電動注塑機鎖模力的自動調節系統及調節方法
2023-05-01 20:47:56 1
專利名稱：電動注塑機鎖模力的自動調節系統及調節方法
技術領域：
本發明涉及電動注塑機領域，特別涉及一種電動注塑機鎖模力的自動調節系統及 調節方法。
背景技術：
電動注塑機開合模是採用伺服電機通過滾珠絲槓驅動十字頭運動，十字頭與曲肘 機構配合將旋轉運動轉化為開合模方向的線性運動。在注射和保壓階段，模腔內物料所產 生的壓力稱為脹模力，為使模具不被脹模力分開，機器必須對模具施加足夠的鎖模力。如果 鎖模力不足，會導致模具離縫、發生溢料，但太大又會使模具變形，導致使用壽命縮短，並使 塑料製品產生內應力和不必要的能量消耗。因此，合模之後的鎖模力是一個非常重要的參數，既要設定準確，又要保證調模機 構能夠實現精準的鎖模力。調模的目的為合模之後產生恰當的鎖模力，在調模過程中，動模 板的位移對鎖模力大小的準確控制至關重要，其直接影響鎖模力的大小。
目前液壓注塑機的調模機構，液壓電機控制調模靈敏低差，調模方法複雜，調模精 度低，無法保證調模之後實現精準的鎖模力。另外，產生的噪聲高，滾珠絲槓壽命短。
發明內容
本發明為了克服以上現有技術存在的不足，提供了一種調模精度高的電動注塑機 鎖模力的自動調節系統。本發明的另一目的在於提供一種調模精度高的電動注塑機鎖模力的自動調節系 統的調節方法。本發明的目的通過以下的技術方案實現本電動注塑機鎖模力的自動調節系統， 其特徵在於包括靜模板、母模、四根拉杆、動模板、公模、五點式曲肘機構、後模板、滾珠絲 杆、合模電機和調模電機，所述四根拉杆穿過靜模板、動模板、後模板，靜模板固定在拉杆 上，母模固定在靜模板上，公模固定在動模板上，五點式曲肘機構連接在動模板和後模板之 間，五點式曲肘機構的十字頭穿過後模板並套在滾珠絲杆外面，滾珠絲杆由合模電機驅動， 後模板通過四個調節螺母與四根拉杆連接，調節螺母與後模板之間裝有軸承，調節螺母外 周設有齒輪齒，四個調節螺母的中間位置設有一個大齒輪，大齒輪與四個調節螺母的齒輪 齒嚙合，五點式曲肘機構的十字頭、滾珠絲杆穿過大齒輪的中心，調模電機的輸出齒輪與大 齒輪嚙合，調模電機連接注塑機控制系統，控制系統控制調模電機的正反轉和運轉時間。更加具體的，所述五點式曲肘機構包括十字頭和以十字頭為對稱軸的兩個第一推 件、兩個第二推件、兩個第三推件、兩個第四推件和兩個第五推件，十字頭連接第一推件，第 一推件連接第二推件的中間，第二推件的兩端連接第三推件和第四推件，第三推件連接後 模板，第四推件連接第五推件，第五推件連接動模板。更加具體的，所述控制系統包括電腦控制器和PLC控制器，電腦控制器連接面板 和鍵盤，電腦控制器通過CAN網絡連接合模電機的驅動器，電腦控制器通過CAN網絡連接PLC控制器，PLC控制器連接調模電機的驅動器、位置傳感器、四個微應變壓力傳感器；位置 傳感器安裝在大齒輪上，四個微應變壓力傳感器分別安裝在四根拉杆上，並在微應變壓力 傳感器的後端螺絲施加4X10—8庫侖電荷。上述的電動注塑機鎖模力的自動調節系統的調節方法，其特徵在於包括以下步 驟(1)、根據不同需要在注塑機面板設定一個鎖模力F ；(2)、控制電路控制調模電機運轉，大齒輪轉動，四個調整螺母同向轉動，後模板沿 著拉杆後退，五點式曲肘機構、動模板也沿著拉杆向後移動；(3)、後模板後退碰到停止行程開關，停止行程開關給PLC控制器發送信號，調模 電機停止，後模板、五點式曲肘機構、動模板全部停止後退；(4)、合模電機驅動滾珠絲杆轉動，驅動五點式曲肘機構的十字頭往前推，五點式 曲肘機構向動模板方向伸直，此時動模板與定模板之間有間隙；(5)、合模電機停止；(6)、控制電路控制調模電機反向運轉，大齒輪轉動，四個調整螺母同向轉動，後模 板、五點式曲肘機構、動模板全部沿著拉杆向前移動；(7)、動模板的公模與靜模板的母模合模，使拉杆產生微應變延伸長度ALl、AL2、 AL3、AL4，變形產生靜態拉力Tl、T2、T3、T4，在微應變壓力傳感器的讀書表上均可以讀 取；(8)、PLC控制器通過位置傳感器監測大齒輪的轉動齒數，PLC控制器微調調模電 機，從而微調動模板的位移，當四根拉杆上的微應變壓力傳感器測得的靜態拉力T1、T2、T3、 Τ4之和等於鎖模力F，PLC控制器停止調模電機，調模結束。所述步驟(8)鎖模力F與大齒輪轉過齒數的關係為F = Kx+C, K是微應變延伸長 度AL與鎖模力F的函數直線的斜率，是注塑機的一個定值參數，χ是大齒輪轉過的齒數，C 是函數直線的右偏移量，是注塑機的一個定值參數。所述步驟(1)設定鎖模力F的方法為①、鎖模力F的大小需要根據模腔壓力和投影面積來確定，必須滿足
權利要求
電動注塑機鎖模力的自動調節系統，其特徵在於包括靜模板、母模、四根拉杆、動模板、公模、五點式曲肘機構、後模板、滾珠絲杆、合模電機和調模電機，所述四根拉杆穿過靜模板、動模板、後模板，靜模板固定在拉杆上，母模固定在靜模板上，公模固定在動模板上，五點式曲肘機構連接在動模板和後模板之間，五點式曲肘機構的十字頭穿過後模板並套在滾珠絲杆外面，滾珠絲杆由合模電機驅動，後模板通過四個調節螺母與四根拉杆連接，調節螺母與後模板之間裝有軸承，調節螺母外周設有齒輪齒，四個調節螺母的中間位置設有一個大齒輪，大齒輪與四個調節螺母的齒輪齒嚙合，五點式曲肘機構的十字頭、滾珠絲杆穿過大齒輪的中心，調模電機的輸出齒輪與大齒輪嚙合，調模電機連接注塑機控制系統，控制系統控制調模電機的正反轉和運轉時間。
2.根據權利要求1所述的電動注塑機鎖模力的自動調節系統，其特徵在於所述五點 式曲肘機構包括十字頭和以十字頭為對稱軸的兩個第一推件、兩個第二推件、兩個第三推 件、兩個第四推件和兩個第五推件，十字頭連接第一推件，第一推件連接第二推件的中間， 第二推件的兩端連接第三推件和第四推件，第三推件連接後模板，第四推件連接第五推件， 第五推件連接動模板。
3.根據權利要求1所述的電動注塑機鎖模力的自動調節系統，其特徵在於所述控制 系統包括電腦控制器和PLC控制器，電腦控制器連接面板和鍵盤，電腦控制器通過CAN網絡 連接合模電機的驅動器，電腦控制器通過CAN網絡連接PLC控制器，PLC控制器連接調模電 機的驅動器、位置傳感器、四個微應變壓力傳感器；位置傳感器安裝在大齒輪上，四個微應 變壓力傳感器分別安裝在四根拉杆上，並在微應變壓力傳感器的後端螺絲施加4X10—8庫侖 電荷。
4.根據權利要求3所述的電動注塑機鎖模力的自動調節系統的調節方法，其特徵在於 包括以下步驟(1)、根據不同需要在注塑機面板設定一個鎖模力F；(2)、控制電路控制調模電機運轉，大齒輪轉動，四個調整螺母同向轉動，後模板沿著拉 杆後退，五點式曲肘機構、動模板也沿著拉杆向後移動；(3)、後模板後退碰到停止行程開關，停止行程開關給PLC控制器發送信號，調模電機 停止，後模板、五點式曲肘機構、動模板全部停止後退；(4)、合模電機驅動滾珠絲杆轉動，驅動五點式曲肘機構的十字頭往前推，五點式曲肘 機構向動模板方向伸直，此時動模板與定模板之間有間隙；(5)、合模電機停止；(6)、控制電路控制調模電機反向運轉，大齒輪轉動，四個調整螺母同向轉動，後模板、 五點式曲肘機構、動模板全部沿著拉杆向前移動；(7)、動模板的公模與靜模板的母模合模，使拉杆產生微應變延伸長度AL1、AL2、 AL3、AL4，變形產生靜態拉力Tl、T2、T3、T4，在微應變壓力傳感器的讀書表上均可以讀 取；(8)、PLC控制器通過位置傳感器監測大齒輪的轉動齒數，PLC控制器微調調模電機，從 而微調動模板的位移，當四根拉杆上的微應變壓力傳感器測得的靜態拉力T1、T2、T3、T4之 和等於鎖模力F，PLC控制器停止調模電機，調模結束。
5.根據權利要求4所述的電動注塑機鎖模力的自動調節系統的調節方法，其特徵在於所述步驟(8)鎖模力F與大齒輪轉過齒數的關係為F = Kx+C，K是微應變延伸長度AL 與鎖模力F的函數直線的斜率，是注塑機的一個定值參數，χ是大齒輪轉過的齒數，C是函數 直線的右偏移量，是注塑機的一個定值參數。
6.根據權利要求4所述的電動注塑機鎖模力的自動調節系統的調節方法，其特徵在 於所述步驟(1)設定鎖模力F的方法為①、鎖模力F的大小需要根據模腔壓力和投影面積來確定，必須滿足
7.根據權利要求4所述的電動注塑機鎖模力的自動調節系統的調節方法，其特徵在 於所述步驟(8)調模結束之後，注塑同一種注塑製品無需再調模，後模板固定不動，通過 五點式曲肘機構驅動動模板進行開模和合模。
全文摘要
本發明公開了一種電動注塑機鎖模力的自動調節系統，四根拉杆穿過靜模板、動模板、後模板，靜模板固定在拉杆上，五點式曲肘機構連接在動模板和後模板之間，五點式曲肘機構的十字頭穿過後模板並套在滾珠絲杆外面，滾珠絲杆由合模電機驅動，後模板通過四個調節螺母與四根拉杆連接，調節螺母與後模板之間裝有軸承，調節螺母外周設有齒輪齒，四個調節螺母的中間位置設有一個大齒輪，大齒輪與四個調節螺母的齒輪齒嚙合，五點式曲肘機構的十字頭、滾珠絲杆穿過大齒輪的中心，調模電機的輸出齒輪與大齒輪嚙合，調模電機連接注塑機控制系統。本發明的另一目的在於提供一種調模精度高的電動注塑機鎖模力的自動調節系統的調節方法。本發明調模精度高。
文檔編號B29C45/76GK101992532SQ201010529958
公開日2011年3月30日 申請日期2010年10月29日 優先權日2010年10月29日
發明者鍾漢如 申請人:華南理工大學