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      一種注塑機(jī)合模推力座直線位移精確測(cè)量方法

      文檔序號(hào):4451361閱讀:629來源:國知局
      一種注塑機(jī)合模推力座直線位移精確測(cè)量方法
      【專利摘要】本發(fā)明公開了一種注塑機(jī)合模推力座直線位移精確測(cè)量方法,該方法首先在后模板和推力座上加工出安裝平面及安裝孔;然后制作尺身支架和讀數(shù)頭支架,利用安裝平面及安裝孔將尺身支架固定在后模板上、將讀數(shù)頭支架固定在推力座上;分別在尺身支架上安裝尺身,在讀數(shù)頭支架安裝讀數(shù)頭,根據(jù)相關(guān)移動(dòng)距離固定從讀數(shù)頭引出的通信電纜;通信電纜接入信號(hào)處理電路,再通過通信接口與計(jì)算機(jī)相聯(lián);計(jì)算機(jī)接收到數(shù)據(jù)后,顯示、記錄、分析位移數(shù)據(jù);位移數(shù)據(jù)經(jīng)過計(jì)算處理,獲得推力座運(yùn)動(dòng)的速度;速度數(shù)據(jù)經(jīng)過計(jì)算處理,獲得推力座運(yùn)動(dòng)的加速度。本發(fā)明解決了在全電動(dòng)注塑機(jī)的狹小空間內(nèi)直接測(cè)量推力座機(jī)械直線位移的問題。
      【專利說明】
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001] 本發(fā)明屬于機(jī)械制造與測(cè)量領(lǐng)域,涉及一種機(jī)械運(yùn)動(dòng)直線位移的測(cè)量方法,特別 是涉及一種注塑機(jī)合模推力座直線位移精確測(cè)量方法。 一種注塑機(jī)合模推力座直線位移精確測(cè)量方法

      【背景技術(shù)】
      [0002] 全電動(dòng)注塑機(jī)因其節(jié)能環(huán)保,定位精度高、噪音小等優(yōu)點(diǎn)逐漸占據(jù)了注塑機(jī)市場(chǎng) 的主流。全電動(dòng)注塑機(jī)的核心部件是兩條滾珠絲杠--其一用于塑料注射,其二用于合模 機(jī)構(gòu)。全電動(dòng)注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)的動(dòng)作依靠滾珠絲杠的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成滾珠螺母的直線運(yùn)動(dòng) 實(shí)現(xiàn),滾珠絲杠支撐于后模板,滾珠螺母與推力座固定在一起,滾珠螺母帶動(dòng)推力座做直線 運(yùn)動(dòng),從而驅(qū)動(dòng)肘桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)動(dòng)模板開模、合模、鎖模等功能。
      [0003] 目前全電動(dòng)注塑機(jī)推力座位移的確定是用注塑機(jī)伺服電機(jī)自帶的旋轉(zhuǎn)編碼器得 到的信號(hào)作為角度基準(zhǔn)得到絲杠轉(zhuǎn)角--,根據(jù)絲杠的導(dǎo)程/\和轉(zhuǎn)角的關(guān)系,得出滾珠螺母 軸向直線位移理論值,進(jìn)而確定推力座位移。 由于滾珠絲杠副的制造和安裝存在誤差,加上滾珠絲杠副工作過程產(chǎn)生溫升導(dǎo)致變 形,會(huì)造成推力座位移的理論值與實(shí)際機(jī)械位移不相符,以及測(cè)量和顯示不準(zhǔn)確。而且全電 動(dòng)注塑機(jī)中,推力座在后模板的左右支架之內(nèi)沿導(dǎo)向桿滑移,機(jī)器內(nèi)部的空間十分有限。
      [0004] 推力座位移對(duì)于了解和控制合模機(jī)構(gòu)的精度進(jìn)而實(shí)現(xiàn)精密注塑是十分重要的,這 樣就要求設(shè)計(jì)一種能克服全電動(dòng)注塑機(jī)內(nèi)空間狹小、直接測(cè)量推力座機(jī)械位移的方法。


      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0005] 本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種注塑機(jī)合模推力座直線位移精 確測(cè)量方法,在全電動(dòng)注塑機(jī)的狹小空間內(nèi),直接精確測(cè)量推力座相對(duì)于后模板機(jī)械位移, 測(cè)量精度達(dá)到(微米)級(jí),并且位移數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算處理后可以獲得推力座運(yùn)動(dòng)的速度、力口 速度。
      [0006] 本發(fā)明一種注塑機(jī)合模推力座直線位移精確測(cè)量方法,其步驟如下: (1)在后模板和推力座上加工出安裝平面及安裝孔。
      [0007] (2)制作尺身支架和讀數(shù)頭支架,利用安裝平面及安裝孔將尺身支架固定在后模 板上,利用安裝平面及安裝孔將讀數(shù)頭支架固定在推力座上。使尺身支架和讀數(shù)頭支架處 于合適的相對(duì)位置,以保證尺身和讀數(shù)頭安裝后符合要求。
      [0008] (3)分別在尺身支架上安裝尺身,在讀數(shù)頭支架安裝讀數(shù)頭,滿足尺身和讀數(shù)頭的 安裝要求,根據(jù)相關(guān)移動(dòng)距離固定從讀數(shù)頭引出的通信電纜。
      [0009] (4)通信電纜接入信號(hào)處理電路,再通過通信接口與計(jì)算機(jī)相聯(lián)。
      [0010] (5)計(jì)算機(jī)接收到數(shù)據(jù)后,顯示、記錄、分析位移數(shù)據(jù)。
      [0011] (6 )位移數(shù)據(jù)經(jīng)過計(jì)算處理,獲得推力座運(yùn)動(dòng)的速度。
      [0012] (7)速度數(shù)據(jù)經(jīng)過計(jì)算處理,獲得推力座運(yùn)動(dòng)的加速度。
      [0013] 本發(fā)明的有益效果是:采用易得的元器件,設(shè)計(jì)出了元器件之間的聯(lián)接、安裝方 法,以測(cè)量直線位移,解決了在全電動(dòng)注塑機(jī)的狹小空間內(nèi)直接測(cè)量推力座機(jī)械直線位移 的問題,并且通過計(jì)算獲得速度和加速值;測(cè)量方法簡(jiǎn)單方便,測(cè)量數(shù)值精度高,測(cè)量數(shù)據(jù) 方便存儲(chǔ)和處理。

      【專利附圖】

      【附圖說明】
      [0014] 圖1是被測(cè)對(duì)象以及測(cè)量元件之間聯(lián)接示意圖; 圖2是推力座三次循環(huán)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的位移-時(shí)間曲線示意圖; 圖3是推力座二次循環(huán)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間曲線不意圖; 圖4是推力座二次循環(huán)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的加速度-時(shí)間曲線不意圖; 圖中,軸承座1、導(dǎo)向桿2、后模板3、推力座4、光柵尺尺身5、光柵尺讀數(shù)頭6、尺身支架 7、讀數(shù)頭支架8、滾珠螺母9、滾珠絲杠10、通信電纜11、信號(hào)處理電路12、通信接口 13、計(jì) 算機(jī)14。

      【具體實(shí)施方式】
      [0015] 本發(fā)明采用光柵尺測(cè)量直線位移,光柵尺包含尺身和讀數(shù)頭,測(cè)量精度高,結(jié)構(gòu)緊 湊,占用空間小,輸出TTL方波信號(hào)。
      [0016] 光柵尺的原理為主、副光柵相對(duì)位移時(shí),產(chǎn)生莫耳條紋變化,此變化由精密光電元 件轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
      [0017] 光柵尺輸出的電信號(hào)經(jīng)過信號(hào)處理電路處理,輸出相應(yīng)位移量的數(shù)字信號(hào),并且 通過通信接口和通信電纜向計(jì)算機(jī)設(shè)備傳送數(shù)據(jù)。利用數(shù)據(jù)處理軟件,計(jì)算機(jī)顯示、記錄、 分析位移數(shù)據(jù)。
      [0018] 尺身和讀數(shù)頭的安裝有嚴(yán)格要求。尺身安裝面與讀數(shù)頭安裝面有平行度要求;尺 身方向與讀數(shù)頭運(yùn)動(dòng)方向有平行度要求;讀數(shù)頭與尺身在水平方向和垂直方向有相對(duì)位置 要求。
      [0019] 由于后模板和推力座上沒有合適的平面結(jié)構(gòu)直接安裝尺身和讀數(shù)頭,為滿足尺身 和讀數(shù)頭的安裝要求,需要在后模板和推力座上加工出平面及安裝孔,并采用輔助支架,以 保證光柵尺與安裝面連接的穩(wěn)定性和可靠性。
      [0020] 下面以測(cè)量某一型號(hào)電動(dòng)注塑機(jī)合模推力座相對(duì)于后模板直線位移為例,結(jié)合圖 1至圖4進(jìn)一步說明本發(fā)明。
      [0021] 如圖1所示,滾珠絲杠10通過軸承座1安裝在后模板3上,滾珠螺母9套在滾珠 絲杠10上形成滾珠絲杠副,滾珠絲杠10轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)滾珠螺母9沿軸線移動(dòng),把轉(zhuǎn)動(dòng)變換成直線 運(yùn)動(dòng)。推力座4通過中心孔與滾珠螺母9固定在一起,推力座4兩側(cè)的孔套在導(dǎo)向桿2上, 可以相對(duì)滑動(dòng),導(dǎo)向桿2的兩端安裝固定在后模板3的孔內(nèi)。這樣,在滾珠絲杠10的驅(qū)動(dòng) 下,推力座4可以做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明的精確測(cè)量推力座4直線位移,并經(jīng)計(jì)算處理后 獲得推力座4運(yùn)動(dòng)速度、加速度方法,其步驟如下 : (1)在后模板3和推力座4上加工出安裝平面及安裝孔。
      [0022] (2)制作尺身支架7和讀數(shù)頭支架8,利用安裝平面及安裝孔將尺身支架7固定在 后模板3上,利用安裝平面及安裝孔將讀數(shù)頭支架8固定在推力座4上。使尺身支架7和 讀數(shù)頭支架8處于合適的相對(duì)位置,以保證光柵尺尺身5和光柵尺讀數(shù)頭6安裝后符合要 求。
      [0023] (3)分別在尺身支架7上安裝光柵尺尺身5,在讀數(shù)頭支架8安裝光柵尺讀數(shù)頭6, 滿足尺身5和光柵尺讀數(shù)頭6的安裝要求,根據(jù)相關(guān)移動(dòng)距離固定從光柵尺讀數(shù)頭6引出 的通信電纜11。
      [0024] (4)通信電纜11接入信號(hào)處理電路12,再通過通信接口 13與計(jì)算機(jī)14相聯(lián)。
      [0025] (5)計(jì)算機(jī)接收到數(shù)據(jù)后,顯示、記錄、分析位移數(shù)據(jù)。
      [0026] 接收到的數(shù)據(jù)有光柵尺讀數(shù)頭6相對(duì)于光柵尺尺身5的直線位移值系列士屯 …,式.,…,式,以及對(duì)應(yīng)的時(shí)間值系列心? 2,…,L…,?Ν,其中i=l,2,……,N,N為 記錄數(shù)據(jù)的總共個(gè)數(shù)。由于光柵尺尺身5通過尺身支架7安裝固定在后模板3上,光柵尺 讀數(shù)頭6通過讀數(shù)頭支架8安裝固定在推力座4上,所接收的位移值即是推力座4相對(duì)于 后模板3的位移值。
      [0027] 計(jì)算機(jī)接收到數(shù)據(jù)后,可以利用數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行記錄和顯示,例如,圖2顯示了 一段時(shí)間內(nèi)推力座4所做三次循環(huán)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的位移-時(shí)間情況,推力座4的位移值約 在(TO. 26m (米)之間,時(shí)間范圍約在5(T59s (秒)之間,時(shí)間長(zhǎng)度約為9s。
      [0028] (6)位移數(shù)據(jù)經(jīng)過計(jì)算處理,獲得推力座4運(yùn)動(dòng)的速度值。
      [0029] 在計(jì)算機(jī)接收到的數(shù)據(jù)系列中,用相鄰兩位移值之差式-除以對(duì)應(yīng)的相鄰兩 時(shí)間值之差(η即得到相應(yīng)的速度值6 : Vj= ( d- 4-ι) / ( t~ 經(jīng)計(jì)算得到推力座4運(yùn)動(dòng)的速度值系列r2, ···,···,,圖3顯示了推力座三次 循環(huán)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間曲線,速度值約在-〇. 64~0. 64m/s (米/秒)之間,時(shí)間范圍與 圖2對(duì)應(yīng)。
      [0030] (7)速度數(shù)據(jù)經(jīng)過計(jì)算處理,獲得推力座4運(yùn)動(dòng)的加速度值。
      [0031] 用相鄰兩速度值之差除以對(duì)應(yīng)的相鄰兩時(shí)間值之差(η即得到相應(yīng)的 加速度值七。
      [0032] aj= ( v- ν^χ) / ( t~ t^x) 經(jīng)計(jì)算得到推力座4運(yùn)動(dòng)的加速度值系列ai,a2,…,a,.,…,<%,圖4顯示了推力座三 次循環(huán)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的加速度-時(shí)間曲線,加速度值約在-4. 3~4. 3m/s2 (米/秒2)之間,時(shí)間范 圍與圖2對(duì)應(yīng)。
      【權(quán)利要求】
      1. 一種注塑機(jī)合模推力座直線位移精確測(cè)量方法,其特征在于,包括以下步驟: (1) 在后模板和推力座上加工出安裝平面及安裝孔; (2) 制作尺身支架和讀數(shù)頭支架,利用安裝平面及安裝孔將尺身支架固定在后模板上, 利用安裝平面及安裝孔將讀數(shù)頭支架固定在推力座上,使尺身支架和讀數(shù)頭支架處于合適 的相對(duì)位置,以保證尺身和讀數(shù)頭安裝后符合要求; (3) 分別在尺身支架上安裝尺身,在讀數(shù)頭支架安裝讀數(shù)頭,滿足尺身和讀數(shù)頭的安裝 要求,根據(jù)相關(guān)移動(dòng)距離固定從讀數(shù)頭引出的通信電纜; (4) 通信電纜接入信號(hào)處理電路,再通過通信接口與計(jì)算機(jī)相聯(lián); (5) 計(jì)算機(jī)接收到數(shù)據(jù)后,顯示、記錄、分析位移數(shù)據(jù); (6) 位移數(shù)據(jù)經(jīng)過計(jì)算處理,獲得推力座運(yùn)動(dòng)的速度; (7 )速度數(shù)據(jù)經(jīng)過計(jì)算處理,獲得推力座運(yùn)動(dòng)的加速度。
      【文檔編號(hào)】B29C45/76GK104057590SQ201410127594
      【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
      【發(fā)明者】李凌豐, 王偉, 陳豪 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)
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