專(zhuān)利名稱(chēng)：用于吹塑的電動(dòng)式開(kāi)合模裝置及其實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)式開(kāi)合模裝置，特別涉及一種高分子材料吹塑機(jī)械的電動(dòng)式開(kāi)合 模裝置及其實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
開(kāi)合模裝置是吹塑機(jī)械的重要組成部分，直接關(guān)系到制品性能、生產(chǎn)效率和機(jī)械 成本。當(dāng)前塑料吹塑機(jī)械的開(kāi)合模裝置仍以液壓驅(qū)動(dòng)方式為主，存在合模精度較低、能耗 高、液壓油容易泄漏和環(huán)境不友好等缺點(diǎn)。近年來(lái)，隨著人們節(jié)能和環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，電動(dòng) 式開(kāi)合模裝置(即采用電動(dòng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的液壓傳動(dòng))得到較快發(fā)展。與傳統(tǒng)的液壓式開(kāi)合模 裝置相比，電動(dòng)式開(kāi)合模裝置具有對(duì)開(kāi)合模速度和行程的控制精度高、響應(yīng)較快以及能耗 和噪音較低等優(yōu)點(diǎn)。而現(xiàn)有的用于吹塑的電動(dòng)式開(kāi)合模裝置一般采用伺服電機(jī)加滾珠絲杠 副的驅(qū)動(dòng)方式(見(jiàn)圖1)，這種方式存在如下缺點(diǎn)(1)需要采用伺服電機(jī)和滾珠絲杠副，使 整機(jī)造價(jià)較高；(2)電機(jī)需要頻繁啟停和正反轉(zhuǎn)，導(dǎo)致電機(jī)發(fā)熱較嚴(yán)重，縮短其使用壽命， 滾珠絲杠不斷啟停會(huì)使其承受沖擊力而加速磨損。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有用于吹塑的電動(dòng)式開(kāi)合模裝置采用價(jià)格較高的伺服 電機(jī)和滾珠絲杠副的缺點(diǎn)，提供一種采用普通電機(jī)、減速機(jī)和曲軸連桿機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)合模 動(dòng)作的吹塑用電動(dòng)式開(kāi)合模裝置。本發(fā)明的另一目的在于提供一種由上述裝置實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便且易于推 廣應(yīng)用的吹塑用電動(dòng)式開(kāi)合模方法。本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種用于吹塑的電動(dòng)式開(kāi)合模裝置，包括 電機(jī)、聯(lián)軸器、減速機(jī)、主動(dòng)軸、軸承、支座、不完全齒輪、齒輪、曲軸、連桿機(jī)構(gòu)、銷(xiāo)軸、固定模 板、動(dòng)模板、定模板、直線導(dǎo)軌副、底座箱；所述電機(jī)的輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器與減速機(jī)的輸入軸 相連；所述減速機(jī)的輸出軸與主動(dòng)軸的一端相連；所述不完全齒輪通過(guò)鍵與主動(dòng)軸的另一 端相連；所述齒輪與曲軸一端通過(guò)鍵相連；所述軸和曲軸均安裝在支座上；所述支座通過(guò) 螺栓固定在底座箱中；所述齒輪與不完全齒輪為一對(duì)嚙合齒輪；所述連桿機(jī)構(gòu)與曲軸、固 定模板和動(dòng)模板相連；所述動(dòng)模板安裝在直線導(dǎo)軌副上，可沿直線導(dǎo)軌副移動(dòng)；所述直線 導(dǎo)軌副通過(guò)螺釘固定在底座箱上；所述固定板通過(guò)螺栓固定在底座箱頂部的左端；所述定 模板通過(guò)螺栓固定在底座箱頂部的右端。所述的不完全齒輪的齒數(shù)為與其嚙合齒輪齒數(shù)的一半。所述電機(jī)、聯(lián)軸器和減速機(jī)均安裝在底座箱中。所述主動(dòng)軸的兩端軸肩與軸承配合，所述軸承安裝在支座的右端軸承孔中。所述曲軸兩端軸肩與軸承配合，所述軸承安裝在支座的左端軸承孔中。所述連桿機(jī)構(gòu)由5根連桿組成，其中一根連桿的一端與曲軸連接，另兩根連桿的 一端通過(guò)銷(xiāo)軸與固定模板相連，其余兩根連桿的一端通過(guò)銷(xiāo)軸與動(dòng)模板相連；所述連桿機(jī)構(gòu)的5根連桿的另一端通過(guò)銷(xiāo)軸聯(lián)接在一起。本發(fā)明用于吹塑的電動(dòng)式開(kāi)合模裝置在安裝時(shí)必須保證不完全齒輪開(kāi)始進(jìn)入或 退出嚙合時(shí)動(dòng)模板在開(kāi)模的極限位置或鎖模位置處。一種利用上述裝置實(shí)現(xiàn)的用于吹塑的電動(dòng)式開(kāi)合模方法，主要包括下述步驟電 機(jī)啟動(dòng)，通過(guò)減速機(jī)和主動(dòng)軸將動(dòng)力傳遞至不完全齒輪，當(dāng)不完全齒輪的第一個(gè)齒進(jìn)入嚙 合時(shí)，齒輪帶動(dòng)曲軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，連桿機(jī)構(gòu)在曲軸的帶動(dòng)下使動(dòng)模板沿著直線導(dǎo)軌副移動(dòng) 進(jìn)行合模，當(dāng)不完全齒輪旋轉(zhuǎn)半周時(shí)，不完全齒輪的最后一個(gè)齒退出嚙合，此時(shí)與固定模板 和動(dòng)模板連接的連桿恰好處于水平位置，維持鎖模；當(dāng)不完全齒輪旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，不完全齒輪 的第一個(gè)齒再次進(jìn)入嚙合，齒輪帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)，連桿機(jī)構(gòu)在曲軸的帶動(dòng)下使動(dòng)模板沿著直 線導(dǎo)軌副移動(dòng)進(jìn)行開(kāi)模，當(dāng)不完全齒輪再次退出嚙合時(shí)，開(kāi)模行程結(jié)束，隨后動(dòng)模板在開(kāi)模 行程的極限位置停留，當(dāng)不完全齒輪再次進(jìn)入嚙合時(shí)，再次實(shí)現(xiàn)合模，進(jìn)入下一個(gè)開(kāi)合模循 環(huán)。本發(fā)明與現(xiàn)有的用于吹塑的電動(dòng)式開(kāi)合模裝置相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和效果(1)無(wú)需使用伺服電機(jī)和滾珠絲杠，降低了整機(jī)的造價(jià)。本發(fā)明由于開(kāi)合模動(dòng)作不 需要電機(jī)正反轉(zhuǎn)，可采用價(jià)格較低的三相異步電機(jī)取代現(xiàn)有技術(shù)中要求的伺服電機(jī)，降低 了設(shè)備的成本，便于推廣應(yīng)用。(2)結(jié)構(gòu)緊湊。本發(fā)明將開(kāi)合模傳動(dòng)裝置置于底座箱中，縮短了開(kāi)合模方向的結(jié)構(gòu) 尺寸，使機(jī)器結(jié)構(gòu)緊湊。(3)降低了對(duì)控制系統(tǒng)的要求。本發(fā)明可通過(guò)變頻調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而調(diào)節(jié)不完 全齒輪的轉(zhuǎn)速以實(shí)現(xiàn)不同成型周期制品的生產(chǎn)。


圖1是現(xiàn)有用于吹塑的電動(dòng)式開(kāi)合模裝置的示意圖。圖2是本發(fā)明用于吹塑的電動(dòng)式開(kāi)合模裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖2所示裝置的A向示意圖。圖4是圖2所示裝置的俯視圖。圖5是本發(fā)明用于吹塑的電動(dòng)式開(kāi)合模裝置的鎖模狀態(tài)示意圖。上述圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明如下1-1_伺服電機(jī)，1-2-后模板，1-3-肘桿機(jī)構(gòu)，1_4_滾珠絲 杠副，1-5-動(dòng)模板，1-6-拉桿，1-7-定模板，1-8-螺母，2-電機(jī)，3-1-聯(lián)軸器，3-2-聯(lián)軸器， 4-減速機(jī)，5-1-球軸承，5-2-球軸承，6-主動(dòng)軸，7-不完全齒輪，8-支座，9-齒輪，10-曲 軸，11-底座箱，12-固定模板，13-拉桿，14-連桿，15-連桿，16-連桿，17-動(dòng)模板，18+動(dòng) 模具，18-2-定模具，19-定模板，20-鎖緊螺母，21-1-螺栓，21-2-螺栓，22-直線導(dǎo)軌副， 23-銷(xiāo)軸，24-銷(xiāo)軸，25-銷(xiāo)軸
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限 于此。實(shí)施例本用于吹塑的電動(dòng)式開(kāi)合模裝置的結(jié)構(gòu)如圖2、圖3所示，電機(jī)2用螺栓固定在底座箱11中，電機(jī)2的輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器3-1與減速機(jī)4的輸入軸相連，減速機(jī)4的輸出軸 通過(guò)聯(lián)軸器3-2與主動(dòng)軸6的一端相連，主動(dòng)軸6的另一端通過(guò)鍵與不完全齒輪7連接，主 動(dòng)軸6兩端軸肩與球軸承5-2配合后安裝在支座8的右端軸承孔中，支座8通過(guò)螺栓固定 在底座箱11中。曲軸10的兩端軸肩與球軸承5-1配合后安裝在支座8的左端軸承孔中。 齒輪9通過(guò)鍵安裝在曲軸10的一端并與不完全齒輪7相嚙合。如圖2和圖4所示，固定板12通過(guò)螺栓21-2固定在底座箱11頂部的左端。動(dòng)模 板17安裝在直線導(dǎo)軌22上，直線導(dǎo)軌22通過(guò)螺釘固定在底座箱11上。連桿14的左端通 過(guò)銷(xiāo)軸25固定在固定模板12的右端；連桿16的右端通過(guò)銷(xiāo)軸23固定在動(dòng)模板17的左 端；連桿14的右端通過(guò)銷(xiāo)軸24和16的左端連接。定模板19通過(guò)螺栓21-1固定在底座箱 11頂部的右端。動(dòng)模具18-1與定模具18-2分別固定在動(dòng)模板17的右端和定模板19的左 端。拉桿13穿過(guò)固定板12、動(dòng)模板17和定模板19的孔，用鎖緊螺母19鎖緊。上述用于吹塑的電動(dòng)式開(kāi)合模裝置的工作過(guò)程為電機(jī)2通電，動(dòng)力通過(guò)減速機(jī)4 和軸6傳遞到不完全齒輪7，此時(shí)不完全齒輪7的第一個(gè)齒與齒輪9開(kāi)始嚙合，齒輪9帶動(dòng) 曲軸10做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在連桿15的帶動(dòng)下，通過(guò)連桿14和連桿16使動(dòng)模板17沿著直線導(dǎo) 軌副22向定模板方向移動(dòng)進(jìn)行合模，當(dāng)不完全齒輪7旋轉(zhuǎn)半周后，其最后一個(gè)齒退出嚙合， 此時(shí)在曲軸10和連桿15的作用下，使連桿14和連桿16恰好處于水平位置維持鎖模，如圖 5所示。不完全齒輪7繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)再次進(jìn)入嚙合時(shí)，曲軸10在齒輪9的旋轉(zhuǎn)作用下，連桿 15作用于連桿14和連桿16，使動(dòng)模板17沿著直線導(dǎo)軌22移動(dòng)進(jìn)行開(kāi)模，當(dāng)不完全齒輪7 再次退出嚙合時(shí)，動(dòng)模板17在開(kāi)模的極限位置停留。當(dāng)不完全齒輪再次進(jìn)入嚙合時(shí)，進(jìn)入 下一個(gè)開(kāi)合模循環(huán)。以上所述的僅是本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例 的限制，還可以采用其他方案。如采用其他形式的間歇機(jī)構(gòu)替代不完全齒輪機(jī)構(gòu)；采用凸輪 連桿機(jī)構(gòu)代替曲軸連桿機(jī)構(gòu)；所述電機(jī)可用普通三相異步電機(jī)，也可采用直流電機(jī)、步進(jìn)電 機(jī)和伺服電機(jī)。所述減速機(jī)和聯(lián)軸器也可用多種形式替換。其他的任何未背離本發(fā)明的精 神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合和簡(jiǎn)化，均應(yīng)視為等效的置換方式，都包含在 本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種用于吹塑的電動(dòng)式開(kāi)合模裝置，其特征在于包括電機(jī)、聯(lián)軸器、減速機(jī)、主動(dòng)軸、軸承、支座、不完全齒輪、齒輪、曲軸、連桿機(jī)構(gòu)、固定模板、動(dòng)模板、定模板、直線導(dǎo)軌副和底座箱；所述電機(jī)輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器與減速機(jī)的輸入軸相連；所述減速機(jī)的輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器與主動(dòng)軸的一端相連；所述不完全齒輪通過(guò)鍵與主動(dòng)軸的另一端相連；所述齒輪與曲軸一端通過(guò)鍵相連；所述主動(dòng)軸和曲軸均安裝在支座上；所述支座通過(guò)螺栓固定在底座箱中；所述齒輪與不完全齒輪為一對(duì)嚙合齒輪；所述連桿機(jī)構(gòu)與曲軸、固定模板和動(dòng)模板相連；所述動(dòng)模板安裝在直線導(dǎo)軌上，可沿直線導(dǎo)軌移動(dòng)；所述固定模板通過(guò)螺栓固定在底座箱頂部的左端；所述定模板通過(guò)螺栓固定在底座箱頂部的右端；所述不完全齒輪開(kāi)始進(jìn)入或退出嚙合時(shí)動(dòng)模板在開(kāi)模行程的極限位置或鎖模位置處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于吹塑的電動(dòng)式開(kāi)合模裝置，其特征在于所述的不完全 齒輪的齒數(shù)為與其嚙合齒輪齒數(shù)的一半。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于吹塑的電動(dòng)式開(kāi)合模裝置，其特征在于所述電機(jī)、聯(lián)軸 器和減速機(jī)均安裝在底座箱中；所述減速機(jī)的輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器與主動(dòng)軸的一端相連；所 述主動(dòng)軸的兩端軸肩與軸承配合；所述軸承安裝在支座的右端軸承孔中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于吹塑的電動(dòng)式開(kāi)合模裝置，其特征在于所述支座通過(guò) 螺栓固定在底座箱中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于吹塑的電動(dòng)式開(kāi)合模裝置，其特征在于所述齒輪與曲 軸的一端相連；所述曲軸兩端的軸肩與軸承配合；所述軸承安裝在支座的左端軸承孔中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于吹塑的電動(dòng)式開(kāi)合模裝置，其特征在于所述連桿機(jī)構(gòu) 由5根連桿組成，其中的一根連桿的一端與曲軸連接，另兩根連桿的一端通過(guò)銷(xiāo)軸與固定 模板相連，其余兩根連桿的一端通過(guò)銷(xiāo)軸與動(dòng)模板相連，所述連桿機(jī)構(gòu)的5根連桿的另一 端通過(guò)銷(xiāo)軸連接在一起。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于吹塑的電動(dòng)式開(kāi)合模裝置，其特征在于所述直線導(dǎo)軌 副通過(guò)螺釘固定在底座箱上；所述動(dòng)模板安裝在直線導(dǎo)軌副上，可沿直線導(dǎo)軌副移動(dòng)；所 述定模板通過(guò)螺栓固定在底座箱右端。
8.一種由權(quán)利1 7任一項(xiàng)所述裝置實(shí)現(xiàn)的用于吹塑的電動(dòng)式開(kāi)合模方法，其特征在 于包括下述步驟電機(jī)啟動(dòng)，通過(guò)減速機(jī)和主動(dòng)軸將動(dòng)力傳遞至不完全齒輪，當(dāng)不完全齒輪 的第一個(gè)齒進(jìn)入嚙合時(shí)，齒輪帶動(dòng)曲軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，連桿機(jī)構(gòu)在曲軸的帶動(dòng)下使動(dòng)模板沿 著直線導(dǎo)軌副移動(dòng)進(jìn)行合模，當(dāng)不完全齒輪旋轉(zhuǎn)半周時(shí)，不完全齒輪的最后一個(gè)齒退出嚙 合，此時(shí)與固定模板和動(dòng)模板連接的連桿恰好處于水平位置，維持鎖模；當(dāng)不完全齒輪旋轉(zhuǎn) 一周時(shí)，不完全齒輪的第一個(gè)齒再次進(jìn)入嚙合，齒輪帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)，連桿機(jī)構(gòu)在曲軸的帶動(dòng) 下使動(dòng)模板沿著直線導(dǎo)軌副移動(dòng)進(jìn)行開(kāi)模，當(dāng)不完全齒輪再次退出嚙合時(shí)，開(kāi)模行程結(jié)束， 隨后動(dòng)模板在開(kāi)模行程的極限位置停留，當(dāng)不完全齒輪再次進(jìn)入嚙合時(shí)，再次實(shí)現(xiàn)合模，進(jìn) 入下一個(gè)開(kāi)合模循環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于吹塑的電動(dòng)式開(kāi)合模裝置，包括電機(jī)、聯(lián)軸器、減速機(jī)、主動(dòng)軸、軸承、支座、不完全齒輪、齒輪、曲軸、連桿機(jī)構(gòu)、銷(xiāo)軸、固定模板、動(dòng)模板、定模板及直線導(dǎo)軌副、底座箱；所述電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與減速機(jī)的輸入軸相連；減速機(jī)的輸出軸與主動(dòng)軸的一端相連；不完全齒輪通過(guò)鍵與主動(dòng)軸的另一端相連；齒輪與曲軸一端通過(guò)鍵相連；主動(dòng)軸及曲軸均安裝在支座上；支座通過(guò)螺栓固定在底座箱中；齒輪與不完全齒輪為一對(duì)嚙合齒輪；連桿機(jī)構(gòu)與曲軸、固定板和動(dòng)模板相連；動(dòng)模板安裝在直線導(dǎo)軌上，沿直線導(dǎo)軌移動(dòng)；固定板通過(guò)螺栓固定在底座箱頂部的左端；定模板通過(guò)螺栓固定在底座頂部的右端。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，對(duì)電機(jī)的要求低，降低了設(shè)備成本，便于推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)B29C49/56GK101985244SQ201010527458
公開(kāi)日2011年3月16日 申請(qǐng)日期2010年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月31日
發(fā)明者肖成龍, 黃漢雄 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)