CN109414858A - 用于自动循环腔注入的注塑成型装置和方法 - Google Patents

用于自动循环腔注入的注塑成型装置和方法 Download PDF

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Abstract

一种注塑成型系统(10)，包括：第一选定阀(22C)，一个或多个将流体传输至模腔的下游阀(22A、22B、22D、22E)，至少一个流体特性传感器(50A、50B、50D、50E)，用于在触发位置处探测穿过模腔向下游流动的流体材料(4)的流动前沿，其中触发位置设置在腔内的第一浇口(24C)和至少一个选定的下游浇口(24A、24B、24D、24E)之间，控制器(60)，用于指示与下游浇口(24A、24B、24D、24E)相关联的致动器(30A、30B、30D、30E)在第一注塑周期中的预定打开浇口目标时间(X)打开浇口，与每个阀关联的位置传感器，用于探测浇口打开时对应的实际打开浇口时间(A)并传输至控制器，控制器根据调整时间自动调整指令时间以在后续注塑周期中打开浇口，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)。

Description

用于自动循环腔注入的注塑成型装置和方法
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。
以下全部申请公开的内容通过引用以整体并入此文，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(7006)提交的美国申请序列号10/214,118、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)提交的美国申请序列号09/699,856、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)提交的美国申请序列号10/006,504、于2002年3月19日(7070)提交的美国申请序列号10/101,278和于2011年3月24日(7094)提交的PCT申请号PCT/US2011/029721，PCT申请号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模腔的多个浇口，这为大型零件(如车身零件)的成型提供了显著的优势。顺序阀浇口的优点取决于上游浇口和下游浇口之间的顺序定时，使得每个浇口的熔化物流体融合成腔中单个平滑流动流。否则，模制品中将会产生气泡或表面产生缺陷。
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模腔的多个浇口打开的装置和方法。不同于现有技术中取决于预定时间或螺杆位置的阀浇口系统，在一个实施例中，本发明利用一种新的基于对腔中流动前沿探测与通过位置传感器对阀销从各自浇口撤回时的实际时间探测相结合的触发装置和方法。在另一个实施例中，本发明利用基于注塑周期开始或者用于将流体材料供给到注塑成型系统的螺杆机筒的位置与通过位置传感器对阀销从相应的浇口撤回时的实际时间探测相结合的触发方式。这些实施例能够在后续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/或调节顺序阀浇口过程，减少了对经验丰富的操作员的需求。
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内促使流体材料(4)流入模腔(18)的多个浇口中，所述系统(10)包括：
第一选定阀，包括具有通向腔的第一浇口(24C)的第一流体流通道(22C)；第一阀销(26C)，其通过第一致动器(30C)的驱动，沿着第一流动通道(22C)中的轴向上游下游路径，在浇口打开位置和浇口关闭位置之间往复运动，
一个或多个下游阀，每个下游阀包括下游流体流通道(22A、22B、22D、22E)，所述下游流体流通道具有通向腔(18)的设置在第一浇口(24C)下游的下游浇口(24A、24B、24D、24E)；下游阀销(26A、26B、26D、26E)，其是通过下游致动器(30A、30B、30D、30E)的驱动，沿着下游流体流通道(22A、22B、22D、22E)中的轴向上游下游路径，在浇口打开位置和浇口关闭位置之间往复运动，
至少一个安装在该系统内的流体特性传感器(50A、50B、50D、50E)，使得流体特性传感器在下游探测时间于触发位置能够探测向下流动穿过模腔的流体材料(4)的流体流动前沿(5R、5L)的选定特性，其中所述触发位置位于腔内，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，
流体特性传感器(50A、50B、50D、50E)将指示下游探测时间的第一信号发送至控制器(60)，
控制器(60)接收第一信号并包括一组指令，该指令通过指示与至少一个选定下游浇口(24A、24B、24D、24E)相关联的阀的致动器(30A、30B、30D、30E)在指令时间(X)从浇口关闭位置撤回阀销(26A、26B、26D、26E)从而在第一注塑周期中打开浇口，第一注塑周期中的指令时间包括在下游探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还包括一位置传感器，其探测阀销从至少一个选定下游浇口(24A、24B、24D、24E)撤回时对应的实际打开浇口时间(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，
控制器从第一位置传感器接收信号并包括一组指令，该指令自动确定用于后续注塑周期中的调整指令时间(X')，其中用于自动确定的指令包括根据调整时间减少在后续注塑周期中打开阀销的指令时间，该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)之间的任意时间延迟(Y)。
在该系统中，这些指令可以在多个后续注塑成型周期中被连续地执行，并且其中后续周期的调整指令时间(X')是根据调整时间通过增加或减少前一周期的调整指令时间来确定，其中调整时间等于前一周期的实际打开浇口时间和当前后续周期的实际打开浇口时间之间的时间差。
上述系统还包括与安装在系统内的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)，使得每个额外的流体特性传感器在下游探测时间探测流体材料的流动前沿的选定特性，其中额外的触发位置位于腔内，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探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，该指令通过指示与每个下游浇口相关联的阀的致动器，在各自的下游探测时间之后的各自的预定打开浇口目标时间(X)处，从浇口关闭位置撤回相应的阀销来打开浇口。
一个或多个下游阀中的每一个下游阀通常包括关联的位置传感器，其探测阀销在从关联的下游浇口中撤回时对应的实际打开浇口时间(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，该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，该指令自动确定用于后续注塑周期中的调整指令时间(X')，其中用于自动确定的指令包括根据调整时间减少在后续注塑周期中打开各自阀销的指令时间，该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)之间的任意时间延迟(Y)。
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。
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，用于在注塑周期促使流体材料流入模腔(18)的多个浇口中，其中所述系统包括：
第一选定阀，包括具有通向腔的第一浇口(24C)的第一流体流通道(22C)；第一阀销(26C)，其通过第一致动器(30C)的驱动沿着第一流动通道(22C)中的轴向上游下游路径，在浇口打开位置和浇口关闭位置之间往复运动，
一个或多个下游阀，每个下游阀包括下游流体流通道(22A、22B、22D、22E)，所述通道具有通向腔(18)的位于第一浇口(24C)下游的下游浇口(24A、24B、24D、24E)；下游阀销(26A、26B、26D、26E)，其是通过下游致动器(30A、30B、30D、30E)的驱动，沿着下游流体流通道(22A、22B、22D、22E)中的轴向上游下游路径，在浇口打开位置和浇口关闭位置之间往复运动，该方法包括：
在触发位置处探测穿过模腔向下游流动的流体材料(4)的流动前沿(5R、5L)到达时对应的下游探测时间，其中所述触发位置设置在腔内的第一浇口(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)相关联的阀的致动器(30A、30B、30D、30E)，或者指示该致动器的控制阀，在包括下游探测时间之后的预定打开浇口目标时间(X)的指令时间(X)时从所述浇口关闭位置撤回阀销(26A、26B、26D、26E)，
探测阀销(26A、26B、26D、26E)从至少一个选定下游浇口处撤回时的实际打开浇口时间(A)，
确定用于后续注塑周期的调整指令时间(X')，其中确定步骤包括根据调整时间减少在后续注塑周期中打开阀销的指令时间，该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)之间的任意时间延迟(Y)。
该方法还包括操作上述系统以使得与至少一个选定下游浇口相关联的阀的致动器在下游探测时间之后的调整指令时间(X')从浇口关闭位置撤回阀销。
在该方法中，优选地，确定步骤在多个后续注塑成型周期中被连续地执行，并且其中后续调整指令时间(X')是根据调整时间通过增加或减少前一周期的调整指令时间来确定，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。
在本发明另一优选的实施例中，提供了一种在注塑成型周期中促使流体材料(4)流入模腔(18)的浇口(24)中的方法，
腔具有多个浇口，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)，并且阀销是由致动器驱动，在浇口关闭位置(GCP)和浇口打开位置(GOP)之间运动，
与下游浇口相关联的位置传感器(40)，其探测阀销从浇口关闭位置朝向浇口打开位置的撤回，撤回被探测到的时间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)在模腔中上游浇口和下游浇口之间的腔传感器位置(CSL)处探测流体材料的流动前沿(5)的选定的物理到达状态(DA)，并产生指示流动前沿的探测到达时间(tDA)的探测到达信号(SDA)；
控制器(60)，与腔传感器(50)、位置传感器(40)和致动器(30)连接，
该方法包括如下步骤：
在第一注塑成型周期期间：
通过腔传感器(50)在腔传感器位置(CSL)处探测腔中流体材料的流动前沿的到达，并且将探测信号(SDA)传输至控制器(60)，
控制器(60)产生并在指令时间传送浇口打开信号(SGO)到下游致动器(30d)或者控制下游致动器的控制阀，指令时间包括在探测到达时间(tDA)之后的预定打开浇口目标时间(X)，
通过下游浇口的位置传感器(40d)感测阀销的撤回并将打开信号(SO)与实际打开浇口时间(A)一起传输至控制器(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)之间的时间延迟(Y)。
控制器(60)产生调整指令时间(X')，该调整指令时间包括预定打开浇口目标时间(X)减去时间延迟(Y)，以及
在后续注塑成型周期期间：
在腔传感器(50)探测并将探测信号(SDA)传输至控制器(60)之后，控制器在探测到达时间(tDA)之后的调整的指令时间(X')向下游致动器(30d)或者其控制阀传输浇口打开信号(SGO)。
10.根据权利要求9所述的方法，包括：
为多个相邻的上游和下游浇口对(24u、24d)提供相关联的位置和腔传感器(40、50)并且在第一和后续注塑周期期间执行方法步骤，以及
其中后续调整指令时间(X')是通过增加或减少前一周期的调整指令时间来确定，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。
上游浇口是第一上游浇口(24u1)，其促使初始流动前沿(5i)进入腔(18)。
与第一上游浇口(24u1)相关联的致动器(30u1)通常从控制器(60)或注塑成型机(12)接收起始循环信号(SSC)并与其响应，致动器(30u1)启动与第一上游浇口(24u1)对应的阀销的打开运动。
腔传感器(50)通常是温度传感器。
位置传感器(40)通常是霍尔效应传感器。
位置传感器(40)可以感测致动器活塞(32)的运动，其中致动器活塞用于驱动阀销(26)运动。
致动器(30)通常包括电磁阀(36)，其是由浇口打开信号(SGO)激活以驱动阀销(28)从浇口关闭位置(GCP)朝向浇口打开位置(GOP)运动。
致动器(30)可以是电子致动器并且位置传感器(40)可以是编码器。
该方法的步骤可以在多个后续注塑成型周期中被连续地执行，并且其中后续调整指令时间(X')是根据调整时间通过增加或减少前一周期的调整指令时间来确定，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)处连续地探测选定的物理状态并将连续的输出信号传输至控制器，以指示探测的物理状态。
位置传感器(40)可以连续地探测阀销(26)的位置并将用于指示探测到的位置的连续的输出信号传输至控制器(60)。
位置传感器(40)是开关，其仅仅探测阀销的初始打开以及将打开信号传输至控制器(60)。
21.根据权利要求9-20任一项所述的方法，其中腔(18)包括多个上游和下游浇口对(24u1、24d1；24u2、24d2；……)，其具有关联的腔和位置传感器(40-1、50-1；40-2、50-2；……)，并且所述方法步骤针对每个关联的浇口对执行。
该方的法步骤执行直到全部阀销(26)处于打开位置并且腔(18)装满流体材料(4)时为止。
后续注塑成型周期可以是紧随着的注塑成型周期。
该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)。
控制器(60)可以从计算机输入设备(80)接收预定打开浇口目标时间(X)，该计算机输入设备从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)可以来源于充型模拟。
控制器(60)可以生成输出信号，该输出信号包括用于显示在人类可读显示器(82)上的，探测到达时间(tDA)和实际打开浇口时间(A)。
控制器(60)可以从计算机输入设备(80)接收预定打开浇口目标时间(X)，该计算机输入设备从人类操作员接收预定打开浇口目标时间(X)。
生成步骤可以由控制器(60)执行的算法自动执行。
控制器(60)可以访问文件数据(90)，该文件数据包括对阀销位置相较于时间的期望描述，并且控制器可以生成信号并将信号传输至致动器(30)，以调节阀销(26)的位置或速度从而接近或匹配期望描述。在本发明另一方面，提供了一种在注塑成型周期中促使流体材料流入模腔的浇口(24)中的装置，该装置包括：
用于接收流体材料(4)的歧管(14)，歧管具有或与传输通道(15)连接，传输通道在注塑压力下将流体材料传输至模腔(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)，并且阀销是由致动器驱动以在浇口关闭位置GCP和浇口打开位置GOP之间运动，
与下游浇口相关联的位置传感器(40)，其感测阀销从浇口关闭位置朝向浇口打开位置的初始打开运动(IOM)，初始打开运动被探测到的时间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)，在位于模腔中的、设置于上游浇口和下游浇口之间的腔传感器位置(CSL)处，探测流体材料的流动前沿的选定的物理到达状态(DA)，并生成指示流动前沿的探测到达时间(tDA)的探测到达信号(SDA)；
控制器(60)，与腔传感器(50)、位置传感器(40)和致动器(30)连接，控制器包括用于生成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，该装置执行以下步骤：
通过腔传感器(50)在腔传感器位置(CSL)处探测腔中流体材料的流动前沿，并且将探测信号(SDA)传输至控制器，
控制器(60)在探测到达时间(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，
通过位置传感器(40)感测阀销的起始打开运动并将打开信号与实际打开浇口时间(A)一起传输至控制器，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)之间的时间延迟(Y)，
控制器生成调整指令时间(X')，该调整指令时间包括预定打开浇口目标时间(X)减去时间延迟(Y)，以及
在后续注塑成型周期期间，该装置执行以下步骤：
在腔传感器(50)探测并将探测信号(SDA)传输至控制器之后，控制器(60)在探测到达时间(tDA)之后的调整指令时间(X')处将浇口打开信号传输至下游致动器(30d)或下游致动器的控制阀。
根据本发明的另一方面，提供了一种注塑成型系统(710)，用于在注塑成型周期促使流体材料(718)流入模腔(770)的多个浇口中，所述系统(710)包括：
第一选定阀(711)，包括具有通向腔的第一浇口(785)的第一流体流通道(7115)；第一阀销(7112)，其通过第一致动器(730)的驱动，沿着第一流动通道(7115)中的轴向上游下游路径，在浇口打开位置和浇口关闭位置之间往复运动，
一个或多个下游阀(711a、711b、711c)，每个下游阀包括下游流体流通道，该下游流体流通道具有通向腔(770)中的第一浇口(785a)下游的下游浇口；下游阀销(7112a、7112b、7112c)，其是通过下游致动器(730a、730b、730c)的驱动，沿着下游流体流通道(7115a、7115b、7115c)中的轴向上游下游路径，在浇口打开位置和浇口关闭位置之间往复运动，
控制器(760)，接收第一信号(708、795b)，第一信号指示用于将流体材料供给到注塑成型系统的注塑起始，控制器(760)包括一组指令，该指令通过指示与至少一个选定下游浇口(785a、785b、785c)相关联的阀的致动器(730a、730b、730c)在指令时间(X)从浇口关闭位置撤回阀销(7112a、7112b、7112c)从而打开浇口，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还包括一位置传感器(732)，其探测阀销从至少一个选定下游浇口(785a、785b、785c)撤回时的实际打开浇口时间(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，该指令自动确定用于后续注塑周期中的调整指令时间(X')，其中用于自动确定的指令包括根据调整时间减少在后续注塑周期中打开阀销的指令时间，该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)之间的任意时间延迟(Y)。
这些指令在多个后续注塑成型周期中被连续地执行，并且其中后续调整指令时间(X”)是根据调整时间通过增加或减少前一周期的调整指令时间来确定，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。
起始注入信号(708)可以由注塑成型机(715)的控制器传输到控制器(760)。
根据本发明的另一方面，提供了一种方法，包括：
控制器接收第一信号，第一信号指示注塑起始或指示用于将流体材料供给到注塑成型系统的螺杆机筒的位置起始，并在基于第一信号的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；
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撤回的运动操作；
位置传感器探测下游阀销从下游浇口实际撤回的运动，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(时间延迟Y)生成用于后续周期的调整指令时间(X')。
该方法的步骤在多个后续注塑成型周期中被连续地执行，并且其中后续调整指令时间(X')是根据调整时间通过增加或减少前一周期的调整指令时间来确定，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。
根据本发明的另一方面，提供了一种注塑成型系统(710)，用于在注塑成型周期促使流体材料(718)流入模腔(770)的多个浇口中，所述系统(710)包括：
第一选定阀(711)，包括具有通向腔的第一浇口(785)的第一流体流通道(7115)；第一阀销(7112)，其通过第一致动器(730)的驱动，沿着第一流动通道(7115)中的轴向上游下游路径，在浇口打开位置和浇口关闭位置之间往复运动，
一个或多个下游阀(711a、711b、711c)，每个下游阀包括下游流体流通道，该下游流体流通道具有设置在第一浇口(785a)下游的通向腔(770)的下游浇口；下游阀销(7112a、7112b、7112c)，其是通过下游致动器(730a、730b、730c)的驱动，沿着下游流体流通道(7115a、7115b、7115c)中的轴向上游下游路径，在浇口打开位置和浇口关闭位置之间往复运动，
接收第一信号(708、795b)的控制器(760)，该第一信号指示用于将流体材料供给到注塑成型系统的螺杆机筒(716)的位置起始，控制器(760)包括一组指令，该指令通过指示与至少一个选定下游浇口(785a、785b、785c)相关联的阀的致动器(730a、730b、730c)，在螺杆机筒(716到达)预定打开浇口螺杆位置(OGSP)时，即在打开浇口螺杆位置时间(OGSPT)时，从浇口关闭位置撤回阀销(7112a、7112b、7112c)来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还包括一位置传感器(732)，其探测阀销从至少一个选定下游浇口(785a、785b、785c)撤回时对应的实际打开浇口时间(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，该指令自动确定用于后续注塑周期中的调整打开浇口螺杆位置(OGSP')，其中用于自动确定的指令包括自动确定调整螺杆位置(OGSP')为后续注塑周期的位置，其中该位置说明了第一注塑周期中打开浇口螺杆位置时间(OGSPT)和实际打开浇口时间(A)之间的的任意时间延迟(Y)。
这些指令可在多个进一步的后续注塑周期上被连续地执行，其中进一步的后续注塑周期的调整指令时间(OGSP')被确定为一位置，该位置说明前一周期中打开浇口螺杆位置时间(OGSPT)和进一步的后续注塑周期的实际打开浇口时间(A)之间的任意时间延迟(Y)。
一个或多个下游阀中的每一个下游阀通常包括关联的位置传感器，其探测阀销从关联的下游浇口中撤回时对应的实际打开浇口时间(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，该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，该指令通过在一后续注塑周期中将螺杆行程长度减少到短于打开浇口螺杆位置(OGSP)的调整打开浇口螺杆位置(OGSP')，来补偿时间延迟(Y)。
在该装置中，螺杆的位置(OGSP、OGSP')通常由传感器探测，该传感器在单个位置或多个位置或沿着所有位置连续地探测螺杆的旋转或线性位置。
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中用于执行顺序阀浇口过程的注塑成型系统的示意性的局部剖视图；
图2为图1中装置处于注塑序列起始时的示意图，其中第一(中心)浇口处于打开状态从而使得流体材料开始流入模腔；
图3为图1中装置处于序列较后时刻(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处于打开状态，此时来自于两个下游浇口中每一个下游浇口的流体材料进入(流入)模腔；
图4为图1中装置处于序列更后时刻(在图3之后)的示意图，示出了第二组两个下游浇口处于打开状态，第二组下游浇口中的每一个分别位于第一组下游浇口中每一个的下游附近，此时来自于第二组下游浇口中每一个下游浇口的流体材料(混合来自中心浇口和第一组下游浇口的流体材料)流入模腔；
图5示出了本发明的一个方法实施例的一系列步骤流程图；
图6示出了本发明中另一个方法实施例的一系列步骤流程图；
图7为实施图6中方法的装置的示意图；以及
图8示出了示例性计算设备。
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设备从而便于描述本发明。
顺序阀浇口装置和方法
图1为根据本发明的一个实施例的用于执行顺序阀浇口过程的塑料注塑成型装置的示意图。注塑成型系统(IMM)10包括注塑成型机12、歧管14、具有模腔18的模具16、包括多个供给单个模腔的喷嘴21的阀浇口系统20、与每个喷嘴相关联的致动器30以及激活阀浇口系统的控制器60。该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和多个阀浇口位置传感器40。来自腔传感器50的信号被传输到连接控制器60的接线盒70，同时来自位置传感器40的信号被传输到连接控制器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。分配通道通常将流体材料供给到五个单独的喷嘴21A、21B、21C、21D、21E，喷嘴中的流体材料通常继而又全部供给模具16的共同腔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，其中每个致动器在驱动关联的喷嘴中的阀销26A、26B、26C、26D和26E沿着各自的喷嘴中流动通道22A、22B、22C、22D和22E的轴向上游和下游路径，在下游浇口关闭位置(GCP)和上游浇口打开位置(GOP)之间往复运动，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探测活塞32的位置，从而探测关联的阀销26在GOP和GCP之间的位置。
注塑周期的开始是由从IMM12发送到控制器60的“起始注入信号”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。在该示例中，在注塑成型周期中打开的第一浇口是中心喷嘴21C的中心(也称为是第一上游)浇口24C，其中，中心喷嘴是由致动器30C控制并且设置为在入口点(浇口24C)处供给到腔18中，其中入口点设置在细长模腔18的纵向中心附近。如图1和后续附图所示，在中心喷嘴的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，其中下游浇口24B和24D在中心浇口24C的两侧等距横向设置。位于第一组横向喷嘴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供给到模腔中，其中浇口位置24A和24E位于中心浇口24C的下游和第一组横向喷嘴的浇口24B、24E的下游。
如图2-4所示并且下文将进一步描述，注塑周期是顺序执行注塑的串联过程，其中首先从中心喷嘴21C开始注入，其次在稍后的预定时间从第一组下游喷嘴21B、21D注入，最后在更加稍后的预定时间从更为下游的第二组下游喷嘴21A、21E注入。如图2所示，注塑周期包括的过程是：首先通过从浇口24C撤回中心阀销26C的远端27C来打开通向模腔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，从而产生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设置在模腔18中或在其附近，用于在各自的腔传感器位置(CSL)处(也称为触发位置处)探测流动前沿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，用于探测流动前沿何时到达下游浇口附近，在此也称为探测到达DA。正如下文将描述的，当探测到达发生时，信号被发送至控制器60以引起一系列后续操作，包括通过将信号发送至下游致动器以在预定打开浇口目标时间(X)启动与下游浇口关联的阀销的撤回，从而打开下游阀浇口，启动撤回与下游浇口关联的阀销，并且监控和探测阀销从该下游浇口撤回时对应的实际打开浇口时间(A)，以及生成指示实际打开浇口时间(A)的信号(发送至控制器60)。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)之间是否存在差异。这种差异，也称为时间延迟，可以用于修改指令时间，其中指令时间用于在下一个或后续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，腔传感器探测选定的物理条件(如温度)，其指示了在位于上游浇口24C和下游浇口24D之间的腔传感器位置CSL(50D)处流体材料的流动前沿的到达，并生成了探测到达信号SDA，该信号指示了流动前沿5R的探测到达时间t(DA)。该探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发出指令信号，用于随后在探测到达时间t(DA)之后的预定打开浇口目标时间(X)处从浇口24D撤回阀销24D的远端。当相反的流动前沿5L到达腔传感器50B并生成探测到达信号时，一系列类似的操作将会执行，以用于启动随后从浇口24B撤回阀销26B。
图3示出了稍后的时间后续顺序注塑过程，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探测，用于类似地触发开始从第二组下游阀浇口24E和24A撤回各自的阀销26E和26A。上述探测行为发生在流动前沿从图2所示的位置进一步向下游移动直到腔传感器50E和50A探测到流动前沿到达时。类似地，该探测将会使得传感器50E和50D生成指示探测到达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相关联的致动器30E和30A，从而通过在指令时间(X)撤回各自的阀销26E和26A来打开各自的浇口，其中指令时间(X)包括用于各自的喷嘴的预定打开浇口目标时间(X)。当各自的阀销从浇口撤回时，这些阀销的位置将由位置传感器40E和40A监控以用于实际打开浇口时间(A)，位置传感器向控制器发送信号指示从而控制器可以比较(A)和(X)从而确定是否存在时间差。如果实际打开浇口不同于预定打开浇口目标时间，可以通过自动调整用于后续的注塑周期的指令时间(X)，来尽量消除后续注塑周期中的指令时间和实际打开浇口时间之间的差异。
上述过程将会持续进行直到所有的喷嘴都处于打开状态并且模制件填充完毕。通常，在填充周期结束前阀销总是保持打开状态，然后阀销浇口由来自注塑成型机的信号完成关闭。
因而，根据本发明，当探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，对用于随后周期的指令时间(X)进行调整。对指令时间(X)的调整可以通过控制器自动执行并将调整后后的指令时间用于下一周期。更进一步，如果阀销没有打开或打开较慢，系统可以提供由上述事件激活的警报。
举例来说，预定打开浇口目标时间(X)可能是0.3秒，并且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确定为X-Y，即0.3–(0.4-0.3)＝0.2秒。在下一个或后续周期中，调整后的指令时间(X')将会是0.2秒。
已经发现，基于流动前沿探测而非时间或螺杆位置的触发，可以显著提高模制件的质量。大体上还可以减少设置时间并减少对经验丰富的操作员的需求。当溶解粘度从一个周期到下一个周期发生改变时，触发过程可以自动调整打开浇口指令时间(X)。实际阀销打开时间可以显示在用户界面上(例如，如图1所示，带有显示器和用户输入的计算设备80)，从而方便操作员监控后续顺序过程的执行情况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的顺序流程图，包括：
-位于上游浇口和下游浇口之间的腔传感器探测流动前沿的到达并将探测信号传输至控制器(步骤501)
-控制器接收探测信号并将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撤回的运动(步骤503)；
-位置传感器探测下游阀销从下游浇口的实际撤回(运动)，并将标示实际浇口打开时间(A)的信号传输至控制器(步骤504)；
-控制器接收标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(时间延迟Y)生成调整指令时间(X')，以用于后续周期(步骤505)。
以下的定时顺序示出了本发明的一个实施例：
时间顺序
腔传感器探测(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，探测(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Tan等人于2015年9月29日发布的，题为“Apparatus and Method of Detecting a Position of an ActuatorPosition”的美国专利9,144,929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(例如用于电子致动器)。
所示的致动系统包括流体驱动致动器30。优选的流体驱动阀系统包括快速作用线性力马达驱动的比例阀，其控制流向致动器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，可以用于在此描述的设备中，特别是在气动阀控制系统对于特定应用是优选的情况下。
或者，可以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，上述专利的公开内容全部通过引用并入本文，并在此阐述。
另一实施例
在另一实施例中，取代基于腔中流动前沿探测的触发，本实施例中的触发是基于注塑周期起始或机筒中的螺杆位置起始。图6示出了根据该实施例的方法，且图7示出了在该实施例中使用的装置。
图6示出了根据一个方法实施例的步骤601-604的顺序流程图，包括：
-控制器接收第一信号并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(步骤601)，该第一信号指示注塑起始或指示用于将流体材料供给到注塑成型系统的螺杆机筒的位置起始
-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撤回的运动(步骤602)
-位置传感器探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(时间延迟Y)生成调整指令时间(X')，以用于后续周期(步骤604)。
图7示出了包括注塑成型机715的本发明的一个系统实施例710，其中注塑成型机715通过螺杆716将从固体形式717转换而来的可熔注塑材料供给到机筒719内熔化或液化为流动流体材料形式718。螺杆716以选定的速率可控地旋转，根据螺杆716的旋转速率和角度，使得螺杆716的螺旋线714在可控地可变压力和可控地可变量的流体下驱动熔融流体材料718向下游流动进入热流道或歧管760的流体分配通道765中。流体分配通道765通常可以供给到一个或多个分配阀浇口或阀711、711a、711b、711c的注射喷嘴7110的下游流动通道7115中。
每个阀711、711a、711b、711c包括致动器730和安装的喷嘴7110。每个阀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进给，通过将机筒与歧管相互连接的入口719b，然后经由共同的歧管通道765，通过喷嘴通道7115并最后通过与每个阀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中的前一个实施例)，多个阀711、711a、711b、711c中的每个阀都注入到模腔780中(通常以串联或顺序的方式)。
系统710在注塑周期的起始或起始阶段利用传感器790感测或探测螺杆机筒716的线性或旋转位置，使得通过传感器790探测的螺杆716的初始运动或选定位置可以用于限定注塑周期的起始或起始时间。在本实施例中，传感器790被示出为探测可驱动地旋转螺杆716的电动机791的旋转位置，电动机791的旋转位置相应于螺杆的旋转或线性位置。预定打开浇口螺杆位置OGSP由用户选择设定。位置传感器790探测预定打开浇口螺杆位置OGSP并将指示该位置的信号795(或与该探测位置相关联的时间OGSPT)发送至控制器760。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的实时信号。通过位置传感器790探测到的原始预定打开浇口螺杆位置OGSP和任意后续自动调整打开浇口螺杆位置(OGSP')都被控制器用作触发器以命令下游阀711a、711b、711c和它们关联的浇口在第一和后续注塑周期中被打开。
控制器760包括多个指令，其使用接收的信号795作为控制阀来控制一个或多个阀711、711a、711b、711c的一个或多个阀销7112，使得一个或多个阀销7112在各自浇口的预定打开浇口目标时间(X)处从浇口关闭位置开始沿着路径上游运动以打开各自的阀浇口。在一个实施例中，可以指定与阀711关联的浇口为待打开的第一上游浇口，然后剩下的浇口785a、785b和785c在各自的预定打开浇口目标时间(X)被相继打开，，上述打开操作是由起始信号795触发。在另一个实施例中，IMM发送起始注入信号708来代替螺杆位置信号795，该起始注入信号用作控制阀和打开各自浇口的触发器。在后一个实施例中，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711的组件。为了便于说明，每个阀711a、711b、711c通常包括与阀711所描述的组件相同的组件，每个阀通常由注入流体材料718供给，注入流体材料从机筒719通过入口719b进入歧管，并且进一步流动通过下游歧管通道765。歧管通道765已经示出并且作为共同流体流通道的一个示例。
如图所示，喷嘴7110的远端具有浇口785(此处是上游浇口到模腔780)，浇口785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驱动的阀销7112受控的往复上游下游运动A来实现的，其中气动致动器730又是由快速作用线性力马达或阀720来最优选地受控驱动。阀销7112的下游远端顶端首先在注塑周期的开始前关闭浇口785。当注塑周期启动时，在上游撤回阀销7112，打开上游浇口785并允许熔融流体材料718流动通过浇口785进入模具770的腔780。然后按顺序在每个预定打开浇口时间打开对应的下游浇口785a、785b、785c。阀销位置传感器732，类似于图1中的传感器，安装在每个致动器730上以用于每个阀711，并且用于探测各自下游浇口的实际打开浇口时间(A)，然后将该实际打开浇口时间(A)与各自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)之间的任意时间延迟(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的使用和用于随后注塑周期的调整指令时间(X')的确定的讨论。
返回图7中的实施例，在注塑周期的零时刻(从IMM715接收的起始注入信号或从传感器790接收的螺杆位置信号795)，首先打开第一上游阀711(所有其他下游阀711a、711b、711c保持关闭)，同时启动螺杆716以开始旋转，从而将螺杆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711a相关联的第二阀销首先从其关联的浇口撤回。现在打开第一阀和第二阀711、711a，第三阀和第四阀711b、711c仍然关闭，随着螺杆继续将流体注入到系统中，压力逐渐增大，直到压力达到期望值，此时与第三阀711b相关联的销从其关联的浇口被打开。现在打开第一阀、第二阀和第三阀711、711a、711b，阀711c仍然关闭，随着螺杆继续将流体注入到系统中，压力逐渐增大，直到压力达到期望值，此时与第四阀711c相关联的销从其关联的浇口撤回。四个阀现在全部打开并且螺杆受到恒力驱动力，压力继续增加直到一个最终的恒定或稳定压力。
在实施例中，控制器760在注塑周期期间控制所有的多个阀浇口711、711a、711b、711c，控制器760包括销顺序指令，该指令可以在任意预选时序中指示并执行每个单独的阀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包括电子致动器，控制器760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720的流体流控制阀互联的电力驱动机构。在电子致动器的情况下，驱动机构通常是由电子控制器760可控驱动的电动马达。
每个单独的阀11、11a、11b、11c可以进给到单个模具的单个腔780中或每个分别进给到单独的模具的单独的腔中(用于阀11a、11b、11c的未示出)。
为了减少或消除最终模制件中线条或瑕疵的可见性，可以使用快速作用马达20作为阀的致动器。
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等等，从而以上游撤回速率将与阀711、711a、711b、711c相关联的销撤回，该上游撤回速率可以在阀销的上游运动路径或下游路径运动路径或行程的任意部分得到控制。
在典型的实施例中，首先打开第一阀711同时保持所有其他下游阀711a、711b、711c关闭，直到接到如本文所述的在随后时间顺序打开的指示。
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，其中关于本文中对组件所描述的功能可以分布在数据中心、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多个此类组件，每个组件执行所描述的部分或全部功能。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和用于连接不同系统组件的连接1005，不同系统组件包括系统内存1015，以及例如连接至处理器1010的只读存储器(ROM)1020和随机存取存储器(RAM)1025。系统1000包括与处理器1010直接连接或紧密接近，或通过集成作为处理器1010一部分的高速存储器缓存1012。
处理器1010包括任意通用处理器和硬件服务或软件服务，例如存储在存储设备1030中的服务1 1032、服务2 1034以及服务3 1036，配置为控制处理器1010和软件指令被合并在实际处理器设计中的专用处理器。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。
为了使用户与计算设备1000进行交互，输入设备1045表示任意数量的输入机构，例如用于演讲的麦克风、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还可以是本领域技术人员已知的一个或多个输入机构。在某些情况下，多式联运系统可以为用户提供多种类型的输入从而与计算设备1000进行通信。通信接口1040通常可以支配并管理用户输入和系统输出。由于对任意特定硬件设置的操作没有限制，因此随着硬件或固件的发展，这里的基本特征可以很容易地被改进的硬件或固件设置所替代。
存储设备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，其可以存储电脑可访问的数据，例如磁带盒、闪存卡、固态存储设备、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。
存储设备1030包括代码，当代码被处理器1010执行时，能够使系统1000执行功能。执行特定功能的硬件服务包括存储在与硬件组件连接的计算机-可读介质中的软件组件，其中硬件组件例如是处理器1010、总线1005、输出设备1035等等，从而执行功能。
为了清楚说明，在某些情况下，本技术可以以包括功能模块的各个功能块或硬件和软件结合的形式呈现，其中功能模块包括设备、设备组件、应用于软件中的步骤或例程。
这里描述的任意步骤、操作、功能或过程可以通过硬件和软件服务的组合来单独地或与其他设备结合来执行或实现。在一些实施例中，服务可以是软件，其位于客户端设备的存储器中和/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，服务是一个或一组用于执行特定功能的程序。在一些实施例中，服务可以作为服务器。存储器可以是非暂时性计算机可读介质。
在一些实施例中，计算机可读存储设备、介质和存储器包括电缆或包含比特流等的无线信号。然而，当提到非暂时性计算机可读存储介质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。这样的指令可以包括例如使通用计算机、专用计算机或专用处理设备执行某一功能或一组功能的指令和数据。使用的计算机资源部分可以通过网络访问。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、固态存储器设备、闪存、配备有非易失性存储器的USB设备、网络存储设备等。
根据本公开的设备实施方法包括硬件、固件和/或软件，并且可以采取各种形式因素。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以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实现。
指令、用于传送这些指令的介质、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实现上述公开中所描述功能的手段。
尽管在所附权利要求的范围内使用了各种示例和其他信息来解释各方面，但是基于这些示例中的特定特征或设置，不应是暗示权利要求的限制，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。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，但是应该理解，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此识别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。
权利要求语言中描述的“至少一个”是指集合中的至少一个，并且指示该集合中的一个成员或该集合的多个成员满足该权利要求。例如，权利要求语言中描述的“A和B中的至少一个”是指A、B或A和B。
尽管已经展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，本发明不受前面描述的限制。

Claims (42)

1.一种注塑成型系统(10)，用于在注塑成型期间促使流体材料(4)流入模腔(18)的多个浇口中，所述系统(10)包括：
第一选定阀，包括具有通向腔的第一浇口(24C)的第一流体流通道(22C)；第一阀销(26C)，其通过第一致动器(30C)的驱动，沿着第一流动通道(22C)中的轴向上游下游路径，在浇口打开位置和浇口关闭位置之间往复运动，
一个或多个下游阀，每个下游阀包括下游流体流通道(22A、22B、22D、22E)，所述下游流体流通道具有通向设置在腔(18)中第一浇口(24C)下游的下游浇口(24A、24B、24D、24E)；下游阀销(26A、26B、26D、26E)，其通过下游致动器(30A、30B、30D、30E)的驱动，沿着下游流体流通道(22A、22B、22D、22E)中的轴向上游下游路径，在浇口打开位置和浇口关闭位置之间往复运动，
至少一个安装在所述系统内的流体特性传感器(50A、50B、50D、50E)，使得流体特性传感器于下游探测时间，在腔内的触发位置处，探测到穿过模腔向下游流动的流体材料(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，
流体特性传感器(50A、50B、50D、50E)将指示下游探测时间的第一信号发送至控制器(60)，
控制器(60)，接收第一信号并包括一组指令，所述指令通过指示与至少一个选定下游浇口(24A、24B、24D、24E)相关联的阀的致动器(30A、30B、30D、30E)在指令时间(X)从浇口关闭位置撤回阀销(26A、26B、26D、26E)从而在第一注塑周期中打开浇口，第一注塑周期中的指令时间包括在下游探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还包括位置传感器，其探测阀销从至少一个选定下游浇口(24A、24B、24D、24E)撤回时的实际打开浇口时间(A)，所述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，
控制器从第一位置传感器接收信号并包括一组指令，所述指令自动确定用于后续注塑周期中的调整指令时间(X')，其中用于自动确定的指令包括根据调整时间减少在后续注塑周期中打开阀销的指令时间，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)之间的任意时间延迟(Y)。
2.根据权利要求1所述的注塑成型系统，其中所述指令在多个后续注塑成型周期中被连续地执行，并且其中后续周期的调整指令时间(X')是根据调整时间通过增加或减少前一周期的调整指令时间来确定，其中调整时间等于前一周期的实际打开浇口时间和当前后续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，其中还包括与安装在系统内的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)，使得每个额外的流体特性传感器于下游探测时间，在腔内的额外的触发位置处探测向下游流动的流体材料的流动前沿的选定特性，其中所述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探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，所述指令通过指示与每个下游浇口关联的阀的致动器在各自的下游探测时间之后的各自的预定打开浇口目标时间(X)处从浇口关闭位置撤回相应的阀销来打开浇口。
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包括关联的位置传感器，其探测阀销从关联的下游浇口中撤回时的实际打开浇口时间(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，所述指令自动确定用于后续注塑周期中的调整指令时间(X')，其中用于自动确定的指令包括根据调整时间减少在后续注塑周期中打开各自阀销的指令时间，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)之间的任意时间延迟(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，用于在注塑周期促使流体材料流入模腔(18)的多个浇口中，其中所述系统包括：
第一选定阀，包括具有通向腔的第一浇口(24C)的第一流体流通道(22C)；第一阀销(26C)，其通过第一致动器(30C)的驱动，沿着第一流动通道(22C)中的轴向上游下游路径，在浇口打开位置和浇口关闭位置之间往复运动，
一个或多个下游阀，每个下游阀包括下游流体流通道(22A、22B、22D、22E)，所述下游流体流通道具有通向设置在腔(18)中第一浇口(24C)下游的下游浇口(24A、24B、24D、24E)；下游阀销(26A、26B、26D、26E)，其是通过下游致动器(30A、30B、30D、30E)的驱动沿着下游流体流通道(22A、22B、22D、22E)中的轴向上游下游路径，在浇口打开位置和浇口关闭位置之间往复运动，所述方法包括：
于下游探测时间，在腔内的触发位置处探测向下游流动的流体材料的流动前沿的选定特性，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，其中，
指示与至少一个选定下游浇口(24A、24B、24D、24E)相关联的阀的致动器(30A、30B、30D、30E)，或者指示所述致动器的控制阀，在指令时间(X)处从浇口关闭位置撤回阀销(26A、26B、26D、26E)，其中指令时间(X)包括在下游探测时间之后的预定打开浇口目标时间(X)，
探测阀销(26A、26B、26D、26E)从至少一个选定下游浇口处撤回时对应的实际打开浇口时间(A)，
确定用于后续注塑周期中的调整指令时间(X')，其中确定步骤包括根据调整时间减少在后续注塑周期中打开阀销的指令时间，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)之间的任意时间延迟(Y)。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括操作上述系统以使得与至少一个选定下游浇口相关联的阀的致动器在下游探测时间之后的调整指令时间(X')从浇口关闭位置撤回阀销。
8.根据权利要求6-7任一项所述的方法，其中确定步骤在多个后续注塑成型周期中被连续地执行，并且其中后续调整指令时间(X')是根据调整时间通过增加或减少前一周期的调整指令时间来确定，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。
9.一种在注塑成型周期中促使流体材料(4)流入模腔(18)的浇口(24)中的方法，
所述腔具有多个浇口，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)，并且阀销由致动器驱动在浇口关闭位置(GCP)和浇口打开位置(GOP)之间运动，
与下游浇口相关联的位置传感器(40)，其探测阀销在实际打开浇口时间(A)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)，其在设置于模腔中上游浇口和下游浇口之间的腔传感器位置(CSL)处探测流体材料的流动前沿(5)的选定物理到达状态(DA)，并产生指示流动前沿的探测到达时间(tDA)的探测到达信号(SDA)；
控制器(60)，与腔传感器(50)、位置传感器(40)和致动器(30)连接，
所述方法包括如下步骤：
在第一注塑成型周期期间：
通过腔传感器(50)在腔传感器位置(CSL)处探测腔中流体材料的流动前沿的到达，
并且将探测信号(SDA)传输至控制器(60)，
控制器(60)产生并在指令时间传送浇口打开信号(SGO)到下游致动器(30d)或者到控制下游致动器的控制阀，所述指令时间包括在探测到达时间(tDA)之后的预定打开浇口目标时间(X)，
通过下游浇口的位置传感器(40d)感测阀销的撤回并将打开信号(SO)与实际打开浇口时间(A)一起传输至控制器(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)之间的时间延迟(Y)，
控制器(60)产生调整指令时间(X')，所述调整指令时间包括预定打开浇口目标时间(X)减去时间延迟(Y)，以及
在后续注塑成型周期期间，
在腔传感器(50)探测并将探测信号(SDA)传输至控制器(60)之后，控制器在探测到达时间(tDA)之后的调整指令时间(X')向下游致动器(30d)或者其控制阀传输浇口打开信号(SGO)。
10.根据权利要求9所述的方法，包括：
为多个相邻的上游浇口和下游浇口对(24u、24d)提供相关联的位置传感器和腔传感器(40、50)并且在第一和后续注塑成型周期期间执行方法的步骤，以及
其中后续调整指令时间(X')是根据调整时间通过增加或减少前一周期的调整指令时间来确定，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)，其促使初始流动前沿(5i)进入腔(18)。
12.根据权利要求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)接收起始循环信号(SSC)并与其响应，致动器(30u1)启动与第一上游浇口(24u1)对应的阀销的打开运动。
13.根据权利要求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)，所述电磁阀是由浇口打开信号(SGO)激活以驱动阀销(28)从浇口关闭位置(GCP)朝向浇口打开位置(GOP)运动。
17.根据权利要求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.根据权利要求9-17任一项所述的方法，其中在多个后续注塑成型周期中连续地执行所述方法的步骤，并且其中后续调整指令时间(X')是根据调整时间通过增加或减少前一周期的调整指令时间来确定，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)处连续地探测选定的物理状态并将用于指示探测到的物理状态的连续的输出信号传输至控制器(60)。
20.根据权利要求9-19任一项所述的方法，其中位置传感器(40)连续地探测阀销(26)的位置并将用于指示探测到的位置的连续的输出信号传输至控制器(60)。
21.根据权利要求9-19任一项所述的方法，其中位置传感器(40)是开关，所述开关仅仅探测阀销的初始打开以及将打开信号传输至控制器(60)。
22.根据权利要求9-20任一项所述的方法，其中腔(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；……)，并且所述方法的步骤针对每个关联的浇口对执行。
23.根据权利要求9-21任一项所述的方法，其中执行所述方法的步骤直到阀销(26)处于打开位置并且腔(18)装满流体材料(4)为止。
24.根据权利要求9-22任一项所述的方法，其中后续注塑成型周期为紧接着的注塑成型周期。
25.根据权利要求9-23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.根据权利要求9-24任一项所述的方法，其中控制器(60)能够从计算机输入设备(80)接收预定打开浇口目标时间(X)，所述计算机输入设备从操作员接收预定打开浇口目标时间(X)。
27.根据权利要求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，所述输出信号包括用于显示在人类可读显示器(82)上的探测到达时间(tDA)和实际打开浇口时间(A)。
29.根据权利要求9-27任一项所述的方法，其中控制器(60)从计算机输入设备(80)接收预定打开浇口目标时间(X)，所述计算机输入设备从操作员接收预定打开浇口目标时间(X)。
30.根据权利要求9-28任一项所述的方法，其中生成步骤通过由控制器(60)执行的算法来自动执行。
31.根据权利要求9-29任一项所述的方法，其中控制器(60)访问文件数据(90)，所述文件数据包括对阀销位置相较于时间的期望描述，并且控制器生成信号并将信号传输至致动器(30)，以调节阀销(26)的位置或速度从而接近或匹配期望描述。
32.一种在注塑成型周期期间促使流体材料流入模腔的浇口中的装置，所述装置包括：
用于接收流体材料(4)的歧管(14)，歧管具有或与传输通道(15)连接，传输通道在注塑压力下将流体材料传输至模腔(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)，并且阀销是由致动器驱动以在浇口关闭位置GCP和浇口打开位置GOP之间运动，
与下游浇口相关联的位置传感器(40)，其感测阀销从浇口关闭位置朝向浇口打开位置的初始打开运动(IOM)，作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)，其在设置于模腔中上游浇口和下游浇口之间的腔传感器位置(CSL)处探测流体材料的流动前沿的选定的物理到达状态(DA)，并生成指示流动前沿的探测到达时间(tDA)的探测到达信号(SDA)；
控制器(60)，与腔传感器(50)、位置传感器(40)和致动器(30)连接，所述控制器包括用于生成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，所述装置执行以下步骤：
通过腔传感器(50)在腔传感器位置(CSL)处探测腔中流体材料的流动前沿，并且
将探测信号(SDA)传输至控制器，
控制器(60)在探测到达时间(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，
通过位置传感器(40)感测阀销的起始打开运动并将打开信号与实际打开浇口时间
(A)一起传输至控制器，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)之间的时间延迟(Y)，
控制器生成调整指令时间(X')，所述调整指令时间包括预定打开浇口目标时间(X)减去时间延迟(Y)，以及
在后续注塑成型周期期间，所述装置执行以下步骤：
在腔传感器(50)探测并将探测信号(SDA)传输至控制器之后，控制器(60)在探测到达时间(tDA)之后的调整指令时间(X')处将浇口打开信号传输至下游致动器(30d)或下游致动器的控制阀。
33.一种注塑成型系统(710)，用于在注塑成型期间促使流体材料(718)流入模腔(770)的多个浇口中，所述系统(710)包括：
第一选定阀(711)，包括具有通向腔的第一浇口(785)的第一流体流通道(7115)；第一阀销(7112)，其在第一致动器(730)的驱动下，沿着第一流动通道(7115)中的轴向上游下游路径，在浇口打开位置和浇口关闭位置之间往复运动，
一个或多个下游阀(711a、711b、711c)，每个下游阀包括下游流体流通道，所述下游流体流通道具有通向设置在腔(770)中第一浇口(785a)下游处的下游浇口；下游阀销(7112a、7112b、7112c)，其在下游致动器(730a、730b、730c)的驱动下，沿着下游流体流通道(7115a、7115b、7115c)中的轴向上游下游路径，在浇口打开位置和浇口关闭位置之间往复运动，
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注塑起始，控制器(760)包括一组指令，所述指令通过指示与至少一个选定下游浇口(785a、785b、785c)相关联的阀的致动器(730a、730b、730c)在指令时间(X)从浇口关闭位置撤回阀销(7112a、7112b、7112c)从而打开浇口，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还包括一位置传感器(732)，其探测阀销从至少一个选定下游浇口(785a、785b、785c)撤回时的实际打开浇口时间(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续注塑周期中的调整指令时间(X')，其中用于自动确定的指令包括根据调整时间减少在后续注塑周期中打开阀销的指令时间，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)之间的任意时间延迟(Y)。
34.根据权利要求32所述的注塑成型系统，其中在多个后续注塑成型周期中连续地执行所述指令，并且其中根据调整时间通过增加或减少前一周期的调整指令时间来确定后续调整指令时间(X”)，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，其中起始注入信号(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，所述第一信号指示注塑起始或指示用于将流体材料供给到注塑成型系统的螺杆机筒的位置起始，并在基于第一信号的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；
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撤回的运动；
位置传感器探测下游阀销从下游浇口实际撤回的运动，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(时间延迟Y)生成用于后续周期的调整指令时间(X')。
37.根据权利要求35所述的注塑成型方法，其中在多个后续注塑成型周期中连续地执行所述步骤，并且其中根据调整时间通过增加或减少前一周期的调整指令时间来确定后续调整指令时间(X”)，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促使流体材料(718)流入模腔(770)的多个浇口中，所述系统(710)包括：
第一选定阀(711)，包括具有通向腔的第一浇口(785)的第一流体流通道(7115)；第一阀销(7112)，其通过第一致动器(730)的驱动，沿着第一流动通道(7115)中的轴向上游下游路径，在浇口打开位置和浇口关闭位置之间往复运动，
一个或多个下游阀(711a、711b、711c)，每个下游阀包括下游流体流通道，所述下游流体流通道具有通向设置在第一浇口(785a)下游处的腔(770)的下游浇口；下游阀销(7112a、7112b、7112c)，其在下游致动器(730a、730b、730c)的驱动下，沿着下游流体流通道(7115a、7115b、7115c)中的轴向上游下游路径，在浇口打开位置和浇口关闭位置之间往复运动，
接收第一信号(708、795b)的控制器(760)，所述第一信号指示用于将流体材料供给到注塑成型系统的螺杆机筒(716)的位置起始，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)相关联的阀的致动器(730a、730b、730c)，在螺杆机筒(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，通过从浇口关闭位置撤回阀销(7112a、7112b、7112c)来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还包括一位置传感器(732)，其探测阀销从至少一个选定下游浇口(785a、785b、785c)撤回时对应的实际打开浇口时间(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续注塑周期中的调整打开浇口螺杆位置(OGSP')，其中用于自动确定的指令包括自动确定调整螺杆位置(OGSP')为后续注塑周期的位置，其中该位置说明了第一注塑周期中打开浇口螺杆位置时间(OGSPT)和实际打开浇口时间(A)之间的任意时间延迟(Y)。
39.根据权利要求37所述的注塑成型系统，其中在多个进一步的后续注塑周期中连续地执行所述指令，其中进一步的后续注塑周期中的调整指令时间(OGSP')对应确定一位置，该位置说明前一周期中打开浇口螺杆位置时间(OGSPT)和进一步的后续注塑周期中的实际打开浇口时间(A)之间的任意时间延迟(Y)。
40.根据权利要求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包括关联的位置传感器，其探测阀销从关联的下游浇口中撤回时对应的实际打开浇口时间(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，所述指令说明了通过将后续注塑周期中螺杆行程长度减少到短于打开浇口螺杆位置(OGSP)的调整打开浇口螺杆位置(OGSP')，用于补偿时间延迟(Y)。
41.根据权利要求37-39任一项所述的注塑成型系统，其中螺杆的位置(OGSP、OGSP')由传感器探测，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探测螺杆的旋转或线性位置。
42.一种执行注塑周期的方法，包括操作根据权利要求37-40任一项所述的装置。
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