专利名称：伺服驱动式射出成型机锁模装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种射出成型机，特别是一种伺服驱动式射出成型机的锁模装置。
背景技术：
一般习用的射出成型机锁模机构，系是利用油压驱动方式达成射出成型模具开闭的作动过程，而该种射出成形机主要构造可分为机台、锁模机构、射出机构以及油压电控制系统等四个部份，其中请参阅图1所揭示为习用之锁模机构1，主要包含有呈平行对称固设在机台上的系杆2；固设在前述系杆2一端的前固定模座3；固设在系杆2相对前固定模座3之另一端的后固定模座4；套设于系杆2上可前后滑动并间隔在前固定模座3与后固定模座4之间的活动模板5；固设于后固定模座4上的油压缸6，可产生推力使活动模板5沿系杆之前后移动；联结于后固定模座4与活动模板5的肘节连杆装置7，可承受油压缸6之输出力量驱动活动模板5前后滑移；前述使用油压缸6驱动活动模板完成模具开、闭锁模动作的油压式射出成型机，由于油压控制方式并不够灵敏，致无法作为一种精确性高的锁模定位控制方式，并且油压驱动式射出成型机的油压控制变化因素较多，例如工作环境中的温度、湿度的变化响油压缸6内液压油黏滞性，使得液压油压在油压管路的摩擦阻力有所变化，并且油压传动方式具有时间上递延以及摩擦阻力的能量损耗，因此油压驱动式射出成型机难以达成当前精密射出成型所需具备锁模精确定位的工作条件。此外，前述传统的油压驱动式射出成型机，其产生锁模动力来源的油压缸6伸出的导杆系接设于连接座8的一端，该连接座8另一端分别枢设在推动肘节连杆装置7的连杆71上，由于一般油压缸内前后滑动的活塞环具有一定程度的挠性，所以在组装机件过程中，油压缸6与连接座8组合对正中心程序可被要求容许较多的偏差，因此在高精密度射出成型的制造加工过程，该种传统油压驱动式射出成型机的锁模中心对合存有相对误差，因而无法生产出符合精密度要求的产品。而前述该种油压驱动式射出成形机的油压电控制系统对油压缸6伸出导杆行程位置并无法全程控制，而仅就油压缸6行程终点位置予以控制而已，因此并无法达成锁模行程位置精确控制之使用目的。
如图2所示为美国专利第4642044号揭示一种为达成锁模位置更能精确控制的一种传统电气式射出成型机锁模机构1’，系是利用伺服马达驱动方式完成锁模机构开闭模具的作动过程，该锁模机构1’系是在其中的后固定模座4’上装设伺服马达9，藉该伺服马达9转动的扭力传动于连接于输出轴上的联轴器10，带动齿轮11与齿伦12相互啮合转动，该齿轮12侧边伸延形成一内部中空的毂部120，系可容入一导座13固设于此，并且导座13中央设螺孔供导螺杆14穿设，当齿轮12转动时，使导螺杆14产生相对运动的前、后移位动作，使伺服马达9的转动扭力被转换为轴向的推力。前述导螺杆14的前端锁接于连接座8’，并且该连接座8’的另一端分别枢设在推动肘节连杆装置7’的连杆71’上，当导螺杆14开始向前推进时，连接座8’同时向前移动，藉由相接的连杆71’推动枢设一起的连杆72、73动作，其中连杆72的一端枢设在后固定模座4’上，其另一端分别枢设于连杆71’与连杆73，而连杆73相对于连杆72的另一端系枢设在活动模板5’的枢座51上，连杆71’可对连杆72、73施予垂直方向的推力，使连杆72、73形成轴向的展开动作，其中连杆73移动时乃同时推动活动模板5’沿着系杆2’轴向移动，当连杆72、73呈水平方向摆置时，伺服马达即立刻停止转动，该活动模板5’与前固定模座3’上的射出模具闭合的锁模动作已完成。同理当齿轮12反向转动时，则导螺杆14即向后水平移动，该连接座8’枢设的连杆71’便对连杆72、73施予垂直方向的拉力，使连杆72、73形成轴向的收合动作，其中连杆73同时牵引活动模板5’沿后固定模座4’的方向水平移动，完成活动模板5’与前固定模座3’上的射出模具开启的锁模动作。
前述习用的伺服马达驱动式射出成型机操作时，经过长期观察与测试，发现具有下列使用上的缺陷，值得加以改进。
1.前述习用伺服驱动式射出成型机锁模机构使用的动力均系透过齿轮的传递，由于齿轮制造时存在尺寸上的误差造成传动上的间隙问题，使得射出成型机无法达成控制锁模精确定位的要求，虽可用现代技术方式消除部份齿轮的间隙，然而此一技术困难度高并使加工成本提高，而且齿轮传动具有噪音较大以及需要经常润滑，传动元件磨耗大等缺点。
2.前述习用锁模机构使用齿轮传递动力，其中的导螺杆14与连接座8’的组接系使用螺丝锁紧固设，容易使导螺杆14作用于连接座8’的施力不均匀，造成导螺杆14偏心旋转的现象，因而减少该导螺杆14的使用寿命。
3.前述习用锁模机构使用的导螺杆14传动过程中，仅有依靠导座13予以支撑，该支撑的力量不能平均的分布在导螺杆14两端，因此导螺杆14传动时的刚固性不足，造成导螺杆14传动时有偏摆的现象发生，影响锁模动作定位的精确性。
4.前述习用锁模机构的肘节连杆装置组成元件多，构造较为复杂，并且推动锁模的力量应再加以改良而能有所提高，同时该锁模机构的各肘节连杆动作时的加减速度较不明显，而锁模时产生的锁模力量应可再改良予以提高。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种伺服驱动式射出成型机锁模装置，可令射出锁模定位动作更加精确，并且可提高射出成型加工过程的稳定性及可靠度。
为达成上述之目的，本实用新型提供一种伺服驱动式射出成型机锁模装置，包括机台及设于机台上的前固定模座与后固定模座，其特征在于于机台上平行对称固设有系杆，该前固定模座与后固定模座分别固设于该系杆两端，该前固定模座与后固定模座之间设一活动模板与该系杆成滑动配合；于机台上还设有伺服马达、皮带轮装置及滚珠螺杆传动装置；该皮带轮装置包括接设于伺服马达上的主动轮、被动轮及连接主动轮、被动轮的皮带，该滚珠螺杆传动装置包括一滚珠螺杆及导座，该滚珠螺杆穿设于导座之内设的螺孔，该导座固定连接该被动轮，该滚珠螺杆连接该活动模板。
所述的伺服驱动式射出成型机锁模装置，其特征在于该滚珠螺杆前端可锁接一连接座。
所述的伺服驱动式射出成型机锁模装置，其特征在于该滚珠螺杆前端锁接的连接座可至少环设一前轴承座，该滚珠螺杆另一端所套设的导座上也至少环设一后轴承座。
所述的伺服驱动式射出成型机锁模装置，其特征在于该前、后轴承座内可分别设置一轴承。
所述的伺服驱动式射出成型机锁模装置，其特征在于该滚珠螺杆前端以一螺帽将滚珠螺杆固定于该连接座上。
所述的伺服驱动式射出成型机锁模装置，其特征在于该滚珠螺杆传动装置的导座的另一端可与被动轮相锁接，以带动导座内螺孔穿设之滚珠螺杆前后位移，而将伺服马达输出的扭力转换为轴向推力，并由前端锁接之连接座将此推力作用于肘节连杆装置。
所述的伺服驱动式射出成型机锁模装置，其特征在于该皮带最好为齿形时规皮带，该齿形时规皮带与主动轮及被动轮上的齿密切啮合。
所述的伺服驱动式射出成型机锁模装置，其特征在于还包括一肘节连杆装置，该肘节连杆装置包含有一端枢接于该滚珠螺杆前端连接座的连杆，该连杆的另一端枢接于相互枢接的二连杆之相枢接的一端，并且该二连杆的另一端分别枢设于活动模座以及后固定模座之枢座上。
本实用新型的伺服驱动式射出成型机锁模装置，分别使用齿型时规皮带与齿型时规皮带轮的传动方式，藉以消除习用齿轮因制造时的尺寸误差造成齿隙问题而无法达成精密传动之缺陷。同时齿型时规皮带与齿形时规皮轮充份密接传动，不仅传动的余隙皆被消除，可大大降低传动噪音的发生，并可正确的传动锁模的力量以及精准的控制锁模位置之定位。
此外，本实用新型位于滚珠螺杆外部套设一导座，该导座与齿型时规皮带被动轮相接设，其中导座分别被环设至少一轴承座所支撑，并且上述滚珠螺杆右端相接设的连接座亦被环设至少一轴承座所支撑，使滚珠螺杆两端受到充份的支撑力量而提高其传动的刚固性，因此转动时，不会有偏摆的情形，防止滚珠螺杆受力不均匀的情形发生，因而增进该滚珠螺杆的使用寿命。一种伺服驱动式射出成型机锁模机构，使射出成型机的传动元件消除间隙问题，因此锁模定位的动作更加精确。
本实用新型的伺服驱动式射出成型锁模装置，其中作为传动元件的滚珠螺杆一端套设的导座系被一轴承座所支撑，并且相对滚珠螺杆另一端亦被一螺杆座所支撑，因此滚珠螺杆组装的精确度容易被达成，并且防止滚珠轴承因支撑力量不足发生偏摆的情形发生，增进各传动元件的刚固性以及延长滚珠螺杆的使用寿命。
本实用新型的伺服驱动式射出成型锁模装置，将锁模机构的肘节连杆装置改变连接方式，藉以简化肘节连杆装置的结构与元件组成，并增大所产生的锁模力量。
为进一步了解本实用新型之特征及功效，兹配合附图详细说明如后。
图1是习用油压驱动式射出成型机锁模机构的结构示意图。
图2为习用伺服驱动式射出成型机锁模机构传动部结构示意图。
图3为本实用新型伺服驱动式射出成型机锁模装置结构示意图。
图4为本实用新型伺服驱动式射出成型机锁模装置之开模动作示意图。
图5为本实用新型伺服驱动式射出成型机锁模装置之闭模动作示意图。
具体实施方式请参阅图3，本实用新型的一种伺服驱动式射出成型机锁模装置20，主要包括平行对称固设的系杆21，可供前固定模座22固设在系杆21的一端，并在相对系杆21另一端固设后固定模座23，以及设于前固定模座22与后固定模座23之间且沿系杆21前后滑移的活动模板24；伺服马达25，提供锁模机构20作动所需动力的来源；齿形时规皮带轮装置26，可传送伺服马达25转动输出的扭力与转速；滚珠螺杆传动装置27，可将齿形时规皮带轮装置26传送的扭力转换为轴向推力；肘节连杆装置28，承接前述滚珠螺杆传动装置27传送的推力，驱动活动模板24沿系杆滑动形成锁模动作；轴承座装置29，环设于滚珠螺杆连接肘节连杆装置的一端至少一前轴承座291，以及环设于该滚珠螺杆另一端所套设的导座271上至少一后轴承座290。
本实用新型的锁模机构20系是利用装设于后固定模座23上的伺服马达25，产生锁模机构20作动所需之动力，其中伺服马达25的输出动力系经由相连接的齿形时规皮带轮装置26予以传送，包括一齿形时规主动轮261、一齿形时规被动轮262、及一齿形时规皮带263，该齿形时规主动轮261外缘形成的齿部与齿形时规皮带263齿形接面相互密合，可精确传送转速与扭力至齿形时规被动轮262，传送过程完全无间隙所造成传动定位误差以及锁模力损失的情形，因此将伺服马达25输出的扭力与转速精确的传送至齿形时规被动轮262相连接之滚珠螺杆传动装置27上。该滚珠螺杆传动装置27包括一滚珠螺杆270；套设在滚珠螺杆270外部的导座271以及锁接滚珠螺杆270前端的连接座272，其中导座271中央设螺孔供滚珠螺杆270穿设，导座27 1的一侧锁接于齿形时规被动轮262，当齿形时规被动轮262带动导座271转动时，同时带动滚珠螺杆270随着伺服马达25转动方向产生前后的移动，将伺服马达25输出的扭力转换为轴向的推力，藉由滚珠螺杆270前端锁接的连接座272将此推力传送至肘节连杆装置28。
前述肘节连杆装置28包括呈对称设置并且接设于活动模板24之枢座240上的连杆280；枢设于后固定模座23之枢座230上的连杆281；枢设于连杆281、280相枢接一端的连杆282，其中连杆282相对于连杆280、281的另一端系枢设于锁接在滚珠螺杆270前端的连接座272上。当滚珠螺杆270向前移动时，透过肘节连杆装置28传送此一水平推力，驱动活动模板24沿着系杆21水平移动而完成锁模的动作。
前述的滚珠螺杆270前端相互锁接的连接座272，至少环设一轴承座291，内有一轴承，具有支持及定位作用，该滚珠螺杆270前端即使用一螺帽292锁紧于连接座272上，使得滚珠螺杆270与连接座272锁接一体，并且位于滚珠螺杆270另一端所套设的导座271上至少环设一后轴承座290，内有一轴承具有支持及定位作用，如此滚珠螺杆270的两端均可得到良好支撑力量而增进传动之刚固性，防止滚珠螺杆270侧向偏心转动的情形，可因此减少磨耗并延长滚珠螺杆270的使用寿命。
请参阅图4，其揭示本实用新型伺服驱动式射出成型机锁模机构的闭模动作，首先由伺服马达25转动输出扭力，经由齿形时规皮带轮装置26传送该扭力至滚珠螺杆传动装置27，其中伺服马达25传动轴相连接的齿形时规主轴轮261，系密切的与一齿形时规皮带263相啮合，可将伺服马达25输出的扭力与转速精确的传送至齿形时规被动轮262，该齿形时规皮带263藉由齿形的接面分别与齿形时规主动轴261及齿形时规被动轮262的齿部完全密切啮合，传动过程中完全消除因余隙造成滑动的情形，同时减少传动噪音的发生，并且毋须任何润滑油的使用，可以精确的使伺服马达25的输出的转速与扭力传动至滚珠螺杆传动装置27。
前述滚珠螺杆传动装置27中的导座271系锁接于齿形时规被动轮262上，经由传动将伺服马达25输出的扭力经齿形时规主动轮261及齿形时规被动轮262传送至导座271，使得导座271转动，而螺设于导座271的滚珠螺杆270在导座271转动时产生相对运动的水平位移，使伺服马达25输出的扭力转换为水平轴向推力。
滚珠螺杆270前端锁接一连接座272，该连接座272枢接的连杆282可对枢接的连杆281、280产生一垂直作用力量与一水平作用力量，该水平作用力量可使连杆280前端枢接的活动模板24沿水平方向移动，该垂直方向力量可使相互枢接的连杆281、280沿垂直方向相互展开或者收合，而如第4图所示，当滚珠螺杆270向前移动时，则连接座272枢接的连杆282即推动连杆281、280形成展开的动作，使活动模板24上装设的后模具沿系杆21向右滑移而与前固定模座22上的前模具相互闭合(图式中未绘出前、后模具)，完成锁模机构20的闭模动作。
请参图5，其揭示本实用新型伺服驱动式射出成型机锁模机构的开模动作，当伺服马达25与前述开模状态时的转动方向相反时，则伺服马达25即驱动滚珠螺杆270向后移动，使连接座272枢设的连杆282推动连杆281、280形成收合的动作，于是活动模板24即被连杆280拉动沿系杆21向左滑移，该活动模板24上装设的后模具与前固定模座22上的前模具相互分离(图式中未绘出前后模具)，完成锁模机构20的开模动作。分析前述本实用新型伺服驱动式射出成型机锁模机构的锁模动作，其中伺服马达25的转速与输出扭力经由齿形时规皮带轮装置26予以精密的传送至滚珠螺杆270，传动过程中没有任何因间隙造成的滑动现象，因此滚珠螺杆270可以精确的移动至设定之闭模位置，使其前端锁接的连接座272推动肘节连杆装置28时，其中的连杆282在闭模位置上系呈垂直的枢设于呈水平的连杆281、280上，将滚珠螺杆270的水平推力作用至活动模板24的枢座240上，形成最大值的轴向锁模力量。
前述肘节连杆装置28中的连杆282其一端枢设于滚珠螺杆270之连接座272上，另一端则枢设于连杆281、280相互枢接的一端，而连杆281、280相对于连杆282枢设的另一端分别枢设于后固定模座23与前固定模座22的枢座230、240上，整体而言，该肘节连杆装置28的各连杆枢接方式已较第2图式揭示的习用锁模机构简化一个连杆的枢接点，因此各连杆的枢接结构已被简化，而且当滚珠螺杆270前端的连接座272推动连杆282时，该连杆282在连接座272行进的前期与后期行程是以水平的方向推动连杆281、280的枢接点，因此滚珠螺杆270前端之连接座272推动活动模座24的加速与减速特性十分明显，可以节省伺服驱动式射出成型机锁模机构操作的时间。
权利要求1.一种伺服驱动式射出成型机锁模装置，包括机台及设于机台上的前固定模座与后固定模座，其特征在于于机台上平行对称固设有系杆，该前固定模座与后固定模座分别固设于该系杆两端，该前固定模座与后固定模座之间设一活动模板与该系杆成滑动配合；于机台上还设有伺服马达、皮带轮装置及滚珠螺杆传动装置；该皮带轮装置包括接设于伺服马达上的主动轮、被动轮及连接主动轮、被动轮的皮带，该滚珠螺杆传动装置包括一滚珠螺杆及导座，该滚珠螺杆穿设于导座之内设的螺孔，该导座固定连接该被动轮，该滚珠螺杆连接该活动模板。
2.如权利要求1所述的伺服驱动式射出成型机锁模装置，其特征在于该滚珠螺杆前端锁接一连接座。
3.如权利要求2所述的伺服驱动式射出成型机锁模装置，其特征在于该滚珠螺杆前端锁接的连接座被至少环设一前轴承座，该滚珠螺杆另一端所套设的导座上也至少环设一后轴承座。
4.如权利要求3所述的伺服驱动式射出成型机锁模装置，其特征在于该前、后轴承座内分别设置一轴承。
5.如权利要求1所述的伺服驱动式射出成型机锁模装置，其特征在于该滚珠螺杆传动装置的导座的另一端与被动轮相锁接。
6.如权利要求1所述的伺服驱动式射出成型机锁模装置，其特征在于该皮带为齿形时规皮带，该齿形时规皮带与主动轮及被动轮上的齿密切啮合。
7.如权利要求1所述的伺服驱动式射出成型机锁模装置，其特征在于还包括一肘节连杆装置，该肘节连杆装置包含有一端枢接于该滚珠螺杆前端连接座的连杆，该连杆的另一端枢接于相互枢接的二连杆之相枢接的一端，并且该二连杆的另一端分别枢设于活动模座以及后固定模座之枢座上。
8.如权利要求1或2所述的伺服驱动式射出成型机锁模装置，其特征在于该滚珠螺杆前端以一螺帽将滚珠螺杆固定于该连接座上。
专利摘要一种伺服驱动式射出成型机锁模装置,包括机台及设于机台上的前固定模座与后固定模座,于机台上平行对称固设有系杆,该前固定模座与后固定模座分别固设于该系杆两端,该前固定模座与后固定模座之间设一活动模板与该系杆成滑动配合;于机台上还设有伺服马达、皮带轮装置及滚珠螺杆传动装置;该皮带轮装置包括接设于伺服马达上的主动轮、被动轮及连接主动轮、被动轮的皮带,该滚珠螺杆传动装置包括一滚珠螺杆及导座,该滚珠螺杆穿设于导座之内设的螺孔,该导座固定连接该被动轮,该滚珠螺杆连接该活动模板。本实用新型可消除各传动元件的间隙问题而使锁模定位的动作更加精确,并且增进滚珠螺杆传动的刚固性,因此可提高射出成型加工过程的稳定性及可靠度。
文档编号B29C45/68GK2511472SQ0127825
公开日2002年9月18日 申请日期2001年12月21日 优先权日2001年12月21日
发明者赖根贤, 苏万福, 林国雄 申请人:财团法人工业技术研究院