CN115179516A - 一种一体式数字液压缸精密控制的注塑机开合模装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一体式数字液压缸精密控制的注塑机开合模装置，其特征是，包括数字液压缸组件和合模组件，所述合模组件包括相对设置的两块模块，其中一块模块与活塞杆外端连接，另一块模块相对液压缸的壳体固定设置。本发明的有益之处在于频率相应块，力矩控制准，精度高，提高塑料制品生产出的精度和稳定性；实现数字液压缸和十字臂组件的集成应用，在保证塑料制品精度的同时，提高放大速率，保证合模的可靠性。

Description

一种一体式数字液压缸精密控制的注塑机开合模装置

技术领域

本申请涉及注塑机开合模装置技术领域，尤其涉及一种一体式数字液压缸精密控制的注塑机开合模装置。

背景技术

传统注塑机控制开合模是采用PLC+阀+普通液压油缸，例如，中国专利文献中，专利号为CN 2020115204416于2021年5月28日公开的发明专利，该申请公开了一种节能型螺杆注塑机，包含机身、料筒、螺杆、射移油缸、定模、动模、尾板、开合模油缸和控制系统，所述机身顶面设有导轨，所述螺杆位于料筒内部，一端通过轴承连接液压马达，所述料筒和轴承滑动连接于导轨，所述射移油缸固定连接定模，活动端连接料筒和轴承，所述开合模油缸穿过尾板连接动模，所述料筒内沿轴向设有若干段电磁感应线圈，且每段均配置有温度传感器和电流传感器。

现有技术的不足之处在于：液压油缸连接子注塑机的尾板上，活塞杆前端采用螺母固定在锁模机构的十字臂上，十字臂上下两侧与小连杆采用小轴链接，小连杆与曲臂采用大轴连接，曲臂与二板曲手座采用大轴连接，二板与头板之间装模具，油缸活塞杆往复运动，带动合模部分的力的放大机构快速实现注塑机二板和模具的开合模，再此过程中由于采用的是PLC+阀+普通液压油缸+位置传感器的外部间接闭环反馈，控制精度相对较低，响应相对较慢。而注塑机和模具开合模又需要相对较高的位置控制精度，才能确保稳定的生产出塑料制品。

发明内容

基于现有技术的上述不足，本发明提供了一种一体式数字液压缸精密控制的注塑机开合模装置，频率相应块，力矩控制准，精度高，提高塑料制品生产出的精度和稳定性。

本发明的另一个目的是实现数字液压缸和十字臂组件的集成应用，在保证塑料制品精度的同时，提高放大速率，保证合模的可靠性。

为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案。

一种一体式数字液压缸精密控制的注塑机开合模装置，其特征是，包括数字液压缸组件和合模组件，所述合模组件包括相对设置的两块模块，其中一块模块与活塞杆外端连接，另一块模块相对液压缸的壳体固定设置。此数字液压缸精密控制的注塑机开合模方法由PLC、电脑或各种移动设备通过对数字液压缸智能驱动器实时输出控制指令或通过网络远程控制数字液压缸，在经过数字液压缸智能（数字液压缸控制系统---包含位置、速度、力等各种运动曲线可下载到数字液压缸智能驱动器）实时输出指令，通过编码器将信号传送到步进电机，步进电机转动带动阀芯移动形成机械自闭环位置反馈，本申请采用了一体式数字液压油缸机械自闭环位置反馈，大大提高了注塑机开合模的控制精度。

作为优选，还包括放大机构，放大机构包括十字臂组件，合模组件的两块模块分别为动模和定模，十字臂组件连接数字液压缸组件的活塞杆和合模组件的动模。实现数字液压缸和十字臂组件的集成应用，在保证塑料制品精度的同时，提高放大速率，保证合模的可靠性。

作为优选，数字液压缸组件包括驱动器、阀块、阀芯、液压缸和机械反馈机构，驱动器能够驱动阀芯转动，阀块内转动设有配合阀芯的螺母套，阀块两端和液压缸两端分别液压连通，液压缸内设有活塞杆，机械反馈机构包括在活塞杆轴线处通过传动螺纹配合连接活塞杆的反馈丝杠，反馈丝杠与螺母套固定连接。动模与活塞杆连接，定模与液压缸相对固定设置。将阀、缸、反馈与驱动控制巧妙的组合为一个整体，对外体现为一个独立的器件，用户无需了解其内部构成与特性，仅了解输入输出固定的关系后，即可轻松掌握使用，并且这种一体式数字缸整体性好、污染能力强、精度高、稳定可靠、综合成本低廉，更突出的优势在其无需阀控闭环系统需要整定控制参数的麻烦，具有比其它类型数字液压更突出的特点与优势。

作为优选，驱动器采用步进电机或伺服电机，活塞杆的外端设有传动螺母。数字液压缸的驱动稳定，传动螺母的设置方便活塞杆与十字臂组件的连用，数字液压缸相对十字臂组件的拆卸可以通过传动螺母拧松实现，从而方便拆卸、维修和数字液压缸的替换。

作为优选，定模和液压缸的壳体之间固定设有导向柱，动模与导向柱滑动连接。通过导向柱实现动模的可靠滑动，提高合模的稳定性。

作为优选，十字臂组件包括第一安装座和第二安装座，动模与第一安装座连接，第二安装座位于第一安装座的上侧，第二安装座与定模相对固定设置，数字液压缸组件的驱动器和液压缸固定设置在第二安装座上，第二安装座和定模之间设有若干根导向柱，第一安装座沿导向柱滑动设置，第一安装座和第二安装座之间设有呈轴对称设置的两组放大连杆组件。两组放大连杆组件配合，放大作用稳定，完成数字液压缸组件和放大连杆组件的集成，实现对动模的可靠驱动。

作为优选，放大连杆组件包括转动连接第一安装座的第一连杆和转动连接第二安装座的第二连杆，第一连杆的外端和第二连杆的外端转动连接，第二连杆的中部转动设有放大连杆，活塞杆的外端通过传动螺母固定设有连接部，连接部的外端与放大连杆的外端转动连接。第二连杆中部设置放大连杆，放大作用可靠，实现快速开合模。

作为优选，第一安装座的形状为开口向下的“C”字形，第二安装座的形状为开口向上的“C”字形，第一连杆铰接设置在第一安装座的端部，第二连杆铰接设置在第二安装座的端部。方便十字臂组件在第一安装座和第二安装座内的集成，形成空间避让，方便十字臂组件的设置。

作为优选，第一安装座上设有辅助数字液压缸组件，第一安装座和动模通过辅助数字液压缸组件连接。通过辅助数字液压缸组件，能够实现动模相对第一安装座的驱动，进一步提高开合模速率，提高注塑成型效率。

作为优选，定模和动模之间设有校准数字液压缸组件。作为进一步的双重反馈，提高可靠性，此外，还可以额外安装电传感器等用于冗余监测保护使用，这样能让一体式数字液压缸具有多保险能力，工作得更安全可靠。

本发明具有如下有益效果：采用了一体式数字液压油缸机械自闭环位置反馈，大大提高了注塑机开合模的控制精度；实现数字液压缸和十字臂组件的集成应用，在保证塑料制品精度的同时，提高放大速率，保证合模的可靠性。

附图说明

图1是本发明第一种实施例的结构示意图。

图2是本发明中数字液压缸组件的结构示意图。

图3是本发明中数字液压缸组件的内部剖视图。

图4是本发明第二种实施例的结示意图。

图中：数字液压缸组件1 合模组件2 驱动器3 联轴器31 阀块4 阀芯5 螺母套6液压缸7 活塞杆8 反馈丝杠9 动模10 定模11 动安装块101 定安装块102 校准数字液压缸组件12 滑轨13 导向柱14 第一安装座15 第二安装座16 第三安装座17 第一连杆18 第二连杆19 放大连杆20 传动螺母21 连接部22 辅助数字液压缸组件23。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行进一步的阐述。

实施例1，

如图1到图3所示，一种一体式数字液压缸7精密控制的注塑机开合模装置，该方案应用于卧式二板注塑机开合模，包括数字液压缸组件1和合模组件2，数字液压缸组件1包括驱动器3、阀块4、阀芯5、液压缸7和机械反馈机构，驱动器3能够驱动阀芯5转动，驱动器3采用步进电机，步进电机的电机轴上通过联轴器31连接花键，通过花键和阀芯5配合，实现阀芯5和驱动器3同步转动，同时阀芯5前后移动对驱动器3不会形成干扰，活塞杆8的外端设有传动螺母21。阀块4内转动设有配合阀芯5的螺母套6，阀块4两端和液压缸7两端分别液压连通，液压缸7内设有活塞杆8，机械反馈机构包括在活塞杆8轴线处通过传动螺纹配合连接活塞杆8的反馈丝杠9，反馈丝杠9与螺母套6固定连接。数字液压缸组件1在使用时，驱动器3驱动阀芯5转动，阀芯5在螺母套6的作用下，从旋转运动转变为螺旋运动，实现阀块4上油路的打开，进而通过液压驱动液压缸7，完成液压缸7内活塞杆8的直线移动，活塞杆8的直线移动直接作用到反馈丝杠9上，反馈丝杠9在传动螺纹的作用下进行转动，因为螺母套6与反馈丝杠9固定连接，螺母套6同步转动，螺母套6内的螺纹反向驱动阀芯5转动，使得阀芯5复位，数字液压缸7随即停止运动，完成液压缸7直线移动时对电控步进电机或伺服电机转角的跟踪，过程中实现了力矩放大，完成液压缸7直线移动时对电控步进电机或伺服电机转角的跟踪，过程中实现了力矩放大，频率响应快。

合模组件2包括相对设置的两块模块，合模组件2的两块模块分别为动模10和定模11，其中一块模块也就是动模10与数字液压缸组件1的活塞杆8外端连接，另一块模块也就是定模11相对液压缸7的壳体固定设置。定模11和动模10之间设有校准数字液压缸组件12。

本方案所应用的卧式二板注塑机包括卧式的工作台，数字液压缸组件1的液压缸7的壳体、驱动器3和阀块4均固定安装在工作台上，定模11也固定在工作台上，工作台上设置滑轨13，动模10和定模11分别设置在动安装块101和定安装块102上，传动螺母21与动安装块101固定连接，动安装块101和滑轨13配合实现滑动设置，数字液压缸组件1的液压杆的活塞杆8和动安装块101固定连接。校准数字液压缸组件12和数字液压缸组件1的结构相同，校准数字液压缸组件12的液压缸的壳体与定模11所在的定安装块102固定安装，校准数字液压缸组件12的活塞杆与动模10所在的动安装块101固定安装。

实施例2，

一种一体式数字液压缸7精密控制的注塑机开合模装置，如图4所示，该申请应用在立式三板注塑机，包括数字液压缸组件1和合模组件2，数字液压缸组件1包括驱动器3、阀块4、阀芯5、液压缸7和机械反馈机构，驱动器3能够驱动阀芯5转动，驱动器3采用步进电机，步进电机的电机轴上通过联轴器31连接花键，通过花键和阀芯5配合，实现阀芯5和驱动器3同步转动，同时阀芯5前后移动对驱动器3不会形成干扰，活塞杆8的外端设有传动螺母21。阀块4内转动设有配合阀芯5的螺母套6，阀块4两端和液压缸7两端分别液压连通，液压缸7内设有活塞杆8，机械反馈机构包括在活塞杆8轴线处通过传动螺纹配合连接活塞杆8的反馈丝杠9，反馈丝杠9与螺母套6固定连接。

合模组件2包括相对设置的两块模块，合模组件2的两块模块分别为动模10和定模11，其中一块模块也就是动模10与数字液压缸组件1的活塞杆8外端连接，另一块模块也就是定模11相对液压缸7的壳体固定设置。定模11和液压缸7的壳体之间固定设有导向柱14，动模10与导向柱14滑动连接。

注塑机开合模装置还包括放大机构，放大机构包括十字臂组件，十字臂组件连接数字液压缸组件1的活塞杆8和合模组件2的动模10。十字臂组件包括第一安装座15和第二安装座16，动模10与第一安装座15连接，第二安装座16位于第一安装座15的上侧，第二安装座16与定模11相对固定设置，定模11固定安装在第三安装座17上，也就是第二安装座16与第三安装座17相对固定，两根导向柱14的两端分别固定在第二安装座16和第三安装座17上。数字液压缸组件1的驱动器3和液压缸7固定设置在第二安装座16上，第一安装座15沿导向柱14滑动设置，第一安装座15和第二安装座16之间设有呈轴对称设置的两组放大连杆20组件。放大连杆20组件包括转动连接第一安装座15的第一连杆18和转动连接第二安装座16的第二连杆19，第一连杆18的外端和第二连杆19的外端转动连接，第二连杆19的中部转动设有放大连杆20，活塞杆8的外端通过传动螺母21固定设有连接部22，连接部22的外端与放大连杆20的外端转动连接。第一安装座15的形状为开口向下的“C”字形，第二安装座16的形状为开口向上的“C”字形，第一连杆18铰接设置在第一安装座15的端部，第二连杆19铰接设置在第二安装座16的端部。第一安装座15上设有辅助数字液压缸组件23，第一安装座15和动模10通过辅助数字液压缸组件23连接。辅助数字液压缸组件23的结构与数字液压缸组件1的结构相同，辅助数字液压缸组件23的液压缸的壳体固定安装在第一安装座15上，辅助数字液压缸组件23的液压缸的活塞杆8与动模10安装固定，能够通过辅助数字液压缸组件23配合数字液压缸组件1一起推出动模10，提高开合模效率。

本方案实现数字液压缸7和十字臂组件的集成应用，在保证塑料制品精度的同时，提高放大速率，保证合模的可靠性，通过液压油缸机械自闭环位置反馈大大提高了注塑机开合模的控制精度。

Claims (10)

1.一种一体式数字液压缸精密控制的注塑机开合模装置，其特征是，包括数字液压缸组件和合模组件，所述合模组件包括相对设置的两块模块，其中一块模块与数字液压缸的活塞杆外端连接，另一块模块相对数字液压缸组件固定设置。

2.根据权利要求1所述的一种一体式数字液压缸精密控制的注塑机开合模装置，其特征是，所述还包括放大机构，放大机构包括十字臂组件，合模组件的两块模块分别为动模和定模，十字臂组件连接数字液压缸组件的活塞杆和合模组件的动模。

3.根据权利要求2所述的一种一体式数字液压缸精密控制的注塑机开合模装置，其特征是，所述数字液压缸组件包括驱动器、阀块、阀芯、液压缸和机械反馈机构，驱动器能够驱动阀芯转动，阀块内转动设有配合阀芯的螺母套，阀块两端和液压缸两端分别液压连通，液压缸内设有活塞杆，机械反馈机构包括在活塞杆轴线处通过传动螺纹配合连接活塞杆的反馈丝杠，反馈丝杠与螺母套固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种一体式数字液压缸精密控制的注塑机开合模装置，其特征是，所述驱动器采用步进电机或伺服电机，活塞杆的外端设有传动螺母。

5.根据权利要求3或4所述的一种一体式数字液压缸精密控制的注塑机开合模装置，其特征是，所述定模和液压缸的壳体之间固定设有导向柱，动模与导向柱滑动连接。

6.根据权利要求3或4所述的一种一体式数字液压缸精密控制的注塑机开合模装置，其特征是，所述十字臂组件包括第一安装座和第二安装座，动模与第一安装座连接，第二安装座位于第一安装座的上侧，第二安装座与定模相对固定设置，数字液压缸组件的驱动器和液压缸固定设置在第二安装座上，第二安装座和定模之间设有若干根导向柱，第一安装座沿导向柱滑动设置，第一安装座和第二安装座之间设有呈轴对称设置的两组放大连杆组件。

7.根据权利要求6所述的一种一体式数字液压缸精密控制的注塑机开合模装置，其特征是，所述放大连杆组件包括转动连接第一安装座的第一连杆和转动连接第二安装座的第二连杆，第一连杆的外端和第二连杆的外端转动连接，第二连杆的中部转动设有放大连杆，活塞杆的外端通过传动螺母固定设有连接部，连接部的外端与放大连杆的外端转动连接。

8.根据权利要求6所述的一种一体式数字液压缸精密控制的注塑机开合模装置，其特征是，所述第一安装座的形状为开口向下的“C”字形，第二安装座的形状为开口向上的“C”字形，第一连杆铰接设置在第一安装座的端部，第二连杆铰接设置在第二安装座的端部。

9.根据权利要求6所述的一种一体式数字液压缸精密控制的注塑机开合模装置，其特征是，所述第一安装座上设有辅助数字液压缸组件，第一安装座和动模通过辅助数字液压缸组件连接。

10.根据权利要求1所述的一种一体式数字液压缸精密控制的注塑机开合模装置，其特征是，所述定模和动模之间设有校准数字液压缸组件。

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