本发明涉及注塑技术领域，尤其指一种快速定位装置以及注塑机系统。
背景技术：
模具是注塑成型中不可缺少的重要工具，模具成型将热熔态的塑胶材料通过浇口套高速注入模具内具有所需形状的密闭型腔中，待塑胶材料冷却固化，打开模具将固化的塑胶产品顶出，以获得成型产品的加工方法。由于注塑成型加工方法具有成型费用低、成型周期短、成型过程简单和易于成型形状复杂的塑胶产品等特点，因此在塑胶产品应用领域应用极为广泛。
注塑过程中需将射嘴对正模具的浇口套，若有偏差会导致注塑时漏胶烫伤人员，操作完成后才可进行注塑操作。现有的对正方法是：浇口套上回放一张纸，每次射嘴碰触浇口套会将纸挤压变形，此时观察纸的变形程度判断偏差方向，补正后尝试第二次碰穿，直到注塑机的射嘴对正模具的浇口套。该方法存在几个缺点：
1、人工操作工作效率低。
2、有烫伤等工伤风险。
3、多次碰触会造成模具或注塑机损坏。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种快速定位装置以及注塑机系统，实现自动化定位，免去人力操作，提升工作效率，避免人员烫伤，同时也可以保证模具和注塑机的完好。
本发明提供的技术方案如下：一种快速定位装置，用于注塑机射嘴与模具浇口套的对正，其中模具的上模板上方设置有上固定板，所述上固定板上包括有与所述浇口套位置对应的第一通孔以使浇口套露出，所述快速定位装置包括：
底板，配合装设在所述第一通孔内，其上包括有第二通孔，
活动芯，位于所述第二通孔内，且与所述第二通孔有间隙，所述活动芯上设置有第三通孔，所述第三通孔由上至下包括第一段和第二段，所述第一段形成与所述注塑机射嘴的下部形状配合的弧面结构，所述第二段延伸至所述浇口套的通道，所述第二段下端的径向尺寸小于所述浇口套通道上端的径向尺寸，以及，
若干弹性件，沿周向设置在所述第二通孔与所述活动芯的外壁之间。
本技术方案，活动芯与底板的第二通孔之间有活动间隙，并且活动芯上包括有与射嘴形状相适配的弧面，使得射嘴下移过程中会一直会推动活动芯平移，直至射嘴与活动芯的轴线重合，实现射嘴与活动芯上第三通孔的对正。只需第二段下端的径向尺寸与浇口套通道上端的径向尺寸之差大于活动芯被射嘴推动至最终静止的轴向偏移量，即可以通过该快速定位装置实现射嘴与活动芯的轴线对正。而第二段下端的径向尺寸与浇口套通道上端的径向尺寸之差是可以自行设计的，这决定了该快速定位装置的通用性。
优选的，由上至下所述第二段的径向尺寸逐渐变大。可方便第二段中塑封材料的取出。
优选的，所述第二段下端与所述浇口套通道上端径向尺寸的差值同所述活动芯外径与所述第二通孔径向尺寸的差值相等；所述活动芯在所述弹性件的作用下平衡的位置满足所述第三通孔与所述浇口套的通道同轴；
所述第二通孔上或邻近设置有压力传感器以感测所述第二通孔的内壁所受压力，所述压力传感器与注塑机控制系统通讯连接。
本技术方案，活动芯上的第二段超过浇口套通道的时间点与活动芯接触压力传感器的时间点相同，因此可以通过压力传感器传输的信号表征是否可以补偿射嘴与浇口套的误差。
具体的，快速定位装置还包括盖板，所述压力传感器为压力感应环，所述压力感应环以及所述盖板由下至上叠设在所述底板上方，并且通过螺纹连接件与所述盖板连接；其中，
所述压力感应环的内径与所述第二通孔的径向尺寸相等。
具体的，所述底板与所述活动芯等高，所述盖板与所述活动芯的上表面接触，并且所述盖板上设置有与所述第一段衔接形成弧面的第四通孔。
优选的，所述底板临近所述浇口套的一侧端面上设置有沉头通孔，所述盖板和所述压力感应环上设置有与所述沉头通孔位置对应的通孔以装设所述螺纹连接件。
具体的，所述第二通孔由上至下包括第三段和第四段，所述第三段的径向尺寸大于所述第四段，所述第三段与所述第四段连接处形成台阶面；所述活动芯的外壁形状与所述第二通孔相适应，且所述活动芯同所述第三段的径向尺寸差值等于所述活动芯与所述第四段的径向尺寸差值。
具体的，所述弹性件为弹簧，所述活动芯外壁上均布有若干弹簧孔以放置所述弹簧。
具体的，所述底板临近所述浇口套的一侧端面上设置有倒角或倒圆角结构。
优选的，所述底板临近所述浇口套的一侧端面上设置有盲孔以装设磁铁。
本发明还公开一种注塑机系统，包括前述的快速定位装置。
进一步的，所述上固定板通过螺纹连接件连接至所述上模板，使所述第一通孔与所述浇口套的通道同轴。
本发明提供的一种快速定位装置以及注塑机系统，能够带来以下至少一种有益效果：
1、自动化定位，提高工作效率。
2、降低烫伤的工伤风险。
3、延长了模具和注塑机的寿命。
4、活动芯上的第二段超过浇口套通道的时间点与活动芯接触压力传感器的时间点相同，因此可以通过压力传感器传输的信号表征是否可以补偿射嘴与浇口套的误差。实现对定位动作的监控。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对快速定位装置以及注塑机系统的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1是模具的立体结构示意图。
图2-a是快速定位装置与浇口套的立体结构示意图。
图2-b是快速定位装置的立体结构示意图。
图3是快速定位装置以及浇口套的爆炸图。
图4-a是活动芯的立体结构示意图。
图4-b是底板的立体结构示意图。
图5是快速定位装置同射嘴以及浇口套的平面结构示意图。
图6-a是a流道和b流道轴线重合时的状态图。
图6-b是a流道和b流道轴线偏心对正时的状态图。
附图标号说明：1-上固定板、2-上模板、3-下模板、4-模脚、5-下固定板、6-定位环、7-浇口套、8-a1线路、9-a2线路、10-定位螺丝、11-盖板12-压力感应环、13-活动芯、14-磁铁、15-b1接头、16-b2接头、17-弹簧、18-底板、19-a1接头、20-a2接头、21-射嘴、22-活动间隙、23-a流道、24-b流道、25-接触点、26-工艺孔、27-第五段、28-第三段、29-第六段、30-第四段、31-压力感应环内环面、32-导向斜面、33-第一通孔，34、第一段，35、第二段。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。
实施例一
如图1和图5所示，本实施例公开一种快速定位装置，用于将注塑机的射嘴21与模具浇口套7对正。射嘴21的下表面为弧面形状。
模具的上模包括上固定板1以及上模板2，下模包括下固定板5以及下模板3，模脚4安装在模板上。浇口套装设在模具的上模板2上，上固定板1上包括有与浇口套7位置对应的第一通孔33以使浇口套7露出，浇口套7的功能是使熔融的塑料材料从射嘴21注入到模具内部的流道中。
如图1-图5所示，快速定位装置包括底板18、活动芯13以及若干弹性件。其中底板18配合装设在第一通孔33内，即底板18的外形尺寸与第一通孔33的尺寸配合以使底板18固定，示例性的，参照图3，底板18临近浇口套7的一侧端面上设置导向斜面32，为倒角或倒圆角结构，便于装配时将底板18顺利放入第一通孔内。
如图3-图5所示，底板18上包括有第二通孔以放置活动芯13，活动芯13与第二通孔之间有活动间隙22，活动间隙22内放置有弹性件，且该弹性件沿活动芯13的周向布置。示例性的，弹性件为弹簧17，活动芯13外壁上均布有若干弹簧孔以放置弹簧17。
参照图5所示，活动芯13上设置有第三通孔，第三通孔由上至下包括第一段34和第二段35，第一段34形成与射嘴21的下部形状配合的弧面结构，第二段35延伸至浇口套7的通道。示例性的，且由上至下径向尺寸逐渐变大，第二段35下端的径向尺寸小于浇口套7通道上端的径向尺寸。这种尺寸变化是为了便于取出塑封材料。活动芯13的下表面为平面，抵靠在浇口套的上表面。基于相同的目的，浇口套的通孔的径向尺寸亦是由上至下逐渐增大。
该快速定位装置的定位机理为：由于射嘴21与第一段34是形状配合的弧面结构，参照图5所示，以射嘴21初始的轴向位置相对第二段35轴线偏右为例，射嘴21会首先接触到活动芯第一段34上的接触点25，此时对活动芯进行受力分析见图中右侧的图中所示，射嘴21对活动芯施加半径方向的合力f，其可分解为水平方向分力f1以及竖直方向分力f2，在水平方向分力f1的作用下，活动芯13向f1方向(图中右侧方向)运动压缩弹性件，相应的活动芯13与射嘴21的轴线会逐渐接近。当活动芯13运动到与射嘴21同轴时，合力f方向竖直向下，射嘴21与活动芯13再无相对运动趋势而停止，射嘴21与活动芯13的轴线对正完成。示例性的，第一段34形成凹球形面，射嘴21的下端为凸球面，凹球形面的径向尺寸略大于凸球面的径向尺寸，以保证射嘴21与活动芯13在最终对正时的贴合。
只需第二段35下端的径向尺寸与浇口套7通道上端的径向尺寸之差大于活动芯13被射嘴21推动至最终静止的轴向偏移量，即可以通过该快速定位装置实现射嘴21与活动芯13的轴线对正。也即参照图6-a和6-b所示，当活动芯13被射嘴21推挤发生偏移时，若浇口套最终停止，第三通孔对应的a流道23未超出浇口套的b流道24涵盖的范围，塑料材料可以顺利的从两个流道中流过，图6-a展示的是a流道23与b流道24对心对正的状态，图6-b展示的是a流道23与b流道24偏心对正的状态，在图6-b中，若a流道23继续向右偏移，则对正失效，容易出现漏胶现象。而第二段35下端的径向尺寸与浇口套7通道上端的径向尺寸之差是可以被人为设计的，这保证了该快速定位装置的适用性。相类似的，若射嘴21初始周向位置相对第二段35轴线偏左，水平方向分力方向向左，活动芯向左运动直至与射嘴21同轴。当然，应至少满足动芯13与第二通孔之间的活动间隙22大于等于第二段35下端的径向尺寸与浇口套7通道上端的径向尺寸之差。在无外力作用时，弹簧的回复力驱动活动芯回到初始位置，该快速定位装置可以反复使用。示例性的，活动芯的外形及底板的内孔均为圆柱状。
实施例二
为了监控该快速定位装置是否失效，也即不出现图6-a、图6-b中a流道23超出b流道24的情况(图6-b中a流道23继续向右偏移的状态)。在实施例一的基础上对快速定位装置进一步的优化。
如图2-a、图2-b、图3以及图5所示，快速定位装置进一步包括盖板11以及压力感应环12，压力感应环12以及盖板11由下至上叠设在底板18上方，并且通过螺纹连接件与盖板11连接。其中，压力感应环12的内径与第二通孔的径向尺寸相等，并且其外环面上设置有a1接头19和a2接头20，其分别经由安装在上固定板1上的a1线路8以及a2线路9与注塑机控制系统通讯连接。
活动芯13在弹性件的作用下的平衡位置满足第三通孔与浇口套7的通道同轴，也即活动芯处于初始位置时第三通孔与浇口套7的通道同轴。一般的，如图1所示，可以将上固定板1与上模板通过定位螺丝10定位，如此可以使得装设在上固定板上第一通孔33内的底板18定位，进一步的，在周向分布的弹性件的作用下，可以满足活动芯处于初始位置时第三通孔与浇口套7的通道同轴。同时，第二段35下端与浇口套7通道上端径向尺寸的差值同活动芯13外径与第二通孔径向尺寸的差值相等。
满足以上条件，若射嘴21与活动芯13的第一段34作用过程中a流道23超出了b流道24，也即第二段35下端超出了浇口套7通道上端的范围，说明快速定位装置已经无法补偿误差，而且该时间点同浇口套外壁同压力感应环内环面31接触产生压力信号的时间点是一致的，此时浇口套的外壁会同压力感应环接触继而反馈信号至注塑机控制系统，注塑机会中止注塑动作并给出报警信号，操作人员检查模具或注塑机是否有错误。当然，第二通孔上或邻近还可以设置有其他类型的压力传感器以感测第二通孔的内壁所受压力，并且该压力传感器与注塑机控制系统通讯连接。
示例性的，底板18与活动芯13等高，盖板11与活动芯13的上表面接触，并且盖板11上设置有与第一段34衔接形成弧面的第四通孔。底板18临近浇口套7的一侧端面上设置有沉头通孔，盖板11和压力感应环12上设置有与沉头通孔位置对应的通孔以装设螺纹连接件，螺纹连接件是从下向上安装的。当然，也可以改变螺纹安装孔的朝向，从上向下，也即从盖板11的方向安装螺纹连接件。
进一步的，底板18临近浇口套7的一侧端面上设置有盲孔以装设磁铁14。在磁铁14的吸附作用下，快速定位装置吸附在浇口套7上，并且可以保证通讯线路的a1接头19和a2接头20与压力感应环12的b1接头15和b2接头16接触良好。
实施例三
如图4-a和4-b所示，在实施例一或实施例二的基础上，第二通孔由上至下包括第三段28和第四段30，第三段28的径向尺寸大于第四段30，第三段28与第四段30连接处形成台阶面；活动芯13的外壁由上至下包括第五段27和第六段29，第五段27的径向尺寸大于第六段29的径向尺寸，第五段27与第六段29的连接处形成台阶面，活动芯可通过其自身的台阶面摆放在第二通孔的台阶面上，且第五段27同第三段28的径向尺寸差值等于第六段29与第四段30的径向尺寸差值，并且第五段27同第三段28的高度相等，第六段29与第四段30的高度相等。活动芯放置在台阶面上，结构简单，便于整体装配和移动。其中，弹簧孔可以选择性的设置在与第三段28或第四段30所对应的位置。
此外，参照图3所示，盖板上除了设置有安装螺纹连接件的螺纹孔，还包括若干工艺孔26。注塑生产后，用夹子夹住盖板11的工艺孔26可将快速定位装置取下。
本实施例还公开一种注塑机系统，包括前述实施例中的快速定位装置。进一步优选的，上固定板1通过螺纹连接件连接至上模板2，使第一通孔33与浇口套7的通道同轴。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。