注射机电液混合驱动注射机构及其注射方法 【技术领域】
本发明涉及注射机注射单元，为注射机电液混合驱动注射机构及其注射方法，应用电液混合控制技术，以达到高精度、高速度及节能的目的。
背景技术
现有各类电动注射机，包括全电动注射机技术趋于成熟的日本厂商在内，仍存在许多不足之处：首先由于传动部件(主要为滚珠丝杠)的承载能力受限，其传递的速度与力，以及使用寿命等方面无法与全液压驱动相媲美，这也使得使用成本非常高。其次是节能方面，如上所述，由于其速度与高性能液压注射机有差距，考虑生产效率的因素，对于大多数应用，其节能效果并不明显。另外，由于结构设计上的问题，目前绝大多数电动注射机在驱动螺杆进行注射时，还需要移动塑化驱动及传动部件，甚至注射本身的驱动部件，因此注射时所要移动部件整体的惯量很大，这样会造成响应变差从而降低注射精度，也会使能耗有所增加。
对于全液压注射机，要达到高精高速，则需要使用昂贵地高精度液压元件，而这些高精度的液压阀对液压油的清洁度要求很高，需要经常更换过滤装置并定期更换液压油，从而造成能源浪费和污染问题。
【发明内容】
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种注射机电液混合驱动注射机构及其注射方法。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的。
一种注射机电液混合驱动注射机构，包括预塑电机、马达座、传动轴、注射座、推力座、注射活塞、注射螺杆，预塑电机固定在马达座上，通过花键与传动轴连接，传动轴与注射活塞相连，注射活塞与注射螺杆相连，预塑电机与注射螺杆、传动轴一线布置；还包括注射电机、注射油缸、同步带、滚珠丝杠及丝杠螺母，注射电机固定在注射座上，其输出轴上固定有同步带，同步带驱动两个从动轮，两个从动轮分别连接一根滚珠丝杠，两根滚珠丝杠分别固定于注射座上，丝杠螺母固定在推力座上；注射座上固定注射油缸，注射油缸与注射活塞相连。
作为一种改进，所述传动轴为顶轴。
一种注射机电液混合驱动注射方法，注射电机固定在注射座上，其输出轴上固定有一个同步带，通过一条同步带驱动两个从动轮同步旋转，两个从动轮分别带动一根滚珠丝杠进行旋转，两根滚珠丝杠分别固定于注射座上，通过固定在推力座上的丝杠螺母将旋转运动转化为直线运动；这样，注射电机通过同步带和滚珠丝杠传动来推动推力座，推力座又推动注射活塞进而推动连在注射活塞上的注射螺杆进行注射；
同时，注射座上还固定了一个注射油缸，通过液压油推动注射活塞移动，进而推动注射螺杆以提供辅助的注射动力；
电力驱动注射部分功率权重大于液压驱动注射部分。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1.主要由电机作为主动来驱动注射动作，并以液压作为从动来提供辅助动力。其中电动部分的权重大于液压部分，这样就保证在发生故障时的极限情况下(希望注射停止时，液压部分仍以全动力输出)，电动部分具有足够的动力和机械承载能力来控制调节注射过程的速度和压力。通过合理的匹配电动和液压部分的响应时间，以达到高速、高压下的精密控制和理想的节能效果。
2.由于工艺上塑化过程比注射过程时间长得多，消耗的功率也比注射大，所以采用电机直接驱动注射螺杆旋转进行塑化，达到明显的节能效果，并且精度也得到提升。
【附图说明】
图1为具体实施例中注射机电液混合驱动注射机构主视结构示意图；
图2为具体实施例中注射机电液混合驱动注射机构侧视结构示意图；
图3为图1中A-A向结构剖视图；
图4为图1中B-B向结构剖视图。
图中：1-预塑电机，2-马达座，3-顶轴，4-注射活塞，5-注射螺杆，6-注射座，7-注射电机，8-注射油缸，9-滚珠丝杠，10-丝杠螺母，11-推力座，12-同步带，13-从动轮。
【具体实施方式】
结合附图，下面对本发明作进一步描述。
注射机电液混合驱动注射机构，包括预塑电机1、马达座2、顶轴3、注射座6、推力座11、注射活塞4、注射螺杆5，注射电机7、注射油缸8、同步带12、滚珠丝杠9及丝杠螺母10，预塑电机1固定在马达座2上，通过花键与顶轴3连接，顶轴3再通过注射活塞4将扭矩传递到与注射活塞4相连的注射螺杆5上，驱动注射螺杆5旋转进行塑化。预塑采用预塑电机1与注射螺杆5、顶轴3一线布置，不需要同步带12传动。
注射电机7固定在注射座6上，其输出轴上固定有一个同步带12，通过一条同步带12驱动两个从动轮13同步旋转，两个从动轮13分别带动一根滚珠丝杠9进行旋转，两根滚珠丝杠9分别固定于注射座6上，通过固定在推力座11上的丝杠螺母10将旋转运动转化为直线运动。这样，注射电机7通过同步带12和滚珠丝杠9传动来推动推力座11，推力座11又推动注射活塞4进而推动连在注射活塞上4的注射螺杆5进行注射。
同时，注射座6上还固定了一个注射油缸8，通过液压油推动注射活塞4移动，进而推动注射螺杆5以提供辅助的注射动力。
电力驱动注射部分功率权重大于液压驱动注射部分。
本发明具有如下优点：
1.利用伺服电机的高响应速度及其刚性传动的精准定位达到对注射动作的高精度控制。
2.使用液压动力作为辅助，以降低电动传动部件所传递的载荷，达到全电动难以实现的高速度、高压力，并且有效延长了电动传动部件的使用寿命。
3.由于预塑电机、注射电机和传动部件均不随注射动作一起移动，因此注射时所移动部件的惯量大大降低。
4.电动传动部分采用两根滚珠丝杠，降低了单根丝杠上的载荷，可延长丝杠的使用寿命，提高机器的稳定性和可靠性，降低使用成本。
5.与全液压机器相比，其液压油的用量大幅减少，用来冷却液压油的冷却水用量也可大幅减少，有效减轻了污染的问题。
6.由于主要使用电动，而且可具有很高的速度，因此其节能效果尤为突出。
因此，本发明的突出特点是：高精、高速、高稳定性、节能、环保，并且可明显降低制造和使用成本。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例子，显然，本发明不限于以上实施例子，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。