[實(shí)用新型]一種數(shù)字凸輪伺服控制壁厚的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220738147.7
• 申請(qǐng)日: 2012-12-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203004295U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高永祥;呂永鋒;徐春偉;來(lái)建良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): B29C49/78
• 分類號(hào): B29C49/78;B29L22/00
• 代理公司: 杭州賽科專利代理事務(wù)所 33230
• 代理人: 曹紹文

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種塑料擠吹壁厚控制裝置，特別是一種數(shù)字凸輪伺服控制壁厚的裝置。

背景技術(shù)

中空塑料制品采用吹塑的方法得到，制品因其強(qiáng)度要求規(guī)定了最小壁厚，而早期的中空吹塑成型設(shè)備缺少型坯壁厚控制系統(tǒng)，為使制品最薄處達(dá)到最小壁厚要求，制品的其它部位就要相應(yīng)加厚，造成材料的浪費(fèi)。為了節(jié)省成本、縮短制品冷卻時(shí)間、加快制品生產(chǎn)周期，一種比較經(jīng)濟(jì)的做法就是采用數(shù)字凸輪伺服電機(jī)控制型坯壁厚。目前，國(guó)內(nèi)使用的壁厚控制器有穆格(M00G)、貝加萊(B＆R)、西門(mén)子(SIEMENS)等公司的產(chǎn)品。這些產(chǎn)品的壁厚控制器裝置中關(guān)鍵零件的芯棒的控制主要采用PID電液比例控制閥來(lái)控制或者機(jī)械凸輪來(lái)控制。通過(guò)由電液比例減壓閥和液動(dòng)換向閥組合而成，并根據(jù)出口壓力來(lái)控制液動(dòng)換向閥的正反向開(kāi)口的大小，從而控制液流的方向和流量的大小，最終控制芯棒的位移和方向，該裝置由于采用液壓控制，因此存在時(shí)間滯后性等特點(diǎn)系統(tǒng)本身很容易受到外界的影響而導(dǎo)致控制精度較低。而采用機(jī)械凸輪可以獲得連續(xù)控制，不存在時(shí)間滯后的問(wèn)題，但由于凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)付屬于高副即點(diǎn)或線接觸，因此磨損量大，而且一個(gè)凸輪只針對(duì)一種中空塑料制品，柔性程度較低。本裝置是結(jié)合以上裝置的特點(diǎn)采用數(shù)字凸輪的伺服電機(jī)控制系統(tǒng)，伺服電機(jī)通過(guò)滾珠絲桿來(lái)實(shí)現(xiàn)控制芯棒，該裝置的運(yùn)動(dòng)付采用了滾柱直線導(dǎo)軌，具有剛性高，運(yùn)動(dòng)精度高，運(yùn)動(dòng)輕快的特點(diǎn)。針對(duì)機(jī)械凸輪只針對(duì)一種產(chǎn)品的局限點(diǎn)，本裝置采用數(shù)字凸輪可以根據(jù)不同的產(chǎn)品變換數(shù)字凸輪的形狀，從而具有柔性好的特點(diǎn)，可以生產(chǎn)各種壁厚控制的塑料制品。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是：針對(duì)上述存在不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壁厚控制系統(tǒng)操作方便，且具有運(yùn)動(dòng)響應(yīng)快，控制精度高的特點(diǎn)的數(shù)字凸輪伺服控制壁厚的裝置。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種數(shù)字凸輪伺服控制壁厚的裝置，包括了數(shù)字凸輪軟件系統(tǒng)和伺服電機(jī)控制機(jī)械裝置，

所述伺服電機(jī)控制機(jī)械裝置包括伺服電機(jī)、滾珠絲杠螺旋副、導(dǎo)向柱、固定支撐板、活動(dòng)支撐板、活塞桿、導(dǎo)向活動(dòng)機(jī)構(gòu)、液壓重力平衡機(jī)構(gòu)、缸體固定板、精密缸體、擠出模頭裝置和機(jī)架；

所述滾珠絲杠螺旋副由滾珠絲杠、滾珠和螺母組成；

所述擠出模頭裝置由擠出模頭、壁厚控制芯棒以及熱流道管組成；

所述的伺服電機(jī)通過(guò)凸緣式聯(lián)軸器與滾珠絲杠聯(lián)接在一起；

所述滾珠絲杠的一端由精密滾子深溝球軸承支撐，另一端由一個(gè)精密滾子深溝球軸承和推力球軸承支撐；

所述精密滾子深溝球軸承安裝在軸承支撐架上，精密滾子深溝球軸承和推力球軸承安裝在固定支撐板上；

所述螺母安裝在螺母支撐板上，螺母、螺母支撐板、活動(dòng)支撐板、活塞桿以及壁厚控制芯棒相互固定在一起。

本裝置通過(guò)數(shù)字凸輪的產(chǎn)生的形狀中的控制信號(hào)點(diǎn)，輸出響應(yīng)控制信號(hào)，從而伺服電機(jī)在控制信號(hào)的作用下產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作。最后，壁厚控制芯棒在滾珠絲的作用下進(jìn)行上下移動(dòng)，芯棒的運(yùn)動(dòng)使得模口間隙產(chǎn)生變化，達(dá)到壁厚控制目的。

優(yōu)選地，所述數(shù)字凸輪軟件系統(tǒng)包括人機(jī)交互式界面和數(shù)字凸輪軟件模塊，其中人機(jī)界面提供用戶編輯數(shù)字凸輪控制點(diǎn)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)由通信接口(RS232)傳入PLC，在PLC中指定數(shù)據(jù)區(qū)保存及控制伺服電機(jī)動(dòng)作。

優(yōu)選地，所述數(shù)字凸輪軟件系統(tǒng)采用擠出吹塑型坯壁厚控制系統(tǒng)軟件模塊。

優(yōu)選地，所述滾珠絲杠螺旋副采用螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其螺旋槽的絲杠與螺母之間裝有中間傳動(dòng)元件，所述中間傳動(dòng)元件為滾珠。滾珠絲杠螺旋副主要用來(lái)將伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為芯棒的直線運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)向活動(dòng)機(jī)構(gòu)由絲桿螺母、螺母支撐架、活動(dòng)導(dǎo)向板組成。該機(jī)構(gòu)在絲杠和導(dǎo)向柱的作用下，進(jìn)行上下移動(dòng)。

優(yōu)選地，所述液壓重力平衡機(jī)構(gòu)由液壓缸、換向閥、溢流閥、葉片泵及活塞桿組成。該機(jī)構(gòu)主要用于液壓力與導(dǎo)向活動(dòng)機(jī)構(gòu)的重力相平衡。

優(yōu)選地，所述活塞桿安裝在精密缸體內(nèi)，精密缸體固定在機(jī)架支撐板上。

優(yōu)選地，所述固定支撐板包括第一固定支撐板和第二固定支撐板，所述伺服電機(jī)安裝在第一固定支撐板上，所述精密滾子深溝球軸承和推力球軸承安裝在第二固定支撐板上。

擠出模頭裝置主要用于壁厚控制芯棒在絲桿的作用于進(jìn)行上下移動(dòng)，調(diào)整模口間隙的大小。

本實(shí)用新型主要用于在乳品加工業(yè)中塑料擠出吹瓶機(jī)的壁厚控制，可以根據(jù)不同的產(chǎn)品改變數(shù)字凸輪的形狀，擠吹出不同壁厚的塑料制品。本實(shí)用新型將數(shù)字凸輪和伺服電機(jī)運(yùn)用該裝置中，通過(guò)該裝置的擠出壁厚均勻的制品不僅強(qiáng)度有很大提高，同時(shí)也節(jié)省了原料，縮短了成品冷卻時(shí)間，降低了次品率，大大提高了生產(chǎn)率和產(chǎn)品的質(zhì)量。