本發(fā)明涉及注塑裝置技術領域，尤其涉及單伺服電機驅動的注塑裝置技術領域。

背景技術：

注塑裝置是一種用于將塑料進行預塑，并且將預塑后熔化的塑料注射到模具中的機械裝置。

圖1是現有技術中注塑裝置的結構示意圖，如圖所示，注塑裝置通常包括注射單元和預塑單元，注射單元包括注射電機001、第一齒形皮帶002、滾珠絲杠003、軸承004、注射單元滑板005，其中，注射電機001提供動力，通過第一齒形皮帶002帶動滾珠絲杠003做旋轉運動，滾珠絲杠003與固定在注射單元滑板005上的螺母006接合；預塑單元包括預塑電機007、螺桿008、與預塑電機007相連的第一齒形帶輪009、與螺桿008相連的第二齒形帶輪010以及連接兩齒形帶輪的第二齒形皮帶011，其中，預塑電機007驅動與其相連的第一齒形帶輪009運動，通過第二齒形皮帶011帶動與螺桿008相連的第二齒形帶輪010運動，進一步螺桿008進行旋轉運動。此外，注射單元滑板005可以來回自由直線滑行。

注塑裝置的運動過程大致分為以下三個階段：

1、預塑階段：包括熔料和背壓，預塑電機007提供動力，通過齒形帶輪傳動，帶動注塑裝置的螺桿008旋轉，實現熔料的動作，熔料過程中，螺桿008旋轉對塑膠原料進行剪切，同時螺桿008受到剪切力的反作用力，注射單元被迫向后運動，滾珠絲杠003被迫后退且旋轉，此時，注射電機001提供動力，阻礙滾珠絲杠003旋轉，降低轉速，絲杠通過與注射單元滑板005連接的螺母006，從而提供背壓；

2、注射階段：注射電機001提供動力，通過第一齒形皮帶002傳動帶動滾珠絲杠003旋轉運動，與滾珠絲杠003配合的螺母006被迫直線運動，螺母006帶動注射單元滑板005進行直線運動，完成注射；

3、松退階段：注射電機001提供動力，通過第一齒形皮帶002傳動，帶動滾珠絲杠003旋轉運動，與滾珠絲杠003配合的螺母006被迫做直線運動，帶動與螺母006固定的注射單元滑板005后退，實現松退動作。

現有技術中，注塑裝置的注射單元和預塑單元均需要電機提供動力，并分別由注射電機和預塑電機提供驅動力，即現有技術中的注塑裝置需要兩個電機來分別驅動螺桿和滾珠絲杠的運動。采用兩個電機提供驅動力，使得該注塑裝置的成本高昂。

有鑒于此，如何設計一種新的注塑裝置，以消除現有技術中的上述缺陷和不足，是業(yè)內相關技術人員亟待解決的一項課題。

技術實現要素：

為了克服現有技術中的技術問題，本發(fā)明提供了一種單伺服電機控制的注塑裝置，其結構緊湊、動態(tài)性能優(yōu)良、制造成本低。

為了實現上述發(fā)明目的，本發(fā)明公開了一種單伺服電機驅動的注塑裝置，包括一伺服電機、一注射單元、一預塑單元，所述預塑單元用于完成熔料動作，所述注射單元用于完成射出動作，所述注射單元和所述預塑單元由所述伺服電機提供動力，所述單伺服電機驅動的注塑裝置還包括依次軸向分布的一彈簧、一組合齒輪組、一線圈，所述線圈用于驅動所述組合齒輪組沿所述伺服電機的一伺服電機軸滑動，所述彈簧用于提供所述組合齒輪組滑動的回復力。

更進一步地，所述組合齒輪組包括一第一齒輪和一第二齒輪，所述第一齒輪和所述第二齒輪同軸設置。

更進一步地，所述線圈通電后，所述組合齒輪組滑動至所述第二齒輪與所述注射單元的一第三齒輪相互嚙合，以驅動所述注射單元。

更進一步地，所述注射單元還包括一磁粉離合器，所述磁粉離合器用于提供所述單伺服電機驅動的注塑裝置在熔料動作時的背壓。

更進一步地，所述注射單元還包括一第四齒輪，所述第四齒輪和所述第三齒輪相互嚙合，并與所述磁粉離合器相互連接，所述磁粉離合器通過所述第四齒輪提供所述單伺服電機驅動的注塑裝置在熔料動作時的背壓。

更進一步地，所述第三齒輪和所述注射單元的一滾珠絲杠相互連接，所述滾珠絲杠旋轉以實現所述射出單元的射出動作和/或松退動作。

更進一步地，所述線圈斷電后，所述組合齒輪組在所述彈簧的回復力的作用下滑動至所述第一齒輪與所述預塑單元的一第五齒輪相互嚙合，以驅動所述預塑單元。

更進一步地，所述第五齒輪與所述預塑單元的一螺桿相互連接，所述螺桿通過旋轉動作進行熔料動作。

與現有技術相比較，本發(fā)明所提供的技術方案具有以下優(yōu)點：僅通過一個伺服電機為注射單元和預塑單元提供驅動力，使注塑裝置完成預塑階段、注射階段、松退階段，使用單伺服電機的注塑裝置，其空間結構更加緊湊、動態(tài)性能更加優(yōu)良，同時，大大降低了注塑裝置的生產制造成本，此外，利用阻尼可變的磁粉離合器提供背壓，背壓控制更加便捷和精準。

附圖說明

關于本發(fā)明的優(yōu)點與精神可以通過以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進一步的了解。

圖1是現有技術中注塑裝置的結構示意圖；

圖2是本發(fā)明所涉及的注塑裝置的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖詳細說明本發(fā)明的具體實施例。然而，應當將本發(fā)明理解成并不局限于以下描述的這種實施方式，并且本發(fā)明的技術理念可以與其他公知技術或功能與那些公知技術相同的其他技術組合實施。

在以下具體實施例的說明中，為了清楚展示本發(fā)明的結構及工作方式，將借助諸多方向性詞語進行描述，但是應當將“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“內”、“向外”、“向內”、“軸向”、“徑向”等詞語理解為方便用語，而不應當理解為限定性詞語。

本發(fā)明的目的在于提供一種單伺服電機驅動的注塑裝置，實現注塑裝置的單伺服電機控制。

下面結合附圖2詳細說明本發(fā)明的具體實施例。

圖2是本發(fā)明所涉及的單伺服電機驅動注塑裝置的結構示意圖，其主要示意出了該注塑裝置的傳動機構。如圖所示，本發(fā)明所提供的注塑裝置包括伺服電機2、注射單元、預塑單元、控制單元(圖中未示出)，彈簧6、線圈3、組合齒輪組；其中，組合齒輪組包括同軸連接的第一齒輪4和第二齒輪5；注射單元包括磁粉離合器10、相互配合的螺母9和滾珠絲杠8、相互嚙合的第三齒輪7和第四齒輪11，該用于提供背壓的磁粉離合器10阻尼可變，與第四齒輪11連接，固定于注射單元的滑板(圖中未示出)上的滾珠絲杠8與第三齒輪7連接，螺母9固定在射座尾板上13；預塑單元包括相互連接的螺桿1和第五齒輪12，螺桿1進行旋轉運動以實現注塑裝置的熔料；伺服電機輸出軸，其一端與伺服電機2連接，另一端與彈簧6連接，伺服電機2和彈簧6之間，依次安裝有第二齒輪5、第一齒輪4、線圈3，其中，由第一齒輪4和第二齒輪5組合而成的組合齒輪組可以在該輸出軸上進行自由滑動，線圈3通電后，用于提供作用力，迫使該組合齒輪組從圖中II位移動至I位，彈簧6用于提供線圈3斷電后，組合齒輪組從圖中I位移動至II位的回復力，當組合齒輪組位于I位時，第二齒輪5和第三齒輪7相互嚙合，當組合齒輪組位于II位時，該第一齒輪4和第五齒輪12相互嚙合。此外，注射單元滑板可以來回自由直線滑行。

下面將根據注塑裝置的三個不同階段來說明本發(fā)明所提供的注塑裝置：

(1)注射階段：伺服電機2反轉，帶動第一齒輪4和第二齒輪5反轉(此階段線圈3通電，將組合齒輪組推至I位，彈簧6處于壓縮狀態(tài))，第二齒輪5與第三齒輪7相互嚙合,第三齒輪7正轉(此階段磁粉離合器10斷電，無阻尼，第四齒輪11反轉)，與第三齒輪7連接的滾珠絲杠8正轉且前進，整個注射單元前進做射出動作。

(2)預塑階段：

包括熔料動作和背壓功能，如下：

A、熔料動作：伺服電機2正轉，帶動第一齒輪4和第二齒輪5正轉(此階段線圈3斷電，彈簧6復位，將組合齒輪組推至II位)第一齒輪4與第五齒輪12相互嚙合,第五齒輪12反轉,與第五齒輪12花鍵連接的螺桿1隨其反轉，開始熔料。此時螺桿1反轉的同時向后直線運動。

B、背壓功能：螺桿1向后直線運動，即注射單元后退，此時滾珠絲杠8被迫后退且反轉，第三齒輪7反轉，與其嚙合的第四齒輪11被迫正轉(此時磁粉離合器10通電，提供一定扭矩的阻尼，扭矩的大小通過磁粉離合器10的電流大小調節(jié)),以此實現背壓的功能。

(3)松退階段：伺服電機2正轉，帶動第一齒輪4和第二齒輪5正轉(此階段線圈3通電，將組合齒輪組推至I位，彈簧6處于壓縮狀態(tài))，第二齒輪5與第三齒輪7相互嚙合,第三齒輪7反轉(此階段磁粉離合器10斷電，無阻尼，第四齒輪11正轉)，與第三齒輪7連接的滾珠絲杠8反轉且后退，整個注射單元后退以實現松退功能。

下表是本發(fā)明所提供的第一實施例的單伺服電機驅動的注塑裝置的各部件運動邏輯表：

與現有技術相比較，本發(fā)明所提供的技術方案具有以下優(yōu)點：僅通過一個伺服電機為注射單元和預塑單元提供驅動力，使注塑裝置完成預塑階段、注射階段、松退階段，使用單伺服電機的注塑裝置，其空間結構更加緊湊、動態(tài)性能更加優(yōu)良，同時，大大降低了注塑裝置的生產制造成本，此外，利用阻尼可變的磁粉離合器提供背壓，背壓控制更加便捷和精準。

如無特別說明，本文中出現的類似于“第一”、“第二”的限定語并非是指對時間順序、數量、或者重要性的限定，而僅僅是為了將本技術方案中的一個技術特征與另一個技術特征相區(qū)分。同樣地，本文中出現的類似于“一”的限定語并非是指對數量的限定，而是描述在前文中未曾出現的技術特征。同樣地，本文中在數詞前出現的類似于“大約”、“近似地”的修飾語通常包含本數，并且其具體的含義應當結合上下文意理解。同樣地，除非是有特定的數量量詞修飾的名詞，否則在本文中應當視作即包含單數形式又包含復數形式，在該技術方案中即可以包括單數個該技術特征，也可以包括復數個該技術特征。

本說明書中所述的只是本發(fā)明的較佳具體實施例，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非對本發(fā)明的限制。凡本領域技術人員依本發(fā)明的構思通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在本發(fā)明的范圍之內。