全电动注塑机射台气液驱动机构的制作方法

本实用新型涉及注塑成型机的技术领域，特别涉及一种全电动注塑机射台气液驱动机构。

背景技术：

全电动注塑机的射台配备有专门的驱动机构，用于驱使射台靠近或远离模具，并在射台前进到位后使注射喷嘴与模具紧密贴合，以防止融料溢出。使注射喷嘴与模具紧抵的力称为顶靠力，而使注射喷嘴与模具紧密贴合的过程又可分为顶靠力的建立和保持两个步骤。

现有技术中的射台驱动机构主要有两种，第一种是以电机与滚珠丝杠相配合的形式驱动射台移动，即在注塑机上安装减速电机，利用滚珠丝杠将电机轴的旋转运动转化为直线运动，从而完成射台的移动。喷嘴顶靠力的建立也是靠电机的驱动，待达到相应顶靠力后，电机断电依靠电机抱闸将电机轴锁死，并由碟形弹簧保持住顶靠力。

以公告号为cn2663126y的中国专利为例，其公开了一种全电动注塑机射台电机驱动机构，包括一个装在机身上的减速电机、由该电机通过动力传递装置驱动的梯形丝杠以及与射台固定并与梯形丝杠接合的螺母，螺母上设有四根与其呈滑动配合的并与梯形丝杠的轴线相平行的导向柱，且在每根导向柱上套有一个弹簧，螺母通过梯形丝杠加导向柱和弹簧辅助来完成射台的移动。

通过这种方式驱动射台移动，整个射台结构紧凑，低摩擦，能量效率高，并且只需提供电能。但是滚珠丝杠为精密元件，成本高，且需要较高的装配精度，顶靠力的大小也有一定的局限性。

除了上述驱动机构以外，第二种驱动方式是以液压系统作为动力源，配合液压油缸驱使射台移动。其中，液压系统包括油箱、电机、液压泵、管路、阀块、液压阀、液压附件等。利用液压油缸的直线运动，完成射台的移动。依靠液压油的压力建立喷嘴顶靠力，由液压阀保压使顶靠力得以保持。

这种方式油缸结构简单，并且液压系统能量密度大，能产生足够大的顶靠力。其缺点在于需要额外配置一套完整的液压系统，不仅成本较高，而且使机器排布冗余复杂。此外，液压系统自身噪音大，油液容易泄漏，造成污染。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种全电动注塑机射台气液驱动机构，具有能够为喷嘴提供大顶靠力，装配要求低，排布简单紧凑，操作宁静、清洁的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种全电动注塑机射台气液驱动机构，包括压缩气源、管路三通、第一气动电磁换向阀、第二气动电磁换向阀、气液转换器、气液增压器和射移气液缸，所述射移气液缸分别与机身和螺杆料筒相连，所述管路三通的进气端与压缩气源相连，管路三通的出气端一与第一气动电磁换向阀的进气端连通，管路三通的出气端二与第二气动电磁换向阀的进气端连通，所述第一气动电磁换向阀的出气端一与气液转换器的气腔相连，第一气动电磁换向阀的出气端二与射移气液缸的无杆腔连通，所述气液转换器的油腔与气液增压器的油腔连通，气液转换器与气液增压器之间设有第一电磁换向阀，所述气液增压器的油腔与射移气液缸的有杆腔连通，所述第二气动电磁换向阀的出气端一和出气端二分别与气液增压器内增压推杆两侧的气腔连通。

通过采用上述技术方案，压缩气源供入压缩气体，在管路三通处分为两路，其中一路通向第一气动电磁换向阀，然后流向气液转换器，将压缩气体的气压转换为相同压力的油液输出至气液增压器内，与此同时，另一路压缩气体通向第二气动电磁换向阀，第二气动电磁换向阀的出气端二与气液增压器内增压推杆右侧的气腔连通，并输入压缩气体，使增压推杆位于气液增压器的最左侧，气液增压器处于未增压状态，此时，气液转换器输出的油液流入气液增压器的油腔后直接流出，并进入射移气液缸的有杆腔，驱使射移气液缸的活塞杆和缸体相向运动，驱动力由压缩气体气压转换成的油压提供，将射移气液缸的活塞杆固定在注塑机的机身上，将射移气液缸的缸体与螺杆料筒固接，即可驱使螺杆料筒移动，完成射台前进动作；射台前进到位后，第一电磁换向阀关闭，第二气动电磁换向阀的出气端二停止输出压缩气体，其出气端一与气液增压器内增压推杆左侧的气腔连通，并输入压缩气体，使增压推杆向右移动，此时气液增压器处于增压状态，将增压推杆左侧气腔内的气压转换为增压推杆右侧油腔内的油压，油压与气压之比即为气压增压器的增压比，因气压增压器的油腔与射移气液缸的有杆腔连通，故射移气液缸有杆腔内的油压等于气液增压器增大后的油压，并驱使螺杆料筒紧压于模具上，建立起喷嘴顶靠力，此后只要通有压缩气体，便能维持喷嘴顶靠力；注塑结束后，第二气动电磁换向阀的出气端二输出气体，气液增压器增压推杆向左移动，使气液增压器的油腔与气液转换器的油腔连通，进而使射移气液缸有杆腔内的油液得以回流，不再保持高油压，此时出气端二向射移气液缸的无杆腔内输入压缩气体，使射移气液缸的缸体和活塞杆背向移动，完成射台后退动作；能够为喷嘴提供大顶靠力，装配要求低，排布简单紧凑，操作宁静、清洁。

进一步的，管路三通的出气端二与第二气动电磁换向阀的进气端之间设有第一调压阀。

通过采用上述技术方案，气液增压器的增压比较大，一般可达几十倍，如果直接使用压缩气体的气压作为气液增压器的输入压力，经过气液增压器放大后输出的油压往往过高，容易损坏喷嘴和模具，故在压缩气体进入第二气动电磁换向阀之前设置第一调压阀，将其压力降低，最终向射移气液缸的有杆腔内输出合适的油压，使喷嘴顶靠力大小合适。

进一步的，所述第一调压阀为比例调压阀。

通过采用上述技术方案，采用比例调节方式，调节压缩气体的压力时更加方便直观。

进一步的，所述第一气动电磁换向阀的出气端二与射移气液缸的无杆腔之间设有第一单向节流控制阀。

通过采用上述技术方案，在射台前进过程中，气液转换器内的油液流经气液增压器后进入射移气液缸的有杆腔，射移气液缸无杆腔内的气体则不断被排出，流经第一单向节流控制阀后由第一气动电磁换向阀的出气端二进入第一气动电磁换向阀，即第一单向节流控制阀可以控制射移气液缸无杆腔内气体的排出速度，在射移气液缸无杆腔内气压和有杆腔内油压保持稳定的情况下，射移气液缸无杆腔内的气体在理想状态下既无压缩也无膨胀，其排出速度决定了射移气液缸的活塞杆与缸体之间的相对移动速度，最终决定射台的前进速度。

进一步的，所述第一气动电磁换向阀的出气端一与气液转换器的气腔之间设有第二单向节流控制阀。

通过采用上述技术方案，在射台后退过程中，射移气液缸有杆腔内的油液流经气液增压器后进入气液转换器的油腔，将气液转换器气腔内的气体排出，流经第二单向节流控制阀后由第一气动电磁换向阀的出气端一进入第一气动电磁换向阀，在此过程中，射移气液缸、气液转换器内各处的油压和气压保持稳定，理想状态下气体和油液均无压缩和膨胀，故第二单向节流控制阀对气液转换器气腔内气体的排出速度进行控制，即可对射移气液缸有杆腔内油液的排出速度进行控制，进而控制射移气液缸的活塞杆与缸体之间的相对移动速度，最终决定射台的后退速度。

进一步的，所述气液增压器的油腔还接有第二电磁换向阀，气液增压器的油腔与射移气液缸的有杆腔之间设有第三电磁换向阀。

通过采用上述技术方案，第二电磁换向阀与气液增压器的油腔相连，用于在注塑机上扩展其它装置，丰富本实用新型的功能；此时需要控制第三电磁换向阀，将气液增压器的油腔与射移气液缸的有杆腔切断，避免对其它装置的运行造成干扰。

进一步的，所述压缩气源与管路三通之间设有气源过滤器。

通过采用上述技术方案，设置气源过滤器，将压缩气体中的水分和杂质除去，避免水分和杂质在气液转换器、气液增压器等结构内积聚后将其损坏。

进一步的，所述压缩气源与管路三通之间设有气源调压阀，所述气源调压阀上接有气源压力表。

通过采用上述技术方案，压缩气体的压力与射台在行进过程中所受的驱动力直接相关，设置气源调压阀可以将压缩气体的压力调节至合适值；调节后的压缩气体压力在气源压力表上直观地显示出来，便于操作人员对气源调压阀进行调节。

进一步的，所述气液增压器的油腔与射移气液缸的有杆腔之间设有压力传感器。

通过采用上述技术方案，压力传感器实时检测射移气液缸有杆腔内的压力，即射台前进和喷嘴顶靠力建立、保持时的压力，以便操作人员在射移气液缸内压力失衡时及时作出应对。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.以空气作为动力源，简单易得，操作宁静、清洁；

2.不需要液压泵站，即可获得大的喷嘴顶靠力；

3.整个气液系统排布简洁，不占用空间；

4.只需在首次动作前添加极少的油液，液压油在气液增压器油腔、气液转换器油腔、射移气液缸有杆腔内部循环，不会存在油液困扰。

附图说明

图1是实施例的整体结构示意图；

图2是实施例中射移气液缸的结构示意图；

图3是实施例中压缩气源、气源过滤器、气源调压阀、管路三通之间连接关系示意图；

图4是实施例中管路三通、第一气动电磁换向阀、第一调压阀、第二气动电磁换向阀之间连接关系示意图；

图5是实施例中第一气动电磁换向阀、气液转换器、气液增压器、射移气液缸之间连接关系示意图；

图6是实施例中第二气动电磁换向阀、气液增压器之间连接关系示意图。

图中，101、压缩气源；102、气源手动开关阀；103、气源过滤器；104、气源调压阀；105、气源压力表；106、管路三通；107、第一气动电磁换向阀；108、第一单向节流控制阀；109、第二单向节流控制阀；110、气液转换器；111、第一电磁换向阀；112、气液增压器；113、第二电磁换向阀；114、第三电磁换向阀；115、射移气液缸；116、第一调压阀；117、第二气动电磁换向阀；118、压力传感器；119、外接压力表接口；120、螺杆料筒。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：

一种全电动注塑机射台气液驱动机构，如图1所示，包括压缩气源101、气源过滤器103、气源调压阀104、管路三通106、第一气动电磁换向阀107、气液转换器110、气液增压器112、射移气液缸115、第一调压阀116和第二气动电磁换向阀117。

如图2所示，射移气液缸115由缸体和活塞杆组成，其中，缸体与螺杆料筒120（即射台）固接，活塞杆则与注塑机的机身固接。射移气液缸115的有杆腔内为油液，无杆腔内为压缩气体。当缸体与活塞杆发生相对运动时，缸体即可带动螺杆料筒120，相对于机身移动。

如图3所示，压缩气源101、气源过滤器103、气源调压阀104和管路三通106依次连接，此外，压缩气源101与气源过滤器103之间还设有气源手动开关阀102，气源调压阀104上则接有气源压力表105。

压缩气源101供给压缩气体，压缩气体流经气源过滤器103时，裹挟在其内的水分和杂质被气源过滤器103除去。洁净的压缩气体再流经气源调压阀104，气源调压阀104将压缩气体的压力调节为p1，并在气源压力表105上显示。

如图3和图4所示，管路三通106的进气端与气源调压阀104相连，出气端一与第一气动电磁换向阀107的进气端相连，出气端二与第一调压阀116相连。压缩气体流经管路三通106后分为两路，分别流向第一气动电磁换向阀107和第一调压阀116。

如图5所示，第一气动电磁换向阀107的出气端一与气液转换器110的气腔连通，二者之间还设有第二单向节流控制阀109。当压缩气体从第一气动电磁换向阀107的出气端一流向气液转换器110的气腔时，其流速不受第二单向节流控制阀109的影响。当压缩气体从气液转换器110的气腔流向第一气动电磁换向阀107的出气端一时，通过第二单向节流控制阀109可以对其流速进行控制。

管路三通106内的气压和第一气动电磁换向阀107阀前气压始终保持为p1，气液转换器110气腔内气体的压力和油腔内油液的压力相等。

如图5所示，第一气动电磁换向阀107的出气端二与射移气液缸115的无杆腔连通，二者之间还设有第一单向节流控制阀108。当压缩气体从第一气动电磁换向阀107的出气端二流向射移气液缸115的无杆腔时，其流速不受第一单向节流控制阀108的影响。当压缩气体从射移气液缸115的无杆腔流向第一气动电磁换向阀107的出气端二时，通过第一单向节流控制阀108可以对其流速进行控制。

如图5所示，气液转换器110的油腔与气液增压器112的油腔连通，二者之间设有第一电磁换向阀111。当第一电磁换向阀111开启时，气液转换器110油腔和气液增压器112油腔内油液的压力相等。

如图5所示，气液增压器112的油腔接有第二电磁换向阀113和第三电磁换向阀114。第二电磁换向阀113用于对本实用新型进行扩展，使本实用新型可以被用来驱动注塑机上的其它结构，功能更加多样。此时需要对第三电磁换向阀114上的电磁线圈y500通电，将第三电磁换向阀114关闭，避免射台与新增的结构之间相互干扰。

如图5所示，第三电磁换向阀114背向气液增压器112一端与射移气液缸115的有杆腔连通。当第一电磁换向阀111和第三电磁换向阀114开启，而第二电磁换向阀113关闭时，射移气液缸115有杆腔内油液的压力与气液增压器112油腔内油液的压力相等，用于为射台的前进动作提供动力。

如图5所示，气液增压器112的油腔与第三电磁换向阀114之间设有压力传感器118，用于监测射移气液缸115有杆腔内油液的压力。此外，压力传感器118与第三电磁换向阀114之间设有外接压力表接口119，必要时可在该处外接压力表，将射移气液缸115有杆腔内油液的压力直观地显示出来。

如图4所示，第一调压阀116既可选用比例调压阀，也可选用手动调压的结构，前者在调节时更加方便直观。压缩气体流经第一调压阀116后，其压力有一定程度的下降，被调节为p2，用于为喷嘴提供顶靠力。

如图4和图6所示，第一调压阀116背向管路三通106一端与第二气动电磁换向阀117的进气端相连，第二气动电磁换向阀117的出气端一与气液增压器112内增压推杆左侧的气腔连通，出气端二与气液增压器112内增压推杆右侧的气腔连通。

在射台前进或者后退的过程中，第二气动电磁换向阀117的出气端二输出压缩气体，使气液增压器112的增压推杆位于最左侧，此时气液增压器112处于未增压状态，增压推杆本身不会为其右侧油腔内的油液提供额外的压力。

具体实施过程：

开启气源手动开关阀102，压缩气源101供入压缩空气。压缩空气依次经过气源过滤器103的过滤和气源调压阀104的调压，然后在管路三通106处分为两路，分别流向第一气动电磁换向阀107和第一调压阀116。此时，压缩空气的压力为p1。压缩空气流经第一调压阀116后，其压力调节减小至p2，然后流入第二气动电磁换向阀117内。

在本实用新型驱使注塑机射台移动的过程中，上述动作和状态保持不变。本实用新型后续的具体实施过程主要分为三种：射台前进、喷嘴顶靠力的建立和保持、射台后退。以下分别说明前述三个步骤的具体实施过程。

射台前进：

第一气动电磁换向阀107的y101得电，出气端一输出压缩空气，压缩空气流经第二单向节流控制阀109后进入气液转换器110的气腔。第一电磁换向阀111的y400得电，将气液转换器110与气液增压器112连通，气液转换器110的油腔输出油液至气液增压器112的油腔内。

与此同时，第二气动电磁换向阀117的出气端二输出压缩空气至气液增压器112内增压推杆右侧的气腔内，使增压推杆位于气液增压器112的最左侧，气液增压器112处于为非增压状态，其油腔只作为中转，不对油液施加压力。

与此同时，第三电磁换向阀114的y500不得电，将气液增压器112与射移气液缸115连通，油液从气液增压器112的油腔进入射移气液缸115的有杆腔，使射移气液缸115的活塞杆和缸体相向运动。在活塞杆固定的情况下，缸体带动螺杆料筒120向右移动，完成射台的前进动作。

与此同时，射移气液缸115无杆腔内的压缩气体被排出，流经第一单向节流控制阀108后从第一气动电磁换向阀107的出气端二进入。第一单向节流控制阀108可以对射台前进的速度进行调控。

喷嘴顶靠力的建立和保持：

第二气动电磁换向阀117的y200得电，其出气端一输出压缩空气至气液增压器112内增压推杆左侧的气腔内，使增压推杆向右移动，直至气液增压器112处于增压状态，此时气液转换器110的油腔与气液增压器112的油腔断开，二者内部油液的压力不再相互影响。记气液增压器112的增压比为n，则气液增压器112的增压推杆左侧输入低气压力p2，右侧输出高压油压p3，且p3=n*p2。

在此过程中，第三电磁换向阀114始终开启，气液增压器112的油腔与射移气液缸115的有杆腔保持连通。射移气液缸115有杆腔内油液的压力与气液增压器112油腔内油液的压力相等，均等于p3，为喷嘴提供顶靠力。只要压缩气体持续通入，则顶靠力能够一直保持。

射台后退：

第一电磁换向阀111和第三电磁换向阀114开启，第二气动电磁换向阀117的y200断电，其出气端二输出压缩空气至气液增压器112内增压推杆右侧的气腔内，使气液增压器112处于未增压状态。

与此同时，第一气动电磁换向阀107的y100得电，其出气端二输出压缩气体至射移气液缸115的无杆腔内，使射移气液缸115的活塞杆和缸体背向运动。射移气液缸115有杆腔内的油液被排出，依次通过第三电磁换向阀114和气液增压器112，回流至气液转换器110的油腔内，使气液转换器110气腔内的压缩气体被排出。

气液转换器110气腔内的压缩气体流经第二单向节流控制阀109，然后从第一气动电磁换向阀107的出气端一进入。第二单向节流控制阀109可以对射台后退的速度进行调控。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。