[发明专利]差动传动的微型注塑机的注射装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及注塑装备技术领域，尤其涉及一种可实现微型制品精密注射成型的微型注塑机注射装置及方法。

背景技术

随着微机电系统（MEMS）的快速发展，对微型制品的需求量越来越大，其中微注塑成型技术以其成型工艺简单、塑件质量稳定、生产效率高、制造成本低、易于实现批量化与自动化等优点，在塑料微型制品成型领域中发展迅速，在微机电系统中的地位日益提高，已成为精密微小零件成型加工技术的研究热点之一。

微型制品注塑加工主要是解决大塑化量和微小精密充模量以及工艺优化的问题，降低加工成本，实现微小零件的高效、高精度的大批量生产。微注射成型技术开创了精密微细结构零件的低成本、大批量生产的新途径，对于提高材料的利用率、降低加工能耗、降低生产成本等方面都起到重要的作用。

常规的注塑机由于其螺杆较大，具有较高的塑化量，利用其来生产加工微型塑料制品不合适。它不仅对模具流道的设计要求很高，相对于流道而言，制品质量微小，流道内的塑料浪费大，增加生产成本；而且单次注射量微小难以精密控制，制品的成型品质和效果难以保证。

虽然国外很多公司和科研机构开发了多种专用的微注塑机，但现有市场上的微注塑成型过程的最小注射量的控制大都是利用高精密度高灵敏度的传感器配合伺服电机来实现的。这不仅结构复杂而且成本高，不利于微注塑机的进一步发展和商业化应用。

如何利用简单有效且造价低廉的结构来控制最小注射量和提高控制精度，仍是当前微注塑成型机的重点研究对象。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种差动传动的微型注塑机的注射装置及方法，本发明结构简单、制造成本低廉且可用于微型制品成型的差动传动，通过熔料的精确计量注射，提高注射精度，实现微型制品的高效成型。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种差动传动的微型注塑机的注射装置，包括：支撑座、注射伺服电机、螺纹套、主动螺母、从动螺杆、预塑丝杠伺服电机、固定支架、预塑丝杠、预塑螺杆伺服电机、移动支架、支架导杆、预塑螺杆、预塑机筒、加热线圈、喷嘴、止逆阀、注射柱塞、计量调节装置、从动螺杆支撑块、支撑连杆等；其中，所述注射伺服电机由支撑座垂直支撑并与螺纹套连接，直接驱动螺纹套转动；螺纹套的外螺纹与固定在支架上的主动螺母相配合，形成主螺纹副，螺纹套的内螺纹与从动螺杆相配合，形成从螺纹副，主、从两副螺纹副串联叠加形成差动螺旋机构，两个螺纹副的螺距差即为差动距离；从动螺杆由从动螺杆支撑块垂直支撑并可在支撑连杆上轴向滑动；从动螺杆末端安装注射柱塞，用以实现预塑熔料的注射；从动螺杆与注射柱塞连接处安装计量调节装置。

进一步地，所述主动螺母和从动螺杆的旋向一致，螺距不等，且主动螺母的螺距大于从动螺杆的螺距。

进一步地，所述预塑装置包括预塑丝杠伺服电机、固定支架、预塑丝杠、预塑螺杆伺服电机、移动支架、支架导杆、预塑螺杆、预塑机筒、加热线圈等；其中，所述预塑丝杠伺服电机安装在固定支架上，并与预塑丝杠连接，预塑丝杠安装在移动支架上；预塑丝杠伺服电机驱动预塑丝杠，从而带动移动支架沿着支架导杆水平直线移动；预塑螺杆伺服电机安装在移动支架上，并驱动预塑螺杆转动。

本发明的有益效果是：本发明通过主、从两副螺纹副串联叠加形成差动螺旋机构，两个螺纹副的螺距差即为转动螺纹套一圈而产生的差动距离，且由伺服电机直接驱动，可实现熔体微量精密的进给注射和调节，保证微型制品的成型质量，整个结构简单，制造方便，避免使用价格高昂的温度/压力传感器，降低制造成本，且控制简单高效，利于微注塑机实现微型制品的高效成型。

附图说明

图1是本发明一种差动传动的微型注塑机的注射装置示意图；

图2是本发明的差动螺纹传动的工作原理示意图；

图3是本发明一种差动传动的微型注塑机的注射装置的控制原理图；

图4是本发明一种差动传动的微型注塑机的注射装置的计量流程软件框图；

图中：支撑座1、注射伺服电机2、螺纹套3、主动螺母4、从动螺杆5、预塑丝杠伺服电机6、固定支架7、预塑丝杠8、预塑螺杆伺服电机9、移动支架10、支架导杆11、预塑螺杆12、预塑机筒13、加热线圈14、喷嘴15、止逆阀16、注射柱塞17、计量调节装置18、从动螺杆支撑块19、支撑连杆20、固定螺母21、移动螺母22、螺杆23。

具体实施方式