CN108430729A - 注塑成型设备以及自动循环到循环腔注塑的方法 - Google Patents

注塑成型设备以及自动循环到循环腔注塑的方法 Download PDF

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Abstract

一种注塑成型系统(10),包括:第一选定阀(22C)、一个或多个下游阀(22A、22B、22D、22E),将流体传输至型腔;至少一个流体特性传感器(50A、50B、50D、50E),其在型腔内的触发位置处检测向下游流动经过型腔的流体材料(4)的流动前沿的流体材料在,其中触发位置设置在第一浇口(24C)和至少一个选定的下游浇口(24A、24B、24D、24E)之间;控制器(60),指示与下游浇口(24A、24B、24D、24E)相关联的致动器(30A、30B、30D、30E)在第一注塑周期期间的预定打开浇口目标时间(X)打开浇口,每个阀门与位置传感器相关联,其中位置传感器在传输至控制器的实际打开浇口时间(A)检测浇口的打开,控制器通过一调整时间来自动调整在后继的注塑周期期间打开浇口的指令时间,其中调整时间等于预定打开浇口目标时间(X)和实际打开浇口时间(A)之间的任意时间延迟(Y);其中系统形成一个或多个第一部件或物体,使用者检查或测量一个或多个第一部件或物体并手动调节(Q)预定打开浇口目标时间(X),控制器在后继的注塑周期指示一个或多个阀销(26A、26B、26D、26E)在包括或考虑到自动调整指令时间(X')和手动调整(Q)的整体调整指令时间(X")打开。

Description

注塑成型设备以及自动循环到循环腔注塑的方法
相关申请
本申请要求于2016年7月20日提交的美国申请序列号62/364,488的优先权,其公开的内容通过引用整体并入此文,如同完全在此阐述。
以下全部申请所公开的内容通过引用整体并入此文,如同完全在此阐述: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)、于2002年8月8日提交的美国申请序列号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)、于2000年10月30日提交的美国申请序列号09/699,856(7056)、于2002年10月11日提交的美国申请序列号10/269,927(7031)、于2000年2月15日提交的美国申请序列号09/503,832(7053)、于2000年9月7日提交的美国申请序列号09/656,846(7060)、于2001年12月3日提交的美国申请序列号10/006,504(7068)和于2002年3月19日提交的美国申请序列号10/101,278(7070)和于2011年3月24日提交的PCT申请号PCT/US2011/029721(7094)、PCT公开号WO2012074879(A1)(7100WO0)、WO2012087491(A1)(7100W01)、PCT/US2013/75064(7129WO0)、PCT/US2014/19210(7129WO1)和PCT/US2014/31000(7129WO2)。
技术领域
本发明涉及注塑成型系统及方法,尤其涉及一种用于在顺序阀门浇口过程中触发和定时打开阀销的系统及方法。
背景技术
注塑成型系统的特点是顺序地打开通向单个型腔的多个浇口,这为大型零件(如车身制件)的成型提供了显著的优势。顺序阀门浇注的优点取决于上游浇口和下游浇口的之间顺序定时,使得来自每个浇口的熔体流融合成型腔中的单个平滑的流动流。否则,模制品中将会产生气泡或表面缺陷。
发明内容
在各种实施例中,本发明涉及一种用于触发通向注塑成型系统中单个型腔的多个浇口打开的设备及方法。不同于现有技术中取决于预设时间或螺杆位置的阀门浇注系统,在一个实施例中,本发明利用一种基于型腔中的流动前沿检测与通过位置传感器检测从相应的浇口撤回阀销的实际时间相结合来进行触发的新型设备和方法。在另一个实施例中,本发明利用基于注塑周期开始或者将流体材料供给到注塑成型系统的机筒螺杆位置,与通过位置传感器检测从相应的浇口撤回阀销的实际时间相结合的触发。这些实施例能够在后继的注塑周期上进行自动调整。因此,本发明有助于自动设置、监控和/或调整顺序阀门浇注过程,并减少了对经验丰富操作员的需求。
根据本发明,提供了一种注塑成型系统(10),用于在注塑成型周期期间使流体材料(4)开始流入型腔(18)的多个浇口中,所述系统(10)包括:
第一选定阀,所述第一选定阀包括:具有通向型腔的第一浇口(24C)的第一流体流道(22C);第一阀销(26C),所述第一阀销(26C)由第一致动器(30C)在浇口打开位置和浇口关闭位置之间沿着通过第一流道(22C)的轴向上游和下游行进路径往复驱动,
一个或多个下游阀,每个下游阀包括:下游流体流道(22A、22B、22D、22E),所述下游流体流道具有设置在第一浇口(24C)下游的通向型腔(18)的下游浇口(24A、24B、24D、24E);下游阀销(26A、26B、26D、26E),所述下游阀销(26A、26B、26D、26E)由下游致动器(30A、30B、30D、30E)在浇口打开位置和浇口关闭位置之间沿着通过下游流体流道(22A、22B、22D、22E)的轴向上游和下游行进路径往复驱动,
至少一个流体特性传感器(50A、50B、50D、50E),其安装在所述系统内,使得流体特性传感器于下游检测时间在型腔内的触发位置处检测向下游流动通过型腔的流体材料(4)的流动前沿(5R、5L),其中所述触发位置设置在第一浇口(24C)和至少一个选定下游浇口(24A、24B、24D、24E)之间,
所述流体特性传感器(50A、50B、50D、50E)将指示下游检测时间的第一信号发送至控制器(60),
控制器(60),所述控制器(60)接收第一信号并包括一组指令,所述指令指示与至少一个选定下游浇口(24A、24B、24D、24E)相关联的阀门的致动器(30A、30B、30D、30E)在指令时间(X)通过从浇口关闭位置撤回阀销(26A、26B、26D、26E)从而在第一注塑周期上打开浇口,第一注塑周期上的指令时间包括在下游检测时间之后的预定打开浇口目标时间(X),
其中与至少一个选定下游浇口相关联的阀门还包括位置传感器,所述位置传感器在阀销从至少一个选定下游浇口(24A、24B、24D、24E)撤回时检测实际打开浇口时间(A),位置传感器将指示实际打开浇口时间(A)的信号发送至控制器,
控制器接收来自第一位置传感器的信号并且包括一组指令,所述指令自动确定用于后继的注塑周期中的自动调整指令时间(X'),其中用于自动确定的指令包括将在后继的注塑周期打开阀销的指令时间减少一调整时间,所述调整时间等于预定打开浇口目标时间(X)与实际打开浇口时间(A)之间的时间上的任意延迟(Y),
其中,系统在第一注塑周期期间在型腔(18)内形成一个或多个第一部件或物体,使用者检查或测量一个或多个第一部件或物体,并基于检查或测量在后继的注塑周期针对一个或多个所述阀销(26A、26B、26D、26E)手动调整(Q)预定打开浇口目标时间(X),
控制器包括指令,所述指令在后继的注塑周期指示一个或多个阀销(26A、26B、26D、26E)在包括或考虑到自动调整指令时间(X')和手动调整(Q)的整体调整指令时间(X")打开。
优选地,指令在多个后继的注塑成型周期中被连续地执行,并且其中后继周期的自动调整指令时间(X')是通过将前一周期的调整指令时间增加或减少一调整时间来确定,其中该调整时间等于前一周期的实际打开浇口时间和当前后继周期的实际打开浇口时间之间的时间差。
此系统还可包括与每个下游浇口相关联的一个或多个额外的流体特性传感器(50A、50B、50D、50E),其安装在系统内,使得每个额外的流体特性传感器于一下游检测时间在型腔内的额外触发位置处检测向下游流动的流体材料的流动前沿的选定特性,其中额外的触发位置设置在第一浇口和每个下游浇口之间,
每个额外的流体特性传感器将指示各自下游检测时间的第一信号发送至控制器,
控制器接收相应的第一信号并包括一组指令,所述指令指示与每个下游浇口关联的阀门的致动器在各自下游检测时间之后的各自预定打开浇口目标时间(X)处通过从浇口关闭位置撤回相应的阀销来在第一注塑周期上打开浇口。
一个或多个下游阀中的每一个下游阀可包括关联的位置传感器,所述位置传感器在从关联的下游浇口中撤回阀销时检测实际打开浇口时间(A),每个关联的位置传感器将指示每个相应的阀销的感测位置的信号发送至控制器,所述控制器从每个关联的位置传感器接收信号,
控制器包括一组指令,所述指令通过将在后继的注塑周期打开各自阀销的指令时间减少一调整时间来自动确定自动调整指令时间(X'),其中所述调整时间等于预定打开浇口目标时间(X)与实际打开浇口时间(A)之间的时间上的任意延迟(Y)。
在所述系统中,流体特性传感器通常是温度传感器,并且感测到的特性是温度或温度上的变化。
在本发明的另一方面,提供了一种操作注塑成型系统(10)的方法,所述注塑成型系统(10)用于在注塑周期期间使流体材料开始流入型腔(18)的多个浇口中,其中所述系统包括:
第一选定阀,所述第一选定阀包括:具有通向型腔的第一浇口(24C)的第一流体流道(22C);第一阀销(26C),所述第一阀销(26C)由第一致动器(30C)在浇口打开位置和浇口关闭位置之间沿着通过第一流道(22C)的上游和下游行进路径往复驱动,
一个或多个下游阀,每个下游阀包括:下游流体流道(22A、22B、22D、22E),所述下游流体流道(22A、22B、22D、22E)具有设置在第一浇口(24C)下游的通向型腔(18)的下游浇口(24A、24B、24D、24E);下游阀销(26A、26B、26D、26E),所述下游阀销(26A、26B、26D、26E)由下游致动器(30A、30B、30D、30E)在浇口打开位置和浇口关闭位置之间沿着通过下游流体流道(22A、22B、22D、22E)的轴向上游和下游行进路径往复驱动,所述方法包括:
于下游检测时间在型腔内的触发位置处检测向下游流动的流体材料的流动前沿,其中所述触发位置设置第一浇口(24C)和至少一个选定下游浇口(24A、24B、24D、24E)之间,其中
指示与至少一个选定下游浇口(24A、24B、24D、24E)相关联的阀门的致动器(30A、30B、30D、30E),或者指示所述致动器的控制阀,在指令时间(X)从浇口关闭位置撤回阀销(26A、26B、26D、26E),其中指令时间(X)包括在下游检测时间之后的预定打开浇口目标时间(X),
在实际打开浇口时间(A)检测阀销(26A、26B、26D、26E)从至少一个选定下游浇口处撤回,
自动确定自动调整指令时间(X'),用于后继的注塑周期,其中确定步骤包括将在后继的注塑周期上打开阀销的指令时间减少一调整时间,所述调整时间等于预定打开浇口目标时间(X)与实际打开浇口时间(A)之间的时间上的任意延迟(Y),
在第一注塑周期期间,在相应一个或多个型腔(18)内形成一个或多个第一部件或物体,
检查或测量一个或多个第一部件或物体,
基于检查或测量针对一个或多个阀销(26A、26B、26D、26E)在后继的注塑周期手动调整(Q)预定打开浇口目标时间(X),
在后继的注塑周期指示阀销26A、26B、26D、26E)在包括或考虑到自动调整指令时间(X')和手动调整(Q)的整体调整指令时间(X")打开。
此方法还可包括操作系统(10)以使得与至少一个选定下游浇口相关联的阀门的致动器在下游检测时间之后的整体调整指令时间(X")在后继的注塑周期从浇口关闭位置撤回阀销。
可在多个后继的注塑成型周期中连续地执行确定步骤,并且其中后继的自动调整指令时间(X')是通过将前一周期的自动调整指令时间增加或减少一调整时间来确定,其中该调整时间等于前一周期的实际打开浇口时间和当前周期的实际打开浇口时间之间的时间差。
在本发明另一方面,提供了一种在注塑成型周期期间使流体材料(4)开始流入型腔(18)的浇口(24)中的方法,
型腔,其具有多个浇口,包括上游浇口(24u)和下游浇口(24d),每个浇口具有关联的致动器(30)和阀销(26),并且阀销由致动器在浇口关闭位置(GCP)和浇口打开位置(GOP)之间驱动,
与下游浇口相关联的位置传感器(40),所述位置传感器(40)在实际打开浇口时间(A)检测阀销从浇口关闭位置朝向浇口打开位置的撤回,并且产生指示实际打开浇口时间(A)的打开信号(SO),
腔传感器(50),在设置在上游浇口和下游浇口之间的型腔内的腔传感器位置(CSL)处,所述腔传感器(50)检测流体材料的流动前沿(5)到达(DA)的选定物理状态,并生成指示流动前沿的检测到达时间(tDA)的检测到达信号(SDA);
控制器(60),与腔传感器(50)、位置传感器(40)和致动器(30)进行通信,
所述方法包括如下步骤:
在第一注塑成型周期期间:
腔传感器(50)在腔传感器位置(CSL)处检测型腔中流体材料的流动前沿的到达,并且将检测信号(SDA)传输至控制器(60),
控制器(60)在指令时间处产生浇口打开信号(SGO)并将其传输到下游致动器(30d),或者控制下游致动器的控制阀,所述指令时间包括在检测到达时间(tDA)之后的预定打开浇口目标时间(X),
下游浇口的位置传感器(40d)感测阀销的撤回并将具有实际打开浇口时间(A)的打开信号(SO)传输至控制器(60),实际打开浇口时间(A)指示预定打开浇口目标时间(X)和实际打开浇口时间(A)之间的延迟时间(Y),
控制器(60)产生自动调整指令时间(X'),所述自动调整指令时间(X')包括预定打开浇口目标时间(X)减去延迟时间(Y),以及
在后继的注塑成型周期期间,
在腔传感器(50)检测并传输检测信号(SDA)至控制器(60)之后,控制器在检测到达时间(tDA)之后的自动调整指令时间(X')向下游致动器(30d)或者其控制阀传输浇口打开信号(SGO),
在第一注塑周期期间,在相应一个或多个型腔(18)内形成一个或多个第一部件或物体,
检查或测量一个或多个第一部件或物体,
基于检查或测量针对一个或多个阀销(26A、26B、26D、26E)在后继的注塑周期手动调整(Q)预定打开浇口目标时间(X),
在后继的注塑周期指示阀销26A、26B、26D、26E)在包括或考虑到自动调整指令时间(X')和手动调整(Q)的整体调整指令时间(X")打开。
此方法可包括:
提供多个相邻的上游浇口和下游浇口对(24u、24d)和相关联的位置传感器及腔传感器(40、50),并且在第一和后继的注塑成型周期期间执行方法步骤,以及
其中后继的自动调整指令时间(X')是通过将前一周期的调整指令时间增加或减少一调整时间来确定,其中调整时间等于前一周期的实际打开浇口时间和当前周期的实际打开浇口时间之间的时间差。
上游浇口通常是第一上游浇口(24u1),其使得初始流动前沿(5i)开始进入型腔(18)。
与第一上游浇口(24u1)相关联的致动器(30u1)从控制器(60)或注塑成型机(12)接收开始循环信号(SSC),并响应该开始循环信号(SSC),致动器(30u1)启动用于第一上游浇口(24u1)的阀销的打开运动。
腔传感器(50)可以包括温度传感器。
位置传感器(40)可以包括霍尔效应传感器。
位置传感器(40)可感测致动器活塞(32)的运动,所述致动器活塞驱动阀销(26)。
致动器(30)通常包括电磁阀(36),所述电磁阀是由浇口打开信号(SGO)激活以将阀销(28)从浇口关闭位置(GCP)朝向浇口打开位置(GOP)驱动。
致动器(30)可包括电子致动器,且位置传感器(40)是编码器。
在所述方法中,可在多个后继的注塑成型周期中连续地执行方法步骤,并且其中后继的自动调整指令时间(X')是通过将前一周期的调整指令时间增加或减少一调整时间来确定,其中调整时间等于前一周期的实际打开浇口时间和当前周期的实际打开浇口时间之间的时间差。
所述腔传感器(50)可在腔传感器位置(CSL)处连续地检测选定的物理状态并将用于指示检测的物理状态的连续输出信号传输至控制器(60)。
位置传感器(40)可连续地检测阀销(26)的位置并将用于指示检测的位置的连续输出信号传输至控制器(60)。
位置传感器(40)可包括开关,所述开关仅仅检测阀销的初始打开并且将打开信号传输至控制器(60)。
型腔(18)可包括多个上游浇口和下游浇口对(24u1、24d1;24u2、24d2;……),所述上游浇口和下游浇口对具有关联的腔传感器和位置传感器(40-1、50-1;40-2、50-2;……),并且针对每个关联的浇口对执行所述方法步骤。
可执行所述方法的方法步骤直到所有阀销(26)处于打开位置,并且型腔(18)被流体材料(4)装满。
后继的注塑成型周期通常是紧随着的注塑成型周期。
所述方法还可包括执行试验的注塑成型周期,以确定预定打开浇口目标时间(X)。
控制器(60)通常从计算机输入装置(80)接收预定打开浇口目标时间(X),所述计算机输入装置(80)从人工操作员接收预定打开浇口目标时间(X)。
预定打开浇口目标时间(X)可来源于充型模拟(mold filling simulation)。
控制器(60)可生成输出信号,所述输出信号包括显示在人类可读显示器(82)上的检测到达时间(tDA)和实际打开浇口时间(A)。
控制器(60)可从计算机输入装置(80)接收预定打开浇口目标时间(X),所述计算机输入装置(80)从人工操作员接收预定打开浇口目标时间(X)。
优选地,生成步骤通过由控制器(60)所执行的算法自动执行。
控制器(60)可访问轮廓曲线数据(90),所述轮廓曲线数据包括阀销位置对时间的期望轮廓曲线,并且控制器生成并传输信号到致动器(30),以调整阀销(26)的位置或速度从而接近或匹配期望轮廓曲线。
在本发明另一方面,提供了一种在注塑成型周期期间使流体材料开始流入型腔的浇口中的设备,所述设备包括:
歧管(14),所述歧管接收流体材料(4),歧管具有或与输送通道(15)连通,输送通道(15)在注塑压力下将流体材料输送至型腔(18)的多个浇口(24),多个浇口包括上游浇口(24u)和下游浇口(24d),每个浇口具有关联的致动器(30)和阀销(26),并且阀销由致动器在浇口关闭位置GCP和浇口打开位置GOP之间驱动,
与下游浇口相关联的位置传感器(40),所述位置传感器(40)将从浇口关闭位置朝向浇口打开位置的阀销的初始打开运动(IOM)感测为实际打开浇口时间(A),并且产生指示实际打开浇口时间(A)的打开信号(SO),
腔传感器(50),在设置在上游浇口和下游浇口之间的型腔内的腔传感器位置(CSL)处,所述腔传感器(50)检测流体材料的流动前沿到达(DA)的选定物理状态,并生成指示流动前沿的检测到达时间(tDA)的检测到达信号(SDA);
控制器(60),其与腔传感器(50)、位置传感器(40)和致动器(30)进行通信,所述控制器包括用于生成输出到致动器的输出信号的指令,
其中,在第一注塑成型周期期间,所述设备执行以下步骤:
腔传感器(50)在腔传感器位置(CSL)处检测型腔中流体材料的流动前沿,并且将检测信号(SDA)传输至控制器,
控制器(60)在检测到达时间(tDA)之后的预定打开浇口目标时间(X)处生成浇口打开信号(SGO),并将其传输至下游致动器或控制下游致动器的控制阀,
位置传感器(40)感测阀销的起始打开运动,并将具有实际打开浇口时间(A)的打开信号传输至控制器,实际打开浇口时间(A)指示预定打开浇口目标时间(X)和实际打开浇口时间(A)之间的延迟时间(Y),
控制器自动地生成自动调整指令时间(X'),所述自动调整指令时间(X')包括预定打开浇口目标时间(X)减去延迟时间(Y),以及
在后继的注塑成型周期期间,
腔传感器(50)检测检测信号(SDA)并将其传输至控制器,所述控制器(60)在检测到达时间(tDA)之后的自动调整指令时间(X')向下游致动器(30d)或者其控制阀门传输浇口打开信号,
设备在第一注塑周期期间在型腔(18)内形成一个或多个第一部件或物体,使用者检查或测量一个或多个第一部件或物体,并基于检查或测量在后继的注塑周期针对一个或多个所述阀销(26A、26B、26D、26E)手动调整(Q)预定打开浇口目标时间(X),
控制器包括指令,所述指令在后继的注塑周期指示一个或多个阀销(26A、26B、26D、26E)在包括或考虑到自动调整指令时间(X')和手动调整(Q)的整体调整指令时间(X")打开。
在本发明的另一方面,提供一种注塑成型系统(710),用于在注塑成型周期期间使流体材料(718)开始流入型腔(770)的多个浇口中,所述系统(710)包括:
第一选定阀(711),所述第一选定阀(711)包括:具有通向型腔的第一浇口(785)的第一流体流道(7115);第一阀销(7112),所述第一阀销由第一致动器(730)在浇口打开位置和浇口关闭位置之间沿着通过第一流道(7115)的轴向上游和下游行进路径进行往复驱动,
一个或多个下游阀(711a、711b、711c),每个下游阀包括:下游流体流道,所述下游流体流道具有设置在第一浇口(785a)下游处的通向型腔(770)的下游浇口;下游阀销(7112a、7112b、7112c),所述下游阀销由下游致动器(730a、730b、730c)在浇口打开位置和浇口关闭位置之间沿着通过下游流体流道(7115a、7115b、7115c)的轴向上游和下游行进路径进行往复驱动,
接收第一信号(708、795b)的控制器(760),所述第一信号(708、795b)指示将流体材料供给到注塑成型系统的注塑开始,控制器(760)包括一组指令,所述指令指示与至少一个选定下游浇口(785a、785b、785c)相关联的阀门的致动器(730a、730b、730c)在指令时间(X)通过从浇口关闭位置撤回阀销(7112a、7112b、7112c)来打开浇口,所述指令时间包括基于第一信号的预定打开浇口目标时间(X),
其中与至少一个选定下游浇口相关联的阀门还包括位置传感器(732),所述位置传感器在从至少一个选定下游浇口(785a、785b、785c)撤回阀销时检测实际打开浇口时间(A),位置传感器(732)将指示实际打开浇口时间(A)的信号发送至控制器(760),
所述控制器从位置传感器(732)接收信号并包括一组指令,所述指令自动确定用于后继注塑周期上的自动调整指令时间(X'),其中自动确定的指令包括将在后继注塑周期中打开阀销的指令时间减少一调整时间,所述调整时间等于预定打开浇口目标时间(X)与实际打开浇口时间(A)之间的时间上的任意延迟(Y),
其中,系统在第一注塑周期期间在型腔(18)内形成一个或多个第一部件或物体,使用者检查或测量一个或多个第一部件或物体,并基于检查或测量在后继的注塑周期针对一个或多个所述阀销(26A、26B、26D、26E)手动调整(Q)预定打开浇口目标时间(X),
控制器包括指令,所述指令在后继的注塑周期指示一个或多个阀销(26A、26B、26D、26E)在包括或考虑到自动调整指令时间(X')和手动调整(Q)的整体调整指令时间(X")打开。
指令通常在多个后继的注塑成型周期中被连续地执行,并且其中后继的自动调整指令时间(X’)通过将前一周期的调整指令时间增加或减少一调整时间来确定,其中调整时间等于前一周期的实际打开浇口时间和当前周期的实际打开浇口时间之间的时间差。
开始注塑信号(708)由注塑成型机(715)传输至控制器(760)。
在本发明的另一方面,提供了一种方法,包括:
控制器接收第一信号,所述第一信号指示在第一注塑周期将流体材料供给注塑成型系统的注塑开始或机筒螺杆(716)的位置,并且所述控制器在基于第一信号的预定打开浇口目标时间(X)向下游致动器传输浇口打开信号;
下游致动器接收浇口打开信号并开始下游阀销从下游浇口撤回的运动;
位置传感器检测下游阀销从下游浇口的实际撤回运动,并将指示实际浇口打开时间(A)的信号传输至控制器;
控制器从位置传感器接收信号,并基于实际浇口打开时间(A)和预定打开浇口目标时间(X)之间的差异(延迟时间Y)自动生成用于后继周期的自动调整指令时间(X'),
在第一注塑周期期间,使用者在一个或多个型腔(18)内形成一个或多个第一部件或物体,
使用者检查或测量一个或多个第一部件或物体,
使用者基于检查或测量针对一个或多个阀销(26A、26B、26D、26E)在后继的注塑周期手动调整(Q)预定打开浇口目标时间(X),
控制器在后继的注塑周期指示阀销26A、26B、26D、26E)在包括或考虑到自动调整指时间(X')和手动调整(Q)的整体调整指令时间(X")打开。
在所述方法中,步骤通常在多个后继的注塑成型周期中被连续地执行,并且其中后继的自动调整指令时间(X’)通过将前一周期的调整指令时间增加或减少一调整时间来确定,其中调整时间等于前一周期的实际打开浇口时间和当前周期的实际打开浇口时间之间的时间差。
在本发明的另一方面,提供一种注塑成型系统(710),用于在注塑成型周期期间使流体材料(718)开始流入型腔(770)的多个浇口中,所述系统(710)包括:
第一选定阀(711),所述第一选定阀包括:具有通向型腔的第一浇口(785)的第一流体流道(7115);第一阀销(7112),所述第一阀销(7112)由通过第一致动器(730)在浇口打开位置和浇口关闭位置之间沿着通过第一流道(7115)的轴向上游和下游行进路径进行往复驱动,
一个或多个下游阀(711a、711b、711c),每个下游阀包括:下游流体流道,所述下游流体流道具有设置在第一浇口(785a)下游的通向型腔(770)的下游浇口;下游阀销(7112a、7112b、7112c),所述下游阀销(7112a、7112b、7112c)由下游致动器(730a、730b、730c)在浇口打开位置和浇口关闭位置之间沿着通过下游流体流道(7115a、7115b、7115c)的轴向上游和下游行进路径进行往复驱动,
接收第一信号(708、795b)的控制器(760),所述第一信号指示将流体材料供给到注塑成型系统的机筒螺杆(716)的起始位置,控制器(760)包括一组指令,所述指令指示与至少一个选定下游浇口(785a、785b、785c)相关联的阀门的致动器(730a、730b、730c)在机筒螺杆(716)于打开浇口螺杆位置时间(OGSPT)到达预定打开浇口螺杆位置(OGSP)时从浇口关闭位置撤回阀销(7112a、7112b、7112c)以在第一注塑周期上打开浇口,
其中与至少一个选定下游浇口相关联的阀门还包括位置传感器(732),所述位置传感器在从至少一个选定下游浇口(785a、785b、785c)撤回阀销时检测实际打开浇口时间(A),位置传感器(732)将指示实际打开浇口时间(A)的信号发送至控制器(760),
控制器从位置传感器(732)接收信号并包括一组指令,所述指令自动地确定用于后继的注塑周期上的自动调整打开浇口螺杆位置(OGSP'),其中自动地确定的指令包括在后继的注塑周期上将自动调整螺杆位置(OGSP')自动确定为一位置,其中所述位置考虑到打开浇口螺杆位置时间(OGSPT)和实际打开浇口时间(A)之间的第一注塑周期上的时间上的任意延迟(Y),
其中,系统在第一注塑周期期间在型腔(18)内形成一个或多个第一部件或物体,使用者检查或测量一个或多个第一部件或物体,并基于检查或测量在后继的注塑周期针对一个或多个阀销(26A、26B、26D、26E)手动地调整打开浇口螺杆位置(OGSP)到手动调整打开浇口螺杆位置(MAOGSP),
控制器包括指令,所述指令指示螺杆(716)移动到包括或考虑到自动调整打开浇口螺杆位置(OGSP')和手动调整打开浇口螺杆位置(MAOGSP)的整体调整螺杆位置(X")。
通常在在多个进一步后继的注塑周期上连续地执行指令,其中进一步后继的注塑周期的自动调整打开浇口螺杆位置(OGSP')被确定为一位置,所述位置考虑到前一周期上的打开浇口螺杆位置时间(OGSPT)和进一步后继的注塑周期的实际打开浇口时间(A)之间的时间上的任意延迟(Y)。
一个或多个下游阀中的每一个下游阀包括关联的位置传感器,其在从关联的下游浇口中撤回阀销时检测实际打开浇口时间(A),每个关联的位置传感器将指示每个相应的阀销的感测位置的信号发送至控制器,所述控制器从每个关联的位置传感器接收信号,
控制器包括一组指令,所述指令考虑了时间上的延迟(Y),这是通过在后继的注塑周期减少螺杆旋转度数或行进长度到相对于打开浇口螺杆位置(OGSP)为缩短的调整打开浇口螺杆位置(OGSP')以补偿时间上的延迟(Y)来实现的。
螺杆的位置(OGSP、OGSP')优选地由传感器检测,所述传感器在单个位置或多个位置或沿着所有位置连续地检测螺杆的旋转或线性位置。
在本发明的另一方面,提供了一种操作注塑成型系统(10)的方法,所述注塑成型系统(10)用于在注塑周期期间使流体材料开始流入型腔(18)的多个浇口中,其中所述系统包括:
第一选定阀,所述第一选定阀包括:具有通向型腔的第一浇口(24C)的第一流体流道(22C);第一阀销(26C),所述第一阀销由第一致动器(30C)在浇口打开位置和浇口关闭位置之间沿着通过第一流道(22C)的轴向上游和下游行进路径进行往复驱动,
一个或多个下游阀,每个下游阀包括下游流体流道(22A、22B、22D、22E),所述下游流体流道具有设置在第一浇口(24C)下游的通向型腔(18)的下游浇口(24A、24B、24D、24E);下游阀销(26A、26B、26D、26E),所述下游阀销由下游致动器(30A、30B、30D、30E)在浇口打开位置和浇口关闭位置之间沿着通过下游流体流道(22A、22B、22D、22E)的轴向上游和下游路径进行往复驱动,所述方法包括:
指示与至少一个选定下游浇口(24A、24B、24D、24E)相关联的阀门的致动器(30A、30B、30D、30E),或者指示所述致动器的控制阀,在检测机筒螺杆(716)到达预定打开浇口螺杆位置(OGSP)时,从浇口关闭位置撤回阀销(26A、26B、26D、26E),其中机筒螺杆(716)在打开浇口螺杆位置时间(OGSPT)到达预定打开浇口螺杆位置(OGSP),
在实际打开浇口时间(A)检测阀销(26A、26B、26D、26E)从至少一个选定下游浇口处的撤回,
自动确定用于后继的注塑周期上的自动调整打开浇口螺杆位置(OGSP'),其中确定步骤包括在后继的注塑周期上将自动调整螺杆位置(OGSP')确定为一位置,所述位置考虑到打开浇口螺杆位置时间(OGSPT)和实际打开浇口时间(A)之间在第一注塑周期上的时间上的任意延迟(Y),
在第一注塑周期期间,在型腔(18)内形成一个或多个第一部件或物体,
检查或测量一个或多个第一部件或物体,并基于检查或测量在后继的注塑周期针对一个或多个阀销(26A、26B、26D、26E)手动地调整打开浇口螺杆位置(OGSP)到手动调整打开浇口螺杆位置(MAOGSP),
指示螺杆(716)移动到包括或考虑到自动调整打开浇口螺杆位置(OGSP')和手动调整打开浇口螺杆位置(MAOGSP)的整体调整螺杆位置(X")。
附图说明
通过结合附图参考以下描述,可以更好地理解本发明的各种实施例的上述和进一步的优点,在附图中:
图1为根据本发明的一个实施例,用于执行顺序阀门浇注过程的注塑成型系统的一个实施例的示意性局部剖视图;
图2为图1中的设备处于注塑序列起始时的示意图,其中第一(中心)浇口已经打开来使得流体材料开始流入型腔;
图3为图1中的设备处于序列较后时刻(在图2之后)的示意图,示出了位于中心浇口邻近两侧的第一组两个下游浇口现在打开,此时来自于两个下游浇口中每一个下游浇口的流体材料也进入了(流进)型腔;
图4为图1中的设备处于序列较后时刻(在图3之后)的示意图,示出了第二组两个下游浇口现在打开,第二组下游浇口中的每一个分别邻近并且位于第一组下游浇口中的相应一个的下游,此时来自第二组下游浇口中每一个下游浇口的流体材料(连同中心浇口和第一组的流体材料)流进型腔中;
图5为示出根据本发明的一个方法实施例的步骤顺序的一个实施例的流程图;
图6为示出根据本发明的另一个方法实施例的步骤顺序的另一个实施例的流程图;
图7为实施图6中的方法的设备示意图;以及
图8示出了示例性计算装置。
具体实施方式
现在参考附图描述本发明的各种实施例。在以下描述中,为了解释的目的,阐述了许多具体细节以便提供对本发明的一个或多个实施例的透彻理解。然而,显而易见的是,可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明。在其他情况下,以框图形式示出了已知的结构和装置从而便于描述本发明。
顺序阀门浇注设备和方法
图1为根据本发明的一个实施例,用于执行顺序阀门浇注过程的塑料注塑成型设备的示意图。注塑成型系统(injection molding system,IMM)10包括注塑成型机12、歧管14、具有型腔18的模具16、包括供给单个型腔的多个喷嘴21的阀门浇注系统20、与每个喷嘴相关联的致动器30以及激活阀门浇注系统的控制器60。系统还包括,如下所述在本实施例中使用的多个下游腔传感器50和阀门浇注位置传感器40。来自腔传感器50的信号被传输到通向控制器60的接线盒70,同时来自位置传感器40的信号被传输到通向控制器60的接线盒72。
更具体地,注塑成型机12通过主入口13将加热的熔融流体材料4(例如塑料或基于聚合物的流体材料)供给到歧管14的分配通道15。分配通道一般将流体材料供给到五个单独的喷嘴21A、21B、21C、21D、21E,喷嘴中的流体材料一般继而又都供给到模具16的共同型腔18中以制造一个模制件。每个喷嘴分别由各自关联的致动器30A、30B、30C、30D和30E驱动,其中每个致动器在关联的喷嘴中驱动阀销26A、26B、26C、26D和26E,相应的阀销被驱动在下游浇口关闭位置(GCP)和上游浇口打开位置(GOP)之间沿着上游和下游轴向路径往复通过各自喷嘴中的流道22A、22B、22C、22D和22E,反之亦然,在GOP之间和GCP之间往复运动。每个致动器具有由电磁阀控制的活塞32A-32E,用于在GOP和GCP位置之间移动关联的阀销。位置传感器40A-40E检测活塞32在GOP和GCP之间的位置,从而检测关联的阀销26在GOP和GCP之间的位置。
注塑周期的开始是由从IMM 12发送到控制器60的“开始注塑信号”8触发的。然后控制器将输出信号9发送至用于驱动每个致动器的电磁阀11。在所述示例中,在注塑成型周期期间打开的第一个浇口的是中心喷嘴21C的中心(也称为是第一上游)浇口24C,所述中心喷嘴由致动器30C控制并且布置为在入口点(浇口24C)处供给到型腔18中,其中入口点是设置在细长型腔18的纵向中心附近。如图1和后继的附图所示,在中心喷嘴两侧附近横向设置的第一组邻近的横向下游喷嘴21B、21C将流体材料4供给到下游浇口24B和24D,所述下游浇口24B和24D在中心浇口24C的两侧等距横向设置。位于第一对横向喷嘴21B和21D下游的第二组横向下游喷嘴21A、21E分别在浇口位置24A和24E处将流体材料4供给到型腔中,所述浇口位置24A和24E位于中心浇口24C的下游和横向的第一组喷嘴的浇口24B、24E的下游。
如图2-4所示并且将在下文进一步描述,注塑周期是级联过程,其中首先从中心喷嘴21C开始注入,然后在后继的预定时间从第一组下游的喷嘴21B、21D注入,最后在更后的预定时间从更下游的第二组喷嘴21A、21E注入。如图2所示,开始注塑周期,首先通过从浇口24C撤回中心阀销26C的远端27C以打开通向型腔18的中心浇口24C,使得流体材料4从喷嘴通道22C向外流动进入型腔中,形成从中心浇口24C沿相反的横向方向移动的流动流5,生成两个相反的流动前沿5R(横向向右移动到下一个下游浇口24D)和5L(横向向左移动到下一个下游浇口24B)。根据本实施例,多个腔传感器50B、50C、50D和50E设置在型腔18中或在型腔附近,用于在每个各自的腔传感器位置(CSL)(也称为触发位置)处检测流动前沿5R和5L的到达。更具体地,在每组邻近的上游喷嘴浇口和下游喷嘴浇口之间设置有各自的腔传感器,用于检测流动前沿何时到达下游浇口附近,在此称为检测到达DA(detectionarrival)。流动前沿到达时间的这种检测通常通过使用诸如温度或压力传感器的传感器实现,所述传感器检测流动前沿或注塑流体的选定特性。正如下文将描述的,当检测到达发生时,信号被发送至控制器60以引起一系列后继操作,所述操作包括(通过发送信号至下游致动器以在预定打开浇口目标时间(X)启动撤回关联下游浇口的阀销,从而打开下游阀门浇口,以及监控和检测阀销从下游浇口撤回时对应的实际打开浇口时间(A),并生成(被发送至控制器60的)指示实际打开浇口时间(A)的信号。然后,控制器确定预定打开浇口目标时间(A)和实际打开浇口时间(A)之间是否有差异。这种差异,也称为延迟时间(Y),可被用于修改指令时间,所述指令时间用于在下一个或后继的注塑周期期间启动从下游浇口撤回下游阀销的操作,其目的是最小化或消除时间差异。
更具体地,图2示出了移向第一组横向下游浇口24D和24B的相反的流动前沿5R和5L。当流动前沿5R邻近或处于与(喷嘴21D的)下游浇口24D相关联的腔传感器50D时,腔传感器检测选定的物理条件(如温度),其表示流体材料的流动前沿到达位于上游浇口24C和下游浇口24D之间的腔传感器位置CSL(50D)处,并生成了检测到达信号SDA,所述信号指示了流动前沿5R的检测到达的时间t(DA)。所述检测到达信号被发送至控制器60以向(与喷嘴21D相关联的)致动器40D发起指令信号,使得在检测到达时间t(DA)之后的预定打开浇口目标时间(X)从浇口24D撤回阀销24D的远端。对于相反的流动前沿5L,随着其到达腔传感器50B并生成检测到达信号,也发生一系列类似事件,以用于发起后继从浇口24B撤回阀销26B。
图3示出了稍后时间的顺序注塑过程,其中,在打开第一组横向下游浇口24D和24B之后,来自上述浇口的流体材料4与(来自中心浇口24C)初始流汇合以形成组合的流动流5,相反的流动前沿5R和5L已经移动通过浇口24D和24B,并且现在朝着各自的第二组横向下游喷嘴浇口24E和24A移动。流动前沿5R和5L将分别由与(喷嘴21E和21A对应的)第二组下游浇口24E和24A相关联的第二组腔传感器50E和50A检测,用于类似地触发从第二组下游阀门浇口24E和24A启动撤回各自的阀销26E和26A。检测将发生在流动前沿从图2所示的位置进一步向下游移动到被腔传感器50E和50A检测到流动前沿到达的时刻。类似地,所述检测将会使得传感器50E和50D生成具有指示检测到达的时间t(DA)的信号SDA并将其发送至控制器60,从而启动控制器将浇口打开信号SGO发送至与各自的喷嘴21E和21A相关联的各自的致动器30E和30A,从而在指令时间(X)通过撤回各自的阀销26E和26A以打开各自的浇口,所述指令时间包括用于各自的喷嘴的预定打开浇口目标时间(X)。当从浇口撤回各自的阀销时,这些阀销的位置将由位置传感器40E和40A监控以获取实际打开浇口时间(A),位置传感器向控制器发送其信号指示,从而控制器可比较(A)和(X)以确定是否存在时间差。如果实际打开浇口时间不同于预定打开浇口目标时间,可以通过自动调整用于后继的注塑周期的指令时间(X),从而尽量消除在后继的注塑周期期间的指令时间和实际打开浇口时间之间的任何差异。
上述过程将会持续到所有的喷嘴都打开并且模制件填充完毕。通常,在填充期(packing period)的结束前所有阀销总是保持打开,然后阀门浇口由来自注塑机的信号关闭。
因而,根据本发明,当检测到预定打开浇口目标时间(X)(期望的打开时间)和实际打开浇口时间(A)之间存在差异(延迟Y)时,能够对用于后继周期的指令时间(X)进行调整。对指令时间(X)的修改可通过控制器自动完成并将调整后的指令时间(X)用于下一周期。更进一步,如果阀销没有打开或打开较慢,系统可提供由上述事件所激活的警报。
举例来说,预定打开浇口目标时间(X)可能是0.3秒,而实际打开浇口目标时间(A)可能是0.4秒,这意味着存在0.1秒(0.4-0.3=0.1)的差异或延迟Y。然后,调整指令时间X1被确定为X-Y,即0.3–(0.4-0.3)=0.2秒。在下一个或后继的周期,调整后的指令时间(X')将会是0.2秒。
现已发现基于流动前沿检测(而非时间或螺杆位置)的触发,可显著提高模制件的质量。大体上还可减少设置时间并减少对经验丰富的操作员的需求。当溶体粘度从一个周期到下一个周期发生改变时,触发过程可用于自动地调整打开浇口指令时间(X)。实际阀销打开时间可显示在用户界面上(例如,如图1所示,带有显示器和用户输入的计算装置80),从而方便操作员监控顺序过程的执行并且根据需要手动调整(例如,调整定时、温度、压力或其他系统参数)。
图5示出了根据一个方法实施例的步骤501-505顺序的流程图,包括:
·位于上游浇口和下游浇口之间的腔传感器检测流动前沿的到达并将检测信号传输至控制器(步骤501)
·控制器接收检测信号并在预定打开浇口目标时间(X)向下游致动器传输浇口打开信号(步骤502)
·下游致动器接收浇口打开信号并启动下游阀销从下游浇口的撤回运动(步骤503)
·位置传感器检测下游阀销从下游浇口的实际撤回(运动),并将具有实际浇口打开时间(A)的信号传输至控制器(步骤504)
·控制器接收具有实际打开浇口时间(A)的信号,并基于实际浇口打开时间(A)和预定打开浇口目标时间(X)之间的差异(延迟时间Y)生成调整指令时间(X'),以用于后继的周期(步骤505)。
以下的定时顺序示出了本发明的一个实施例:
定时顺序
如图5所示,在本发明的一个实施例中,本发明的过程和设备包括在第一注塑周期期间在相应的一个或多个型腔(18)内形成一个或多个第一部件或物体,
检查或测量一个或多个第一部件或物体,
基于检查或测量针对一个或多个阀销(26A、26B、26D、26E)在后继的注塑周期手动调整(Q)预定打开浇口目标时间(X),
在后继的注塑周期指示阀销26A、26B、26D、26E)在包括或考虑到自动调整指令时间(X')和手动调整(Q)的整体调整指令时间(X")打开。
如图6所示,在本发明的另一个实施例中,本发明的过程和设备将打开阀门浇口的指令基于机筒螺杆(716)在预定位置的检测,所述过程和设备包括:
在第一注塑周期期间在型腔(18)内形成一个或多个第一部件或物体,检查或测量一个或多个第一部件或物体,并基于检查或测量在后继的注塑周期针对一个或多个阀销(26A、26B、26D、26E)手动地调整打开浇口螺杆位置(OGSP)到手动调整的打开浇口螺杆位置(MAOGSP),
指示螺杆(716)移动到包括或考虑到自动调整的打开浇口螺杆位置(OGSP')和手动调整的打开浇口螺杆位置(MAOGSP)的整体调整螺杆位置(X")。
腔传感器检测(感测)的流体的预选条件(例如物理特性)可以来自,如压力或温度。如本文所使用的,检测(感测)包括一个或多个数值或特性值的变化。
位置传感器可以是各种已知传感器中的任一种,例如,如于2015年9月29日授权的、题为“Apparatus and Method of Detecting a Position of an Actuator Position”的、Tan等人的美国专利9,144,929中所描述的霍尔效应传感器,其被转让给SynventiveMolding Systems,其全部内容通过引用并入本文并在此阐述。或者,位置传感器可以是编码器(例如与电子致动器一起使用)。
所示的致动系统包括流体驱动致动器30。优选的流体驱动阀门系统包括由快速作用线性力马达驱动的比例阀,所述比例阀调节流向致动器30的气体或液体的流动,即气动或液压系统。PCT/US2014/31000和美国专利5960831中详细描述了快速作用流体控制阀系统,这两个专利的公开内容通过引用并入本文,可用于在此描述的设备中,特别是在气动阀门控制系统对于特定应用是优选的情况下。
或者,可使用具有与阀销相互连接的电机转子的电子(电力驱动的)致动器系统。参见美国专利6,294,122、9,492,960和9,498,909中公开的电力驱动致动器系统,上述专利公开的内容全部通过引用并入本文,如同在此完全阐述一样。
另一实施例
在另一实施例中,取代基于型腔中流动前沿检测的触发,触发是基于注塑周期的开始或机筒中的螺杆位置。图6示出了根据所述实施例的方法,而图7示出了可在所述实施例中使用的设备。
图6示出了根据一个方法实施例的步骤601-604顺序的流程图,包括:
·控制器接收第一信号,所述第一信号指示将流体材料供给注塑成型系统的注塑开始或机筒螺杆的位置,并基于第一信号在预定打开浇口目标时间(X)处向下游致动器传输浇口打开信号(步骤601)
·下游致动器接收浇口打开信号并启动下游阀销从下游浇口的撤回运动(步骤602)
·位置传感器检测下游阀销从下游浇口的实际撤回(运动),并将指示实际浇口打开时间(A)的信号传输至控制器(步骤603)
·控制器接收指示实际打开浇口时间(A)的信号并基于实际浇口打开时间(A)和预定打开浇口目标时间(X)之间的差异(延迟时间Y)生成调整指令时间(X'),以用于后继的周期(步骤604)。
图7示出了包括注塑机715的本发明的一个系统实施例710,所述注塑机715通过螺杆716供给可熔注塑材料,可熔注塑材料在注塑机715的机筒719内从固体形态717转换为熔化或液体流动的流体材料形态718。螺杆716以选定的速率可控地旋转,取决于螺杆716的旋转速率和角度,使得螺杆716的螺旋线714以可控可变的压力和可控可变的流体量驱动熔融流体材料718向下游流动进入热流道(hot runner)或歧管760的流体分配通道765中。流体分配通道765一般可供给到一个或多个阀门浇口或阀门711、711a、711b、711c的注塑喷嘴7110的下游流道7115中。
每个阀门711、711a、711b、711c包括致动器730和安装的喷嘴7110。每个阀门711、711a、711b、711c对应的喷嘴7110按照路线传送从单个共同源头接收的熔融流体材料718,具体路线为:从机筒719供给,通过将机筒与歧管相互连接的入口719b,然后通过共同的歧管通道765,通过喷嘴通道7115并最后通过与每个阀门711、711a、711b、711c相关联的喷嘴的各自的浇口785、785a、785b、785c到达模具770的单个型腔780。这里,在如上所述的单次注塑周期的过程中(相对于图1中的前述实施例),多个阀门711、711a、711b、711c中的每个阀门都注入到型腔780中(通常以级联或顺序的方式)。
系统710在注塑周期的起始或初始位置利用传感器790感测或检测机筒螺杆716的线性或旋转位置,使得通过传感器790检测的螺杆716的初始运动或选定位置可用于限定注塑周期的起始或开始时间。在本实施例中,传感器790被示出为检测可驱动地旋转螺杆716的马达791的旋转位置,马达791的旋转位置对应于螺杆的旋转或线性位置。预定打开浇口螺杆位置OGSP由用户选择。位置传感器790检测预定打开浇口螺杆位置OGSP并将指示所述位置的信号795(或与检测此位置相关联的时间OGSPT)发送至控制器760。被发送至控制器760的信号795可以是指示沿着整个旋转过程或行进路径的螺杆位置的连续实时信号。通过位置传感器790检测原始预定打开浇口螺杆位置OGSP和任意后继的自动调整的打开浇口螺杆位置(OGSP')都被控制器用作触发器以指示下游阀门711a、711b、711c和它们关联的浇口在第一和后继的注塑周期打开。
控制器760包括指令,所述指令使用接收的信号795作为控制一个或多个阀门711、711a、711b、711c的一个或多个阀销7112的控制值,使得一个或多个阀销7112从浇口关闭位置开始被驱动通过上游行进路径以在各自浇口的预定打开浇口目标时间(X)处打开各自的阀门浇口。在一个实施例中,阀门711可指定为待打开的第一上游浇口,然后按顺序打开剩下的浇口785a、785b和785c,每个浇口在它们各自的预定打开浇口目标时间(X)由起始信号795触发。在另一个实施例中,IMM发送开始注塑信号708,其取代螺杆位置信号795,用作控制值和打开各浇口的触发器。在所述稍后的实施例中,不需要螺杆位置传感器790和信号795。
图7详细地示出了一个阀门711的部件。为了便于说明,每个阀门711a、711b、711c通常包括与阀门711所描述的部件相同的部件,每个阀门一般由注塑流体材料718供给,所述注塑流体材料从机筒719通过入口719b流入歧管,并且进一步流动通过下游歧管通道765。歧管通道765作为共同流体流道的一个示例来示出和引用。
如图所示,喷嘴7110的远端具有浇口785(此处是通向型腔780的上游浇口),所述浇口是可由阀销7112可控地打开和关闭,从而启动和关闭材料718通过浇口785的流动。这种受控的浇口打开和关闭是通过由气动致动器730所控制驱动的阀销7112的受控往复上游和下游运动A实现,其中气动致动器730最优选地又是由快速作用线性力马达或阀门720所控制驱动。阀销7112的下游远端首先在注塑周期的开始处关闭浇口785。当注塑周期启动时,向上游撤回阀销7112,打开上游浇口785并允许熔融流体材料718通过浇口785流入模具770的型腔780中。然后按顺序在每个下游浇口785a、785b、785c的预定打开浇口时间打开对应的下游浇口。对于每个阀门711,阀销位置传感器732(类似于图1中的位置传感器)被安装在每个致动器730上,并用于检测各个下游浇口的实际打开浇口时间(A),然后将其与各个下游浇口的预定打开浇口目标时间(X)相比较,从而确定等于预定打开浇口时间(X)和实际打开浇口时间(A)之间的时间上的任意延迟(Y)的调整时间。参见图1-5的先前实施例中关于阀销位置传感器40的使用和用于后继的注塑周期的调整指令时间(X')的确定的讨论。
返回至图7中的实施例,在注塑周期的零时刻(从IMM 715接收的开始注塑信号或从传感器790接收的螺杆位置信号795),首先打开第一上游阀门711(所有其他下游阀门711a、711b、711c保持关闭),同时启动螺杆716以开始旋转,从而将机筒719a、入口719b中的压力从初始零值增加到期望的水平。稍后,与第二阀门711a相关联的第二阀销首先从其关联的浇口撤回。现在第一阀门和第二阀门711、711a打开,而第三阀门和第四阀门711b、711c仍然关闭,随着螺杆继续将注塑流体注入到系统中,压力逐渐增大,直到压力达到期望压力,此时与第三阀门711b相关联的销从与其关联的浇口被打开。现在第一阀门、第二阀门和第三阀门711、711a、711b打开,阀门711c仍然关闭,随着螺杆继续将注塑流体注入到系统中,压力逐渐增大,直到压力达到期望压力,此时与第四阀门711c相关联的销从与其关联的浇口撤回。四个阀门现在全部打开并且螺杆受到恒力驱动力,压力继续增加到最终的恒定或稳定压力。
在控制器760于注塑周期期间控制全部多个阀门浇口711、711a、711b、711c的实施例中,控制器760包括销顺序指令,所述销顺序指令可在任意预选时序中指示并执行每个单独的阀门711、711a、711b、711c的打开和上游销撤回运动。
与浇口711、711a、711b、711c相关联的致动器通常包括气动或液压致动器,或者还可包括电动致动器,控制器760被适配为控制用于每个此类致动器的驱动机构。在气动或液压驱动致动器的情况下,驱动机构是与类似于阀门720的流体流控制阀互连的电力可驱动机构。在电动致动器的情况下,驱动机构通常是由电子控制器760可控地驱动的电动马达。
每个单独的阀门11、11a、11b、11c可供给到单个模具的单个型腔780中,或可每个分别供给到单独的模具的单独的型腔中(对于阀门11a、11b、11c,其未示出)。
为了减少或消除在最终模制件中线条或瑕疵的可见性,可使用快速作用马达20作为阀门的致动器。
控制器760通过由包含在电子控制器760中的算法生成的信号210、210a、210b、210c来指示与浇口相关联的致动器730等,从而沿着阀销的上游或下游的行进路径或冲程的任意部分以可控的上游撤回速率将与阀门711、711a、711b、711c相关联的销撤回。
在典型的实施例中,如本文所述,首先打开第一阀门711,同时保持所有其他下游阀门711a、711b、711c关闭,直到在按顺序的后继时间中被指示按顺序打开。
计算设备
图6示出了示例性计算系统架构1000,其中系统1000的组件使用连接1005彼此相互通信。连接1005可以是经由总线的物理连接,或者直接连接到处理器1010中(例如在芯片组架构中)。连接1005还可以是虚拟连接、网络连接或逻辑连接。连接可以是有线或无线的(例如蓝牙连接)。
在一些情况下,系统1000是分布式系统,其中关于本文的组件所描述的功能可分布在数据中心、多个数据中心、地理上等等。在一些实施例中,一个或多个所述系统组件表示很多此类组件,每个执行所描述组件的一些或全部功能。在一些实施例中,本文所述组件可以是物理或虚拟设备。
示例性系统1000包括至少一个处理单元(CPU或处理器)1010和连接1005,所述连接耦接了各种系统组件,包括系统内存1015,例如连接至处理器1010的只读存储器(ROM)1020和随机存取存储器(RAM)1025。系统1000可包括与处理器1010直接连接、紧密接近或作为其一部分集成的高速存储器1012的缓存。
处理器1010可包括任意通用处理器和硬件服务或软件服务,例如存储在存储装置1030中的服务1 1032、服务2 1034以及服务3 1036,所述硬件服务或软件服务被配置为控制处理器1010以及专用处理器,其中软件指令被合并在实际处理器设计中。处理器1010本质上可以是一个完整的独立的计算系统,包括多个核心或处理器、总线、存储控制器、缓存等等。多核处理器可以是对称的或不对称的。
为了使用户与计算装置1000进行交互,输入装置1045可以是任意数量的输入机构,例如用于语音的麦克风、用于手势或图形输入的触摸屏、键盘、鼠标、运动输入、语音等等。输出设备1035还可以是一个或多个本领域技术人员已知的输入机构。在某些情况下,多式联运系统(multimodal system)可为用户提供多种类型的输入从而与计算装置1000进行通信。通信接口1040通常可支配并管理用户输入和系统输出。对任意特定硬件设置的操作没有限制,并因此这里的基本特征可以很容易地被已开发的改善的硬件或固件设置所替代。
存储装置1030可以是非易失性存储器并且可以是硬盘或其他类型的计算机可读介质,其可存储计算机可访问的数据,例如磁带盒、闪存卡、固态存储装置、数字视盘、墨盒、随机存取存储器(RAM)1025、只读存储器(ROM)1020及其组合。
存储装置1030可包括代码,当处理器1010执行所述代码时,其能够使系统1000执行一功能。执行特定功能的硬件服务包括结合硬件组件存储在计算机-可读介质中的软件组件,例如处理器1010、总线1005、输出装置1035等等,以执行功能。
为了说明清楚,在某些情况下,本技术可被呈现为各个功能块,所述功能块包括装置、装置组件、以软件实现的方法中的步骤或例程,或硬件和软件的组合。
这里描述的任意步骤、操作、功能或过程可通过硬件和软件服务的组合以单独地或与其他装置结合执行或实现。在一些实施例中,服务可以是软件,所述软件位于客户端装置的存储器中和/或内容管理系统的一个或多个服务器中,并且当处理器执行与服务有关的软件时其可以执行一种或多种功能。在一些实施例中,服务是执行特定功能的程序或一组程序。在一些实施例中,服务可被认为是服务器。存储器可以是非暂时性计算机可读介质。
在一些实施例中,计算机可读存储装置、介质和存储器可包括电缆或无线信号,其包括比特流等等。然而,当提到非暂时性计算机可读存储介质时,明确地排除诸如能量、载波信号、电磁波以及信号本身的介质。
可以使用从计算机可读介质存储或以其他方式获得的计算机可执行指令实施根据上文所述示例的方法。这样的指令可包括例如使得或配置通用计算机、专用计算机或专用处理装置执行某一功能或一组功能的指令和数据。使用的计算机资源的部分可通过网络访问。计算机可执行指令可以是,例如二进制文件,诸如汇编语言、固件或源代码的中间格式指令。可以用于存储指令、所使用的信息和/或根据所描述的示例的方法期间创建的信息的计算机可读介质的示例包括磁盘或光盘、固态存储器装置、闪存、配备有非易失性存储器的USB装置、网络存储装置等。
实施根据本公开方法的装置可包括硬件、固件和/或软件,并可采取各种形式因素。这种形式因素的典型示例包括服务器、笔记本电脑、智能手机、小型化私人电脑、个人数码助手等等。此处描述的功能还可体现在外围设备或附加卡中。举例来说,这样的功能还可以在不同芯片中的电路板上实现或者在单个设备中执行的不同过程中实现。
指令、用于传输这些指令的介质、用于执行它们的计算资源以及用于支持这种计算资源的其他结构是用于提供本公开中所描述的功能的手段。
尽管使用了各种示例和其他信息来解释在所附权利要求的范围内的各方面,但是不应该基于这些示例中的特定特征或设置来暗示对权利要求的限制,因为普通技术人员将能够使用这些例子来衍生各种各样的实施例。此外,尽管一些主题可能已经用特定于结构特征和/或方法步骤的示例的语言描述,但是应理解,在所附权利要求中限定的主题不一定限于这些描述的特征或动作。例如,这样的功能可以不同地分布或者在除了在本文中所确定的组件之外的组件中执行。相反,所描述的特征和步骤作为所附权利要求范围内的系统和方法的组件的示例被公开。
权利要求中叙述的“至少一个”是指集合中的至少一个,并且指示集合中的一个成员或集合中的多个成员满足所述权利要求。例如,权利要求中叙述的“A和B中的至少一个”是指A、B或A和B。
尽管已经显示和描述了本发明的具体实施例,但显而易见的是,在不脱离本发明的范围的情况下可以对其做出许多修改。相应地,本发明不受前面的描述所限制。

Claims (43)

1.一种注塑成型系统(10),用于在注塑成型周期期间使流体材料(4)开始流入型腔(18)的多个浇口中,所述系统(10)包括:
第一选定阀,所述第一选定阀包括:具有通向型腔的第一浇口(24C)的第一流体流道(22C);第一阀销(26C),所述第一阀销(26C)由第一致动器(30C)在浇口打开位置和浇口关闭位置之间沿着通过第一流道(22C)的轴向上游和下游行进路径往复驱动,
一个或多个下游阀,每个下游阀包括:下游流体流道(22A、22B、22D、22E),所述下游流体流道具有设置在第一浇口(24C)下游的通向型腔(18)的下游浇口(24A、24B、24D、24E);下游阀销(26A、26B、26D、26E),所述下游阀销(26A、26B、26D、26E)由下游致动器(30A、30B、30D、30E)在浇口打开位置和浇口关闭位置之间沿着通过下游流体流道(22A、22B、22D、22E)的轴向上游和下游行进路径往复驱动,
至少一个流体特性传感器(50A、50B、50D、50E),其安装在所述系统内,使得流体特性传感器于下游检测时间在型腔内的触发位置处检测向下游流动通过型腔的流体材料(4)的流动前沿(5R、5L),其中所述触发位置设置在第一浇口(24C)和至少一个选定下游浇口(24A、24B、24D、24E)之间,
所述流体特性传感器(50A、50B、50D、50E)将指示下游检测时间的第一信号发送至控制器(60),
控制器(60),所述控制器(60)接收第一信号并包括一组指令,所述指令指示与至少一个选定下游浇口(24A、24B、24D、24E)相关联的阀门的致动器(30A、30B、30D、30E)在指令时间(X)通过从浇口关闭位置撤回阀销(26A、26B、26D、26E)从而在第一注塑周期上打开浇口,第一注塑周期上的指令时间包括在下游检测时间之后的预定打开浇口目标时间(X),
其中与至少一个选定下游浇口相关联的阀门还包括位置传感器,所述位置传感器在阀销从至少一个选定下游浇口(24A、24B、24D、24E)撤回时检测实际打开浇口时间(A),位置传感器将指示实际打开浇口时间(A)的信号发送至控制器,
控制器接收来自第一位置传感器的信号并且包括一组指令,所述指令自动确定用于后继的注塑周期中的自动调整指令时间(X'),其中用于自动确定的指令包括将在后继的注塑周期打开阀销的指令时间减少一调整时间,所述调整时间等于预定打开浇口目标时间(X)与实际打开浇口时间(A)之间的时间上的任意延迟(Y),
其中,系统在第一注塑周期期间在型腔(18)内形成一个或多个第一部件或物体,使用者检查或测量一个或多个第一部件或物体,并基于检查或测量在后继的注塑周期针对一个或多个所述阀销(26A、26B、26D、26E)手动调整(Q)预定打开浇口目标时间(X),
控制器包括指令,所述指令在后继的注塑周期指示一个或多个阀销(26A、26B、26D、26E)在包括或考虑到自动调整指令时间(X')和手动调整(Q)的整体调整指令时间(X")打开。
2.根据权利要求1所述的注塑成型系统,其中指令在多个后继的注塑成型周期中被连续地执行,并且其中后继周期的自动调整指令时间(X')是通过将前一周期的调整指令时间增加或减少一调整时间来确定,其中该调整时间等于前一周期的实际打开浇口时间和当前后继周期的实际打开浇口时间之间的时间差。
3.根据前述任一项权利要求所述的注塑成型系统,进一步包括与每个下游浇口相关联的一个或多个额外的流体特性传感器(50A、50B、50D、50E),其安装在系统内,使得每个额外的流体特性传感器于一下游检测时间在型腔内的额外触发位置处检测向下游流动的流体材料的流动前沿的选定特性,其中额外的触发位置设置在第一浇口和每个下游浇口之间,
每个额外的流体特性传感器将指示各自下游检测时间的第一信号发送至控制器,
控制器接收相应的第一信号并包括一组指令,所述指令指示与每个下游浇口关联的阀门的致动器在各自下游检测时间之后的各自预定打开浇口目标时间(X)处通过从浇口关闭位置撤回相应的阀销来在第一注塑周期上打开浇口。
4.根据上述任一项权利要求所述的注塑成型系统,其中一个或多个下游阀中的每一个下游阀包括关联的位置传感器,所述位置传感器在从关联的下游浇口中撤回阀销时检测实际打开浇口时间(A),每个关联的位置传感器将指示每个相应的阀销的感测位置的信号发送至控制器,所述控制器从每个关联的位置传感器接收信号,
控制器包括一组指令,所述指令通过将在后继的注塑周期打开各自阀销的指令时间减少一调整时间来自动确定自动调整指令时间(X'),其中所述调整时间等于预定打开浇口目标时间(X)与实际打开浇口时间(A)之间的时间上的任意延迟(Y)。
5.根据上述任一项权利要求所述的注塑成型系统,其中流体特性传感器是温度传感器,并且感测到的特性是温度或温度变化。
6.一种操作注塑成型系统(10)的方法,所述注塑成型系统(10)用于在注塑周期期间使流体材料开始流入型腔(18)的多个浇口中,其中所述系统包括:
第一选定阀,所述第一选定阀包括:具有通向型腔的第一浇口(24C)的第一流体流道(22C);第一阀销(26C),所述第一阀销(26C)由第一致动器(30C)在浇口打开位置和浇口关闭位置之间沿着通过第一流道(22C)的上游和下游行进路径往复驱动,
一个或多个下游阀,每个下游阀包括:下游流体流道(22A、22B、22D、22E),所述下游流体流道(22A、22B、22D、22E)具有设置在第一浇口(24C)下游的通向型腔(18)的下游浇口(24A、24B、24D、24E);下游阀销(26A、26B、26D、26E),所述下游阀销(26A、26B、26D、26E)由下游致动器(30A、30B、30D、30E)在浇口打开位置和浇口关闭位置之间沿着通过下游流体流道(22A、22B、22D、22E)的轴向上游和下游行进路径往复驱动,所述方法包括:
于下游检测时间在型腔内的触发位置处检测向下游流动的流体材料的流动前沿,其中所述触发位置设置第一浇口(24C)和至少一个选定下游浇口(24A、24B、24D、24E)之间,其中
指示与至少一个选定下游浇口(24A、24B、24D、24E)相关联的阀门的致动器(30A、30B、30D、30E),或者指示所述致动器的控制阀,在指令时间(X)从浇口关闭位置撤回阀销(26A、26B、26D、26E),其中指令时间(X)包括在下游检测时间之后的预定打开浇口目标时间(X),
在实际打开浇口时间(A)检测阀销(26A、26B、26D、26E)从至少一个选定下游浇口处撤回,
自动确定自动调整指令时间(X'),用于后继的注塑周期,其中确定步骤包括将在后继的注塑周期上打开阀销的指令时间减少一调整时间,所述调整时间等于预定打开浇口目标时间(X)与实际打开浇口时间(A)之间的时间上的任意延迟(Y),
在第一注塑周期期间,在相应一个或多个型腔(18)内形成一个或多个第一部件或物体,
检查或测量一个或多个第一部件或物体,
基于检查或测量针对一个或多个阀销(26A、26B、26D、26E)在后继的注塑周期手动调整(Q)预定打开浇口目标时间(X),
在后继的注塑周期指示阀销26A、26B、26D、26E)在包括或考虑到自动调整指令时间(X')和手动调整(Q)的整体调整指令时间(X")打开。
7.根据权利要求6所述的方法,进一步包括操作系统(10)以使得与至少一个选定下游浇口相关联的阀门的致动器在下游检测时间之后的整体调整指令时间(X")在后继的注塑周期从浇口关闭位置撤回阀销。
8.根据前述权利要求6-7任一项所述的方法,其中在多个后继的注塑成型周期中连续地执行确定步骤,并且其中后继的自动调整指令时间(X')是通过将前一周期的自动调整指令时间增加或减少一调整时间来确定,其中该调整时间等于前一周期的实际打开浇口时间和当前周期的实际打开浇口时间之间的时间差。
9.一种在注塑成型周期期间使流体材料(4)开始流入型腔(18)的浇口(24)中的方法,
型腔,其具有多个浇口,包括上游浇口(24u)和下游浇口(24d),每个浇口具有关联的致动器(30)和阀销(26),并且阀销由致动器在浇口关闭位置(GCP)和浇口打开位置(GOP)之间驱动,
与下游浇口相关联的位置传感器(40),所述位置传感器(40)在实际打开浇口时间(A)检测阀销从浇口关闭位置朝向浇口打开位置的撤回,并且产生指示实际打开浇口时间(A)的打开信号(SO),
腔传感器(50),在设置在上游浇口和下游浇口之间的型腔内的腔传感器位置(CSL)处,所述腔传感器(50)检测流体材料的流动前沿(5)到达(DA)的选定物理状态,并生成指示流动前沿的检测到达时间(tDA)的检测到达信号(SDA);
控制器(60),与腔传感器(50)、位置传感器(40)和致动器(30)进行通信,
所述方法包括如下步骤:
在第一注塑成型周期期间:
腔传感器(50)在腔传感器位置(CSL)处检测型腔中流体材料的流动前沿的到达,并且将检测信号(SDA)传输至控制器(60),
控制器(60)在指令时间处产生浇口打开信号(SGO)并将其传输到下游致动器(30d),或者控制下游致动器的控制阀,所述指令时间包括在检测到达时间(tDA)之后的预定打开浇口目标时间(X),
下游浇口的位置传感器(40d)感测阀销的撤回并将具有实际打开浇口时间(A)的打开信号(SO)传输至控制器(60),实际打开浇口时间(A)指示预定打开浇口目标时间(X)和实际打开浇口时间(A)之间的延迟时间(Y),
控制器(60)产生自动调整指令时间(X'),所述自动调整指令时间(X')包括预定打开浇口目标时间(X)减去延迟时间(Y),以及
在后继的注塑成型周期期间,
在腔传感器(50)检测并传输检测信号(SDA)至控制器(60)之后,控制器在检测到达时间(tDA)之后的自动调整指令时间(X')向下游致动器(30d)或者其控制阀传输浇口打开信号(SGO),
在第一注塑周期期间,在相应一个或多个型腔(18)内形成一个或多个第一部件或物体,
检查或测量一个或多个第一部件或物体,
基于检查或测量针对一个或多个阀销(26A、26B、26D、26E)在后继的注塑周期手动调整(Q)预定打开浇口目标时间(X),
在后继的注塑周期指示阀销26A、26B、26D、26E)在包括或考虑到自动调整指令时间(X')和手动调整(Q)的整体调整指令时间(X")打开。
10.根据权利要求9所述的方法,包括:
提供多个相邻的上游浇口和下游浇口对(24u、24d)和相关联的位置传感器及腔传感器(40、50),并且在第一和后继的注塑成型周期期间执行方法步骤,以及
其中后继的自动调整指令时间(X')是通过将前一周期的调整指令时间增加或减少一调整时间来确定,其中调整时间等于前一周期的实际打开浇口时间和当前周期的实际打开浇口时间之间的时间差。
11.根据前述权利要求9-10任一项所述的方法,其中上游浇口是第一上游浇口(24u1),其使得初始流动前沿(5i)开始进入型腔(18)。
12.根据前述权利要求9-11任一项所述的方法,其中与第一上游浇口(24u1)相关联的致动器(30u1)从控制器(60)或注塑成型机(12)接收开始循环信号(SSC),并响应该开始循环信号(SSC),致动器(30u1)启动用于第一上游浇口(24u1)的阀销的打开运动。
13.根据前述权利要求9-12任一项所述的方法,其中腔传感器(50)是温度传感器。
14.根据前述权利要求9-13任一项所述的方法,其中位置传感器(40)是霍尔效应传感器。
15.根据前述权利要求9-14任一项所述的方法,其中位置传感器(40)感测驱动阀销(26)的致动器活塞(32)的运动。
16.根据前述权利要求9-15任一项所述的方法,其中致动器(30)包括电磁阀(36),所述电磁阀(36)是由浇口打开信号(SGO)激活以将阀销(28)从浇口关闭位置(GCP)朝向浇口打开位置(GOP)驱动。
17.根据前述权利要求9-16任一项所述的方法,其中致动器(30)是电子致动器,并且位置传感器(40)是编码器。
18.根据前述权利要求9-17任一项所述的方法,其中在多个后继的注塑成型周期中连续地执行方法步骤,并且其中后继的自动调整指令时间(X')是通过将前一周期的调整指令时间增加或减少一调整时间来确定,其中调整时间等于前一周期的实际打开浇口时间和当前周期的实际打开浇口时间之间的时间差。
19.根据前述权利要求9-18任一项所述的方法,其中所述腔传感器(50)在腔传感器位置(CSL)处连续地检测选定的物理状态并将用于指示检测的物理状态的连续输出信号传输至控制器(60)。
20.根据前述权利要求9-19任一项所述的方法,其中位置传感器(40)连续地检测阀销(26)的位置并将用于指示检测的位置的连续输出信号传输至控制器(60)。
21.根据前述权利要求9-19任一项所述的方法,其中位置传感器(40)是开关,所述开关仅仅检测阀销的初始打开并且将打开信号传输至控制器(60)。
22.根据前述权利要求9-20任一项所述的方法,其中型腔(18)包括多个上游浇口和下游浇口对(24u1、24d1;24u2、24d2;……),所述上游浇口和下游浇口对具有关联的腔传感器和位置传感器(40-1、50-1;40-2、50-2;……),并且针对每个关联的浇口对执行所述方法步骤。
23.根据前述权利要求9-21任一项所述的方法,其中执行所述方法步骤直到所有阀销(26)处于打开位置并且型腔(18)装满流体材料(4)。
24.根据前述权利要求9-22任一项所述的方法,其中后继的注塑成型周期是紧接着的注塑成型周期。
25.根据前述权利要求9-23任一项所述的方法,还包括执行试验的注塑成型周期以确定预定打开浇口目标时间(X)。
26.根据前述权利要求9-24任一项所述的方法,其中控制器(60)从计算机输入装置(80)接收预定打开浇口目标时间(X),所述计算机输入装置(80)从人工操作员接收预定打开浇口目标时间(X)。
27.根据前述权利要求9-25任一项所述的方法,其中预定打开浇口目标时间(X)来源于充型模拟。
28.根据前述权利要求9-26任一项所述的方法,其中控制器(60)生成输出信号,所述输出信号包括显示在人类可读显示器(82)上的检测到达时间(tDA)和实际打开浇口时间(A)。
29.根据前述权利要求9-27任一项所述的方法,其中控制器(60)从计算机输入装置(80)接收预定打开浇口目标时间(X),所述计算机输入装置(80)从人工操作员接收预定打开浇口目标时间(X)。
30.根据前述权利要求9-28任一项所述的方法,其中生成步骤通过由控制器(60)执行的算法自动执行。
31.根据前述权利要求9-29任一项所述的方法,其中控制器(60)访问轮廓曲线数据(90),所述轮廓曲线数据包括阀销位置对时间的期望轮廓曲线,并且控制器生成并传输信号到致动器(30),以调整阀销(26)的位置或速度从而接近或匹配期望轮廓曲线。
32.一种在注塑成型周期期间使流体材料开始流入型腔的浇口中的设备,所述设备包括:
歧管(14),所述歧管接收流体材料(4),歧管具有或与输送通道(15)连通,输送通道(15)在注塑压力下将流体材料输送至型腔(18)的多个浇口(24),多个浇口包括上游浇口(24u)和下游浇口(24d),每个浇口具有关联的致动器(30)和阀销(26),并且阀销由致动器在浇口关闭位置GCP和浇口打开位置GOP之间驱动,
与下游浇口相关联的位置传感器(40),所述位置传感器(40)将从浇口关闭位置朝向浇口打开位置的阀销的初始打开运动(IOM)感测为实际打开浇口时间(A),并且产生指示实际打开浇口时间(A)的打开信号(SO),
腔传感器(50),在设置在上游浇口和下游浇口之间的型腔内的腔传感器位置(CSL)处,所述腔传感器(50)检测流体材料的流动前沿到达(DA)的选定物理状态,并生成指示流动前沿的检测到达时间(tDA)的检测到达信号(SDA);
控制器(60),其与腔传感器(50)、位置传感器(40)和致动器(30)进行通信,所述控制器包括用于生成输出到致动器的输出信号的指令,
其中,在第一注塑成型周期期间,所述设备执行以下步骤:
腔传感器(50)在腔传感器位置(CSL)处检测型腔中流体材料的流动前沿,并且将检测信号(SDA)传输至控制器,
控制器(60)在检测到达时间(tDA)之后的预定打开浇口目标时间(X)处生成浇口打开信号(SGO),并将其传输至下游致动器或控制下游致动器的控制阀,
位置传感器(40)感测阀销的起始打开运动,并将具有实际打开浇口时间(A)的打开信号传输至控制器,实际打开浇口时间(A)指示预定打开浇口目标时间(X)和实际打开浇口时间(A)之间的延迟时间(Y),
控制器自动地生成自动调整指令时间(X'),所述自动调整指令时间(X')包括预定打开浇口目标时间(X)减去延迟时间(Y),以及
在后继的注塑成型周期期间,
腔传感器(50)检测检测信号(SDA)并将其传输至控制器,所述控制器(60)在检测到达时间(tDA)之后的自动调整指令时间(X')向下游致动器(30d)或者其控制阀门传输浇口打开信号,
设备在第一注塑周期期间在型腔(18)内形成一个或多个第一部件或物体,使用者检查或测量一个或多个第一部件或物体,并基于检查或测量在后继的注塑周期针对一个或多个所述阀销(26A、26B、26D、26E)手动调整(Q)预定打开浇口目标时间(X),
控制器包括指令,所述指令在后继的注塑周期指示一个或多个阀销(26A、26B、26D、26E)在包括或考虑到自动调整指令时间(X')和手动调整(Q)的整体调整指令时间(X")打开。
33.一种注塑成型系统(710),用于在注塑成型周期期间使流体材料(718)开始流入型腔(770)的多个浇口中,所述系统(710)包括:
第一选定阀(711),所述第一选定阀(711)包括:具有通向型腔的第一浇口(785)的第一流体流道(7115);第一阀销(7112),所述第一阀销由第一致动器(730)在浇口打开位置和浇口关闭位置之间沿着通过第一流道(7115)的轴向上游和下游行进路径进行往复驱动,
一个或多个下游阀(711a、711b、711c),每个下游阀包括:下游流体流道,所述下游流体流道具有设置在第一浇口(785a)下游处的通向型腔(770)的下游浇口;下游阀销(7112a、7112b、7112c),所述下游阀销由下游致动器(730a、730b、730c)在浇口打开位置和浇口关闭位置之间沿着通过下游流体流道(7115a、7115b、7115c)的轴向上游和下游行进路径进行往复驱动,
接收第一信号(708、795b)的控制器(760),所述第一信号(708、795b)指示将流体材料供给到注塑成型系统的注塑开始,控制器(760)包括一组指令,所述指令指示与至少一个选定下游浇口(785a、785b、785c)相关联的阀门的致动器(730a、730b、730c)在指令时间(X)通过从浇口关闭位置撤回阀销(7112a、7112b、7112c)来打开浇口,所述指令时间包括基于第一信号的预定打开浇口目标时间(X),
其中与至少一个选定下游浇口相关联的阀门还包括位置传感器(732),所述位置传感器在从至少一个选定下游浇口(785a、785b、785c)撤回阀销时检测实际打开浇口时间(A),位置传感器(732)将指示实际打开浇口时间(A)的信号发送至控制器(760),
所述控制器从位置传感器(732)接收信号并包括一组指令,所述指令自动确定用于后继注塑周期上的自动调整指令时间(X'),其中自动确定的指令包括将在后继注塑周期中打开阀销的指令时间减少一调整时间,所述调整时间等于预定打开浇口目标时间(X)与实际打开浇口时间(A)之间的时间上的任意延迟(Y),
其中,系统在第一注塑周期期间在型腔(18)内形成一个或多个第一部件或物体,使用者检查或测量一个或多个第一部件或物体,并基于检查或测量在后继的注塑周期针对一个或多个所述阀销(26A、26B、26D、26E)手动调整(Q)预定打开浇口目标时间(X),
控制器包括指令,所述指令在后继的注塑周期指示一个或多个阀销(26A、26B、26D、26E)在包括或考虑到自动调整指令时间(X')和手动调整(Q)的整体调整指令时间(X")打开。
34.根据权利要求32所述的注塑成型系统,其中指令在多个后继的注塑成型周期中被连续地执行,并且其中后继的自动调整指令时间(X’)通过将前一周期的调整指令时间增加或减少一调整时间来确定,其中调整时间等于前一周期的实际打开浇口时间和当前周期的实际打开浇口时间之间的时间差。
35.根据权利要求32所述的注塑成型系统,其中开始注塑信号(708)由注塑成型机(715)传输至控制器(760)。
36.一种方法,包括:
控制器接收第一信号,所述第一信号指示在第一注塑周期将流体材料供给注塑成型系统的注塑开始或机筒螺杆(716)的位置,并且所述控制器在基于第一信号的预定打开浇口目标时间(X)向下游致动器传输浇口打开信号;
下游致动器接收浇口打开信号并开始下游阀销从下游浇口撤回的运动;
位置传感器检测下游阀销从下游浇口的实际撤回运动,并将指示实际浇口打开时间(A)的信号传输至控制器;
控制器从位置传感器接收信号,并基于实际浇口打开时间(A)和预定打开浇口目标时间(X)之间的差异(延迟时间Y)自动生成用于后继周期的自动调整指令时间(X'),
在第一注塑周期期间,使用者在一个或多个型腔(18)内形成一个或多个第一部件或物体,
使用者检查或测量一个或多个第一部件或物体,
使用者基于检查或测量针对一个或多个阀销(26A、26B、26D、26E)在后继的注塑周期手动调整(Q)预定打开浇口目标时间(X),
控制器在后继的注塑周期指示阀销26A、26B、26D、26E)在包括或考虑到自动调整指令时间(X')和手动调整(Q)的整体调整指令时间(X")打开。
37.根据权利要求35所述的方法,其中步骤在多个后继的注塑成型周期中被连续地执行,并且其中后继的自动调整指令时间(X’)通过将前一周期的调整指令时间增加或减少一调整时间来确定,其中调整时间等于前一周期的实际打开浇口时间和当前周期的实际打开浇口时间之间的时间差。
38.一种注塑成型系统(710),用于在注塑成型周期期间使流体材料(718)开始流入型腔(770)的多个浇口中,所述系统(710)包括:
第一选定阀(711),所述第一选定阀包括:具有通向型腔的第一浇口(785)的第一流体流道(7115);第一阀销(7112),所述第一阀销(7112)由通过第一致动器(730)在浇口打开位置和浇口关闭位置之间沿着通过第一流道(7115)的轴向上游和下游行进路径进行往复驱动,
一个或多个下游阀(711a、711b、711c),每个下游阀包括:下游流体流道,所述下游流体流道具有设置在第一浇口(785a)下游的通向型腔(770)的下游浇口;下游阀销(7112a、7112b、7112c),所述下游阀销(7112a、7112b、7112c)由下游致动器(730a、730b、730c)在浇口打开位置和浇口关闭位置之间沿着通过下游流体流道(7115a、7115b、7115c)的轴向上游和下游行进路径进行往复驱动,
接收第一信号(708、795b)的控制器(760),所述第一信号指示将流体材料供给到注塑成型系统的机筒螺杆(716)的起始位置,控制器(760)包括一组指令,所述指令指示与至少一个选定下游浇口(785a、785b、785c)相关联的阀门的致动器(730a、730b、730c)在机筒螺杆(716)于打开浇口螺杆位置时间(OGSPT)到达预定打开浇口螺杆位置(OGSP)时从浇口关闭位置撤回阀销(7112a、7112b、7112c)以在第一注塑周期上打开浇口,
其中与至少一个选定下游浇口相关联的阀门还包括位置传感器(732),所述位置传感器在从至少一个选定下游浇口(785a、785b、785c)撤回阀销时检测实际打开浇口时间(A),位置传感器(732)将指示实际打开浇口时间(A)的信号发送至控制器(760),
控制器从位置传感器(732)接收信号并包括一组指令,所述指令自动确定用于后继的注塑周期上的自动调整打开浇口螺杆位置(OGSP'),其中自动确定的指令包括在后继的注塑周期上将自动调整螺杆位置(OGSP')自动确定为一位置,其中所述位置考虑到打开浇口螺杆位置时间(OGSPT)和实际打开浇口时间(A)之间的第一注塑周期上的时间上的任意延迟(Y),
其中,系统在第一注塑周期期间在型腔(18)内形成一个或多个第一部件或物体,使用者检查或测量一个或多个第一部件或物体,并基于检查或测量在后继的注塑周期针对一个或多个阀销(26A、26B、26D、26E)手动地调整打开浇口螺杆位置(OGSP)到手动调整打开浇口螺杆位置(MAOGSP),
控制器包括指令,所述指令指示螺杆(716)移动到包括或考虑到自动调整打开浇口螺杆位置(OGSP')和手动调整打开浇口螺杆位置(MAOGSP)的整体调整螺杆位置(X")。
39.根据权利要求37所述的注塑成型系统,其中在多个进一步后继的注塑周期上连续地执行指令,其中进一步后继的注塑周期的自动调整打开浇口螺杆位置(OGSP')被确定为一位置,所述位置考虑到前一周期上的打开浇口螺杆位置时间(OGSPT)和进一步后继的注塑周期的实际打开浇口时间(A)之间的时间上的任意延迟(Y)。
40.根据前述权利要求37-38任一项所述的注塑成型系统,其中一个或多个下游阀中的每一个下游阀包括关联的位置传感器,其在从关联的下游浇口中撤回阀销时检测实际打开浇口时间(A),每个关联的位置传感器将指示每个相应的阀销的感测位置的信号发送至控制器,所述控制器从每个关联的位置传感器接收信号,
控制器包括一组指令,所述指令考虑了时间上的延迟(Y),这是通过在后继的注塑周期减少螺杆旋转度数或行进长度到相对于打开浇口螺杆位置(OGSP)为缩短的调整打开浇口螺杆位置(OGSP')以补偿时间上的延迟(Y)来实现的。
41.根据前述权利要求37-39任一项所述的注塑成型系统,其中螺杆的位置(OGSP、OGSP')由传感器检测,所述传感器在单个位置或多个位置或沿着所有位置连续地检测螺杆的旋转或线性位置。
42.一种执行注塑周期的方法,包括操作根据前述权利要求37-40任一项所述的设备。
43.一种操作注塑成型系统(10)的方法,所述注塑成型系统(10)用于在注塑周期期间使流体材料开始流入型腔(18)的多个浇口中,其中所述系统包括:
第一选定阀,所述第一选定阀包括:具有通向型腔的第一浇口(24C)的第一流体流道(22C);第一阀销(26C),所述第一阀销由第一致动器(30C)在浇口打开位置和浇口关闭位置之间沿着通过第一流道(22C)的轴向上游和下游行进路径进行往复驱动,
一个或多个下游阀,每个下游阀包括下游流体流道(22A、22B、22D、22E),所述下游流体流道具有设置在第一浇口(24C)下游的通向型腔(18)的下游浇口(24A、24B、24D、24E);下游阀销(26A、26B、26D、26E),所述下游阀销由下游致动器(30A、30B、30D、30E)在浇口打开位置和浇口关闭位置之间沿着通过下游流体流道(22A、22B、22D、22E)的轴向上游和下游路径进行往复驱动,所述方法包括:
指示与至少一个选定下游浇口(24A、24B、24D、24E)相关联的阀门的致动器(30A、30B、30D、30E),或者指示所述致动器的控制阀,在检测机筒螺杆(716)到达预定打开浇口螺杆位置(OGSP)时,从浇口关闭位置撤回阀销(26A、26B、26D、26E),其中机筒螺杆(716)在打开浇口螺杆位置时间(OGSPT)到达预定打开浇口螺杆位置(OGSP),
在实际打开浇口时间(A)检测阀销(26A、26B、26D、26E)从至少一个选定下游浇口处的撤回,
自动确定用于后继的注塑周期上的自动调整打开浇口螺杆位置(OGSP'),其中确定步骤包括在后继的注塑周期上将自动调整螺杆位置(OGSP')确定为一位置,所述位置考虑到打开浇口螺杆位置时间(OGSPT)和实际打开浇口时间(A)之间在第一注塑周期上的时间上的任意延迟(Y),
在第一注塑周期期间,在型腔(18)内形成一个或多个第一部件或物体,
检查或测量一个或多个第一部件或物体,并基于检查或测量在后继的注塑周期针对一个或多个阀销(26A、26B、26D、26E)手动地调整打开浇口螺杆位置(OGSP)到手动调整打开浇口螺杆位置(MAOGSP),
指示螺杆(716)移动到包括或考虑到自动调整打开浇口螺杆位置(OGSP')和手动调整打开浇口螺杆位置(MAOGSP)的整体调整螺杆位置(X")。
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