CN113811431B - 具有集成致动器电子驱动装置的注射成型设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种注射成型设备(10),包括:致动器(940、941、942),致动器(940、941、942)包括转子(940r、941r、942r)和驱动器(940dr、941dr、942dr),转子(940r、941r、942r)具有驱动轴线(Y),驱动器(940dr、941dr、942dr)从电驱动装置(940d、941d、942d)接收电能或动力,电驱动装置(940d、941d、942d)包括接口,接口接收电能或动力并且以受控变化量将其可控地分配至驱动器(940dr、941dr、942dr),致动器包括壳体(940h、941h、942h),电驱动装置(940d、941d、942d)安装于壳体(940h、941h、942h)之内、之上或安装至其,壳体(940h、941h、942h)安装于加热歧管(40)的附近或相对于其的位置布置,使得壳体(940h、941h、942h)和电驱动装置(940d、941d、942d)的一者或另一者或两者与加热歧管(40)大体热量连通或接触。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求享有提交于2019年8月20日的美国临时申请系列号为62/889,385的美国临时申请的优先权权益,该临时申请的公开内容全文以引用方式并入,如同本文全面阐述。
以下所有公开内容通过引用整体并入,如同在本文中完全阐述一样:美国专利No.5,894,025、美国专利No.6,062,840、美国专利No.6,294,122(7018)、美国专利No.6,309,208、美国专利No.6,287,107、美国专利No.6,343,921、美国专利No.6,343,922、美国专利No.6,254,377、美国专利No.6,261,075、美国专利No.6,361,300(7006)、美国专利No.6,419,870、美国专利No.6,464,909(7031)、美国专利No.6062840(7052)、美国专利No.6261075(7052US1)、美国专利No.6,599,116、美国专利No.7,234,929(7075US1)、美国专利No.7,419,625(7075US2)、美国专利No.7,569,169(7075US3)、美国专利No.8297836(7087)、美国专利申请序列No.10/214,118(提交于2002年8月8日)(7006)、美国专利No.7,029,268(7077US1)、美国专利No.7,270,537(7077US2)、美国专利No.7,597,828(7077US3)、美国专利申请系列No.09/699,856(提交于2000年10月30日)(7056)、美国专利申请系列No.10/269,927(提交于2002年10月11日)(7031)、美国申请系列No.09/503,832(提交于2000年2月15日)(7053)、美国申请系列No.09/656,846(提交于2000年9月7日)(7060)、美国申请系列No.10/006,504(提交于2001年12月3日)(7068)、美国申请系列No.10/101,278(提交于2002年3月19日)(7070)和PCT申请No.PCT/US 11/062099(7100WO0)和PCT申请No.PCT/US11/062096(7100WO1)、美国专利No.8,562,336、美国专利No.8,091,202(7097US1)和美国专利No.8,282,388(7097US2)、美国专利No.9,724,861(7129US4)、美国专利No.9662820(7129US3)、公布No.WO2015006261(7135WO0)、公布No.WO2014209857(7134WO0)、公布No.WO2016153632(7149W02)、国际公布No.WO2016153704(7149W04)、美国专利No.9205587(7117US0)、美国申请系列No.15/432,175(7117US2)(提交于2017年2月14日)、美国专利No.9144929(7118US0)、美国公布No.20170341283(7118US3)、美国专利No.9,937,648(7135US2)、美国专利No.10569458(7162US1)、国际申请WO2017214387(7163WO0)、国际申请PCT/US17/043029(7165WO0)(提交于2017年7月20日)、国际申请PCT/US17/043100(7165W01)(提交于2017年7月20日)和国际申请PCT/US17/036542(7163WO0)(提交于2017年6月8日)以及国际申请WO2018129015(7169WO0)、国际申请WO2018148407(7170WO0)、国际申请WO2018148407(7171WO0)、国际申请WO2018175362(7172WO0)、国际申请WO2018194961(7174WO0)、国际申请WO2018200660(7176WO0)、国际申请WO2019013868(7177WO0)、国际申请WO2019100085(7178WO0)。
背景技术
注射成型系统已开发用于执行注射成型周期,该注射成型周期通过电动机致动器来控制,该电动机致动器安装用于避免过热。电气驱动系统和装置,通常包括或包含用于此类现有系统中的电气接口、脉宽调制器、逆变器、比较器等,安装于该系统之中、之上或周围的位置或环境,该位置或环境为较凉爽的、绝缘的或隔绝与致动器或流体分配歧管的直接热连通或接触,该致动器或流体分配歧管通常加热至特别高或升高的温度。
发明内容
根据本发明,提供了一种注射成型设备(10),注射成型设备(10)包括注射成型机器(13),注射成型机器(13)将注射流体(18)的流注射至加热歧管(40),加热歧管(40)将注射流体(18)分配至流通道,该流通道将注射流体递送至模具腔室(30)的浇口(32、34、36),注射成型设备(10)包括:
致动器(940、941、942),致动器(940、941、942)包括具有驱动轴线(Y)的转子(940r、941r、942r)和与转子(940r、941r、942r)互连的驱动器(940dr、941dr、942dr),驱动器(940dr、941dr、942dr)适于可控地驱动转子绕着驱动轴线Y可旋转,驱动器(940dr、941dr、942dr)从电驱动装置(940d、941d、942d)接收电能或动力,
电驱动装置(940d、941d、942d)包括接口,该接口在至驱动器(940dr、941dr、942dr)的注射周期过程期间接收可控变化量的电能或动力并将其可控地分配,
致动器具有壳体(940h、941h、942h),壳体(940h、941h、942h)容纳电驱动装置(940d、941d、942d)、转子(940r、941r、942r)和驱动器(940dr、941dr、942dr),该壳体适于支撑转子(940r、941r、942r),使得该转子为驱动地可旋转的,
其中壳体(940h、941h、942h)安装于加热歧管(40)附近或相对于其的位置布置,使得壳体(940h、941h、942h)和电驱动装置(940d、941d、942d)的一者或另一者或两者与加热歧管(40)基本热连通。
驱动器(940dr、941dr、942dr)通常包括定子和电枢的一者或多者,该定子和电枢互连至可旋转安装的转子或轴(940r、941r、942r),使得当驱动器(940dr、941dr、942dr)在应用和接收电能或动力后旋转时,轴(940r、941r、942r)旋转。
转子(940r、941r、942r)通常具有驱动轴线(Y),驱动器(940dr、941dr、942dr)互连至转子(940r、941r、942r)并且适于可控地驱动转子(940r、941r、942r)绕着驱动轴线Y可旋转。
驱动器(940dr、941dr、942dr)通常从电驱动装置(940d、941d、942d)接收电能(electrical energy)或动力(power)。
电驱动装置(940d、941d、942d)优选地在至驱动器(940dr、941dr、942dr)的注射周期过程期间以可控变化量从动力源(PS)接收电能或动力并且将该接收电能或动力可控地分配。
致动器通常包括壳体(940h、941h、942h),壳体(940h、941h、942h)容纳转子(940r、941r、942r)和驱动器(940dr、941dr、942dr)并且适于支撑转子(940r、941r、942r),使得转子为驱动地可旋转的(940rt、941rt、942rt)。
壳体(940h、941h、942h)通常为导热的或热传导的,使得该壳体从歧管(40)接收热量或热能,壳体(940h、941h、942h)与歧管(40)导热连通或接触。
电驱动装置(940d、941d、942d)容纳于壳体(940h、941h、942h)内或由其容纳,或物理地安装于壳体(940h、941h、942h)上或安装至其以与之导热连通或接触。
壳体(940h、941h、942h)优选地安装于加热歧管(40)物理附近或相对于其的位置,或与加热歧管(40)直接或间接热传导连通或接触,使得壳体(940h、941h、942h)和电驱动装置(940d、941d、942d)的一者或另一者或两者与加热歧管(40)基本热量或热连通或接触。
壳体(940h、941h、942h)和电驱动装置(940d、941d、942d)可安装成与加热歧管(40)直接热传导连通或接触。
壳体(940h、941h、942h)和电驱动装置(940d、941d、942d)通常安装于安装架上或安装至其,该安装架包括金属材料,该安装架安装成与加热歧管(40)直接金属对金属接触或连通。
电驱动装置(940d、941d、942d)通常包括脉宽调制器(PWM),该脉宽调制器将所接收电能或动力转换成正弦电压波形,每个正弦电压波形适于驱动致动器驱动器(940dr、941dr、942dr)的对应相位线圈。
脉宽调制器(PWM)通常包括逆变器或比较器。
脉宽调制器(PWM)可包括三相逆变器,该三相逆变器将从接口所接收的电能或动力转换成三个正弦电压波形,这些正弦电压波形的每一者适于驱动致动器驱动器的三个相位线圈的对应一者。
在脉宽调制器(PWM)处所接收或由其所接收的电能或动力可包括DC总线电压。
电驱动装置(940d、941d、942d)的接口通常适于从控制器(16)接收一个或多个控制信号并且基于该一个或多个控制信号而将从动力源(PS)所接收的电能或动力转换成正弦波形。
接口通常包括脉宽调制器(PWM),该脉宽调制器基于一个或多个控制信号而将从动力源所接收的电能或动力转换成正弦波形。
由接口所接收的一个或多个控制信号通常包括控制信息,该控制信息引起脉宽调制器(PWM)将所接收电能或动力转换成正弦波形,该正弦波形适于驱动致动器驱动器的对应相位线圈以调整致动器转子(940r、941r、942r)的位置、速度或扭矩的一者或多者。
一个或多个控制信号可包括在电驱动装置处从控制器(16)所接收的模拟电信号。
电驱动装置(940d、941d、942d)可包括数字信号接收装置(16r)和传送装置(16s)的一者或另一者或两者,其中:数字信号接收和传送装置适于在注射成型设备的电驱动装置(940d、941d、942d)和控制器(16)之间接收和传送数字信号;和其中,数字信号包括一个或多个控制信号,其中一个或多个控制信号为从控制器所接收的数字控制信号。
数字控制信号可包括不同位置命令、不同电流命令和不同速度命令的一者或多者。
数字信号接收和传送装置(16r、16s)通常适于从致动器接收数字信号,其中:从致动器所接收的数字信号包括对应于致动器和致动器转子的一者或多者的操作的一个或多个反馈信号。
脉宽调制器(PWM)通常将从接口所接收的电能或动力转换成正弦波形,该正弦波形适于至少部分地基于一个或多个反馈信号而驱动致动器驱动器的对应相位线圈。
从致动器所接收的一个或多个额反馈信号可包括增量反馈信号和绝对反馈信号的一者或多者。
致动器的壳体(940h、941h、942h)以其中阀销(1040、1041、1042)适于沿着线性轴线(X)进行驱动的布置可互连至线性行进转换器(940I、941I、942I),线性轴线(X)为相对于驱动轴线(Y)非共轴的,线性行进转换器(940I、941I、942I)安装成或设置成与加热歧管(40)热传导连通。
线性行进转换器(940I、941I、942I)可安装于加热歧管(40)或夹持板(80)的一者或另一者或两者上或安装至加热歧管(40)或夹持板(80)的一者或另一者或两者。
线性行程转换器通常包括转换器壳体(940lh),转换器壳体(940lh)安装成与加热歧管(40)直接或间接热传导接触,壳体(940h、941h、942h)连接至转换器壳体(940lh)以与之导热接触。
线性行程转换器可包括转换器壳体(940lh),转换器壳体(940lh)安装于安装架上或安装至其,该安装架包括金属材料,该安装架安装成与加热歧管(40)直接金属对金属接触或连通。
壳体(940h、941h、942h)以某种布置安装于夹持板(80)上或安装至其,使得壳体(940h、941h、942h)和电驱动装置(940d、941d、942d)的一者或另一者或两者与加热歧管(40)基本热量(heat)或热(themal)连通。
在本发明的另一个方面,提供了一种注射成型机器(13),注射成型机器(13)将注射流体(18)的流注射至加热歧管(40),加热歧管(40)将注射流体(18)分配至流通道,该流通道将注射流体递送至模具腔室(30)的浇口(32、34、36),注射成型设备(10)包括:
致动器(940、941、942),致动器(940、941、942)包括具有驱动轴线(Y)的转子(940r、941r、942r)和与转子(940r、941r、942r)互连的驱动器(940dr、941dr、942dr),驱动器(940dr、941dr、942dr)适于可控地驱动转子绕着驱动轴线Y可旋转,
驱动器(940dr、941dr、942dr)从电驱动装置(940d、941d、942d)接收电能或动力,
电驱动装置(940d、941d、942d)包括接口,该接口在至驱动器(940dr、941dr、942dr)的注射周期过程期间接收可控变化量的电能或动力并将其可控地分配,
致动器包括壳体(940h、941h、942h),壳体(940h、941h、942h)容纳转子(940r、941r、942r)和驱动器(940dr、941dr、942dr),电驱动装置(940d、941d、942d)容纳于壳体(940h、941h、942h)内或由其容纳或安装于壳体(940h、941h、942h)或安装至其以与之导热连通或接触,
其中壳体(940h、941h、942h)安装于加热歧管(40)附近或相对于其的位置,使得壳体(940h、941h、942h)和电驱动装置(940d、941d、942d)的一者或另一者或两者与加热歧管(40)基本热连通或接触。
在此类设备中,电致动器(940、941、942)可包括驱动器(940dr、941dr、942dr),驱动器(940dr、941dr、942dr)包括定子和电枢的一者或多者,该定子和电枢互连至可旋转安装的转子或轴(940r、941r、942r),使得当驱动器(940dr、941dr、942dr)在应用和接收电能或动力后旋转时,轴(940r、941r、942r)旋转。
转子(940r、941r、942r)通常具有驱动轴线(Y),驱动器(940dr、941dr、942dr)互连至转子(940r、941r、942r)并且适于可控地驱动转子(940r、941r、942r)绕着驱动轴线Y可旋转。
驱动器(940dr、941dr、942dr)通常从电驱动装置(940d、941d、942d)接收电能或动力。
电驱动装置(940d、941d、942d)可在至驱动器(940dr、941dr、942dr)的注射周期过程期间以可控变化量从动力源(PS)接收电能或动力并且将该接收电能或动力可控地分配。
壳体(940h、941h、942h)通常安装于加热歧管(40)物理附近或相对于其的位置,或与加热歧管(40)直接或间接热传导连通或接触,使得壳体(940h、941h、942h)和电驱动装置(940d、941d、942d)的一者或另一者或两者与加热歧管(40)基本热量或热连通或接触。
壳体(940h、941h、942h)和电驱动装置(940d、941d、942d)优选地安装成与加热歧管(40)直接热传导连通或接触。
壳体(940h、941h、942h)和电驱动装置(940d、941d、942d)通常安装于安装架上或安装至其,该安装架包括金属材料,安装成与加热歧管(40)直接金属对金属接触或连通。
电驱动装置(940d、941d、942d)包括脉宽调制器(PWM),该脉宽调制器将所接收电能或动力转换成正弦电压波形,每个正弦电压波形适于驱动致动器驱动器(940dr、941dr、942dr)的对应相位线圈。
脉宽调制器(PWM)可包括逆变器或比较器。
脉宽调制器(PWM)通常包括三相逆变器,该三相逆变器将从接口所接收的电能或动力转换成三个正弦电压波形,这些正弦电压波形的每一者适于驱动致动器驱动器的三个相位线圈的对应一者。
在脉宽调制器(PWM)处所接收或由其所接收的电能或动力可包括DC总线电压。
电驱动装置(940d、941d、942d)的接口优选地适于从注射成型设备的控制器(16)接收一个或多个控制信号并且基于该一个或多个控制信号而将从动力源(PS)所接收的电能或动力转换成正弦波形。
接口优选地包括脉宽调制器(PWM),该脉宽调制器基于一个或多个控制信号而将从动力源所接收的电能或动力转换成正弦波形。
由接口所接收的一个或多个控制信号通常包括控制信息,该控制信息引起或指示脉宽调制器(PWM)将所接收电能或动力转换成正弦波形,该正弦波形适于驱动致动器驱动器的对应相位线圈以调整致动器转子(940r、941r、942r)的位置、速度或扭矩的一者或多者。
一个或多个控制信号可包括在电驱动装置处从控制器(16)所接收的模拟电信号。
电驱动装置(940d、941d、942d)可包括数字信号接收装置(16r)和传送装置(16s)的一者或另一者或两者,其中:数字信号接收和传送装置适于在注射成型设备的电驱动装置(940d、941d、942d)和控制器(16)之间接收和传送数字信号;和其中,数字信号包括一个或多个控制信号,其中一个或多个控制信号为从控制器所接收的数字控制信号。
数字控制信号通常包括不同(differential)位置命令、不同电流命令和不同速度命令的一者或多者。
数字信号接收和传送装置通常适于从致动器接收数字信号,其中:
从致动器所接收的数字信号包括对应于致动器和致动器转子的一者或多者的操作的一个或多个反馈信号;和
脉宽调制器将从接口所接收的电能或动力转换成正弦波形,该正弦波形适于至少部分地基于一个或多个反馈信号而驱动致动器驱动器的对应相位线圈。
从致动器所接收的一个或多个额反馈信号通常包括增量反馈信号和绝对反馈信号的一者或多者。
致动器的壳体(940h、941h、942h)以其中阀销(1040、1041、1042)适于沿着线性轴线(X)进行驱动的布置可互连至线性行进转换器(940I、941I、942I),线性轴线(X)为相对于驱动轴线(Y)非共轴的,线性行进转换器(940I、941I、942I)安装成或设置成与加热歧管(40)热传导连通。
线性行进转换器(940I、941I、942I)通常安装于加热歧管(40)或夹持板(80)的一者或另一者或两者上或安装至其。
线性行程转换器可包括转换器壳体(940lh),转换器壳体(940lh)安装成与加热歧管(40)直接或间接热传导接触,壳体(940h、941h、942h)连接至转换器壳体(940lh)以与之导热接触。
线性行程转换器通常包括转换器壳体(940lh),转换器壳体(940lh)安装于安装架上或安装至其,该安装架包括金属材料,该安装架安装成与加热歧管(40)直接金属对金属接触或连通。
壳体(940h、941h、942h)可以某种布置安装于夹持板(80)上或安装至其,使得壳体(940h、941h、942h)和电驱动装置(940d、941d、942d)的一者或另一者或两者与加热歧管(40)基本热量或热连通。
在本发明的另一方面,提供了一种注射成型设备(10),注射成型设备(10)包括注射成型机器(13),注射成型机器(13)将注射流体(18)的流注射至加热歧管(40),加热歧管(40)将注射流体(18)分配至流通道,该流通道将注射流体递送至模具腔室(30)的浇口(32、34、36),注射成型设备(10)包括:
致动器(940、941、942),致动器(940、941、942)包括具有驱动轴线(Y)的转子(940r、941r、942r)和与转子(940r、941r、942r)互连的驱动器(940dr、941dr、942dr),驱动器(940dr、941dr、942dr)适于可控地驱动转子绕着驱动轴线Y可旋转地,驱动器(940dr、941dr、942dr)从电驱动装置(940d、941d、942d)接收电能或动力,
电驱动装置(940d、941d、942d)包括接口,该接口在至驱动器(940dr、941dr、942dr)的注射周期过程期间接收可控变化量的电能或动力并将其可控地分配,
电驱动装置(940d、941d、942d)包括脉宽调制器(PWM),该脉宽调制器将所接收电能或动力转换成正弦电压波形,每个正弦电压波形适于驱动致动器驱动器(940dr、941dr、942dr)的对应相位线圈,
致动器具有壳体(940h、941h、942h),壳体(940h、941h、942h)容纳转子(940r、941r、942r)和驱动器(940dr、941dr、942dr),该壳体适于支撑转子(940r、941r、942r),使得该转子为驱动地可旋转的,
电驱动装置(940d、941d、942d)容纳于壳体(940h、941h、942h)内或由其容纳或安装于壳体(940h、941h、942h)或安装至其,其中壳体(940h、941h、942h)安装于加热歧管(40)附近或相对于其的位置,使得壳体(940h、941h、942h)和电驱动装置(940d、941d、942d)的一者或另一者或两者与加热歧管(40)基本热连通或接触。
电驱动装置(940d、941d、942d)优选地在至驱动器(940dr、941dr、942dr)的注射周期过程期间以可控变化量从动力源(PS)接收电能或动力并且将该接收电能或动力可控地分配。
在此类设备中,脉宽调制器(PWM)可包括逆变器或比较器。
脉宽调制器(PWM)可包括三相逆变器,该三相逆变器将从接口所接收的电能或动力转换成三个正弦电压波形,这些正弦电压波形的每一者适于驱动致动器驱动器的三个相位线圈的对应一者。
在脉宽调制器(PWM)处所接收或由其所接收的电能或动力通常包括DC总线电压。
电驱动装置(940d、941d、942d)的接口优选地适于从注射成型设备的控制器(16)接收一个或多个控制信号并且基于该一个或多个控制信号而将从动力源(PS)所接收的电能或动力转换成正弦波形。
接口通常包括脉宽调制器(PWM),该脉宽调制器基于一个或多个控制信号而将从动力源所接收的电能或动力转换成正弦波形。
由接口所接收的一个或多个控制信号可包括控制信息,该控制信息引起脉宽调制器(PWM)将所接收电能或动力转换成正弦波形,该正弦波形适于驱动致动器驱动器的对应相位线圈以调整致动器转子(940r、941r、942r)的位置、速度或扭矩的一者或多者。
一个或多个控制信号可包括在电驱动装置处从控制器(16)所接收的模拟电信号。
电驱动装置(940d、941d、942d)通常包括数字信号接收装置(16r)和传送装置(16s)的一者或另一者或两者,其中:数字信号接收和传送装置适于在注射成型设备的电驱动装置(940d、941d、942d)和控制器(16)之间接收和传送数字信号;和其中,数字信号包括一个或多个控制信号,其中一个或多个控制信号为从控制器所接收的数字控制信号。
数字控制信号可包括不同位置命令、不同电流命令和不同速度命令的一者或多者。
数字信号接收和传送装置可适于从致动器接收数字信号,其中:从致动器所接收的数字信号包括对应于致动器和致动器转子的一者或多者的操作的一个或多个反馈信号;并且脉宽调制器将从接口所接收的电能或动力转换成正弦波形,该正弦波形适于至少部分地基于一个或多个反馈信号而驱动致动器驱动器的对应相位线圈。
从致动器所接收的一个或多个额反馈信号通常包括增量反馈信号和绝对反馈信号的一者或多者。
壳体(940h、941h、942h)和电驱动装置(940d、941d、942d)可安装成与加热歧管(40)直接热传导连通或接触。
壳体(940h、941h、942h)和电驱动装置(940d、941d、942d)可安装于安装架上或安装至其,该安装架包括金属材料,安装成与加热歧管(40)直接金属对金属接触或连通。
致动器的壳体(940h、941h、942h)可互连至线性行进转换器(940I、941I、942I),线性行进转换器(940I、941I、942I)将致动器的转子的旋转运动转换成阀销的线性运动,线性行程转换器和致动器布置成使得阀销(1040、1041、1042)适于沿着线性轴线(X)进行驱动,线性轴线(X)为相对于驱动轴线(Y)非共轴的,线性行进转换器(940I、941I、942I)安装成或设置成与加热歧管(40)热传导连通。
线性行进转换器(940I、941I、942I)通常安装于加热歧管(40)或夹持板(80)的一者或另一者或两者上或安装至其。
壳体(940h、941h、942h)通常以某种布置安装于夹持板(80)上或安装至其,使得壳体(940h、941h、942h)和电驱动装置(940d、941d、942d)的一者或另一者或两者与加热歧管(40)基本热量或热连通。
此类设备还可包括安装架(2000),安装架(2000)包括导热材料,安装架(2000)具有设置于夹持板(80)和致动器壳体(940h)之间的第一热传导表面(2000is)和第二热传导表面(2000ms),致动器壳体(940h)的表面(940ls)安装成与第一热传导表面(2000is)热连通或接触,并且夹持板(80)的表面(80ms)安装成与第二热传导表面(2000ms)热连通或接触,其中安装架(2000)的第二热传导表面(2000ms)适于推动成与夹持板(80)的表面(80ms)压缩(dsf)导热接触或连通。
在此类设备中,安装架(2000)可包括设置于致动器壳体(940h)和夹持板(80)之间的弹性可压缩弹簧(2002),弹性可压缩弹簧(2002)适于将安装架(2000)的表面(2000ms)推动成(dsf)与夹持板(80)的表面(80ms)压缩导热接触或连通。
弹簧(2002)通常包括弹性可弯曲(2002j)的一个或多个弹性可压缩臂(2002a)并且具有致动器接合表面(2002us),致动器接合表面(2002us)适于接合致动器壳体(940h)的互补表面(940us),弹簧(2002)、安装架(2000)和夹持板布置成使得当致动器壳体(940h)、安装架(2000)和夹持板组装并且歧管(40)带至操作温度时弹性可压缩臂(2002a)弯曲,以引起致动器接合表面(2002us)压缩地接合(USF)互补表面(940us)并且将安装架(2000)的表面(2000ms)推动成与夹持板(80)的表面(80ms)的压缩(dsf)导热接触或连通。
前文所描述设备的任一者还可包括信号转换器(1500)以用于转换由注射成型设备(10)所生成的信号;注射成型设备(10)包括具有生成注射流体(18)的可驱动旋转筒体螺杆(BS)的注射成型机器(IMM),从注射成型机器(IMM)接收注射流体(18)并且将注射流体(18)分配至一个或多个浇口(32、34、36)的加热歧管(40),具有与浇口连通以接收注射流体(18)的腔室(30)的模具(42);其中注射成型机器(IMM)包括机器控制器(MC)或控制单元(HPU),控制单元(HPU)生成一个或多个方向控制阀兼容信号(VPS);
其中方向控制阀兼容信号(VPS)兼用于标准流体方向控制阀(12)的信号接受器、接口或驱动器,以指示流体方向控制阀(12)移动至使驱动流体的源路由成在驱动互连流体可驱动致动器(940f、941f、942f)以在操作用于启动注射周期的方向上移动和在操作用于结束注射周期的方向上移动的方向上流动的位置;
其中信号转换器(1500)互连至机器控制器(MC)或控制单元(HPU),信号转换器(1500)接收方向控制阀兼容信号(VPS)并且将其转换成命令信号(MOPCS、PDCVS),命令信号(MOPCS、PDCVS)兼容电动致动器(940e、941e、942e)的信号接受器或接口或比例方向控制阀(V、V1、V2)的信号接受器或接口,比例方向控制阀(V、V1、V2)驱动了流体驱动致动器(940p、941p、942p);
其中信号转换器(1500)包括处理器,该处理器将命令信号(MOPCS、PDCVS)转换成由电动致动器(940e、941e、942e)的信号接受器或接口或由比例方向控制阀(V、V1、V2)的信号接受器或接口可用的形式、频率、动力或格式,以分别引起电动致动器(940e、941e、942e)或比例方向控制阀(V、V1、V2)在操作用于启动注射周期或结束注射周期的方向上进行驱动。
方向控制阀兼容信号(VPS)包括预定电压或幅值的电压信号,该电压信号表示注射成型机器(IMM)的筒体螺杆(BS)的预定旋转位置,注射成型机器(IMM)在设备内生成加压注射流体(18)。
包括此类信号转换器的设备(10)优选地还包括一个或多个传感器(950、951、952、SN、SC、SPSR、BPSR),一个或多个传感器(950、951、952、SN、SC、SPSR、BPSR)检测并生成一个或多个传感器信号,该一个或多个传感器信号表示致动器(940e、941e、942e、940p、941p、942p)或其相关阀销(1040、1041、1042)的一个或多个旋转或线性位置、歧管(40)的流体通道(19)内或喷嘴通道(42、44、46)内或模具(33)的腔室(30)内或注射成型机器(IMM)的筒体内的注射流体18的压力或温度,设备(10)包括致动器控制器(16),致动器控制器(16)接收并使用程序形式的一个或多个传感器信号,该一个或多个传感器信号:
指示致动器(940e、941e、942e、940p、941p、942p)或其相关阀销(1040、1041、1042)在注射周期的过程期间行进至对应于注射流体压力的预定曲线、线性或旋转销轴位置、线性致动器或阀销位置、筒体螺杆位置、筒体压力或致动器驱动装置流体压力的位置,或;
指示致动器(940e、941e、942e、940p、941p、942p)或其相关阀销(1040、1041、1042),使得该阀销在所选上游行程路径上以减小速度从上游的闭合浇口位置撤回,或;
指示致动器(940e、941e、942e、940p、941p、942p)或其相关阀销(1040、1041、1042)行进,使得阀销在所选行程路径上以减小速度在下游进行驱动,其中销轴的远侧末端端部从浇口的上游行进至浇口闭合位置,或;
指示致动器(940e、941e、942e、940p、941p、942p)或其相关阀销(1040、1041、1042)行进,使得该阀销在上游或下游驱动至浇口闭合位置和完全上游位置之间的中间位置,其中该阀销在注射周期的过程期间维持于中间位置所需时间段,其中在中间位置,阀销的远侧末端端部将注射的注射流限制为小于最大流。
在本发明的另一方面,如本文所描述的设备的一个或多个致动器可互连至具有末端端部的阀销,一个或多个致动器使阀销沿着下游浇口闭合位置和一个或多个中间上游浇口打开位置之间的行程路径在上游移动,该下游浇口闭合位置为其中阀销的末端端部阻塞浇口的位置以防止流体材料流动至模具腔室中,该一个或多个中间上游浇口打开位置为下游浇口闭合位置和中间上游浇口打开位置上游的行程结束位置之间的预定位置,其中浇口在阀销处于一个或多个中间上游浇口打开位置时部分地打开并且浇口在阀销处于行程结束位置时更完全地打开。此类设备可包括:
位置传感器,该位置传感器感测阀销或致动器的位置,其中互连至致动器和位置传感器的控制器包括指令,该指令指示致动器:
响应于由控制器从位置传感器所接收的信号,在阀销的行程过程中以一个或多个所选中间速度在上游将阀销驱动通过一个或多个中间上游浇口打开位置,该信号表示阀销设置于一个或多个中间上游浇口打开位置,
在阀销的上游行程过程期间以高于一个或多个所选中间速度的上游速度在上游将阀销在一个或多个中间上游浇口打开位置和行程结束位置之间驱动。
在此类设备中,设备优选地包括第一和第二致动器(940、941),第一和第二致动器(940、941)分别互连至具有末端端部(1142、1155)的第一和第二阀销(1040、1041),第二致动器(941)使上游的第二阀销(1041)沿着下游浇口闭合位置(GC)、一个或多个中间上游浇口打开位置(COP、COP2)和行程结束位置之间的行程路径(RP,RP2)顺序地移动,流体模制材料(18、NM、100b)在该行程结束位置以所选最大速率流动通过浇口,该下游浇口闭合位置为其中阀销的末端端部阻塞浇口(32、34)的位置以防止流体材料流动至模具腔室中,一个或多个中间上游浇口打开位置(COP、COP2)为下游浇口闭合位置(GC)和行程结束位置(EOS)之间的预定位置;
所选位置传感器(951)感测第二阀销(1041)或第二致动器(941)的位置,
控制器(16)互连至第二致动器(941)和位置传感器(951),控制器(16)至少部分地根据指令而控制第二致动器(941)的移动,这些指令指示第二致动器(941)在注射通过第一浇口(32)的流体材料(100p)已向下游流动通过腔室(30)之后打开第二浇口(34)并且响应于位置传感器(951)的信号(该信号表示第二阀销(1041)设置于一个或多个中间上游浇口打开位置)而在第二阀销(1041)的行程过程中以一个或多个所选中间速度将上游的第二阀销(1041)驱动通过一个或多个中间上游浇口打开位置(COP、COP2),并且响应于位置传感器(951)的信号(该信号表示第二阀销设置于预定中间上游浇口打开位置(COP、COP2)而以高于一个或多个所选中间速度的速度驱动第二阀销(1041)。
在此类设备中,控制器(16)通常包括指令,该指令指示第二致动器(941)在注射通过第一浇口(32)的流体材料(100p)已向下游经过第二浇口(34)流动通过腔室(30)之后打开第二浇口(34)。
在本发明的另一方面,提供了一种执行注射成型周期的方法,该方法包括操作本文所描述设备的任一者以执行注射周期。
附图说明
附图包括部件和装置的编号,该编号对应于前述发明内容所出现的编号。
图1为注射成型设备的侧示意图,该注射成型设备包括具有相关致动器(940)的中心阀和具有相关致动器(941、942)的两个下游阀,这两个下游阀在中心阀首先打开之后以预定顺序朝向模具腔室打开,致动器(940、941、942)各自包括电动机,该电动机具有电驱动装置(940d、941d、942d),电驱动装置(940d、941d、942d)并入致动器的壳体(940h、941h、942h)中或物理地并入其上,使得电驱动装置(940d、941d、942d)与致动器的壳体(940h、941h、942h)直接热连通,致动器(940、941、942)每一者的壳体安装于加热歧管上或安装至其或处于其物理附件或与之直接热连通。
图1A为电致动器(941)的侧示意图,电致动器(941)包括壳体(941h)和电驱动装置(941d),电驱动装置(941d)经由常规附接和脱离机构(诸如螺栓(941b))容易地可附接至致动器的壳体(941h)和从其可脱离。
图2为类似于图1设备的设备中的电致动器的示意性侧剖视图,其中致动器(940)具有驱动轴线Y,驱动轴线Y相对于阀销(1040)的行程轴线非共轴地布置,致动器壳体(940h)经由将致动器(940)安装至线性行程转换器(940I、940h)而安装至加热歧管(40)或安装其上或与之直接热连通,线性行程转换器(940I、940h)继而安装于加热歧管(40)上或安装至其或与之直接热连通或接触。
图3为类似于图1设备的设备中的电致动器的示意性侧剖视图,其中致动器(940)具有驱动轴线Y,驱动轴线Y为与阀销(1040)的行程轴线共轴的,致动器壳体(940h)经由安装架(940s)安装至加热歧管(40)或安装其上或与之直接热连通,安装架安装于加热歧管(40)上或安装至其或与之直接热连通或接触。
图4为类似于图1、图2设备的设备中的另一电致动器的示意性侧剖视图,其中致动器(940)具有驱动轴线Y,驱动轴线Y相对于阀销(1040)的行程轴线非共轴地布置,致动器壳体(940h)经由将致动器(940)安装至线性行程转换器(940I、940h)而以一种迭代(940)安装至顶部夹持板(80)和加热歧管(40)两者,或安装于加热歧管(40)上或与之直接热连通,线性行程转换器(940I、940h)继而安装于加热歧管(40)上或安装至其或与之直接热连通或接触。在另一种迭代(940a)中,致动器的壳体也可或可未安装至顶部夹持板80。
图5为类似于图1、图2设备的设备中的另一电致动器的示意性侧剖视图,其中致动器(940)具有驱动轴线Y,驱动轴线Y相对于阀销(1040)的行程轴线非共轴地布置,致动器壳体(940h)经由将致动器(940)安装至线性行程转换器(940I、940h)而安装至加热歧管(40)或安装于其上或与之直接热连通,线性行程转换器(940I、940h)继而安装于顶部夹持板(80)上或安装至其,线性行程转换器设置成与加热歧管(40)直接热连通。
图6为类似于图1、图2设备的设备中的另一电致动器的局部顶部后剖面透视图,其中致动器(940)具有驱动轴线Y,驱动轴线Y相对于阀销(1040)的行程轴线X非共轴地布置,致动器壳体(940h)经由将致动器(940)安装至线性行程转换器(940I、940h)而安装至加热歧管(40)或安装于其上或与之直接热连通,线性行程转换器(940I、940h)继而安装于加热歧管(40)上或安装至其或与之直接热连通或接触,致动器壳体(940)还安装成与顶部夹持板(80)直接热连通。
图7为沿着图6的线7-7所截取的剖视图。
图8为沿着图6的线8-8所截取的剖视图。
图9为现有技术注射成型设备的侧示意图,其中注射成型机器(IMM)包括库存或标准IMM控制器或信号生成器,该信号生成器将标准IMM控制器信号发送至方向流控制阀的螺线管,该方向流控制阀指导阀的位置以在阀浇口闭合位置和阀浇口打开位置之间移动。
图10为根据本发明的注射成型设备的一个实施例的侧示意图,其中阀浇口包括电动致动器或包括电动机的致动器,该设备包括机器信号转换器,该机器信号转换器接收由注射机器所生成的标准信号并且将该信号转换成控制信号,该控制信号兼容设备所用的电动致动器的信号接受器,该转换器将所转换信号路由至致动器处理器。
图11为注射成型机器控制器、传感器、信号转换器和电致动器或比例方向控制阀的接口之间的信号通信布置的通用示意图。
图12为注射成型机器控制器、位置传感器、信号转换器和电致动器之间的信号通信布置的示意图。
图13A至图13E为图1设备的侧向浇口34的中心浇口和其中之一的示意性剖面特写视图,从而示出顺序注射的进程的各个阶段。
图14A至图14B示出了不同时间的锥形端部阀销位置以及图14A中的开始闭合位置和各种上游打开位置之间的位置,RP表示可选路径长度,销轴在该可选路径长度上从上游浇口闭合位置至打开位置的撤回速度相对于上游移动速度为减小的;当销轴速度处于其最大值时,阀销在不受控速度路径FOV上通常将具有该上游移动速度。
图15A至图15B示出了具有阀销的设备,该阀销具有圆柱形配置的末端端部,该销轴的末端端部在不同时间进行定位并且位于图15A中的开始闭合位置和各种上游打开位置之间的位置,其中RP表示可选长度的路径,销轴在该可选长度路径上从上游浇口闭合位置至打开位置的撤回速度相对于上游移动速度为减小的;当销轴速度处于其最大值时,阀销在不受控速度路径FOV上通常将具有该上游移动速度。
具体实施方式
图1示出了注射成型设备,该注射成型设备包括具有相关致动器(940)的中心阀和具有相关致动器(941、942)的两个下游阀,这两个下游阀在中心阀首先打开之后以如本文所描述的预定顺序朝向模具腔室30打开,致动器(940、941、942)各自包括电动机,该电动机具有电驱动装置(940d、941d、942d)。电驱动装置(940d、941d、942d)作为电致动器(940、941、942)的驱动器部件可容纳于相同壳体(940h、941h、942h)内,或电驱动装置(940d、941d、942d)可容纳于诸如图1A所示的物理独立的导热壳体(941ds)内,导热壳体(941ds)经由常规装置(诸如螺栓、螺杆、夹具、磁体等(941b))容易地可附接至壳体(941h)或从其可脱离,壳体(941h)容纳电致动器的驱动器部件(定子、电枢)和转子部件。如图1A所示,导热壳体(941ds)经由将导热壳体(941ds)导热地安装至致动器壳体(940h)而设置成与加热歧管(40)基本导热连通或接触,致动器壳体(940h)继而经由安装装置(940mm)安装成与加热歧管(40)基本热量或导热连通或接触。
如图1、图1A、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图10、图11、图12的所有实施例所示,电驱动装置(940d、941d、942d)以某种方式安装于致动器壳体(940h、941h、942h)上或安装至其,使得驱动装置部件(诸如脉宽调制器(PWM)和相关电气部件)设置成与致动器壳体(940h、941h、942h)或加热歧管(40)基本热量连通或接触。
如图1、图13A至图13E所示,注射周期为级联过程,其中注射首先从中心喷嘴22和在随后预定时间从横向喷嘴20、24依序执行。如图13A所示,通过首先打开中心喷嘴22的DDD1040并且允许流体材料100(通常为聚合物或塑料材料)向上流动至腔室中的位置100a(如图1所示,紧邻至侧向喷嘴24,20的浇口的腔室34、36的远侧设置进口100b之前),注射周期开始。在注射周期开始之后,中心注射喷嘴22的浇口和销轴1040通常保持打开,仅只要允许流体材料100b行进至恰好穿过位置34、36的位置100p。一旦流体材料已恰好行进穿过横向浇口位置34、36的位置100p,则中心喷嘴22的中心浇口32通常通过销轴1040来闭合,如图13B、图13C、图13D和图13E所示。横向浇口34、36然后通过横向喷嘴销轴1041,1042的上游撤回来打开,如图13B至图13E所示。如下文所描述,横向销轴1041,1042的上游撤回速率度或行进速度可如下文所描述进行控制。
在另选实施例中,中心浇口32和相关致动器940以及阀销1040可在横向浇口34、36打开的时间,在其期间或随后保持打开,使得流体材料通过中心浇口32和横向浇口34、36的一者或两者同时地流动至腔室30中。
当横向浇口34、36打开并且允许流体材料NM首先进入模具腔室以成为已从中心喷嘴22注射穿过浇口34、36的料流102p时,两种料流NM和102p彼此混合。如果流体材料NM的速度太高,诸如当穿过浇口34、36的注射流体材料的流动速度处于最大值时通常出现,那么在其中浇口34、36注射至模具腔室中的区域处,两种料流102p和NM的混合的可视线或缺陷将显现于最终冷却模制产品中。当浇口34、36首先打开时并且随后当NM首先进入流动料流102p时,通过以减小流速将NM注射较短时间段(起始时),最终模制产品中可视线或缺陷的出现可得以减少或消除。
销轴1041,1042从闭合位置开始的上游撤回速率或速度经由控制器16进行控制,控制器16控制电致动器940、941、942的驱动速率和方向。
用户经由用户界面上的数据输入对控制器16进行编程,以指示电致动器以上游行进速度驱动销轴1041,1042,该上游行进速度相对于致动器可驱动销轴1041,1042行进的最大速度为减小的。执行此类减小销轴撤回速率或速度,直至位置传感器(诸如951,952)检测到,致动器941、942或相关阀销(或另一种部件)已到达特定位置,诸如限流路径RP,RP2的端点COP、COP2(图14B和图15B)。销轴以减小速度撤回的典型时间量处于约0.01秒和0.10秒之间,整个注射周期时间通常处于约0.3秒和约5秒之间,更通常地处于约0.5秒和约1.5秒之间。
图1示出了位置传感器950、951、952以用于感测电机940、941、942和其相关阀销(诸如1040、1041、1042)的位置并出于监测目的将此类位置信息馈送至控制器16。如所示,流体材料18从注射机器注射至歧管流道19,并且还向下游注射至横向喷嘴24,22的孔44,46中,并且最终向下游注射穿过浇口32、34、36。当销轴1041,1042向上游撤回至其中销轴1041的末端端部处于上游完全打开位置的位置(诸如图13D所示)时,流体材料穿过浇口34、36的流速处于最大值。然而,当销轴1041,1042从闭合浇口位置(图13A)初始地撤回至中间上游位置(图13B和图13C)时,在销轴44,46的末端端部的外表面1155和喷嘴24,20的浇口区域的内表面1254,1256之间形成了间隙1154,1156,间隙1154,1156限制了流体材料流的速度。限流间隙1154,1156保持足够小以将流体材料1153穿过浇口34、36的流速限制和减小至小于在销轴1041,1042的末端端部的行进距离RP上的最大流动速度的速率,销轴1041,1042从闭合位置行进至上游位置,如图1、图13B、图13C、图13E、图14B和图15B所示。
销轴1041可在整个路径RP的长度上以一个或多个减小速度(小于最大值)受控地撤回一个或多个时间段,模制材料1153的流动在路径RP上受限制。优选地,销轴在约50%以上的RP和最优选地在约75%以上的长度RP上以减小速度来撤回。如下文参考图14B和图15B所描述,销轴1041可在小于完整受限模制材料流动路径RP2的端部COP2处以较高或最大速度撤回。
通过减小或控制销轴1041,1042打开或上游撤回的速度(从浇口闭合位置至所选中间上游浇口打开位置,其优选地为75%或更大的RP的长度),显现于一部分本体中的迹线或可视线(在上述冷却时最终形成于模具的腔室内)可减少或消除。
RP的长度可为约1mm至8mm,更通常地约2mm至6mm,更通常地2mm至4mm,和甚至更通常地1mm至3mm。根据本发明,电致动器的位置响应于合适部件(诸如致动器941、942或相关阀销的转子)的位置的感测而调整至小于100%打开。因此,致动器941、942的驱动装置的调整在所选时间段内减小销轴1041,1042的上游行进速度。在路径RP,RP2的行程或长度的结束时,位置传感器向控制器16发出信号;控制器16确定,端部COP、COP2已到达,并且阀销通常以较高速度驱动至其行程结束(EOS)或其100%打开位置来允许致动器活塞和阀销1041,1042以最大上游速度FOV进行驱动,以减小注射周期的周期时间。
通常,用户选择一个或多个减小速度,该减小速度小于约90%的最大速度(即,当阀600完全打开时的速度),更通常地小于约75%的最大速度,和甚至更通常地小于约50%的最大速度;销轴1041,1042为通过电致动器设备以该最大速度可驱动的。致动器941、942和其相关销轴1041,1042以其来驱动的实际最大速度通过选择致动器941、942的尺寸和配置来预先确定。电致动器设备的最大驱动速率由该设备的制造商和用户来预先确定,并且通常根据模具的应用、尺寸和性质以及待制作的注射成型零件进行选择。
优选地,阀销和浇口配置成或适于彼此协作以限制和改变流体材料1153在阀销的末端端部穿过限速路径RP的行进过程期间的流速(图14A至图14B,图15A至图15B)。最通常地,如图14A和图14B所示,销轴1041,1042的端部1142的径向末端端部表面1155为锥形的或楔形的,并且浇口1254的表面以锥形或楔形配置为互补的,销轴表面1155旨在配合该表面以使浇口34闭合。另选地,如图15A和图15B所示,销轴1041,1042的末端端部1142的径向表面1155可为圆柱形配置,并且浇口可具有互补圆柱形表面1254,末端端部表面1155与互补圆柱形表面1254配合以在销轴1041处于下游浇口闭合位置时使浇口34闭合。在任何实施例中,销轴1041的末端端部1142的径向外表面1155在末端端部1142穿过和沿着限流路径RP的行进长度上形成限流通道1154,限流通道1154限制或减小流体材料1153相对于当销轴1041,1042处于完全浇口打开位置时(即,当销轴1041的末端端部1142已行进至或行进超出限流路径RP的长度)的流速的体积或流速。
在一个实施例中,随着销轴1041的末端端部1142从浇口闭合GC位置(如例如图14A和图15A所示)持续向上游行进穿过RP路径的长度(即,预定时间量所行进的路径),当销轴的末端端部1142到达位置FOP(完全打开位置)时,材料流体流1153穿过限制间隙1154,穿过浇口34至腔室30中的速率从浇口闭合GC位置的0持续增加至最大流速,其中销轴不再限制注射成型材料穿过浇口的流动。在此类实施例中,在预定时间量(当销轴末端1142到达FOP(完全打开)位置时)的截止时,销轴1041立即以最大速度FOW(完全打开速度)进行驱动。在另选实施例中,当用于以减小速度驱动销轴的预定时间已截止并且末端1142已到达限流路径RP2的端部时,末端1142可非必然地处于其中流体流1153仍未受限制的位置。在此类另选实施例中,当销轴已到达变换位置COP2(其中销轴1041以较高,通常最大上游速度FOV来驱动)时,流体流1153仍可限制至最大流动以下。
在图14B和图15B实例所示的另选实例中,当销轴已以减小速度行进预定路径长度并且末端端部1142已到达变换点COP时,销轴1041的末端端部1142(和其径向表面1155)不再限制流体材料1153穿过间隙1154的流速,因为间隙1154已增加至不再将流体流1153限制于材料1153的最大流速以下的尺寸。因此,在图14B所示实例的一者中,注射材料1153的最大流体流速达到末端端部1142的上游位置COP。在图14B和图15B所示的另一实例中,销轴1041可在较短路径RP2上以减小速度来驱动,该较短路径RP2小于受限模具材料流动路径RP的完整长度,并且在较短受限路径RP2的端部COP2处切换至较高或最大速度FOV。在另一个另选实施例中(图14B所示),销轴1041可在较长路径长度RP3上以减小或最大以下速度进行驱动并指示进行驱动,较长路径长度RP3具有上游部分UR,其中注射流体模制材料的流动未受限,但以最大速率流动穿过给定注射成型设备的浇口34。在本图14B实例中,销轴1041的速度或驱动速率未变换,直至销轴1041或致动器941的末端端部已到达变换位置COP3。在其它实施例中,位置传感器感测到,阀销1041或相关部件已行进路径长度RP3或已到达所选路径长度的端部COP3,并且控制器接收并处理此类信息且指示驱动设备以较高,通常最大速度向上游驱动销轴1041。在另一个另选实施例中,销轴1041可在注射周期期间以减小或最大以下速度驱动贯穿销轴的完整行进路径(从浇口闭合位置GC至行程结束EOS位置),控制器16编程成指示致动器的驱动系统以一个或多个减小速度来驱动用以完全地打开EOS周期的时间或整个闭合GC的路径长度。
通常,当用于以减小速度驱动销轴1041的时间段已截止并且销轴末端1142已到达位置COP、COP2时,销轴1041,1042以最大行进速度或速率进行驱动,致动器系统能够以该最大行进速度或速率驱动阀销1041,1042。另选地,销轴1041,1042可以预选FOV速度进行驱动,该预选FOV速度小于最大速度但仍大于所选减小速度;销轴当限制阀600完全打开时能够以该最大速度进行驱动,销轴在RP,RP2路径的过程中以该所选减小速度驱动至COP、COP2位置。
在预定减小速度驱动时间的截止时,销轴1041,1042通常还向上游驱动穿过COP、COP2位置至最大行程结束EOS位置。行程结束位置EOS为由用户所选的上游位置,该上游位置可为最大上游位置,销轴可撤回至该最大上游位置;或EOS位置可小于最大上游位置,阀销可撤回至该最大上游位置。上游COP、COP2位置处于销轴的末端端部1142的最大上游行程结束EOS打开位置的下游。路径RP或RP2的长度通常处于约2mm和约8mm之间,更通常地处于约2mm和约6mm之间,和最通常地处于约2mm和约4mm之间。实际上,销轴1041,1042的最大上游(行程结束)打开位置EOS在闭合浇口位置GC的上游约8mm至约18英寸的范围内
如图1至图8和图10至图12所示实施例的每一者所示,电驱动装置(940d、941d、942d)并入于,容纳于或物理地安装于致动器的致动器壳体(940h、941h、942h)或与之直接热量连通,使得电驱动装置(940d、941d、942d)与致动器的导热壳体(940h、941h、942h)直接热连通或接触。
电驱动装置(940d、941d、942d)可容纳或安装于导热壳体本体(940ds)中,导热壳体本体(940ds)容易地可附接至致动器壳体(940h、941h、942h)和从其可脱离,如图1、图4、图5和图7所示;此类容易可附接和可脱离壳体本体(940ds)以某种布置可附接或可安装至致动器壳体(940h、941h、942h),使得电驱动装置(940d、941d、942d)与致动器壳体(940h、941h、942h)直接导热接触或连通。
如图1至图8和图10至图12所示,致动器(940、941、942)每一者的壳体(940h、941h、942h)安装于加热歧管(40)上或安装至其或处于其物理附近或与之直接热连通。
电致动器940、941、942通常包括驱动器940dr、941dr、942dr,驱动器940dr、941dr、942dr通常包括定子和电枢,该定子和电枢互连至可旋转安装的转子或轴940r、941r、942r,使得当驱动器940dr、941dr、942dr在应用和接收电能或动力后旋转时,轴940r、941r、942r同时可旋转地移动和驱动。
转子(940r、941r、942r)具有驱动轴线(Y),图1、图2、图4、图5、图6和图10。驱动器(940dr、941dr、942dr)互连至转子(940r、941r、942r)并且适于可控地驱动该转子绕着驱动轴线Y可旋转地。
驱动器(940dr、941dr、942dr)从电驱动装置(940d、941d、942d)接收电能或动力。电驱动装置(940d、941d、942d)通常包括接口,该接口在至驱动器(940dr、941dr、942dr)的注射周期过程期间以可控变化量从动力源PS接收电能或动力并且将该接收电能或动力可控地分配。
致动器包括壳体(940h、941h、942h),壳体(940h、941h、942h)容纳转子(940r、941r、942r)和驱动器(940dr、941dr、942dr)并且适于支撑转子(940r、941r、942r),使得所述转子为驱动地可旋转的940rt、941rt、942rt。壳体(940h、941h、942h)通常为导热的或热传导的,使得该壳体从诸如歧管(40)的装置接收热量或热能,壳体(940h、941h、942h)可与歧管(40)导热连通或接触。
电驱动装置(940d、941d、942d)通常容纳于壳体(940h、941h、942h)内或由其容纳,或物理地安装于壳体(940h、941h、942h)上或安装至其以与之导热连通或接触。
壳体(940h、941h、942h)通常安装于加热歧管(40)物理附近或相对于其的位置,或与加热歧管(40)直接或间接热传导接触,使得壳体(940h、941h、942h)和电驱动装置(940d、941d、942d)的一者或另一者或两者与加热歧管(40)大体热量或热连通或接触。
电驱动装置(940d、941d、942d)通常包括PWM或脉宽调制器,该PWM或脉宽调制器将所接收电能或动力转换成正弦电压波形,每个正弦电压波形适于驱动致动器驱动器(940dr、941dr、942dr)的对应相位线圈。
PWM或脉宽调制器通常包括逆变器或比较器。
PWM调制器通常包括三相PWM逆变器,该三相PWM逆变器将从接口所接收的电能或动力转换成三个正弦电压波形,这些正弦电压波形的每一者适于驱动致动器驱动器的三个相位线圈的对应一者。
在PWM调制器处所接收或由其所接收的电能或动力可为DC总线电压。
电驱动装置940d、941d、942d的接口适于从注射成型设备的控制器16接收一个或多个控制信号并且基于该一个或多个控制信号而将从动力源PS所接收的电能或动力转换成正弦波形。接口包括PWM或脉宽调制器,该PWM或脉宽调制器基于一个或多个控制信号而将从动力源所接收的电能或动力转换成正弦波形。
由电驱动装置的接口所接收的一个或多个控制信号包括控制信息,该控制信息引起脉宽调制器将所接收电能或动力转换成正弦波形,该正弦波形适于驱动致动器驱动器的对应相位线圈以调整致动器转子940R,941R,942的位置、速度或扭矩的一者或多者。
一个或多个控制信号可包括在电驱动装置处从控制器16所接收的模拟电信号。
电驱动装置940d、941d、942d还可包括数字信号接收(16r)和传送(16s)装置的一者或另一者或两者,图1A。控制器(16)包括数字命令或信号生成机构,诸如计算机驱动装置、微控制器、微电路、芯片组等,该机构互连至数字数据存储介质,该数字命令或信号生成机构与该数字数据存储介质交换数字信号、数据或命令。控制器(16)适于将数字信号、命令、数据发送至数字信号接收装置(16r),数字信号接收装置(16r)包括于电驱动装置(940d、941d、942d)内。由电驱动装置(940d、941d、942d)所接收(16s)的数字命令由电驱动装置(940d、941d、942d)利用以控制电动或动力至驱动器(940dr、941dr、942dr)的分配,从而在注射周期过程期间控制致动器(940、941、942)的转子的旋转速度。
电驱动装置(940d、941d、942d)还可包括数字信号、数据或命令发送装置(16s),发送装置(16s)通常包括微控制器、微电路、芯片组等并且适于将数字信号返回通信或发送至控制器(16)内所包括的数字信号接收装置。
数字控制信号可包括不同位置命令、不同电流命令和不同速度命令的一者或多者。
数字信号接收和传送装置(16r、16s)还可从致动器接收数字信号,其中从致动器所接收的数字信号包括对应于致动器和致动器转子的一者或多者的操作的一个或多个反馈信号。
由电驱动装置(940d、941d、942d)从致动器所接收的一个或多个额反馈信号可包括增量反馈信号和绝对反馈信号的一者或多者。由致动器发送至电驱动装置的此类增量反馈信号或绝对反馈信号可通过数字信号发送装置(16s)返回通信或发送至控制器(16)。
图2示出了类似于图1设备的一个实施例,其中致动器(940)具有驱动轴线Y,驱动轴线Y相对于阀销(1040)的行程轴线非共轴地布置,致动器壳体(940h)经由将致动器(940)安装至线性行程转换器(940I、940h)而安装至加热歧管(40)或安装其上或与之直接热连通,线性行程转换器(940I、940h)继而安装于加热歧管(40)上或安装至其或与之直接热连通或接触。
图3示出了一个实施例,其中致动器(940)具有驱动轴线Y,驱动轴线Y为与阀销(1040)的行程轴线共轴的,致动器壳体(940h)经由安装架(940s)安装至加热歧管(40)或安装其上或与之直接热连通,安装架安装于加热歧管(40)上或安装至其或与之直接热连通或接触。
图4示出了一个实施例,其中致动器(940)具有驱动轴线(Y),驱动轴线(Y)相对于阀销(1040)的行程轴线非共轴地布置,致动器壳体(940h)经由将致动器(940)安装至线性行程转换器(940I、940h)而以一种迭代(940)安装至顶部夹持板(80)和加热歧管(40)两者,或安装于加热歧管(40)上或与之直接热连通,线性行程转换器(940I、940h)继而安装于加热歧管(40)上或安装至其或与之直接热连通或接触。在另一种迭代(940a)中,致动器的壳体也可或可未安装至顶部夹持板80。
图5示出了类似于图1、图2设备的设备,其中致动器(940)具有驱动轴线Y,驱动轴线Y相对于阀销(1040)的行程轴线X非共轴地布置,致动器壳体(940h)经由将致动器(940)安装至具有壳体(940lh)的线性行程转换器(940I)而安装至加热歧管(40)或安装于其上或与之直接热连通,线性行程转换器(940I)继而经由凸缘(940lf)安装于顶部夹持板(80)上或安装至其,线性行程转换器(940I)设置成与加热歧管(40)直接热连通。
图6示出了一个实施例,其中致动器(940)具有驱动轴线Y,驱动轴线Y相对于阀销(1040)的行程轴线X非共轴地布置,致动器壳体(940lh)经由将致动器(940)安装至线性行程转换器(940I)而安装至加热歧管(40)或安装于其上或与之直接热连通,线性行程转换器(940I)继而经由安装板(940m)安装于加热歧管(40)上或安装至其或与之直接热连通或接触,使得致动器壳体(940)设置成与顶部夹持板(80)直接热连通或接触。
图6实施例的致动器壳体(940h)经由安装架(2000)安装成与顶部夹持板(80)热传导连通或接触,如图7和图8所示。安装架(2000)优选地包括导热材料,具有设置于夹持板(80)和致动器壳体(940h)之间的第一热传导表面(2000is)和第二热传导表面(2000ms)。致动器壳体(940h)的表面(940ls)安装成与第一热传导表面(2000is)热连通或接触,并且夹持板(80)的表面(80ms)安装成与第二热传导表面(2000ms)热连通或接触。安装架(2000)的第二热传导表面(2000ms)适于推动成与夹持板(80)的表面(80ms)压缩(dsf)导热接触或连通。
安装架(2000)(图6、图7和图8)包括设置于致动器壳体(940h)和夹持板(80)之间的弹性可压缩弹簧(2002),弹性可压缩弹簧(2002)适于将安装架(2000)的表面(2000ms)推动成(dsf)与夹持板(80)的表面(80ms)压缩导热接触或连通。
弹簧(2002)(图6、图7和图8)包括一个或多个弹性可压缩臂(2002a),该一个或多个弹性可压缩臂(2002a)为弹性可弯曲的2002j并且具有致动器接合表面(2002us),致动器接合表面(2002us)适于接合致动器壳体(940h)的互补表面(940us)。弹簧(2002)、安装架(2000)和夹持板布置成使得,当致动器壳体(940h)、安装架(2000)和夹持板(80)与歧管(40)组装在一起时,弹性可压缩臂(2002a)弯曲以引起致动器接合表面(2002us)可压缩地接合(USF)互补表面(940us)并且将安装架(2000)的表面(2000ms)推动成与夹持板(80)的表面(80ms)压缩(dsf)导热接触或连通,此时加热歧管(80)带至操作温度时。
图9示出了具有中心喷嘴22的常规现有技术气动(或液压)驱动设备10,中心喷嘴22通过主要入口18a将熔融材料18从注射成型机器IMM进料至歧管40的分配通道19。IMM通常包括筒体(未示出)和受控旋转地可驱动或驱动螺杆BS,该受控旋转地可驱动或驱动螺杆BS在该筒体BS旋转地驱动以生成注射流体18时的所选时间点引发和结束注射周期。注射周期的其实通常限定于当螺杆BS从静止位置初始地旋转时的所选时间点或在当螺杆BS初始地开始旋转时之后不久发生的时间。周期的结束通常通过螺杆BS在所选时间之前和之后停止旋转的时间来限定,该所选时间限定了当螺杆BS可驱动地旋转时的周期的开始。分配通道19通常向三个独立喷嘴20,22,24进料,这些喷嘴通常均进料至模具33的共同腔室30中。喷嘴22的一者通过流体驱动致动器940f来控制并且布置成在进口点或浇口处进料至腔室30中,该进口点或浇口设置于腔室的中心32周围。如所示,一对横向喷嘴20,24在浇口位置处进料至腔室30中,该浇口位置处于中心浇口进料位置32的远侧34、36。
如图9和图10所示,利用根据本发明的设备的注射周期最优选地为如美国专利No.1056945所描述的级联过程,该专利的公开内容以引用方式并入(如同本文所全面阐述),其中注射以首先从中心喷嘴22和在随后预定时间从横向喷嘴20,24依序实现或引发。
如例如美国专利No.1056945所描述,通过首先打开中心喷嘴22的销轴1040并且允许流体材料100(通常为聚合物或塑料材料)向上流动至腔室中的位置(紧邻至侧向喷嘴24的浇口的腔室34、36的远侧设置进口之前),注射周期开始。在注射周期开始之后,中心注射喷嘴22的浇口和销轴1040通常保持打开,仅只要允许流体材料行进至恰好穿过下游浇口34、36所位于位置的位置。一旦流体材料已恰好行进穿过横向或下游浇口位置34、36,则中心喷嘴22的中心浇口32通常通过销轴1040来闭合。横向或下游浇口34、36然后通过横向喷嘴销轴1041,1042的上游撤回来打开。横向销轴1041、1042的上游撤回速率或行进速度通常执行成使得,下游销轴1041,1042导电一者或两者首先以第一较慢速度或速率并且随后以较高速度在销轴1041,1042的完全上游撤回路径的特定部分上向上游撤回,如美国专利No.9011736中详细地描述,该专利的公开内容以引用方式并入,如同本文全面阐述。中心浇口32和相关致动器940以及阀销1040可在横向或下游浇口34、36打开的时间,在其期间或随后保持打开,使得流体材料通过横向浇口34、36的一者或两者和中心浇口32同时地流动至腔室30中。当横向或下游浇口34、36打开并且允许流体材料首先进入模具腔室以成为已从中心喷嘴22注射穿过浇口34、36的料流时,两种料流彼此混合。如果流体材料的速度太高,诸如当穿过浇口34、36的注射流体材料的流动速度处于最大值时通常出现,那么在其中浇口34、36注射至模具腔室中的区域处,两种料流的混合的可视线或缺陷将显现于最终冷却模制产品中。当下游浇口34、36首先打开时并且随后当流体首先进入第一下游流动料流时,通过以减小流速将流体注射较短时间段(起始时),最终模制产品中可视线或缺陷的出现可得以减少或消除。
销轴1041,1042的上游和下游行进速率或速度(开始于浇口闭合位置或完全打开上游位置)经由致动器控制器16进行控制,致动器控制器16控制气动或液压流体从驱动系统14至致动器940f、941f、942f的流动的速率和方向。阀销或致动器位置相对于实耗时间的预定曲线可输入至致动器控制器16中作为基础,以用于控制阀销1041等在该阀销的行进过程(穿过上游或下游的行程长度)中以一个或多个所选速度的上游和下游行进。例如,致动器控制器16可包括指令,这些指令指示致动器以相对于一个或多个所选较高撤回速度的减小速度进行移动。较高速度通常选择为最高速度,系统能够以该最高速度驱动致动器。通常,指令指示致动器使阀销在行进过程中以减小速度从浇口闭合位置向上游移动,其中阀销的末端端部将注射流体18的流动限制为小于在阀销完全设置于上游的情况下将以其它方式存在的流动;该限制由于阀销的末端端部而出现该末端端部将浇口32、34、36处或其附近的流动路径或开口的尺寸限制为这样的尺寸:该尺寸小于在阀销完全设置于浇口32、34、36的上游的情况下将以其它方式存在的开口或流动路径的尺寸。
在图9现有系统中,致动器控制器16通常从压力传感器603(或605,607)实时接收信号,该压力传感器603设置于与计量阀600连通的驱动流体线中,该信号表示线703(或705,707)中的减小驱动流体压力。在其中电动机设备结合根据本发明的设备来使用的系统中,致动器控制器16通常实时接收信号,该信号表示致动器或阀销1041,1042的位置。致动器控制器16指示阀600或电致动器941e,942e根据驱动压力的预定曲线或电致动器或阀销位置(其影响了本文所描述的初始缓慢和随后快速移动阀销速度协议)进行移动。
如本申请中相对于各种监测和控制系统所用,术语“控制器”、“部件”、“计算机”等旨在指代计算机相关实体,诸如硬件、硬件和软件的组合、软件,或执行中的软件。例如,部件或控制器可为但不限于在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行线程、程序,和/或计算机。通过说明的方式,在服务器上运行的应用程序和服务器可为部件。一个或多个部件可驻留于进程和/或执行线程内,并且部件可定位于一个计算机上和/或分布于两个或更多个计算机之间。
本发明的所要求保护方法还可示出为本发明进程的流程图。虽然出于简化解释的目的,以流程图的形式所示的一种或多种方法描述为一系列动作,但是应当理解和体会,本发明未受限于动作次序,因为一些动作可根据本发明以不同次序和/或与本文所示和所描述的其它动作同时发生。例如,本领域的技术人员将理解并体会,方法可另选地表示为一系列互相关联状态或事件,诸如状态图。此外,根据本发明,可不需要所有所示动作来实施根据本发明的方法。
在本文所公开的本发明的各种实施例中,术语“数据”等意指任何符号序列(通常标注为“0”和“1”),该符号序列可输入至计算机,存储其中并处理,或传送至另一计算机。如本文所用,数据包括元数据,其它数据的描述。写入至存储装置的数据可为相同尺寸的数据元素,或可变尺寸的数据元素。数据的一些实例包括信息、程序代码、程序状态、程序数据、其它数据,等等。
如本文所用,计算机存储介质等包括易失性和非易失性,可移除和不可移除介质以用于存储信息,诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据。计算机存储介质包括RAM、ROM、EEPROM、闪存存储器或其它存储器技术、CD-ROM、数字通用光盘(DVD)或其它光学存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其它磁性存储装置,或可用于存储期望信息并且可由计算机访问的任何其它介质。
本文描述的方法可在合适计算和存储环境中实现,例如在计算机可执行指令的语境中,该计算机执行指令可在一个或多个处理器、微控制器或其它计算机上运行。在分布式计算环境中(例如),某些任务通过远程处理装置来执行,这些远程处理装置通过通信网络进行链接,并且程序模块可位于本地和远程存储器存储装置中。通信网络可包括全球区域网络(例如互联网)、局域网络、广域网络或其它计算机网络。应当理解,本文所描述的网络连接为示例性的,并且可使用建立计算机之间通信的其它手段。
计算机可包括一个或多个处理器和存储器,例如处理单元、系统存储器和系统总线,其中该系统总线联接系统部件,这些系统部件包括但不限于系统存储器和处理单元。计算机还可包括磁盘驱动器,和与外部部件的接口。多种计算机可读介质可由计算机访问,并且包括易失性和非易失性介质、可移除和不可移除介质。计算机可包括各种用户接口装置,包括显示屏、触摸屏、键盘或鼠标。
如本文所用,“控制器”还指代电气和电子控制设备,该控制设备包括单个盒或多个盒(通常彼此互连和通信),该盒包括所有的独立电子处理部件、存储器部件和电气信号生成部件,这些部件对于执行和构建如本文所描述的方法、功能和设备为必需的或期望的。此类电子和电气部件包括程序、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、电池和指令;该指令用于控制本文所讨论的任何变量元素,诸如时间长度、电气信号输出的程度,等等。例如,控制器的部件(如同本文所用的术语)包括执行功能(诸如监测、警示和启动注射成型周期)的程序、控制器等;该控制器包括控制装置,该控制装置用作单独装置以用于执行常规功能,诸如发信号和指示个体注射阀或一系列的相互依赖阀开始注射,即,使致动器和相关阀销从浇口闭合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采用了液体驱动致动器,但是由电动或电气电机或驱动源所供能的致动器可另选地用作致动器部件。
如图9的设备所示,注射成型机器IMM包括其自身内部制造商所提供的机器控制器,该机器控制器生成标准化浇口闭合周期开始和浇口打开周期结束以及浇口闭合机器电压信号VS,通常浇口闭合为0伏并且浇口打开为24伏(或分别为0伏和120伏)。标准化机器电压信号VS通常直接地发送至主要方向控制阀12(其控制致动器驱动流体进入和离开所有多个流体驱动致动器940f、941f、942f的驱动腔室的流动方向)的螺线管,以引起方向控制阀12(DCV)移动至浇口闭合或浇口打开致动器驱动流体流动位置。或者,相同标准化电压信号VSC可经由致动器控制器16发送至方向控制阀12,致动器控制器16响应于从螺杆位置传感器SPSR接收机器螺杆位置信号SPS而生成相同标准化电压信号VSC作为VS信号,该机器螺杆位置信号SPS由注射成型机器IMM发送至致动器控制器16;因而,随着机器IMM可以其它方式生成VS并且将其直接地发送至方向控制阀12,致动器控制器16生成了相同周期开始和周期结束控制电压信号VSC。因此,在使用常规标准化方向控制阀12的情况下,经由对于注射成型机器内所包括的内部信号生成器或控制器的直接电气或电子信号连接,周期开始信号和周期结束信号的发送可简化。
电动致动器或电动机和比例方向控制阀不可直接地接收和利用由开始和停止周期控制器或信号生成器所生成的标准化0伏信号(浇口闭合)、24伏信号(浇口打开)或0伏信号(浇口闭合)、120伏信号(浇口打开),该开始和停止周期控制器或信号生成器通常包括于常规注射成型机器中。
如图11的通用示意形式所示,根据本发明的设备10并入了信号转换器1500,信号转换器1500可接收标准化注射机器所生成的周期开始和周期结束信号VS(诸如0伏、24伏或120伏)并且将所接收标准化信号VS转换成输出动力信号MOCPS或PDCVS,该输出动力信号MOCPS或PDCVS对于电动机或比例方向控制阀所接收和使用的动力信号为兼容的。仅出于说明的目的,基于不同致动器(即,电动机和比例方向控制阀)的两个系统一起示出于通用图11中。更通常地,如图11所示的系统的实际实施方式将为,转换器1500将包括单个微控制器和互连驱动器,该互连驱动器配置成与基于电致动器的系统或比例方向控制阀系统的一者或另一者一起工作。
图10以简化示意形式示出了基于电致动器的设备。如图1所示,电致动器940e、941e、942e各自具有通过电力(通常经由转换器1500来递送)来驱动的旋转转子940r、941r、942r,该电力的精确极性、幅值、电压和强度的一者或多者通过致动器控制器16和致动器控制器16所包括的程序进行控制以用于输入至电机。旋转转子940r、941r、942r互连至可平移移动轴或其它合适连接装置940c,941c,942c,连接装置940c,941c,942c将阀销1040、1041、1042互连至驱动转子940r、941r、942r。由转子所驱动的轴和阀销的头部之间的互连示出于美国复审证书6,294,122C1和美国专利No.9,492,960中,其公开内容全文以引用方式并入,如同本文全面阐述。
图10示出了根据本发明的设备10的一个实例,设备10具有多个电力驱动致动器940e、941e、942e,其中中心喷嘴22将熔融材料18通过注射成型机器IMM的筒体的主要入口18a从注射成型机器IMM进料至歧管40的分配通道19。如同图1的常规设备,在图2和图3的设备中,IMM通常包括筒体(未示出)和受控旋转地可驱动或驱动螺杆BS,该受控旋转地可驱动或驱动螺杆BS设置于筒体内以生成注射流体18的加压供应部,该加压供应部的压力可通过筒体压力传感器BPSR来检测,该筒体压力传感器BPSR可将表示筒体压力的信号发送至控制器16以用于控制阀销1040、1041、1042的位置和速度。IMM的螺杆BS在当螺杆BS的旋转开始和停止时的所选时间点引发和结束注射周期。注射周期的其实通常限定于当螺杆BS从静止位置初始地旋转时的第一所选时间点或在当螺杆初始地旋转时之后不久发生的时间。循环的结束通常由第一所选时间之前和之后的所选第二时间来限定;在该第二时间,螺杆停止旋转并且注射流体18停止注射至加热歧管40中。
分配通道19通常向三个独立喷嘴20,22,24进料,这些喷嘴通常均进料至模具33的共同腔室30中。喷嘴22的一者通过电动机致动器940e来控制并且布置成在进口点或浇口处进料至腔室30中,该进口点或浇口设置于腔室的中心32周围。如所示,一对横向喷嘴20,24在浇口位置处进料至腔室30中,该浇口位置处于中心浇口进料位置32的远侧34、36。
如同图9的设备,利用图10和图11的设备的注射周期通常用于执行级联或顺序阀浇口过程,其中注射首先从中心喷嘴22并在随后的预定时间从横向喷嘴20,24依序执行。级联过程仅作为实例来详细地讨论,本发明涵盖了其中单个阀销和阀浇口注射至单个腔室中的配置和协议。
还如同图9的设备,图10和图11的设备10包括致动器控制器16,致动器控制器16通常包括程序,该程序将从注射机器控制器MC所接收的标准电压信号(诸如0V、24V、120V)转换成指令信号IS;该指令信号IS与电机驱动器MD兼容,由其可接收且可解释,以引起电机驱动器MD生成电机操作控制动力信号MOCPS,该电机操作控制动力信号MOCPS关于注射周期开始和注射周期结束发出信号;该开始信号通常为驱动电机以从浇口闭合位置撤回阀销1040、1041、1042的动力信号,并且该结束信号为驱动电机以将阀销从上游位置驱动至浇口闭合位置的动力信号。控制器16可包括具有指令的程序,这些指令可将阀销移动和驱动至任何预定位置或速度曲线并且沿着其移动和驱动,该速度曲线包括如上文所描述的减小速度。在图2设备的情况下,减小速度意指小于最大速度的速度,电致动器能够以该最大速度驱动销轴,该减小速度通常小于约75%的最大值并且更通常地小于约50%的最大速度(无论向上游或向下游)。
致动器控制器16通常包括额外指令,这些额外指令可指示阀销1041,1042在阀销1040、1041、1042的上游行进路径的至少起始部分或阀销的下游行进路径的后部部分上以一个或多个减小上游或减小下游速度向上游或向下游驱动朝向浇口32、34、36(开始于完全下游浇口闭合位置或完全上游浇口打开位置),其中销轴1041的末端端部1142限制注射流体穿过浇口的流动,诸如美国专利No.10,569,458所示和所描述。
在一个实施例中,电致动器940e、941e、942e以某种布置可驱动地互连至阀销1040、1041、1042,其中电动机沿着阀销的轴线A驱动阀销并且在第一位置、第一位置上游的第二位置,和第三最大上游位置之间驱动阀销的末端端部;在该第一位置,阀销的末端端部阻塞浇口34以防止注射流体流动至腔室中;在该第二位置,阀销的末端端部限制注射流体沿着驱动路径的至少一部分长度的流动1153,该驱动路径在第一位置和第二位置之间延伸;在该第三最大上游位置,注射流体材料自由地流动而不存在销轴的末端端部的限制。
电动机940e、941e、942e可相对于其相关阀销1040、1041、1042(诸如图3所示)进行配置和布置,使得电机的驱动转子940r、941r、942r和轴部件与阀销1040、1041的轴线A轴向地对准。另选地,电机配置可用于诸如美国专利No.9492960和图2、图4、图5和图6中,其中驱动转子和轴部件以相对于阀销1040、1041、1042的轴线A和X(图2、图4、图5和图6)的某一角度进行布置。
在诸如图10所示的实施例中,通过首先打开中心喷嘴22的销轴1040并且允许流体材料100a(通常为聚合物或塑料材料)向上流动至腔室中的位置(紧邻至侧向喷嘴24,20的浇口的腔室34、36的远侧设置进口100b之前),注射周期可开始。在注射周期开始之后,中心注射喷嘴22的浇口和销轴1040通常保持打开,仅只要允许流体材料100b行进至恰好穿过位置34、36的位置100p。一旦流体材料已恰好行进穿过横向浇口位置34、36的位置100p,则中心喷嘴22的中心浇口32通常在注射周期期间的某一预定时间通过销轴1040来闭合。横向浇口34、36然后通过横向喷嘴销轴1041,1042的上游撤回来打开。
在另选实施例中,中心浇口32和相关致动器940e以及阀销1040可在横向浇口34、36打开的时间,在其期间或随后保持打开,使得流体材料通过中心浇口32和横向浇口34、36的一者或两者同时地流动至腔室30中。当横向浇口34、36打开并且允许流体材料100a首先进入模具腔室以成为已从中心喷嘴22注射穿过浇口34、36的料流时,两种料流彼此混合。如果流体材料的速度太高,诸如当穿过浇口34、36的注射流体材料的流动速度处于最大值时通常出现,那么在其中浇口34、36注射至模具腔室中的区域处,两种料流的混合的可视线或缺陷将显现于最终冷却模制产品中。当浇口34、36首先打开时并且随后当流体首先进入流动料流102a时,通过以减小流速从下游浇口34、36注射较短时间段(起始时),最终模制产品中可视线或缺陷的出现可得以减少或消除。
提供了信号转换器1500(图10和图11),信号转换器1500允许用户以相同方式(用户将如图1的常规设备中的IMM控制器互连至DCV)将常规IMM控制器的标准化电压信号输出端(VS,VSC)连接至电动机940e、941e、942e的输入端(图2、图3、图4、图5、图6、图10、图11和图12)。信号转换器1500接收IMM电压信号(诸如0伏、24伏、120伏)并且将其转换成控制信号(操作用于起始周期和结束周期的MOCPS或PDCVS)。如图10、图11和图12所示,标准化电压信号VS可另选地由HPU(液压动力单元)生成,该HPU为物理地独立的但互连至机器控制器MC,该HPU单元(图10、图11和图12)从机器控制器接收筒体螺杆位置信号SPS并且从其生成对应标准化VS信号,该对应标准化VS信号继而发送至控制器16以用于转换成由电机驱动器MD或比例方向阀驱动器HVD和PVD可用的指令信号IS,以驱动电机或比例方向阀来引发和结束注射周期。
因此,由IMM所生成的标准开始和停止控制信号(VS,VSC)可结合转换器1500进行操作以指示电致动器940e、941e、942e或流体驱动致动器940p、941p、942p至少引发或开始注射周期(诸如通过指示致动器940e、941e、942e、940p、941p、942p从浇口闭合位置向上游驱动阀销)和结束或停止注射周期(诸如通过指示致动器940e、941e、942e、940p、941p、942p将阀销从浇口打开位置向下游驱动至浇口闭合位置)。
最优选地,物理或机械电信号连接器(其通常用于将线材或线缆从IMM(或机器控制器MC)连接至信号转换装置1500)为常规设备中用于将IMM(或机器控制器MC)连接至常规设备(如参考图10所描述)的DCV的相同物理或机械连接器。
如图10、图11和图12所示,IMM的信号输出端VS可直接地连接至信号转换器1500,信号转换器1500将VS信号转换成电机开闭动力信号MOPCS或比例方向控制阀信号PDCVS,该电机开闭动力信号MOPCS或比例方向控制阀信号PDCVS与电机940e、941e、942e或比例方向控制阀V、V1、V2兼容并且为由其可处理的。另选地,图10、图11和图12实施例的机器控制器MC的IMM的信号输出端可包括筒体螺杆位置信号SPS,该筒体螺杆位置信号SPS通过螺杆位置传感器SPSR发送至中间HPU单元。
MOCPS和PDCVS信号包括对应于VS信号的信号,这些VS信号操作用以影响注射周期的起始和结束。
通常,图10的设备10包括一个或多个位置传感器950、951、952或其它传感器SN,SC,这些传感器检测歧管流体流动通道19、喷嘴流动通道42、44、46的一者或多者中或模具33的腔室30中的注射流体18的所选条件。
致动器控制器16可包括程序,该程序接收并处理实时信号,该实时信号表示注射流体18或设备(10)的部件的条件,诸如转子940r、941r、942r的旋转位置或阀销1040、1041、1042的轴向线性位置。发送至致动器控制器16并且由其接收的实时信号由位置传感器950、951、952或流体条件传感器SN,SC的一者或多者来生成。这些传感器检测信号并且将其发送至致动器控制器,该信号通常表示转子940r、941r、942r的旋转位置(传感器950、951、952)或阀销1040、1041、1042的线性轴向位置的一者或多者。流体条件传感器通常包括压力或温度传感器SN的一者或多者,该压力或温度传感器SN感测歧管通道19或喷嘴通道42,44内的注射流体18或感测模具33的腔室30内的注射流体SC的压力或温度。
致动器控制器16可包括程序,该程序根据一组指令而处理从传感器950、951、952,SN,SC的一者或多者所接收的信号,该组指令将该接收信号用作变量输入或其它基础以用于控制致动器940e、941e、942e或其相关阀销1040、1041、1042在注射周期的持续时间的全部或所选部分期间或致动器940e、941e、942e的上游或下游行程长度的全部或一部分上的位置或速度的一者或多者。
如所示,控制器16可包括于转换器1500内或可包括转换器1500的部件,图10、图11和图12。在转换器1500包括控制器16(其包括位置和速度控制指令)的情况下,转换器1500因此可将其机器开闭动力信号MOCPS(或阀开闭信号PDCVS)连同位置速度信号(PVS)一起发送至电致动器940e、941e、942e或比例方向控制阀V、V1、V2。因此,控制信号MOCPS和PDCVS包括已从转换VS信号的一者或多者所转换并与之对应的信号,该转换VS信号由转换器1500接收自IMM控制器MC或HPU。根据销轴位置或速度相对于注射周期时间的任何预定曲线,位置或速度控制信号PVS可控制阀销的位置或速度。MOCPS、PDCVS和PVS信号的形式、格式、强度和频率与电致动器940e、941e、942e或阀V、V1、V2的信号接收接口兼容。
Claims (88)
1.一种注射成型设备(10),所述注射成型设备(10)包括注射成型机器(13),所述注射成型机器(13)将注射流体(18)的流注射至加热歧管(40),所述加热歧管(40)将所述注射流体(18)分配至流通道,所述流通道将所述注射流体递送至模具腔室(30)的浇口(32、34、36),所述注射成型设备(10)包括:
致动器(940、941、942),所述致动器(940、941、942)包括具有驱动轴线(Y)的转子(940r、941r、942r)和与所述转子(940r、941r、942r)互连的驱动器(940dr、941dr、942dr),所述驱动器(940dr、941dr、942dr)适于可控地驱动所述转子绕着所述驱动轴线(Y)可旋转,所述驱动器(940dr、941dr、942dr)从电驱动装置(940d、941d、942d)接收电能或动力,
所述电驱动装置(940d、941d、942d)包括接口,所述接口在注射周期过程期间接收和以可控变化量可控地分配电能或动力给所述驱动器(940dr、941dr、942dr),
所述致动器具有壳体(940h、941h、942h),所述壳体(940h、941h、942h)容纳所述转子(940r、941r、942r)和所述驱动器(940dr、941dr、942dr),所述壳体适于支撑所述转子(940r、941r、942r),
所述电驱动装置(940d、941d、942d)容纳于所述壳体(940h、941h、942h)内或由其容纳或安装于所述壳体(940h、941h、942h)上或安装至所述壳体(940h、941h、942h),其中所述壳体(940h、941h、942h)安装于所述加热歧管(40)附近或相对于所述加热歧管(40)的位置布置,使得所述壳体(940h、941h、942h)和所述电驱动装置(940d、941d、942d)的一者或另一者或两者与所述加热歧管(40)基本热连通或接触。
2.根据权利要求1所述的设备,其中所述致动器(940、941、942)包括驱动器(940dr、941dr、942dr),所述驱动器(940dr、941dr、942dr)包括定子和电枢的一者或多者,所述定子和所述电枢互连至可旋转安装的转子(940r、941r、942r),使得当所述驱动器(940dr、941dr、942dr)在应用和接收电能或动力后旋转时,所述转子(940r、941r、942r)旋转。
3.根据权利要求1所述的设备,其中所述转子(940r、941r、942r)具有驱动轴线(Y),所述驱动器(940dr、941dr、942dr)互连至所述转子(940r、941r、942r)并且适于可控地驱动所述转子(940r、941r、942r)绕着所述驱动轴线(Y)可旋转。
4.根据权利要求1所述的设备,其中所述驱动器(940dr、941dr、942dr)从所述电驱动装置(940d、941d、942d)接收电能或动力。
5.根据权利要求1所述的设备,其中所述电驱动装置在注射周期过程期间从动力源(PS)接收电能或动力并且以可控变化量将所接收电能或动力可控地分配至所述驱动器(940dr、941dr、942dr)。
6.根据权利要求1所述的设备,其中所述致动器包括壳体(940h、941h、942h),所述壳体(940h、941h、942h)容纳所述转子(940r、941r、942r)和所述驱动器(940dr、941dr、942dr)并且适于支撑所述转子(940r、941r、942r),使得所述转子为驱动地可旋转的(940rt、941rt、942rt)。
7.根据权利要求1所述的设备,其中所述壳体(940h、941h、942h)为导热的或热传导的,使得所述壳体从所述加热歧管(40)接收热量或热能,所述壳体(940h、941h、942h)与所述加热歧管(40)导热连通或接触。
8.根据权利要求1所述的设备,其中所述电驱动装置(940d、941d、942d)容纳于所述壳体(940h、941h、942h)内,或物理地安装于所述壳体(940h、941h、942h)上或安装至所述壳体(940h、941h、942h)以与之导热连通或接触。
9.根据权利要求1所述的设备,其中所述壳体(940h、941h、942h)安装于所述加热歧管(40)物理附近或相对于所述加热歧管(40)的位置布置,或与所述加热歧管(40)直接或间接热传导连通或接触,使得所述壳体(940h、941h、942h)和所述电驱动装置(940d、941d、942d)中的一者或另一者或两者与所述加热歧管(40)基本热连通或热接触。
10.根据权利要求1所述的设备,其中所述壳体(940h、941h、942h)和所述电驱动装置(940d、941d、942d)安装成与所述加热歧管(40)直接热传导连通或接触。
11.根据权利要求10所述的设备,其中所述壳体(940h、941h、942h)和所述电驱动装置(940d、941d、942d)安装于安装架上或安装至安装架,所述安装架包括金属材料,所述安装架安装成与所述加热歧管(40)直接金属对金属接触或连通。
12.根据权利要求1所述的设备,其中所述电驱动装置(940d、941d、942d)包括脉宽调制器(PWM),所述脉宽调制器将所接收电能或动力转换成正弦电压波形,每个正弦电压波形适于驱动所述驱动器(940dr、941dr、942dr)的对应相位线圈。
13.根据权利要求12所述的设备,其中所述脉宽调制器(PWM)包括逆变器或比较器。
14.根据权利要求12所述的设备,其中所述脉宽调制器(PWM)包括三相逆变器,所述三相逆变器将从所述接口所接收的电能或动力转换成三个正弦电压波形,这些正弦电压波形的每一者适于驱动所述驱动器的三个相位线圈的对应一者。
15.根据权利要求12所述的设备,其中在所述脉宽调制器(PWM)处所接收或由其所接收的所述电能或动力包括DC总线电压。
16.根据权利要求1所述的设备,其中所述电驱动装置(940d、941d、942d)的所述接口适于从所述注射成型设备(10)的控制器(16)接收一个或多个控制信号并且基于所述一个或多个控制信号而将从动力源(PS)所接收的电能或动力转换成正弦波形。
17.根据权利要求12所述的设备,其中所述接口包括所述脉宽调制器(PWM),所述脉宽调制器基于所述一个或多个控制信号而将从动力源所接收的电能或动力转换成正弦波形。
18.根据权利要求12所述的设备,其中由所述接口所接收的一个或多个控制信号包括控制信息,所述控制信息引起所述脉宽调制器(PWM)将所接收电能或动力转换成正弦波形,所述正弦波形适于驱动所述驱动器的所述对应相位线圈以调整所述转子(940r、941r、942r)的位置、速度或扭矩的一者或多者。
19.根据权利要求16所述的设备,其中所述一个或多个控制信号包括在所述电驱动装置处从所述控制器(16)所接收的模拟电信号。
20.根据权利要求12所述的设备,其中所述电驱动装置(940d、941d、942d)包括数字信号接收装置(16r)和数字信号传送装置(16s)的一者或另一者或两者,其中:所述数字信号接收装置(16r)和数字信号传送装置(16s)适于在所述注射成型设备(10)的所述电驱动装置(940d、941d、942d)和控制器(16)之间接收和传送数字信号;和其中,所述数字信号包括所述一个或多个控制信号,其中所述一个或多个控制信号为从所述控制器所接收的数字控制信号。
21.根据权利要求20所述的设备,其中所述数字控制信号包括不同位置命令、不同电流命令和不同速度命令的一者或多者。
22.根据权利要求20所述的设备,其中所述数字信号接收装置(16r)和数字信号传送装置(16s)适于从所述致动器接收数字信号,其中:从所述致动器所接收的所述数字信号包括对应于所述致动器和所述转子的一者或多者的操作的一个或多个反馈信号。
23.根据权利要求22所述的设备,其中所述脉宽调制器(PWM)将从所述接口所接收的所述电能或动力转换成正弦波形,所述正弦波形适于至少部分地基于所述一个或多个反馈信号而驱动所述驱动器的对应相位线圈。
24.根据权利要求22所述的设备,其中从所述致动器所接收的所述一个或多个反馈信号包括增量反馈信号和绝对反馈信号的一者或多者。
25.根据权利要求1所述的设备,其中所述致动器的所述壳体(940h、941h、942h)以其中阀销(1040、1041、1042)适于沿着线性轴线(X)进行驱动的布置互连至线性行进转换器(940I、941I、942I),所述线性轴线(X)为相对于所述驱动轴线(Y)非共轴的,所述线性行进转换器(940I、941I、942I)安装成或设置成与所述加热歧管(40)热传导连通。
26.根据权利要求25所述的设备,其中所述线性行进转换器(940I、941I、942I)安装于所述加热歧管(40)或夹持板(80)的一者或另一者或两者上或安装至所述加热歧管(40)或夹持板(80)的一者或另一者或两者。
27.根据权利要求26所述的设备,其中所述线性行进转换器包括转换器壳体(940lh),所述转换器壳体(940lh)安装成与所述加热歧管(40)直接或间接热传导接触,所述壳体(940h、941h、942h)连接至所述转换器壳体(940lh)以与之导热接触。
28.根据权利要求27所述的设备,其中所述线性行进转换器包括转换器壳体(940lh),所述转换器壳体(940lh)安装于安装架上或安装至所述安装架,所述安装架包括金属材料,所述安装架安装成与所述加热歧管(40)直接金属对金属接触或连通。
29.根据权利要求1所述的设备,其中所述壳体(940h、941h、942h)安装于夹持板(80)上或安装至所述夹持板(80),使得所述壳体(940h、941h、942h)和所述电驱动装置(940d、941d、942d)的一者或另一者或两者与所述加热歧管(40)基本热连通。
30.根据权利要求1所述的设备,还包括信号转换器(1500)以用于转换由注射成型设备(10)所生成的信号;所述注射成型设备(10)包括具有生成注射流体(18)的可驱动旋转筒体螺杆(BS)的注射成型机器(IMM),从所述注射成型机器(IMM)接收注射流体(18)并且将所述注射流体(18)分配至一个或多个浇口(32、34、36)的加热歧管(40),具有与所述浇口连通以接收所述注射流体(18)的腔室(30)的模具(33);其中所述注射成型机器(IMM)包括机器控制器(MC)或控制单元(HPU),所述控制单元(HPU)生成一个或多个方向控制阀兼容信号(VPS);其中所述方向控制阀兼容信号(VPS)兼用于标准流体方向控制阀(12)的信号接受器、接口或驱动器,以指示所述流体方向控制阀(12)移动至使驱动流体的源路在驱动互连流体可驱动致动器(940f、941f、942f)以在操作用于启动注射周期的方向上移动和在操作用于结束注射周期的方向上移动的方向上流动的位置;
其中所述信号转换器(1500)互连至所述机器控制器(MC)或控制单元(HPU),所述信号转换器(1500)接收所述方向控制阀兼容信号(VPS)并且将其转换成命令信号(MOPCS、PDCVS),所述命令信号(MOPCS、PDCVS)兼容电动致动器(940e、941e、942e)的信号接受器或接口或比例方向控制阀(V、V1、V2)的信号接受器或接口,所述比例方向控制阀(V、V1、V2)驱动了流体驱动致动器(940p、941p、942p);
其中所述信号转换器(1500)包括处理器,所述处理器将所述命令信号(MOPCS、PDCVS)转换成由所述电动致动器(940e、941e、942e)的所述信号接受器或接口或由所述比例方向控制阀(V、V1、V2)的所述信号接受器或接口可用的形式、频率、动力或格式,以分别引起所述电动致动器(940e、941e、942e)或所述比例方向控制阀(V、V1、V2)在操作用于启动注射周期或结束注射周期的方向上进行驱动。
31.一种注射成型设备(10),所述注射成型设备(10)包括注射成型机器(13),所述注射成型机器(13)将注射流体(18)的流注射至加热歧管(40),所述加热歧管(40)将所述注射流体(18)分配至流通道,所述流通道将所述注射流体递送至模具腔室(30)的浇口(32、34、36),所述注射成型设备(10)包括:
致动器(940、941、942),所述致动器(940、941、942)包括具有驱动轴线(Y)的转子(940r、941r、942r)和与所述转子(940r、941r、942r)互连的驱动器(940dr、941dr、942dr),所述驱动器(940dr、941dr、942dr)适于可控地驱动所述转子绕着所述驱动轴线(Y)可旋转,所述驱动器(940dr、941dr、942dr)从电驱动装置(940d、941d、942d)接收电能或动力,
所述电驱动装置(940d、941d、942d)包括接口,所述接口在注射周期过程期间接收电能或动力并以可控变化量将其可控地分配至所述驱动器(940dr、941dr、942dr),
所述致动器包括壳体(940h、941h、942h),所述壳体(940h、941h、942h)容纳所述转子(940r、941r、942r)和所述驱动器(940dr、941dr、942dr),所述电驱动装置(940d、941d、942d)容纳于所述壳体(940h、941h、942h)内或安装于所述壳体(940h、941h、942h)上或安装至所述壳体(940h、941h、942h)以与之导热连通或接触,
其中所述壳体(940h、941h、942h)安装于所述加热歧管(40)附近或相对于所述加热歧管(40)布置,使得所述壳体(940h、941h、942h)和所述电驱动装置(940d、941d、942d)的一者或另一者或两者与所述加热歧管(40)基本热连通或热接触。
32.根据权利要求31所述的设备,其中所述致动器(940、941、942)包括驱动器(940dr、941dr、942dr),所述驱动器(940dr、941dr、942dr)包括定子和电枢的一者或多者,所述定子和所述电枢互连至可旋转安装的转子(940r、941r、942r),使得当所述驱动器(940dr、941dr、942dr)在应用和接收电能或动力后旋转时,所述转子(940r、941r、942r)旋转。
33.根据权利要求31所述的设备,其中所述转子(940r、941r、942r)具有驱动轴线(Y),所述驱动器(940dr、941dr、942dr)互连至所述转子(940r、941r、942r)并且适于可控地驱动所述转子(940r、941r、942r)绕着所述驱动轴线(Y)可旋转。
34.根据权利要求31所述的设备,其中所述驱动器(940dr、941dr、942dr)从电驱动装置(940d、941d、942d)接收电能或动力。
35.根据权利要求31所述的设备,其中所述电驱动装置在注射周期过程期间从动力源(PS)接收电能或动力并且以可控变化量将所接收电能或动力可控地分配至所述驱动器(940dr、941dr、942dr)。
36.根据权利要求31所述的设备,其中所述壳体(940h、941h、942h)安装于所述加热歧管(40)物理附近或相对于所述加热歧管(40)布置,或与所述加热歧管(40)直接或间接热传导连通或接触,使得所述壳体(940h、941h、942h)和所述电驱动装置(940d、941d、942d)的一者或另一者或两者与所述加热歧管(40)基本热连通或热接触。
37.根据权利要求31所述的设备,其中所述壳体(940h、941h、942h)和所述电驱动装置(940d、941d、942d)安装成与所述加热歧管(40)直接热传导连通或接触。
38.根据权利要求37所述的设备,其中所述壳体(940h、941h、942h)和所述电驱动装置(940d、941d、942d)安装于安装架上或安装至所述安装架,所述安装架包括金属材料,所述安装架安装成与所述加热歧管(40)直接金属对金属接触或连通。
39.根据权利要求31所述的设备,其中所述电驱动装置(940d、941d、942d)包括脉宽调制器(PWM),所述脉宽调制器将所接收电能或动力转换成正弦电压波形,每个正弦电压波形适于驱动所述驱动器(940dr、941dr、942dr)的对应相位线圈。
40.根据权利要求39所述的设备,其中所述脉宽调制器(PWM)包括逆变器或比较器。
41.根据权利要求39所述的设备,其中所述脉宽调制器(PWM)包括三相逆变器,所述三相逆变器将从所述接口所接收的电能或动力转换成三个正弦电压波形,这些正弦电压波形的每一者适于驱动所述驱动器的三个相位线圈的对应一者。
42.根据权利要求39所述的设备,其中在所述脉宽调制器(PWM)处接收或由所述脉宽调制器(PWM)接收所述电能或动力。
43.根据权利要求39所述的设备,其中所述电驱动装置(940d、941d、942d)的所述接口适于从所述注射成型设备(10)的控制器(16)接收一个或多个控制信号并且基于所述一个或多个控制信号而将从动力源(PS)所接收的电能或动力转换成正弦波形。
44.根据权利要求43所述的设备,其中所述接口包括所述脉宽调制器(PWM),所述脉宽调制器基于所述一个或多个控制信号而将从所述动力源所接收的电能或动力转换成正弦波形。
45.根据权利要求43所述的设备,其中由所述接口所接收的所述一个或多个控制信号包括控制信息,所述控制信息引起所述脉宽调制器(PWM)将所接收电能或动力转换成正弦波形,所述正弦波形适于驱动所述驱动器的所述对应相位线圈以调整所述转子(940r、941r、942r)的位置、速度或扭矩的一者或多者。
46.根据权利要求43所述的设备,其中所述一个或多个控制信号包括在所述电驱动装置处从所述控制器(16)所接收的模拟电信号。
47.根据权利要求43所述的设备,其中所述电驱动装置(940d、941d、942d)包括数字信号接收装置(16r)和数字信号传送装置(16s)的一者或另一者或两者,其中:所述数字信号接收装置(16r)和数字信号传送装置(16s)适于在所述注射成型设备(10)的所述电驱动装置(940d、941d、942d)和所述控制器(16)之间接收和传送数字信号;和其中,所述数字信号包括所述一个或多个控制信号,其中所述一个或多个控制信号为从所述控制器所接收的数字控制信号。
48.根据权利要求47所述的设备,其中所述数字控制信号包括不同位置命令、不同电流命令和不同速度命令的一者或多者。
49.根据权利要求39所述的设备,其中数字信号接收和传送装置适于从所述致动器接收数字信号,其中:
从所述致动器所接收的所述数字信号包括对应于所述致动器和所述转子的一者或多者的操作的一个或多个反馈信号;和
所述脉宽调制器将从所述接口所接收的所述电能或动力转换成正弦波形,所述正弦波形适于至少部分地基于所述一个或多个反馈信号而驱动所述驱动器的所述对应相位线圈。
50.根据权利要求49所述的设备,其中从所述致动器所接收的所述一个或多个反馈信号包括增量反馈信号和绝对反馈信号的一者或多者。
51.根据权利要求31所述的设备,其中所述致动器的所述壳体(940h、941h、942h)以其中阀销(1040、1041、1042)适于沿着线性轴线(X)进行驱动的布置互连至线性行进转换器(940I、941I、942I),所述线性轴线(X)为相对于所述驱动轴线(Y)非共轴的,所述线性行进转换器(940I、941I、942I)安装成或设置成与所述加热歧管(40)热传导连通。
52.根据权利要求51所述的设备,其中所述线性行进转换器(940I、941I、942I)安装于所述加热歧管(40)或夹持板(80)的一者或另一者或两者上或安装至所述加热歧管(40)或夹持板(80)的一者或另一者或两者。
53.根据权利要求52所述的设备,其中所述线性行进转换器包括转换器壳体(940lh),所述转换器壳体(940lh)安装成与所述加热歧管(40)直接或间接热传导接触,所述壳体(940h、941h、942h)连接至所述转换器壳体(940lh)以与之导热接触。
54.根据权利要求51所述的设备,其中所述线性行进转换器包括转换器壳体(940lh),所述转换器壳体(940lh)安装于安装架上或安装至所述安装架,所述安装架包括金属材料,所述安装架安装成与所述加热歧管(40)直接金属对金属接触或连通。
55.根据权利要求31所述的设备,其中所述壳体(940h、941h、942h)安装于夹持板(80)上或安装至所述夹持板(80),使得所述壳体(940h、941h、942h)和所述电驱动装置(940d、941d、942d)的一者或另一者或两者与所述加热歧管(40)基本热连通。
56.根据权利要求31所述的设备,还包括信号转换器(1500)以用于转换由注射成型设备(10)所生成的信号;所述注射成型设备(10)包括具有生成注射流体(18)的可驱动旋转筒体螺杆(BS)的注射成型机器(IMM),从所述注射成型机器(IMM)接收注射流体(18)并且将所述注射流体(18)分配至一个或多个浇口(32、34、36)的加热歧管(40),具有与所述浇口连通以接收所述注射流体(18)的腔室(30)的模具(33);其中所述注射成型机器(IMM)包括机器控制器(MC)或控制单元(HPU),所述控制单元(HPU)生成一个或多个方向控制阀兼容信号(VPS);其中所述方向控制阀兼容信号(VPS)兼用于标准流体方向控制阀(12)的信号接受器、接口或驱动器,以指示所述流体方向控制阀(12)移动至使驱动流体的源路在驱动互连流体可驱动致动器(940f、941f、942f)以在操作用于启动注射周期的方向上移动和在操作用于结束注射周期的方向上移动的方向上流动的位置;
其中所述信号转换器(1500)互连至所述机器控制器(MC)或控制单元(HPU),所述信号转换器(1500)接收所述方向控制阀兼容信号(VPS)并且将其转换成命令信号(MOPCS、PDCVS),所述命令信号(MOPCS、PDCVS)兼容电动致动器(940e、941e、942e)的信号接受器或接口或比例方向控制阀(V、V1、V2)的信号接受器或接口,所述比例方向控制阀(V、V1、V2)驱动了流体驱动致动器(940p、941p、942p);
其中所述信号转换器(1500)包括处理器,所述处理器将所述命令信号(MOPCS、PDCVS)转换成由所述电动致动器(940e、941e、942e)的所述信号接受器或接口或由所述比例方向控制阀(V、V1、V2)的所述信号接受器或接口可用的形式、频率、动力或格式,以分别引起所述电动致动器(940e、941e、942e)或所述比例方向控制阀(V、V1、V2)在操作用于启动注射周期或结束注射周期的方向上进行驱动。
57.一种注射成型设备(10),所述注射成型设备(10)包括注射成型机器(13),所述注射成型机器(13)将注射流体(18)的流注射至加热歧管(40),所述加热歧管(40)将所述注射流体(18)分配至流通道,所述流通道将所述注射流体递送至模具腔室(30)的浇口(32、34、36),所述注射成型设备(10)包括:
致动器(940、941、942),所述致动器(940、941、942)包括具有驱动轴线(Y)的转子(940r、941r、942r)和与所述转子(940r、941r、942r)互连的驱动器(940dr、941dr、942dr),所述驱动器(940dr、941dr、942dr)适于可控地驱动所述转子绕着所述驱动轴线(Y)可旋转,所述驱动器(940dr、941dr、942dr)从电驱动装置(940d、941d、942d)接收电能或动力,
所述电驱动装置(940d、941d、942d)包括接口,所述接口在注射周期的过程期间接收电能或动力并且以可控变化量将其可控地分配至所述驱动器(940dr、941dr、942dr),所述电驱动装置(940d、941d、942d)包括脉宽调制器(PWM),所述脉宽调制器(PWM)将所接收电能或动力转换成正弦电压波形,每个正弦电压波形适于驱动所述驱动器(940dr、941dr、942dr)的对应相位线圈,
所述致动器具有壳体(940h、941h、942h),所述壳体(940h、941h、942h)容纳所述转子(940r、941r、942r)和所述驱动器(940dr、941dr、942dr),所述壳体适于支撑所述转子(940r、941r、942r),使得所述转子为驱动地可旋转的,
所述电驱动装置(940d、941d、942d)容纳于所述壳体(940h、941h、942h)内或安装于所述壳体(940h、941h、942h)上或安装至所述壳体(940h、941h、942h),其中所述壳体(940h、941h、942h)安装于所述加热歧管(40)附近或相对于所述加热歧管(40)布置,使得所述壳体(940h、941h、942h)和所述电驱动装置(940d、941d、942d)的一者或另一者或两者与所述加热歧管(40)基本热连通或热接触。
58.根据权利要求57所述的设备,其中所述电驱动装置(940d、941d、942d)在注射周期过程期间从动力源(PS)接收电能或动力并且以可控变化量将所接收电能或动力可控地分配至所述驱动器(940dr、941dr、942dr)。
59.根据权利要求57所述的设备,其中所述脉宽调制器(PWM)包括逆变器或比较器。
60.根据权利要求57所述的设备,其中所述脉宽调制器(PWM)包括三相逆变器,所述三相逆变器将从所述接口所接收的电能或动力转换成三个正弦电压波形,这些正弦电压波形的每一者适于驱动所述驱动器的三个相位线圈的对应一者。
61.根据前述权利要求57至60中任一项所述的设备,其中在所述脉宽调制器(PWM)处所接收或由其所接收的所述电能或动力包括DC总线电压。
62.根据权利要求57所述的设备,其中所述电驱动装置(940d、941d、942d)的所述接口适于从所述注射成型设备(10)的控制器(16)接收一个或多个控制信号并且基于所述一个或多个控制信号而将从动力源(PS)所接收的电能或动力转换成正弦波形。
63.根据权利要求57所述的设备,其中所述接口包括所述脉宽调制器(PWM),所述脉宽调制器基于所述一个或多个控制信号而将从动力源所接收的电能或动力转换成正弦波形。
64.根据权利要求57所述的设备,其中由所述接口所接收的所述一个或多个控制信号包括控制信息,所述控制信息引起所述脉宽调制器(PWM)将所接收电能或动力转换成正弦波形,所述正弦波形适于驱动所述驱动器的所述对应相位线圈以调整所述转子(940r、941r、942r)的位置、速度或扭矩的一者或多者。
65.根据权利要求62所述的设备,其中所述一个或多个控制信号包括在所述电驱动装置处从所述控制器(16)所接收的模拟电信号。
66.根据权利要求62所述的设备,其中所述电驱动装置(940d、941d、942d)包括数字信号接收装置(16r)和数字信号传送装置(16s)的一者或另一者或两者,其中:所述数字信号接收装置(16r)和数字信号传送装置(16s)适于在所述注射成型设备(10)的所述电驱动装置(940d、941d、942d)和所述控制器(16)之间接收和传送数字信号;和其中,所述数字信号包括所述一个或多个控制信号,其中所述一个或多个控制信号为从所述控制器所接收的数字控制信号。
67.根据权利要求66所述的设备,其中所述数字控制信号包括不同位置命令、不同电流命令和不同速度命令的一者或多者。
68.根据权利要求66所述的设备,其中所述数字信号接收装置(16r)和数字信号传送装置(16s)适于从所述致动器接收数字信号,其中:从所述致动器所接收的所述数字信号包括对应于所述致动器和所述转子的一者或多者的操作的一个或多个反馈信号。
69.根据权利要求68所述的设备,其中所述脉宽调制器将从所述接口所接收的所述电能或动力转换成正弦波形,所述正弦波形适于至少部分地基于所述一个或多个反馈信号而驱动所述驱动器的所述对应相位线圈。
70.根据权利要求57所述的设备,其中从所述致动器所接收的所述一个或多个反馈信号包括增量反馈信号和绝对反馈信号的一者或多者。
71.根据权利要求57所述的设备,其中所述壳体(940h、941h、942h)和所述电驱动装置(940d、941d、942d)安装成与所述加热歧管(40)直接热传导连通或接触。
72.根据权利要求71所述的设备,其中所述壳体(940h、941h、942h)和所述电驱动装置(940d、941d、942d)安装于安装架上或安装至所述安装架,所述安装架包括金属材料,所述安装架安装成与所述加热歧管(40)直接金属对金属接触或连通。
73.根据权利要求62所述的设备,其中所述致动器的所述壳体(940h、941h、942h)以其中阀销(1040、1041、1042)适于沿着线性轴线(X)进行驱动的布置互连至线性行进转换器(940I、941I、942I),所述线性轴线(X)为相对于所述驱动轴线(Y)非共轴的,所述线性行进转换器(940I、941I、942I)安装成或设置成与所述加热歧管(40)热传导连通。
74.根据权利要求73所述的设备,其中所述线性行进转换器(940I、941I、942I)安装于所述加热歧管(40)或夹持板(80)的一者或另一者或两者上或安装至所述加热歧管(40)或夹持板(80)的一者或另一者或两者。
75.根据权利要求57所述的设备,其中所述壳体(940h、941h、942h)安装于夹持板(80)上或安装至所述夹持板(80),使得所述壳体(940h、941h、942h)和所述电驱动装置(940d、941d、942d)的一者或另一者或两者与所述加热歧管(40)基本热连通。
76.根据权利要求74所述的设备,还包括安装架(2000),所述安装架(2000)包括导热材料,所述安装架(2000)具有设置于所述夹持板(80)和所述致动器壳体(940h)之间的第一热传导表面(2000is)和第二热传导表面(2000ms),所述致动器壳体(940h)的表面(940ls)安装成与所述第一热传导表面(2000is)热连通或接触,并且所述夹持板(80)的表面(80ms)安装成与所述第二热传导表面(2000ms)热连通或接触,其中所述安装架(2000)的所述第二热传导表面(2000ms)适于推动成与所述夹持板(80)的所述表面(80ms)压缩(dsf)导热接触或连通。
77.根据权利要求76所述的设备,其中所述安装架(2000)包括设置于所述致动器壳体(940h)和所述夹持板(80)之间的弹性可压缩弹簧(2002),所述弹性可压缩弹簧(2002)适于将所述安装架(2000)的所述第二热传导表面(2000ms)推动成与所述夹持板(80)的所述表面(80ms)压缩(dsf)导热接触或连通。
78.根据权利要求77所述的设备,其中所述弹性可压缩弹簧(2002)包括弹性可弯曲(2002j)的一个或多个弹性可压缩臂(2002a)并且具有致动器接合表面(2002us),所述致动器接合表面(2002us)适于接合所述致动器壳体(940h)的互补表面(940us),所述弹性可压缩弹簧(2002)、所述安装架(2000)和所述夹持板布置成使得当所述致动器壳体(940h)、所述安装架(2000)和所述夹持板组装并且所述加热歧管(40)带至操作温度时所述弹性可压缩臂(2002a)弯曲,以引起所述致动器接合表面(2002us)压缩地接合(USF)所述互补表面(940us)并且将所述安装架(2000)的所述第二热传导表面(2000ms)推动成与所述夹持板(80)的所述表面(80ms)的压缩(dsf)导热接触或连通。
79.根据权利要求57所述的设备,还包括信号转换器(1500)以用于转换由注射成型设备(10)所生成的信号;所述注射成型设备(10)包括具有生成注射流体(18)的可驱动旋转筒体螺杆(BS)的注射成型机器(IMM),从所述注射成型机器(IMM)接收注射流体(18)并且将所述注射流体(18)分配至一个或多个浇口(32、34、36)的加热歧管(40),具有与所述浇口连通以接收所述注射流体(18)的腔室(30)的模具(33);其中所述注射成型机器(IMM)包括机器控制器(MC)或控制单元(HPU),所述控制单元(HPU)生成一个或多个方向控制阀兼容信号(VPS);其中所述方向控制阀兼容信号(VPS)兼用于标准流体方向控制阀(12)的信号接受器、接口或驱动器,以指示所述流体方向控制阀(12)移动至使驱动流体的源路在驱动互连流体可驱动致动器(940f、941f、942f)以在操作用于启动注射周期的方向上移动和在操作用于结束注射周期的方向上移动的方向上流动的位置;
其中所述信号转换器(1500)互连至所述机器控制器(MC)或控制单元(HPU),所述信号转换器(1500)接收所述方向控制阀兼容信号(VPS)并且将其转换成命令信号(MOPCS、PDCVS),所述命令信号(MOPCS、PDCVS)兼容电动致动器(940e、941e、942e)的信号接受器或接口或比例方向控制阀(V、V1、V2)的信号接受器或接口,所述比例方向控制阀(V、V1、V2)驱动了流体驱动致动器(940p、941p、942p);
其中所述信号转换器(1500)包括处理器,所述处理器将所述命令信号(MOPCS、PDCVS)转换成由所述电动致动器(940e、941e、942e)的所述信号接受器或接口或由所述比例方向控制阀(V、V1、V2)的所述信号接受器或接口可用的形式、频率、动力或格式,以分别引起所述电动致动器(940e、941e、942e)或所述比例方向控制阀(V、V1、V2)在操作用于启动注射周期或结束注射周期的方向上进行驱动。
80.根据权利要求79所述的设备,其中所述方向控制阀兼容信号(VPS)包括预定电压或幅值的电压信号,所述电压信号表示所述注射成型机器(IMM)的所述筒体螺杆(BS)的预定旋转位置,所述注射成型机器(IMM)在所述设备内生成加压注射流体(18)。
81.根据权利要求79所述的设备,其中所述注射成型设备(10)还包括一个或多个位置传感器(950、951、952、SN、SC、SPSR、BPSR),所述一个或多个传感器(950、951、952、SN、SC、SPSR、BPSR)检测并生成一个或多个传感器信号,所述一个或多个传感器信号表示电动致动器(940e、941e、942e)或其相关阀销(1040、1041、1042)的一个或多个旋转或线性位置、所述加热歧管(40)的流体通道(19)内或喷嘴通道(42、44、46)内或所述模具(33)的所述腔室(30)内或所述注射成型机器(IMM)的筒体内的所述注射流体(18)的压力或温度,所述注射成型设备(10)包括致动器控制器(16),所述致动器控制器(16)接收并使用程序形式的所述一个或多个传感器信号,所述一个或多个传感器信号:
指示所述电动致动器(940e、941e、942e)或其相关阀销(1040、1041、1042)在所述注射周期的过程期间行进至对应于注射流体压力的预定曲线、线性或旋转销轴位置、线性致动器或阀销位置、筒体螺杆位置、筒体压力或致动器驱动装置流体压力的位置,或,
指示所述电动致动器(940e、941e、942e)或其相关阀销(1040、1041、1042),使得所述阀销在所选上游行程路径上以减小速度从上游的闭合浇口位置撤回,或,
指示所述电动致动器(940e、941e、942e)或其相关阀销(1040、1041、1042)行进,使得所述阀销在所选行程路径上以减小速度在下游进行驱动,其中所述销轴的远侧末端端部从所述浇口的上游行进至浇口闭合位置,或,
指示所述电动致动器(940e、941e、942e)或其相关阀销(1040、1041、1042)行进,使得所述阀销在上游或下游驱动至浇口闭合位置和完全上游位置之间的中间位置,其中所述阀销在所述注射周期的过程期间维持于所述中间位置所需时间段,其中在所述中间位置所述阀销的所述远侧末端端部将所述注射的注射流限制为小于最大流。
82.根据权利要求57所述的设备,其中所述电驱动装置(940d、941d、942d)容纳于导热壳体本体(940ds)之内、或安装在导热壳体本体(940ds)之上或安装至所述导热壳体本体(940ds),所述导热壳体本体(940ds)容易可附接至所述壳体(940h、941h、942h)和从其可脱离,所述容易可附接和可脱离导热壳体本体(940ds)以使得所述电驱动装置(940d、941d、942d)在附接时与所述壳体(940h、941h、942h)直接导热接触或连通的布置可附接或可安装至所述壳体(940h、941h、942h)。
83.根据权利要求73所述的设备,其中所述阀销(1040、1041)的一者或多者具有末端端部(1142、1155),所述一个或多个所选致动器(940、941、942)可控地指示成使相关阀销沿着下游浇口闭合位置(GC)和一个或多个中间上游浇口打开位置(COP、COP2)之间的行程路径在上游移动,所述下游浇口闭合位置(GC)为其中所述阀销的所述末端端部(1142、1155)阻塞所述浇口(34、36)的位置以防止流体材料流动至模具腔室中,所述一个或多个中间上游浇口打开位置(COP、COP2)为所述下游浇口闭合位置和所述中间上游浇口打开位置上游的行程结束位置(EOS)之间的预定位置,其中所述浇口(34、36)在所述阀销(1040、1041)处于所述一个或多个中间上游浇口打开位置(COP、COP2)时部分地打开并且所述浇口在所述阀销处于所述行程结束位置时更完全地打开,所述设备包括:
位置传感器(950、951、952),所述位置传感器(950、951、952)感测所选阀销或相关所选致动器(941)的位置,
所述控制器(16),所述控制器(16)包括指令,所述指令指示所述所选致动器:
响应于由控制器从位置传感器所接收的信号,在阀销的行程过程中以一个或多个所选中间速度在上游将阀销驱动通过一个或多个中间上游浇口打开位置,该信号表示阀销设置于一个或多个中间上游浇口打开位置,
在所述阀销的上游行程过程期间以高于所述一个或多个所选中间速度的上游速度在上游将所述阀销在所述一个或多个中间上游浇口打开位置和所述行程结束(EOS)位置之间驱动。
84.根据权利要求83所述的设备,其中所述设备包括:
第一和第二致动器,所述第一和第二致动器分别互连至具有末端端部(1142、1155)的第一和第二阀销,所述第二致动器由所述控制器(16)指示成沿着行程路径(RP,RP2)在下游浇口闭合位置(GC)、一个或多个中间上游浇口打开位置(COP、COP2)和行程结束位置(EOS)之间驱动上游的所述第二阀销,所述注射流体(18、NM、100b)在所述行程结束位置(EOS)以所选最大速率流动通过所述浇口,所述下游浇口闭合位置(GC)为其中所述阀销的所述末端端部阻塞所述浇口(32、34)的位置以防止流体材料流动至所述模具腔室中,所述一个或多个中间上游浇口打开位置(COP、COP2)为所述下游浇口闭合位置(GC)和所述行程结束位置(EOS)之间的预定位置,
其中至少一个位置传感器(951)感测所述第二阀销或所述第二致动器的位置,
所述控制器(16)至少部分地根据指示所述第二致动器的指令而控制所述第二致动器的移动:
以在流体材料(100p)已注射通过第一浇口并且向下游流动通过所述腔室(30)之后打开第二浇口,和
以响应于所述位置传感器(951)的信号而在所述第二阀销的行程过程中以一个或多个所选中间速度将上游的所述第二阀销驱动通过所述一个或多个中间上游浇口打开位置(COP、COP2),所述信号表示所述第二阀销设置于所选中间上游浇口打开位置,和
以响应于所述位置传感器(951)的信号而以高于所述一个或多个所选中间速度的速度驱动所述第二阀销,所述信号表示所述第二阀销设置于所述所选中间上游浇口打开位置(COP、COP2)。
85.根据权利要求84所述的设备,其中所述控制器(16)包括指令,所述指令指示第二致动器在注射通过第一浇口的所述流体材料(100p)已向下游经过第二浇口流动通过所述腔室(30)之后打开第二浇口。
86.一种执行注射成型周期的方法,所述方法包括操作如权利要求1所述的设备以执行注射周期。
87.一种执行注射成型周期的方法,所述方法包括操作如权利要求31所述的设备以执行注射周期。
88.一种执行注射成型周期的方法,所述方法包括操作如权利要求57所述的设备以执行注射周期。
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