注射成型流量控制的装置和方法
【专利说明】注射成型流量控制的装置和方法
[0001]分案申请
[0002]本申请为申请号201180040206.1、申请日2011年11月23日、题为“注射成型流量控制的装置和方法”的分案申请。
[0003]相关申请
[0004]此申请要求于2011年4月14日申请的美国临时申请申请第61/475340号和于2010年11月23日申请的美国临时申请申请第61/416583号的优先权，如在此全面阐述一样，上述文献的所有公开内容通过引用在此全文并入。
[0005]如在此全面阐述一样，以下文献的所有公开内容通过引用在此全文并入:美国专利5894025，美国专利6062840，美国专利6294122，美国专利6309208，美国专利6287107，美国专利6343921，美国专利6343922，美国专利6254377，美国专利6261075，美国专利6361300(7006)，美国专利6419870，美国专利6464909 (7031)，美国专利6599116，美国专利7234929 (7075US1)，美国专利 7419625 (7075US2)，美国专利 7569169 (7075US3)，于 2002 年8月8日申请的美国专利申请10/214118 (7006)，美国专利7029268(7077 USl)，美国专利7270537 (7077US2)，美国专利7597828 (7077US3)，于2000年10月30日申请的美国专利申请09/699856 (7056)，于2002年10月11日申请的美国专利申请10/269927 (7031)，于2000年2月15日申请的美国专利申请序列09/503832(7053)，于2000年9月7日申请的美国专利申请09/656846 (7060)，于2001年12月3日申请的美国专利申请10/006504 (7068)和于20021年3月19日申请的美国专利申请序列号10/101278 (7070)。
【背景技术】
[0006]注射成型系统现已发展至具有流量控制装置，所述流量控制装置在一个注塑周期内控制阀销的动作，使阀销移至上游或下游，以提高或降低液体材料的流量以使其符合于在此注塑周期内流体流量的预定量，传感器检测流体材料的状况或装置的状况，如销的位置，并发出一个代表检测到的状况的信号到控制器所包含的一个程序，所述程序将该信号作为一个变量输入按照预定的设置来控制阀销的动作。
【发明内容】
[0007]本发明所提供的一种在注塑装置中完成注塑循环的方法包括；
[0008]歧管，所述歧管接收注射液体成型材料，歧管具有传送通道用于将注射液体成型材料在注射压力下传送至型腔的第一浇口，
[0009]可驱动地与阀销互连的执行器，所述阀销具有沿着其驱动路径行进的小端，所述驱动路径在第一位置、第二位置和第三位置之间延伸，在第一位置处，阀销的小端阻塞浇口来阻止注射液体材料流入腔内，第二个位置在第一位置的上游处，在此处阀销的小端限制注射流体沿着至少驱动路径长度的一部分的流量，驱动路径在第一位置和第二位置之间延伸，第三位置在第二位置的上游处，在此处注射流体材料不受来自所述销的小端的限制自由流动穿过第一浇口，
[0010]执行器由阀系统驱动，所述阀系统在初始位置、一个或更多中间驱动速率位置和高驱动速率位置之间可调，当所述阀系统在一个或多个中间驱动速率位置时执行器以一个或多个相应的中间行进速率上行，且当阀系统在高驱动率位置时以一个比所述一个或多个中间行进速率更高的行进速率上行，
[0011]所述方法包括:
[0012]在第一位置和第二位置之间选择行程的长度，
[0013]在阀销的小端处于第一位置且阀系统处于初始位置时开始一个注塑循环，
[0014]调节阀系统以在一个或多个选定的中间驱动速率位置运行以驱动阀销的小端从第一位置至第二位置连续地上行，
[0015]检测阀销的位置来确定阀销的小端何时达到第二位置，
[0016]当在检测的步骤中确定到阀销的小端在到达第二位置时，调节阀系统在高驱动速率位置运行以驱动阀销的小端在较高的行进速率上连续上行。
[0017]调节阀系统在一个或多个选定的中间驱动速率位置运行的步骤通常是在注射流体成型材料之前已通过另一个浇口被注入腔内并且流体成型材料已经经过第一浇口流经模腔之后开始。
[0018]调节阀系统在一个或多个选定的中间驱动速率位置上运行的步骤通常包括调节阀系统在单一的中间驱动速率位置上运行。阀系统的高驱动速率位置以阀系统能够驱动执行器的最大行程速率驱动执行器。
[0019]阀系统通常与电气信号发生装置互连，所述电气信号发生装置运行生成等级可控变化的电气信号，阀系统在位置上是可调以增加驱动流体的流量到一定程度，即与电气信号发生装置输入至阀系统的电气信号的等级成正比，调节阀系统的步骤包括操作电气信号发生装置来调节阀系统的位置。
[0020]阀系统的每一个开始、中间驱动速率和高驱动速率位置都有不同程度的开度，阀系统的驱动流体以某一个速率驱动执行器和阀销，所述速率与阀系统的位置的开度近似成正比，一个或多个中间驱动速率位置具有一定的开度，其小于高驱动速率位置的开度。
[0021]在第一位置和第二位置之间沿驱动路径延伸的行程长度最好选择约I毫米至5毫米之间。
[0022]检测步骤包括通过位置传感器检测阀销的位置，所述位置传感器自动发送一个或多个代表阀销小端位置的信号到控制装置，所述控制装置自动调节阀系统的位置以回应从位置传感器处收到的一个或多个信号。
[0023]控制装置优选地包括电气信号发生装置，所述设备运行时生成等级可控变化的电气信号，阀系统在位置上可调使其开度与电气信号发生装置输入至阀系统的电气信号的等级近似成正比，调节阀系统的步骤包括操作电气信号发生装置可控地调节输入到阀系统的电气信号等级。
[0024]阀销的小端最好沿着整个驱动路径的长度限制注射流体的流量，所述驱动路径在第一位置和第二位置之间延伸。
[0025]在本发明的另一方面，其设置有控制从注塑机至型腔的液体成型材料的流量的装置，所述装置包括:
[0026]接收注射流体成型材料的歧管，所述歧管具有传送通道，所述传送通道传送注射液体材料至通向型腔的第一浇口；
[0027]与阀销互连的执行器，所述阀销具有沿一驱动路径行进的小端，所述驱动路径在第一位置和第二位置之间延伸，在第一位置处阀销的小端阻塞第一浇口以阻止注射流体材料流入腔内，第二位置在第一位置的上游处，在此处阀销的小端限制沿着至少所述驱动路径的长度的一部分通过第一浇口的注射流体的流量，其中所述驱动路径在第一位置和第二位置之间延伸，在第二位置上游的第三位置处，注射流体材料没有受到来自阀销小端的限制自由流动穿过所述第一浇口，
[0028]阀系统以一可控的行进速率驱动执行器和阀销平移，阀系统在初始位置、一个或多个中间驱动速率位置和高驱动速率位置之间可调，当阀系统位于一个或多个中间驱动速率位置时执行器在一个或多个中间驱动速率上向上游移动且当阀系统位于高驱动速率位置时以比一个或多个中间驱动速率更高的驱动速率上行；
[0029]位置传感器和控制器，
[0030]位置传感器检测阀销的位置并发送代表所述阀销位置的信号到控制器；
[0031]控制器控制阀系统连续地向上游驱动执行器和阀销，由初始位置到第二位置到第三位置；
[0032]控制器包括有指令，控制阀系统从初始位置移动至一个或多个中间驱动速率位置，且随后从一个或多个中间驱动速率位置移动至高驱动速率位置，位置传感器发出的信号由控制器接收，所述信号代表阀销已到达第二位置。
[0033]这样一种装置，可进一步包括与阀系统互连的电气信号发生装置，可控地驱动阀系统选择其开度，电气信号发生装置生成输出等级可控变化的电气信号，阀系统在开度上是可调的，所述开度与电气信号的输出等级近似成正比。
[0034]电气信号发生装置与控制器互连，控制器控制电气信号发生装置生成输出等级可变的电气信号，所述电气信号的等级变化对应于一个或多个中间驱动速率位置的开度和阀系统的第三驱动速率位置。
[0035]在其上注射材料的流量被限制的部分通常约占驱动路径的至少30%，典型地是至少约70%，并且可以是在第一位置和第二位置之间的驱动路径的整个长度。第一位置和第二位置之间的驱动路径的长度通常在大约I毫米至5毫米之间。
[0036]阀销和执行器通常以阀系统在高驱动速率位置时所述阀系统能够驱动执行器上行的最大速率上行。对应于阀系统的一个或多个中间驱动位置的最高速率，阀销的行进速率一般不超过对应于高驱动位置的阀销行进速率的75%。
[0037]阀系统的每一个位置都具有一个不同的开度，执行器和阀销以这样一个速度被驱动，即与阀系统位置的开度成正比，控制器控制电气信号的产生，而电气信号调节阀系统至某一开度，所述开度与电气信号的输出等级成比例，控制器是可编程的，用以控制一个或多个第一电气信号的产生，电气信号具有一个或多个对应的第一选定输出等级以移动阀系统至一个或多个中间驱动速率位置，进而在朝向上游的方向上以一个或多个第一速度驱动执行器，当控制器接收到位置传感器传来的指明阀销的小端已到达第二位置的信号时，所述控制器被设置为控制产生第二电气信号，所述第二电气信号具有第二选定输出等级，移动阀系统至高驱动速率位置并以第二速度驱动所述执行器，其中第二速度比一个或多个第一速度高。
[0038]阀系统被驱动至与电气信号的输出程度近似成正比的开度。
[0039]本发明进一步地提供了一种装置，用于控制液体成型材料从注塑机到型腔的流量，所述装置包括:
[0040]接收注射流体成型材料的歧管，所述歧管具有传送通道，所述传送通道传送液体成型材料至通向所述型腔的浇口。
[0041]与阀销互连的执行器，所述阀销具有一小端，所述执行器沿一驱动路径驱动阀销上行，所述驱动路径位于一个下游浇口关闭的位置和一中间上游浇口打开的位置之间，所述下游浇口关闭的位置是这样的一个位置，在此处所述阀销的小端阻塞浇口以阻止液体材料流入型腔，所述中间上游浇口打开的位置为位于下游浇口关闭的位置和一完全开放的、所述中间上游浇口打开的位置的上游的行程末端位置之间的一个预定位置，在所述行程末端位置，液体成型材料以一最大速率流过浇口 ；
[0042]与执行器互连的控制器，所述控制器至少部分地依据指令控制执行器的移动，所述指令控制执行器在阀销从下游浇口关闭的位置到中间上游浇口打开的位置的行进过程中以一个或多个选定的中间速度驱动阀销连续地上行。
[0043]控制器还控制执行器以一个或多个高于一个或多个选定的中间速度的速度从中间上游门打开位置到完全打开、行程位置的末端的上行移动。
[0044]执行器通常是由驱动流体驱动，所述驱动流体具有流入或流出执行器的最大速率以此以朝向上游的最大速度来驱动阀销，通过选择驱动流体流向执行器或从执行器流出的流量选定所述一个或多个选定的速度，此流量是流量的最大值的一个选定的部分。所述