CN105121120B - 注射成型流量控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种用于控制从注射成型机流向型腔的流体模料的速度的装置，该装置包括：具有流体输送通道的分流管，与阀销相互连接的执行机构，所述阀销具有可在第一位置、上游的第二位置以及第二位置上游的第三位置之间驱动的梢端，所述执行机构和所述阀销通过阀门系统平移驱动，所述阀门系统在一起始位置、若干中间驱动速度位置和高驱动速度位置之间可调节，压力传感器和控制器，所述压力传感器感测驱动流体的计量压力，所述控制器命令所述阀门系统持续向上游驱动阀销，且包括指令，用于命令阀门系统根据预定的计量压力曲线从起始位置移动至选定的中间驱动速度位置，然后再移动至高驱动速度位置。

Description

注射成型流量控制装置及方法

相关申请

本申请要求申请号为61/730,296(7127US0)、申请日为2012年11月12日的美国临时专利申请，申请号为61/736,878、申请日为2012年12月13日的美国临时专利申请，申请号为61/770,781、申请日为2013年2月28日的美国临时专利申请，申请号为61/802,878、申请日为2013年3月18日的美国临时专利申请以及申请号为61/838,620、申请日为2013年6月24日的美国临时专利申请的优先权，这些美国临时专利申请的全部公开内容在此通过引用并入本申请。

下述所有的公开内容在此通过引用并入本申请：美国专利5,894,025、美国专利6,062,840、美国专利6,294,122、美国专利6,309,208、美国专利6,287,107、美国专利6,343,921、美国专利6,343,922、美国专利6,254,377、美国专利6,261,075、美国专利6,361,300(7006)、美国专利6,419,870、美国专利6,464,909(7031)、美国专利6,599,116、美国专利7,234,929(7075US1)、美国专利7,419,625(7075US2)、美国专利7,569,169(7075US3)、申请日为2002年8月8日的美国专利申请序列10/214,118(7006)号、美国专利7,029,268(7077US1)、美国专利7,270,537(7077US2)、美国专利7,597,828(7077US3)、申请日为2000年10月30日的美国专利申请序列09/699,856(7056)号、申请日为2002年10月11日的美国专利申请序列10/269,927(7031)号、申请日为2000年2月15日的美国专利申请序列09/503,832(7053)号、申请日为2000年9月7日的美国专利申请序列09/656,846(7060)号、申请日为2001年12月3日的美国专利申请序列10/006,504(7068)号、申请日为2002年3月19日的美国专利申请序列10/101,278(7070)号。

背景技术

为了提高或降低流体材料的流速，使其在注射周期期间与流体流速的预定曲线相对应，已研制出了一种具有流动控制机构的注射成型系统，所述机构在注射周期期间控制阀销移动，使销在注射周期内向上游或下游移动。传感器能够感测注射流体材料或装置的状况，如销钉位置，并将代表感测状况的信号发送至包含于控制器内的程序，所述控制器将所述信号当作变量输入，用于根据预定曲线控制阀销的移动。

发明内容

根据本发明，提供了一种在注射成型装置中执行注射成型周期的方法，所述注射成型装置包括：

注射成型机和接收来自注射成型机的注射模料的分流管，该分流管具有在注射压力下将模料输送至型腔第一浇口的输送通道；

与阀销相互连接的执行机构，将阀销梢端从阻挡浇口以防止注射流体材料流入型腔的第一位置向上游驱动至浇口上游的第二位置，模料在浇口上游的第二位置以高速度流经浇口并从起始位置持续向上游流经第一位置与第二位置之间的一个或多个中间位置，其中，阀销梢端将注射模料限制在低于所述高速度的一个或多个速度下流动，

用于可控地驱动阀销的阀门系统，该阀门系统能够从起始位置可控地移动至若干中间驱动速度位置和高驱动速度位置，高驱动速度位置以高行程速度将阀销向上游驱动，中间驱动速度位置以低于高行程速度的一个或多个中间行程速度将阀销向上游驱动，

阀门系统包括流体流动管线，在计量驱动压力下使驱动流体流出阀门系统出口，

所述方法，包括：

选择一个或多个阀门系统运行或位于若干中间驱动速度位置中的一个或多个位置的持续时间，

开始注射周期，此时，阀销梢端在第一位置且阀门系统在起始位置，

感测流体流动管线内驱动流体的计量压力，

选择计量压力与选定的一个或多个持续时间的曲线，其中，计量压力曲线对应于若干中间驱动速度位置的多个选定位置，

按照选定曲线调节阀门系统，以在若干中间驱动速度位置中的多个选定位置运行一个或多个选定的持续时间，从而持续向上游驱动阀销。

调节步骤可包括在一个或多个选定的中间驱动速度位置在整个注射周期内运行阀门系统，其中，阀销从第一位置移动到冲程位置末端，此时阀门系统位于一个或多个选定的中间驱动速度位置。

所述方法可进一步包括调节阀门系统使其在高驱动速度位置运行，从而在选定的一个或多个持续时间结束时以高行程速度将阀销梢端持续向上游驱动。

当模料已通过另一浇口注入型腔并经过第一浇口流经型腔后，可调节阀门系统，使其在一个或多个中间驱动速度位置运行。

可调节阀门系统，使其在单个选定的持续时间内在单个中间驱动速度位置运行。

阀门系统可与电气信号生成装置相互连接，该电气信号生成装置可运行生成输出变量可控的电气信号，该阀门系统的驱动速度位置可调节，使驱动流体的流量增至与电气信号输出量成比例的程度，调节阀门系统的步骤包括运行电气信号生成装置以生成调节阀门系统驱动速度位置的电气信号，即根据具有选定输出量的电气信号调节阀门系统的驱动速度位置。

阀门系统的每个驱动速度位置通常都具有一个开度，该阀门系统的驱动流体以与阀门系统的位置开度成比例的速度驱动执行机构和阀销，一个或多个中间驱动速度位置的开度低于高驱动速度流动位置的开度。

第一位置与一个或多个中间位置之间沿驱动路径的行程长度通常大约在1毫米至5毫米之间。

在本发明的另一方面，提供了一种用于控制模料流入型腔的速度的装置，该装置包括：

注射成型机和接收来自所述注射成型机的注射模料的分流管，该分流管具有通过浇口以一个或多个流速将模料输送至型腔的输送通道，

执行机构，与具有梢端的阀销相互连接，该执行机构可被驱动，使阀销从下游浇口的关闭位置开始沿行程路径持续向上游移动至并经过一系列连续向上游的中间上游浇口的开启位置，并进一步持续向上游移动至上游浇口的高开启位置，

阀门系统，与执行机构流体连通，通过驱动流体以一个或多个行程速度驱动执行机构，该阀门系统具有一起始位置、若干中间驱动速度位置和高驱动速度位置，起始位置将阀销保持在浇口关闭位置，高驱动速度位置以选定的高速度将执行机构向上游驱动，若干中间驱动速度位置以一个或多个小于选定的高速度的相应速度将执行机构向上游驱动，

与阀门系统相互连接的控制器，该控制器适用于控制阀门系统在起始位置、若干中间驱动速度位置以及高驱动速度位置之间的移动，

压力传感器，其感测流出阀门系统出口的驱动流体的计量压力，该计量压力与阀门系统的驱动速度位置相对应，压力传感器将表示计量压力的信号发送给控制器；

控制器，其包括指令，用于命令阀门系统根据预定的计量压力与一个或多个预先选定的时间曲线从起始位置移动至若干中间驱动速度位置中的选定位置，并在一个或多个预先选定的时间结束时进一步驱动阀门系统从若干中间驱动速度位置的选定位置移动至高驱动速度位置。

阀门系统的每个位置通常都具有相应的开度，控制器适于生成可选输出程度的电气信号，阀门系统的位置开度与由控制器生成的电气信号的输出程度成比例。

电气信号的输出通常是电能、电功率、电压、电流或电流强度中的一个或多个。

优选地，阀门系统位置的每个开度具有相应的驱动流体流速，该流速与阀门系统的位置的相应开度成比例。

阀销的梢端可阻挡浇口以防止模料在第一位置流入型腔，该模料在第二位置以高速流经浇口，且阀销的梢端在第一位置与第二位置之间的一个或多个中间上游位置限制模料以低于高速的速度流动，并且，其中，当该阀门系统位于一个或多个中间驱动速度位置时，阀销位于中间上游位置中的一个或多个位置。

与阀门系统的一个或多个中间驱动速度位置中的最高位置相对应的执行机构的行程速度通常比阀门系统最高驱动速度位置相对应的执行机构的行程速度的75％还要小。

优选地，阀门系统的位置中的每一个都具有相应的开度，执行机构以与该阀门系统的位置开度成比例的速度被驱动，控制器生成的每个电气信号都具有将阀门系统调节至与电气信号输出程度成比例的开度的输出程度。

优选地，控制器可编程，以自动生成一个或多个第一电气信号，该第一电气信号具有一个或多个相应的第一选定输出程度，使阀门系统移动至一个或多个中间驱动速度位置，从而将执行机构持续以低于高速度的一个或多个相应的第一速度向上游驱动，该控制器在一个或多个预定时间结束时生成一第二电气信号，该第二电气信号具有第二选定输出程度，使阀门系统移动至高驱动速度位置，从而以高速驱动执行机构。

该控制器可包括与电气信号生成器相互连接的电气或电子指令，电气或电子指令自动命令电气信号生成器生成电气信号，用于驱动阀门系统从起始位置移动至一个或多个中间驱动位置且在一个或多个预定时间内保持在一个或多个中间传动位置，并进一步命令电气信号生成器生成电气信号，用于在一个或多个预定时间结束时驱动阀门系统从一个或多个中间驱动位置移动至高驱动位置。

优选地，阀门系统的位置中的每一个都具有相应的开度，执行机构以与该阀门系统的位置开度成比例的速度被驱动，控制器生成的每个电气信号都具有将阀门系统调节至与电气信号输出程度成比例的开度的输出程度。

电气信号的输出通常是电能、电功率、电压、电流或电流强度中的一个或多个。

在本发明的另一方面，提供了一种顺序浇口成型系统，其包括模具，具有通向共用型腔的第一和第二浇口，以及分流管，具有通过第一和第二浇口分别将流体模料输送入型腔的第一和第二流体流道，该系统包括：

第一阀门，控制流体材料在第一时间开始时通过第一浇口输送入型腔；

第二阀门，控制流体材料在第一时间之后的第二时间开始时通过第二浇口输送，从而使流体材料在第二时间之前已经通过第一浇口进入型腔并接近第二浇口；

第二阀门包括与具有梢端的阀销相互连接的执行机构，该执行机构可被驱动，使阀销自下游浇口的关闭位置开始沿行程路径持续向上游移动至并经过一系列连续向上游的中间上游浇口的开启位置，并进一步持续向上游移动至上游浇口的高开启位置，

与第二执行机构流体连通的阀门系统，通过驱动流体以一个或多个行程速度驱动第二执行机构，该阀门系统具有一起始位置、若干中间驱动速度位置和高驱动速度位置，起始位置将阀销保持在浇口关闭位置，高驱动速度位置以选定的高速度将所述第二执行机构向上游驱动，若干中间驱动速度位置以一个或多个小于选定的高速度的相应速度将执行机构向上游驱动，

与阀门系统相互连接的控制器，该控制器适于控制阀门系统在起始位置、若干中间驱动速度位置以及高驱动速度位置之间的移动，

压力传感器，其感测流出阀门系统出口的驱动流体的计量压力，该计量压力与阀门系统的驱动速度位置相对应，该压力传感器将表示计量压力的信号发送给控制器；

控制器，其包括指令，用于命令阀门系统根据预定的计量压力与一个或多个预先选定的时间曲线从起始位置移动至若干中间驱动速度位置中的选定位置，并在一个或多个预先选定的时间结束时进一步驱动阀门系统从若干中间驱动速度位置的选定位置移动至高驱动速度位置。

在本发明的另一方面，提供了一种在注射成型装置中执行注射成型周期的方法，所述注射成型装置包括：

接收注射流体模料的分流管，该分流管具有在注射压力下将注射流体模料输送至型腔第一浇口的输送通道，

与阀销相互驱动连接的执行机构，该阀销具有可沿驱动路径驱动的梢端，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，阀销梢端阻挡浇口防止注射流体材料流入型腔，第二位置在第一位置的上游，其中，阀销的梢端限制注射流体沿在第一位置和第二位置之间延伸的驱动路径的至少一部分长度流动，第三位置在第二位置的上游，注射流体材料在此自由流经第一浇口，不受阀销梢端的限制，

所述执行机构由阀门系统驱动，所述阀门系统可在起始位置、若干中间驱动速度位置和高驱动速度位置之间受控地调节，当阀门系统位于若干中间驱动速度位置中的其中一个位置时，该执行机构以若干相应的中间行程速度被向上游驱动，且当阀门系统位于高驱动速度位置时，该执行机构以高于若干中间行程速度的行程速度被驱动；

该阀门系统包括流体流动管线，其在计量压力下使驱动流体流出阀门系统出口，

所述方法，包括：

选择第一位置与第二位置之间的行程长度，

感测流体流动管线内驱动流体的计量压力，

感测阀销位置，

选择计量压力与阀销位置的曲线，计量压力曲线与若干中间驱动速度位置的选定位置相对应，

阀销梢端在第一位置且阀门系统在起始位置时开始注射周期，

根据选定曲线调节阀门系统，使其在若干中间驱动速度位置中的选定位置运行，以从第一位置向第二位置持续向上游驱动阀销的梢端，

感测阀销位置，以判定阀销梢端到达第二位置的时间，

当在感测步骤中判定阀销梢端已到达第二位置时，调节阀门系统，使其在高驱动速度位置运行，从而以较高的行程速度持续向上游驱动阀销的梢端。

在该方法中，调节阀门系统以在一个或多个选定的中间驱动速度位置运行的步骤在注射流体模料之前已经通过另一浇口注入型腔且所述流体模料已经由第一浇口流经型腔之后开始。

调节阀门系统以在一个或多个选定的中间驱动速度位置运行的步骤通常包括调节阀门以在单个中间驱动速度位置运行。

优选地，阀门系统的高驱动速度位置以阀门系统能够驱动执行机构的最大行程速度驱动执行机构。

优选地，阀门系统与电气信号生成装置相互连接，该电气信号生成装置可运行生成变量可控的电气信号，阀门系统的位置可调节，以使驱动流体流量增至与电气信号生成装置向阀门系统输入的电气信号的程度成比例的程度，调节阀门系统的步骤包括运行电气信号生成装置，以调节阀门系统的位置。

阀门系统的起始位置、中间驱动速度位置和高驱动速度位置中的每一个都可具有不同的开度，该阀门系统的驱动流体以与其位置的开度近似成比例的速度驱动执行机构和阀销，一个或多个中间驱动速度位置的开度小于高驱动速度位置的开度。

第一位置与第二位置之间沿驱动路径的行程长度选定为大约在1～5毫米之间。

优选地，感测步骤包括通过位置传感器感测阀门位置，该位置传感器将一个或多个表示阀销梢端位置的信号自动发送至控制机构，控制机构响应从所述位置传感器接收到的一个或多个信号自动调节阀门系统的位置。

控制机构通常包括电气信号生成装置，该电气信号生成装置可运行生成变量可控的电气信号，阀门系统的位置可调节到与电气信号生成装置向阀门系统输入的电气信号程度近似成比例的开度，调节阀门系统的步骤包括运行电气信号生成装置，以可控地调节输入阀门系统的电气信号程度。

优选地，阀销梢端限制注射流体沿在第一位置与第二位置之间延伸的驱动路径的全长的流动。

在本发明的另一方面，提供了一种用于控制来自注射成型机的流体模料流向型腔的流速的装置，该装置包括：

接收注射流体模料的分流管，该分流管具有输送通道，该输送通道将注入的流体材料输送至通向型腔的第一浇口；

与阀销相互连接的执行机构，该阀销具有可沿驱动路径驱动的梢端，该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，阀销梢端阻挡第一浇口以防止注射流体材料流入型腔，第二位置在第一位置的上游，其中，阀销的梢端限制注射流体沿在第一位置和第二位置之间延伸的驱动路径的至少一部分长度流经第一浇口，第三位置在第二位置的上游，注射流体材料在此自由流经第一浇口，不受阀销梢端的限制，

执行机构和阀销由阀门系统以可控的行程速度平移驱动，该阀门系统在起始位置、若干中间驱动速度位置和高驱动速度位置之间可控地调节，当阀门系统位于若干中间驱动速度位置中的一个或多个位置时，执行机构以相应的若干中间行程速度被向上游驱动，且当阀门系统位于高驱动速度位置时，执行机构以高于若干中间行程速度的行程速度被驱动；

位置传感器，

压力传感器，

控制器，

位置传感器感测阀销位置并将表示阀销位置的信号发送至控制器；

压力传感器感测流出阀门系统出口的驱动流体的计量压力，该计量压力与阀门系统的驱动速度位置相对应，压力传感器将表示计量压力的信号发送至控制器；

控制器命令阀门系统将执行机构和阀销从起始位置持续向上游驱动至第二位置，然后至第三位置；该控制器包括命令，当控制器接收到位置传感器表示阀销已达第二位置的信号时命令阀门系统根据预定的计量压力与阀销位置曲线从起始位置移动至若干中间驱动速度位置中选定的与计量压力曲线相对应的位置，然后再从若干中间驱动速度位置中选定的位置移动至高驱动速度位置。

优选地，此种装置进一步包括电气信号生成装置，该电气信号生成装置与阀门系统相互连接，以将阀门系统可控地驱动至选定开度，电气信号生成装置生成输出变量可控的电气信号，阀门系统的开度可调节，该开度与所述电气信号的输出程度近似成比例。

电气信号生成装置通常与控制器相互连接，该控制器命令电气信号生成装置生成输出变量与阀门系统的一个或多个中间驱动速度位置以及第三驱动速度位置的开度相对应的电气信号。

优选地，注射材料流动受限的驱动路径部分的长度至少大约在第一位置与第二位置之间的驱动路径长度的30％。

第一位置与第二位置之间的驱动路径的长度通常大约在1～5毫米之间。

优选地，阀销和执行机构以最大上游行程速度驱动，该阀门系统能够以当阀门系统位于高驱动速度位置时的最大上游行程速度驱动执行机构。

与阀门系统的一个或多个中间传动位置中的最高位置相对应的阀销的行程速度通常比与高传动位置相对应的阀销的行程速度的75％要小。

阀门系统的每个位置都可具有不同的开度，执行机构和阀销以与阀门系统的位置的开度成比例的速度被驱动，控制器命令生成将阀门系统开度调节成与电气信号输出成比例的程度的电气信号，该控制器可编程，以命令生成一个或多个具有一个或多个相应的第一选定输出程度的第一电气信号，使阀门系统移动至一个或多个中间驱动速度位置，从而在上游方向以一个或多个第一速度驱动执行机构，对控制器进行编程，以当其接收到来自位置传感器的表示阀销梢端已到达第二位置的信号时生成第二电气信号，该第二电气信号具有第二选定输出程度，使阀门系统移动至高驱动速度位置，从而以高于一个或多个第一速度的第二速度驱动执行机构。

阀门系统通常被驱动至与电气信号的输出程度近似成比例的开度。

在本发明的另一方面，提供了一种顺序浇口成型系统，该系统包括模具，其具有通向共用型腔的第一和第二浇口，以及分流管，其具有通过第一和第二浇口分别将流体模料输送入型腔的第一和第二流体流道，该系统包括：

第一阀门，其控制流体材料在第一时间开始时通过第一浇口输送入型腔；

第二阀门，其控制流体材料在第一时间之后的第二时间开始时通过第二浇口输送，从而使流体在第二时间之前已经通过第一浇口进入型腔并接近第二浇口；

第二阀门包括执行机构，所述执行机构与具有梢端的阀销相互连接，梢端可沿驱动路径驱动，该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，阀销梢端阻挡第二浇口以防止注射流体材料流入型腔，第二位置在第一位置的上游，其中，阀销的梢端限制注射流体沿在第一位置和第二位置之间延伸的驱动路径的至少一部分长度通过第二浇口的流动，第三位置在第二位置的上游，注射流体材料在此自由流经第二浇口，不受所述阀销梢端的限制，

执行机构和阀销由阀门系统以可控的行程速度平移驱动，该阀门系统在起始位置、若干中间驱动速度位置和高驱动速度位置之间可控地调节，当阀门系统位于若干中间驱动速度位置中的一个或多个位置时，执行机构以相应的若干中间行程速度被向上游驱动，且当阀门系统位于高驱动速度位置时，所述执行机构以高于若干中间行程速度的行程速度被驱动；

位置传感器，

压力传感器，

控制器，

位置传感器感测阀销位置并将表示阀销位置的信号发送至控制器；

压力传感器感测流出阀门系统出口的驱动流体的计量压力，该计量压力与阀门系统的驱动速度位置相对应，压力传感器将表示计量压力的信号发送至控制器；

控制器命令阀门系统将执行机构和阀销从起始位置持续向上游驱动至第二位置，然后至第三位置；

控制器包括指令，当控制器接收到位置传感器表示阀销已到达第二位置的信号时命令阀门系统根据预定的计量压力与阀销位置曲线从起始位置移动至若干中间驱动速度位置中选定的与计量压力曲线相对应的位置，然后再从若干中间驱动速度位置中选定的位置移动至高驱动速度位置。

附图说明

通过下面结合附图进行说明可更好地理解本发明的上述及更多优点，其中：

图1是本发明的一个实施例的示意图，显示了一对顺序浇口，其示出了进入型腔中心的第一浇口已开启且所示为关闭，这样，第一次注射的流体材料已进入型腔并流经第二顺序浇口的位置，所示第二浇口打开，其阀销已沿上游受限流动路径RP移动，允许第二次顺序注射的流体材料在型腔内流入第一次注射的材料并与其融合；

图1A-1E是图1中装置的中心浇口以及侧浇口中的其中一个的剖面近观示意图，示出了注射流程的各个阶段；

图2A是本发明的一个实施例的示意图，示例性地示出了一种液压致动阀销，其中，执行机构的至少一个端口连接至流量限制器600，从而限制液压驱动流体的流量，并利用与流量限制器相互连接的控制器通过将阀销的打开速度降至选定速度的方式来降低阀销的打开速度，该控制器允许用户选择预定全开位置的速度百分比，使供给执行机构的液压驱动流体在全开速度的驱动流体压力下正常运行，控制器命令限流阀以低于全开的速度运行直至阀销到达预定的上游位置，而此时，位置传感器向控制器发送信号，控制器命令限流阀开至全开全速的开度位置；

图2AA是液压阀和限制器在图1所示系统中所用配置的剖面视图，示出了设置在驱动流体流动管线中的限流阀600，该驱动流体流动管线与定向阀和活塞的上部流体室相互连接，并示出了连接至控制器的压力传感器以及设置用于感测计量液压驱动流体流出计量限流阀600并在执行机构941抽拉或上游循环期间流向定向阀时的压力；

图2AAA是图2A中配置的剖面示意图，示出了驱动流体在执行机构941关闭或下游循环期间的流向；

图2B是图2A系统的替换实施例的示意图，示例性地示出了液压致动阀及其与液压系统的相互连接和控制系统，该控制系统用于运行限流阀600，使阀销在循环开始时以预定的减速度在预定的持续时间内抽拉，之后控制系统命令限流阀打开至全开全速的开度位置；

图2C是另一个可在图2A或图2B系统中使用的液压阀和限制器配置的剖面示意图，示出了设置在驱动流体流动管线中的计量限流阀600，该驱动流体流动管线与定向阀和活塞的下部流体室相互连接，并进一步示出了连接至控制器的压力传感器可能放置的替换位置，传感器在驱动流体流出计量限流阀600之后感测驱动流体，传感器的一个替代设置位于计量限流阀出口与活塞下部流体室入口端口之间的驱动流体管线内，传感器的另一替代设置位于活塞上部驱动流体室的出口端口与定向阀之间；

图3A-3B所示为锥形端阀销在不同时间以及在起始关闭位置(如图3A所示)与各上游打开位置之间的位置，RP表示可选的路径长度，阀销在该路径上从浇口关闭位置向上游至打开位置的抽拉速度相对于阀销向上游移动的速度降低了(通过可控限流器)，当液压通常为全压且阀销在最快速度时阀销通常位于速度不受控的路径FOV上；

图4A-4B所示为具有阀销的系统，该阀销配置有圆柱形梢端，阀销的梢端在不同时间设置在起始关闭位置(如图4A所示)与各上游打开位置RP之间的位置上，其中，RP表示可选长度的路径，阀销在该路径上从浇口关闭位置向上游至打开位置的抽拉速度相对于其向上游移动的速度降低了(通过可控限流器或电动执行机构)，当液压执行机构的液压通常为全压且阀销在最快速度时阀销通常位于速度不受控的路径FOV上；

图5A-5D是销速度与位置的一系列点列图，各点表示中心浇口侧的浇口的不同打开示例，通过在初始流路RP上以一个速率或速率集持续向上游抽拉阀销，以及当流体材料流动在未受到销梢端任何限制或阻碍的前提下以通常最大的未受限流速流经打开的浇口时阀销在FOP的销位置及其之上的位置开始以另一个较高速率或速率集向上游抽拉阀销；

图5AA是对应于图5A所示速度与位置点图的驱动流体计量压力与阀销上游行程位置的点图，其中，计量压力是指驱动流体流出限流阀600(配置如图2A或2C所示)时感测到的压力，阀销上游行程位置是指执行机构941的阀销1041在零位从全闭位置开始向上游移动的行程位置；

图5AAA也是对应于图5A所示速度与位置点图的驱动流体计量压力与阀销行程时间的点图，其中，计量压力是指驱动流体流出限流阀600(配置如图2A或2C所示)时感测到的压力，行程时间是指执行机构941的阀销1041在零时从全闭位置开始的时间；

图5BB是对应于图5B所示速度与位置点图的驱动流体计量压力与阀销上游行程位置的点图，其中，计量压力是指驱动流体流出限流阀600(配置如图2A或2C所示)时感测到的压力，阀销上游行程位置是指执行机构941的阀销1041在零位从全闭位置开始向上游移动的行程位置；

图5BBB也是对应于图5B所示速度与位置点图的驱动流体计量压力与阀销行程时间的点图，其中，计量压力是指驱动流体流出限流阀600(配置如图2A或2C所示)时感测到的压力，行程时间是指执行机构941的阀销1041在零时从全闭位置开始的时间；

图6A-6B所示为可在图2A中所示的本发明各种实施例中使用的位置传感器的各实施例，这些图中所示的传感器安装用于测量执行机构的活塞组件的位置，该位置表示阀销相对于浇口的位置；

图6C-6D所示为利用限位开关的实施例，该限位开关对可在图2A中所示的本发明的各实施例中使用的执行机构的具体位置进行检测并发送信号，以判断阀门限制器的速度、位置和较高开度的切换和/或执行机构和阀销的上游行程速度。

具体实施方式

图1所示为带中心喷嘴22的系统10，该喷嘴将来自注射成型机的熔料经过主入口18供应给分流管40的分配通道19。该分配通道19向3个单独喷嘴20、22、24共同供料，所有喷嘴共同注入模具42的共用型腔30中。其中一个喷嘴22受执行机构940控制，且设置成在入口点或位于型腔中心32附近的浇口注入型腔30。如图所示，一对横向喷嘴20、24在浇口位置注入型腔30，该浇口位置是指中心浇口进料位置32的远端34、36。

如图1和图1A所示，注射周期是一个级联过程，即首先从中心喷嘴22按顺序实施注射，然后在预定时间从横向喷嘴20、24实施注射。如图1A所示，开始注射周期时首先需要打开中心喷嘴22的销1040，使流体材料100(通常为聚合物或塑料材料)流动到一个位置，即型腔正好在横向喷嘴24、20的浇口型腔34、36的远端入口之前100b(如图1A所示)。注射周期开始后，中心注射喷嘴22的浇口和销1040通常只在使流体材料100b流动至刚好经过100p位置34、36的位置处时保持开启。一旦流体材料已流动至刚好经过100p的横向浇口位置34、36，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)。之后，横向浇口34、36通过向上游抽拉横向喷嘴销1041打开(如图1B-1E所示)。如下所述，向上游抽拉横销1041、1042的速率或行程速度按照下述进行控制。

在替代实施例中，中心浇口32及其相关的执行机构940和阀销1040可在横向浇口34、36打开使流体材料同时通过中心浇口32和横向浇口34、36(横向浇口34、36中的一个或二者)二者流入型腔30时、期间和之后保持开启。

当横向浇口34、36打开且允许流体材料NM首先进入模具型腔成为从中心喷嘴22经过浇口34、36d注入的射流102p的一部分时，两种射流NM和102p相互混合。如果流体材料NM的速度过高，如通常在注射流体材料通过浇口34、36的流速最大时出现，那么最终冷却成型的产品在浇口34、36注入模具型腔的区域将会出现两种射流102p和NM混合时所产生的可见流纹和缺陷。在浇口34、36首次打开以及之后NM首次进入流动射流102p开始时以减缓流速在相对较短的时间内注射NM可减少或消除最终成型产品中出现的可见流纹或缺陷。

从关闭位置开始向上游抽拉阀销1041、1042的速率或速度通过控制器16控制。如图1和2所示，该控制器16对来自驱动系统700的液压流体流向执行机构940、941、942的速率和方向进行控制。正如下面将要详细讨论的，将驱动流体计量压力与阀销或执行机构活塞位置(示例如图5AA和5BB所示)的预定曲线，或者驱动流体计量压力与已用时间(示例如图5AAA和5BBB所示)的预定曲线输入控制器作为控制阀销1041等以减速度抽拉(相对于一个或多个选定的较高抽拉速度)的依据。该较高速度通常选定为系统可驱动执行机构的最高速度。控制器16从设置于驱动流体管线内的压力传感器603(或605、607)实时接收信号，该驱动流体管线与计量阀600的出口连通，该信号命令管线703(或705、707)内驱动流体的下降的压力。控制器16命令阀门600移动至一个开度，促使管线内液体压力在任何给定点都与预定曲线的压力实时匹配或者沿压力与时间曲线(如图5AAA或5BBB)或压力与位置曲线(图5AA或5BB)与销位置匹配的开度。计量阀600出口管线内的压力与执行机构941(940、942)和相关阀销1041(1040、1042)的抽拉移动速度成比例并相对应。

本文中所用的“控制器”是指包括单箱或多箱(通常相互连接并连通)的电气和电子控制装置，该单箱或多箱包含执行和构造本文中的方法、功能和装置所需或所要求的所有单独的电子处理、储存和电气信号生成组件。此类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、电池和控制本文中所讨论的任何可变参数(如，持续时间、电气信号输出量等)的指令。例如，本文中所用术语“控制器”的组件包括实施如监控、警告和发起注射成型周期等的程序和控制器等，其包括被当作独立设备的控制装置。该控制装置用于实施信号发送并命令单个注射阀或一系列单独阀门开始注射等的常规功能，即将执行机构和相关阀销从浇口关闭位置移动至浇口打开位置。此外，虽然本发明的典型或优选实施例中采用了液压执行机构，但是，可替换地，由电动机或电子电动机或驱动源驱动的执行机构也可用作执行机构组件。

如图2A-2AAA和2B所示，液压流体14首先通过定向控制阀750机构供给，该机构沿两个方向中的任何一个将流动的液压流体切换至动力缸，即流体流出以向上游抽拉销的方向(图2A、2AA)和流体流入以向上游驱动销的方向(图2AAA)。在注射周期开始时，横向阀34、36浇口关闭且液压系统为图2AAA的定向配置。当周期开始时，控制器16将液压系统700的定向阀750的定向配置切换至图2A或2AA的配置。液压系统包括限流阀600，其受控制器16控制以改变流向执行机构941、951的液压流体的流速，从而根据预定的压力曲线(如图5AA、5AAA、5BB、5BBB)改变执行机构941或阀销1041的上游行程速度或者向下游驱动执行机构941或阀销1041。虽然图2A和2B中未示出，但是控制器16和液压系统700可通过图1中所示的连接以类似于控制执行机构941的方式控制执行机构940和942的活塞的方向和行程速度。

用户通过在用户界面上输入数据对控制器16进行编程，以便通过控制限流阀600的开度命令液压系统700以相对于液压系统700能够驱动销1041、1042行进的最大速度降低的上游行程速度驱动销1041、1042。驱动执行机构941和相关阀销1041的减速度通过预定的驱动流体减压曲线确定，驱动流体减压由控制器16基于管线703中的传感器603感测到的阀门600出口计量压力以及在注射周期期间发送至控制器16的压力确定。控制器16控制阀门600的开度，阀门600的开度反过来控制管线703中阀门600出口的压力。

如下所述，控制器16以降低的销抽拉速率或速度曲线驱动执行机构941或阀销1041直至位置传感器(如951、952)检测到执行机构941、952或相关阀销(或其他组件)已达到位置传感器951、952感测到的某个位置(如图5AA、5BB所示)，如受限流路RP、RP2的端点COP、COP2。

在替代实施例中，用户可通过命令液压系统700在预定时间内以上游行程减速度曲线驱动销1041、1042对控制器16进行编程。在该实施例中，降低的销抽拉速率或速度在选定的短于整个注射周期时间的持续时间内执行；注射周期的后部分在销1041、1042以较高速度抽拉时执行，较高速度通常为液压系统能够驱动销钉1041、1042的最高速度。命令销以减速度抽拉的持续时间通常大约在0.25秒至10秒之间，更典型的是大约在0.5秒至5秒之间。整个注射周期时间通常大约在4秒至30秒之间，更典型的是大约在6秒至12秒之间。在该实施例中，销1041、1042以减速度抽拉的时间段通常通过反复试验的经验来确定。实施一次或多次(通常为多次)实验性注射周期通过模具制作样品部件。每次实验性注射周期都利用销1041、1042在试验时段内以一个或多个减速度抽拉时的一个或多个不同时间段进行，且对通过所有此类试运行生产出的部件的质量进行对比，以确定销以减速度抽拉过程中生产出最佳品质部件的时间。当最佳时间已确定时，对控制器编程，以便实施注射周期，此时，销1041的抽拉速度在预定持续时间内以预定的抽拉减速度下降。

图1是用于感测执行机构缸941、942、952及其相关阀销(如1041、1042、1052)的位置并将此类位置信息反馈给控制器16用于监测的位置传感器950、951、952的示图。如图所示，来自注射成型机的流体材料18注入分流道19并进一步向下游注入横向喷嘴24、22的孔44、46中，最后向下游流经浇口32、34、36。当销1041、1042向上游抽拉至销1041梢端位于上游全开位置的位置(如图1D所示)时，流体材料流经浇口34、36的流速最大。然而，当最初从浇口关闭位置(如图1A)开始将销1041、1042抽拉至上游中间位置(如图1B、1C)时，销钉44、46梢端的外表面1155与喷嘴24、20浇口区域的内表面1254、1256之间形成限制流体材料流动速度的间隙1154。限流间隙1154、1156保持足够小，以便限制流经浇口34、36的流体材料1153的流速并将其降至低于最大流速的速度，即在销1041、1042梢端的行程距离RP上从关闭位置流动至上游位置的最大流速(如图1、1B、1C、1E和3B、4B所示)。

销1041可在模料1153流动受限的路径RP的全长上以一个或多个减速度(低于最大速度)可控地抽拉一个或多个时间段。优选地，销在超过约50％的RP上以减速度抽拉，且最优选地，在超过约75％的RP长度上以减速度抽拉。如下所述，参考图3B、4B，销钉1041可在模料不完全受限的流路RP2的末端COP2处以较高或最大速度抽拉。

可通过降低或控制销1041、1042从浇口关闭位置移动至选定的中间上游浇口打开位置(优选为RP长度的75％或以上)的打开或上游抽拉速度来减少或消除在模具型腔内最终冷却成型的部件本体出现流痕或可见流纹。

RP可大约1-8毫米长，且更典型地大约为2-6毫米，甚至最典型地大约为2-4毫米长。如本实施例中图2所示，对控制系统或控制器16进行预编程，以控制阀销1040、1041、1042打开和关闭的顺序与速度。控制器16从浇口关闭位置在至少预定的持续时间内(选择用于以选定的减速率抽拉销)控制阀销1041、1042的行程速度，即上游行程速度。

阀销1041、1042的抽拉速度通过调节液压驱动流体的流量确定，液压驱动流体从供应源14经过限流阀600抽送至执行机构941、942(如图1、2、2A、2B)。当限流阀600全开(即100％打开)时，允许最大流量的加压液压流体流动至执行机构缸，阀销1041、1042以最大上游行程速度被驱动。

根据本发明，限流阀600的开度响应于传感器603感测限流阀600出口的驱动流体压力而调节。控制器自动将限流阀600的开度调节至低于100％打开的开度，使管线703中的减压匹配且符合如图(例如图5AA、5AAA、5BB、5BBB)所示的预定压力曲线，该压力反过来调节流向执行机构缸的加压液压流体的速度和流量，执行机构缸又反过来根据管线703内的预定出口压力调节销1041、1042的上游行程速度，该预定出口压力是指选定时段(如图5AAA或5BBB所示)内或直至执行机构或阀销已向上游移动至预定位置(如图5AA、5BB)时管线703内的压力，该预定上游位置由位置传感器951、952、950感测，并将其信号发送至控制器16。一旦预定的持续时间(图5AAA、5BBB)结束或到达预定上游位置(图5AA、5BB)时，控制器16命令计量阀打开至较大开度，以便以较高速度驱动执行机构941或销1041，通常是阀门600开至最大开度，从而以可能的最高速度进行驱动。

在图5AA、5BB所示的实施例中，执行机构或阀销以减速度在路径RP、RP2的预定长度上移动，位置传感器在路径末端将信号发送至控制器16，控制器16由此判定其已到达末端COP、COP2且阀门600打开至较高速度(通常为100％打开位置)，从而允许以最大上游速度FOV驱动执行机构活塞和阀销1041、1042，以减少注射周期的周期时间。

阀门600通常包括限流阀，其可控地设置在全关(0％打开)与全开(100％打开)之间的任何位置。限流阀600的位置调整通常通过电源完成，该电源用于可控地驱动使阀门旋转的机电机构(如旋转阀芯)，阀芯对控制器16的电气信号输出(即电能、电功率、电压、电流或电流强度的输出)形成的磁场或电磁场做出反应；该输出量易于可控地通过传统的电气输出设备进行改变。该机电机构可控地可驱动，其使阀门600打开或关闭至与电能量成比例的开度，该电能量是指输入用于驱动机电机构的电能。反之，销1041、1042的上游抽拉行程速度与阀门600的开度成比例。因此，销1041、1042的上游行程速度与输入机电机构用于驱动阀门600的电能量成比例。起初，选定用于驱动阀门600的机电机构应设立最大的电能或电功率(如，电压或电流)，即将阀门开至100％打开位置所需的电能或电功率。

用户通过将出口流体减压曲线输入控制器16来降低销1041、1042在给定上游行程长度或给定持续时间内的速度，出口流体减压通过调节电气驱动机构实现，该电气驱动机构使计量阀600在100％低于将阀门600开至100％开度所需的最大电能或电功率(电压或电流)下运行，此时，可设定驱动流体最大压力，此外，执行机构或销出现最大速度。

在一个实施例中，用户可通过将出口减压曲线(或其他相应的数据)与执行机构或销位置输入控制器16来实现执行机构或销抽拉减速曲线。出口压力是指在注射周期的上游抽拉部分的周期期间计量阀600出口的阀驱动流体压力。在提供的实例中，出口压力是传感器603、605、607中的各个传感器在管线703、705或707中的一个中感测到的压力。在另一实施例中，用户可通过将出口减压曲线(或其他相应数据)与抽拉时间(自浇口关闭开始)输入控制器16来实现执行机构或销钉抽拉减速曲线。

用户还可预先选定阀销行程路径RP、RP2的长度或阀销减速位置的另一端或限制材料流经浇口的阀销在行程期间的其他组件，并将此选择输入控制器16。在一替代实施例中，用户可预先选定持续时间并将该选择输入控制器16，在该选定持续时间期间，浇口受阀销限制在受限路径长度RP、RP2上运行。

控制器16包括接收和执行用户输入的常规程序或电路。该控制器可包括使用户将选定的销速度当作变量而非电气输入百分比输入的程序或电路。控制器16的程序自动将用户输入转换成适合输入驱动阀门600的机电机构的降能指令。

通常情况下，用户选定与销抽拉减速度相对应的出口计量驱动流体压力曲线，销抽拉减速度约低于最大速度(即，当阀门600全开时的速度)的90％，更典型地约低于最大速度的75％，甚至最典型地约低于销1041、1042可被液压系统驱动的最大速度的50％。驱动执行机构941、942及其相关销1041、1042的实际最大速度可通过选择执行机构941、942的尺寸和配置预先确定，限流阀600的尺寸和配置以及液压驱动流体的增压量和类型由用户选择使用。液压系统的最大驱动速度由该系统制造商和用户预先确定，且通常根据模具和注射成型件的应用、尺寸和性质进行选择。

如图5A、5B、5C、5D中的系列程序的实例所示，可选定一个或多个销抽拉减速度曲线，并且销可通过浇口关闭位置(X轴和Y轴零位)与最终中间上游打开浇口位置(如图5A实例中所示的4毫米，如图5B实例中所示的5毫米)之间的受限液压流体的流动来驱动，控制器16在此位置响应于感测位置命令驱动系统驱动销1041、1042以较高的上游行程速度，通常为最大上游行程速度运行(如图5A-5D中的实例所示为100毫米/秒)。在图5A、5B所示的实例中，销减速度曲线在最初的减速度路径长度上大约选定为50、25和75毫米/秒。实际上，销的速度可以或不可精确知道，图5A、5B中的速度轴(Y轴)对应于图5AA、5AAA、5BB、5BBB中的驱动流体压力曲线，其控制精度依赖于限流阀600开度的控制精度并可随其稍微发生变化。100毫米/秒对应于100％全开的阀门600(和以最大速度驱动的销)，且50毫米/秒对应于输入机电机构的50％电能，该机电机构将限流阀600驱动至其最大开度100％的二分之一。在图5A所示的实例中，阀销1041、1042以50毫米/秒减速度运行的路径RP的长度为4毫米。当销1041、1042被驱动至距离浇口关闭GC位置约4毫米的上游位置COP之后，控制器16命令驱动阀门600的机电机构(磁场或电磁场驱动装置，如，线圈)将限流阀600打开至100％全开，此时，销(及其相关执行机构活塞)被液压系统以预先确定的指定增压液压系统的最大行程速度100毫米/秒进行驱动。

图5B-5D是在各种持续时间内以减速度驱动销1041、1042的各种替代曲线的示图。如图5B中实例所示，首先以25毫米/秒驱动销.02秒，然后以75毫米/秒驱动.06秒，之后让销运行至如图所示的100毫米/秒的全开阀速度。全开阀速度或最大速度通常由液压阀(或气动阀)或驱动阀销的电机驱动的性质系统来确定。如果是液压系统(气动系统)，则系统可执行的最大速度由泵、流体输送通道、执行机构、驱动流体(液体或气体)和限流阀等的性质、设计和尺寸确定。

如图5A-5D所示，当销到达减速度持续时间结束时阀销的速度，可命令阀门600即刻开至基本上全开的位置或者命令阀门在.08秒与.12秒之间逐渐开至最大开度(如图5D所示)。在任何情况下，控制器16都命令阀销1041、1042持续向上游运行，而非按照驱动流体压力曲线运行，按照驱动流体压力曲线运行时，销可能在注射周期期间沿下游方向运行。最优选地，阀销在一个或多个时间或位置在经过上游浇口打开位置的上游行程中以最大速度移动。或者，如所述的液压系统，可采用气动系统或气体驱动系统并以与上述液压系统相同的方式进行。

优选地，阀销和浇口设置成或适于相互配合，以限制和改变流体材料1153(如图3A-3B，4A-4B)在阀销梢端行程中流经速度受限路径RP时的流速。在如图3A、3B所示的最常见的情况下，销1041、1042梢端1142的径向梢端表面1155为圆锥或锥形，且浇口1254表面与旨在与其配合以关闭浇口34的销钉表面1155的圆锥或锥形配置互补。或者，如图4A、4B所示，销钉1041、1042的梢端1142的径向表面1155可配置成圆柱形，且浇口可具有互补的圆柱形表面1254，梢端表面1155可与该圆柱形表面1254配合，以便在销1041在下游浇口关闭位置关闭浇口34。在任何实施例中，销1041的梢端1142的外部径向表面1155在通过和沿受限流路RP的梢端1142行程长度上对受限流道1154形成限制，该受限流路RP相对于销1041、1042在浇口全开位置(即当销1041的梢端1142已经运行至或超过受限流路RP长度，(例如，如图5A-5C中所示的4毫米上游行程位置)的流速限制或降低流体材料1153的流量或流速。

在一个实施例中，当销1041的梢端1142自浇口关闭位置GC(如图3A、4A中实例所示)经过路径RP长度(即，预定持续时间内运行的路径)继续向上游运行时，流体材料1153流经限流间隙1154和浇口34进入型腔30的流速继续从浇口关闭位置GC的0增至最大流速，即当销的梢端1142到达FOP(全开)位置时的流速(如图5A-5D)，此时，销不再对流经浇口的注射模料进行限制。在该实施例中，销梢端1142到达FOP(全开)位置(如图5A、5B)的预定持续时间结束时，液压系统即刻以最大FOV速度(全开速度)驱动销1041，通常使限流阀600开至100％全开。

在实施例中，如果梢端1142已到达受限流路RP2末端且梢端1142不一定位于流体流动1153尚未受限的位置，那么当销已到达切换位置COP2(即以较高的上游速度FOV，通常为最大速度驱动销1041时的位置)时流体流动1153仍然可被限制在低于最大流速。在如图3B、4B所示的实例中，当销已经以减速度在预定路径长度上运行且梢端1142已经到达切换点COP时，销1041的梢端1142及其径向表面1155不再通过间隙1154限制流体材料1153的流速，这是因为该间隙1154的尺寸再也不能将流体流动1153限制在低于材料1153的最大流速以下。因此，在如图3B所示实例的一个中，注射材料1153在梢端1142上游位置COP达到最大流体流速。在如图3B、4B所示的另一实例中，销1041可在较短流路RP2(比整个受限模料流路RP长度短)上以减速度驱动，且可在较短受限流路RP2的末端COP2切换至较高或最大速度FOV。在图5A、5B所示实例中，自浇口关闭位置向上游起，上游FOP位置分别大约在4毫米和5毫米。另一替代性上游FOP位置如图5C、5D所示。

在另一替代实施例中，如图4B所示，销1041可在具有上游部分UR的较长流路长度RP3上以减速度或低于最大速度的速度被驱动并受指示被驱动，注射流体模料在该上游位置UR上的流动不受限制，但需以最大速度流经用于给定注射成型系统的浇口34。在如图4B所示的实例中，销1041的速度或驱动速度不会被切换直至销1041的梢端或执行机构941已到达切换位置COP3。在该实施例中，位置传感器感测阀销1041或相关组件是否已运行至流路长度RP3或是否已到达选定流路长度的末端COP3，且控制器接收控制此类信息并命令驱动系统以较高速度(通常为最大速度)将销1041向上游驱动。在另一替代实施例中，销1041可在注射周期期间在其整个行程路径上以低于最大速度的速度从浇口关闭位置GC驱动至冲程末端(EOS)位置。对控制器16编程，以命令用于执行机构的驱动系统以一个减速度在初始流路长度上或持续时间内驱动，并在以减速度在初始流路长度上或持续时间内驱动之后以另一个低于最大速度的速度在剩余注射周期期间进行驱动，执行机构或阀销因而在整个浇口关闭GC位置至全开EOS位置的周期期间以低于最大速度的速度运行。

在图5A-5D所示的实例中，FOV为100毫米/秒。通常情况下，当用于以减速度驱动销1041的持续时间结束或流路长度到达，且销末端1142已到达COP、COP2时，限流阀600被打开至100％全开速度FOV位置，从而使销1041、1042以最大速度或液压系统能够驱动执行机构941、942的行程速度被驱动。或者，可以以预先选定的FOV速度驱动销1041、1042，该预先选定的FOV速度低于销在限流阀600全开时可被驱动的最大速度，但是仍然不得高于选定的减速度，即销在流路RP、RP2上被驱动至COP、COP2的速度。

在预定减速度驱动时间结束时，销1041、1042通常被进一步向上游驱动以通过COP、COP2位置至最大冲程末端EOS位置。上游位置COP、COP2是销梢端1142的最大上游冲程末端EOS打开位置的下游。流路RP或RP2的长度通常大约在2-8毫米之间，更典型的是大约在2-6毫米之间，最典型的是大约在2-4毫米之间。实际上，销1041、1042从浇口关闭位置GC到上游的最大上游(冲程末端)打开位置EOS的范围大约在8毫米-18英寸之间。

控制器包括处理器、存储器、用户界面、电路和/或指令，指令是指接收和执行用户输入的最大阀门开度百分比或输入电机用于驱动限流阀打开和关闭的最大电压或电流百分比、以选定阀门开度驱动阀销的持续时间和减速度的指令。

对于采用了位置传感器的实施例而言，图6A-6D示出了位置传感器100、114、227、132的各种实例。位置传感器的安装与运行在公开号为20090061034的美国专利中有说明，该公开通过引用并入本文。例如，如图6A和6B中所示的位置传感器可沿执行机构活塞223的整个行程路径追踪其位置并发送位置信号，弹簧加载式追踪器102可通过该信号持续计算路径RP、RP2、RP3上的销速度数据，该弹簧加载式追踪器在活塞223的行程过程中不断与凸缘104接触。机构100不断向控制器16实时发送信号，以报告销1041及其相关执行机构的位置。图6C、6D是采用位置开关的替代实施例的示图，该位置开关用于检测执行机构及其相关阀销1041在特定的单独位置上的位置。图6C中的实施例采用了一种带脱扣机构133的单一行程位置开关130a，该开关在活塞223到达分离装置133的位置时与活塞表面223a物理接触。图6D是采用两个单独位置开关130a、130aa的实施例的示图。这些位置开关具有顺序间隔设置的脱扣器133aa和133aaa，其用于报告时差或每个脱扣器与活塞表面223a之间的接触距离。控制器16可利用来自脱扣器的数据基于执行机构从断开一个开关130a，然后再断开下一个开关130aa所需的行程时间来计算执行机构的速度。在每个实施例中，位置开关都可在阀销1041、1042已到达GC与RP、RP2或RP3之间的一个或多个选定的中间上游浇口打开位置时向控制器16发送信号，从而使销速度可被调节至由用户确定的选定速度或预定速度。因而容易想见，也可采用其他位置传感器机构，如光学传感器。这些传感器可对阀销或执行机构的移动或者装置的其他组件的移动(与执行机构或阀销的移动相对应)进行机械或电气检测。

如上所述，执行机构或销移动的抽拉(上游)速度通过控制计量阀出口的流体压力实现，反之，该计量阀又通过控制流体限流阀600的开度来控制。预先确定出口流体压力与时间或销位置的曲线并将其输入控制器，该控制器包括程序和指令，这些指令基于接收到的来自传感器603(或605或607)的实时压力信号自动调节阀门600的位置，从而对管线703(或705或707)内的驱动流体的出口压力进行调节，而该出口压力又反过来对执行机构941或阀销1041(和/或执行机构1040、1042和阀销940、942)的上游移动速率或速度进行调节。

Claims (41)

1.一种用于控制从注射成型机流向型腔的注射流体材料的速度的装置，该装置包括：

接收注射流体材料的分流管，所述分流管具有输送通道，所述输送通道将注射流体材料输送至通向型腔的第一浇口；

与阀销相互连接的执行机构，所述阀销具有可沿驱动路径驱动的梢端，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，阀销梢端阻挡第一浇口以防止注射流体材料流入型腔，在第一位置上游的第二位置，其中，所述阀销的梢端限制注射流体材料沿在第一位置和第二位置之间延伸的驱动路径的至少一部分长度流经第一浇口的流量，在第二位置上游的第三位置，注射流体材料在此自由流经第一浇口，不受所述阀销梢端的限制，

所述执行机构和所述阀销由阀门系统以可控的行程速度平移驱动，所述阀门系统在一起始位置、若干中间驱动速度位置和高驱动速度位置之间可控地调节，当阀门系统位于若干中间驱动速度位置中的一个或多个位置时，所述执行机构以相应的若干中间行程速度被向上游驱动，且当阀门系统位于高驱动速度位置时，所述执行机构以高于若干中间行程速度的行程速度被驱动；

位置传感器，

压力传感器，

控制器，

所述位置传感器感测阀销位置并将表示阀销位置的信号发送至所述控制器；

所述压力传感器感测流出阀门系统出口的驱动流体的计量压力，所述计量压力与阀门系统的驱动速度位置相对应，所述压力传感器将表示计量压力的信号发送至所述控制器；

所述控制器命令所述阀门系统将所述执行机构和所述阀销从起始位置持续向上游驱动至第二位置，然后至第三位置；所述控制器包括指令，用于当所述控制器接收到位置传感器表示阀销已到达第二位置的信号时命令阀门系统根据预定的计量压力与阀销位置曲线从起始位置移动至若干中间驱动速度位置中选定的与计量压力曲线相对应的位置，然后再从若干中间驱动速度位置中选定的位置移动至高驱动速度位置。

2.根据权利要求1所述的装置，进一步包括电气信号生成装置，其与阀门系统相互连接以将所述阀门系统可控地驱动至选定的开度，所述电气信号生成装置生成输出变量可控的电气信号，所述阀门系统的开度可调节，该开度与所述电气信号的输出程度近似成比例。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述电气信号生成装置与所述控制器相互连接，所述控制器命令所述电气信号生成装置生成输出变化程度与阀门系统的一个或多个中间驱动速度位置以及第三驱动速度位置的开度相对应的电气信号。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述驱动路径上注射流体材料流动受限的部分的长度至少为第一位置与第二位置之间的驱动路径的长度的30％。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一位置与所述第二位置之间的驱动路径的长度在1～5毫米之间。

6.根据权利要求3所述的装置，其中，所述第一位置与所述第二位置之间的驱动路径的长度在1～5毫米之间。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述阀销和执行机构以最大上游行程速度被驱动，当所述阀门系统位于高驱动速度位置时，所述阀门系统能够以所述最大上游行程速度驱动执行机构。

8.根据权利要求1所述的装置，其中，与阀门系统的一个或多个中间驱动位置中的最高位置相对应的阀销的行程速度比与高驱动位置相对应的阀销的行程速度的75％要小。

9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述阀门系统的每个位置具有不同的开度，所述执行机构和阀销以与所述阀门系统的位置的开度成比例的速度被驱动，所述控制器命令生成将阀门系统的开度调节成与电气信号输出程度成比例的电气信号，所述控制器可编程，以命令生成一个或多个具有一个或多个相应的第一选定输出程度的第一电气信号，使所述阀门系统移动至一个或多个中间驱动速度位置，以在上游方向以一个或多个第一速度驱动所述执行机构，对所述控制器进行编程，以当控制器接收到来自位置传感器的表示阀销的梢端已到达第二位置的信号时生成第二电气信号，所述第二电气信号具有第二选定的输出程度，使所述阀门系统移动至高驱动速度位置，以高于一个或多个第一速度的第二速度驱动所述执行机构。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述阀门系统被驱动至与所述电气信号的输出程度近似成比例的开度。

11.一种顺序浇口成型系统，包括模具，具有通向共用型腔的第一和第二浇口，以及分流管，具有通过第一和第二浇口分别将注射流体材料输送入型腔的第一和第二流体流道，所述系统包括：

第一阀门，控制所述注射流体材料在第一时间开始时通过第一浇口输送入型腔；

第二阀门，控制所述注射流体材料在第一时间之后的第二时间开始时通过第二浇口的输送，从而使注射流体材料在第二时间之前已经通过第一浇口进入型腔并接近第二浇口；

所述第二阀门包括与具有梢端的阀销相互连接的执行机构，所述梢端可沿一驱动路径驱动，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，阀销梢端阻挡第二浇口以防止注射流体材料流入型腔，在第一位置上游的第二位置，其中，所述阀销的梢端限制注射流体材料沿在第一位置和第二位置之间延伸的驱动路径的至少一部分长度流经第二浇口的流量，在第二位置上游的第三位置，注射流体材料在此自由流经第二浇口，不受所述阀销梢端的限制，

所述执行机构和所述阀销由阀门系统以可控的行程速度平移驱动，所述阀门系统在一起始位置、若干中间驱动速度位置和高驱动速度位置之间可控地调节，当阀门系统位于若干中间驱动速度位置中的一个或多个位置时，所述执行机构以相应的若干中间行程速度被向上游驱动，且当阀门系统位于高驱动速度位置时，所述执行机构以高于若干中间行程速度的行程速度被驱动；

位置传感器，

压力传感器，

控制器，

所述位置传感器感测阀销位置并将表示阀销位置的信号发送至所述控制器；

所述压力传感器感测流出阀门系统出口的驱动流体的计量压力，所述计量压力与阀门系统的驱动速度位置相对应，所述压力传感器将表示计量压力的信号发送至所述控制器；

所述控制器命令所述阀门系统将所述执行机构和所述阀销从起始位置持续向上游驱动至第二位置，然后至第三位置；

所述控制器包括指令，当所述控制器接收到位置传感器表示阀销已到达第二位置的信号时命令阀门系统根据预定的计量压力与阀销位置曲线从起始位置移动至若干中间驱动速度位置中选定的与计量压力曲线相对应的位置，然后再从若干中间驱动速度位置中选定的位置移动至高驱动速度位置。

12.一种在注射成型装置中执行注射成型周期的方法，所述注射成型装置包括：

接收注射流体材料的分流管，所述分流管具有在注射压力下将注射流体材料输送至型腔第一浇口的输送通道，

与阀销相互驱动连接的执行机构，所述阀销具有可沿驱动路径驱动的梢端，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，阀销梢端阻挡第一浇口以防止注射流体材料流入型腔，在第一位置上游的第二位置，其中，所述阀销的梢端限制注射流体材料沿在第一位置和第二位置之间延伸的驱动路径的至少一部分长度的流动，在第二位置上游的第三位置，注射流体材料在此自由流经第一浇口，不受所述阀销梢端的限制，

所述执行机构由可在一起始位置、若干中间驱动速度位置和高驱动速度位置之间可控地调节的阀门系统驱动，当阀门系统位于若干中间驱动速度位置中的一个位置时，所述执行机构以若干相应的中间行程速度被向上游驱动，且当阀门系统位于高驱动速度位置时，所述执行机构以高于若干中间行程速度的行程速度被驱动；

所述阀门系统包括流体流动管线，其在一计量压力下使驱动流体流出阀门系统出口，

所述方法包括：

选择第一位置与第二位置之间的行程长度，

感测流体流动管线内驱动流体的计量压力，

感测阀销位置，

选择计量压力与阀销位置曲线，计量压力曲线与若干中间驱动速度位置的选定的位置相对应，

开始注射周期，此时阀销梢端在第一位置且阀门系统在起始位置，

根据选定曲线调节阀门系统，使其在若干中间驱动速度位置中的选定位置运行，以从第一位置向第二位置持续向上游驱动阀销的梢端，

感测阀销位置，以判定阀销梢端到达第二位置的时间，

调节阀门系统以在高驱动速度位置运行，以便在感测步骤中判定阀销梢端已到达第二位置时以较高的行程速度持续向上游驱动阀销的梢端。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，调节阀门系统以在一个或多个选定的中间驱动速度位置运行的步骤在注射流体材料之前已经通过另一浇口注入型腔且所述注射流体材料已经由第一浇口流经型腔之后开始。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，调节阀门系统以在一个或多个选定的中间驱动速度位置运行的步骤包括调节阀门系统以在单个中间驱动速度位置运行。

15.根据权利要求12所述的方法，其中，所述阀门系统的高驱动速度位置以阀门系统能够驱动执行机构的最大行程速度驱动执行机构。

16.根据权利要求12所述的方法，其中，所述阀门系统与电气信号生成装置相互连接，所述电气信号生成装置可运行生成变量程度可控的电气信号，所述阀门系统的位置可调节，以使驱动流体的流量增至与电气信号生成装置向阀门系统输入的电气信号的程度成比例的程度，调节阀门系统的步骤包括运行电气信号生成装置，以调节阀门系统的位置。

17.根据权利要求12所述的方法，其中，所述阀门系统的起始位置、中间驱动速度位置和高驱动速度位置中的每一个都具有不同的开度，所述阀门系统的驱动流体以与其位置的开度近似成比例的速度驱动所述执行机构和阀销，所述中间驱动速度位置的开度低于高驱动速度位置的开度。

18.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第一位置与第二位置之间沿驱动路径的行程长度选定为在1～5毫米之间。

19.根据权利要求12所述的方法，其中，感测步骤包括通过位置传感器感测阀门位置，所述位置传感器将一个或多个表示阀销梢端位置的信号自动发送至控制机构，所述控制机构响应从所述位置传感器接收到的一个或多个信号自动调节阀门系统的位置。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述控制机构包括电气信号生成装置，该电气信号生成装置可运行生成变量程度可控的电气信号，所述阀门系统的位置可调节到与电气信号生成装置向阀门系统输入的电气信号的程度近似成比例的开度，调节阀门系统的步骤包括运行电气信号生成装置，以可控地调节输入阀门系统的电气信号程度。

21.根据权利要求12所述的方法，其中，所述阀销梢端限制注射流体材料沿在第一位置与第二位置之间延伸的驱动路径的全长的流动。

22.一种在注射成型装置中执行注射成型周期的方法，所述注射成型装置包括：

注射成型机和接收来自注射成型机的注射流体材料的分流管，所述分流管具有在注射压力下将注射流体材料输送至型腔第一浇口的输送通道，

与阀销相互连接的执行机构，其将所述阀销从第一位置向上游驱动至所述浇口上游的第二位置，在第一位置，阀销梢端阻挡浇口以防止注射流体材料流入型腔，在第二位置，注射流体材料以高速度流经所述浇口并从起始位置持续向上游流经第一位置与第二位置之间的一个或多个中间位置，其中，所述阀销的梢端将注射流体材料限制在低于高速度的一个或多个速度下流动，

用于可控地驱动阀销的阀门系统，所述阀门系统可从起始位置可控地移动至若干中间驱动速度位置和高驱动速度位置，所述高驱动速度位置以高行程速度将阀销向上游驱动，所述中间驱动速度位置以低于高行程速度的一个或多个中间行程速度将阀销向上游驱动，

所述阀门系统包括流体流动管线，其在计量驱动压力下使驱动流体流出阀门系统出口，

所述方法包括：

选择一个或多个阀门系统运行的持续时间或选择一个或多个阀门系统位于若干中间驱动速度位置中的一个或多个位置的持续时间，

开始注射周期，此时阀销梢端在第一位置且阀门系统在起始位置，

感测流体流动管线内驱动流体的计量压力，

选择计量压力与选定的一个或多个持续时间的曲线，所述计量压力曲线对应于若干中间驱动速度位置的选定位置，

根据选定曲线调节阀门系统，使其在若干中间驱动速度位置中的选定位置运行一个或多个选定的持续时间，从而持续向上游驱动阀销。

23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述调节步骤包括在一个或多个选定的中间驱动速度位置在整个注射周期内运行阀门系统，所述阀销从第一位置移动到冲程位置末端，此时阀门系统位于一个或多个选定的中间驱动速度位置。

24.根据权利要求22所述的方法，进一步包括调节阀门系统使其在高驱动速度位置运行，从而在选定的一个或多个持续时间结束时以高行程速度将阀销梢端持续向上游驱动。

25.根据权利要求24所述的方法，其中，在注射流体材料已通过另一浇口注入型腔并经过第一浇口流经型腔后，调节阀门系统，使其在一个或多个中间驱动速度位置运行。

26.根据权利要求24所述的方法，其中，调节阀门系统使其在单个选定的持续时间内在单个中间驱动速度位置运行。

27.根据权利要求24所述的方法，其中，所述阀门系统与电气信号生成装置相互连接，所述电气信号生成装置可运行生成输出变量可控的电气信号，所述阀门系统的驱动速度位置可调节，使驱动流体流量增至与电气信号输出程度成比例的程度，调节阀门系统的步骤包括运行电气信号生成装置以生成根据选定的输出程度的电气信号调节阀门系统的驱动速度位置的电气信号。

28.根据权利要求24所述的方法，其中，所述阀门系统的每个驱动速度位置都具有一开度，所述阀门系统的驱动流体以与阀门系统的位置的开度成比例的速度驱动执行机构和阀销，所述中间驱动速度位置的开度低于高驱动速度流动位置的开度。

29.根据权利要求24所述的方法，其中，第一位置与一个或多个中间位置之间沿驱动路径的行程长度在1毫米至5毫米之间。

30.一种用于控制注射流体材料流入型腔的速度的装置，该装置包括：

注射成型机和接收来自所述注射成型机的注射流体材料的分流管，所述分流管具有通过浇口以一个或多个流速将注射流体材料输送至型腔的输送通道，

执行机构，其与具有梢端的阀销相互连接，所述执行机构可驱动，使所述阀销自下游浇口的关闭位置开始沿行程路径持续向上游移动至并经过一系列连续向上游的中间上游浇口的开启位置，且进一步持续向上游移动至上游浇口的高开启位置，

阀门系统，其与所述执行机构流体连通，通过驱动流体以一个或多个行程速度驱动执行机构，所述阀门系统具有一起始位置、若干中间驱动速度位置和高驱动速度位置，所述起始位置将阀销保持在浇口关闭位置，所述高驱动速度位置以选定的高速度将执行机构向上游驱动，所述若干中间驱动速度位置以一个或多个小于选定的高速度的相应速度将执行机构向上游驱动，

与阀门系统相互连接的控制器，所述控制器适于控制阀门系统在起始位置、若干中间驱动速度位置以及高驱动速度位置之间的移动，

压力传感器，其感测流出阀门系统出口的驱动流体的计量压力，所述计量压力与阀门系统的驱动速度位置相对应，所述压力传感器将表示计量压力的信号发送给控制器；

所述控制器包括指令，用于命令阀门系统根据预定的计量压力与一个或多个预先选定的时间曲线从起始位置移动至若干中间驱动速度位置中的选定位置，并在一个或多个预先选定的时间结束时进一步驱动阀门系统从若干中间驱动速度位置的选定位置移动至高驱动速度位置。

31.根据权利要求30所述的装置，其中，所述阀门系统的每个位置都具有相应的开度，所述控制器适于生成可选输出程度的电气信号，所述阀门系统的位置的开度与由控制器生成的电气信号的输出程度成比例。

32.根据权利要求31所述的装置，其中，所述电气信号的输出是电能、电功率、电压、电流或电流强度中的一个或多个。

33.根据权利要求31所述的装置，其中，所述阀门系统的位置的每个开度具有相应的驱动流体流速，所述流速与阀门系统的位置的相应开度成比例。

34.根据权利要求31所述的装置，其中，

所述阀销的梢端阻挡浇口以防止注射流体材料在第一位置流入型腔，所述注射流体材料在第二位置以高速流经所述浇口，且阀销的梢端在第一位置与第二位置之间的一个或多个中间上游位置限制注射流体材料以低于高速度的速度流动，且

其中，当所述阀门系统位于一个或多个中间驱动速度位置时，所述阀销位于中间上游位置中的一个或多个位置。

35.权利要求30所述的装置，其中，与阀门系统的一个或多个中间驱动速度位置中的最高位置相对应的执行机构的行程速度比与阀门系统的高驱动速度位置相对应的执行机构的行程速度的75％要小。

36.根据权利要求30所述的装置，其中，所述阀门系统的位置中的每一个都具有相应的开度，所述执行机构以与所述阀门系统的位置的开度成比例的速度被驱动，所述控制器生成的每个电气信号都具有将所述阀门系统的开度调节至与所述电气信号的输出程度成比例的输出程度。

37.根据权利要求34所述的装置，其中，所述控制器可编程，以自动生成一个或多个第一电气信号，所述第一电气信号具有一个或多个相应的第一选定输出程度，其使阀门系统移动至一个或多个中间驱动速度位置，从而将执行机构以低于高速度的一个或多个相应的第一速度持续向上游驱动，所述控制器在一个或多个预定时间结束时生成第二电气信号，所述第二电气信号具有第二选定输出程度，使所述阀门系统移动至高驱动速度位置，从而以高速度驱动所述执行机构。

38.根据权利要求30所述的装置，其中，所述控制器包括与电气信号生成器相互连接的电气或电子指令，所述电气或电子指令自动命令电气信号生成器生成电气信号，用于驱动阀门系统从起始位置移动至一个或多个中间驱动速度位置且在一个或多个预定时间内保持在一个或多个中间驱动速度位置，并进一步命令电气信号生成器生成电气信号，用于在一个或多个预定时间结束时驱动阀门系统从一个或多个中间驱动速度位置移动至高驱动速度位置。

39.根据权利要求38所述的装置，其中，所述阀门系统的位置中的每一个都具有相应的开度，所述执行机构以与所述阀门系统的位置的开度成比例的速度被驱动，所述控制器生成的每个电气信号都具有将所述阀门系统的开度调节至与所述电气信号的输出程度成比例的输出程度。

40.根据权利要求39所述的装置，其中，所述电气信号的输出是电能、电功率、电压、电流或电流强度中的一个或多个。

41.一种顺序浇口成型系统，包括模具，具有通向共用型腔的第一和第二浇口，以及分流管，具有通过第一和第二浇口分别将注射流体材料输送入型腔的第一和第二流体流道，所述系统包括：

第一阀门，控制所述注射流体材料在第一时间开始时通过第一浇口输送入型腔；

第二阀门，控制所述注射流体材料在第一时间之后的第二时间开始时通过第二浇口的输送，从而使注射流体材料在第二时间之前已经通过第一浇口进入型腔并接近第二浇口；

所述第二阀门包括与具有梢端的阀销相互连接的执行机构，所述执行机构可驱动，使所述阀销自下游浇口的关闭位置开始沿行程路径持续向上游移动至并经过一系列连续向上游的中间上游浇口的开启位置，并进一步持续向上游移动至上游浇口的高开启位置，

阀门系统，其与第二执行机构流体连通，以通过驱动流体以一个或多个行程速度驱动第二执行机构，所述阀门系统具有一起始位置、若干中间驱动速度位置和高驱动速度位置，所述起始位置将阀销保持在浇口关闭位置，所述高驱动速度位置以选定的高速度将所述第二执行机构向上游驱动，所述若干中间驱动速度位置以一个或多个小于选定的高速度的相应速度将所述执行机构向上游驱动，

与阀门系统相互连接的控制器，所述控制器适于控制阀门系统在起始位置、若干中间驱动速度位置以及高驱动速度位置之间的移动，

压力传感器，其感测流出阀门系统出口的驱动流体的计量压力，所述计量压力与阀门系统的驱动速度位置相对应，所述压力传感器将表示计量压力的信号发送给控制器；

所述控制器包括指令，用于命令阀门系统根据预定的计量压力与一个或多个预先选定的时间曲线从起始位置移动至若干中间驱动速度位置中的选定位置，并在一个或多个预先选定的时间结束时进一步驱动阀门系统从若干中间驱动速度位置的选定位置移动至高驱动速度位置。