CN104602890A - 用于检测致动器活塞位置的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

用于检测注射成型系统中驱动阀销的致动器活塞的位置的装置和方法。所述装置包括致动器外壳，致动器外壳具有主体部分，包围一轴向孔，基本由非磁性和/或透磁材料制成，活塞，能够在轴向孔内移动，用于驱动阀销，所述活塞包括产生磁场的磁性构件，以便活塞在孔内的轴向运动能够根据活塞相对于检测位置的位置改变磁场，以及磁场检测器，磁场检测器在检测位置处连接至主体部分的外表面，用于检测与活塞位置相关的磁场，并产生由活塞位置确定的输出信号。

Description

用于检测致动器活塞位置的装置和方法
技术领域
本发明涉及注射成型系统中用于驱动阀销的致动器活塞，更特别地，涉及利用磁场检测器检测活塞位置的系统和方法。
背景技术
注射成型系统已发展为具有流量控制机构(例如控制器)，该流量控制机构用于在注射周期的过程中控制阀销的移动和/或移动速率，使阀销移动至某个或选定的位置，和/或在注射周期的过程中控制阀销的移动速率。在一个实施例中，阀销运动受到控制，以提高或降低流体材料的流量，从而对应注射周期的流体流量的预定配置。传感器通常用于检测流体材料或装置的情况(例如阀销位置)，并将检测到的情况的指示信号发送至包含于控制器中的程序，控制器将信号作为变量输入，以根据预定配置控制阀销的运动。
发明内容
本发明涉及一种用于检测注射成型系统中设置于致动器内的活塞的位置的装置和方法。现有技术中是采用线性差动变压器(LVDT)检测磁场，其中，从活塞一端延伸出的杆具有铁磁芯，铁磁芯在一管内滑动，所述管具有变压器线圈，与此不同，本发明是利用检测磁场的元件新的结构和组成设置，并提供更稳定可靠的测量，以及元件更紧凑的设置。
根据本发明，致动器外壳包括主体部分，其基本由非磁性和/或透磁材料制成。主体部分能够使嵌于活塞中的磁性构件所产生的磁场进行传输，以便非磁性或透磁主体部分的孔内的活塞轴向运动能够被连接于主体部分的外表面上的磁场检测器检测到。在一个实施例中，磁场检测器为霍尔效应传感器。传感器可包括霍尔效应电路的一部分，安装于致动器外壳外部，用于检测设置于活塞中的磁性构件所产生的磁通密度的变化。当活塞移动时，检测器测量磁通密度的变化，并产生变化的输出电压。输出电压可通过例如霍尔效应电路进行处理，例如放大和/或转换成输出电流。磁通密度可在活塞行程的底部、中部或顶部处最高，取决于检测器相对于活塞行程放置于何处和活塞中嵌入的磁性构件(磁体)的位置。霍尔效应传感器的输出信号然后可用于，例如，闭环控制应用或开环状态报告(监控)应用。
根据本发明的一个实施例，提供有一种用于检测注射成型系统中驱动阀销的致动器活塞的位置的装置，所述装置包括：
致动器外壳，具有主体部分，包围一轴向孔，由非磁性和/或透磁材料制成；
活塞，能够在轴向孔内移动以用于驱动阀销，活塞包括磁性构件，磁性构件产生磁场，这样，活塞在孔中的轴向运动根据活塞相对于检测位置的位置改变磁场；
磁场检测器，在检测位置处连接到主体部分的外表面上，用于检测与活塞位置相关的磁场和产生由活塞位置决定的输出信号。
在另一个实施例中，所述装置包括电子控制器，所述电子控制器用于处理表示输出信号的值，以产生控制信号控制活塞位置。
在另一个实施例中，电子控制器包括用户界面，所述用户界面用于接收调整控制信号的用户输入，控制活塞位置。
在另一个实施例中，用户界面包括用于一个或多个运行模式的操作员命令，包括自校准、阀销位置的连续监控、打开或关闭时阀销位置的离散确定。
在另一个实施例中，在自校准模式中，活塞通过外部控制致动，电子控制器将输出信号转换成位置单元。
在另一个实施例中，电子控制器从检测器接收模拟信号，用于连续监控阀销位置。
在另一个实施例中，电子控制器包括采样器组件，用于以选定的采样率对输出信号进行采样。
在另一个实施例中，电子监控器处理表示用于监控活塞位置的输出信号的值。
在另一个实施例中，阀销由活塞相对于浇口驱动至多个位置。
在另一个实施例中，阀销可相对于浇口在打开位置和关闭位置之间定位。
在另一个实施例中，检测器包括霍尔效应传感器。
在另一个实施例中，检测器包括霍尔效应电路，所述霍尔效应电路包括霍尔效应传感器，以及，功率调节器、信号放大器、电流转换器和信号驱动器中的一个或多个。
在另一个实施例中，霍尔效应传感器产生电压输出，所述电压输出与磁性构件相对于传感器的位移成比例。
在另一个实施例中，电压输出被霍尔效应电路放大并转换为电流信号。
在另一个实施例中，电流信号从霍尔效应电路的输出端口传输至电子控制器的输入端口，电子控制器基于电流信号产生控制信号，以控制活塞位置。
在另一个实施例中，所述装置包括显示屏，用于查看阀销位置的指示器。
在另一个实施例中，显示屏包括一个或多个灯；LED；阀销位置-时间图象；和阀销打开和阀销关闭的指示器。
在另一个实施例中，致动器外壳具有与轴向孔对齐的侧壁，检测器安装在侧壁上。
在另一个实施例中，轴向孔在致动器外壳的两端之间延伸，检测器安装在其中一个端部上。
在另一个实施例中，磁性构件位于活塞中的孔中。
在另一个实施例中，活塞具有加大的活塞头，磁性构件位于活塞头中。
在另一个实施例中，致动器外壳位于歧管板上。
在另一个实施例中，致动器外壳位于顶夹板上。
根据本发明的另一个实施例，在注射成型系统中，提供有一种用于检测设置于致动器汽缸内的活塞的位置的装置，所述致动器汽缸包括具有内表面的壁，所述内表面包围并限定了一孔，在所述孔内，活塞适于移动至包含于所述孔内在上游位置和下游位置之间延伸的多个行程位置，致动器汽缸的壁具有外表面和在内表面和外表面之间延伸的主体，所述装置包括：
磁性构件，具有磁场，磁性构件安装至活塞上，与活塞一起在上游位置和下游位置之间运动，
其中，活塞运动将磁场修改至改进的程度或质量，所述改进的程度或质量取决于活塞相对于检测位置的行程位置；
汽缸的主体基本为非磁性的和/或透磁的；
磁场检测器，在检测位置处安装至汽缸的外表面，其中，汽缸的主体设置于检测位置和磁性构件之间，
检测位置设置于一位置处，在该位置处，磁性构件的磁场在活塞的上游位置和下游位置之间的所有行程位置处都能够被磁场检测器检测到，
磁场检测器检测磁场修改的程度或质量，并基于所检测到的磁场的修改程度和质量，产生每个行程位置所特有的信号，
接收磁场检测器产生的信号的处理器，所述处理器利用接收的信号确定活塞的行程位置。
在另一个实施例中，处理器包括触发信号，所述触发信号可用于提供控制驱动机构的指令，所述驱动机构驱动活塞，所述指令包括一算法，所述算法利用已确定的活塞行程位置指示驱动机构在注射周期期间以预定的方式驱动活塞。
在另一个实施例中，处理器包括触发信号，所述触发信号可用于提供命令驱动机构驱动活塞的指令，这样，活塞就以第一行进速度从浇口关闭的位置至中间上游行进位置连续地向上游行进，并且活塞以大于第一行进速度的第二行进速度从中间行进位置至预定的上游位置连续地向上游行进。
根据本发明的另一个实施例，提供有一种确定设置于致动器汽缸内的活塞的位置的方法，所述致动器汽缸包括具有内表面的壁，所述内表面包围并限定了一孔，在所述孔内，活塞适于移动至包含于所述孔内在上游位置和下游位置之间延伸的多个行程位置，致动器汽缸的壁具有外表面和在内表面和外表面之间延伸的主体，所述方法包括：
采用基本为非磁性和/或透磁材料形成汽缸的主体；
将产生磁场的构件安装至活塞上；
将活塞与磁场产生构件一起在孔内驱动至一个或多个行程位置；
在选定的检测位置处将磁场检测器安装至汽缸的外表面上，以使检测器能够检测由产生磁场的构件所产生的磁场的程度和质量的变化；
利用检测器在一个或多个选定的行程位置处检测磁场的程度和质量的变化；
利用检测到的磁场程度和质量的变化确定活塞在上游和下游位置之间的一个或多个行程位置处的行程位置。
在另一个实施例中，所述方法包括利用活塞的确定的行程位置控制活塞沿预定的路径从模具的浇口以一个或多个预定的驱动速率，或者以一个或多个预定的撤回速度撤回的运动。
附图说明
本发明的上述和进一步的优点可通过结合附图参照以下描述更好地理解，其中：
图1为本发明的一个实施例的原理图，其中，磁性构件嵌在致动器活塞中，并且能够在致动器外壳的轴向孔内移动，所述致动器外壳由非磁性和/或透磁材料制成，并显示了用于处理安装于致动器外壳上的磁场检测器的输出量的控制系统；
图2为霍尔效应电路的一个实施例的原理框图，所述霍尔效应电路包括用于检测磁场的霍尔效应传感器，以及用于放大信号和将信号转换成输出电流信号的其它电路组件；
图3为安装于致动器外壳上的位置传感器的一个实施例的横截面示意图，所述致动器外壳安装于注射成型系统的顶板上；
图4为图3中的箭头4-4所包围的区域放大的截面图，所示为活塞处于最下的位置；
图5为类似于图4的放大的截面图，所示为活塞处于最上的位置；
图6为图3中的致动器和位置传感器的透视截面图；
图7为图6中的致动器活塞和位置传感器的示意图，所示为按照图3中所示位置传感器连接至控制器；
图8为霍尔效应传感器电路的一个实施例的原理框图；
图9为安装于致动器外壳上的位置传感器的可选实施例的横截面视图，所述致动器外壳安装于注射成型系统的热浇道上；
图10为理想圆柱形磁性构件产生的磁场线的示意图；
图11A-F为活塞上的磁性构件相对于霍尔效应传感器(HES)在各个方向上移动的示意图，其中通量密度随着磁性构件位置的改变而改变。
具体实施方式
现在参照附图对本发明的各种实施例进行描述。在以下的描述中，为了清楚说明，列出了许多具体的细节，以便能够全面地理解本发明的一个或多个实施方式。但是，很明显，即使没有这些具体的细节，本发明也能够实施。在其它情况下，众所周知的结构和装置采用框图的形式显示，以便于描述本发明。
关于各种监控和控制系统，本申请中所使用的术语“组件(component)”和“系统(system)”是指与计算机相关的实体，硬件、硬件和软件的组合、软件或者在执行中的软件。例如，组件可以是但又不限于是处理器上运行的程序、处理器、对象、可执行的、执行线程、程序和/或计算机。例如，运行在服务器上的应用程序和服务器都可以是组件。一个或多个组件可驻留在程序和/或执行线程内，组件可定位于一台计算机上和/或分布在两台或更多计算机之间。
本发明也可作为本发明程序的流程图进行阐述。但是，为了清楚说明，所示流程图形式的一个或多个方法描述为一系列行为(acts)，应当理解，本发明并不限于行为的顺序，这是因为，根据本发明，一些行为可能以不同的顺序发生，和/或与所示和所述的其它行为同时发生。例如，本领域的技术人员将会理解，一个方法能够可选地以一系列相互关联的情形或事件表示，例如以状态图。另外，并不是所有图示的行为都需要根据本发明实施一个方法。
在本文所述的发明的各种实施例中，采用术语“数据(data)”。数据是指任何能够输入计算机，在计算机中存储和处理，或者传输至另一台计算机的符号序列(通常用“0”和“1”表示)。正如此处所述，数据包括元数据，对其它数据的描述。写入存储的数据可以是相同大小的数据元，或可变大小的数据元。数据的一些实例包括信息、程序代码、程序状态、程序数据、其它数据等。
此处所使用的计算机存储介质包括易失的和不易失的、可消除的和不可消除的信息存储介质，例如计算机可读的指令、数据结构、程序模块或其它数据。计算机存储介质包括RAM、ROM、EEPROM、闪存或其它存储技术、CD-ROM、数字通用光盘(DVD)或其它光盘存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其它磁存储设备，或者任何其它可用于存储所需信息并可被计算机读取的介质。
以下所述方法可在适当的计算和存储环境中实施，例如，可在一个或多个处理器、微控制器或其它计算机上运行的计算机可执行指令的情况下。(例如)在分散式计算环境下，某些任务通过远程处理设备进行，所述远程处理设备通过通信网络连接，程序模块可同时位于本地和远程记忆存储设备中。通信网络可包括全域网络，例如互联网、局域网、广域网或其它计算机网络。应当理解，此处所述的网络连接是示例性的，也可采用其它计算机间建立通信的方式。
计算机可包括一个或多个处理器和存储，例如处理单元、系统内存和系统总线，其中，系统总线连接系统组件，所述系统组件包括但不限于系统内存和处理单元。计算机可进一步包括磁盘驱动器和外置组件接口。各种计算机可读的介质可通过计算机读取，且包括易失的和非易失的介质、可消除的和不可消除的介质。计算机可包括各种用户界面设备，包括显示器、触摸屏、键盘或鼠标。
图1为根据本发明的一个实施例的位置检测装置和方法的原理框图。在所述实施例中，磁性构件嵌入致动器活塞中，所述磁性构件能够在非磁性和/或透磁材料制成的致动器外壳的轴向孔内移动。磁性构件产生磁场，这样，活塞在孔中的轴向运动根据活塞相对于检测位置的位置改变磁场。磁场传感器在检测位置处连接到致动器外壳的外表面上，这样，传感器检测与活塞位置相关的磁场和产生由活塞位置决定的输出信号。然后输出信号发送至注射成型系统的控制系统，用于监控和控制活塞位置的其中一项或多项。应当理解，新位置检测器和方法可与各种本领域技术人员了解的检测电路、成型机器和成型工艺一起使用。
在图1所示的位置检测装置8中，致动器10包括致动器外壳12和能够在外壳的轴向孔14中移动的致动器活塞22。活塞驱动注射成型系统的阀销34；阀销的运动由箭头35表示，与活塞22在外壳的轴向孔14中的运动同轴。
磁性构件40，此处为永磁体42，嵌入活塞侧壁24中。磁场检测器50，此处为霍尔效应传感器，安装于致动器外壳12的外侧壁15上。传感器可为安装于致动器外壳外侧壁上的霍尔效应电路56(参见图2)的一部分。所述电路具有输入/输出通道57/58，用于从控制系统70传输电源输入信号59，和发送至控制系统70的霍尔输出信号60。
控制系统，通常也称为控制器，与注射成型系统通信，用于监控成型工艺。注射成型系统，其一个具体实施例以下将参照图3进行更具体的描述，所述注射成型系统包括具有一个或多个销的模具，每个销由一致动器驱动，用于打开和关闭模腔的开口(模具浇口)。模具可具有一个或多个腔，每个腔具有一个或多个销。致动器可为任何已知类型的致动器，包括电气致动器、液压致动器或气压致动器。致动器驱动阀销打开和关闭浇口(通入模腔的开口)，每个销的运动可由一个或多个机器上/来自机器的传感器或信号监控，用于确定一个或多个工艺参数，例如销位置、销速度，或者，腔中或腔上游的流道(例如歧管)中的熔化压力，或者，腔中或腔上游的流道中的温度，或者，模具循环计数的输出量。控制系统可实施用于控制成型工艺的方法，即，一组工艺参数。
控制系统还可包括各种操作界面，所述操作界面用于输入或修改工艺参数、测试可选的工艺参数，或者，监控成型工艺。图1所示的控制系统70通过通道89与销打开/关闭指示器面板90连通，控制系统70可安装于注射机上。控制系统70还通过通道88连通，传输连续位置数据91至图形显示器92，显示销位置-时间图像；显示器92可设置于用户界面上，例如计算机显示器或其它用户输入设备。控制系统70还可传输连续的位置数据91至LED指示器面板93，其中，一个阵列的LED向操作员显示模具中一个或多个销的位置。所示人类操作员95通过一个或多个界面与控制系统70进行交互，用于一个或多个过程，包括校准96、连续位置监控97、和销98的打开/关闭监控。
图2为在图1的装置中用作磁场检测器50的霍尔效应传感器电路的一个实施例的更详细的原理图。电路56安装于外壳61上或其中，并安装至致动器外壳12的外表面上。所述电路包括霍尔效应传感器52，霍尔效应传感器52通常与嵌于活塞22中的磁性构件50径向(横向于外壳的轴向孔14的纵向轴线A)对齐或邻近，以便电路56的霍尔效应传感器52能够最佳地(最稳定地)测量随着活塞在致动器外壳的孔14中的轴向运动，通量密度的变化。如下所述，活塞磁性构件和霍尔效应传感器有许多可选的相对方向，这将使得传感器能够测量随着活塞在外壳的轴向孔中的运动，通量密度的变化。磁性通量密度会变化，其变化取决于传感器52相对于活塞行程所处的位置和活塞中嵌入的磁性构件50的位置。尽管在本实施例中所示传感器52安装于致动器外壳的侧壁15上/其中，但是，在另一个实施例中，传感器可安装于致动器外壳的任一端13a、13b上。
回到图2，霍尔效应电路56包括功率调节器组件62，所述功率调节器组件62接收功率输入信号59。调节器根据需要调节功率水平，并通过通道63发送功率信号至霍尔效应传感器52。霍尔效应传感器的输出为霍尔电压，霍尔电压通过通道64传输至信号放大器组件65。之后，放大的输出信号通过通道66发送至电流转换和信号驱动器组件67，电流转换和信号驱动器组件67将霍尔电压转换成霍尔电流，并将霍尔电流60输出至控制系统70。霍尔效应电路中各种电子组件之间的连通通道和所述实施例中其它组件之间的其它连通通道可以是任何已知的连通媒介，包括有线和无线媒介。
图3为图1中的安装于注射成型系统5的致动器上的位置检测装置的一个实施例的放大示意图。图3所示为具有一系列对齐的板的一部分注射机，所述板包括顶板101，致动器10安装于顶板101上，歧管102，以及底板103，模具6固定于底板的一个表面上，形成模腔7。所示中央喷嘴104从注射成型机通过主入口通道105供给熔融材料M至歧管的分配通道106。该分配通道通常供给多个单独的喷嘴，所述单独的喷嘴均通常供给至模具6的共同模腔7中，制成一个成型部件。此处，仅显示了一个喷嘴107，喷嘴107在浇口(gate)108处供给至模腔7中。注射循环过程中，熔融材料可在一个或多个预定时刻供给至一个或多个喷嘴，由打开喷嘴107的销34开始，并使流体材料M(通常为聚合物或塑料材料)流至模腔中。从各个喷嘴注射的流体材料可连接在一起，并在模腔7中形成单个成型部件。流体材料进入各个喷嘴的相对速度由控制器70控制，在特别的实施例中，由成型方法或目标轮廓控制。均匀填充与每个喷嘴相连的大小不同的各个腔，或者均匀填充单个腔的大小不同的部分，需要不同类型的轮廓。使用者可在实时注射循环的过程中，或者循环完成后观察实际工艺参数(例如温度、压力、位置)与目标轮廓的轨迹。
图3所示为液压供应110，其供给多个流体通道111至致动器，用于在致动器外壳(汽缸)12的孔14中轴向移动活塞22。磁性构件为安装于活塞中/上的磁体42，此处为在活塞的圆柱形侧壁24中嵌于活塞中的预定位置处，所述侧壁能够在致动器外壳的互补圆柱形轴向孔14内滑动。活塞和外壳可包括定位元件(例如，销17和图6中所示的槽26)，用于对齐磁体和传感器。此处，两个相邻的磁体42a、42b关于霍尔效应传感器52径向设置，在大约同一个平面内或者紧密相邻的平面内，横向于外壳12的孔14的轴线A。位于位置传感器52和磁体42之间的外壳的主体部分18(参见图3和6)采用非磁性或透磁材料制成，例如铁基超合金，其包括铁，以及镍或其等价物、铬或其等价物、铝或其等价物中的一个或多个，以及通常还有碳或其等价物。优选地，非磁性或透磁材料包括质量分数在约35％至约65％之间的铁，以及，质量分数在约15％至约35％之间的镍、质量分数在约5％至约25％之间的铬、质量分数在约0.10％至约1％之间的铝和质量分数在约0.01％至约0.15％之间的碳的其中一种或多种。活塞外壳的非磁性主体部分18用于减小磁体和传感器之间的磁通量干扰；在一个实施例中，整个圆柱形活塞外壳12基本为非磁性的或者透磁的。之后，霍尔效应传感器电路60的输出供给至控制器70，如前所述。
图4为磁体42、活塞传感器52，以及，磁体和传感器之间的致动器外壳的主体部分18放大的截面视图。此处，磁体和传感器径向对齐(横向于轴线A)，并隔开距离D1。外壳的非磁性或透磁的主体部分18将磁场线(参见图10-11)从磁体42传输至传感器52，以检测随着磁体42在孔14中的轴向运动，磁通密度的变化。在图4中，活塞22处于最下位置，此时，传感器52和磁体42径向对齐。
图5与图4类似，只是所示为活塞22处于最上位置。此时，磁体42和传感器52不再径向对齐，而是与横向于轴向孔14的轴线A的轴线成一倾斜角(小于90°)隔开距离D2。活塞22在孔14中的这种运动改变了传感器52在传感器的轴向位置(检测位置)测量到的磁通密度，相对于活塞中的磁体42的轴向位置，传感器52输出一电压信号，该电压信号表示轴向孔14中的活塞位置。之后对传感器电压输出进行处理，例如放大和/或转换成电流信号，并用于各种闭环控制应用中或开环状态报告应用中。
图6为图3中的位置传感器52和致动器10的透视截面图。该视图显示了两个嵌入圆柱形活塞侧壁24中的磁体42a、42b，两个磁体在大致径向的方向上安装，横向于活塞孔轴线A，并邻近传感器52对齐。传感器52安装于基本与磁体相同的径向平面中。在成型工艺过程中，磁体能够在孔14中朝向或远离传感器52轴向向上或向下运动。传感器电路50的输出供给至控制器70，如图所示。
图7为图6中的活塞的示意图，显示了传感器52和磁体42之间的两个相对方向。在以实线显示的第一较下活塞位置处，两磁体42a、42b大致与传感器径向对齐。在以虚线显示的活塞的第二较高位置处，两磁体与传感器径向偏移(参见箭头D1)，且因此，传感器52所测量的磁通密度在两个位置处将会不同。
图8所示为根据本发明的一个实施例，霍尔效应电路56的电路原理框图。所述电路包括输入和输出连接器59/60，所述输入和输出连接器59/60与功率调节器62连通。霍尔效应传感器52产生代表磁通密度的电压输出，其输入至信号放大器67a，之后，在输出至控制器70之前，传输至电流转换器和信号驱动器67b。图8所示为可用于本发明的霍尔效应电路的一个实施例。其它实施例也是可行的，可包括一个或多个相同的、替换的或额外的组件。
图9为注射成型装置的另一个实施例的截面图，其中，致动器10’安装于歧管102’上，与图3中安装于顶板101上相反。另外，该装置为了本发明的目的以相同的方式运行。图9所示为嵌于活塞头27’的侧壁中的磁体42，与安装于致动器汽缸15’的外表面上的霍尔效应传感器52径向对齐。熔融材料从分配通道106’供给至喷嘴107’，而销34’打开并关闭浇口108’供给至模具6’的模腔7’。
图10所示为理想圆柱形磁体的磁场，其对称轴在图像平面中。在任意给定点处的磁场通过方向和大小(或者强度)指定，从而就包含了一个矢量场。附近场线密度越大，代表磁场越强。磁场指向磁体的南极S，远离其北极N。永磁体是指产生其自身永久磁场的物体。采用铁磁体材料制成，例如已被磁化的铁和镍，且同时具有北极和南极。
图11A-F所示为霍尔效应传感器(HES)52相对于活塞磁体42的六种不同的朝向。磁体可在各种方向上相对于霍尔效应传感器移动，只要通量密度随着磁体位置的改变而改变即可。针对特定应用所选择的朝向将会考虑到物理空间、输出使用的难易程度、特定应用所需的改变的灵敏度。在图11A-C中，磁体的南北轴线横向于磁体的运动D3的方向，后者与致动器外壳的孔14的轴线A对齐。传感器可设置为邻近磁体的任一端，靠近北极或南极。相比之下，在图11D-F中，磁体的南北轴线与磁体的运动方向D4平行对齐。此处，霍尔效应传感器52可安装于一个或多个磁体的任一端处，从磁体的一端偏移，和/或磁体可设置为任一极靠近传感器。这些和其它朝向对于本领域的技术人员来说将是显而易见的。
尽管已经显示和描述了本发明的具体实施例，但是，在不脱离本发明范围的情况下，许多据此做出的改进将是显而易见的。因此，本发明并不限于以上描述。

Claims (28)

1.一种用于检测注射成型系统中驱动阀销的致动器活塞的位置的装置，所述装置包括：
致动器外壳，具有主体部分，包围一轴向孔，由非磁性和/或透磁材料制成；
活塞，能够在轴向孔内移动以用于驱动阀销，活塞包括磁性构件，磁性构件产生磁场，这样，活塞在孔中的轴向运动根据活塞相对于检测位置的位置改变磁场；
磁场检测器，在检测位置处连接到主体部分的外表面上，用于检测与活塞位置相关的磁场和产生由活塞位置决定的输出信号。
2.根据权利要求1所述的装置，包括电子控制器，所述电子控制器用于处理表示输出信号的值，以产生控制信号控制活塞位置。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，电子控制器包括用户界面，用于接收用户输入以调整用于控制活塞位置的控制信号。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，用户界面包括用于一个或多个运行模式的操作员命令，所述运行模式包括自校准、阀销位置的连续监控、打开或关闭时阀销位置的离散确定。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，在自校准模式中，活塞通过外部控制致动，电子控制器将输出信号转换成位置单元。
6.根据权利要求2所述的装置，其中，电子控制器从检测器接收模拟信号，用于连续监控阀销位置。
7.根据权利要求2所述的装置，其中，电子控制器包括采样器组件，用于以选定的采样率对输出信号进行采样。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，电子监控器处理表示用于监控活塞位置的输出信号的值。
9.根据权利要求1所述的装置，其中，阀销由活塞相对于浇口驱动至多个位置。
10.根据权利要求1所述的装置，其中，阀销可相对于浇口在打开位置和关闭位置之间定位。
11.根据权利要求1所述的装置，其中，检测器包括霍尔效应传感器。
12.根据权利要求1所述的装置，其中，检测器包括霍尔效应电路，所述霍尔效应电路包括霍尔效应传感器，以及，功率调节器、信号放大器、电流转换器和信号驱动器中的一个或多个。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，霍尔效应传感器产生电压输出，所述电压输出与磁性构件相对于传感器的位移成比例。
14.根据权利要求13所述的装置，其中，电压输出被霍尔效应电路放大并转换为电流信号。
15.根据权利要求14所述的装置，其中，电流信号从霍尔效应电路的输出端口传输至电子控制器的输入端口，电子控制器基于电流信号产生控制信号，以控制活塞位置。
16.根据权利要求1所述的装置，进一步包括显示屏，用于查看阀销位置的指示器。
17.根据权利要求16所述的装置，其中，显示屏包括一个或多个灯；LED；阀销位置-时间图象；以及，阀销打开和阀销关闭的指示器。
18.根据权利要求1所述的装置，其中，致动器外壳具有与轴向孔对齐的侧壁，检测器安装在侧壁上。
19.根据权利要求1所述的装置，其中，轴向孔在致动器外壳的两端之间延伸，检测器安装在其中一个端部上。
20.根据权利要求1所述的装置，其中，磁性构件位于活塞中的孔中。
21.根据权利要求1所述的装置，其中，活塞具有加大的活塞头，磁性构件位于活塞头中。
22.根据权利要求1所述的装置，其中，致动器外壳位于歧管板上。
23.根据权利要求1所述的装置，其中，致动器外壳位于顶夹板上。
24.一种用于在注射成型系统中检测设置于致动器汽缸内的活塞的位置的装置，所述致动器汽缸包括具有内表面的壁，所述内表面包围并限定了一孔，在所述孔内，活塞适于移动至包含于所述孔内在上游位置和下游位置之间延伸的多个行程位置，致动器汽缸的壁具有外表面和在内表面和外表面之间延伸的主体，所述装置包括：
磁性构件，具有磁场，磁性构件安装至活塞上，与活塞一起在上游位置和下游位置之间运动，
其中，活塞运动将磁场修改至改进的程度或质量，所述改进的程度或质量取决于活塞相对于检测位置的行程位置；
汽缸的主体基本为非磁性的和/或透磁的；
磁场检测器，在检测位置处安装至汽缸的外表面，其中，汽缸的主体设置于检测位置和磁性构件之间，
检测位置设置于一位置处，在该位置处，磁性构件的磁场在活塞的上游位置和下游位置之间的所有行程位置处都能够被磁场检测器检测到，
磁场检测器检测磁场修改的程度或质量，并基于所检测到的磁场的修改程度和质量，产生每个行程位置所特有的信号，
接收磁场检测器产生的信号的处理器，所述处理器利用接收的信号确定活塞的行程位置。
25.根据权利要求24所述的装置，其中，所述处理器包括触发信号，所述触发信号可用于提供控制驱动机构的指令，所述驱动机构驱动活塞，所述指令包括一算法，所述算法利用已确定的活塞行程位置指示驱动机构在注射周期期间以预定的方式驱动活塞。
26.根据权利要求25所述的装置，其中，所述处理器包括触发信号，所述触发信号可用于提供命令驱动机构驱动活塞的指令，这样，活塞就以第一行进速度从浇口关闭的位置至中间上游行进位置连续地向上游行进，并且活塞以大于第一行进速度的第二行进速度从中间行进位置至预定的上游位置连续地向上游行进。
27.一种确定设置于致动器汽缸内的活塞的位置的方法，所述致动器汽缸包括具有内表面的壁，所述内表面包围并限定了一孔，在所述孔内，活塞适于移动至包含于所述孔内在上游位置和下游位置之间延伸的多个行程位置，致动器汽缸的壁具有外表面和在内表面和外表面之间延伸的主体，所述方法包括：
采用基本为非磁性和/或透磁材料形成汽缸的主体；
将产生磁场的构件安装至活塞上；
将活塞与磁场产生构件一起在孔内驱动至一个或多个行程位置；
在选定的检测位置处将磁场检测器安装至汽缸的外表面上，以使检测器能够检测由产生磁场的构件所产生的磁场的程度和质量的变化；
利用检测器在一个或多个选定的行程位置检测磁场程度和质量的变化；
利用检测到的磁场程度和质量的变化确定活塞在上游和下游位置之间的一个或多个行程位置处的行程位置。
28.根据权利要求27所述的方法，进一步包括利用活塞的确定的行程位置控制活塞沿预定的路径从模具的浇口以一个或多个预定的驱动速率，或者以一个或多个预定的撤回速度撤回的运动。
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