CN105050791B - 气动驱动销速度控制注射成型装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种注射成型装置包括：具有活塞的气动驱动致动器，所述活塞安装在流体密封室内用于通过非弹性接合或利用设置在所述活塞与所述流体密封室内表面之间的非弹性材料沿着或抵靠所述流体密封室的内表面进行轴向滑动，所述活塞在所述流体密封室内形成第一驱动室和第二驱动室，每个驱动室具有各自的流体流动口；压缩气体源，其产生具有选定最大压力或流速的气流；气体计量机构；与所述气体计量机构相互连接的控制器，所述控制器在销从下游浇口完全关闭位置移动至上游浇口完全打开位置的过程中可控地使所述气体计量机构运动至与减小的压力或减小的流速对应的可选择位置。

Description

气动驱动销速度控制注射成型装置和方法

相关申请

本申请要求2012年12月13日提交的美国临时申请号61/736，878、2013年2月28日提交的美国临时申请号61/770，781、2013年3月18日提交的美国临时申请号61/802，878以及2013年6月24日提交的美国临时申请号61/838，620的优先权的权益，这些申请的公开内容通过引用全部并入本文，如在文中完全阐述一样。

所有以下专利的公开内容以全文引用的方式并入本文，如同完全阐述一样：美国专利号5，894，025、美国专利号6，062，840、美国专利号6，294，122、美国专利号6，309，208、美国专利号6，287，107、美国专利号6，343，921、美国专利号6，343，922、美国专利号6，254，377、美国专利号6，261，075、美国专利号6，361，300(7006)、美国专利号6，419，870、美国专利号6，464，909(7031)、美国专利号6，599，116、美国专利号7，234，929(7075US1)、美国专利号7，419，625(7075US2)、美国专利号7，569，169(7075US3)、2002年8月8日提交的美国专利申请序列号10/214，118(7006)、美国专利号7，029，268(7077US1)、美国专利号7，270，537(7077US2)、美国专利号7，597，828(7077US3)、2000年10月30日提交的美国专利申请序列号09/699，856(7056)、2002年10月11日提交的美国专利申请序列号10/269，927(7031)、2000年2月15日提交的美国申请序列号09/503，832(7053)、2000年9月7日提交的美国申请序列号09/656，846(7060)、2001年12月3日提交的美国申请序列号10/006，504(7068)和2002年3月19日提交的美国申请序列号10/101，278(7070)。

技术领域

已开发了具有液压流体流动控制机构的注射成型系统，液压流体流动控制机构通过注射循环过程控制阀销的运动，使销在注射循环过程中向上游或下游运动以便提高或降低流体材料的流速，以与注射循环的流体流速预定曲线对应。传感器可感测注射流体材料或装置的状况(例如销位置)，并将指示感测的状况的信号发送至控制器内包含的程序，该程序将信号用作可变输入以根据预定曲线控制阀销的运动。

发明内容

在本发明的一个实施方案中，气动驱动式活塞和/或阀销可控地受驱动，以便从浇口完全关闭位置(无材料流动)开始，以减小的初始速率(低于系统的最大速率)可控地将活塞和阀销向上游驱动至浇口打开材料流动位置(在循环开始时)，然后在相同循环期间出现的一些预定时间或销位置，以相对于减小的初始速度而言更高的速度(通常为最大速度)驱动活塞或销，随后在相同循环驱动期间的一些预定时间或位置，以相对于该更高速度而言的另一种速度或相同的减小速度驱动活塞或销。销抽出时的这种初始慢、中间高，最后慢的速度有助于除去成型物品中的缺陷。

在本发明的另一个实施方案中，气动驱动式活塞和/或阀销可控地受驱动，以便从浇口完全关闭位置开始，以减小的初始速率(低于系统的最大速率)可控地将活塞和阀销向上游驱动至浇口打开材料流动位置(在循环开始时)，然后在相同循环期间出现的一些预定时间或销位置，以相对于减小的初始速度而言更高的速度(通常为最大速度)将活塞或销驱动至活塞和阀销在注射循环结束时的完全上游位置。销抽出方案的这种初始慢、随后高的速度有助于除去成型物品中的缺陷。

在本发明的另一个实施方案中，气动驱动式活塞和/或阀销可控地受驱动，以便从浇口完全关闭位置开始，以一个或多个减小的速率(即低于系统的最大速度)可控地将活塞和阀销从浇口关闭位置一直向上游驱动至完全上游材料流动循环结束位置。销抽出方案的这种减小的速度有助于除去成型物品中的缺陷。

在本发明的另一个实施方案中，气动驱动式活塞和/或阀销可控地受驱动，以便从循环的向上游抽出部分结束时的上游浇口完全打开位置(最大材料流动)开始，以减小的初始速率(低于系统的最大速率)可控地将活塞和阀销向下游朝浇口关闭位置驱动，然后在相同循环的下游关闭部分期间出现的一些预定时间或销位置，活塞或销以相对于减小的初始速度而言较高的速度(通常为最大速度)受驱动，随后在相同循环驱动期间出现的一些预定时间或位置，以相对于该较高的速度而言的另一种速度或相同的减小速度将活塞或销向下游驱动至浇口完全关闭位置(无材料流动)。销向下游朝关闭浇口运动的这种初始慢、中间高，最后慢的速度有助于除去成型物品中的缺陷。

在本发明的另一个实施方案中，气动驱动式活塞和/或阀销可控地受驱动，以便从循环的向上游抽出部分结束时的上游浇口完全打开位置(最大材料流动)开始，以减小的初始速率(低于系统的最大速率)可控地将活塞和阀销向下游朝浇口关闭位置驱动，然后在相同循环的下游浇口关闭部分期间出现的一些预定时间或销位置，以相对于减小的初始速度而言更高的速度(通常为最大速度)将活塞或销一直驱动至浇口关闭(无材料流动)位置。销向下游朝关闭浇口运动的这种初始慢、随后高的速度有助于除去成型物品中的缺陷。

在本发明的另一个实施方案中，气动驱动式活塞和/或阀销可控地受驱动，以便从循环的向上游抽出部分结束时的上游浇口完全打开位置(最大材料流动)开始，以减小的速率(低于系统的最大速率)可控地将活塞和阀销向下游朝浇口关闭位置一直驱动至浇口关闭(无材料流动)位置。对活塞或销的这种向下游至浇口关闭位置的速度减小的驱动(相对于最大速度)有助于除去成型物品中的缺陷。

在本发明的另一方面，提供了用于控制将注射流体材料输送至模具型腔的速度或流量的注射成型装置，该装置包括：

气动驱动致动器，包括其内安装有活塞的流体密封室，活塞与阀销相互连接，

活塞在流体密封室内形成第一驱动室和第二驱动室，每个驱动室具有各自的流体流动口，可沿轴向移动往复路径驱动活塞和阀销，轴向移动往复路径具有在允许注射流体材料通过浇口到达模具的上游浇口完全打开位置与销阻止注射材料流动通过浇口到达模具的下游浇口完全关闭位置之间延伸的行程长度，

压缩气体源，其产生具有所选最大压力或流速的气流，

气体计量机构，其设置在气体源与驱动室的流体流动口之一之间，或气体源与驱动室的流体流动口之另一之间，或气体源与驱动室的两个流体流动口之间，该气体计量机构可以可控地运动至一个或多个可选择的位置，所述可选择的位置将通过流体流动口之一或另一的压缩气体的流速或压力改变为低于压缩气体最大压力或流速的对应的一个或多个减小的压力或流速，

控制器，其包括可编程指令，所述可编程指令设置为：

在从下游浇口完全关闭位置至上游浇口完全打开位置的行程长度的至少选定部分的过程中，自动且可控地使气体计量机构运动至与减小的压力或减小的流速对应的可选择位置的一个或多个，以及

在从上游浇口完全打开位置至下游浇口完全关闭位置的行程长度的至少选定部分的过程中，自动且可控地使气体计量机构运动至与减小的压力或减小的流速对应的可选择位置的一个或多个。

用于控制将注射流体材料输送至模具型腔的速度或流量(volume)的注射成型装置，该装置包括：

气动驱动致动器，包括其内安装有活塞的流体密封室，活塞与阀销相互连接，

活塞安装在流体密封室内，用于通过非弹性接合或利用设置在活塞与流体密封室内表面之间的非弹性材料，沿着或抵靠流体密封室的内表面进行轴向滑动，

活塞在流体密封室内形成第一驱动室和第二驱动室，每个驱动室具有各自的流体流动口，可沿轴向移动往复路径驱动活塞和阀销，所述轴向移动往复路径具有在允许注射流体材料通过浇口到达模具的上游浇口完全打开位置与销阻止注射材料流动通过浇口到达模具的下游浇口完全关闭位置之间延伸的行程长度，

压缩气体源，其产生具有所选最大压力或流速的气流，

气体计量机构，其设置在气体源与驱动室的流体流动口之一之间，或气体源与驱动室的流体流动口之另一之间，或气体源与驱动室的两个流体流动口之间，该气体计量机构可以可控地运动至一个或多个可选择的位置，所述可选择的位置将通过流体流动口之一或另一的压缩气体的流速或压力改变为低于压缩气体最大压力或流速的对应的一个或多个减小的压力或流速，

调节器，其与气体计量机构相互连接，调节器可手动调节或与包括可编程指令的控制器相互连接，可编程指令自动且可控地致动调节器，以使气体计量机构在从上游浇口完全打开位置至下游浇口完全关闭位置的行程长度的至少选定部分的过程中，运动至与减小的压力或减小的流速对应的可选择位置的一个或多个。

控制机构可包括可编程指令，可编程指令可控地使气体计量机构在销从上游浇口完全打开位置行进至下游浇口完全关闭位置的行程长度的至少选定部分的过程中，运动至与减小的压力或减小的流速对应的可选择位置的一个或多个。

气体计量机构可包括可手动调节的构件，使用者可在注射循环开始之前手动地将该构件调节至可选择的位置，在整个注射循环过程中可手动调节构件始终维持处于该可选择的位置。

优选可远程控制气体计量机构以使其自动运动至可选择位置的一个或多个，控制器可编程以自动引导气体计量机构运动至一个或多个可选择位置，从而根据预定算法或程序可控地调节或改变流动通过流体流动口之一或另一或二者的气体的流速或压力程度。

控制器可包括根据终了的或流逝的预选时间量或根据由位置传感器检测的致动器或销的位置指导气体的流速或压力程度改变的指令。

控制机构通常被编程为，从所述阀销或所述致动器处于所述浇口完全关闭位置时开始，使所述计量机构按一初始时间段或一上游移动距离，移动至减小流动通过所述流体流动口之一或另一个的气体的流速或压力的一个或多个选择的位置，其中所述致动器或所述销沿所述行程长度的一部分向上游移动了所述的上游移动距离，且其中在所述一段初始时间终了后气体的流速或压力增大，由此在所述一段初始时间终了后所述致动器或所述阀销以较高的速度继续向上游移动。

计量机构可包括电子可编程限流器。

计量机构可包括一个或多个挡板或可调节孔器件，其安装在致动器上或安装至致动器或与致动器一体成形，且可调节至一个或多个可控地改变流体流动口的开度的可选择位置。

该一个或多个挡板或可调节孔器件优选与一个或多个电动机相互连接，电动机与控制器相互连接，且可控制以选择性地将挡板或可调节孔器件调节至该一个或多个可选择位置。

在本发明的另一方面，提供了在注射成型装置的注射循环期间，可控制地调节气动致动器活塞或与活塞关联的阀销的移动速率或速度的方法，其中致动器包括流体密封室，活塞安装在流体密封室内形成具有第一流体流动口的第一流体密封驱动室和具有第二流体流动口的第二流体密封驱动室，活塞与阀销相互连接，可沿轴向移动往复路径驱动活塞和阀销，轴向移动往复路径具有在允许注射流体材料流动通过浇口到达模具型腔的上游浇口完全打开位置与销阻止注射材料流动通过浇口到达模具型腔的下游浇口完全关闭位置之间延伸的行程长度，

该方法包括：

使产生具有选定最大压力或流速的气流的压缩气体源与流体流动口互相连接，

预先选择对来自压缩气体源的在注射循环过程中通过流体流动口的压缩气体流量的计量开始时间和计量持续时间，

按预选的开始时间和预选的持续时间，计量来自压缩气体源的以低于压缩气体源的最大压力或流速的流速或压力通过流体流动口的压缩气体的流量。

计量步骤通常还包括，从阀销在注射循环开始时处于下游浇口完全关闭的位置开始，计量压缩气体的流量，其中注射循环开始时活塞或销首先向上游抽出。

计量步骤进一步地通常还包括选择计量持续时间，以便在小于活塞或销向上游移动整个行程长度所需时间量的时间段内或在销向上游的小于行程长度的移动距离上计量气体。

在本发明的另一方面，提供了在注射成型装置的注射循环期间，可控制地调节气动致动器活塞或与活塞关联的阀销的移动速率或速度的方法，其中致动器包括流体密封室，活塞安装在流体密封室内形成具有第一流体流动口的第一流体密封驱动室和具有第二流体流动口的第二流体密封驱动室，活塞与阀销相互连接，可沿轴向移动往复路径驱动活塞和阀销，轴向移动往复路径具有在允许注射流体材料流动通过浇口到达模具型腔的上游浇口完全打开位置与销阻止注射材料流动通过浇口到达模具型腔的下游浇口完全关闭位置之间延伸的行程长度，

该方法包括：

将注射循环限定为包括第一循环部分和第二循环部分的事件，在第一循环部分，首先从下游浇口完全关闭位置开始向上游驱动活塞或销至上游浇口完全打开位置，而在第二循环部分，将活塞或销向下游驱动回下游浇口完全关闭位置，

使活塞或销与产生以选定的最大压力或流速流向流体流动口的气流的压缩气体源相互连接，

在第一循环部分的至少一部分的过程中以压缩气体源产生的气体的最大压力或流速的计量部分驱动活塞或销，以及

在第二循环部分的至少一部分的过程中以压缩气体源产生的气体的最大压力或流速的计量部分驱动活塞或销。

在本发明的另一方面，提供了在注射成型装置的注射循环期间，可控制地调节气动致动器活塞或与活塞关联的阀销的移动速率或速度的方法，其中致动器包括流体密封室，活塞安装在流体密封室内形成具有第一流体流动口的第一流体密封驱动室和具有第二流体流动口的第二流体密封驱动室，活塞与阀销相互连接，可沿轴向移动往复路径驱动活塞和阀销，轴向移动往复路径具有在允许注射流体材料流动通过浇口到达模具型腔的上游浇口完全打开位置与销阻止注射材料流动通过浇口到达模具型腔的下游浇口完全关闭位置之间延伸的行程长度，

该方法包括：

将注射循环限定为包括第一循环部分和第二循环部分的事件，在第一循环部分，首先从下游浇口完全关闭位置开始将活塞或销向上游驱动至上游浇口完全打开位置，而在第二循环部分，将活塞或销向下游驱动回下游浇口完全关闭位置，

使活塞或销与产生可以最大速度驱动活塞或销的气流的压缩气体源相互连接，

以压缩气体源产生的压缩气体的计量部分驱动活塞或销以在第一循环部分的至少一部分的过程中以小于最大速度的选定速度驱动活塞或销，以及

以压缩气体源产生的压缩气体的计量部分驱动活塞或销以在第二循环部分的至少一部分的过程中以小于最大速度的选定速度驱动活塞或销。

在本发明的另一方面，提供了在注射成型装置中进行注射成型循环的方法，该装置包括：

歧管，其容纳注射流体成型材料，并具有在注射压力下将注射流体成型材料输送至模具型腔浇口的输送通道，

气动致动器，其由具有能够以一个或多个选定的最大移动速率驱动致动器的选定最大压力的压缩气体源驱动，气动致动器包括一对相对的第一气体驱动室和第二气体驱动室，

致动器可驱动地与阀销相互连接，可沿具有选定行程长度的移动路径向上游和下游驱动阀销的顶端，行程长度在阀销的顶端阻挡浇口以防止注射流体材料流入型腔的第一位置、一个或多个位于第一位置上游的第二位置以及位于该一个或多个第二位置上游的选定的完全上游位置之间延伸，

可通过阀系统连续向上游方向可控地驱动致动器，其中可在阀销顶端设置在第一位置的上游起始位置、一个或多个上游中间驱动速率位置与上游高驱动速率位置之间可控地调节阀系统，当阀系统处于一个或多个上游中间驱动速率位置时，以一个或多个中间上游移动速率连续向上游方向驱动致动器，而当阀系统处于上游高驱动速率位置时，以一个或多个选定的最大移动速率连续向上游方向驱动致动器，

可通过阀系统连续向下游方向可控地驱动致动器，其中可在一个或多个下游中间驱动速率位置与下游高驱动速率位置之间可控地调节阀系统，当阀系统处于一个或多个下游中间驱动速率位置时，以一个或多个中间下游移动速率连续向下游方向驱动致动器，而当阀系统处于下游高驱动速率位置时，以一个或多个选定的最大移动速率连续向下游方向驱动致动器，

该方法包括：

开始注射循环，其中阀销的顶端处于第一位置，而阀系统处于上游起始位置，

调节阀系统使其在一个或多个选定的上游中间驱动速率位置工作以在选定行程长度的选定部分或整个选定行程长度上连续向上游方向驱动阀销的顶端，

当阀销的顶端已到达选定的完全上游位置时，调节阀系统使其在一个或多个下游中间驱动速率位置工作以在选定行程长度的选定部分或整个选定行程长度上连续向下游方向驱动阀销的顶端。

这种方法优选进一步包括自动调节阀系统使其在感测到阀销的顶端已到达选定的完全上游位置或已经过预定时间量(预定时间量终了)时，在一个或多个下游中间驱动速率位置工作。

这种方法通常进一步包括自动调节阀系统使其在感测到阀销位于沿行程长度的一个或多个预选位置或已经过预选的时间量时，在一个或多个选定的上游中间驱动速率位置以及一个或多个下游中间驱动速率位置工作。

调节阀系统使其在一个或多个选定的上游中间驱动速率位置工作的步骤可包括在整个选定行程长度上在一个或多个选定的上游中间驱动速率位置工作。

调节阀系统使其在一个或多个选定的下游中间驱动速率位置工作的步骤可包括在整个选定行程长度上在一个或多个选定的上游下游驱动速率位置工作。

调节阀系统使其在一个或多个选定的上游中间驱动速率位置工作的步骤可包括调节阀系统使其在单个上游中间驱动速率位置工作。

调节阀系统使其在一个或多个选定的上游中间驱动速率位置工作的步骤可包括在开始步骤之前手动调节阀系统使其在该单个上游中间驱动速率位置工作。

调节阀系统使其在一个或多个选定的下游中间驱动速率位置工作的步骤可包括调节阀系统使其在单个下游中间驱动速率位置工作。

调节阀系统使其在一个或多个选定的下游中间驱动速率位置工作的步骤可包括在开始步骤之前手动调节阀系统使其在该单个下游中间驱动速率位置工作。

优选地，相对的第一气体驱动室和第二气体驱动室分别可密封地连接至相应的第一计量阀和第二计量阀，其中：

调节阀系统使其在一个或多个选定的上游中间驱动速率位置工作的步骤包括调节第一计量阀和第二计量阀的其中之一，且

调节阀系统使其在一个或多个选定的下游中间驱动速率位置工作的步骤包括调节第一计量阀和第二计量阀的另一个。

阀系统优选与产生电信号的电信号产生器件相互连接，电信号产生器件可操作以产生程度可控地变化的电信号，阀系统可在原位(in position)调节以将压缩气体的流量增大或减小至与电信号产生器件输入阀系统的电信号程度成比例的程度，调节阀系统的步骤包括操作电信号产生器件以调节阀系统的位置。

阀系统的每个开始驱动速率位置、中间驱动速率位置和高驱动速率位置通常具有不同的开度，阀系统的压缩气体以大约与阀系统位置的开度成比例的速率驱动致动器和阀销，一个或多个中间驱动速率位置的开度小于高驱动速率位置的开度。

以此方法进行感测的步骤可包括利用位置传感器感测阀销的位置，位置传感器自动向控制机构发送一个或多个指示阀销顶端的位置的信号，控制机构响应于从位置传感器接收的一个或多个信号而自动调节阀系统的位置。

阀系统优选可在原位调节至大约与电信号产生器件输入阀系统的电信号的程度成比例的开度，调节阀系统的步骤包括操作电信号产生器件以可控地调节输入阀系统的电信号的程度。

以此方法，阀销的顶端通常限制注射流体沿在第一位置与第二位置之间延伸的移动路径的整个长度流动。

在本发明的另一方面，提供了用于控制流体成型材料从注射成型机流至模具型腔的流速的装置，该装置包括：

歧管，其容纳注射流体成型材料，并具有在注射压力下将注射流体成型材料输送至模具型腔浇口的输送通道，

气动致动器，其包括相对的分别可密封地连接至第一计量阀和第二计量阀的第一气体驱动室和第二气体驱动室，

气动致动器由具有能够以一个或多个选定的最大移动速率驱动致动器的选定最大压力的压缩气体源驱动，致动器可驱动地与阀销相互连接，可沿具有选定行程长度的移动路径向上游和下游驱动阀销的顶端，行程长度在阀销的顶端阻挡浇口以防止注射流体材料流入型腔的第一位置、一个或多个位于第一位置上游的第二位置以及选定的位于一个或多个第二位置上游的完全上游位置之间延伸，

通过在阀销顶端设置在第一位置的上游起始位置、一个或多个上游中间驱动速率位置与上游高驱动速率位置之间可控地调节第一计量阀，可连续向上游方向可控地驱动致动器，当第一计量阀处于一个或多个上游中间驱动速率位置时，以一个或多个中间上游移动速率连续向上游方向驱动致动器，而当第一计量阀处于上游高驱动速率位置时，以一个或多个选定的最大移动速率连续向上游方向驱动致动器，

通过在一个或多个下游中间驱动速率位置与下游高驱动速率位置之间可控地调节第二计量阀，可进一步连续向下游方向可控地驱动致动器，当第二计量阀处于一个或多个下游中间驱动速率位置时，以一个或多个中间下游移动速率连续向下游方向驱动致动器，而当第二计量阀处于下游高驱动速率位置时，以一个或多个选定的最大移动速率连续向下游方向驱动致动器，

该装置进一步包括与第一计量阀和第二计量阀相互连接的控制器，

控制器包括指令，所述指令根据一算法，命令第一计量阀和第二计量阀在一个或多个上游中间驱动速率位置与一个或多个下游中间驱动速率位置之间运动，其中该算法利用了指示发送至控制器的销位置的信号。

在这种装置中，控制器可命令第一计量阀在整个选定行程长度上的一个或多个上游中间驱动速率位置工作。

控制器可命令第二计量阀在整个选定行程长度上的一个或多个下游中间驱动速率位置工作。

控制器可命令第二计量阀在整个选定行程长度上的一个或多个下游中间驱动速率位置工作。

控制器可命令第一计量阀在整个选定行程长度上的一个或多个上游中间驱动速率位置工作。

这种装置可进一步包括感测阀销的位置并向控制器发送指示销位置的信号的位置传感器。

控制器可包括指令，该指令根据控制器从位置传感器接收的一个或多个指示销的预选位置的信号命令第一计量阀和第二计量阀在起始位置、一个或多个上游中间驱动速率位置、上游高驱动速率位置、一个或多个下游中间驱动速率位置和下游高驱动速率位置的任意两个或多个之间运动。

控制器可包括指令，该指令命令第一计量阀从起始位置运动至一个或多个上游中间驱动速率位置，且随后在控制器接收到来自位置传感器的指示阀销已到达第二位置的信号时，命令第一计量阀从一个或多个上游中间驱动速率位置运动至上游高驱动速率位置。

控制器可包括指令，在控制器接收到来自位置传感器的指示阀销已到达位于第一位置上游的预定位置时，该指令命令第二计量阀从一个或多个下游中间驱动速率位置运动至下游高驱动速率位置。

该装置优选进一步包括与阀系统相互连接以可控地驱动第一计量阀和第二计量阀打开至选定开度的电信号产生器件，电信号产生器件产生输出程度可控地改变的电信号，第一计量阀和第二计量阀的开度可调节，即大约与电信号的输出程度成比例。

第一计量阀和第二计量阀的每个位置通常具有不同的开度，以与阀系统位置的开度成比例的速度来驱动致动器和阀销，控制器命令产生电信号，电信号将阀系统调节至与电信号的输出程度成比例的开度，可对控制器进行编程以命令产生具有一个或多个对应的第一选定输出程度的一个或多个第一电信号，该一个或多个对应的第一选定输出程度使阀系统运动至一个或多个中间驱动速率位置以便以一个或多个第一速度向上游方向驱动致动器，可对控制器进行编程以当控制器从位置传感器接收到阀销的顶端已到达第二位置时命令产生第二电信号，第二电信号具有第二选定输出程度，该第二选定输出程度使阀系统运动至以高于一个或多个第一速度的第二速度驱动致动器的高驱动速率位置。

控制器包括指令，该指令根据一个或多个预定时间量，或一个或多个流逝时长，命令第一计量阀和第二计量阀在一个或多个上游中间驱动速率位置与一个或多个下游中间驱动速率位置之间运动。

在本发明的另一方面，提供了用于控制流体成型材料从注射成型机流至模具型腔的流速的装置，该装置包括：

歧管，其容纳注射流体成型材料，并具有在注射压力下将注射流体成型材料输送至模具型腔浇口的输送通道，

气动致动器，其包括相对的分别可密封地连接至第一计量阀和第二计量阀的第一气体驱动室和第二气体驱动室，

气动致动器由具有能够以一个或多个选定的最大移动速率驱动致动器的选定最大压力的压缩气体源驱动，致动器可驱动地与阀销相互连接，可沿具有选定行程长度的移动路径向上游和下游驱动阀销的顶端，行程长度在阀销的顶端阻挡浇口以防止注射流体材料流入型腔的第一位置、一个或多个位于第一位置上游的第二位置以及选定的位于一个或多个第二位置上游的完全上游位置之间延伸，

通过在阀销顶端设置在第一位置的上游起始位置、一个或多个上游中间驱动速率位置与上游高驱动速率位置之间可控地调节第一计量阀，可连续向上游方向可控地驱动致动器，当第一计量阀处于一个或多个上游中间驱动速率位置时，以一个或多个中间上游移动速率连续向上游方向驱动致动器，而当第一计量阀处于上游高驱动速率位置时，以一个或多个选定的最大移动速率连续向上游方向驱动致动器，

通过在一个或多个下游中间驱动速率位置与下游高驱动速率位置之间可控地调节第二计量阀，可进一步连续向下游方向可控地驱动致动器，当第二计量阀处于一个或多个下游中间驱动速率位置时，以一个或多个中间下游移动速率连续向下游方向驱动致动器，而当第二计量阀处于下游高驱动速率位置时，以一个或多个选定的最大移动速率连续向下游方向驱动致动器，

可在注射循环开始之前手动调节第一计量阀和第二计量阀，以选择使第一计量阀在注射循环期间运动至该一个或多个上游中间驱动速率位置，并使第二计量阀在注射循环期间运动至该一个或多个下游中间驱动速率位置。

这种装置可进一步包括分别与第一计量阀和第二计量阀相互连接的第一控制阀和第二控制阀，第一控制阀和第二控制阀与控制器相互连接，控制器包括指令，该指令根据利用阀销的至少一个预定位置或预定时间量的算法可控地调节第一控制阀和第二控制阀以将第一计量阀和第二计量阀旁路。

第一控制阀和第二控制阀通常分别相互连接在第一气体驱动室与第一计量阀，以及第二气体驱动室与第二计量阀之间。

在本发明的另一方面，提供了在注射成型装置中进行注射成型循环的方法，该装置包括：

歧管，其容纳注射流体成型材料，并具有在注射压力下将注射流体成型材料输送至模具型腔浇口的输送通道，

气动致动器，其由具有能够以一个或多个选定的最大速度率驱动致动器的选定最大压力的压缩气体源驱动，气动致动器包括一对相对的第一气体驱动室和第二气体驱动室，

致动器可驱动地与阀销相互连接，可沿具有选定行程长度的移动路径向上游和下游驱动阀销的顶端，行程长度在阀销的顶端阻挡浇口以防止注射流体材料流入型腔的第一位置、一个或多个位于第一位置上游的第二位置以及选定的位于一个或多个第二位置上游的完全上游位置之间延伸，

可以低于一个或多个选定最大速度的一个或多个可选择的减小的上游速度可控地连续向上游方向驱动致动器，

可以低于一个或多个可选择的最大速度的一个或多个可选择的减小的下游速度可控地连续向下游方向驱动致动器，

该方法包括：

开始注射循环，其中致动器处于第一位置，

按预定时间量或根据阀销的位置，在选定行程长度的选定部分或整个选定行程长度上以一个或多个可选择的减小的上游速度连续向上游方向驱动致动器，

按预定时间量或根据阀销的位置，在选定行程长度的选定部分或整个选定行程长度上以一个或多个可选择的减小的下游度连续向下游方向驱动致动器。

这种方法通常进一步包括通过控制器驱动致动器，控制器包括指令，该指令根据控制器从位置传感器接收的指示销的预选位置的一个或多个信号或根据预定时间量或经过的时间，自动命令以该一个或多个可选择的减小的上游速度和该一个或多个可选择的减小的下游速度驱动致动器。

在本发明的另一方面，提供了用于控制流体成型材料从注射成型机至模具型腔的流速的装置，该装置包括：

歧管，其容纳注射流体成型材料，并具有在注射压力下将注射流体成型材料输送至模具型腔浇口的输送通道，

电动致动器，其由能够以一个或多个选定最大速度驱动致动器的电动机驱动，

电动致动器可驱动地与阀销相互连接，可沿具有选定行程长度的移动路径向上游和下游驱动阀销的顶端，行程长度在阀销的顶端阻挡浇口以防止注射流体材料流入型腔的第一位置、一个或多个位于第一位置上游的第二位置以及选定的位于一个或多个第二位置上游的完全上游位置之间延伸，

可以低于一个或多个选定最大速度的一个或多个可选择的减小的上游速度可控地连续向上游方向驱动电动致动器，

可以低于一个或多个可选择的最大速度的一个或多个可选择的减小的下游速度可控地连续向下游方向驱动致动器，

控制器，其与电动致动器相互连接，

控制器包括程序，所述程序包括，按预定时间量或根据阀销的位置，在选定行程长度的选定部分或整个选定行程长度上以一个或多个可选择的减小的上游速度连续向上游方向驱动致动器的指令，

所述程序包括，按预定时间量或根据阀销的位置，在选定行程长度的选定部分或整个选定行程长度上以一个或多个可选择的减小的下游速度连续向下游方向驱动致动器的指令。

在本发明的另一方面，提供了在注射成型装置中进行注射成型循环的方法，该装置包括：

歧管，其容纳注射流体成型材料，并具有在注射压力下将注射流体成型材料输送至模具型腔浇口的输送通道，

电动致动器，其由能够以一个或多个选定最大速度驱动致动器的电动机驱动，

电动致动器可驱动地与阀销相互连接，可沿具有选定行程长度的移动路径向上游和下游驱动阀销的顶端，行程长度在阀销的顶端阻挡浇口以防止注射流体材料流入型腔的第一位置、一个或多个位于第一位置上游的第二位置以及选定的位于一个或多个第二位置上游的完全上游位置之间延伸，

可以低于一个或多个选定最大速度的一个或多个可选择的减小的上游速度可控地连续向上游方向驱动电动致动器，

可以低于一个或多个可选择的最大速度的一个或多个可选择的减小的下游速度可控地连续向下游方向驱动电动致动器，

该方法包括：

开始注射循环，其中致动器处于第一位置，

按预定时间量或根据阀销的位置，在选定行程长度的选定部分或整个选定行程长度上以一个或多个可选择的减小的上游速度连续向上游方向驱动致动器，

按预定时间量或根据阀销的位置，在选定行程长度的选定部分或整个选定行程长度上以一个或多个可选择的减小的下游度连续向下游方向驱动致动器。

这种方法优选进一步包括通过控制器驱动电动致动器，控制器包括指令，该指令根据控制器从位置传感器接收的指示销的预选位置的一个或多个信号或根据预定时间量或经过的时间，自动命令以一个或多个可选择的减小的上游速度和一个或多个可选择的减小的下游速度驱动致动器。

附图说明

通过结合附图参考以下描述，可更好地理解本发明的上述以及进一步的优点，其中：

图1是本发明的一个实施方案的示出一对连续浇口的示意图，示出进入型腔中心的第一浇口已曾打开但现示为关闭，由此第一次注入的流体材料已进入型腔并移动经过第二连续浇口的位置，第二浇口示为打开，其阀销已沿上游受限流动路径RP移动，从而允许第二连续注入的流体材料流入型腔内第一次注入的材料并与其合并；

图1A-1E为图1中的装置的中心浇口和一个侧向浇口的示意性剖面特写图，示出注射进度的各个阶段；

图2A是本发明的一个实施方案的示意图，总体地示出了气动致动阀销，其中致动器的至少一个口连接至限流器600以限制气动驱动流体的流动，并通过使用与限流器相互连接的控制器降低销打开速度而使阀销的打开变缓，控制器使得使用者能够选择供应给致动器的气动驱动通常在完全打开速度驱动流体压力下工作的预定完全打开位置速度的一定百分比，控制器命令限流阀以小于完全打开速度的速度工作，直至阀销到达预定上游位置，在此处位置传感器向控制器发信号，控制器命令限流阀打开至完全打开全速开度位置；

图2AA是图1中的系统中使用的气动阀和限流器构造的示意性剖面图，示出了设置在使方向阀与活塞的上流体室相互连接的驱动流体流动管路中的计量限流阀600，并示出了压力传感器，压力传感器连接至控制器并感测在致动器941的抽出或上游循环期间离开计量限流阀600并朝方向阀流动的计量气动驱动流体的压力；

图2AAA是图2A的示意性剖面图，示出驱动流体在致动器941的关闭或下游循环期间的流向；

图2B是图2A中的系统的替代实施方案的示意图，总地示出了气动致动阀门及其与气动系统和控制系统的互连，控制系统用于操作限流阀600以使阀销在循环开始时按预定时间量以预定减小的速度抽出，之后控制系统命令限流阀打开至完全打开全速开度位置；

图2C是可用于图2A或2B中的系统的另一种气动阀和限流器构造的示意性剖面图，示出了设置在使方向阀与下活塞流体室相互连接的驱动流体流动管路中的计量限流阀600，且进一步示出了放置连接至控制器的压力传感器的可能替代位置，传感器在驱动流体离开计量流动阀600之后感测驱动流体，一种替代方案是将传感器设置在计量流动阀的出口与活塞的下流体室入口之间的驱动流体管路内，另一种替代方案是将传感器设置在活塞的上驱动流体室的出口与方向阀之间；

图3A-3B示出了锥形端阀销在各个时间的位置，以及在如图3A中的起始关闭位置与各上游打开位置之间的位置，RP表示可选择的路径长度，在RP上销从浇口关闭位置向上游抽出至打开位置的速度相对于当气动压力通常为全压且销速度最大时阀销在速度不受限路径FOV上向上游运动时通常具有的速度有所减小(通过可控限流器)；

图4A-4B示出了具有顶端构造成圆柱形的阀销的系统、销顶端在各个时间的定位，以及在图4A中的起始关闭位置与各上游打开位置之间的位置、RP，其中RP表示长度可选择的路径，在RP上销从浇口关闭位置向上游抽出至打开位置的速度相对于当气动致动器的气动压力通常为全压且销速度最大时阀销在速度不受限路径FOV上向上游运动时通常具有的速度有所减小(通过可控限流器或电动致动器)；

图5A-5D为一系列销速度-位置的曲线图，每个曲线图表示通过在初始流动路径RP上以一个速率或一组速率，以及当流体材料通常以最大不受限流速流动通过打开的浇口而不会受到销顶端的限制或阻碍时，从销位置FOP开始以及之后以另一个向上游抽出阀销的更高的速率或一组速率连续向上游抽出阀销而打开位于中心浇口侧向的浇口的不同实例；

图5AA示出了与图5A中的速度-位置曲线图对应的曲线图，即离开计量限流阀600(其为例如图2A或2C中所示的构造)时感测的计量驱动流体压力相对致动器941的阀销1041位于从零点位置的完全关闭位置开始向上游移动的位置的曲线图；

图5AAA示出了同样与图5A中的速度-位置曲线图对应的曲线图，即离开计量限流阀600(其为例如图2A或2C中所示的构造)时感测的计量驱动流体压力相对致动器941的阀销1041从处于计时起点的完全关闭位置开始的移动的时间的曲线图；

图5BB示出了与图5B中的速度-位置曲线图对应的曲线图，即离开计量限流阀600(其为例如图2A或2C中所示的构造)时感测的计量驱动流体压力相对致动器941的阀销1041位于从零点位置的完全关闭位置开始向上游移动的位置的曲线图；

图5BBB示出了同样与图5B中的速度-位置曲线图对应的曲线图，即离开计量限流阀600(其为例如图2A或2C中所示的构造)时感测的计量驱动流体压力相对致动器941的阀销1041从处于计时起点的完全关闭位置开始的移动的时间的曲线图；

图6A-6B示出了可用于图2A中的本发明的各种实施方案的位置传感器的各种实施方案，安装这些图中所示的传感器以测量指示阀销相对于浇口的位置的致动器活塞组件的位置；

图6C-6D示出了使用检测并发出致动器的具体位置的信号的限位开关的实施方案，限位开关可用于图2A中的本发明的各种实施方案中以确定速度、位置以及限流阀向更大开度的切换和/或致动器和阀销的上游移动速度；

图7A是用于本发明的气动致动器的侧视图，该致动器具有一对整体安装至致动器活塞外壳的电动机，电动机控制输送将致动器活塞驱动至上气体驱动室和下气体驱动室的压缩气体的气体输送管的轴向旋转，输送管的旋转度会改变驱动气流的速率，从而改变致动器活塞的速度；

图7B和7C为图7A中的致动器的前视图，图7B示出了具有外壳的致动器，图7C示出了外壳透明之处所在的气体输送管的布置；

图8A-8C为图7C中的部分的特写视图，示出了与处于连续轴向旋转位置的电机的其中之一相互连接的一个气体输送管，其中通向致动器的其中一个气体驱动室的进入孔口完全打开(图8A)、部分受限制(图8B)以及完全受限制(图8C)；

图9是本发明实施方案的示意图，示出了包括一对远程可控流量控制阀的气动致动系统注射成型系统，远程可控流量控制阀分别相互连接在气动致动器的上下气体驱动室的流动口与驱动系统的主压缩气体(通常为空气)源之间；

图10是本发明的实施方案的示意图，示出了包括一对可手动调节气体计量阀的气动致动系统注射成型系统，气体计量阀分别相互连接在气动致动器的上下气体驱动室的流动口与驱动系统的主压缩气体(通常为空气)源之间，系统包括一对同样相互连接在流动口与主压缩气体源之间的旁通阀，可远程控制旁通阀以使通过计量阀的流体旁路。

具体实施方式

图1-6D示出了根据本发明的使用通用计量或限流阀600的装置的实施方案。图7A-8C示出了本发明的使用由电机2010、2012组成的气动限流阀的具体实例的实施方案，电机2010、2012可控制地旋转驱动流体(通常为空气)输送管以可控制地改变流至气动致动器的气动流体的流量和流速。一般而言，参考图1-6D描述的用于改变阀销的速度或销抽出速率的控制方案适合使用参考图7A-8C描述且示出的总成。

图1示出了具有中心喷嘴22的气动驱动系统10，中心喷嘴22将来自注射成型机的熔融材料通过主入口18供给至歧管40的分配通道19。分配通道19通常供给三个分离的喷嘴20、22、24，所有三个喷嘴通常向模具42的公共型腔30内供料。其中一个喷嘴22由致动器940控制，并布置成在设置在型腔30的中心32周围的入口点或浇口处向型腔内供料。如所示，一对侧喷嘴20、24在浇口位置(远离中心浇口供给位置32的浇口远端位置34、36)向型腔30内供料。

如图1、图1A所示，注射循环为级联过程，其中以首先从中心喷嘴22注射，然后在预定时间之后从侧喷嘴20、24注射的顺序进行注射。如图1A所示，首先通过打开中心喷嘴22的销1040，允许流体材料100(通常为聚合物或塑性材料)流动至型腔内100b(侧喷嘴24、20的浇口的进入型腔的入口34、36)之前的位置，如图1A所示。在注射循环开始后，中心注射喷嘴22和销1040的浇口通常是打开的，以仅允许流体材料100b移动至越过100p(位置34、36)的位置。一旦流体材料已移动至刚好越过100p(侧向浇口位置34、36)，则中心喷嘴22的中心浇口32通常由销1040关闭，如图1B、1C、1D和1E所示。然后，通过向上游抽出侧向喷嘴销1041、1042，打开侧向浇口34、36，如图1B-1E所示。如下所述，如以下所述般对侧向销1041、1042向上游抽出的速率或移动速度进行控制。

在可替代的实施方案中，中心浇口32与关联的致动器940和阀销1040在侧向浇口34、36打开时、打开期间以及打开之后可保持打开，以便流体材料通过中心浇口32和两个侧向浇口34、36或二者之一同时流入型腔30。

当侧向浇口34、36打开，且允许流体材料NM经模具型腔刚进入已从中心喷嘴22注射越过浇口34、36的流102p内时，两个流NM和102p彼此混合。如果流体材料NM的速度过高(例如，当注射流体材料通过浇口34、36的流速最大时经常发生)，浇口34、36注射入模具型腔的区域处的最终冷却成型产品中的两个流102p和NM的混合处将出现可视线或缺陷。在浇口34、36最初被打开以及当NM最初进入流动流102p之后，通过一开始以减小的流速注射NM相对较短的一段时间，然后可减少或除去最终成型产品中出现的可视线或缺陷。

开始从关闭位置向上游抽出销1041、1042的速率或速度通过控制器16(图1、图2)控制，控制器16控制气动流体从驱动系统700至致动器940、941、942的速率和流向。如下详细所述，计量的驱动流体压力与阀销或致动器活塞位置的预定曲线(其实例如图5AA、图5BB所示)，或计量的驱动流体压力与经过的时间的预定曲线(其实例如图5AAA、图5BBB所示)输入控制器，作为用于以相对于一个或多个选定的较高抽出速度而言减小的速度控制阀销1041等抽出的基础。较高的速度通常选择为系统能够驱动致动器的最高速度。控制器16从设置在与计量阀600的出口连通的驱动流体管路内的压力传感器603(或605、607)实时接收信号，该信号指示管路703(或705、707)内的减小的驱动流体压力。控制器16命令阀600移动至使得管路内的流体压力与沿压力-时间曲线(例如，图5AAA或图5BBB)或压力-位置曲线(图5AA或图5BB)的任何给定时间或任何给定销位置点处的预定曲线的压力匹配的开度。计量阀600的出口管路中的压力与致动器941(940、942)和关联的阀销1041(1040、1042)的抽出运动的速度成比例且对应。

如文中所用，"控制器"是指包括包含所有用于实现并构造本文描述的方法、功能和装置的必要或所需单独电子处理、存储器和电信号生成组件的单个盒或多个盒(通常相互连接并彼此通信)的电气和电子控制装置。这种电子和电气组件包括程序、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、电池和用于控制本文所讨论的任何可变参数(例如，持续时间、电信号输出程度等)的指令。例如，控制器的组件(作为本文使用的术语)包括执行诸如监控、警告和开始注射成型循环功能的程序、控制器等，包括用作独立器件用于执行诸如发信号和命令单个注射阀或一系列相互依存的阀开始进行注射(即从浇口打开位置的浇口移动致动器和关联的阀销)的控制器件。此外，尽管本发明的典型或优选实施方案中采用了流体驱动致动器，但是由电动机或驱动源提供动力的致动器可替代地用作致动器组件。

如图2A-2AAA、2B所示，气动流体供应源14首先通过方向阀750机构供给，方向阀750机构在两个方向(流体流出以向上游抽出销(图2A、2AA)和流体流入以向下游驱动销(图2AAA))的任一个方向上将气动流体流切换至致动器气缸。注射循环开始时，侧向阀34、36的浇口关闭，且气动系统处于图2AAA中的方向配置。当循环开始时，气动系统700的方向阀750的方向配置通过控制器16切换至图2A或图2AA中的配置。气动系统包括限流阀600，限流阀600由控制器16控制以改变气动流体至致动器941、942的流速，从而根据预定压力曲线(例如，图5AA、5AAA、5BB、5BBB)改变致动器941/阀销1041向上游移动的速率，或向下游驱动致动器941/阀销1041。尽管图2A、2B中未示出，但是控制器16和气动系统700可通过图1中所示的连接以与控制致动器941的方式相似的方式控制致动器940和942的活塞的移动方向和速率。

使用者通过用户界面上的数据输入对控制器16进行编程，以通过控制限制阀600的开度来命令气动系统700以相对于气动系统700可驱动销1041、1042移动的最大速度而言减小的上游移动速度来驱动销1041、1042。驱动致动器941和关联的阀销1041的减小的速度由减小的驱动流体压力的预定曲线确定，控制器16基于计量的离开阀600的压力(在注射循环期间由管路703中的传感器603感测并发送至控制器16)遵循该预定曲线，控制阀600的开度的控制器16反过来控制离开管路703中的阀600的压力的程度。

如下所述，控制器16以减小的销抽出速率或速度曲线驱动致动器941/阀销1041，直至位置传感器(例如，951、952)检测到致动器941、942或关联的阀销(或另一个组件)已到达某一位置(例如，如图5AA、5BB所示)，如位置传感器951、952在例如受限流动路径RP、RP2的端点COP、COP2(图3B、4B)所感测的位置。

在替代实施方案中，使用者可对控制器16进行编程，以通过控制限制阀600的开度来命令气动系统700按预定的时间量以减小的上游移动速度的曲线驱动销1041、1042。在这种实施方案中，在小于整个注射循环所需时间的预选时间量内以该减小的速率或速度抽出销，进行注射循环的后一部分时，以较高的速度(通常为气动系统能够驱动销1041、1042的最高速度)抽出销1041、1042。命令销以减小的速度抽出所历经的时间量通常在大约0.25秒至大约10秒之间，更通常地在大约0.5秒至大约5秒之间，整个注射循环时间通常在大约4秒至大约30秒之间，更通常地在大约6秒至大约12秒之间。在这种实施方案中，销1041、1042以减小的速度抽出所历经的时间段通常通过反复试验根据经验确定。进行一个或多个，通常是多个注射循环测试运行来用模具制造样品部件。使用不同的时间段来进行每个注射循环测试运行，在测试期间以一个或多个减小的速度抽出销1041、1042，并将这种测试运行期间生产的部件的质量进行对比以确定以减小的速度抽出销的最佳质量生产时间。当最佳时间已确定时，控制器被编程为进行注射循环，其中销1041的抽出速度在预定时间量内以预定减小的抽出速率减小。

图1示出了位置传感器950、951、952，其用于感测致动器气缸940、941、942及其关联的阀销(例如，1040、1041、1042)的位置，并将这种位置信息馈给至控制器16用于监控。如所示，流体材料18从注射成型机注射入歧管流道19，并进一步向下游流动进入侧喷嘴24、22的孔44、46，最后向下游流动穿过浇口32、34、36。当将销1041、1042向上游抽出至销1041的顶端处于上游完全打开位置时(例如，图1D中所示)，流体材料穿过浇口34、36的流速最大。然而，当最初将销1041、1042从浇口关闭位置(图1A)抽出至上游中间位置时(图1B、1C)，销1041、1042的顶端的外表面1155与喷嘴24、20的浇口区域的内表面1254、1256之间形成限制流体材料流速的间隙1154、1156。受限流间隙1154、1156保持足够小以在销1041、1042的顶端的从关闭位置至上游的移动距离RP(如图1、1B、1C、1E以及3B、4B所示)上，将通过浇口34、36的流体材料流1153的速率限制并减小至低于最大流速的速率。

在限制模具材料流1153的路径RP的整个长度上，可按一个或多个时间段以一个或多个减小的速度(小于最大速度)可控地抽出销1041。优选地，在大于RP的约50％的长度上以减小的速度抽出销，且最优选在大于RP的约75％的长度上以减小的速度抽出销。如以下参考图3B和图4B所述，在小于整个受限模具材料流动路径的路径RP2的末端COP2，可以较高或最大速度抽出销1041。

可通过减小或控制销1041、1042的打开或从浇口关闭位置向上游抽出至选择的中间上游浇口打开位置(即，优选为RP长度的75％或更长之处)的速度，减少或除去以上最终在模具型腔内冷却时形成的部件的主体内出现的痕迹或可视线。

RP的长度可以是大约1-8毫米，更通常为大约2-6毫米，更通常为2-4毫米。如图2所示，在这种实施方案中，控制系统或控制器16被预编程为控制阀销1040、1041、1042打开和关闭的顺序和速率。控制器16按至少该预定的时间量控制阀销1041、1042从其浇口关闭位置移动的速率(即，向上游移动的速度)，即所选择的以该选择的减小的速率抽出销的预定时间量。

阀销1041、1042的抽出速度通过调节通过限流阀600(图1、2、2A、2B)从供应源14泵送至致动器941、942的气动驱动流体流而确定。当限流阀600完全打开时(即100％打开)，允许最大流量的加压气动流体流至致动器气缸，阀销1041、1042以最大移动速度向上游被驱动。

根据本发明，响应于传感器603感测的离开限流阀600的驱动流体压力而调节限流阀600的开度。控制器将限流阀600的开度自动调节至低于100％打开，以使管路703内减小的压力匹配并遵循例如图5AA、5AAA、5BB、5BBB所示的压力预定曲线，进而调节流至致动器气缸的加压气动流体的速率和流量，进而在选择的时间段(如图5AAA或5BBB所示)内根据管路703内的预定出口压力调节销1041、1042向上游移动的速度，或直至致动器/阀销已向上游移动至预定位置(如图5AA、5BB中所示)，预定上游位置由位置传感器951、952、950感测并控制器16发信号。预定时间量(图5AAA、5BBB)结束，或到达预定上游位置(图5AA、5BB)后，控制器16命令计量阀打开至更大的开度以便以更高的速度驱动致动器941/销1041，阀600通常打开至最大开度，从而实现最大可能速度。

在图5AA、5BB的实施方案中，致动器/阀销移动减小的速度路径RP的预定长度RP2，在路径RP2的末端，位置传感器向控制器16发信号，借此控制器16确定已达到末端COP、COP2，且阀600打开至较高速度(通常打开至其100％打开的位置)以允许致动器活塞和阀销1041、1042以最大上游速度FOV受驱动，以减少注射循环的循环时间。

阀600通常包括限流阀，限流阀可以可控地定位在完全关闭(0％打开)与完全打开(100％打开)之间的任何位置。通常通过电源来调节限流阀600的位置，电源可控地驱动使阀旋转的电动机械机构，例如对控制器16的电信号输出(即电能、电功率、电压、电流或安培值的输出)形成的电磁场做出反应的旋转线轴，传统电输出器件可很容易且可控地改变电信号输出的程度或量。电动机构可以可控地受驱动以使阀600打开或关闭至与输入以驱动电动机构的电能的量或程度成比例的开度。销1041、1042向上游抽出的移动速度进而与阀600的开度成比例。因此，销1041、1042向上游移动的速率与输入电动机构以驱动阀600的电能的量或程度成比例。所选择的用于驱动阀600的电动机构首先产生将阀打开至其100％打开位置所需的最大量的电能或功率(例如，电压或电流)。

使用者通过向控制器16输入减小的出口流体压力的曲线而在给定的向上游移动长度上或给定的时间量内实现销1041、1042以减小的速度向上游移动，出口流体压力的减小通过将操作计量阀600的电驱动机构调节至低于将阀600打开至100％打开(驱动流体压力最大)所需最大量电能或输入功率(电压或电流)的100％而实现，且更不必说，致动器/销速度也最大。

在一个实施方案中，使用者可通过，将相对于致动器/销的位置的减小的出口压力(或其它与之对应的数据)曲线，输入至控制器16，来实现减小的致动器/销抽出速度曲线。出口压力是在注射循环的向上游抽出部分期间离开计量阀600的阀驱动流体的压力。在所提供的实例中，出口压力将是分别由传感器603、605、607感测的管路703、705或707之一内的压力。在另一个实施方案中，使用者可通过，将相对于从浇口关闭时开始抽出的时间的减小的出口压力(或其它与之对应的数据)曲线，输入至控制器16，而实现减小的致动器/销抽出速度曲线。

使用者还可以预先选择阀销的移动路径RP、RP2的长度，或阀销的速度减小位置的其它结束点，或在其移动过程中限制穿过浇口的材料流的其它组件，并将这种选择输入控制器16。在替代实施方案中，使用者可预先选择浇口受在受限路径长度RP、RP2上移动的阀销限制的持续时间，并将这种选择输入控制器16。

控制器16包括接收并执行用户输入的常规程序或电路。控制器可包括使得使用者能够输入选择的销速度作为变量而非一定百分比的电输出的程序或电路，控制器16的程序自动将使用者的输入转换成合适的指令，以减少至驱动阀600的电动机构的输入。

通常，使用者选择与减小的销抽出速度对应的计量出口驱动流体压力曲线，减小的销抽出速度小于最大速度(即阀600完全打开时的速度)的大约90％，更通常地小于最大速度的大约75％，甚至更通常地小于最大速度的大约50％，其中销1041、1042在该小于最大速度的速度下由气动系统驱动。致动器941、942及其关联的销1041、1042受驱动的实际最大速度通过选择致动器941、942的尺寸和构造、限制阀600的尺寸和构造以及使用者选择使用的气动驱动流体的加压度和类型预先确定。气动系统的最大驱动速率由系统的制造商和使用者预先确定，且通常根据模具以及待制造的注塑成型部件的应用、尺寸和性质选择。

如图5A、5B、5C、5D所图示的程序的一系列实例所示，可选择减小的销抽出速度的一个或多个曲线，且销可由受限制的气动流体流在浇口关闭位置(X轴和Y轴零点位置)与最终上游中间浇口打开位置(例如，在图5A的实例中为4mm，在图5B的实例中为5mm)之间驱动，在上游中间浇口打开位置处，控制器16响应于位置感测而命令驱动系统以更高(通常为最大)的上游移动速度(如所示，在图5A-5D的实例中为100毫米/秒)驱动销1041、1042向上游移动。在图5A、5B的实例中，减小的销速度的曲线在初始速度减小的路径长度上选择为大约50毫米/秒、25毫米/秒和75毫米/秒。实际上，可以或可能无法精确地得知销的速度，图5A、5B中的Y速度轴与图5AA、5AAA、5BB、5BBB中的驱动流体压力曲线对应，对其精确度的控制取决于控制限流阀600打开的精确度并随之略微改变，100毫米/秒对应于阀600完全地100％打开(且销以最大速度受驱动)；且50毫米/秒对应于输入电动机构的驱动限制阀600打开至其最大100％开度的一半的电能的50％。在图5A的实例中，阀销1041、1042以减小的50毫米/秒的速度移动通过的路径长度RP为4mm。在销1041、1042已被驱动至距浇口关闭GC位置大约4mm的上游位置COP之后，控制器16命令驱动阀600的电动机构(通常为受磁场或电磁场驱动的器件，例如线轴)在销(及其关联的致动器活塞)由气动系统以100毫米/秒的最大移动速率(对于预定且给定的加压气动系统而言)驱动时将限流阀600打开至100％完全打开。

图5B-5D图示了各种用于以减小的速度驱动销1041、1042各种持续时间的各种替代曲线。例如，如图5B所示，销以25毫米/秒的速度被驱动0.02秒，然后以75毫米/秒的速度被驱动0.06秒，然后允许销达到阀完全打开的速度，示为100毫米/秒。阀完全打开或最大速度通常由驱动阀销的气动(或气动)阀或电动机驱动系统的性质确定。在为气动(或气动)系统的情况下，系统能够实现的最大速度由泵、流体输送通道、致动器、驱动流体(液体或气体)、限流阀等的性质、设计和尺寸确定。

图5A-5D显示了在速度减小期结束时阀销的速度，可命令阀600基本上立即位于完全打开位置，或替代地可命令阀600采取更渐进的方式(在0.08至0.12秒之间)达到如图5D所示的阀最大开度。在所有情况下，控制器16命令阀销1041、1042不断向上游移动，而非遵循销在注射循环期间可能向下游移动的驱动流体压力曲线。最优选地，致动器、阀销、阀和流体驱动系统适于使阀销在浇口关闭位置与限定致动器和阀销的行程结束位置的最大上游移动位置之间运动。最优选地，阀销在其越过上游浇口打开位置向上游移动的过程中在一个或多个时间或位置处以最大速度运动。

作为所描绘和描述的气动系统的替代方案，可以与以上描述的针对气动系统的相同方式使用并实现气动系统或气体驱动系统。

优选地，阀销和浇口构造成或适于彼此配合，以在阀销的顶端移动经过速度受限制路径RP的过程中限制并改变流体材料流1153(图3A-3B、图4A-4B)的速率。更通常地，如图3A、图3B所示，销1041、1042的端部1142的径向顶端表面1155为圆锥形或锥形，且销表面1155意在与其配合的浇口1254的表面与圆锥形或锥形构造互补。替代地，如图4A、图4B所示，销1041、1042的顶端1142的径向表面1155可为圆柱形构造，且浇口可具有圆柱形表面1254，当销1041处于下游浇口关闭位置时，圆柱形表面1254与顶端表面1155配合将浇口34关闭。在任何实施方案中，销1041的顶端1142的径向表面1155在顶端1142通过并沿受限流动路径RP移动的长度上形成受限流动通道1154，受限流动路径RP相对于销1041、1042处于浇口完全打开位置时(即当销1041的顶端1142已移动至或超出受限流动路径RP的长度时)的流速限制或减小流体材料流1153的流量或速率，受限流动路径RP为例如图5A-5C中的向上游移动4毫米的位置。

在一个实施方案中，随着销1041的顶端1142继续从浇口关闭GC位置(如例如图3A、4A中所示)向上游移动通过RP路径的长度(即移动预定时间量的路径)，流体材料流1153通过限制间隙1154并通过浇口34进入型腔30的速率从浇口关闭GC位置处的0持续增大至销的顶端1142到达图5A-5D中的位置FOP(完全打开位置)时的最大流速，在位置FOP，销不再限制注射成型材料流动通过浇口。在这种实施方案中，当销顶端1142到达图5A、图5B中的FOP(完全打开)位置，预定时间量结束时，气动系统立即以通常最大速度FOV(完全打开速度)驱动销1041，以便限制阀600打开至100％完全打开。

在实施方案中，在顶端1142已到达受限流动路径RP2的末端，且顶端1142不一定处于流体流1153不再受限制的位置的情况下，当销已到达销1041以更高通常为最大上游速度FOV受驱动的切换位置COP2时，流体流1153可仍被限制成低于最大流量。在实例图3B、图4B中所示的实例中，当销已以减小的速度移动预定路径长度，且顶端1142已到达切换点COP时，销1041的顶端1142(及其径向表面1155)不再限制流体材料流1153通过间隙1154的速率，这是因为间隙1154已增大至不再将流体流1153限制为低于材料流1153的最大流速的尺寸。因此，在图3B所示的一个实例中，注射材料流1153在顶端1142的上游位置COP达到最大流速。在图3B、图4B所示的另一个实例中，可以减小的速度驱动销1041较短的路径RP2(其小于受限成型材料流动路径RP的整个长度)，且可在较短受限路径RP2的末端COP2处将销1041的速度切换至更高或最大速度FOV。在图5A、5B的实例中，上游FOP位置分别距浇口关闭位置大约4mm和5mm。图5C、图5D示出了其它替代上游FOP位置。

在图4B所示的另一个替代实施方案中，可驱动且可命令以减小的或小于最大速度的速度驱动销1041较长的具有上游部分UR的路径长度RP3，在上游部分UR处注射流体成型材料流不受限制，而以对于给定注射成型系统而言的最大速率流动通过浇口34。在该图4B的实例中，销1041的速度或驱动速率未改变，直至销1041的顶端或致动器941已到达转换位置COP3。在本实施方案中，位置传感器感测阀销1041或关联的组件已移动了路径长度RP3或已到达选定路径长度的末端COP3，控制器接收并处理这种信息，且命令驱动系统以更高的通常为最大的速度向上游驱动销1041。在另一个替代实施方案中，可在从浇口关闭位置GC直至行程末端EOS位置的注射循环期间，以小于最大速度的速度驱动销1041通过销的整个移动路径，控制器16被编程为命令致动器的驱动系统在初始路径长度或时间段以一个减小的速度进行驱动，并在速度减小的初始路径或时间段之后，在注射循环的剩余部分以另一个小于最大速度的速度进行驱动，借此致动器/阀销在整个浇口关闭GC至完全打开EOS的循环中以小于最大速度的速度移动。

在图5A至图5D的实例中，FOV为100毫米/秒。通常，当以减小的速度驱动销1041的时间段或路径长度已结束或已达到，且销顶端1142已到达位置COP、COP2时，限制阀600打开至100％完全打开速度FOV位置，以便以气动系统能够驱动致动器941、942的最大速度或移动速率驱动销1041、1042。替代地，可以小于最大速度的预选FOV速度驱动销1041、1042，当限制阀600完全打开时，该预选FOV速度能够驱动销，其大于在通过路径RP、RP2至COP、COP2位置的过程中驱动销的选定减小速度。

预定减小速度驱动时间结束时，通常进一步向上游驱动销1041、1042越过COP、COP2位置至最大行程末端EOS位置。上游COP、COP2位置位于销顶端1142的最大上游行程末端EOS打开位置的下游。路径RP或RP2的长度通常在大约2毫米至大约8毫米之间，更通常地在大约2毫米至大约6毫米之间，最通常地在大约2毫米至大约4毫米之间。实际上，销1041、1042的最大上游(行程末端)打开位置EOS在从浇口关闭位置GC向上游的大约8毫米至大约18英寸的范围内。

控制器16包括处理器、存储器、用户接口和电路和/或指令，其接收并执行使用者输入的最大阀开度的百分比、输入电动机驱动以打开和关闭限制阀的最大电压或电流的百分比、用于以选定的阀开度和减小的速度驱动阀销的持续时间。

关于使用位置传感器的实施方案，图6A至图6D示出了各种位置传感器100、114、227、132的实例，美国专利公开号20090061034中描述了位置传感器的安装与操作，该专利的公开内容通过引用并入本文。如所示，例如图6A和图6B中的位置传感器可沿致动器活塞223的活塞的整个移动路径跟踪活塞并不断地发出活塞位置信号，根据该数据，通过在活塞223的移动过程中与凸缘104始终保持接合的弹簧加载从动件102可不断地计算RP、RP2、RP3长度上的销速度。机构100不断地向控制器16实时发送信号以报告销1041及其关联的致动器的位置。图6C和图6D示出了使用位置开关的可替代实施方案，位置开关在致动器及其关联的阀销1041的各个具体位置进行位置检测。图6C的实施方案使用带有解扣机构133(tripmechanism)的单个解扣位置开关130a，当活塞223到达解扣机构133的位置时，解扣机构133与活塞表面223a物理接合。图6D的实施方案示出了使用两个单独的具有依次隔开的解扣件133aa和133aaa的位置开关130a、130aa，位置开关130a、130aa报告活塞的每个解扣件接合表面223a之间的时间或距离的差值，控制器16可利用来自该差值的数据基于致动器的从使一个开关130a解扣至使下一个开关130aa解扣的移动时间来计算致动器的速度。在每个实施方案中，当阀销1041、1042已移动至GC与RP、RP2或RP3之间的一个或多个选定中间上游浇口打开位置时，位置开关可向控制器16发信号，以便可将销的速度调节至使用者确定的选定或预定速度。可很容易想到，可使用其它位置传感器机构，例如光学传感器、以机械或电子方式检测阀销或致动器的运动或与致动器或阀销的运动对应的装置的另一个组件的运动的传感器。

如上所述，对致动器的抽出(向上游)速度或销运动的控制通过控制离开计量阀的流体压力的程度实现，对流体压力程度的控制反过来通过控制限流阀600的开度控制。出口流体压力与时间或销位置的曲线预先确定并输入包括程序和指令的控制器，程序和指令基于从传感器603(或605或607)接收的实时压力信号自动调节阀600的位置以调节管路703(或705或707)中的驱动流体的出口压力，其反过来调节致动器941/阀销1041(和/或致动器940、942和阀销1040、1040)向上游运动的速率或速度。

低静摩擦气动活塞

两个固体物体的表面接触之间的静摩擦为克服静态内聚力所需的力的阈值。典型的PTFE或FKM弹性体气动密封件与气缸外壳或活塞杆之间的界面处的静摩擦阻碍气动气缸平滑运动。一旦足够大以使气缸开始运动的力克服了静摩擦，其还与气缸的快速运动对应。因此，静摩擦妨碍了以低速平滑地致动气动致动器的可能性。

与其密封件由弹性体聚合物例如PTFE或FKM等组成的致动器或气缸相比，优先使用密封材料的活动部件之间的静态内聚力较低的气动气缸。这种低静摩擦器件使得可更精确、准确且平滑地控制致动器活塞和阀销的运动，尤其是在使用较低空气压力驱动气缸或致动器的系统中。

使用机械气动限流器

限流阀可用于通过减小空气进入或离开气动动力致动器的活塞室的速率来控制气动活塞和关联的气动致动器的销的工作速度。可通过使用机械地且手动地设置成单速度控制设置的限流器限制进出气缸的流量流速来减小阀浇口致动速度。通过使用压力独立阀，即便速度减小，仍可保持气缸的力。

现成机械限流器的实例：

http://www.automationdirect.com/static/specs/nitraflowinline.pdf

进一步最优选地，使设置在机械限流器与致动器之间的空气的流量最小化以提高致动器的响应性。优选流量小于大约100立方厘米。

动态压力控制阀

动态压力控制阀2030、2032(图7A至图8C)与控制器(其控制对驱动气动致动器活塞的气动气体的限制程度及其流动)结合可用于可控地改变气动气缸内的驱动压力，进而可控地驱动并改变气动致动器活塞和关联的阀销的移动速度。使用这种由控制器控制的限流器允许致动器和销的速度分两步，如在气动系统中实现以及在申请人公开为WO2012074879和WO2012087491的先前国际申请中所公开的那样，该专利的公开内容以全文引用的方式并入本文，其中阀销的行程在初始抽出时慢，然后以高速快速运动返回以允许注射材料完全不受限制地流动。

这种电子限流器还可用于在注射循环过程中根据多个变化的速度的预定曲线引导活塞和阀销移动，例如在2012年11月27日提交的美国申请序列61/730，296中公开的注射循环中，该申请的公开内容以全文引用的方式并入本文，如同在本文中完全阐述般。现成动态压力控制阀的实例：

http://resources.norgren.com/document_resources/en/N_en_6_6_030_VP50.pdf

具有可控限制的集成电子致动器

设置在压缩空气或气体源与进入气动致动器或气缸2020的驱动活塞室的入口2000或离开驱动活塞室的出口2002之间的空气或其它气体的可压缩性会妨碍对气动流的精细控制。本发明可将气动控制机构16集成到致动器或气缸2020的主体内，从而减小可控地注射入致动器2020的活塞驱动室的空气或气体的流量，从而限制压力损耗并减小空气或气体压缩所引起的集合延迟响应影响。安装到致动器2020上的电动机2010、2012可用作致动器2020的互连组件以实现集成流量控制。可精确地控制并改变对电动机转子或轴的精确位置的控制，以精确地改变至活塞驱动室的入口或出口例如口2042的尺寸。具体而言，气动致动器可设有径向截面面积可控地改变的入口或出口2040，其进而用于可控地改变流入或流出致动器驱动室的空气或气体的程度或速率，进而可控地改变致动器活塞和关联的阀销1040、1041的移动速度。步进电机2010、2012与具有算法的控制器16相互连接，该算法命令电机使管(例如，2032)旋转R1、R2以将口2040打开或关闭至任何所需的不同程度，例如图8A中的完全不受限制2032fu、图8B中的部分受限制2032pr以及图8C中的完全受限制2032fr，使得能够实现限制流量的复杂曲线，进而实现活塞或阀销在注射循环过程中的速度和移动的简单或复杂预定曲线。

图7A、7B、7C、8A、8B、8C示出了气动致动器2020的一般实例，如图7A-7C所示，气动致动器2020具有尺寸可控地改变的气体入口2000和气体出口2002并具有通过安装在致动器2020上而集成在致动器2020的主体上或集成入主体的一个或多个电动机2010、2012，该一个或多个集成电动机2010、2012与口尺寸改变机构2030、2032相互连接，口尺寸改变机构2030、2032适于根据预定算法可控地将入口孔2040的尺寸改变成口2000、2002的尺寸，预定算法可控地驱动电机以可控地使管2030、2032旋转R1、R2以使气动驱动流体(例如，空气)以受控的流速和流量输送入和输送出致动器的驱动室。

在另一个实施方案中，图9示出了包括注射流体分配歧管20a的注射成型系统10a，注射流体分配歧管20a将注射流体运送至喷嘴30a的孔口，喷嘴30a具有与通向模具型腔60a的浇口50a配合并连通的出口40a。安装和布置了包括阀销45a和气动或气体(通常为空气)驱动致动器80a的阀，以使使用者控制注射流体通过喷嘴通道35a、出口40a和浇口50a的流速。通过将阀销45a附接至或与致动器80a的可以可控地驱动的活塞70a相互连接，便可以可控地驱动阀销45a。

在图9的实施方案中，活塞70a安装在气体密封式气缸85a内以便其在气缸内可控地向上游和下游往复运动X，更不必说，阀销45a在喷嘴30a的通道35a内亦如此。可通过由一对远程可调节流量控制或计量阀92a、94a组成的远程可控阀系统90a对活塞70a及与其相互连接的阀销45a的运动X进行远程控制，阀92a、94a分别可密封地相互连接在由活塞70a在气缸85a内形成的上部气体驱动室102a和下部气体驱动室104a的流动口82a、84a之间。阀92a、94a连接至远程定位的控制器110a，控制器110a包含可由使用者编程以执行指令的程序，该指令命令阀92、94工作以使气体能够以受控的流速(通常相对于最大流速有所减小)流入和流出驱动室102a、104a，从而当阀销45a的顶端在下游完全关闭位置FC、上游完全打开位置FO以及一个或多个上游中间位置I之间被驱动时，以预选的速度驱动活塞70和关联的阀销45a。可通过控制器发送至电驱动机构的控制信号驱动计量阀92a、94a，电驱动机构将预定量的电力或电能输入阀92a、94a的驱动机构，阀被驱动至与如控制器的程序所命令输入的那样由电驱动机构输入的所述量或程度的电能或电力成比例的开度。

如图所示，系统由主要压缩空气源120a(例如，泵或真空)驱动，压缩空气源120a通过设置并相互连接在空气供应源120a与计量阀92a、94a之间的定向流量阀130a与流量或计量控制阀92a、94a可密封地相互连接。空气供应源120a可向限定可驱动活塞70a和阀销45a的最大速度的系统提供选定的最大气体(空气)压力。可以可控地调节计量阀92a、94a以计量流入和流出方向阀130a的气体的最大流速，以便相对于气体的最大流速可控地减小流入和流出驱动室102a、104a的气体的最大流速。可通过对控制器110a内包含的指令进行编程可控地调节计量阀92a、94a，以计量阀销45a在完全关闭FC位置与完全打开FO位置之间运动的过程中流入和流出驱动室102a、104a的气体的流速。

可通过与控制器110a或直接与传感器(例如，注射机筒螺杆或阀销或致动器位置或位置传感器等)互连的控制信号远程地控制方向阀130a，这些传感器可向方向阀130a发送信号，并命令阀130a运动至使用者预先选择的上游驱动位置或下游驱动位置。可很容易想到，方向阀130a控制流入和流出气体驱动室102a、104a以及计量阀92a、94a的气体的流向，以在阀销45a或活塞70a的任何预选预编程的时间或位置向上游或下游方向驱动活塞70a和阀门。

类似地，可通过与控制器110a的互连可控地调节计量阀92a、94a，以使使用者能够控制或调节阀92a、94a的开度，进而控制或调节流入或流出驱动室102a、104a的压缩气体的流速，进而控制或调节阀销45a在完全关闭FC位置与完全打开FO位置之间进行的运动X的速率或速度。这种对计量阀92a、94a的开度的可编程控制可编程为在阀销45a的顶端在完全关闭FC位置与完全打开FO位置之间的行程长度L的全部或任何部分上改变成任何所需的开度。远程命令计量阀92a、94a运动的程序可编程为基于位置传感器150a感测的活塞70(且更不必说阀销45a)的位置，执行这种指令。或程序可基于使用者输入的由输入控制器110a的程序的时钟160a测量的预定经过时间量来执行这种指令。

在图10的实施方案中，系统10a利用一对手动可调节计量或流量控制阀192a、194a来代替图1中的实施方案的远程电力或电子可调节阀92a、94a。并且，系统10a包括一对分别设置在气流管路的手动可调节阀192a与驱动室口82a以及手动可调节阀194a与驱动室口84a之间的旁通阀182a、184a。在图10的实施方案中，使用者在注射循环开始之前手动设置或调节阀192a、194a的开度，进而将活塞70a和销45a系统的速度设置或调节成单个预定速度。通过远程控制旁通阀182a、184a，经手动设置计量阀192a、194a而确定的单个预定速度可用于行程长度L的任何预定部分或全部，当旁通阀182a、184a被启动时，其将计量阀192a、194a旁路并将来自源120a的气流打开至最大气体驱动流速，且更不必说以最大速度驱动活塞70a。可通过与控制器110a的互连来远程调节旁通阀。使用者通过对控制器110a内的程序进行编程来远程控制旁通阀182a、184a的启动或停用，以在注射循环过程中的任何一个或多个预定时间，或当检测到阀销或活塞位于由位置传感器150a检测并输入控制器110a的一个或多个预定位置时在任何预定时间启动或停用(完全打开或完全关闭)旁通阀182a、184a。

Claims (45)

1.一种用于控制将注射流体材料输送至模具型腔的速度或流量的注射成型装置，所述装置包括：

气动驱动致动器，包括其内安装有活塞的流体密封室，所述活塞与阀销相互连接，

所述活塞在所述流体密封室内形成第一驱动室和第二驱动室，每个驱动室具有各自的流体流动口，所述活塞和所述阀销可沿轴向移动往复路径被驱动，所述轴向移动往复路径具有在允许注射流体材料通过浇口到达模具的上游浇口完全打开位置与所述阀销阻止所述注射材料流动穿过所述浇口到达所述模具的下游浇口完全关闭位置之间延伸的行程长度，

压缩气体源，其产生具有所选最大压力或流速的气流，

气体计量机构，其设置在所述气体源与所述驱动室的流体流动口之一之间，或气体源与驱动室的流体流动口之另一之间，或气体源与驱动室的两个流体流动口之间，所述气体计量机构可以可控地运动至一个或多个可选择的位置，所述可选择的位置将通过流体流动口的其中之一或另一的压缩气体的流速或压力改变为低于压缩气体最大压力或流速的对应的一个或多个减小的压力或流速，

控制器，其包括可编程指令，所述可编程指令设置为：

在从所述下游浇口完全关闭位置至所述上游浇口完全打开位置的行程长度的至少选定部分的过程中，自动且可控地使所述气体计量机构运动至与减小的压力或减小的流速对应的可选择位置的一个或多个，以及

在从所述上游浇口完全打开位置至所述下游浇口完全关闭位置的行程长度的至少选定部分的过程中，自动且可控地使所述气体计量机构运动至与减小的压力或减小的流速对应的可选择位置的一个或多个。

2.一种用于控制将注射流体材料输送至模具型腔的速度或流量的注射成型装置，所述装置包括：

气动驱动致动器，包括其内安装有活塞的流体密封室，所述活塞与阀销相互连接，

所述活塞安装在所述流体密封室内，用于通过非弹性接合或利用设置在所述活塞与所述流体密封室内表面之间的非弹性材料，沿着或抵靠所述流体密封室的内表面进行轴向滑动，

所述活塞在所述流体密封室内形成第一驱动室和第二驱动室，每个驱动室具有各自的流体流动口，所述活塞和所述阀销可沿轴向移动往复路径被驱动，所述轴向移动往复路径具有在允许注射流体材料通过浇口到达模具的上游浇口完全打开位置与所述阀销阻止所述注射材料流动穿过所述浇口到达所述模具的下游浇口完全关闭位置之间延伸的行程长度，

压缩气体源，其产生具有所选最大压力或流速的气流，

气体计量机构，其设置在气体源与驱动室的流体流动口之一之间，或气体源与驱动室的流体流动口之另一之间，或气体源与驱动室的两个流体流动口之间，该气体计量机构可以可控地运动至一个或多个可选择的位置，所述可选择的位置将通过流体流动口之一或另一的压缩气体的流速或压力改变为低于压缩气体最大压力或流速的对应的一个或多个减小的压力或流速，

调节器，其与所述气体计量机构相互连接，所述调节器可手动调节或与包括可编程指令的控制器相互连接，所述可编程指令自动且可控地致动所述调节器，以使所述气体计量机构在从所述上游浇口完全打开位置至所述下游浇口完全关闭位置的行程长度的至少选定部分的过程中，运动至与减小的压力或减小的流速对应的所述可选择位置的一个或多个。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述控制机构包括可编程指令，所述可编程指令可控地使所述气体计量机构在阀销从所述上游浇口完全打开位置行进至所述下游浇口完全关闭位置的行程长度的至少选定部分的过程中，运动至与减小的压力或减小的流速对应的所述可选择位置的一个或多个。

4.根据权利要求2所述的装置，其中所述气体计量机构包括可手动调节的构件，使用者可在注射循环开始之前手动地将所述构件调节至可选择的位置，在整个注射循环过程中可手动调节构件使其始终维持处于所述可选择的位置。

5.根据权利要求2所述的装置，其中远程控制所述气体计量机构以使其自动运动至所述可选择位置的一个或多个，所述控制器可编程以自动引导所述气体计量机构移动至所述一个或多个可选择位置，从而根据预选的算法或程序可控地调节或改变流经流体流动口之一或另一或二者的气体的流速或压力程度。

6.根据权利要求5所述的装置，其中所述控制器包括指令，该指令根据终了的或流逝的预选时间量或根据位置传感器检测的所述致动器或所述阀销的位置来指导改变气体的流速或压力程度。

7.根据权利要求2所述的装置，其中所述控制机构被编程为，从所述阀销或所述致动器处于所述浇口完全关闭位置时开始，使所述计量机构按一初始时间段或一上游移动距离，移动至减小流动通过所述流体流动口之一或另一个的气体的流速或压力的一个或多个选择的位置，其中所述致动器或所述阀销沿所述行程长度的一部分向上游移动了所述的上游移动距离，且其中在所述一段初始时间终了后气体的流速或压力增大，由此在所述一段初始时间终了后所述致动器或所述阀销以较高的速度继续向上游移动。

8.根据权利要求2所述的装置，其中所述计量机构包括电子可编程限流器。

9.根据权利要求2所述的装置，其中所述计量机构包括一个或多个挡板或可调节孔器件，所述挡板或可调节孔器件安装在所述致动器上或安装至所述致动器或与所述致动器一体成形，且可调节至一个或多个可控地改变流体流动口的开放程度的可选择位置。

10.根据权利要求9所述的装置，其中所述一个或多个挡板或可调节孔器件与一个或多个电动机相互连接，所述电动机与所述控制器相互连接，且可控制以选择性地将所述挡板或所述可调节孔器件调节至所述一个或多个可选择位置。

11.一种在注射成型装置的注射循环期间可控制地调节气动致动器活塞或与活塞关联的阀销的移动速率或速度的方法，其中所述致动器包括流体密封室，所述活塞安装在所述流体密封室内形成具有第一流体流动口的第一流体密封驱动室和具有第二流体流动口的第二流体密封驱动室，所述活塞与所述阀销相互连接，可沿轴向移动往复路径驱动所述活塞和所述阀销，所述轴向移动往复路径具有在允许注射流体材料流动通过浇口到达模具型腔的上游浇口完全打开位置与所述阀销阻止注射材料流动通过所述浇口到达所述模具型腔的下游浇口完全关闭位置之间延伸的行程长度，

所述方法包括：

使产生选定最大压力或流速的气流的压缩气体源与流体流动口互相连接，

预先选择对来自压缩气体源的在注射循环过程中通过流体流动口的压缩气体流量的计量开始时间和计量持续时间，

按预选的开始时间和预选的持续时间，计量来自所述压缩气体源的以低于所述压缩气体源的最大压力或流速的流速或压力通过所述流体流动口的压缩气体的流量。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述计量步骤进一步包括，从阀销在注射循环开始时处于下游浇口完全关闭的位置开始，计量压缩气体的流量，其中注射循环开始时活塞或阀销首先向上游抽出。

13.根据权利要求11所述的方法，其中所述计量步骤进一步包括选择计量持续时间，以便在小于所述活塞或所述阀销向上游移动整个行程长度所需时间量的时间段内或在所述阀销向上游的小于所述行程长度的移动距离上计量气体。

14.一种在注射成型装置的注射循环期间可控制地调节气动致动器活塞或与活塞关联的阀销的移动速率或速度的方法，其中所述致动器包括流体密封室，所述活塞安装在所述流体密封室内形成具有第一流体流动口的第一流体密封驱动室和具有第二流体流动口的第二流体密封驱动室，所述活塞与所述阀销相互连接，可沿轴向移动往复路径驱动所述活塞和所述阀销，所述轴向移动往复路径具有在允许注射流体材料流动通过浇口到达模具型腔的上游浇口完全打开位置与所述阀销阻止注射材料流动通过所述浇口到达所述模具型腔的下游浇口完全关闭位置之间延伸的行程长度，

所述方法包括：

将所述注射循环限定为包括第一循环部分和第二循环部分的事件，在所述第一循环部分，首先从所述下游浇口完全关闭位置开始将所述活塞或所述阀销向上游驱动至所述上游浇口完全打开位置，而在所述第二循环部分，将所述活塞或所述阀销向下游驱动回所述下游浇口完全关闭位置，

使所述活塞或所述阀销与产生以选定的最大压力或流速流向所述流体流动口的气流的压缩气体源相互连接，

在所述第一循环部分的至少一部分的过程中以压缩气体源产生的气体的最大压力或流速的计量部分驱动所述活塞或所述阀销，以及

在所述第二循环部分的至少一部分的过程中以所述压缩气体源产生的气体的最大压力或流速的计量部分驱动所述活塞或所述阀销。

15.一种在注射成型装置的注射循环期间可控制地调节气动致动器活塞或与活塞关联的阀销的移动速率或速度的方法，其中所述致动器包括流体密封室，所述活塞安装在所述流体密封室内形成具有第一流体流动口的第一流体密封驱动室和具有第二流体流动口的第二流体密封驱动室，所述活塞与所述阀销相互连接，可沿轴向移动往复路径驱动所述活塞和所述阀销，所述轴向移动往复路径具有在允许注射流体材料流动通过浇口到达模具型腔的上游浇口完全打开位置与所述阀销阻止注射材料流动通过所述浇口到达所述模具型腔的下游浇口完全关闭位置之间延伸的行程长度，

所述方法包括：

将注射循环限定为包括第一循环部分和第二循环部分的事件，在第一循环部分，首先从下游浇口完全关闭位置开始将活塞或阀销向上游驱动至上游浇口完全打开位置，而在第二循环部分，将活塞或阀销向下游驱动回下游浇口完全关闭位置，

使活塞或阀销与产生可以最大速度驱动活塞或阀销的气流的压缩气体源相互连接，

以压缩气体源产生的压缩气体的计量部分驱动活塞或阀销以在第一循环部分的至少一部分的过程中以小于最大速度的选定速度驱动活塞或阀销，以及

以压缩气体源产生的压缩气体的计量部分驱动活塞或阀销以在第二循环部分的至少一部分的过程中以小于最大速度的选定速度驱动活塞或阀销。

16.一种在注射成型装置内进行注射成型循环的方法，所述注射成型装置包括：

歧管，其容纳注射流体成型材料，并具有在注射压力下将所述注射流体成型材料输送至模具型腔浇口的输送通道，

气动致动器，其由具有能够以一个或多个选定的最大移动速率驱动所述致动器的选定最大压力的压缩气体源驱动，所述气动致动器包括一对相对的第一气体驱动室和第二气体驱动室，

所述致动器可驱动地与阀销相互连接，可沿具有选定行程长度的移动路径向上游和下游驱动阀销的顶端，所述行程长度在所述阀销的顶端阻挡浇口以防止所述注射流体材料流入所述型腔的第一位置、一个或多个位于所述第一位置上游的第二位置以及位于所述一个或多个第二位置上游的选定的完全上游位置之间延伸，

通过一阀系统连续向上游方向可控地驱动所述致动器，其中在所述阀销顶端所设置在所述第一位置的上游起始位置、一个或多个上游中间驱动速率位置与上游高驱动速率位置之间可控地调节所述阀系统，当所述阀系统处于所述一个或多个上游中间驱动速率位置时，以一个或多个中间上游移动速率连续向上游方向驱动所述致动器，而当所述阀系统处于所述上游高驱动速率位置时，以一个或多个选定的最大移动速率驱动所述致动器，

通过所述阀系统进一步连续向下游方向可控地驱动所述致动器，其中在一个或多个下游中间驱动速率位置与下游高驱动速率位置之间可控地调节所述阀系统，当所述阀系统处于所述一个或多个下游中间驱动速率位置时，以一个或多个中间下游移动速率连续向下游方向驱动所述致动器，而当所述阀系统处于所述下游高驱动速率位置时，以一个或多个选定的最大移动速率驱动所述致动器，

所述方法包括：

开始注射循环，其中所述阀销的所述顶端处于所述第一位置，而所述阀系统处于所述上游起始位置，

调节所述阀系统使其在所述一个或多个选定的上游中间驱动速率位置工作，以在所述选定行程长度的选定部分或全部行程长度上连续向上游方向驱动所述阀销的所述顶端，

当所述阀销的所述顶端已到达所述选定的完全上游位置时，调节所述阀系统使其在所述一个或多个下游中间驱动速率位置工作，以在所述选定行程长度的选定部分或整个选定行程长度上连续向下游方向驱动所述阀销的所述顶端。

17.根据权利要求16所述的方法，其进一步包括自动调节所述阀系统使其在感测到所述阀销的顶端已到达所述选定的完全上游位置或已经过预定时间量时，在所述一个或多个下游中间驱动速率位置工作。

18.根据权利要求16所述的方法，其进一步包括自动调节所述阀系统使其在感测到所述阀销位于沿所述行程长度的一个或多个预选位置或已经过预选的时间量时，在所述一个或多个选定的上游中间驱动速率位置以及所述一个或多个下游中间驱动速率位置工作。

19.根据权利要求16所述的方法，其中调节所述阀系统使其在所述一个或多个选定的上游中间驱动速率位置工作的步骤包括在所述整个选定行程长度上在所述一个或多个选定的上游中间驱动速率位置工作。

20.根据权利要求16所述的方法，其中调节所述阀系统使其在所述一个或多个选定的下游中间驱动速率位置工作的步骤包括在所述整个选定行程长度上在所述一个或多个选定的下游中间驱动速率位置工作。

21.根据权利要求16所述的方法，其中调节所述阀系统使其在所述一个或多个选定的上游中间驱动速率位置工作的步骤包括调节所述阀系统使其在单个上游中间驱动速率位置工作。

22.根据权利要求21所述的方法，其中调节所述阀系统使其在所述一个或多个选定的上游中间驱动速率位置工作的步骤包括在开始步骤之前手动调节所述阀系统使其在所述单个上游中间驱动速率位置工作。

23.根据权利要求16所述的方法，其中调节所述阀系统使其在所述一个或多个选定的下游中间驱动速率位置工作的步骤包括调节所述阀系统使其在单个下游中间驱动速率位置工作。

24.根据权利要求23所述的方法，其中调节所述阀系统使其在所述一个或多个选定的下游中间驱动速率位置工作的步骤包括在开始步骤之前手动调节所述阀系统使其在所述单个下游中间驱动速率位置工作。

25.根据权利要求16所述的方法，其中所述相对的第一气体驱动室和第二气体驱动室分别可密封地连接至相应的第一计量阀和第二计量阀，其中：

调节所述阀系统使其在所述一个或多个选定的上游中间驱动速率位置工作的步骤包括调节所述第一计量阀和所述第二计量阀之一，且

调节所述阀系统使其在所述一个或多个选定的下游中间驱动速率位置工作的步骤包括调节所述第一计量阀和所述第二计量阀的另一个。

26.根据权利要求16所述的方法，其中所述阀系统与电信号产生器件相互连接，所述电信号产生器件可操作以产生程度可控地变化的电信号，所述阀系统在原位调节以将所述压缩气体的流量增大或减小至与所述电信号产生器件输入所述阀系统的所述电信号的程度成比例的程度，调节所述阀系统的步骤包括操作所述电信号产生器件以调节所述阀系统的位置。

27.根据权利要求16所述的方法，其中所述阀系统的每个开始驱动速率位置、中间驱动速率位置和高驱动速率位置具有不同的开度，所述阀系统的压缩气体以与所述阀系统位置的开度成比例的速率驱动所述致动器和所述阀销，所述一个或多个中间驱动速率位置的开度小于所述高驱动速率位置的开度。

28.根据权利要求16所述的方法，其中感测步骤包括利用位置传感器感测所述阀销的位置，所述位置传感器自动向控制机构发送一个或多个指示所述阀销的所述顶端的位置的信号，所述控制机构响应于从所述位置传感器接收的一个或多个信号而自动调节所述阀系统的位置。

29.根据权利要求26所述的方法，其中所述阀系统可原位调节至与所述电信号产生器件输入所述阀系统的所述电信号的程度成比例的开度，调节所述阀系统的步骤包括操作所述电信号产生器件以可控地调节输入所述阀系统的电信号的程度。

30.根据权利要求16所述的方法，其中所述阀销的顶端限制所述注射流体沿在所述第一位置与所述第二位置之间延伸的所述移动路径的整个长度流动。

31.一种用于控制流体成型材料从注射成型机流至模具型腔的流速的装置，所述装置包括：

歧管，其容纳注射流体成型材料，并具有在注射压力下将所述注射流体成型材料输送至模具型腔浇口的输送通道，

气动致动器，其包括相对的分别可密封地连接至第一计量阀和第二计量阀的第一气体驱动室和第二气体驱动室，

所述致动器由具有能够以一个或多个选定的最大移动速率驱动所述致动器的选定最大压力的压缩气体源驱动，所述致动器可驱动地与阀销相互连接，沿具有选定行程长度的移动路径向上游和下游驱动所述阀销的顶端，所述行程长度在所述阀销的所述顶端阻挡浇口以防止注射流体材料流入型腔的第一位置、一个或多个位于所述第一位置上游的第二位置以及选定的位于所述一个或多个第二位置上游的完全上游位置之间延伸，

通过在所述阀销的所述顶端设置在所述第一位置的上游起始位置、一个或多个上游中间驱动速率位置与上游高驱动速率位置之间可控地调节第一计量阀，连续向上游方向可控地驱动所述致动器，当所述第一计量阀处于所述一个或多个上游中间驱动速率位置时，以一个或多个中间上游移动速率连续向上游方向驱动所述致动器，而当所述第一计量阀处于所述上游高驱动速率位置时，以一个或多个选定的最大移动速率连续向上游方向驱动所述致动器，

通过在一个或多个下游中间驱动速率位置与下游高驱动速率位置之间可控地调节所述第二计量阀，进一步连续向下游方向可控地驱动所述致动器，当所述第二计量阀处于所述一个或多个下游中间驱动速率位置时，以一个或多个中间下游移动速率连续向下游方向驱动所述致动器，而当所述第二计量阀处于所述下游高驱动速率位置时，以所述一个或多个选定的最大移动速率连续向下游方向驱动致动器，

所述装置进一步包括与所述第一计量阀和所述第二计量阀相互连接的控制器，

所述控制器包括指令，所述指令根据利用指示发送至所述控制器的所述阀销的位置的信号的算法命令所述第一计量阀和所述第二计量阀在所述一个或多个上游中间驱动速率位置与所述一个或多个下游中间驱动速率位置之间运动。

32.根据权利要求31所述的装置，其中所述控制器命令所述第一计量阀在整个选定行程长度上的所述一个或多个上游中间驱动速率位置工作。

33.根据权利要求31所述的装置，其中所述控制器命令所述第二计量阀在整个选定行程长度上的所述一个或多个下游中间驱动速率位置工作。

34.根据权利要求32所述的装置，其中所述控制器命令所述第二计量阀在所述整个选定行程长度上的所述一个或多个下游中间驱动速率位置工作。

35.根据权利要求33所述的装置，其中所述控制器命令所述第一计量阀在所述整个选定行程长度上的所述一个或多个上游中间驱动速率位置工作。

36.根据权利要求31所述的装置，其进一步包括感测所述阀销的位置并向所述控制器发送指示所述阀销的位置的信号的位置传感器。

37.根据权利要求36所述的装置，其中所述控制器包括指令，所述指令根据所述控制器从所述位置传感器接收的一个或多个指示所述阀销的预选位置的信号命令所述第一计量阀和所述第二计量阀在所述起始位置、所述一个或多个上游中间驱动速率位置、所述上游高驱动速率位置、所述一个或多个下游中间驱动速率位置和所述下游高驱动速率位置的任意两个或多个之间运动。

38.根据权利要求36所述的装置，其中所述控制器包括指令，所述指令命令所述第一计量阀从所述起始位置运动至所述一个或多个上游中间驱动速率位置，且随后在所述控制器接收到来自所述位置传感器的指示所述阀销已到达所述第二位置的信号时，命令所述第一计量阀从所述一个或多个上游中间驱动速率位置运动至所述上游高驱动速率位置。

39.根据权利要求36所述的装置，其中所述控制器包括指令，在所述控制器接收到来自所述位置传感器的指示所述阀销已到达位于所述第一位置上游的预定位置时，所述指令命令所述第二计量阀从所述一个或多个下游中间驱动速率位置运动至所述下游高驱动速率位置。

40.根据权利要求31所述的装置，其进一步包括与所述阀系统相互连接以可控地驱动所述第一计量阀和所述第二计量阀打开至选定开度的电信号产生器件，所述电信号产生器件产生输出程度可控地改变的电信号，所述第一计量阀和所述第二计量阀的开度可调节，即与所述电信号的输出程度成比例。

41.根据权利要求31所述的装置，其中所述第一计量阀和所述第二计量阀的每个位置具有不同的开度，以与所述阀系统位置的开度成比例的速度来驱动所述致动器和所述阀销，所述控制器命令产生电信号，所述电信号将所述阀系统调节至与所述电信号的输出程度成比例的开度，可对所述控制器进行编程以命令产生具有一个或多个对应的第一选定输出程度的一个或多个第一电信号，所述一个或多个对应的第一选定输出程度使所述阀系统运动至所述一个或多个中间驱动速率位置以便以一个或多个第一速度向上游方向驱动所述致动器，可对所述控制器进行编程以当所述控制器从所述位置传感器接收到所述阀销的顶端已到达所述第二位置时命令产生第二电信号，所述第二电信号具有第二选定输出程度，所述第二选定输出程度使所述阀系统运动至以高于所述一个或多个第一速度的第二速度驱动所述致动器的高驱动速率位置。

42.根据权利要求31所述的装置，其中所述控制器包括指令，所述指令根据一个或多个预定时间量，或根据一个或多个流逝时长，命令所述第一计量阀和所述第二计量阀在所述一个或多个上游中间驱动速率位置与所述一个或多个下游中间驱动速率位置之间运动。

43.一种用于控制流体成型材料从注射成型机流至模具型腔的流速的装置，所述装置包括：

歧管，其容纳注射流体成型材料，并具有在注射压力下将所述注射流体成型材料输送至模具型腔浇口的输送通道，

气动致动器，其包括相对的分别可密封地连接至第一计量阀和第二计量阀的第一气体驱动室和第二气体驱动室，

所述致动器由具有能够以一个或多个选定的最大移动速率驱动所述致动器的选定最大压力的压缩气体源驱动，所述致动器可驱动地与阀销相互连接，可沿具有选定行程长度的移动路径向上游和下游驱动所述阀销的顶端，所述行程长度在所述阀销的所述顶端阻挡浇口以防止注射流体材料流入型腔的第一位置、一个或多个位于所述第一位置上游的第二位置以及选定的位于所述一个或多个第二位置上游的完全上游位置之间延伸，

通过在所述阀销的所述顶端设置在所述第一位置的上游起始位置、一个或多个上游中间驱动速率位置与上游高驱动速率位置之间可控地调节第一计量阀，连续向上游方向可控地驱动所述致动器，当所述第一计量阀处于所述一个或多个上游中间驱动速率位置时，以一个或多个中间上游移动速率连续向上游方向驱动所述致动器，而当所述第一计量阀处于所述上游高驱动速率位置时，以一个或多个选定的最大移动速率连续向上游方向驱动所述致动器，

通过在一个或多个下游中间驱动速率位置与下游高驱动速率位置之间可控地调节所述第二计量阀，进一步连续向下游方向可控地驱动所述致动器，当所述第二计量阀处于所述一个或多个下游中间驱动速率位置时，以一个或多个中间下游移动速率连续向下游方向驱动所述致动器，而当所述第二计量阀处于所述下游高驱动速率位置时，以所述一个或多个选定的最大移动速率连续向下游方向驱动致动器，

所述第一计量阀和所述第二计量阀在注射循环开始之前可手动调节，以选择使所述第一计量阀在所述注射循环期间运动至所述一个或多个上游中间驱动速率位置，且使所述第二计量阀在所述注射循环期间运动至所述一个或多个下游中间驱动速率位置。

44.根据权利要求43所述的装置，其进一步包括分别与所述第一计量阀和所述第二计量阀相互连接的第一控制阀和第二控制阀，所述第一控制阀和所述第二控制阀与所述控制器相互连接，所述控制器包括指令，所述指令根据利用所述阀销的至少一个预定位置或预定时间量的算法可控地调节所述第一控制阀和所述第二控制阀以将所述第一计量阀和所述第二计量阀旁路。

45.根据权利要求44所述的装置，其中所述第一控制阀和所述第二控制阀通常分别相互连接在，所述第一气体驱动室与所述第一计量阀之间，以及所述第二气体驱动室与所述第二计量阀之间。