CN210759040U - 一种注塑机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种注塑机，包括两组丝杠组件，每组丝杠组件均包括丝杠以及螺纹连接于丝杠的螺母座；注射座，包括依次相连的动板、应变式称重传感器以及推力板，所述螺母座与推力板连接；以及，注射机构，包括螺杆，所述螺杆的一端与动板连接，应变式称重传感器从原先螺杆的未端向后位移，设置在了动板与推力板之间，缩短了两丝杠组件的施力点与应变式称重传感器的安装距离，降低由于力传递过程中的能量消耗，更好的提升了应变式称重传感器所检测得到数据准确性，提高注射精度。

Description

一种注塑机

技术领域

本实用新型涉及注射成型设备的技术领域，尤其是涉及一种注塑机。

背景技术

注塑机是将热塑性塑料或热固性塑料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的成型设备。注射系统是注塑机最主要的组成部分之一，其作用是，在注塑料机的一个循环中，能在规定的时间内将一定数量的塑料加热塑化后，在一定的压力和速度下，通过螺杆将熔融塑料注入模具型腔中。

为提高注射效率，市场上出现了采用双丝杠驱动的电动注射装置，来满足高速注射的要求。例如公布号为CN103182769A的专利就公开了“一种全电动超高速注塑机”，采用了两台注射第一伺服电机，每台注射第一伺服电机均驱动一根丝杠转动，通过两根丝杠带动注射座移动，实现注射动作。

为实现对注射压力的控制，上述注塑机中在螺杆的未端设置了一个压力传感器，通过压力传感器检测注射座作用于螺杆上的压力，并将该压力信号反馈到注塑机的控制系统中，两个第一伺服电机根据反馈的信号来实现输出扭矩的控制调节。

注射座的驱动力来源于丝杠螺母副的传动，丝杠螺母副把旋转运动转化为直线运动，当由丝杠螺母副驱动注射座移动时，在力的传递过程中必然存在一定能量的损耗，使得压力传感器所测得的压力值与丝杠螺母副作用于注射座上的驱动力存在一定的误差，影响到后期注射精度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种注射精度较高的注塑机。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种注塑机，包括：

两组丝杠组件，每组丝杠组件均包括丝杠以及螺纹连接于丝杠的螺母座；

注射座，包括依次相连的动板、应变式称重传感器以及推力板，所述螺母座与推力板连接；以及，

注射机构，包括螺杆，所述螺杆的一端与动板连接。

通过采用上述技术方案，整个注射座分体式设置，将两丝杠组件的螺母座连接至推力板上，应变式称重传感器设置在动板与推力板之间，当两丝杠组件工作时推力板受力，推力板再将由两丝杠组件的驱动力传递到应变式称重传感器上，同步驱动动板发生位移，实现注射动作。应变式称重传感器的设置位置从原先的螺杆未端设置到注射座内，缩短了应变式称重传感器与丝杠组件施力点的距离，提高应变式称重传感器所检测的精度，提高反馈调节时的精度，提升注射精度；其次，两丝杠组件均与推力板连接，并由推力板施力到应变式称重传感器上，因此只需要设置一个应变式称重传感器即可检测到两组丝杠组件动作时的驱动力，无需在每组丝杠组件与推力板之间均设置一个传感器，降低了制造成本；最后，压力传感器选用了应变式称重传感器，其检测精确度高，综合误差可以做到0.03%~0.01%之间，同时结构形式多样化，便于安装。

作为优选地，所述应变式称重传感器包括位于两端面上且同心设置的第一凸环与第二凸环，所述动板上开设有供第一凸环卡设的第一环槽，所述推力板上开设有供第二凸环卡设的第二环槽，所述第一凸环上周向开设有多个第一安装孔，所述第二凸环上周向开设有第二安装孔；其中，第一凸环的半径不等于第二凸环的半径。

通过采用上述技术方案，应变式称重传感器在安装于动板与推力板之间时，利用第一凸环与第二凸环作为定位环，分别卡设于第一环槽与第二环槽内，实现预固定；同时，在第一凸环与第二凸环上还对应开设有若干第一安装孔以及第二安装孔，便于穿设紧固件，通过紧固件加固应变式称重传感器与动板和推力板之间的连接。应变式称重传感器在受到推力板的作用力时，同时根据作用力与反作用力，动板也会施力到应变式称重传感器上，而动板施加到应变式称重传感器上的作用力与推力板施加应变式称重传感器上的作用力方向相反，第一凸环与第二凸环的半径互不相等，使得动板与推力板作用到应变式称重传感器上的作用力互相错开，进行形成一个力矩，增大了应变式称重传感器的形变量，提高了应变式称重传感器的检测精度，更好的提升注射精度。

作为优选地，还包括驱动机构，所述驱动机构包括：

第一驱动组件，包括第一伺服电机、连接于第一伺服电机的第一带轮、第二带轮以及啮合于第一带轮、第二带轮的第一同步带，所述丝杠的一端与第二带轮连接；

第二驱动组件，相邻于第一驱动组件且与第一驱动组件结构相同；

其中，所述第二带轮包括与第一同步带相啮合的第一轮毂以及相邻于第一轮毂的第二轮毂，相邻两第二轮毂上啮合有第二同步带。

通过采用上述技术方案，两组丝杠组件分别利用第一驱动组件与第二驱动组件进行驱动工作，具体通过两第一伺服电机转动，利用第一同步带驱动第二带轮转动，两第二带轮转动时分别驱动丝杠组件工作，两丝杠组件工作时的同步性主要取决于两第二带轮转动的同步性，而为保证两第二带轮转动时的同步性，额外增设了第二同步带，利用第二同步带啮合于两个第二轮毂上使得两第二带轮能够进行校准，实现两第二带轮的转动同步性，进而较好的保证了两丝杠组件工作时的同步，提高对注射座驱动时的稳定性，同时减少注射座由于两丝杠组件同步性差时所产生的扭矩，提升整个注射装置的使用寿命。

作为优选地，还包括一张紧组件，所述张紧组件包括张紧轮，所述张紧轮设于两第二带轮之间；其中，所述张紧轮可沿两第二带轮的圆心连线的垂直方向发生位移，所述第二同步带的光面始终贴合于张紧轮上。

通过采用上述技术方案，张紧组件主要用于调节第二同步带的张紧度，利用调节张紧轮沿两第二带轮圆心连线的垂直方向作用于第二同步带实现，使得第二同步带发生不同程度的压缩变形，增大第二同步带的齿面与第二轮毂之间的摩擦力，减少第二同步带与第二带轮之间的打滑，提升两第二带轮之间的转动同步性，更好的实现驱动注射座的平稳位移，并减少注射座移动过程中的扭矩量，提升装置的使用寿命；其次，张紧轮施力于第二同步带的光面，光面为相对的齿面的一侧，使得张紧轮无需在表面打齿，光面配合即可，降低了对张紧轮的加工要求，减少了制造成本；同时，当第二同步带与两第二带轮啮合时，两第二带轮必然受到第二同步带的张紧拉力，使得两第二带轮具有相向的运动趋势，这种运动趋势越大，对于丝杠组件与其他部件之间的挤压磨损程度就越大，而当张紧轮施力于第二同步带时，使得两第二带轮产生倾斜力，迫使两第二带轮具有斜向下运动的趋势，但由于张紧轮施力于第二同步带的光面上，相对作用于齿面使得第二同步带张开的张紧方式而言，倾斜力方向与水平面之间的夹角相对较小，两第二带轮之间的斜向下运动趋势就越小，能够减少丝杠组件与其他部件之间的挤压磨损。

作为优选地，还包括一承力组件，所述承力组件包括安装于第二带轮上且可相对第二带轮发生转动的限位轮以及安装于两限位轮上的承载板。

通过采用上述技术方案，承载板将两带轮连接，将两带轮所受到的相向力通过限位轮传递到承载板上，减小了两第二带轮所受到的张紧力，同时利用承载板保持两第二带轮之间的间距，减少由于两第二带轮发生相向运动时，与其他部件之间的挤压磨损，提高使用寿命以及工作时的稳定性。

作为优选地，所述限位轮包括相连的第一安装段、限位段以及第二安装段，所述第一安装段延伸至第二带轮内并通过支撑轴承与第二带轮连接，所述承载板开设有供第二安装段穿设的安装孔，所述第二安装段的端面上连接有一压板，所述压板抵触于承载板的一侧面，所述承载板的另一侧面抵触于限位段上。

通过采用上述技术方案，限位轮上的第一安装段利用支撑轴承实现与第二带轮的安装，同时实现了第二带轮与限位轮之间的相对转动；承载板与第二安装段进行配合安装，并利用限位段对承载板的一侧面进行抵靠，承载板的另一侧面利用压板进行限位，进而将整个承载板与两限位轮之间实现连接，连接结构简单，同时承载板通过限位段避开与两第二带轮转动时的干涉。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

1、通过采用应变式称重传感器首先相比其他传感器类型在综合误差精度上要更小，同时将整体注射座分体设置，应变式称重传感器从原先螺杆的未端向后位移，设置在了动板与推力板之间，缩短了两丝杠组件的施力点与应变式称重传感器的安装距离，降低由于力传递过程中的能量消耗，更好的提升了应变式称重传感器所检测得到数据准确性，提高注射精度；

2、通过在应变式称重传感器的两端面上设置第一凸环与第二凸环，对应卡设进入到第一环槽与第二环槽内，实现整个应变式称重传感器的快速预装，同时第一凸环与第二凸环的半径不相等，使得应变式称重传感器受到动板与推力板的作用力时，产生一个力矩，增大应变式称重传感器的形变量，更好的提高应变式称重传感器所测得的数据准确性，提高注射精度；

3、通过将第二同步带啮合于两第二带轮，提高两第二带轮转动时的同步性，进而提高两组丝杠组件工作时的同步性，提升注射质量；

4、通过设置张紧组件对第二同步带进行张紧调节，提高第二同步带与第二带轮之间的摩擦力减少两者之间的打滑现象，更好的提升两第二带轮转动时的同步性，同时利用承载板来承受两第二带轮在张紧同步时两者之间的张紧力，并对两第二带轮实现定位，减少两丝杠与第二带轮之间的挤压磨损，更好的提升丝杠传动时的稳定性以及整个装置的使用寿命。

附图说明

图1为注塑机的结构示意图；

图2为注射座在其中一视角下的分解示意图；

图3为注射座在另一视角下的分解示意图；

图4为注射座与注射机构之间的连接示意图；

图5为驱动机构的结构示意图；

图6为两第二带轮在张紧调节时的受力模型图；

图7为第二带轮分别与丝杠和承力板之间的连接示意图；

图8为丝杠组件与推力板之间的连接示意图。

图中，10、基座；11、尾板；20、注射座；21、动板；211、第一环槽；22、应变式称重传感器；221、第一凸环；2211、第一安装孔；222、第二凸环；2221、第二安装孔；23、推力板；231、连接座；232、第二环槽；30、驱动机构；31、第一驱动组件；32、第二驱动组件；33、第一伺服电机；34、第一带轮；35、第一同步带；36、第二带轮；361、第一轮毂；362、第二轮毂；37、承载板；38、第二同步带；391、第一安装段；392、限位段；393、第二安装段；394、支撑轴承；395、压板；40、丝杠组件；41、丝杠；411、螺纹段；412、光轴段；42、螺母座；43、轴承座；50、注射机构；51、机筒；52、注射螺杆；53、料桶；54、第二伺服电机；55、第三带轮；56、第四带轮；57、第三同步带；58、转动毂；60、张紧轮；61、调节座。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及 / 或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参阅图1，示出了一种注塑机的结构，包括基座10、位于基座10内的注射座20、连接注射座20的注射机构50以及驱动机构30。驱动机构30包括有两组丝杠组件40，两丝杠组件40的一端均与注射座20连接，通过驱动机构30以带动注射座20发生位移，实现注射过程。

共同参阅图2与图3，注射座20为分体式，包括依次相连的动板21、应变式称重传感器22以及推力板23。应变式称重传感器22大致呈轮辐状，正对动板21的端面外缘处具有一第一凸环221，第一凸环221上开设有圆周整列的若干第一安装孔2211；动板21的端面开设有供第一凸环221卡设的第一环槽211，并通过若干螺钉穿过第一安装孔2211实现动板21与应变式称重传感器22两者之间的安装固定。

应变式称重传感器22在正对推力板23的端面上设置有第二凸环222，第二凸环222上圆周整列有多个第二安装孔2221。推力板23在面向应变式称重传感器22的一端面上开设有供第二凸环222卡设的第二环槽232，整个应变式称重传感器22利用螺钉穿过第二安装孔2221实现与推力板23之间的安装固定。

特别注意的，第一凸环221与第二凸环222为同心设置，在本实施例中第一凸环221的直径大于第二凸环222的直径，进而在对应变式称重传感器22安装时，需要预先完成应变式称重传感器22与推力板23之间的连接，再安装应变式称重传感器22与动板21之间的连接。当注射座20受力时，推力板23作用到第一凸环221上，通过作用力与反作用力，第二凸环222受到动板21的作用力，使得整个应变式称重传感器22产生一个力矩，用于放大力传感器的测力量，提高测力精度。

参阅图4，注射机构50包括一机筒51、限位于动板21内的转动毂58以及驱动转动毂58旋转的第三驱动组件。机筒51内穿设有一根注射螺杆52，机筒51的上方连接有一料桶53，注射料通过料桶53进入到机筒51内，并通过注射螺杆52的转动使得注射料往喷嘴一侧运动。注射座20内还转动连接有一转动毂58，注射螺杆52的一端从机筒51内延伸而出并与转动毂58连接。

第三驱动组件包括固定于动板21上的第二伺服电机54、连接第二伺服电机54的第三带轮55以及与第四带轮56。第四带轮56通过键连接与转动毂58安装固定，实现两者的同步转动，第三带轮55与第四带轮56通过第三同步带57实现联动，进而当第二伺服电机54工作时，转动毂58可驱动注射螺杆52的旋转，实现注射料的进给。

共同参阅图1与图5，驱动机构30安装固定于基座10的尾板11上。驱动机构30具体包括两组结构相同的第一驱动组件31与第二驱动组件32。第一驱动组件31与第二驱动组件32均包括固定于尾板11上方的第一伺服电机33，两第一伺服电机33具有一定的间距。

第一伺服电机33的驱动轴连接有第一带轮34，尾板11的侧面上还安装有第二带轮36，第二带轮36的直径大于第一带轮34的直径，两者均为同步带轮且通过与第一同步带35轮的啮合实现传动。

驱动机构30还包括两组结构相同的丝杠组件40，丝杠组件40的一端与第二带轮36连接，注射座20的位移由丝杠组件40驱动。

共同参阅图5与图7，第二带轮36包括一体式的第一轮毂361以及相邻于第一轮毂361的第二轮毂362，其中，第一同步带35啮合于第一轮毂361上,两第二轮毂362上啮合有第二同步带38，第二同步带38将第一驱动组件31与第二驱动组件32实现同步连接。

共同参阅图1与图6，驱动机构30还包括一张紧组件，张紧组件包括一张紧轮60，张紧轮60转动连接于调节座61上，调节座61可于尾板11上发生垂直滑动来调节张紧轮60的垂直高度，调节座61与尾板11之间的限位通过螺钉实现。

张紧轮60位于两第二带轮36圆心连线的中垂面上，且张紧轮60始终贴合于第二同步带38的光面上，特别说明，光面为表面平整且不带有齿。例如图6所示，此时张紧轮60施力于第二同步带38上，提高第二同步带38的齿面与两第二带轮36之间的啮合度，提高传动效率，减少打滑现象。

与此同时，两第二带轮36在第二同步带38的作用力具有一个相向的张紧力F1，迫使两第二带轮36具有相向的运动趋势。而在张紧轮60的作用力，使得两第二带轮36具有垂直向下的作用力F2，张紧力F1与作用力F2通过力的合成，使得两第二带轮36具有作用力F3的大小以及运动趋势。作用力F3与水平面之间的夹角α越大，两第二带轮36倾斜向下的幅度就越大。因此，两第二带轮36之间还设置有一承力组件，用于抵抗作用力F3，并保持量第二带轮36的间距一定。

共同参阅图1与图7，承力组件包括与第二带轮36连接的限位轮以及连接于限位轮的承载板37。限位轮包括依次相连的第一安装段391、限位段392以及第二安装段393，第一安装段391延伸至第二轮毂362内并利用支撑轴承394与第二带轮36连接，实现第二带轮36与限位轮之间的相对转动。

承载板37开设有供第二安装段393穿设的安装孔，第二安装段393的端面上通过螺钉连接有一压板395，压板395将承载板37抵触于限位段392上，限位段392同时与支撑轴承394的内圈相抵触。

共同参阅图7与图8，丝杠组件40设置有两组，均包括一丝杠41以及螺纹连接于丝杠41上的螺母座42。结合图2，推力板23还包括两对称的连接座231，螺母座42通过螺钉与连接座231实现连接，进而实现丝杠组件40与注射座20之间的连接。

丝杠41包括螺纹段411以及连由螺纹段411一端朝向尾板11延伸的光轴段412，光轴段412的一端与第二带轮36连接，进而第二带轮36的转动可驱动整根丝杠41的旋转。尾板11内还安装有一轴承座43，光轴段412部分限位于轴承座43内。

本注射装置工作时，第二伺服电机54工作，预先驱动注射螺杆52的旋转，操作人员向料桶53内投放注射料，注射料会受到注射螺杆52的作用实现推进。随后，两第一伺服电机33工作，同步带动两第二带轮36旋转，第二带轮36带动两丝杠41转动，丝杠41驱动螺母座42沿丝杠41的轴向发生位移，进而带动注射座20发生位移，推动注射螺杆52在机筒51内发生轴向位移，实现推进注射。而在注射过程中，应变式称重传感器22会受到动板21与推力板23的作用力，并形成压力信号，该压力信号反馈到第一伺服电机33上，来调节第一伺服电机33的输出扭矩，进而控制注射座20的推进速度。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (6)

1.一种注塑机，其特征在于，包括：

两组丝杠组件（40），每组丝杠组件（40）均包括丝杠（41）以及螺纹连接于丝杠（41）的螺母座（42）；

注射座（20），包括依次相连的动板（21）、应变式称重传感器（22）以及推力板（23），所述螺母座（42）与推力板（23）连接；以及，

注射机构（50），包括注射螺杆（52），所述注射螺杆（52）的一端与动板（21）连接。

2.根据权利要求1所述的一种注塑机，其特征在于，所述应变式称重传感器（22）包括位于两端面上且同心设置的第一凸环（221）与第二凸环（222），所述动板（21）上开设有供第一凸环（221）卡设的第一环槽（211），所述推力板（23）上开设有供第二凸环（222）卡设的第二环槽（232），所述第一凸环（221）上周向开设有多个第一安装孔（2211），所述第二凸环（222）上周向开设有第二安装孔（2221）；其中，第一凸环（221）的半径不等于第二凸环（222）的半径。

3.根据权利要求1所述的一种注塑机，其特征在于，还包括驱动机构（30），所述驱动机构（30）包括：

第一驱动组件（31），包括第一伺服电机（33）、连接于第一伺服电机（33）的第一带轮（34）、第二带轮（36）以及啮合于第一带轮（34）、第二带轮（36）的第一同步带（35），所述丝杠（41）的一端与第二带轮（36）连接；

第二驱动组件（32），相邻于第一驱动组件（31）且与第一驱动组件（31）结构相同；

其中，所述第二带轮（36）包括与第一同步带（35）相啮合的第一轮毂（361）以及相邻于第一轮毂（361）的第二轮毂（362），相邻两第二轮毂（362）上啮合有第二同步带（38）。

4.根据权利要求3所述的一种注塑机，其特征在于，还包括一张紧组件，所述张紧组件包括张紧轮（60），所述张紧轮（60）设于两第二带轮（36）之间；其中，所述张紧轮（60）可沿两第二带轮（36）的圆心连线的垂直方向发生位移，所述第二同步带（38）的光面始终贴合于张紧轮（60）上。

5.根据权利要求3所述的一种注塑机，其特征在于，还包括一承力组件，所述承力组件包括安装于第二带轮（36）上且可相对第二带轮（36）发生转动的限位轮以及安装于两限位轮上的承载板（37）。

6.根据权利要求5所述的一种注塑机，其特征在于，所述限位轮包括相连的第一安装段（391）、限位段（392）以及第二安装段（393），所述第一安装段（391）延伸至第二带轮（36）内并通过支撑轴承（394）与第二带轮（36）连接，所述承载板（37）开设有供第二安装段（393）穿设的安装孔，所述第二安装段（393）的端面上连接有一压板（395），所述压板（395）抵触于承载板（37）的一侧面，所述承载板（37）的另一侧面抵触于限位段（392）上。

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