CN108602226A - 注塑系统中调整的腔注射液压力 - Google Patents

Abstract

注塑系统(10)和使用方法，其中系统(10)包括注塑系统(10)、控制器(16)、记录器，其中该控制器(16)用于控制在保压阶段和充填阶段期间注入的注射液(1153)的保压压力或充填压力，控制器包括控制致动器(1a、2a、3a、4a)的驱动的指令，以实现注射液的充填压力和保压压力的增加或减少。

Description

注塑系统中调整的腔注射液压力

相关申请

本申请要求于2015年12月9日提交的62/265,098号美国临时申请的优先权，其公开的内容通过全文引用的方式并入本文，如同在此完全阐述。

本申请是于2014年4月2日提交的14/243,277号美国申请的部分延续申请并要求其优先权，其公开的内容通过全文引用的方式并入本文，如同在此完全阐述。

以下全部申请所公开的内容通过全文引用并入本文，如同在此完全阐述：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(7006)提交的10/214,118号美国申请、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(7056)提交的09/699,856号美国申请、于2002年10月11日(7031)提交的美国申请序列号10/269,927、于2000年2月15日(7053)提交的美国申请序列号09/503,832、于2000年9月7日(7060)提交的美国申请序列号09/656,846、于2001年12月3日(7068)提交的10/006,504号美国申请、于2002年3月19日(7070)提交的10/101,278号美国申请，于2011年3月24日(7094)提交的PCT/US2011/029721号PCT申请，以及PCT公开号WO2012074879(A1)(7100WO0)、WO2012087491(A1)(7100WO1)、PCT/US2013/75064(7129WO0)、PCT/US2014/19210(7129WO1)和PCT/US2014/31000(7129WO2)。

背景技术

已经开发了在成型周期过程中控制销位置的注塑系统，其中在闭环中实时动态地控制销的位置，以基于销位置和销位置的预定配置的比较，来遵循销位置的预定配置文件。在系统中使用多个喷嘴，同时将流体材料注入多个单独的腔或单个腔中，在先的系统依靠单个预定的销位置数据集，来控制注射液材料流入每个单独的腔中的速度，或者通过每个单独的浇口通向单个腔。

发明内容

根据本发明提供了，在一注塑系统(10)中，其中该注塑系统(10)包括注塑机(40)、加热歧管(50)和多个喷嘴(1n、2n、3n、4n)，其中，注塑机将选定注射液(1153)注入加热歧管中，多个喷嘴接收来自加热歧管的注射液，每个喷嘴都具有相应的浇口，浇口与一个或多个腔(20)连通，每个喷嘴具有一个阀，阀包括致动器(1a、2a、3a、4a)和相应的阀针(1p、2p、3p、4p)，阀针由致动器可控地驱动，以控制注射液(1153)在具有选定持续时间的成型周期内通过喷嘴的浇口的速度或压力，成型周期包括充填阶段和后面的保压阶段，在充填阶段内，模腔的约90％至约99％填充有注射液，在保压阶段内，模腔的约1％至约10％填充有注射液，

一种在充填阶段和保压阶段内，在模具(35)的腔(20)内的预选位置，确立注入的注射液的充填压力或保压压力的方法，该方法包括：

在每个预选位置选定目标充填压力和保压压力，

在第一成型周期内，通过每个喷嘴(1n、2n、3n、4n)的每个浇口(1g、2g、3g、4g)注入注射液(1153)，其中对应的每个阀针(1p、2p、3p、4p)位于相对于每个浇口的第一选定轴向位置，

在第一成型周期内，在一个或多个模腔内的每个选定位置，记录保压压力和充填压力中的一个或两个，

根据算法确立每个阀针(1p、2p、3p、4p)相对于每个单独的浇口(1g、2g、3g、4g)的第二轴向位置，算法确定每个阀针相对于它们各自浇口的轴向定位的调整，这将实现相对于记录的充填压力和保压压力的充填压力和保压压力的增加或减少，以更接近选定目标充填压力和保压压力，

在连续的成型周期内，通过每个浇口注入注射液(1153)，并控制对应于每个浇口(1g、2g、3g、4g)的致动器(1a、2a、3a、4a)，来调整阀针使其定位至每个阀针(1p、2p、3p、4p)的第二轴向位置，第二轴向位置根据算法确定，使得通过浇口的注射液的压力或流速调整为更接近对于一个或多个模腔(20)内的每个选定位置的目标充填压力和保压压力。

优选地，所述算法根据程序确定阀针的轴向定位的调整，程序将充填压力和保压压力增加或减少到预选的增加或减少的程度。

通常至少所述确立和注入的步骤由可编程控制器自动控制和执行，可编程控制器包含用于执行算法的指令。

该方法还包括：

在最后上一个的或最新的(last or latest)进行的成型周期内，在一个或多个模腔内的每个选定位置，记录保压压力和充填压力中的一个或两个，

相对于每个相应的浇口(1g、2g、3g、4g)，为每个阀针(1p、2p、3p、4p)确立一个或多个附加的选定轴向位置，这些轴向位置是根据算法确定的，算法确定每个阀针相对于它们各自浇口的轴向定位的调整，这将实现相对于最后上一次或最新记录的充填压力和保压压力的，充填压力和保压压力的增加或减少，而最后上一次或最新记录的充填压力和保压压力更接近选定目标充填压力和保压压力，

在另一个连续的成型周期内，通过每个浇口注入注射液(1153)，并控制对应于每个浇口(1g、2g、3g、4g)的致动器(1a、2a、3a、4a)，来调整阀针的定位至每个阀针(1p、2p、3p、4p)的一个或多个附加的选定轴向位置，使得通过浇口的注射液的压力或流速再次调整为更接近，对于一个或多个模腔(20)内的每个选定位置的，目标充填压力和保压压力，

重复记录、确立和注入的步骤，直至达到选定目标压力。

致动器、阀针和浇口适配为，使得阀针在浇口关闭位置和完全上游的浇口打开位置之间可控地驱动，其中，在浇口关闭位置，注射液停止流动且在浇口处压力为零，在完全上游的浇口打开位置，注射液流动处于最大速度和压力，而在浇口关闭位置和完全上游的浇口打开位置之间的一个或多个中间上游位置，注射液流动的压力和速度处于零和最大值之间的减小的值，在一个或多个连续的成型周期内，通过浇口的注射液流动的压力和速度，是通过控制相对于对应浇口的内表面的一个或多个阀针的远端的定位来调整的，以此来可控制地将注射液流动的速度，降低至一个或多个在零和最大值之间的减小的速度。阀针中的一个或多个退出并保持在，对于成型周期的选定部分或全部持续时间的，至少一个选定的中间上游位置。

阀针中的一个或多个退出并保持在，对于成型周期的选定部分或所有充填阶段和保压阶段的，至少一个选定的中间上游位置。

在本发明的另一方面，提供了用于调节注射液流速的装置包括注塑系统(10)，注塑系统(10)包括注塑机(40)、加热歧管(50)和多个喷嘴(1n、2n、3n、4n)，其中，注塑机将选定注射液(1153)注入加热歧管中，多个喷嘴接收来自加热歧管的注射液，每个喷嘴都具有相应的浇口，浇口与一个或多个腔(20)连通，每个喷嘴具有一个阀，阀包括致动器(1a、2a、3a、4a)和相应的阀针(1p、2p、3p、4p)，阀针由致动器可控地驱动，以控制注射液(1153)的速度或压力，注射液(1153)在具有选定持续时间的成型周期内通过喷嘴的浇口，成型周期包括充填阶段和后面的保压阶段，在充填阶段内，模腔的约90％至约99％填充有注射液，在保压阶段内，模腔的约1％至约10％填充有注射液，

控制器，用于在充填阶段和保压阶段内，在模具(35)的腔(20)内的预选位置，控制注射液注入的保压压力和充填压力，控制器

在第一成型周期内，注塑成型机通过每个喷嘴(1n、2n、3n、4n)的每个浇口(1g、2g、3g、4g)注入注射液(1153)，阀针(1p、2p、3p、4p)被驱动到相对于它们各自浇口(1g、2g、3g、4g)的第一周期轴向位置，导致在一个或多个模腔内的每个选定位置的，第一周期的保压压力和充填压力，

记录器，记录在一个或多个模腔内的每个选定位置的，第一周期的充填压力和保压压力，

控制器包括指令，指令控制对应于每个浇口(1g、2g、3g、4g)的致动器(1a、2a、3a、4a)的驱动，以在第二成型周期内，驱动它们对应的阀针至相对于它们各自浇口(1g、2g、3g、4g)的第二周期轴向位置，该第二周期轴向位置根据由控制器执行的算法确定，算法确定每个阀针相对于它们各自浇口的轴向定位的调整，这将实现相对于记录的第一周期的充填压力和保压压力的，充填压力和保压压力的增加或减少，以更接近选定目标充填压力和保压压力，

控制器包括指令，该指令指示注射成型机的操作，以在第二成型周期内，通过每个浇口注入注射液(1153)，并控制对应于每个浇口(1g、2g、3g、4g)的致动器(1a、2a、3a、4a)，来调整阀针(1p、2p、3p、4p)以定位至每个阀针的第二周期轴向位置。

在该装置中，优选地，所述算法根据程序确定阀针轴向定位的调整，该程序将充填压力和保压压力增加或减少到预选的增加或减少程度。

在该装置中，优选地，控制器包括以下指令：

在最后的或最新的进行的成型周期内，在一个或多个模腔内每个选定位置，记录保压压力和充填压力中的一个或两个，

相对于每个相应的浇口(1g、2g、3g、4g)，为每个阀针(1p、2p、3p、4p)确立一个或多个附加的选定轴向位置，这些轴向位置是根据算法确定的，算法确定每个阀针相对于它们各自浇口的轴向定位的调整，这将实现相对于最后或最新记录的充填压力和保压压力的，充填压力和保压压力的增加或减少，以更接近选定目标充填压力和保压压力，

在另一个连续的成型周期内，通过每个浇口注入注射液(1153)，并控制对应于每个浇口(1g、2g、3g、4g)的致动器(1a、2a、3a、4a)，来调整阀针以定位至每个阀针(1p、2p、3p、4p)的一个或多个附加的选定轴向位置，使得通过浇口的注射液的压力或流速再次调整为更接近，对于一个或多个模腔(20)内的每个选定位置的，目标充填压力和保压压力，

重复记录、确立和注入的步骤，直至达到选定目标压力。

在这种装置中，致动器、阀针和浇口适配为，使得阀针在浇口关闭位置和完全上游的浇口打开位置之间可控地驱动，其中，在浇口关闭位置，注射液停止流动且在浇口处压力为零，在完全上游的浇口打开位置，注射液流动处于最大速度和压力，而在浇口关闭位置和完全上游的浇口打开位置之间的一个或多个中间上游位置，注射液流动的压力和速度处于零和最大值之间的减小的值，在一个或多个连续的成型周期内，通过浇口的注射液流动的压力和速度，是通过控制相对于对应浇口的内表面的一个或多个阀针的远端的定位来调整的，以此来可控制地将注射液流动的速度，降低至一个或多个在零和最大值之间的减小的速度。

所述阀针中的一个或多个退出并保持在，对于成型周期的选定部分或全部持续时间的，至少一个选定的中间上游位置。

所述阀针中的一个或多个退出并保持在，对于成型周期的选定部分或所有充填阶段和保压阶段的，至少一个选定的中间上游位置。

附图说明

通过下面的说明及相关附图，可以更好地理解本发明的上述及进一步的优点，其中：

图1是本发明一个实施例的示意图，示出了具有多个阀的单个模腔，所述多个阀具有多个浇口，沿着模具和模腔的长度、宽度和轮廓，在各种间隔开的位置处，将注射液注入模腔内，并且示出了通过相对于每个阀的每个浇口，设置在腔的体积内选定位置处的腔传感器，在第一和后面的第二、第三和第四成型周期的周期1、周期2、周期3、周期4的过程中，记录的充填压力和保压压力数据的示例。

图2是本发明的一个实施例的示意图，一般示出了液压致动的阀针，其中致动器的至少一个端口连接到限流器，以便限制液压油的流动，并通过使用与限流器相互连接的控制器，选择减小销的打开速度，来减缓阀针的打开，控制器让使用者能够选择预定的全开位置速度的百分比，致动器的液压驱动装置通常运行于全开速率驱动流体压力。

图2A、2B是根据本发明的图1的系统中使用的液压阀和限流器的剖视示意图。

图3A-3B示出了锥形端阀针在各个时间的位置，以及在如图3A中的起始关闭位置和各上游打开位置之间的位置，RP表示可选择的路径长度，相对于当液压正常地处于全压状态且销速度处于最大值时，阀针通常在不受控制的速度路径FOV上向上游运动的速度，在其上从浇口关闭位置至打开位置，向上游退出销的速度是减小的(通过可控限流器)。

图4A和4B示出了具有圆柱形配置的梢端的阀针的系统，销的梢端在各个时间的位置，以及在如图4A中的起始关闭位置和各上游打开位置之间的位置，RP表示可选择长度的路径，其中在所述可选择长度的路径上，相对于当液压致动器的液压正常地处于全压状态且销速度处于最大值时，阀针通常在不受控制的速度路径FOV上向上游运动的速度，在其上从浇口关闭位置至打开位置，向上游退出销的速度是减小的(通过可控限流器或电动致动器)。

图5A-5D是一系列销速度与位置关系的曲线图，每个曲线图表示中心浇口外侧的浇口的打开的不同实例，通过在初始流动路径RP上以一个速度或一组速度，连续的向上游退出阀针，以及从FOP的销位置开始，并当流体材料流通常处于通过打开的浇口的最大的无限制流速、而没有任何来自销的梢端的限制或阻塞之后，以另一个更高的速度或一组速度，向上游退出阀针。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的注塑系统10，注塑系统10包括注塑机40，注塑机40将预选的注塑流体注入加热的流体分配歧管50中，该加热的流体分配歧管50将加热的注射液分配到多个阀1、2、3，每个阀包括对应的喷嘴1n、2n、3n、4n和阀针1p、2p、3p、4p，阀针1p、2p、3p、4p与对应的致动器1a、2a、3a、4a互连，致动器1a、2a、3a、4a能够可控制地驱动销1p、2p、3p、4p，在浇口关闭位置和浇口完全打开位置之间，沿着销的轴线往复地来回移动UD。

如图1所示，腔压力传感器1s、2s、3s、4s特意地定位在，腔20、20d的容积内足够接近的选定位置，通常在约0.1至约2英寸内，对应的浇口1g、2g、3g、4g使传感器1s、2s、3s、4s能够记录腔内的流体压力，该流体压力指示注射液的压力或速率或流量或速度，该注射液在大约浇口到腔20、20d的位置，通过相应的浇口1g、2g、3g、4g离开并进入腔。

如示例所示，在进行第一成型周期之前，由注塑系统10的使用者或操作者，选择一组目标充填压力或保压压力，或者一组目标充填压力和保压压力。然后，使用注射压力执行第一成型周期，周期1，用于将注射液从注塑机40注入到加热歧管50中，该注入过程至少足以确保选定的腔20、20d的充填体积(通常为90％至99％)，在预选的充填时间的选定时段内填充有注射液，例如在5秒或8秒或10秒内，充填时间的长短，由装置的使用者基于模腔的尺寸和配置选定。

由注塑机40产生的注射液的压力(通常由机器40的螺杆转速、螺杆尺寸、螺杆构型、料筒尺寸、料筒和螺杆温度以及料筒构型确定)，可以对其选择以用于周期1(或其它任何周期)中，首先通过使用算法来计算最优选的注塑机40的注射压力，该算法利用模腔20的三维体积和构型以及使用者预选的优选的模腔20的充填时间，作为变量来计算其它系统参数，其它系统参数例如注射机压力、喷嘴通道压力、型腔压力，其中该型腔压力位于特定地点或已知腔构型的体积内的位置。这种算法通常还用作计算注射压力和型腔压力、模具35温度和选定注射液材料(例如热塑性烯烃(TPO)、聚碳酸酯、聚酯、聚丙烯、聚氨酯、聚酰胺、或它们与诸如玻璃纤维的混合物(用于强度和结构刚性)、或PET、聚乙烯等)的熔融温度的变量。

在任何成型周期的过程中，所有阀针1p、2p、3p、4p在开始时最初是关闭的，并且相对于彼此在时间上顺序打开。打开的第一阀针优选地是位于中心的销，例如销2p或3p，即与浇口2g或3g相关联的阀针，其更朝向模腔20的中心。阀1p、4p通常不会打开，直到从上游浇口2g、3g注入的注射液的流动前沿已经越过下游浇口1g、4g的位置，从而最小化或消除最终结果的模制部件或产品中焊接纹的出现，该阀1p、4p的浇口1g、4g设置在上游浇口2g、3g的下游。

在初始的周期1的过程内，记录在周期1的持续时间的充填部分和保压部分期间，每个腔传感器1s、2s、3s、4s的选定内腔位置处的注射液的压力。举例而言，如果选择周期1为8秒长，则充填部分可以是前4-7秒，而保压部分可以是后1-4秒。

参考图1，在执行这样的周期1之后，实际的充填压力和保压压力，即N1的1100、600，N2的600、600，N3的600、300和N4的1100、600被记录，并输入给控制器16执行下一个后续的第二周期2，优选地由控制器16自动执行，根据包含在控制器16内的算法，在周期1内相对于阀针1p、2p、3p、4p的定位，来定位和调整阀针1p、2p、3p、4p的位置，控制器16，相对于每个对应的浇口(1g、2g、3g、4g)，为每个阀针(1p、2p、3p、4p)确立第二轴向位置，第二轴向位置是根据算法确定的，以实现相对于记录的充填压力和保压压力的，充填压力和保压压力的增加或减少，记录的充填压力和保压压力更接近于选定的目标充填压力和保压压力，即N1的1000、700，N2的500、700，N3的500、350和N4的1000、700。

通常，算法被编程为，将周期2上的充填压力和保压压力增加或减少预定的固定量或程度。

在周期2结束时，执行第三周期3，优选地由控制器16自动执行，其方式与执行周期2相同，使得每个喷嘴N1、N2、N3、N4的所得实际充填压力和保压压力，与周期2中记录的实际压力相比，更接近于目标压力。同样地如图1所示，执行第四周期，周期4，使得控制器16的算法指导阀针(1p、2p、3p、4p)的轴向定位的调整，以使实际充填压力和保压压力，匹配全部喷嘴N1、N2、N3、N4的目标充填压力和保压压力。

如图1中的示例所示，在典型的单腔大部件模具35中，由于喷嘴的位置，远端部分20d中的注射流体的压力通常低于腔20的近端20p部分中的压力。因此，如图1所示，进行周期2，以便相对于由周期1中产生的部件或物体确定的均匀性，更均匀地填充腔的容积，周期2中的保压压力在传感器1s和4s的远端位置处增加，通过在周期2的持续时间的保压压力部分期间，增加注射液的、相对于浇口2g和3g的、通过浇口1g和4g的流速。

阀针1p、2p、3p、4p和它们相关的致动器1a、2a、3a、4a和浇口1g、2g、3g、4g被调整和配置成，使得能够变化地控制通过浇口的注射液的流速，使得通过相应浇口的注射液的压力或流速，当阀针从浇口关闭位置行进到选定的上游完全打开位置时，从零逐渐增加到选定的最大压力或速度(当阀针处于完全浇口打开位置时发生)。相反地，每个浇口1g、2g、3g、4g和每个对应的阀针1p、2p、3p、4p被调整为，能够使通过对应浇口的注射液的压力和流速，在阀针由选定的上游完全打开位置行进至浇口关闭位置时，从最大的压力和速度逐步地减少至零。

用于驱动阀针1p、2p、3p、4p中的任何一个或多个的致动器系统的示例在图2A、2B中示出。阀针1041对应于销1p、2p、3p、4p，致动器951、952对应于图1的致动器1a、2a、3a、4a。如图2A、2B所示，首先通过定向控制阀750机构供给液压油14，该机构在以下两个方向中的任一方向上将液压油流动切换到致动器油缸：如图2A，流体向外以向上游退出销；如图2B，流体向内以向下游驱动销。在成型周期开始时，侧向阀34、36的闸门关闭，液压系统处于图2B的定向配置。当周期开始时，液压系统700的定向阀750的定向配置，由控制器16切换到图2A的配置。如图1所示，液压系统包括节流阀600，其可以在控制器16的控制下改变到致动器951的液压油的流速，以改变致动器951的活塞的向上游或向下游的行进速度，依次控制阀针1041的行进方向和速度。尽管未在图2A、2B中示出，但液压系统700以类似于通过图1所示的连接的控制致动器951的方式，控制致动器950和952的活塞的行进方向和速度。

在一个示例中，使用者通过用户界面上的数据输入对控制器16进行编程，以指示液压系统700向上游驱动、相对于液压系统能够驱动的销行进的最大速度减小的、销1041、1042行进的速度。如下所述，执行这种减小的销退出速度，直到诸如951、952的位置传感器检测到致动器941、952或相关的阀针(或另一个部件)，已到达诸如终点COP、COP2的特定位置。图3B、4B示出限制流动路径RP、RP2。以减小的速度退出销的标准的时间长度在约0.01和0.1秒之间，整个成型周期时间通常在约0.3秒和约3秒之间，更通常在约0.5秒和约1.5秒之间。在较大尺寸的腔系统中，以减小的速度退出的时间和整个成型周期时间可以更长，例如，对于以减小的速度退出的时间，在约0.01秒和5秒之间，并对于整个周期时间，在约0.5秒和20秒之间。

在一个实施例中，使用者可以选择阀1a-4a、1p-4p中的一个或多个，作为一个或多个主阀，该(这些)主阀是在成型周期开始时，在时间上第一个(批)打开的阀(其中所有阀针最初设置在浇口关闭位置的周期开始或正在开始时)，其他阀2a、3a、2p、3p设置在选定主浇口的下游，并且在选定的主阀先打开后再打开。

成型周期的“充填阶段”是成型周期的一部分，其中一个或多个浇口1g-4g打开，并且腔20的容积的约90％和约99％之间的选定百分比，填充有选定的注射液。

相反地，成型周期的“保压阶段”是成型周期的又一部分，其中，在充填阶段期间，未填充的模腔的约1％至约10％之间的，腔的剩余体积的选定部分，在充填阶段完成之后，在成型周期结束时，仍然在注入注射液。

在这样的实施例中，主阀打开使得

-一个或多个主阀浇口在充填阶段首先完全打开，然后部分打开，或者在整个充填阶段仅部分打开

-在整个保压阶段，一个或多个主阀浇口接着部分打开

-并随后在保压阶段结束时关闭

在这个实施例中，当模腔内的注射液的流动前沿，到达或行进到腔20内的选定位置之后，且通常是当注射液的流动前沿，行进到下游浇口的选定位置下游之后，位于主浇口下游的一个或多个下游浇口打开。下游浇口或者首先完全打开(发生最大速度的流体流动)，然后部分打开(发生速度减小的流体流动)，或者只在整个充填阶段的部分打开，然后只在整个保压阶段的部分打开。

位置传感器通常用于感测致动器油缸和与致动器油缸相关的阀针的位置，并将这些位置信息馈送给控制器16以用于监控目的。如图所示，流体材料从注塑机注入歧管流道19，并进一步向下游注入到侧向喷嘴24、22的孔44、46中，并最终通过浇口32、34、36向下游注入。当销1041、1042向上游退出到销1041的顶端，其中此时销1041的顶端处于如图1D所示的完全上游打开位置，流体材料通过浇口34、36的流速为最大值。然而，当销1041、1042最初从关闭的浇口位置(图1A)开始，退出到中间上游位置(图1B、1C)时，在销44、46的梢端的外部表面和喷嘴24、20的浇口区域的内部表面1254、1256之间，形成限制流体材料流速的间隙1154、1156。限制流动的间隙1154、1156保持足够小，以将流体材料1153通过浇口34、36的流速限制和降低至一个速度，该速度小于如图1、图1B、图1C、图1E和图3B、图4B所示的、销1041、1042的梢端由关闭至上游的行进距离RP上的最大流速。

销1041能够在路径RP的整个长度上，以一个或多个减小的速度(小于最大值)可控制地退出一段或多段时间，在该路径RP上，模具材料1153的流动受到限制。优选地，销以降低的速度在RP范围的约50％以上退出，最优选地在长度RP的约75％以上。如下面参照图3B，4B所示，销1041可以在不完全受限制的模具材料流动路径RP2的终点COP2处，以更高或最大速度退出。

通过减小或控制销1041、1042打开、或从浇口的关闭位置向上游退出至选定的中间上游浇口的打开位置的速度，可以减少或消除在冷却时，在模具腔内最终成型的部件主体中出现的痕迹或可见线，且该选定的中间上游浇口的打开位置，优选的为RP长度的75％或更多。

RP的长度可以为约1-8毫米，更通常为约2-6毫米，甚至更通常为2-4毫米。如图2所示，在这样的实施例中，控制系统或控制器16被预编程，以控制阀针1040、1041、1042打开和关闭的顺序和速度。控制器16控制阀针1041、1042从它的浇口关闭位置的行进速度，即向上游行进的速度，持续至少预定的时间，该预定的时间被选择为，以选定的减小的速度退出销。

阀针1041、1042的退出速度，通过调节液压油的流速来确定，液压油通过节流阀600(图1、2、2A、2B)由供应源14泵送到致动器941、942。当节流阀600完全打开，即100％打开时，允许增压的液压油到致动器缸的最大流量，阀针1041、1042以最大的向上游行进速度被驱动。根据本发明，响应于诸如致动器941、942或相关的阀针之类的合适部件的感测，节流阀的开放的程度调整至小于100％打开。将节流阀600调整至小于100％打开，从而降低增压的液压油到致动器油缸的速度和体积流量至致动器油缸，继而降低了销1041、1042在选定时间段内，向上游行进的速度。在行进或路径RP、RP2的长度的终点处，位置传感器向控制器16发出信号，控制器16确定已达到终点COP、COP2，并且阀600打开至更高的速度，通常对100％打开位置，允许致动器活塞和阀针1041、1042以最大上游速度FOV驱动，以便减少成型周期的周期时间。

阀600通常包括节流阀，该节流阀可控制地定位在完全关闭(0％打开)和完全打开(100％打开)之间的任何位置。节流阀600的位置的调节通常通过电源完成，该电源可控制地驱动使阀旋转的机电机构，例如旋转阀芯，其对由控制器16的电信号输出产生的磁场或电磁场做出反应，该电信号输出即电能、电力、电压、电流或电流量的输出，其程度或数量可通过传统的电输出装置容易地和可控制地改变。电机构可控制地驱动以使阀600打开或接近打开，该开度与输入以驱动电机构的电能的量或程度成比例。销1041、1042向上游退出的行进的速度又与阀600的开度成比例。因此，销1041、1042向上游行进的速度与输入到电机构驱动阀600的电能的量或程度成比例。被选定用于驱动阀600的电机构，首先确立将阀打开至100％打开的位置所需的最大电能或功率(例如电压或电流)。控制器16内包含有用于设定输入到电机的电能或电力的量或程度的控制。控制器16包括界面，该界面让使用者能够输入任何选定的最大电能或电力的分数或百分比，其中该最大电能或电力用于，从阀针1041、1042的浇口关闭位置和与阀针相关联的致动器941、942开始，调整阀600至小于100％打开。因此，使用者通过向控制器16，输入打开阀600至100％打开所需的最大电能或电力输入(电压或电流)的百分比，来选定销1041、1042的减小的向上游速度。使用者将这些选择输入到控制器16中。使用者还选定阀针行进的路径RP、RP2的长度，或者阀针或其他部件在行进过程中的位置，在该行进过程中阀600将保持部分打开，使用者将这些选择输入到控制器16中。控制器16包括接收和执行使用者输入的传统编程或电路。控制器可以包括编程或电路，该编程和电路让使用者能够将选定的销速度，而不是电输出的百分比作为变量输入，控制器16的编程自动地将使用者的输入转换为合适的指令，以减少输入到驱动阀600的电机构的能量。

通常地，使用者选择小于最大速度(即当阀600完全打开时的速度)的约90％的、一个或多个减小的速度，更通常地，小于销1041、1042可由液压系统驱动的最大速度的约75％，甚至更通常地，小于销1041、1042可由液压系统驱动的最大速度的约50％。通过选择致动器941、942的尺寸和配置、节流阀600的尺寸和配置、使用者选择使用的液压油的类型及增压程度，来预先确定致动器941、942和与致动器相关联的销1041、1042被驱动的实际最大速度。液压系统的最大驱动速度由制造商和系统的使用者预先确定，并且通常根据模具的应用、尺寸和性质，以及待制造的注塑部件来选择。

如图5A-5D所示的一系列程序示例所示，可以选择一个或多个减小的销速度，并且通过限制的液压油流动(或通过电动致动器的驱动的减小的速度)驱动销，销在浇口关闭(X和Y轴零位置)和最后的中间上游打开浇口位置(例如在图5A示例中为4毫米，在图5B示例中为5毫米)之间受驱动，其中在最后的中间上游打开浇口位置处，此时控制器16响应于位置传感器，指示驱动系统驱动销1041、1042以较高的、通常最大的向上游的行进速度，向上游行进(如图5A-5D示例中所示的100毫米/秒)。在图5A的示例中，减小的销速度选定为50毫米/秒。在实际中，销的实际速度可能是或可能不是精确已知的，Y速度轴对应于(并且通常成比例)输入电机的电能的程度，该电机控制节流阀的打开，100毫米/秒对应于阀600的完全100％打开(并且销以最大速度驱动)；50毫米/秒对应于输入电机构的50％电能，该电机构将节流阀600驱动至其最大的100％开度的一半。在图5A的示例中，阀针1041、1042以减小的速度50毫米/秒，行进4毫米的路径长度RP。在销1041、1042被驱动到，距离浇口关闭GC位置约4毫米的上游位置COP位置后，控制器16指示驱动阀600(通常是诸如线轴的磁场或电磁场驱动装置)的电机构将节流阀600打开至完全100％打开，此时，对应预定的给定增压液压系统，液压系统以最大行进速度100毫米/秒驱动销(和与销相关的致动器活塞)。

图5B-5D示出了对不同的持续时间，以减小的速度驱动销1041、1042的各种替代示例。例如，如图5B所示，销以25毫米/秒驱动0.02秒，然后以75毫米/秒驱动0.06秒，然后使其达到100毫米/秒的全阀打开速度。全阀打开或最大速度，通常由驱动阀针的液压(或气动)阀或电机驱动系统的性质决定。在液压(或气动)系统的情况下，系统能够实现的最大速度取决于泵流体输送通道、致动器、驱动流体(液体或气体)、节流阀等的性质、设计和尺寸。

如图5A-5D所示为，当销到达减速周期结束时的阀针的速度，阀600可以被指示基本上瞬间呈现完全打开位置，或者可以指示阀门600更平缓地，在0.08和0.12秒之间，向上达到如图5D所示的最大的阀门开度。在所有情况下，控制器16指示阀针1041、1042连续向上游行进，而不是遵循在成型周期的过程内销可能沿下游方向行进的配置。最优选地，致动器、阀针、阀和流体驱动系统，适合于使阀针在浇口关闭位置和最大上游行进位置之间移动，该最大上游行进位置限定致动器和阀针的行程终止位置。最优选地，在阀针向上游行进经过上游浇口打开位置后的一个或多个时间或位置，阀针以最大速度移动。作为所描绘和描述的液压系统的替代，气动或气动驱动系统能够以与上述液压系统相同的方式使用和实施。

优选地，阀针和浇口配置成或调整为彼此配合，以在阀针的梢端行进经过速度受限制的路径RP的过程中，限制并改变流体材料流1153(图3A-3B、图4A-4B)的速度。最通常地，如图3A、图3B所示，销1041、1042的末端1142的径向的梢端表面1155为圆锥形或锥形，且浇口的表面1254在构造上与圆锥形或锥形互补，以与销的表面1155配合来关闭浇口34。可替代地，如图4A、4B所示，销1041、1042的梢端1142的径向表面1155可为圆柱形构造，并且浇口可具有互补的圆柱形表面1254，当销1041处在下游浇口关闭位置时，圆柱形表面1254与梢端表面1155配合以关闭浇口34。在任何实施例中，销1041的梢端1142的外部的径向表面1155，在梢端1142通过并沿着受限流动路径RP行进的长度上，形成受限的受限流动通道1154，其中该受限流动路径RP相对于当销1041、1042处于完全浇口打开位置时的流速，即相对于当销1041的梢端1142已经行进至或超过受限流动路径RP的长度(例如图5A-5C中的4毫米向上游行进位置)时的流速，限制或降低流体材料1153的体积或流速。

在一个实施例中，随着销1041的梢端1142通过RP路径的长度(即行进预定时间的路径)，继续从浇口关闭GC位置向上游行进(例如如图3A、4A中所示)，通过受限的间隙1154经由浇口34进入腔30的材料流体1153的流速，继续从在浇口关闭GC位置处的0增加到，当销的梢端1142到达位置FOP(full open position，完全打开位置)时的最大流速，如图5A-5D，且在位置FOP处，销不再限制通过浇口的注塑材料的流动。在这种实施例中，当销末端1142到达图5A、图5B中的FOP(完全打开)位置，预定时间结束时，液压系统立即以通常最大速度FOV(完全打开速度)驱动销1041，以便节流阀600打开至100％完全打开。

在替代实施例中，当以减小的速度驱动销的预定时间已经结束，并且末端1142已到达受限流动路径RP2的末端时，末端1142不一定处于流体流动1153不再受限制的位置。在这种替代实施例中，当销已经到达销1041以更高、通常为最大、向上游速度FOV驱动的切换位置COP2时，流体流动1153可仍被限制成低于最大流动。在图3B、图4B示例中所示的替代示例中，当销已经以减小的速度行进预定的路径长度，且梢端1142已到达切换点COP时，销1041的梢端1142(及其径向表面1155)不再限制流体材料1153通过间隙1154的流速，这是因为间隙1154已增大至一尺寸，该尺寸不再将流体流动1153限制为低于材料1153的最大流速。因此在图3B所示的一个实例中，在梢端1142的上游位置COP处，达到注塑材料1153的最大流体流速。在图3B、图4B所示的另一个示例中，可在较短的路径RP2以减小的速度驱动销1041，该较短的路径RP2小于受限成型材料流动路径RP的整个长度，且可在较短的受限路径RP2的终点COP2处，将销1041的速度切换至更高的速度或最大的速度FOV。在图5A、5B的示例中，上游FOP位置分别距浇口关闭位置约4毫米和5毫米。图5C、图5D示出了其它替代的上游FOP位置。

在图4B所示的另一个替代实施例中，销1041在具有上游部分UR的较长的路径长度RP3上，能够以减小的或小于最大值的速度受驱动和受指示驱动，在路径长度RP3上，虽然注塑流体成型材料的流动不受限制，而以对于给定注塑系统而言的最大速度流动通过浇口34。在该图4B的示例中，销1041的速度或驱动速度未被改变，直至销1041的梢端或致动器941已到达转换位置COP3。在其它实施例中，位置传感器感测阀针1041或关联的部件中的其中一个，已行进了路径长度RP3或已到达选定路径长度的终点COP3，则控制器接收并处理这种信息，并指示驱动系统以更高的、通常为最大的速度向上游驱动销1041。在另一个替代实施例中，可在从浇口关闭位置GC直至行程终止EOS位置的成型周期内，以减小的或小于最大值的速度驱动销1041通过销的整个行进路径，控制器16被编程为指示致动器的驱动系统，在整个关闭GC至完全打开EOS周期的时间阶段或路径长度，以一个或多个减小的速度进行驱动。

在图5A-5D的实例中，FOV是100毫米/秒。通常，当以减小的速度驱动销1041的时间阶段已经结束，且销的梢端1142已到达位置COP、COP2时，节流阀600打开至100％完全打开速度FOV位置，以使销1041、1042能以最大行进速度或速率驱动，该最大行进速度或速率，即液压系统能够驱动致动器941、942的最大行进速度或速率。替代地，销1041、1042能够以小于最大速度的预选的FOV速度驱动，最大速度为当节流阀600完全打开时，能够驱动销的最大速度，但预选的FOV速度，仍然大于在通过RP、RP2路径至COP、COP2位置的过程中，驱动销的选定减小的速度。

预定的减速驱动时间结束时，销1041、1042通常被驱动进一步向上游越过COP、COP2位置至，最大行程终止EOS位置。上游COP、COP2位置，位于销的梢端1142的最大上游行程终止EOS打开位置的下游。路径RP或RP2的长度，通常地，在约2毫米至约8毫米之间，更通常地，在约2毫米至约6毫米之间，最通常地，在约2毫米至约4毫米之间。在实际中，销1041、1042的最大上游(行程终止)打开位置EOS，在从关闭浇口位置GC上游的约8毫米至约18英寸的范围内。

控制器16包括处理器、存储器、用户界面以及电路和/或指令，其接收并执行使用者输入的最大的阀打开的百分比、最大电压的百分比、输入电机驱动以打开和关闭节流阀的最大电压或电流的百分比、用于以选定的阀的开口和减小的速度驱动阀针的持续时间。

Claims (14)

1.在包括注塑机(40)、加热歧管(50)和多个喷嘴(1n、2n、3n、4n)的一注塑系统(10)中，注塑机将选定注射液(1153)注入加热歧管中，该多个喷嘴接收来自加热歧管(50)的注射液(1153)，每个喷嘴都具有相应的浇口(1g、2g、3g、4g)，该浇口与一个或多个腔(20)连通，每个喷嘴具有一个阀，该阀包括致动器(1a、2a、3a、4a)和相应的阀针(1p、2p、3p、4p)，阀针由致动器可控地驱动，以控制注射液(1153)在具有选定持续时间的成型周期内通过喷嘴的浇口的速度或压力，成型周期包括充填阶段和随后的保压阶段，其中在充填阶段内，模腔的约90％至约99％填充有注射液，在保压阶段内，模腔的约1％至约10％填充有注射液，

一种在充填阶段和保压阶段内，在模具(35)的腔(20)内的预选位置，确立注入的注射液的充填压力或保压压力的方法，该方法包括：

在每个预选位置选定目标充填压力和保压压力，

在第一成型周期内，通过每个喷嘴(1n、2n、3n、4n)的每个浇口(1g、2g、3g、4g)注入注射液(1153)，其中对应的每个阀针(1p、2p、3p、4p)位于相对于每个浇口的第一选定轴向位置，

在第一成型周期内，在一个或多个模腔内的每个选定位置，记录保压压力和充填压力中的一个或两个，

根据算法确立每个阀针(1p、2p、3p、4p)相对于每个单独的浇口(1g、2g、3g、4g)的第二轴向位置，算法确定每个阀针相对于它们各自浇口的轴向定位上的调整，这将实现相对于记录的充填压力和保压压力的、充填压力和保压压力的增加或减少，以更接近选定目标充填压力和保压压力，

在连续的成型周期内，通过每个浇口注入注射液(1153)，并控制对应于每个浇口(1g、2g、3g、4g)的致动器(1a、2a、3a、4a)，来调整阀针以定位至对应每个阀针(1p、2p、3p、4p)的第二轴向位置，其中第二轴向位置根据算法确定，使得通过浇口的注射液的压力或流速调整为更接近对于一个或多个模腔(20)内的每个选定位置的目标充填压力和保压压力。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述算法根据程序确定阀针的轴向定位的调整，该程序将充填压力和保压压力增加或减少到预选的增加或减少的程度。

3.根据前述权利要求1-2中任一项所述的方法，其中，至少所述确立和注入的步骤由可编程控制器自动控制和执行，可编程控制器包含用于执行算法的指令。

4.根据前述权利要求1-3中任一项所述的方法，还包括：

在最后的或最新进行的成型周期内，在一个或多个模腔内的每个选定位置，记录保压压力和充填压力中的一个或两个，

相对于每个相应的浇口(1g、2g、3g、4g)，为每个阀针(1p、2p、3p、4p)确立一个或多个附加的选定轴向位置，这些轴向位置是根据算法确定的，算法确定每个阀针相对于它们各自浇口的轴向定位的调整，这将实现相对于最后或最新记录的充填压力和保压压力的、充填压力和保压压力的增加或减少，以更接近选定目标充填压力和保压压力，

在另一个连续的成型周期内，通过每个浇口注入注射液(1153)，并控制对应于每个浇口(1g、2g、3g、4g)的致动器(1a、2a、3a、4a)，来调整阀针以定位至每个阀针(1p、2p、3p、4p)的一个或多个由算法确定的附加的选定轴向位置，使得通过浇口的注射液的压力或流速再次调整为更接近对应于一个或多个模腔(20)内的每个选定位置的目标充填压力和保压压力，

重复记录、确立和注入的步骤，直至达到选定目标压力。

5.根据前述权利要求1-4中任一项所述的方法，其中：

致动器、阀针和浇口适配为，使得阀针在浇口关闭位置和完全上游的浇口打开位置之间可控地受驱动，其中，在浇口关闭位置，注射液停止流动且在浇口处压力为零，在完全上游的浇口打开位置，注射液流动处于最大速度和压力，而在浇口关闭位置和完全上游的浇口打开位置之间的一个或多个中间上游位置，注射液流动的压力和速度处于零和最大值之间的减小的值，

在一个或多个连续的成型周期内，通过浇口的注射液流动的压力和速度，通过控制相对于对应浇口的内表面的一个或多个阀针的远端的定位来调整，以此来可控制地将注射液流动的速度降低至一个或多个在零和最大值之间的减小的速度。

6.根据前述权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，所述阀针中的一个或多个退出并保持在，对于成型周期的选定部分或全部持续时间的，至少一个选定的中间上游位置。

7.根据前述权利要求1-6中任一项所述的方法，其中，所述阀针中的一个或多个退出并保持在，对于成型周期的选定部分或所有充填阶段和保压阶段的，至少一个选定的中间上游位置。

8.用于调节注射液流速的装置，包括注塑系统(10)，注塑系统(10)包括注塑机(40)、加热歧管(50)和多个喷嘴(1n、2n、3n、4n)，其中，注塑机将选定注射液(1153)注入加热歧管中，该多个喷嘴接收来自加热歧管(50)的注射液，每个喷嘴都具有相应的浇口(1g、2g、3g、4g)，该浇口与一个或多个腔(20)连通，每个喷嘴具有一个阀，阀包括致动器(1a、2a、3a、4a)和相应的阀针(1p、2p、3p、4p)，阀针由致动器可控地驱动，以控制注射液(1153)在具有选定持续时间的成型周期内通过喷嘴的浇口的速度或压力，成型周期包括充填阶段和后面的保压阶段，在充填阶段内，模腔的约90％至约99％填充有注射液，在保压阶段内，模腔的约1％至约10％填充有注射液，

控制器，用于在充填阶段和保压阶段内，在模具(35)的腔(20)内的预选位置，控制注射液注入的保压压力和充填压力，控制器

在第一成型周期内，注射成型机通过每个喷嘴(1n、2n、3n、4n)的每个浇口(1g、2g、3g、4g)注入注射液(1153)，阀针(1p、2p、3p、4p)被驱动到相对于它们各自浇口(1g、2g、3g、4g)的第一周期轴向位置，由此导致在一个或多个模腔内的每个选定位置的、第一周期的保压压力和充填压力，

记录器，记录在一个或多个模腔内的每个选定位置的、第一周期的充填压力和保压压力，

控制器包括指令，指令控制对应于每个浇口(1g、2g、3g、4g)的致动器(1a、2a、3a、4a)的驱动，以在第二成型周期内，驱动它们对应的阀针至相对于它们各自浇口(1g、2g、3g、4g)的第二周期轴向位置，该第二周期轴向位置根据由控制器执行的算法确定，算法确定每个阀针相对于它们各自浇口的轴向定位的调整，这将实现相对于记录的第一周期的充填压力和保压压力的，充填压力和保压压力的增加或减少，而记录的第一周期的充填压力和保压压力更接近选定目标充填压力和保压压力，

控制器包括指令，该指令指示注射成型机的操作，以在第二成型周期内，通过每个浇口注入注射液(1153)，并控制对应于每个浇口(1g、2g、3g、4g)的致动器(1a、2a、3a、4a)，来调整阀针(1p、2p、3p、4p)以定位至每个阀针的第二周期轴向位置。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述算法根据程序确定阀针轴向定位的调整，该程序将充填压力和保压压力增加或减少到预选的增加或减少程度。

10.根据前述权利要求8-9中任一项所述的装置，其中，所述控制器包括指令：

在最后的或最新的进行的成型周期内，在一个或多个模腔内每个选定位置，记录保压压力和充填压力中的一个或两个，

相对于每个相应的浇口(1g、2g、3g、4g)，为每个阀针(1p、2p、3p、4p)确立一个或多个附加的选定轴向位置，这些轴向位置根据算法确定，算法确定每个阀针相对于它们各自浇口的轴向定位的调整，这将实现相对于最后或最新记录的充填压力和保压压力的充填压力和保压压力的增加或减少，以更接近选定目标充填压力和保压压力，

在另一个连续的成型周期内，通过每个浇口注入注射液(1153)，并控制对应于每个浇口(1g、2g、3g、4g)的致动器(1a、2a、3a、4a)，来调整阀针以定位至每个阀针(1p、2p、3p、4p)的一个或多个附加的选定轴向位置，使得通过浇口的注射液的压力或流速再次调整为更接近对于一个或多个模腔(20)内的每个选定位置的目标充填压力和保压压力，

重复记录、确立和注入的步骤，直至达到选定目标压力。

11.根据前述权利要求8-10中任一项所述的装置，其中：

致动器、阀针和浇口适配为，使得阀针在浇口关闭位置和完全上游的浇口打开位置之间可控地受驱动，其中，在浇口关闭位置，注射液停止流动且在浇口处压力为零，在完全上游的浇口打开位置，注射液流动处于最大速度和压力，而在浇口关闭位置和完全上游的浇口打开位置之间的一个或多个中间上游位置，注射液流动的压力和速度处于零和最大值之间的减小的值，

在一个或多个连续的成型周期内，通过浇口的注射液流动的压力和速度，通过控制相对于对应浇口的内表面的一个或多个阀针的远端的定位来调整，以此来可控制地将注射液流动的速度，降低至一个或多个在零和最大值之间的减小的速度。

12.根据前述权利要求8-11中任一项所述的装置，其中，所述阀针中的一个或多个退出并保持在，对于成型周期的选定部分或全部持续时间的，至少一个选定的中间上游位置。

13.根据前述权利要求8-12中任一项所述的装置，其中，所述阀针中的一个或多个退出并保持在，对于成型周期的选定部分或所有充填阶段和保压阶段的，至少一个选定的中间上游位置。

14.一种装置，包括如前述权利要求1-7中任一项所述的注塑系统，所述注塑系统执行根据前述权利要求1-7中任一项所述的方法。