TW202116528A - 氣體反壓系統 - Google Patents

Abstract

一種氣體反壓系統，應用於射出成型機，包括：加壓器，壓縮氣體；儲氣槽，儲存氣體並連接儲氣壓力感測器；切換閥，具備氣孔以調節輸出氣體到模具，並連接進氣壓力感測器以偵測氣體進入模具內的壓力值；合模感測器/開關，偵測模具的開啟與閉合時間點；以及控制單元，依據閉合時間點，控制切換閥開啟氣孔供氣到模具，以使一般射出成型機具備氣體反壓功能而提升射出產品的表面品質。

Description

氣體反壓系統

本發明是有關於一種氣體反壓系統，特別是有關於一種應用於射出成型機的氣體反壓系統。

氣體反壓技術(Gas Counter Pressure Technology, GCP)是在射出成型機(Injection Molding Machine)的模具模穴內先行充填氣體，例如氮氣、二氧化碳等，並保持預定的反壓壓力值，直到流動熔膠被注入模穴完成後為止，此技術可以明顯地改善發泡成品的表面品質。

但是，由於一般或舊型的射出成型機上並無氣體加壓充填等設備，因此若要在不同規格、廠牌、多數的射出成型機中增加氣體反壓功能，是目前本領域業者所亟欲克服的課題。

本發明是有關於一種氣體反壓系統，用以連接多數、不同廠牌與規格的一般射出成型機，使其具有氣體反壓功能以大幅改善射出成品的表面品質，不但可提升舊型機生產品質，亦可達到整合生產的效益。

根據本發明的一實施例，提供一種應用於射出成型機的氣體反壓系統，主要包括：加壓器以壓縮氣體；儲氣槽以儲存氣體並連接儲氣壓力感測器；切換閥具備氣孔以調節輸出氣體到模具，並連接進氣壓力感測器以偵測氣體進入模具內的壓力值；合模感測器/開關以偵測模具的開啟與閉合時間點；以及控制單元依據閉合時間點，控制切換閥開啟氣孔供氣到模具，以使一般射出成型機具備氣體反壓功能。本氣體反壓系統亦可同時連接多部射出成型機實施。

為了準確理解本發明內容，下文特舉出實施例並配合所附圖式詳細說明如下：

以下內文是藉由一實施範例進行詳細說明，但非用以限制或縮減本發明解釋範圍。

依照本發明的一實施例，提出一種應於射出成型機的氣體反壓系統，請參照圖1，此圖顯示一氣體反壓系統10應用於一射出成型機Mi，此射出成型機Mi可為一般不具備氣體反壓功能的舊型成型機，但其模具Md內部(模穴)則必須具有氣體通路(未圖示)以連通模穴與外部，以供氣體由外部進入模穴。氣體反壓系統10主要由一控制單元11、加壓器12、儲氣槽13、切換閥14及若干氣體管路(具箭頭實線，箭頭指向即為氣體流向)、感測器或開關等所組成。氣源GS則為一裝填氣體(氮氣、二氧化碳)的氣瓶。

圖1再顯示氣體反壓系統10的控制單元11，例如是一具備資料及訊號接收、轉換、儲存、計算與輸出控制指令等功能的計算器，分別電性連接(虛線)加壓器12，例如氣體增壓泵等以啟動壓縮來自外部氣源GS的氣體，與電性連接(虛線)切換閥14，例如電磁閥、比例閥等以閥位切換方式控制其氣孔(未圖示)的全開啟、全封閉或部分開啟(微調)；同時也電性連接(虛線)儲氣壓力感測器PSr以接收儲氣槽13內的儲氣壓力值Pr訊號、電性連接(虛線)進氣壓力感測器Psi以接收進入模具Md內的進氣壓力值Pi訊號，與電性連接(虛線)合模感測器或開關LS以接收模具Md開合狀態的合模訊號Sc。上述壓力感測器PSr/Psi舉例是裝設在可準確偵測壓力值Pr/Pi訊號的適當位置上，而合模感測器或開關LS則是裝設在可正確偵測模具Md開啟與閉合(合模)時間點的位置上，型式可選擇接觸型開關或非接觸型感測器，本發明對此均不設限。

由於氣體反壓系統10是應用於一般不具備氣體反壓功能的射出成型機Mi上，因此控制單元11必須控制加壓器12可適時啟動而使儲氣槽13內的儲氣壓力值Pr長時間保持穩定，例如大於反壓壓力值Pgcp，及控制切換閥14可適時切換閥位以調節氣孔大小而對模具Md進行供氣，使進氣壓力值Pi長時間相等或約略相等於反壓壓力值Pgcp；此反壓壓力值Pgcp是指模穴內預訂的氣體壓力值，此值與射出成品的材質、尺寸等有關。同時控制單元11可藉由合模訊號Sc偵測模具Md的開啟與閉合的時間點，由閉合時間點起決定控制切換閥14開始對模具Md供氣(氣孔開啟)，二時間點期間內並且保持壓力值Pi等於反壓壓力值Pgcp(氣孔微調)，直到開啟時間點到達為止(氣孔關閉，停止供氣並排出模穴內氣體)。

由於在一般射出成型機Mi裝設本發明氣體反壓系統10，並再配合模具Md與氣源GS後，便得以提升為具備生產高表面品質射出成品的氣體反壓機型，然模具Md完成閉合狀態的時間點將是啟動輸入氣體進入模具Md的開始時間點，也即是射出程序的開始，而確定模具Md閉合時間點就是依據合模感測器/開關LS的合模訊號Sc來決定，同理在模具Md的開啟時間點上時，合模感測器/開關LS將發出開模訊號So通知控制單元11射出程序已結束。本發明所應用的射出成型機Mi，除僅需裝設感測器與模具外，其餘原射出作業參數，例如注膠溫度、合模壓力、合模時間等均無須更動。

上述說明是以單一氣體反壓系統10連接單一射出成型機Mi實施為例，但是現今仍有多數舊型成型機正常使用中，因此若能增加切換閥14氣孔的數量與裝設合模感測器/開關LS後，僅以單一氣體反壓系統10同時連接並控制多部射出成型機Mi，使均具有氣體反壓功能將確屬可行且符合生產效益，請見圖2所示，此圖顯示以單一氣體反壓系統10連接多部射出成型機Mi為例，此多部成型機Mi各自裝設了模具Md、進氣壓力感測器PSi及合模感測器/開關LS，而且也各自以電性連接(虛線)方式，將不同的進氣壓力值Pi訊號與合模訊號Sc傳送到控制單元11，控制單元11再依據各訊號對各部成型機Mi進行獨立的氣體反壓控制，其實施內容則與前段說明相同。

具備氣體反壓功能的新型射出成型機，在裝設適當模具後確實可提升射出成品的表面品質，然而購置費用將甚高且在既有舊型成型機尚堪使用下，因此以本發明的氣體反壓系統10在僅增加若干感測器/開關後，便可連接並控制單一或多部成型機而使具備氣體反壓功能，不僅將大幅提升生產效能，也可收到整合生產效益，確實具備發明專利條件。

綜上所述，即使上文已以實施範例揭露本發明，然對本技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明意旨下，所為的各種刪減、置換或合併等，均不可用以限定或脫離本發明。

10:氣體反壓系統 11:控制單元 12:加壓器 13:儲氣槽 14:切換閥 GS:氣源 Md:模具 Mi:射出成型機 LS:合模感測器/合模開關 PSi:進氣壓力感測器 PSr:儲氣壓力感測器 Pi:進氣壓力值 Pr:儲氣壓力值 Pgcp:反壓壓力值 Sc:合模訊號 So:開模訊號

圖1為本發明一氣體反壓系統應用於射出成型機的架構圖。 圖2為如圖1的氣體反壓系統連接多部射出成型機的架構圖。

10:氣體反壓系統

11:控制單元

12:加壓器

13:儲氣槽

14:切換閥

GS:氣源

Md:模具

Mi:射出成型機

PSi、PSr:壓力感測器

LS:合模感測器/開關

Claims (8)

1. 一種氣體反壓系統，應用於射出成型機，該射出成型機裝設模具，該氣體反壓系統包括： 加壓器，接收並壓縮氣體； 儲氣槽，連接該加壓器以儲存該氣體，並連接儲氣壓力感測器以偵測儲氣壓力值； 切換閥，連接該儲氣槽並具備氣孔以輸出該氣體到該模具，並連接進氣壓力感測器以偵測進氣壓力值； 合模感測器/開關，偵測該模具的開啟時間點與閉合時間點；以及 控制單元，依據該儲氣壓力值以決定啟動該加壓器，及依據該開啟時間點或該閉合時間點以決定控制該切換閥調節該氣孔大小或關閉。
2. 如申請專利範圍第1項所述的氣體反壓系統，其中該控制單元啟動該加壓器以使該儲氣壓力值大於預定的反壓壓力值。
3. 如申請專利範圍第2項所述的氣體反壓系統，其中該控制單元控制該切換閥以使該進氣壓力值約略相等於該反壓壓力值。
4. 如申請專利範圍第1項所述的氣體反壓系統，其中該合模感測器/開關是裝設於該射出成型機或該模具上，型式為接觸式或非接觸式。
5. 如申請專利範圍第1項所述的氣體反壓系統，其中該控制單元依據該閉合時間點以決定控制該切換閥開啟該氣孔，以輸出該氣體到該模具。
6. 如申請專利範圍第1項所述的氣體反壓系統，其中該控制單元依據該開啟時間點以決定控制該切換閥關閉該氣孔。
7. 如申請專利範圍第1項所述的氣體反壓系統，其中該切換閥再具備多數氣孔並分別連接其他多數模具，以分別輸出該氣體到該些模具。
8. 如申請專利範圍第7項所述的氣體反壓系統，其中再包括多數合模感測器/開關以分別偵測該些模具的開啟時間點與閉合時間點。

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