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一種光學(xué)級(jí)透明制品用高精密注塑機(jī)的制作方法

文檔序號(hào):4423255閱讀:301來(lái)源:國(guó)知局
專(zhuān)利名稱(chēng):一種光學(xué)級(jí)透明制品用高精密注塑機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及注塑機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種光學(xué)級(jí)透明制品用高精密注塑機(jī)。
背景技術(shù)
現(xiàn)有的制備高精度塑料制品的注塑成型方案有多種,較為常見(jiàn)的為射出壓縮成型技術(shù)。射出壓縮成型技術(shù)是將經(jīng)過(guò)加熱成為流體的塑料注射到不銹鋼模具中,在加熱加壓條件下成型,后經(jīng)冷卻固化后打開(kāi)模具即可獲得所需塑料零件。然而,利用射出壓縮成型技術(shù)制備高精度塑料制品時(shí),具有如下缺點(diǎn)(I)射出成型厚度不易控制;(2)成型時(shí)的收縮和翹曲問(wèn)題不易控制。造成上述缺點(diǎn)的主要原因是模具加熱不平衡、不均勻,加熱溫度控制 不精確。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于,針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足提出一種光學(xué)級(jí)透明制品用高精密注塑機(jī),其包括溫控系統(tǒng),所述溫控系統(tǒng)包括多個(gè)彼此獨(dú)立的子系統(tǒng),每一子系統(tǒng)包括一 PID運(yùn)算模塊、一溫度檢測(cè)傳感器、一控制模塊、一組加熱模塊以及一個(gè)水流量控制閥;所述溫度檢測(cè)傳感器以及加熱模塊設(shè)置于注塑機(jī)模具型腔內(nèi)不同的位置;所述溫度檢測(cè)傳感器檢測(cè)其所處位置的溫度值并將該檢測(cè)溫度值輸出至PID運(yùn)算模塊,所述PID運(yùn)算模塊根據(jù)檢測(cè)溫度值與設(shè)定值的偏差進(jìn)行比例、積分、微分計(jì)算從而輸出控制信號(hào)至控制模塊,所述控制模塊根據(jù)所述控制信號(hào)控制加熱模塊開(kāi)啟或閉合以及控制水流量控制閥的開(kāi)啟或閉合。進(jìn)一步地,所述注塑機(jī)還包括低速回油控制系統(tǒng),所述低速回油控制系統(tǒng)包括注射油缸、第一電磁換向閥、油箱、可調(diào)阻尼、固定阻尼、第二電磁換向閥以及壓力插裝閥;所述可調(diào)阻尼與固定阻尼并聯(lián)設(shè)置且一端連接至第二換向閥另一端連接至壓力插裝閥;所述第一電磁換向閥啟動(dòng)時(shí),注射油經(jīng)過(guò)注射油缸后返回至壓力插裝閥,若第二電磁換向閥未啟動(dòng),則注射油經(jīng)由壓力插裝閥回流至油箱,若第二電磁換向閥啟動(dòng),則壓力插裝閥根據(jù)可調(diào)阻尼與固定阻尼并聯(lián)后產(chǎn)生的壓力減緩注射油流至油箱的速度。進(jìn)一步地,所述低速回油控制系統(tǒng)還包括第一壓力傳感器以及第二壓力傳感器;所述第一壓力傳感器用于檢測(cè)第二換向閥未啟動(dòng)時(shí)的回油壓力,所述第二壓力傳感器用于檢測(cè)第二換向閥啟動(dòng)時(shí)的回油壓力。進(jìn)一步地,所述注塑機(jī)還包括高精度注射系統(tǒng),所述高精度注射系統(tǒng)包括射嘴、注射熔膠筒法蘭、注射熔膠筒、注射活塞桿、連接法蘭、熔膠筒法蘭、熔膠筒以及螺桿;所述連接法蘭將熔膠筒與注射熔膠筒固定連接且所述熔膠筒與注射熔膠筒不處于同一水平面;所述注射熔膠筒法蘭將射嘴與注射熔膠筒固定連接,且所述射嘴與注射熔膠筒處于同一水平面。進(jìn)一步地,所述螺桿插設(shè)于熔膠筒中用于將熔膠筒中的材料塑化,塑化后的材料經(jīng)過(guò)連接法蘭進(jìn)入注射熔膠筒;所述注射活塞桿插設(shè)于注射熔膠筒中用于將注射熔膠筒內(nèi)的塑化材料通過(guò)射嘴高壓注射出。進(jìn)一步地,所述高精度注射系統(tǒng)還包括注射活塞桿定位控制模塊;所述注射活塞桿定位控制模塊包括位移傳感器、控制單元以及驅(qū)動(dòng)元件;所述位移傳感器檢測(cè)注射活塞桿的位置并將該檢測(cè)位置信號(hào)輸出至控制單元,所述控制單元根據(jù)設(shè)定位置與檢測(cè)位置的偏差進(jìn)行比例、積分、微分運(yùn)算并輸出控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)元件,所述驅(qū)動(dòng)元件帶動(dòng)注射活塞桿定位至設(shè)定位置。進(jìn)一步地,所述高精度注射系統(tǒng)通過(guò)線(xiàn)性滑軌安裝于機(jī)架上,所述注射系統(tǒng)兩側(cè)均固定連接有射移油缸。本實(shí)用新型通過(guò)在注塑機(jī)模具型腔內(nèi)不同位置設(shè)置加熱模塊和由水流量閥控制的冷卻模塊,并通過(guò)多個(gè)彼此獨(dú)立的PID運(yùn)算模塊分別控制該些加熱模塊和冷卻模塊,使 得注塑機(jī)加熱更加精確。同時(shí)本實(shí)用新型還設(shè)置有低速回油系統(tǒng)和高精密注射系統(tǒng)進(jìn)一步加強(qiáng)本實(shí)用新型注塑機(jī)的精密性。

圖I為本實(shí)用新型光學(xué)級(jí)透明制品用高精密注塑機(jī)溫控系統(tǒng)的電路原理框圖;圖2為本實(shí)用新型低速回油控制系統(tǒng)原理示意圖;圖3為本實(shí)用新型光學(xué)級(jí)透明制品用高精密注塑機(jī)中注射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;圖4為圖3中注射系統(tǒng)中的注射活塞桿定位控制模塊的原理示意圖;圖5為圖3中注射系統(tǒng)設(shè)置于機(jī)架上的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖,對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述,但本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例。請(qǐng)參照?qǐng)D1,圖I為本實(shí)用新型光學(xué)級(jí)透明制品用高精密注塑機(jī)溫控系統(tǒng)的電路原理框圖。溫控系統(tǒng)包括多個(gè)PID運(yùn)算模塊、控制模塊、多組加熱模塊、多個(gè)水流量閥以及多個(gè)溫度檢測(cè)傳感器。每組加熱模塊包括加熱元件,每組加熱模塊對(duì)應(yīng)一個(gè)溫度檢測(cè)傳感器、一個(gè)水流量控制閥以及一個(gè)PID運(yùn)算模塊。本實(shí)用新型中,多組加熱模塊以及多個(gè)溫度檢測(cè)傳感器分布于注塑機(jī)模具型腔內(nèi)不同的位置。位置的選取根據(jù)模具型腔結(jié)構(gòu)以及產(chǎn)品形狀的不同而不同,優(yōu)選地,在模具型腔兩端、中點(diǎn)以及每個(gè)凹陷或者凸出處均設(shè)置有加熱模塊以及溫度檢測(cè)傳感器。水流量控制閥用以控制水冷通道的水流量以降低模具型腔不同位置的溫度。一組加熱模塊、一個(gè)溫度檢測(cè)傳感器、一個(gè)水流量控制閥以及一個(gè)PID運(yùn)算模塊構(gòu)成溫控系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)。在子系統(tǒng)中,當(dāng)溫度檢測(cè)傳感器檢測(cè)到被測(cè)溫度偏離期望值時(shí),PID運(yùn)算模塊根據(jù)檢測(cè)信號(hào)與給定值的偏差進(jìn)行比例、積分、微分運(yùn)算從而輸出控制信號(hào)給控制模塊,控制模塊根據(jù)控制信號(hào)閉合加熱模塊開(kāi)關(guān)或者打開(kāi)水流量控制閥以促使檢測(cè)值恢復(fù)到給定值。比例運(yùn)算是指輸出控制量與偏差的比例關(guān)系。比例參數(shù)設(shè)定越大,控制的靈敏度越低,設(shè)定值越小,控制的靈敏度越高。積分運(yùn)算的目的是消除偏差,只要偏差存在,積分作用將控制量向使偏差消除的方向移動(dòng)。積分時(shí)間是表示積分作用強(qiáng)度的單位。設(shè)定的積分時(shí)間越短,積分作用越強(qiáng)。比例運(yùn)算和積分運(yùn)算是對(duì)控制結(jié)果的修正動(dòng)作,響應(yīng)較慢。微分運(yùn)算是為了消除比例運(yùn)算和積分運(yùn)算的缺點(diǎn)而補(bǔ)充。微分作用根據(jù)偏差產(chǎn)生的速度對(duì)輸出量進(jìn)行修正,使控制過(guò)程盡快恢復(fù)到原來(lái)的控制狀態(tài),微分時(shí)間是表示微分作用強(qiáng)度的單位,微分時(shí)間越長(zhǎng),則以微分作用的修正越強(qiáng)。本實(shí)用新型中,各個(gè)溫控子系統(tǒng)彼此獨(dú)立,通過(guò)分別設(shè)定各個(gè)子系統(tǒng)的PID運(yùn)算模塊的PID值和溫度給定值,使得本實(shí)用新型光學(xué)級(jí)透明制品用高精密注塑機(jī)在加熱時(shí),模具溫度在60°C至1300°C范圍內(nèi)均可控制在設(shè)定值正負(fù)3°C的誤差內(nèi),使得注塑機(jī)的重復(fù)性精度達(dá)到O. 03%。進(jìn)一步地,在滿(mǎn)足產(chǎn)品精度的前提下,本實(shí)用新型光學(xué)級(jí)透明制品用高精密注塑機(jī)還提供低速回油控制系統(tǒng),該系統(tǒng)可滿(mǎn)足某些高端產(chǎn)品注塑成型時(shí)的高穩(wěn)定性、超低速注射的需求。請(qǐng)參照?qǐng)D2,圖2為本實(shí)用新型低速回油控制系統(tǒng)原理示意圖。圖2中,低速回油控制系統(tǒng)包括注射油缸I、第一電磁換向閥2、油箱5、可調(diào)阻尼6、固定阻尼7、第二電 磁換向閥8以及壓力插裝閥9。可調(diào)阻尼6與固定阻尼7并聯(lián)設(shè)置且一端連接至第二換向閥8,另一端連接至壓力插裝閥9。優(yōu)選地,還可包括單向啟動(dòng)閥4用于啟動(dòng)第一換向電磁閥2。當(dāng)注塑機(jī)注射動(dòng)作啟動(dòng)時(shí),第一電磁換向閥2得電,注射油由經(jīng)過(guò)注射油缸I后返回至壓力插裝閥9 ;此時(shí),若未啟動(dòng)第二電磁換向閥8,則壓力插裝閥9未產(chǎn)生阻力,注射油直接通過(guò)壓力插裝閥9回流至油箱5 ;若啟動(dòng)第二電磁換向閥8,則由于可調(diào)阻尼6與并聯(lián)阻尼7的作用使得壓力插裝閥9具有一穩(wěn)定壓力,且該穩(wěn)定壓力可通過(guò)調(diào)整可調(diào)阻尼6而調(diào)整,此時(shí)由注射油缸I返回至壓力插裝閥9的注射油則在該壓力的作用下緩慢回油,同時(shí)也確保了注射油缸I在前行時(shí)具有一個(gè)恒定的阻力,從而使得注射過(guò)程穩(wěn)定且緩慢,滿(mǎn)足工藝需求。進(jìn)一步地,為了實(shí)時(shí)探測(cè)不同工作狀態(tài)下的回油壓力,本實(shí)施例中,還包括第一壓力傳感器10以及第二壓力傳感器3,第一壓力傳感器10用于檢測(cè)當(dāng)?shù)诙Q向電磁閥8未啟動(dòng)時(shí)的回油壓力,第二壓力傳感器3用于檢測(cè)當(dāng)?shù)诙Q向電磁閥8啟動(dòng)時(shí)的回油壓力。本實(shí)用新型為進(jìn)一步加強(qiáng)注塑機(jī)的精密度,在采用上述溫度精度控制、低速回油方式后還包括高精度注射系統(tǒng)。請(qǐng)參照?qǐng)D3、圖4,圖3為本實(shí)用新型光學(xué)級(jí)透明制品用高精密注塑機(jī)中注射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖,圖4為圖3中注射系統(tǒng)中的注射活塞桿定位控制模塊的原理示意圖。圖3中,注射系統(tǒng)1000包括射嘴100、注射溶膠筒法蘭200、注射熔膠筒300、注射活塞桿400、連接法蘭500、熔膠筒法蘭600、熔膠筒700以及螺桿800。連接法蘭500用于將熔膠筒700與注射熔膠筒300固定連接,且熔膠筒700與注射熔膠筒300不處于同一水平面;注射熔膠筒法蘭200用于將射嘴100與注射熔膠筒300固定連接,且射嘴100與注射熔膠筒300處于同一水平面。螺桿800插設(shè)于熔膠筒700中用于將熔膠筒700中的材料塑化,塑化后的材料經(jīng)過(guò)連接法蘭500進(jìn)入注射熔膠筒300,注射活塞桿400插設(shè)于注射熔膠筒300中用于將注射熔膠筒300內(nèi)的塑化材料通過(guò)射嘴100高壓注射出。將用于塑化材料的熔膠筒700以及螺桿800與用于注射的注射熔膠筒300和注射活塞桿400分開(kāi)設(shè)計(jì),能減少注射部件的重量從而降低注射時(shí)的慣性影響,使得注射量更為精確。請(qǐng)參照?qǐng)D4,為了控制注射活塞桿400注射時(shí)的位移量,本實(shí)用新型還設(shè)置了注射活塞桿定位控制模塊。注射活塞桿定位控制模塊包括位移傳感器401、控制單元402以及驅(qū)動(dòng)元件403。本實(shí)用新型中,控制單元402采用PID運(yùn)算控制,當(dāng)位移傳感器401檢測(cè)到當(dāng)前位置偏離設(shè)定位置時(shí),控制單元402根據(jù)設(shè)定值與檢測(cè)值進(jìn)行比例、積分、微分運(yùn)算并輸出控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)元件403,驅(qū)動(dòng)元件403帶動(dòng)注射活塞桿400精確定位。比例、積分、微分運(yùn)算的原理與上述溫控系統(tǒng)中的PID運(yùn)算模塊的原理相同,在此不再贅述。請(qǐng)參照?qǐng)D5,圖5為圖3中注射系統(tǒng)設(shè)置于機(jī)架上的結(jié)構(gòu)不意圖。注射系統(tǒng)1000通過(guò)線(xiàn)性滑軌4000安裝于機(jī)架2000上,注射系統(tǒng)1000兩側(cè)均固定連接有雙射移油缸3000。雙射移油缸3000配合線(xiàn)性滑軌4000使得注射系統(tǒng)傳動(dòng)時(shí)較平穩(wěn)、移動(dòng)位置準(zhǔn)確。且雙射移油缸3000還能在注射系統(tǒng)1000高壓注射時(shí)保持射嘴與模具進(jìn)料口接觸面的足夠壓力,使得注射系統(tǒng)具有足夠的密封性。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說(shuō)明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種修改或補(bǔ)充或采用類(lèi)似的方式替代,但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。
權(quán)利要求1.一種光學(xué)級(jí)透明制品用高精密注塑機(jī),其特征在于包括溫控系統(tǒng),所述溫控系統(tǒng)包括多個(gè)彼此獨(dú)立的子系統(tǒng),每一子系統(tǒng)包括一 PID運(yùn)算模塊、一溫度檢測(cè)傳感器、一控制模塊、一組加熱模塊以及一個(gè)水流量控制閥;所述溫度檢測(cè)傳感器以及加熱模塊設(shè)置于注塑機(jī)模具型腔內(nèi)不同的位置;所述溫度檢測(cè)傳感器檢測(cè)其所處位置的溫度值并將該檢測(cè)溫度值輸出至PID運(yùn)算模塊,所述PID運(yùn)算模塊根據(jù)檢測(cè)溫度值與設(shè)定值的偏差進(jìn)行比例、積分、微分計(jì)算從而輸出控制信號(hào)至控制模塊,所述控制模塊根據(jù)所述控制信號(hào)控制加熱模塊開(kāi)啟或閉合以及控制水流量控制閥的開(kāi)啟或閉合。
2.如權(quán)利要求I所述的一種光學(xué)級(jí)透明制品用高精密注塑機(jī),其特征在于所述注塑機(jī)還包括低速回油控制系統(tǒng),所述低速回油控制系統(tǒng)包括注射油缸、第一電磁換向閥、油箱、可調(diào)阻尼、固定阻尼、第二電磁換向閥以及壓力插裝閥;所述可調(diào)阻尼與固定阻尼并聯(lián)設(shè)置且一端連接至第二換向閥另一端連接至壓力插裝閥;所述第一電磁換向閥啟動(dòng)時(shí),注射油經(jīng)過(guò)注射油缸后返回至壓力插裝閥,若第二電磁換向閥未啟動(dòng),則注射油經(jīng)由壓力插裝閥回流至油箱,若第二電磁換向閥啟動(dòng),則壓力插裝閥根據(jù)可調(diào)阻尼與固定阻尼并聯(lián)后產(chǎn)生的壓力減緩注射油流至油箱的速度。
3.如權(quán)利要求2所述的一種光學(xué)級(jí)透明制品用高精密注塑機(jī),其特征在于所述低速 回油控制系統(tǒng)還包括第一壓力傳感器以及第二壓力傳感器;所述第一壓力傳感器用于檢測(cè)第二換向閥未啟動(dòng)時(shí)的回油壓力,所述第二壓力傳感器用于檢測(cè)第二換向閥啟動(dòng)時(shí)的回油壓力。
4.如權(quán)利要求I或2所述的一種光學(xué)級(jí)透明制品用高精密注塑機(jī),其特征在于所述注塑機(jī)還包括高精度注射系統(tǒng),所述高精度注射系統(tǒng)包括射嘴、注射熔膠筒法蘭、注射熔膠筒、注射活塞桿、連接法蘭、熔膠筒法蘭、熔膠筒以及螺桿;所述連接法蘭將熔膠筒與注射熔膠筒固定連接且所述熔膠筒與注射熔膠筒不處于同一水平面;所述注射熔膠筒法蘭將射嘴與注射熔膠筒固定連接,且所述射嘴與注射熔膠筒處于同一水平面。
5.如權(quán)利要求4所述的一種光學(xué)級(jí)透明制品用高精密注塑機(jī),其特征在于所述螺桿插設(shè)于熔膠筒中用于將熔膠筒中的材料塑化,塑化后的材料經(jīng)過(guò)連接法蘭進(jìn)入注射熔膠筒;所述注射活塞桿插設(shè)于注射熔膠筒中用于將注射熔膠筒內(nèi)的塑化材料通過(guò)射嘴高壓注射出。
6.如權(quán)利要求5所述的一種光學(xué)級(jí)透明制品用高精密注塑機(jī),其特征在于所述高精度注射系統(tǒng)還包括注射活塞桿定位控制模塊;所述注射活塞桿定位控制模塊包括位移傳感器、控制單元以及驅(qū)動(dòng)元件;所述位移傳感器檢測(cè)注射活塞桿的位置并將該檢測(cè)位置信號(hào)輸出至控制單元,所述控制單元根據(jù)設(shè)定位置與檢測(cè)位置的偏差進(jìn)行比例、積分、微分運(yùn)算并輸出控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)元件,所述驅(qū)動(dòng)元件帶動(dòng)注射活塞桿定位至設(shè)定位置。
7.如權(quán)利要求5所述的一種光學(xué)級(jí)透明制品用高精密注塑機(jī),其特征在于所述高精度注射系統(tǒng)通過(guò)線(xiàn)性滑軌安裝于機(jī)架上,所述注射系統(tǒng)兩側(cè)均固定連接有射移油缸。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種光學(xué)級(jí)透明制品用高精密注塑機(jī),屬于注塑機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有的注塑機(jī)精密度不高的問(wèn)題。本實(shí)用新型光學(xué)級(jí)透明制品用高精密注塑機(jī),其包括溫控系統(tǒng),溫控系統(tǒng)包括多個(gè)彼此獨(dú)立的子系統(tǒng),每一子系統(tǒng)包括PID運(yùn)算模塊、溫度檢測(cè)傳感器、控制模塊、一組加熱模塊以及水流量控制閥;溫度檢測(cè)傳感器檢測(cè)其所處位置的溫度值并輸出至PID運(yùn)算模塊,PID運(yùn)算模塊根據(jù)檢測(cè)溫度值與設(shè)定值的偏差進(jìn)行PID計(jì)算從而輸出控制信號(hào)至控制模塊。本實(shí)用新型通過(guò)在注塑機(jī)模具型腔內(nèi)不同位置設(shè)置加熱模塊和由水流量閥控制的冷卻模塊,并通過(guò)多個(gè)彼此獨(dú)立的PID運(yùn)算模塊分別控制該些加熱模塊和冷卻模塊,使得注塑機(jī)加熱更加精確。
文檔編號(hào)B29C45/82GK202685254SQ20122033605
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月4日
發(fā)明者商鐵虎, 邱嗣波, 韓杰 申請(qǐng)人:寧波巴斯頓機(jī)械科技有限公司
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