CN1832842A - 注塑成型装置及其使用方法 - Google Patents

注塑成型装置及其使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1832842A
CN1832842A CNA2004800225391A CN200480022539A CN1832842A CN 1832842 A CN1832842 A CN 1832842A CN A2004800225391 A CNA2004800225391 A CN A2004800225391A CN 200480022539 A CN200480022539 A CN 200480022539A CN 1832842 A CN1832842 A CN 1832842A
Authority
CN
China
Prior art keywords
motor
injection molding
electro
molding apparatus
central controller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2004800225391A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100566974C (zh
Inventor
马林·弗伦奇斯库斯·约翰娜斯·埃瓦茨
迈克尔·安卓纳斯·泰奥多勒斯·霍莫普斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
OTB Group BV
Original Assignee
OTB Group BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by OTB Group BV filed Critical OTB Group BV
Publication of CN1832842A publication Critical patent/CN1832842A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100566974C publication Critical patent/CN100566974C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/47Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
    • B29C45/50Axially movable screw
    • B29C45/5008Drive means therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/47Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
    • B29C45/50Axially movable screw
    • B29C45/5008Drive means therefor
    • B29C2045/5024Drive means therefor screws rotated by the coaxial rotor of an electric motor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/47Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
    • B29C45/50Axially movable screw
    • B29C45/5008Drive means therefor
    • B29C2045/5028Drive means therefor screws axially driven by the coaxial rotor of an electric motor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/47Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
    • B29C45/50Axially movable screw
    • B29C45/5008Drive means therefor
    • B29C2045/504Drive means therefor electric motors for rotary and axial movement of the screw being coaxial with the screw
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/47Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
    • B29C45/50Axially movable screw
    • B29C45/5008Drive means therefor
    • B29C2045/5084Drive means therefor screws axially driven by roller elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/22Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2247Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with rollers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Friction Gearing (AREA)

Abstract

一种注塑成型装置(1),其具有中央控制器和在汽缸(3)中延伸的螺杆(2),该装置的汽缸具有注入开口(4)和喷嘴(5),螺杆被驱动地与两个可控电动马达(8,9)相连接,使得能够在螺杆上施加转动和/或轴向的运动,驱动连接机构包括提供用于在行星罩(7)中转动的多个圆筒形行星辊(10),以致行星辊能够在沿径向位于行星罩外的空间和沿径向位于行星罩内的空间上接合,所述行星罩以相对转动固定的方式与螺杆相连接,同时与第一电动马达(8)的转子(13)相连接的第一驱动部分(11)具有沿径向面向里的第一接合表面,该第一接合表面在沿径向位于行星罩外的所述空间上接合行星辊,而与第二电动马达(9)的转子(14)相连接的第二驱动部分(12)则具有沿径向面向外的第二接合表面,该第二接合表面在沿径向位于行星罩内的所述空间上接合行星辊。

Description

注塑成型装置及其使用方法
本发明涉及一种注塑成型装置,其具有中央控制器和在汽缸中延伸的螺杆,该装置的汽缸具有注入开口和喷嘴,螺杆被驱动地与两个可控电动马达相连接,使得能够在螺杆上施加转动和/或轴向的运动。
本发明还涉及一种利用这种注塑成型装置制造注塑成型产品的方法。
这样一种注塑成型装置从EP-A-0882564中已知。在该已知的注塑成型装置中,第一电动马达用于使螺杆轴转动。第二电动马达用于使螺杆轴平移。
考虑到所需要的注塑速度,用于使螺杆轴向运动的最常用驱动器是液压驱动器。然而,液压驱动器具有多个缺点,它们当中有以下几点:
-液压系统的硬度比电驱动系统的要低得多;
-在液压系统中,油压经常出现波动,这对轴向定位的精确度不利;
-液压驱动器比电驱动器要脏得多;
-液压驱动器的静止损耗比电驱动器的要大得多;而且,在螺杆处于空闲时,必须提供液压,这会消耗能量。
在根据EP-A-0882564的注塑成型装置中,这些问题已被解决。然而,这种已知的电驱动的注塑成型装置具有多个缺点,它们当中有以下几点:
-对于轴向运动,总动力必须由一个电动马达提供,因此所考虑的电动马达必须具有很大的动力;
-对于转动运动,总动力必须由另一个电动马达提供,因此所考虑的电动马达必须具有很大的动力;
-当开始轴向运动时,必须使所考虑的、用于运动的电动马达从停止开始转动,这造成相应电动马达的轴承和传动装置的摩擦阻力转变(丛静摩擦阻力到动摩擦阻力),这种摩擦阻力的转变使借助于测量马达电流而获得精确的力反馈变得不可能;
-在电动马达、驱动轴和驱动壳体之间,存在多个力传动机构(D1,D2,D3,E1),它们将转动转换成螺杆单独的轴向运动、或者螺杆单独的转动运动、或者螺杆轴向运动和转动运动的组合,这种传动机构造成精确度损失,而且耗能;
-重马达及相关传动机构造成每次必须开始运动的质量相当大,因此已知装置的质量惯性较大,而且使其动力学特性、特别是控制速度远不是所希望的。
这些问题已经被欧洲专利申请EP-A-1083036和欧洲专利申请EP-A-1215029的所提出的方案解决。在这些已知的注塑成型机中,驱动轴具有两段旋向相反的螺纹。每段螺纹都与一驱动螺母接合,驱动螺母由电动驱动马达相互独立地驱动。
在EP-A-1083036和EP-A-1215029中所描述的装置的缺点是,制造驱动轴特别关键,因为两个螺纹段的质量及彼此相对的位置需要更大的精度。因此,从EP-A-1083036和EP-A-1215029中已知的驱动轴特别地昂贵。这种已知的装置的另一个缺点是,驱动螺母具有与驱动轴的螺纹段接合的内螺纹。因此,对于在特定长度上的直线移动,要求驱动轴上的螺纹的对应长度加上必要的螺纹停止长度。从而,这造成这样一个缺点,对于所需要的轴向行程,这种已知的注塑成型装置需要具有比确实需要的长度更大的长度。
本发明的一个目的是提供一种没有上述缺点而又保持了其优点的注塑成型装置。本发明的另一个目的是提供一种使用这种注塑成型装置的方法。
为此,根据本发明的、在公开的段落中描述的这类注塑成型装置的特征在于,驱动连接机构包括提供用于在行星罩中转动的多个圆筒形行星辊,使得行星辊能够在沿径向位于行星罩外的空间和沿径向位于行星罩内的空间上接合,所述行星罩以相对转动固定的方式与螺杆相连接,同时与第一电动马达的转子相连接的第一驱动部分具有沿径向面向内的第一接合表面,该第一接合表面在沿径向位于行星罩外的所述空间上接合行星辊,而与第二电动马达的转子相连接的第二驱动部分则具有沿径向面向外的第二接合表面,该第二接合表面在沿径向位于行星罩内的所述空间上接合行星辊。
在正确选择第一和第二驱动部分的接合表面的设计及正确设计行星辊的外壳表面的情况下,当电动马达以适当的方式运转时,可以实现螺杆的转动和轴向平移的任何所希望的组合。由于使用了行星罩,其中该行星罩的行星辊与径向内以及径向外的驱动部分接合,因而能够实现非常复杂的结构。相对于已知的装置,能够相当地减小根据本发明的装置的轴向长度,同时保留了那些已知装置的优点。而且,即使有驱动壳体,也几乎不需要扩大该驱动壳体的径向尺寸。
根据本发明的进一步细节,所述行星辊具有彼此相互接界的若干平行槽和背部,它们位于垂直相应行星辊的中心轴线延伸的平面中,所述第一接合表面包括内螺纹,且第二接合表面包括外螺纹,而所述内螺纹的旋向与所述外螺纹的旋向相反。
在驱动部分的接合表面和行星辊的外壳表面的这种设计中,有效的是,在行星辊被限制在旋向相反的内螺纹和外螺纹之间时,它们能够不滑动。当驱动部分沿相反方向转动时,螺杆产生轴向平移。当驱动部分沿相同方向转动时,螺杆产生转动。当内螺纹和外螺纹的角距相同、但是旋向相反时,上述情况将在两个驱动部分的转速相同的情况下产生。在这些情形中,当驱动部分的驱动速度彼此偏离时,将获得螺杆的轴向平移和转动的组合。两个电动马达的转矩的和提供了输出转矩,而两个电动马达的转矩的差则经传动机构向驱动轴提供了轴向力。
为了使控制器保持相对简单,优选的是内螺纹和外螺纹的角距相等,但是旋向相反。除了与转子连接的驱动部分外,电动马达可以是相同的类型,从保养的角度看,这是有利的。
在公开段落中所描述的这类方法的特征在于,所述第一和第二电动马达的转向和转速是变化的,使得行星罩和螺杆以能够操作的方式转动,并且/或者根据所希望的模式沿轴向平移,并且/或者同时施加所希望的轴向力,而轴向平移所需要的动力则由两个电动马达提供,且转动所需要的动力由两个电动机提供。
使用这种装置和方法,轴向运动所需要的动力由两个电动马达提供。转动运动所需要的动力也由这两个电动马达提供。
因此,在所希望的最大力的情况下,根据本发明的装置中的电动马达能够使在已知的装置中用于轴向运动的电动马达所具有的动力减半。这也适用于转动。这基本等于是,根据本发明的装置中的电动马达可以是EP-A-0882564中已知的装置的一半重。这还体现在驱动器整体的热负荷在壳体上更好的分布。因此,非常小设计的简单空冷或者水冷装置就能满足。冷却有问题的情况来自于所提到的欧洲专利公开EP-A-0882564。而且,两个电动马达上的负荷分布结果使质量惯性比已知装置的更有利,其中质量惯性与由根据本发明的装置的电动马达所实现的转矩成比例。因此,特别在注塑期间产生的高速的轴向移动能够在根据本发明的装置中较快地产生,并且消耗较少的能量。而且,产生较小的减速力和加速力,因此获得了对电动马达的、用于生成注塑力和塑化力的负荷更好的控制。由于电动马达在注塑期间沿相反的方向转动,因而两个马达具有相反的反作用转矩。从而,即使有,也几乎不产生任何外部反作用转矩,使得驱动壳体相对于外部的悬挂装置可以由相对较轻的设计来实现。
根据本发明替代性的进一步细节,行星辊可以具有外螺纹。第一和/或第二接合表面可以具有彼此相互接界的平行槽和背部,它们分别位于垂直第一或者第二驱动部分的中心轴线延伸的平面中。
在这个实施例中,能够获得与上述参照第一替代性实施例相似的优点。
优选的是,第一电动马达具有自己的马达控制器,注塑成型装置具有中央控制器,其旨在将所希望的特定控制量的值传给两个电动马达,同时在注塑过程中的一些阶段中,由中央控制器所传递的控制量的值取决于所测得的力和所测得的马达电流,而在其余的阶段中,它们取决于螺杆在汽缸中的所希望的位置。
由于在每种情况下,马达控制器都接收根据相同控制量的控制信号,诸如位置、速度、加速度和/或突然运动(jerk),因而在马达控制器中不需要出现提高马达运动曲线稳定性的控制调节开关。有时,从一种类型的输入信号到另一种类型的输入信号的转变,例如,从力输入信号到位置输入信号的转变造成相应的马达暂时不明确的运动特性。
在注塑阶段,精确测量进入模型的具体体积是非常重要的。具体而言,当注塑成型CD和DVD时,其中使用由不完全封闭的模型制成,且因此注入压力并不是模型是否完全注满的测量标准,而是非力受控量,例如控制位置、控制速度和/或控制加速度的注塑阶段具有极大的优点。顺便一提,有能够想到的其它产品,包括与部分开放的模型合作,且因此所要测量的体积是特别关键的。另一方面,在塑化阶段和受压后阶段期间,在流体塑料上保持特定压力是重要的。由于控制器结合了两种控制方法,因而所获得的注塑成型装置在所提到的所有阶段都具有所希望的调节特性。
中央控制器可以被设计成使注塑成型装置经过塑化阶段和注塑阶段,以及可选的受压后阶段。
在塑化阶段中,螺杆转动,并沿轴向远离喷嘴移动。当达到足够的流体塑料时,接着是注塑阶段,在注塑阶段中,螺杆在喷嘴的方向上进行快速的轴向运动。在注塑阶段期间,已与汽缸的喷嘴相连接的模型被注满。然后,在模型中的塑料硬化期间,经历可选的受压后阶段。在此方式中,补偿在模型中的硬化期间所产生的收缩,由于在邻近喷嘴的汽缸中保持了一定的压力,因而如果需要的话,则将模型补充注满塑料。
为了根据所反馈的力调节,中央控制器可以将第一电动马达所用的电流和第二电动马达所用的电流作为输入信号测量,中央控制器被设计成用于视输入信号而确定所要传给马达控制器的控制量的值,以便根据所希望的模式调节注入压力。
具体而言,在根据所测量的马达电流的力反馈中,重要的是在电动马达所需要的马达电流和由螺杆所提供的力之间存在相对直接的关系。也就是说,应当使电动马达和螺杆之间所包括的传动机构的数量减到最小。在根据本发明的注塑成型装置中,这点可以借助于使驱动部分与相应电动马达的相应转子以固定方式连接而实现。
优选的是,内螺纹和外螺纹的螺距大得以至于能够从第一和第二电动马达所用的电流中精确地推导出在使用中螺杆所受到的轴向力。
在塑化阶段中,转向不变且电动马达连续转动。结果,从静摩擦阻力到动摩擦阻力在系统中几乎没有任何转变,且这种转变不会在受马达电流控制的力反馈中产生滞后现象。由此,而且由于驱动轴的螺距较大,因而可以从两个马达的差异电流中非常精确地推导出塑化压力,以便随后只调节两个马达的转速,从而获得用于塑化的适当的推动压力。
在替代性细节中,注塑成型装置可以具有至少一个力传感器,诸如压电元件或者变形测量器,测量由螺杆所施加的力,同时所述至少一个力传感器与中央控制器相连接,以便于获得力反馈,同时所述中央控制器被布置用于视所述至少一个力传感器所生成的信号而确定所要传给马达控制器的控制量的值,以便根据所希望的模式调节注入压力。
也在这个实施例中,诸如注塑成型工艺的注塑阶段的一些阶段可以以位置受控的方式进行,而诸如受压后阶段和塑化阶段的其余阶段则可以以力受控的方式进行。
电动马达可以各包括一伺服马达,每个电动马达都具有自己的控制器,同时中央控制器被布置用于生成相同类型的控制量的值,并将这些控制量的值传给伺服马达的马达控制器。现有伺服马达装备了马达转角编码器,其马达转角编码器可以在例如注塑阶段期间用于螺杆的位置控制、速度控制和/或加速度控制。由于伺服马达和行星罩或者螺杆之间特定的直接驱动,并且使用了马达转角编码器,因而仍然获得了分辨率很高的轴向位置控制、速度控制和/或加速度控制。而且,在这种伺服马达中,使用可以由标准高性能的伺服控制器组成,其具有优良的调节特性,同时实质上阻止了调节偏差的出现。
出于结构简单、动力处理和冷却的原因,优选的是第一和第二电动马达被同轴布置。而且,由于在注塑阶段期间,如果内螺纹和外螺纹的旋向相反,则两个马达所产生的外部转矩相互抵消,因而使得所产生的转矩为零。
在从属权利要求中描述了本发明的进一步细节,并且还将在下面参照附图阐明本发明的细节。
图1示意性地显示了本发明示例实施例的纵向截面;
图2示意性地显示了沿图1中的线II-II的截面图;
图3示意性地显示了里面装有行星辊的行星罩的纵向截面图。
图1-3中所展示的示例实施例显示了一种注塑成型装置1,其具有在汽缸3中延伸的螺杆2。该汽缸3具有用于导入塑料颗粒的注入开口4;和能够与注塑模型相连接的喷嘴5。到时候,塑料、流体经喷嘴5而被从汽缸3中压出,进入模型中。螺杆2与装在驱动壳体6中的行星罩7相连接。行星罩7分别与第一和第二电动马达8和9以驱动方式相连。
具体而言,正如从图2和3所明显见到的,在行星罩7中,装有若干圆筒形行星辊10,用于绕着它们自己的纵向轴线转动,使得行星辊10能够与沿径向位于行星罩7外的空间和沿径向位于行星罩7内的空间接合。行星辊10沿轴向相对于行星罩7以固定方式支撑安装。
在沿径向位于行星罩7外的空间上,行星辊10与具有内螺纹的第一驱动部分11接合。在沿径向位于行星罩7内的空间上,行星辊10与具有外螺纹的第二驱动部分12接合。优选的是,内螺纹和外螺纹的角距相等,但是旋向相反。接着,优选的是,第一驱动部分11以固定方式与第一电动马达8的转子13连接,而第二驱动部分12则以固定方式与第二电动马达9的转子14连接。尽管直接连接是优选的,但是除了固定连接外,经带齿的皮带的连接也是可以的。
而且,代替驱动部分11、12上的内螺纹和外螺纹的是,可以设置不同的接合表面。例如,可以考虑彼此相互接界并且位于垂直相应行星辊的中心轴线延伸的平面中的、同心的平行槽和背部。行星辊10则可以具有例如外螺纹。同心的槽和背部以及螺纹的组合也是可以的。
借助于以正确方式驱动电动马达8、9,螺杆2可以转动并且/或者沿轴向移动。这意味着螺杆2可以只是转动,可以只是沿轴向移动,或者可以经历转动及沿轴向移动的组合运动。
图1以示意性方式表现了中央控制器17,其被布置用于分别调节第一和第二电动马达8、9的转向和转速,使得行星罩7和螺杆2能够以能够操作的方式转动并且/或者沿轴向移动。轴向平移所需要的动力由两个电动马达8、9提供。转动所需要的动力也由两个电动马达8、9提供。
驱动壳体6被安装在示意性标出的滑板18上,其具有优选的电驱动器19,用于使驱动壳体6以及与该驱动壳体6相连接的汽缸3沿轴向移动。从而,使喷嘴5能够朝着注塑成型模和远离注塑成型模移动。
在该示例实施例中,控制器17被布置用于使注塑成型装置经过塑化阶段、注塑阶段和受压后阶段。在塑化阶段中,通过转动螺杆2,使一部分塑料被充分地变成流体,并同时慢慢地远离喷嘴5移动。当达到所需要量的流体塑料时,借助于使螺杆2沿喷嘴5的方向高速移动,注塑阶段中的流体经喷嘴5被迅速地注入模型中。当模型注满所希望量的流体塑料时,接着是受压后阶段,在受压后阶段中,模型中的流体塑料被保持在压力下,以便借助于后注入来补偿模型中出现的收缩。为此,在该示例实施例中,塑化阶段和受压后阶段中的第一和第二电动马达8、9的控制基于所反馈的力。在注塑阶段,第一和第二电动马达8、9的控制基于所反馈的位置。
为了根据所反馈的力调节,优选的是,使控制器17确定第一电动马达8所消耗的电流和第二电动马达9所消耗的电流,将它们作为输入信号。根据所测量的马达电流,控制器17可以算出所希望的控制量的值,诸如所希望的速度、所希望的位置和/或所希望的加速度,并且将这些所希望的控制量的值传给优选地设计成伺服马达的电动马达8、9的控制器20、21,以便根据所希望的模式调节注入压力。在根据马达电流控制的调节下,优选的是内螺纹和外螺纹的螺距大得以至于能够从第一和第二电动马达8、9所消耗的马达电流中精确地推导出螺杆在使用中所受到的轴向力。
另一方面,还可以的是,注塑成型装置1具有至少一个力传感器20,诸如压电元件或者多个变形测量器,测量由螺杆2施加的力。力传感器20与中央控制器17相连接,以便于获得力反馈。控制器17被布置用于根据力反馈而算出所希望的控制量的值,并将这些控制量的值传给伺服马达控制器20、21,以便于根据所希望的模式调节注入压力。
具体而言,在所要提供给模腔的流体塑料的量是重要的注塑阶段期间,代替使用力反馈的是,控制器17可以简单地给马达控制器20、21指定所希望的控制量的值,诸如所希望的位置、所希望的速度、所希望的加速度和/或所希望的突然运动,使得在这个阶段,包括电动马达8、9单纯的位置控制、速度控制、加速度控制和/或突然运动控制。
在根据所反馈的力或者所反馈的马达电流受控的阶段和根据控制量的值(诸如位置,给马达控制器的输入每次都由相同类型的控制量组成,诸如位置和/或速度)受控的注塑成型操作的阶段期间所获得的优点是:在从一种输入信号到另一种输入信号的转变时,马达控制器中没有出现控制不规律的现象。这是因为在整个注塑成型操作期间,马达控制器每次都从中央控制器接收相同控制量的值。
清楚的是,本发明并不限于所描述的示例实施例,而是在由权利要求书所限定的本发明框架内的各种修改都是可以的。
例如,循环内的所有阶段可以单独地根据位置反馈而实现,使得不仅在注塑阶段,而且在塑化阶段和受压后阶段,螺杆的运动都是位置受控。

Claims (22)

1.一种注塑成型装置,其具有中央控制器和在汽缸中延伸的螺杆,该装置的汽缸具有注入开口和喷嘴,螺杆被驱动地与两个可控电动马达相连接,从而能够在螺杆上施加转动和/或轴向的运动,驱动连接机构包括为在行星罩中转动所提供的多个圆筒形行星辊,以致行星辊能够在沿径向位于行星罩外的空间和沿径向位于行星罩内的空间上接合,行星罩以相对转动和平动固定的方式与螺杆相连接,同时与第一电动马达的转子相连接的第一驱动部分具有沿径向面向里的第一接合表面,该第一接合表面在沿径向位于行星罩外的所述空间上接合行星辊,而与第二电动马达的转子相连接的第二驱动部分则具有面向外的第二接合表面,该第二接合表面在沿径向位于行星罩内的空间上接合行星辊。
2.根据权利要求1所述的注塑成型装置,其中,所述行星辊具有彼此相互接界的若干平行槽和背部,它们位于垂直相应行星辊的中心轴线延伸的平面中,所述第一接合表面包括内螺纹,且第二接合表面包括外螺纹,而所述内螺纹的旋向则与所述外螺纹的旋向相反。
3.根据权利要求2所述的注塑成型装置,其中,所述内螺纹具有与所述外螺纹相似的角距,但是旋向相反。
4.根据权利要求1所述的注塑成型装置,其中,所述行星辊具有外螺纹。
5.根据权利要求4所述的注塑成型装置,其中,所述第一接合表面具有彼此相互接界的若干平行槽和背部,它们位于垂直第一驱动部分的中心轴线延伸的平面中。
6.根据权利要求4或5所述的注塑成型装置,其中,所述第二接合表面具有彼此相互接界的若干平行槽和背部,它们位于垂直第二驱动部分的中心轴线延伸的平面中。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的注塑成型装置,其中,所述第一驱动部分与第一电动马达的转子固定连接,而所述第二驱动部分则与第二电动马达的转子固定连接。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的注塑成型装置,其中,每个电动马达都具有自己的马达控制器,所述注塑成型装置具有中央控制器,该中央控制器被布置用于将特定控制量的期望值传给两个电动马达,同时在注塑工艺的一些阶段中,由中央控制器传递的控制量的值取决于所测得的力和所测得的马达电流,而在其余的阶段中,控制量的值则取决于螺杆在汽缸中的期望位置。
9.根据权利要求8所述的注塑成型装置,其中,所述中央控制器被布置用于使所述注塑成型装置经过塑化阶段和注塑阶段,以及可选的受压后阶段。
10.根据权利要求8所述的注塑成型装置,其中,为了根据所反馈的力调节,所述中央控制器将第一电动马达所用的电流和第二电动马达所用的电流作为输入信号测量,同时所述中央控制器被布置成根据所述输入信号来确定所要传给马达控制器的控制量的值,以便根据所希望的模式调节注入压力。
11.根据权利要求8所述的注塑成型装置,其中,所述注塑成型装置具有至少一个力传感器,诸如压电元件或者应变测量器,力传感器测量由螺杆所施加的力,所述至少一个力传感器与中央控制器相连接,以便于获得力反馈,同时所述中央控制器被布置用于视所述至少一个力传感器所生成的信号而确定所要传给马达控制器的控制量的值,以便根据所希望的模式调节注入压力。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的注塑成型装置,其中,所述每个电动马达包括一伺服马达,每个伺服马达都具有自己的马达控制器,同时中央控制器被布置用于生成相同类型的控制量的值,并将这些控制量的值传给伺服马达的马达控制器。
13.根据权利要求8-12中的任一项所述的注塑成型装置,其中,所述控制量从以下组选出:位置、速度、加速度和突然运动,以及这些量的组合。
14.根据权利要求2和10所述的注塑成型装置,其中,所述内螺纹和外螺纹的螺距大得以至于能够从第一和第二电动马达所用的电流中精确地推导出螺杆在使用中所受到的轴向力。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的注塑成型装置,其中,所述第一和第二电动马达被同轴地布置。
16.根据前述权利要求中的任一项所述的注塑成型装置,其中,所述驱动壳体被装在一滑板上,该滑板具有驱动器,优选为电驱动器,用于使所述驱动壳体和与该驱动壳体连接的所述汽缸沿轴向移动。
17.一种利用根据前述权利要求中的任一项所述的注塑成型装置来制造注塑成型产品的方法,其中,所述第一和第二电动马达的转向和转速是变化的,使得行星罩和螺杆根据所希望的模式以可操作的方式转动,并且/或者沿轴向平移,并且/或者同时施加所希望的轴向力,而轴向平移所需要的动力则由所述两个电动马达提供,且转动所需要的动力由所述两个电动马达提供。
18.根据权利要求17所述的方法,其中,所述注塑成型装置经过包括塑化阶段、注塑阶段以及可选的受压后阶段的一个循环。
19.根据权利要求17所述的方法,其中,所述中央控制器根据所反馈的力而算出所希望的控制量的值,并将这些控制量的值传给所述两个电动马达的两个马达控制器,而在注塑阶段中,与所反馈的力无关,所述中央控制器直接将期望的控制量的值传给所述两个马达控制器。
20.根据权利要求19所述的方法,其中,为了根据所反馈的力调节,所述中央控制器获得第一电动马达所用的电流和第二电动马达所用的电流,作为输入信号,同时所述中央控制器根据所述输入信号而将控制量的值传给马达控制器,以使注入压力根据所希望的模式进行。
21.根据权利要求19所述的方法,其中,为了根据所反馈的力调节,所述中央控制器获得由螺杆上的力传感器所检测到的力测量信号,作为输入信号,同时所述中央控制器根据所述输入信号而将控制量的值传给马达控制器,以使注入压力根据所希望的模式进行。
22.根据权利要求19-21中的任一项所述的注塑成型装置,其中,所述控制量是:位置、速度、加速度或者突然运动,或者是它们的组合。
CNB2004800225391A 2003-08-06 2004-08-02 注塑成型装置及其使用方法 Expired - Fee Related CN100566974C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1024055A NL1024055C2 (nl) 2003-08-06 2003-08-06 Spuitgietinrichting alsmede werkwijze voor het gebruik van een dergelijke spuitgietinrichting.
NL1024055 2003-08-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1832842A true CN1832842A (zh) 2006-09-13
CN100566974C CN100566974C (zh) 2009-12-09

Family

ID=34270793

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004800225391A Expired - Fee Related CN100566974C (zh) 2003-08-06 2004-08-02 注塑成型装置及其使用方法

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7611350B2 (zh)
EP (1) EP1651419B1 (zh)
JP (1) JP4455590B2 (zh)
CN (1) CN100566974C (zh)
AT (1) ATE388006T1 (zh)
DE (1) DE602004012278T2 (zh)
NL (1) NL1024055C2 (zh)
TW (1) TWI249463B (zh)
WO (1) WO2005023510A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101885223A (zh) * 2010-07-06 2010-11-17 北京化工大学 一种行星螺杆混炼积分注塑机
WO2021068479A1 (zh) * 2019-10-08 2021-04-15 苏州锦珂塑胶科技有限公司 塑化动力和注射动力协同式高效能注塑机

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1715033A (zh) * 2004-06-29 2006-01-04 柯尼卡美能达精密光学株式会社 注射成形用模具和光学元件的成形方法
US20070296121A1 (en) * 2006-06-07 2007-12-27 Husky Injection Molding Systems Ltd. Molding-system drive

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4409822C2 (de) * 1994-02-19 1997-06-12 Procontrol Ag Antrieb für wenigstens eine linear bewegbare Achse einer Spritzgießmaschine
DE19542453C2 (de) * 1995-11-14 1998-05-20 Karl Hehl Vorrichtung zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Axialbewegung
CA2227992A1 (en) * 1995-08-25 1997-03-06 Karl Hehl Injection-moulding unit for a machine for the injection moulding of plastics
DE19536565C2 (de) * 1995-10-02 1998-07-16 Karl Hehl Spritzgießmaschine zur Verarbeitung plastifizierbarer Massen
US5891485A (en) * 1997-05-30 1999-04-06 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Built-in motor type electric injection molding apparatus
DE19731833C1 (de) * 1997-07-24 1999-01-14 Karl Hehl Spritzgießeinheit für eine Spritzgießmaschine
EP1083036B1 (en) * 1999-09-07 2002-06-19 Negri Bossi S.P.A. Electric injection assembly for injection presses for plastic materials
DE60010909T2 (de) * 2000-12-13 2005-06-23 Phase Motion Control S.R.L. Eine Linear- und Drehantriebsvorrichtung zum Mischen und Pressen in Formmaschinen
DE10063772A1 (de) * 2000-12-21 2002-06-27 Wittenstein Motion Contr Gmbh Vorrichtung zur Umwandlung einer Dreh- in eine Axialbewegung
ITMI20010253A1 (it) * 2001-02-08 2002-08-08 Negri Bossi Spa Gruppo di iniezione per presse ad iniezione di materiali plastici

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101885223A (zh) * 2010-07-06 2010-11-17 北京化工大学 一种行星螺杆混炼积分注塑机
CN101885223B (zh) * 2010-07-06 2012-07-04 北京化工大学 一种行星螺杆混炼积分注塑机
WO2021068479A1 (zh) * 2019-10-08 2021-04-15 苏州锦珂塑胶科技有限公司 塑化动力和注射动力协同式高效能注塑机

Also Published As

Publication number Publication date
EP1651419A1 (en) 2006-05-03
CN100566974C (zh) 2009-12-09
WO2005023510A1 (en) 2005-03-17
JP2007501139A (ja) 2007-01-25
US7611350B2 (en) 2009-11-03
TWI249463B (en) 2006-02-21
NL1024055C2 (nl) 2005-02-08
EP1651419B1 (en) 2008-03-05
TW200523094A (en) 2005-07-16
DE602004012278T2 (de) 2009-03-12
DE602004012278D1 (de) 2008-04-17
JP4455590B2 (ja) 2010-04-21
US20060246171A1 (en) 2006-11-02
ATE388006T1 (de) 2008-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8192191B2 (en) Valve gate assembly
CN101035648A (zh) 摩擦焊接方法和系统
CN1256230C (zh) 可减小模制产品重量变化的控制注塑机的方法
CN1832842A (zh) 注塑成型装置及其使用方法
EP1083036B1 (en) Electric injection assembly for injection presses for plastic materials
CN100340391C (zh) 冲压成形机
CN1254360C (zh) 重量精确的平面光学数据载体的注塑方法和装置
CN100592974C (zh) 设有多个致动装置的操作机,设备和控制系统
CN1988993B (zh) 注射装置
CN1244442C (zh) 注塑机螺杆驱动的控制方法
NO324969B1 (no) Fremgangsmate og anordning for tilvirkning av et betongprodukt
CN1184063C (zh) 塑料件的注塑或挤塑方法和装置
JP5089310B2 (ja) 射出成形機の構築方法
WO2004018179A1 (en) Injection molding apparatus, and method for the use of such an injection molding apparatus
JP3081090U (ja) 射出機の増速機構
CN2909195Y (zh) 一种摩擦材料自动称量装置加料器
CN118107163A (zh) 一种用于纤维缠绕工艺的张力控制装置
CN114474515A (zh) 一种可实现定距控制的平板硫化成型机
CN201844873U (zh) 一种摩擦材料自动称量装置加料器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20091209

Termination date: 20100802