一種精密注塑機的製作方法

2023-06-02 00:43:52 1

本發明涉及一種精密注塑機領域。

背景技術：

目前，目前，市場上大多數一種精密注塑機均以加工生產為製造目的，多具有能耗大、產量高、佔地面積大等特點，如國知局於2014年9月10日公告的一份名為「微型一種精密注塑機」、申請號為「201110360618.5」的中國專利文獻，該案中提出了縮短注塑機的長度，使其結構更加緊湊的技術方案。

然而，由於目前大多數實驗室中空間有限，能耗經費不高；因此，上述技術方案中為保證鎖模力、注射壓力而使用的各驅動裝置及各傳動結構將無法裝配並應用於常規的實驗室中。這樣，如何對現有技術進行調整，從而使得注塑機可有效適用於實驗室中的試驗成為了本領域技術人員亟待解決的技術問題。

技術實現要素：

本發明針對以上問題，提出了一種結構精巧、使用方便、穩定性高、佔地面積小且能耗低的一種精密注塑機。

本發明的技術方案為：包括工作檯、注射裝置和鎖模裝置，

所述注射裝置包括滑軌、基座、基座驅動裝置、注射管、加熱套、進料鬥、螺杆、聯軸器、螺杆驅動裝置、滑座和滑座驅動裝置；所述滑軌和基座驅動裝置同向設置、且均固定連接在注塑機的工作檯的頂面上，所述基座和滑座平行設置、且二者的底部均滑動連接在滑軌上，使得所述基座在基座驅動裝置的驅動下沿滑軌做直線往復運動；所述滑座驅動裝置固定連接在滑座背向所述基座的端面上、且具有穿設在滑座中的動力杆，所述動力杆遠離所述滑座驅動裝置的一端固定連接在基座的端面上，使得滑座在滑座驅動裝置的驅動下沿滑軌做直線往復運動；

所述注射管與滑軌平行設置、且穿設在基座的上部，所述加熱套套設在注射管的外部，所述進料鬥穿設在基座的頂部、且與注射管連通；所述聯軸器穿設在所述滑座上，所述螺杆穿設在注射管中、且其一端伸出至注射管外與聯軸器相連接，所述螺杆驅動裝置固定連接在滑座驅動裝置上，且與所述聯軸器連接，使得螺杆在螺杆驅動裝置的帶動下做旋轉運動；

所述聯軸器包括軸套、一對大軸承和至少一小軸承，所述軸套中部穿設在小軸承內、且所述小軸承設在滑座中，所述軸套的兩端通過同步旋轉結構分別與螺杆和螺杆驅動裝置相連接，所述軸套朝向所述螺杆的一側的外壁上設有與所述軸套連為一體的凸環、且軸套朝向所述所述螺杆驅動裝置的一側的外壁上設有至少一個與所述軸套螺紋連接的螺母；一對所述大軸承均套接在軸套上，其中一大軸承抵在凸環和滑座的端面之間，另一大軸承抵在螺母和滑座的端面之間；

所述鎖模裝置包括前模板、前模、後模、後模板、傳動組件、基板、直線驅動裝置和若干導柱；所述基板和前模板相平行、且二者均固定連接在注塑機的工作檯上，所述導柱的前後兩端分別固定連接在基板和前模板上，所述後模板套接在若干導柱的中部，所述前模固定連接在前模板朝向後模板的端面上，所述後模固定連接在後模板朝向前模板的端面上；

所述直線驅動裝置固定連接在所述基板背向前模板的一側、且直線驅動裝置的輸出杆伸入至基板和後模板之間，所述傳動組件連接在直線驅動裝置的輸出杆和後模板之間，使得後模板在直線驅動裝置的驅動下沿所述導軌做直線往復運動；

所述傳動組件包括一對沿輸出杆對稱設置的固定杆一、一對沿輸出杆對稱設置的固定杆二、一對沿輸出杆對稱設置的傳動臂一、一對沿輸出杆對稱設置的傳動臂二和一動力臂；所述動力臂與直線驅動裝置的輸出杆相垂直、且動力臂的中部固定連接在直線驅動裝置的輸出杆上；所述固定杆一的一端固定連接在基板朝向後模板的端面上，所述傳動臂一呈L字型，所述傳動臂一的一端鉸接在固定杆一遠離基板的一端、且傳動臂一的另一端鉸接在動力臂的一側，所述固定杆二的一端固定連接在後模板朝向基板的端面上，所述傳動臂二的一端鉸接在固定杆二遠離後模板的一端、且傳動臂二的另一端鉸接在傳動臂一的L字型的拐角處。

所述注射裝置還包括進料量監測裝置，所述進料量監測裝置包括同軸心的尺條和讀數器，所述尺條的一端固定連接在基座上、且另一端穿設在讀數器中，所述讀數器遠離所述尺條的一端固定連接在滑座上。

所述加熱套外還套設有隔熱套，所述隔熱套包括內套體、外套體和隔熱棉，所述內套體固定連接所述加熱套，所述外套體與內套體同軸心設置，所述隔熱棉填充在所述內套體和外套體之間。

所述直線驅動裝置為氣缸。

所述傳動臂一朝向傳動臂二的端面上還固定連接有限位塊，所述限位塊朝向傳動臂一的一端與傳動臂二相接觸。

至少一所述固定杆一背向所述輸出杆的一側固定連接有接近開關。

所述鎖模裝置上還設有取料罩，所述基板和前模板的底部的兩側分別固定連接有滑杆，所述取料罩的底角套接在滑杆上，所述滑杆靠近前模板的一側設有電子限位裝置。

所述電子限位裝置為光電開關。

本發明的使用過程為：

定位：開啟基座驅動裝置；使得注射管向模具運動；

進料：打開加熱套和螺杆驅動裝置，關閉滑座驅動裝置，通過進料鬥向注射管中加料；使得物料在螺杆的作用下向注射管的出口前進時逐步融化為液態，同時，由於滑座驅動裝置被關閉，因此螺杆將在液態物料的擠壓作用下反向推動滑座遠離基座；此外，進料量監測裝置還將對進料量進行實時監控；

鎖模：開啟直線驅動裝置；使得前模與後模保持貼合；

注射：進料完成後，保持螺杆驅動裝置的開啟，並開啟滑座驅動裝置；使得滑座朝向基座滑動，並通過旋轉的螺杆將液態的物料擠出並壓入模具中；

開模：待模具中物料冷卻後，再次開啟直線驅動裝置；使得後模攜帶物料並與前模脫開；

取料：操作人員拉開取料罩取出物料；完畢。

本發明的有益效果為：

一、進料及注射時，螺杆上的反作用力將直接通過凸環和大軸承傳遞至滑座上，並最終改由負責注射物料的滑座驅動裝置進行承受，從而使得螺杆驅動裝置在使用時僅提供旋轉扭矩而不承受軸向壓力，進而在有效保護了螺杆驅動裝置的同時，使其可根據實驗室的空間需求，選用能耗更小、體積更小的小功率螺杆驅動裝置。

二、鎖模時，模具工作時產生的反向作用力無法傳遞到直線驅動裝置上，而是改由傳動組件中各剛性臂來承受。這樣，一方面，對直線驅動裝置起到了極佳的保護作用；另一方面，由於不由直線驅動裝置提供鎖模力，因此，可以選擇驅動力較小同時體積較小的直線驅動裝置，從而可更好的適用於實驗室中的試驗。

三、增設的隔熱罩在物料加工時可有效避免操作人員的意外燙傷，具有極佳的使用安全性和可靠性。

四、增設的取料罩和電子限位裝置在取料前、取料時、取料後均給操作人員提供了足夠的安全防護，提升了設備的運行安全性。

綜上所述，本發明具有結構精巧、佔地面積小且能耗低的特點，極為適合在小型實驗室中進行小工件的製備。

附圖說明

圖1是本發明的立體圖一，

圖2是本發明的立體圖二，

圖3是本發明中注射裝置的結構示意圖，

圖4是圖3的俯視圖，

圖5是圖4的A-A向剖視圖，

圖6是圖5的B處局部放大圖，

圖7是本發明中注射裝置的立體圖，

圖8是本發明中鎖模裝置的結構示意圖，

圖9是圖8的立體圖，

圖10是本發明中鎖模裝置的優化實施方式示意圖；

圖中1是工作檯；

2是注射裝置，21是滑軌，22是基座，23是基座驅動裝置，24是注射管，25是加熱套，26是進料鬥，27是螺杆，28是聯軸器，281是軸套，282是大軸承，283是小軸承，29是螺杆驅動裝置，210是滑座，211是滑座驅動裝置；

212是進料量監測裝置，2121是尺條，2122是讀數器，213是隔熱套，2131是內套體，2132是外套體；

3是鎖模裝置，31是前模板，32是前模，33是後模，34是後模板，35是傳動組件，351是固定杆一，352是固定杆二，353是傳動臂一，354是傳動臂二，355是動力臂，356是限位塊，357是接近開關，36是基板，37是直線驅動裝置，38是導柱，39是取料罩。

具體實施方式

本發明如圖1-10所示，包括工作檯1、注射裝置2和鎖模裝置3，

所述注射裝置2包括滑軌21、基座22、基座驅動裝置23、注射管24、加熱套25、進料鬥26、螺杆27、聯軸器28、螺杆驅動裝置29、滑座210和滑座驅動裝置211；所述滑軌21和基座驅動裝置23同向設置、且均固定連接在注塑機的工作檯1的頂面上，所述基座22和滑座210平行設置、且二者的底部均滑動連接在滑軌21上，使得所述基座22在基座驅動裝置23的驅動下沿滑軌21做直線往復運動；所述滑座驅動裝置211固定連接在滑座210背向所述基座22的端面上、且具有穿設在滑座210中的動力杆，所述動力杆遠離所述滑座驅動裝置211的一端固定連接在基座22的端面上，使得滑座210在滑座驅動裝置211的驅動下沿滑軌21做直線往復運動；

所述注射管24與滑軌21平行設置、且穿設在基座22的上部，所述加熱套25套設在注射管24的外部，所述進料鬥26穿設在基座22的頂部、且與注射管24連通；所述聯軸器28穿設在所述滑座210上，所述螺杆27穿設在注射管24中、且其一端伸出至注射管24外與聯軸器28相連接，所述螺杆驅動裝置29固定連接在滑座驅動裝置211上，且與所述聯軸器28連接，使得螺杆27在螺杆驅動裝置29的帶動下做旋轉運動；

注射裝置的使用過程具體為：

1）、定位：開啟基座驅動裝置；使得注射管向模具運動；

2）、進料：打開加熱套和螺杆驅動裝置，關閉滑座驅動裝置，通過進料鬥向注射管中加料；使得物料在螺杆的作用下向注射管的出口前進時逐步融化為液態，同時，由於滑座驅動裝置被關閉，因此螺杆將在液態物料的擠壓作用下反向推動滑座遠離基座；

3）、注射：進料完成後，保持螺杆驅動裝置的開啟，並開啟滑座驅動裝置；使得滑座朝向基座滑動，並通過旋轉的螺杆將液態的物料擠出並壓入模具中。

操作人員在進行上述步驟時發現，在步驟2）、步驟3），尤其時步驟3）中，物料將在螺杆上施加極大的反作用力，這嚴重的影響了螺杆驅動裝置的使用壽命及工作效果，對此，本案在螺杆和螺杆驅動裝置之間設置了聯軸器：

所述聯軸器28包括軸套281、一對大軸承282和至少一小軸承283，所述軸套281中部穿設在小軸承283內、且所述小軸承283設在滑座中，所述軸套281的兩端通過同步旋轉結構（即以方鍵的傳動形式或插槽的傳動形式進行旋轉運動的傳遞）分別與螺杆27和螺杆驅動裝置29相連接，所述軸套281朝向所述螺杆27的一側的外壁上設有與所述軸套281連為一體的凸環、且軸套281朝向所述所述螺杆驅動裝置29的一側的外壁上設有至少一個與所述軸套281螺紋連接的螺母；一對所述大軸承282均套接在軸套281上，其中一大軸承282抵在凸環和滑座210的端面之間，另一大軸承282抵在螺母和滑座210的端面之間；這樣，物料在進料和注射時產生的反作用力將直接通過凸環和大軸承傳遞至滑座上，並最終改由負責注射物料的滑座驅動裝置進行承受，從而使得螺杆驅動裝置在使用時僅提供旋轉扭矩而不承受軸向壓力，進而在有效保護了螺杆驅動裝置的同時，使其可根據實驗室的空間需求，選用能耗更小、體積更小的小功率螺杆驅動裝置。具有穩定性高、佔地面積小及能耗低的特點。

所述鎖模裝置3包括前模板31、前模32、後模33、後模板34、傳動組件35、基板36、直線驅動裝置37和若干導柱38；所述基板36和前模板31相平行、且二者均固定連接在注塑機的工作檯1上，所述導柱38的前後兩端分別固定連接在基板36和前模板31上，所述後模板34套接在若干導柱38的中部，所述前模32固定連接在前模板31朝向後模板34的端面上，所述後模33固定連接在後模板34朝向前模板31的端面上；

所述直線驅動裝置37固定連接在所述基板36背向前模板31的一側、且直線驅動裝置37的輸出杆伸入至基板36和後模板34之間，所述傳動組件35連接在直線驅動裝置37的輸出杆和後模板34之間，使得後模板34在直線驅動裝置37的驅動下沿所述導柱38做直線往復運動；從而在直線驅動裝置的作用下進行鎖模、開模的動作；

所述傳動組件35包括一對沿輸出杆對稱設置的固定杆一351、一對沿輸出杆對稱設置的固定杆二352、一對沿輸出杆對稱設置的傳動臂一353、一對沿輸出杆對稱設置的傳動臂二354和一動力臂355；所述動力臂355與直線驅動裝置37的輸出杆相垂直、且動力臂355的中部固定連接在直線驅動裝置37的輸出杆上；所述固定杆一351的一端固定連接在基板36朝向後模板34的端面上，所述傳動臂一353呈L字型（從而使得鎖模後更為準確、方便的使得固定杆一、固定杆二和傳動臂二位於同一直線上），所述傳動臂一353的一端鉸接在固定杆一351遠離基板36的一端、且傳動臂一353的另一端通過連動杆（增設的連動杆可有效提升傳動組件的運行穩定性，並進一步降低直線驅動裝置所需的驅動力）鉸接在動力臂355的一側，所述固定杆二352的一端固定連接在後模板34朝向基板36的端面上，所述傳動臂二354的一端鉸接在固定杆二352遠離後模板4的一端、且傳動臂二354的另一端鉸接在傳動臂一353的L字型的拐角處。這樣，輸出杆的往復伸縮運動將推動動力臂在基板和後模板之間做直線往復運動，從而帶動傳動臂一、二旋轉，進而最終帶動後模板沿導柱做直線往復運動，即為鎖模、開模動作。

其中，當鎖模完成後即如圖8所示，傳動臂一在直線驅動裝置的驅動下將旋轉至極限位置，此時，固定杆一、固定杆二、傳動臂二和傳動臂一的一段均處於同一直線上，從而使得模具工作時產生的反向作用力無法傳遞到直線驅動裝置上，而是改由傳動組件中各剛性臂來承受。這樣，一方面，對直線驅動裝置起到了極佳的保護作用；另一方面，由於不由直線驅動裝置提供鎖模力，因此，可以選擇驅動力較小同時體積較小的直線驅動裝置，從而可更好的適用於實驗室中的試驗。具有穩定性高、佔地面積小及能耗低的特點。

所述注射裝置2還包括進料量監測裝置212，所述進料量監測裝置212包括同軸心的尺條2121和讀數器2122，所述尺條2121的一端固定連接在基座22上、且另一端穿設在讀數器2122中，所述讀數器2122遠離所述尺條2121的一端固定連接在滑座210上。在進行上述步驟2）時，滑座與基座的相對運動量將通過讀數器進行方便的讀取，從而換算出螺杆的伸出量，進而推算出液態的物料量；這樣，即可通過進料量監測裝置對進入的物料量進行精準、高效的監控。

所述加熱套25外還套設有隔熱套213，所述隔熱套213包括內套體2131、外套體2132和隔熱棉，所述內套體2131固定連接所述加熱套25，所述外套體2132與內套體2131同軸心設置，所述隔熱棉填充在所述內套體2131和外套體2132之間。從而在加工時有效避免操作人員的意外燙傷，具有極佳的使用安全性和可靠性。

所述直線驅動裝置37為氣缸。此處採用氣缸作為動力源，具有能耗低、體積小的特點，從而可更為有效的適用於試驗、測試。

所述傳動臂一353朝向傳動臂二354的端面上還固定連接有限位塊356，所述限位塊356朝向傳動臂一353的一端與傳動臂二354相接觸。這樣，一方面可對傳動臂一、二之間的相對運動的最大量做出限定；另一方面，可使得鎖模後傳動組件的穩定性得以大幅提升，從而可承受更大的模具反作用力。

至少一所述固定杆一351背向所述輸出杆的一側固定連接有接近開關357。一方面，在鎖模時對傳動臂一的運動起限位作用；另一方面，可通過接近開關將鎖模的狀態信息傳輸並顯示在注塑機的操作臺上。

所述鎖模裝置3上還設有取料罩39，所述基板36和前模板31的底部的兩側分別固定連接有滑杆，所述取料罩39的底角套接在滑杆上，所述滑杆靠近前模板的一側設有電子限位裝置。這樣，當操作人員開模取料時需先手動滑開取料罩，才可再行取料，從而有效的避免了因開模時物料意外飛濺而對操作人員造成的人身傷害，提升了生產安全性；此後，若電子限位裝置未檢測到取料罩回位，則控制系統將無法開啟直線驅動裝置，從而操作人員取料未完成時，有效避免因提早鎖模而對操作人員造成的人身傷害。從而在取料前、取料時、取料後均給操作人員提供了足夠的安全防護，提升了設備的運行安全性。

所述電子限位裝置為光電開關。

所述鎖模裝置還包括頂料杆和頂料氣缸，所述頂料氣缸固定連接在後模板背向所述前模板的一側、且用於驅動穿設在後模板和後模中的頂料杆。從而在開模後，通過頂料杆進行更為方便、高效的出料。

所述基座驅動裝置為氣缸。

所述基座底部設有與基座螺紋連接的蝸杆，所述蝸杆的一端固定連接在基座驅動裝置上，所述基座驅動裝置為伺服電機。

所述滑座驅動裝置為氣缸。

所述螺杆驅動裝置為伺服電機。