全电动注塑机差动式合模机构的制作方法

专利名称：全电动注塑机差动式合模机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种塑料注塑成型机，尤其涉及一种全电动注塑机的合模机构。
背景技术：
目前，应用最多的是全电动曲肘连杆式合模机构。全电动曲肘连杆式合模机构使 用伺服电机配以滚珠丝杠、齿形带等元件来驱动曲肘连杆实现模具启、闭动作，整个装置的 调模、顶出均采用伺服电机来执行的合模机构。这种全电动曲肘连杆式合模机构由于使用了伺服电机，可以使肘杆在不同的角度 停下来，因此有利于锁模力的改变并可进行压缩成型，而且消除了油压冲击惯性的影响，操 作时噪声低，控制精度高。但是全电动曲肘连杆式合模机构还存在一些问题。例如肘杆式 合模机构存在的加工精度要求高、易磨损、调模困难等仍未解决。同时，伺服电机受输出功 率的限制，无法提供较大锁模力，且制造成本较高。
发明内容为了解决肘杆式合模机构存在的加工精度要求高、易磨损、调模困难，以及伺服电 机无法提供较大锁模力的问题，本实用新型提出全电动注塑机差动式合模机构。本实用新型通过步进电机和异步电动机同时驱动差动齿轮机构，输出的转矩直接 驱动滚珠丝杠副等完成移模及锁模过程，由于没有肘杆机构，有效地避免了肘杆机构带来 的问题。本实用新型的技术方案为一种全电动注塑机差动式合模机构，包括调模螺母、 动模板、前模板、拉杆、模具、后模板。拉杆呈中心对称分布，后模板安装于拉杆上，拉杆固定 于前模板上，动模板套设于拉杆上，模具安装于动模板与前模板之间。其特征是异步电动 机通过联轴器8与减速器7 —端相连，减速器7的另一端与ZUWGW型2K-H差动轮系的一个 太阳轮相连。步进电机通过联轴器2与减速器3的一端相连，减速器3的另一端与斜齿圆 柱小齿轮4相连。空心轴通过联轴器15与差动齿轮机构的输出轴相连。滚珠螺母通过螺 钉装配于后模板中心，滚珠丝杠直接固定于动模板中心。并通过平键连接防止滚珠丝杠转 动。ZUWGW型2K-H差动轮系具有两个自由度，其中的一个原动件用异步电动机驱动，另一个 原动件通过步进电机驱动一对斜齿圆柱齿轮控制，使其做补偿运动，最后两个输入运动通 过ZUWGW型2K-H差动轮系的系杆输出，然后驱动滚珠螺母转动，以推动滚珠丝杠前后运动， 从而带动动模板进行往复运动。本实用新型的合模机构中，差动齿轮机构可以采用2K-H型行星轮系机构中任意 一种即可。本实用新型的合模机构中，滚珠丝杠副可采用两种传动方式，即滚珠螺母旋转，滚 珠丝杠不旋转并把旋转运动转化为直线运动，另一种方式就是使滚珠丝杠旋转，滚珠螺母 不旋转，但滚珠螺母把旋转运动转化为直线运动。本实用新型的合模机构中，滚珠丝杠副的安装可采用中心式、对角式或四角式。[0010]本实用新型的主要优点有(1)差动式合模机构将异步电动机和步进电机生成的 输入运动合成后，产生可编程的输出运动，从而能实现高锁模力、高效率、运行速度快、低能 耗(2)异步电动机、步进电机混合驱动，其中异步电动机提供较大的功率，步进电机起调节 的作用，二者的组合，有效地代替了大功率的步进电机，从而极大的节省了成本。

图1为本实用新型全电动注塑机差动式合模机构的工作原理图。图中1_步进电机，2-联轴器，3-减速器，4-斜齿圆柱小齿轮，5-空心轴，6_调模 螺母，7-动模板，8-前模板，9-拉杆，10-模具，11-滚珠丝杠，12后模板，13螺钉，14-滚珠 螺母，15-联轴器，16-斜齿圆柱大齿轮，17-ZUWGW型2K-H差动轮系，18-减速器，19-联轴 器，20-异步电动机。图2为本实用新型全电动注塑机差动式合模机构中的差动齿轮机构原理图。图中1-步进电机，2-联轴器，3-减速器，4-斜齿圆柱小齿轮，5-斜齿圆柱大齿 轮，6-ZUWGW型2K-H差动轮系，7-减速器，8-联轴器，9-异步电动机。图3为本实用新型全电动注塑机差动式合模机构中的滚珠丝杠副驱动动模板完 成移模及锁模装置图。图中1-调模螺母，2-后模板，3-滚珠螺母，4-动模板，5-拉杆，6_前模板，7_模 具，8-拉杆，9-滚珠丝杠，10-联轴器
具体实施方式
现结合附图对本实用新型专利详细描述如下如图1所示，本实用新型为全电动注塑机差动式合模机构，包括步进电机1、联轴 器2、减速器3、斜齿圆柱小齿轮4、空心轴5、调模螺母6、动模板7、前模板8、拉杆9、模具 10、滚珠丝杠11、后模板12、螺钉13、滚珠螺母14、联轴器15、斜齿圆柱大齿轮16、ZUWGW型 2K-H差动轮系17、减速器18、联轴器19及异步电动机20。拉杆9呈中心对称分布，后模板 12安装于拉杆9上，拉杆固定于前模板8上，动模板7套设于拉杆上，调模螺母6根据模具 10的厚度调节后模板在拉杆上的位置。空心轴5通过联轴器15与差动齿轮机构的输出轴 相连。由滚珠螺母14带动滚珠丝杠11运动，即滚珠螺母转动，滚珠丝杠只作直线运动。滚 珠螺母通过螺钉13装配于后模板中心，滚珠丝杠直接固定于动模板中心，并通过平键防 止滚珠丝杠转动。ZUWGW型2K-H差动机构具有两个自由度，其中的一个原动件用异步电动 机20驱动，另一个原动件通过步进电机1驱动一对斜齿圆柱齿轮控制，使其做补偿运动，最 后两个输入构件通过系杆H输出，然后驱动滚珠螺母转动，以推动滚珠丝杠前后运动，从而 带动动模板进行往复运动。如图2所示，本实用新型全电动注塑机差动式合模机构中的2K-H差动齿轮机构原 理图。包括步进电机1、联轴器2、减速器3、斜齿圆柱小齿轮4、斜齿圆柱大齿轮5、ZUWGW型 2K-H差动轮系6、减速器7、联轴器8及异步电动机9。ZUWGW型2K-H差动机构具有两个自由 度，步进电机与异步电动机同时工作，其中的一个原动件用异步电动机驱动，另一个原动件 通过步进电机驱动一对斜齿圆柱齿轮控制，使其做补偿运动，最后两个输入构件通过ZUWGW 型2K-H差动轮系的系杆输出，然后驱动滚珠丝杠副带动动模板进行往复运动。
4[0020]如图3所示，本实用新型全电动注塑机差动式合模机构中的滚珠丝杠副驱动动模 板完成移模及锁模装置图。包括调模螺母1、后模板2、滚珠螺母3、动模板4、拉杆5、前模 板6、模具7、拉杆8、滚珠丝杠9及联轴器10。拉杆5呈中心对称分布，后模板2安装于拉 杆5上，拉杆固定于前模板6上，动模板4套设于拉杆上，调模螺母1根据模具7的厚度调 节后模板2在拉杆上的位置。由滚珠丝杠带动滚珠螺母运动，即滚珠丝杠转动，滚珠螺母只 作直线运动。滚珠丝杠装配于后模板中心，根据模板的行程设计拉杆8的长度，并在拉杆上 开槽，使滚珠螺母沿着拉杆8的槽进行移动从而带动动模板5进行往复运动。滚珠丝杠通 过联轴器与差动齿轮机构的输出轴相连，使输出的力矩来驱动滚珠丝杠转动，以推动滚珠 螺母前后运动，从而带动整个机构运动。本实用新型的改进之处在于采用两个自由度的差动式齿轮机构，其中的一个原 动件用异步电动机驱动，另一个原动件通过步进电机驱动，该差动式合模机构将异步电动 机和步进电机生成的输入运动合成后，产生可编程的输出运动，可以通过步进电机调节输 出的扭矩及转速从而能实现高锁模力、高效率、运行速度快、低能耗。
权利要求一种全电动注塑机差动式合模机构，包括调模螺母、动模板、前模板、拉杆、模具、后模板，拉杆呈中心对称分布，后模板安装于拉杆上，拉杆固定于前模板上，动模板套设于拉杆上，模具安装于动模板与前模板之间，其特征是异步电动机通过联轴器8与减速器7一端相连，减速器7的另一端与ZUWGW型2K H差动轮系的一个太阳轮相连，步进电机通过联轴器2与减速器3的一端相连，减速器3的另一端与斜齿圆柱小齿轮4相连，空心轴通过联轴器15与差动齿轮机构的输出轴相连，滚珠螺母通过螺钉装配于后模板中心，滚珠丝杠直接固定于动模板中心，并通过平键连接防止滚珠丝杠转动。
2.根据权利要求1所述的全电动注塑机差动式合模机构，其特征是差动齿轮机构可 以采用2K-H型行星轮系机构中任意一种即可。
3.根据权利要求1所述的全电动注塑机差动式合模机构，其特征是滚珠丝杠副可采 用两种传动方式，即滚珠丝杠固定不动，滚珠螺母旋转并把旋转运动转化为直线运动，另一 种方式就是使滚珠丝杠旋转，滚珠螺母不旋转，但依然滚珠螺母把旋转运动转化为直线运 动。
4.根据权利要求1所述的全电动注塑机差动式合模机构，其特征是滚珠丝杠副可采 用中心式、对角式或四角式。
专利摘要本实用新型专利涉及一种全电动注塑机差动式合模机构，属于注塑机的合模机构领域，全电动注塑机差动式合模机构包括步进电机、斜齿圆柱齿轮、ZUWGW型2K-H差动轮系、异步电动机、空心轴、调模螺母、动模板、前模板、拉杆、模具、滚珠丝杠副、后模板及联轴器。该差动式合模机构将异步电动机和步进电机生成的输入运动通过两个自由度的ZUWGW型2K-H差动轮系合成后，最后通过系杆H输出，然后驱动滚珠丝杠副带动动模板进行往复运动。从而能实现高锁模力、高效率、运行速度快、低能耗。
文档编号B29C45/66GK201745140SQ201020224359
公开日2011年2月16日 申请日期2010年6月12日 优先权日2010年6月12日
发明者张有忱, 胡静 申请人:北京化工大学