流控制装置和方法_3

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IFI MCU25a通过移动设备从人工操作者31接收输入,并且将参数/命令发送到流控制MCU9。这将允许操作者围绕注入成型设施或装备移动,同时输入命令。进一步,假设所述移动设备包括提供对现有的配置数据的过程反馈的显示屏,所述操作者可随后产生对配方的改变,并将该改变从用户界面发送到所述模具MCU16(直接或通过所述主MCU 9)。然后,改进的配方可被存储在所述模具MCU16中作为(新的)当前配方。
[0077]在进一步的可替代的实施例中,所述用户界面21是硬连线界面27 (包括如图1所示的例如显示器22和悬挂的(pendent)MCU 27a),例如具有输入键盘或图形用户界面的台式计算机或计算机设备。所述一个或多个界面23、25和27通过有线或无线通信信道29可被连接至控制器8的主MCU9。
[0078]流控制方法
[0079]图2示出了本发明的一个方法实施例200。在步骤210中,存储在位于模具上的配方存储MCU的当前配方被发送到远程主MCU。在下一步骤212中,所述主MCU执行计算机指令,以根据当前配方来控制注入成型过程。
[0080]图3示出了本发明的另一个方法实施例300。在第一步骤310中,当前配方被从位于模具上的配方存储MCU发送到所述远程主MCU,并且存储作为(新的)当前配方。在下一步骤312中,显示了当前配方。在步骤314中,人工操作者(观察显示器)决定是否需要改变当前配方。如果需要改变,然后在步骤316中,操作者通过远程人工操作者界面输入改变当前配方,创建改进的配方。接着,在步骤318中,改进的配方被发送到所述主MCU和/或配方存储MCU并且被作为(新)当前配方存储。然后所述方法前进到步骤320,其中所述主MCU执行计算机指令,以根据所述当前(改进的)配方控制注入成型过程。可替代地,如果不需要改变当前配方(在步骤314),则所述方法直接前进到步骤320以根据当前(未改进的)配方执行所述计算机指令。
[0081]图4示出了本发明的另一个方法实施例400。在第一步骤410中,当前配方被从位于模具上的配方存储MCU发送到远程主MCU。在下一个步骤412中,所述主MCU执行计算机指令,以根据该配方控制注入成型过程。在下一个步骤414中,显示过程反馈,例如过程参数和/或模制品参数,从中人工操作者能决定是否改变配方。在下一个步骤416中,人工操作者决定是否需要改变当前配方。如果是,在下一步骤418中,操作者通过远程操作者界面输入对当前配方的改变,创建改进的配方。在下一个步骤420中,改进的配方被发送到所述主MCU和/或所述配方存储MCU。在下一个步骤422中,所述主MCU执行计算机指令,以根据当前(改进的)配方控制注入成型过程。可替代地,如果不需要改变(在步骤414),则所述方法直接前进到步骤422以根据当前(未改进的)配方执行计算机指令。在可选的进一步反馈环路中,在步骤422期间或在步骤422之后,所述过程返回到步骤414以显示过程反馈,其中然后操作者可以在步骤416确定是否进一步改进当前(或先前改进的)配方。
[0082]图5示出了本发明的进一步方法实施例500。在第一步骤510中,增加或改变具有存储当前配方的配方存储MCU的模具。在下一个步骤512中,当前配方被从位于模具上的配方MCU发送到所述远程主MCU。在下一个步骤514中,所述主MCU执行计算机指令,以根据当前配方控制注入成型过程。因此,图5所示的方法将允许例如夜班操作者的模具操作者改变模具,而无须输入将运行的配方。所述控制系统(例如图1中的)将自动地识别模具并且运行存储在模具上的当前配方,而不需要人工操作者输入。
[0083]注入成型装置和方法
[0084]图6示出了注入成型系统1000,包括控制器1016(其中如图1中的流控制MCU 9)和配方存储系统1010(其中如图1中的配方存储MCU 16),根据本发明的一个实施例,其后者被安装在模具1002上。在本示例中,3个浇口供给由过程参数的配方指定的铸模型腔,过程参数的配方存储在模具存储设备1010上并且通过通信信道1009发送到用于执行的控制器1016中的主MCU。
[0085]图6示出了中心喷嘴1022,其通过主入口 1018将来自注入成型机器1001的熔化材料供给到歧管1039的分布通道1019。所述分布通道通常供给通常全部注入到模具1002的通用腔1030的3个分隔的喷嘴1020、1022、1024,以制造一个模制品。中心喷嘴1022通过致动器1940控制,并布置成在入口点或浇口处注入到腔1030中,所述进入点或浇口设置在所述腔的中心1032附近。如所示,一对侧向喷嘴1020,1024在位于距离中心浇口供给位置1032的远端1034,1036注入到铸模型腔1030中。
[0086]如图6和6A-6E所示,注入循环是级联过程,其中注入首先从中心喷嘴1022并且在稍后预定时间从侧向喷嘴1020,1024顺序地产生作用。如图6A所示,注入循环由首先打开中心喷嘴1022的销1040而开始,允许流体材料M(通常为聚合物或塑料材料)流入腔中直到刚好在IlOOb之前、远端设置的入口进入侧向喷嘴1024的腔中的位置。进一步,如图6B所示,一旦流体材料刚刚流过入口在位置IlOOp移动到喷嘴1024,中心喷嘴1022的中心浇口 1032通常由销1040来关闭。如图6B-6E所示,然后侧向浇口 1034,1036由侧向喷嘴销1041、1042向上游的取出而打开。如下所述,侧向销1041、1042向上游的取出速率或移动速度是受控的。
[0087]在可替代的实施例中,在侧向浇口 1034,1036被打开的时刻、在其期间和在其之后,中心浇口 1032、相关的致动器1940和阀销1040可以保持打开,使得流体材料同时通过中心浇口 1032和侧向浇口 1034,1036中的一个或两者流入到腔1030中。
[0088]当侧向浇口 1034,1036打开时,允许流体材料匪首先进入铸模型腔,以及进入从中心喷嘴1022注入的已通过浇口 1034,1036的流M,然后两股流匪和M互相混合。如果流体材料匪的速度太高,例如当通过浇口 1034,1036的注入流体的流速度最大时经常发生,混合的两股流M和匪中的可见线或缺陷将出现在最终冷却模制产品在浇口 1034,1036注入到铸模型腔的区域中。当浇口 1034,1036刚被打开,且当匪刚进入流M时,在相对短的时间段内首先以降低的流速率注入NM,可以降低或消除最终模制产品中的可见线或缺陷表现。
[0089]从关闭位置开始的侧向销1041、1042的向上游取出的速率或速度通过控制器1016(图6和7)来控制,控制器1016控制从驱动系统1700到致动器1940、1941、1942的液压流体流的速率和方向。一般在此使用的“控制器”是指包括单盒或多盒(通常互连并彼此通信)的电气和电子控制装置,其包括对于实现和构造在此描述的方法、功能和装置是必要的或理想的所有独立的电子处理、存储器和电信号产生部件。这样的电子和电气部件可以包括用于控制在此讨论的例如时间长度、电信号输出程度等等的任何可变元素的程序、微处理器、计算机、PID控制器、电压调节器、电流调节器、电路板、电机、电池和指令。例如在此使用的术语,控制器的部件包括具有控制设备的执行例如监测、警报和启动注入成型循环功能的程序、控制器等,其中所述控制设备用作用于执行传统功能的独立式设备,例如发信号和指示专用注入阀或一系列相互依赖的阀开始注入,即将致动器和相关阀销从浇口关闭的位置移动到浇口打开的位置。另外,尽管在公开的实施例中使用流体驱动的致动器,由电动或电子电机或驱动源供电的致动器能够可替代地用作致动器部件。另一个实施例将具有动态地控制致动器和相关阀销的移动的控制器,以便基于由控制器从压力传感器接收的(闭环)反馈满足目标压力配置曲线。再另一实施例将具有基于在腔内的感应压力和温度条件,触发致动器和相关阀销的打开和/或关闭的控制器。
[0090]如图7A-7B所示,首先通过方向控制阀1740机构向液压流体供应源1014进行供给,方向控制阀1740机构以图7A中的往上游取出销的流出流体方向和图7B中的往下游驱动销的流入流体方向之一,切换到致动器汽缸的液压流体流。在注入循环的最初时刻,侧向阀1034、1036的浇口处于关闭,液压系统处于图7B的方向配置。当循环开始时,液压系统1700的方向阀1740的方向配置由控制器1016切换到图7A的配置。液压系统包括在控制器1016的控制下,改变到致动器1941的液压流体流速率的流限制阀1600,以改变致动器1941活塞移动、向上游或向下游的速率,继而致动器1941控制销1041移动的方向和速率。虽然在图7A,7B中未示出,液压系统1700以与图6所示的通过连接的致动器1951的控制方式类似的方式控制致动器活塞的移动方向和速率。
[0091]用户通过在用户界面上进行数据输入,对控制器1016编程,以指示液压系统1700以向上游的移动速度来驱动销1041、1042,该向上游的移动速度相对于液压系统能够驱动销1041、1042移动的最大速度来说是降低了的。如下所述,执行这样降低的销取出速率或速度,直到例如位置传感器1951、1952检测到致动器1941、1942或相关阀销(或另外的部件)已经达到了例如限制流路径RP的末端的某一位置。以降低速度取出销的通常时间量介于约0.01和0.10秒之间,整个注入循环时间通常介于约0.3秒和约3秒之间,更通常地介于约0.5秒和约1.5秒之间。
[0092]图6显示了位置传感器1950、1951和1952,所述位置传感器用于感应他们各自致动器汽缸(1940、1941、1942)和他们相关阀销(1040、1041、1042)的位置并且将这样的位置信息供给到控制器1016以用于监测目的。如图所示,流体材料1018从注入机器被注入到歧管通路1019中,进一步向下游进入侧向喷嘴1024、1020的钻孔1044、1046中,最后向下游穿过浇口 1032,1034,1036。当销1041、1042向上游被取出至例如图6D所示的销1041、1042的尖端部处于完全向上游打开的位置FO时,穿过浇口 1034、1036的流体材料的流速率处于最大。然而当销1041、1042首先从图6A的关闭浇口位置开始取出至图6B,6C中的中间向上游的位置时,限制流体材料流的速度的间隙1154、1156形成在销1044、1046尖端部的外表面1155和喷嘴1024、1020浇口区域的内表面1254之间。如图6,6B,6C,6E所示,受限制的流间隙11
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