TW202126463A - 射出成型之熔體壓力控制 - Google Patents

Abstract

本發明揭示了一種用於在一射出成型材料中調整熔體壓力之方法及系統，該方法及系統允許計算待射出之一熔融塑膠材料之一熔體壓力，並基於該經計算熔體壓力及一期望熔體壓力而調整一射出成型機之操作。使用該塑膠熔體壓力判定方法及系統對一射出成型週期進行此控制會允許生產品質及一致性提高之零件。

Description

射出成型之熔體壓力控制

本揭示案大體上係關於射出成型，且更特定言之，係關於用於使用測力計值或液壓值結合併有液壓優點、摩擦力及熔體壓縮之演算法而更準確地判定射出成型機之實際塑膠熔體壓力的方法。

射出成型為常用於大量製造由熱塑性材料構成之零件之技術。在重複射出成型製程期間，將通常呈小糰粒或珠粒形式之熱塑性樹脂引入射出成型機中，該射出成型機使糰粒在加熱、壓力及剪切下熔融。在射出成型週期中，熔融的熱塑性材料強行射出至具有特定期望空穴形狀之模穴中。將射出塑膠在壓力下保持在模穴中，且隨後冷卻且作為形狀與模具之空穴形狀極其相似的固化零件移除。單個模具可具有任何數目之個別空穴，該等個別空穴可藉由將熔融樹脂流引導至空穴中之澆口連接至流動通道。典型射出成型程序大體上包含四個基本操作：（1）在射出成型機中加熱塑膠以使塑膠在壓力下流動；（2）將熔融塑膠射出至已閉合的兩個半模之間界定的一或多個模穴中；（3）使塑膠在壓力下在一或多個空穴中冷卻且硬化；及（4）打開該等半模且自模具頂出零件。在自模具頂出零件時，將熔融塑膠射出至一或多個模穴中之裝置（例如螺桿或螺鑽）進入恢復階段，在該恢復階段中，裝置返回至原始位置。

在此等系統中，控制系統根據射出週期控制射出成型製程，該射出週期界定射出成型機之各種組件的一系列控制值。舉例而言，可藉由固定及/或可變熔體壓力曲線驅動射出週期，其中控制器使用例如基於射出壓力之估計的熔體壓力。亦可藉由固定或可變螺桿速度曲線控制射出週期，其中該控制感測射出螺桿之速度作為用於判定施加至材料之驅動速度的輸入。

在常規射出成型製程中，存在與模具填充相關聯之兩個階段。第一階段通常被稱為「填充」階段，且由一或多個螺桿速度設定點控制。大多數射出成型機通常使用1至3個速度設定點，但在「填充」階段期間，機器可允許至多10個速度設定點。速度設定點必須由機器操作員手動地鍵入。一旦已將塑膠零件填充到特定百分比，就將機器控制自速度控制轉移至壓力控制。填充零件之壓力控制階段被稱為「保持」階段。在一些情況下，術語「封裝」及「保持」兩者均用以描述壓力控制階段。大多數射出成型機通常在「保持」階段期間使用介於1至3個之間的壓力設定點，但在「保持」階段期間，機器可允許至多10個壓力設定點。壓力設定點由機器操作員手動地鍵入。

射出成型製程可取決於所執行之射出成型類型而變化。舉例而言，已開發出恆定的低壓多空穴射出成型系統，其在單一時段或階段內以通常小於6,000 psi之實質上恆定的低壓將熔融塑膠材料射出至模穴中。其他射出成型製程包含金屬射出成型（MIM）、反應射出成型（RIM）、液態射出成型（LIM）、結構發泡成型及液晶聚合物（LCP）成型。

貫穿射出成型製程中之塑膠射出，由射出成型機針對熔體壓力使用之典型替代為射出壓力。射出壓力通常為施加於射出活塞之背面上的液壓或施加於螺桿之背面上的測力計上的力的量。藉由比較力或壓力被量測之處與施加於熔融熱塑性材料上之螺桿尖端區域之間的面積差進行計算，以近似在射出期間在螺桿前部處之實際塑膠熔體壓力。通常，此比較被稱為增強比。所使用之計算取決於以液壓方式抑或以電氣方式控制機器射出。計算實際熔體壓力之此方法會因螺桿尖端前部出之幾何形狀變化以及由於基於以下各者中之一或多者之壓降導致之變化而折衷；螺桿與機筒之間的間隙、螺桿扣環效能，及諸如混合器或延伸式噴嘴之額外組件之幾何形狀。在計算熔體壓力時增加誤差之其他因素包含在射出成型製程期間的摩擦力或阻力以及熔融塑膠之壓縮性質。

本揭示案之範疇內之配置係有關藉由使用比為當前工業標準之增強比準確得多的熔體壓力計算來控制射出成型製程以生產可重複一致的零件。與當前用作替代之射出壓力相比，使用將增強比與動態即時摩擦力及動態即時塑膠熔體壓縮相結合之演算法以及螺桿背面處或附近之壓力轉換器，會更準確地量測在射出成型週期之填充、封裝或保持階段期間進入模具之塑膠材料的實際塑膠熔體壓力。換言之，使用當前射出壓力技術（諸如液壓或電壓）控制射出成型週期將會導致大多數填充、封裝及保持階段之實際塑膠熔體壓力變化，此將導致零件品質及一致性下降，而使用所提議之改良式塑膠熔體壓力判定方法控制射出成型週期將會使零件品質及一致性提高。

替代地，用以生產可重複一致的零件的另一非常準確之方式係藉由在與加壓的熔融塑膠材料接觸之射出單元的噴嘴尖端處或附近使用實際熔體壓力轉換器。然而，與此等感測器相關聯之成本可為數千美元。另外，將感測器插入至塑膠熔體流中可能會導致死點或剪切以及塑膠洩漏之潛在原因，此又可能會損壞熔體壓力轉換器，從而進一步增加感測器更換以及停工時間兩者之成本。

具體言之，一種用於基於準確實際塑膠熔體壓力控制射出成型製程之方法包含將熔融熱塑性材料射出至模穴中。該方法進一步包含使用螺桿之背面處或附近之感測器在射出期間量測熔融熱塑性材料之壓力，及藉由演算法計算在週期期間熔融熱塑性材料隨時間推移之經量測壓力。

用於基於準確實際塑膠熔體壓力控制射出成型製程之方法可用於常規射出成型製程中或用於實質上低的恆定壓力射出成型製程中。該方法亦可用於其他成型製程中，諸如金屬射出成型（MIM）、反應射出成型（RIM）、液態射出成型（LIM）、結構發泡成型、液晶聚合物（LCP）成型及射出拉伸吹氣成型。在常規射出成型製程中，調整射出壓力以便使在週期期間熔融熱塑性材料之實際熔體壓力遵循隨時間推移之實際塑膠熔體壓力曲線設定點可能會發生在週期之封裝或保持階段中之至少一者期間。在實質上低的恆定壓力射出成型製程中，調整射出壓力以便使在週期期間熔融熱塑性材料之實際熔體壓力遵循隨時間推移之實際塑膠熔體壓力曲線設定點可能會發生在全部週期期間。

用於基於實際塑膠熔體壓力控制射出成型製程之方法亦可包含應用機器學習演算法以判定對最佳實際塑膠熔體壓力曲線之更改。舉例而言，在一些實施方案中，針對複數個不同射出成型機、模具及熔融材料監測複數個射出週期之效能。此歷史資料可用作用以訓練機器學習演算法之輸入以使射出成型機、模具及/或熔融材料之特性、與此類機器、模具及/或熔融材料一起使用之最佳實際塑膠熔體壓力曲線以及經量測結果（諸如零件品質）相關，且接著對此類機器、模具及/或熔融材料之最佳實際塑膠熔體壓力曲線實施更改，此將產生改良之經量測結果。

轉而參看圖式，本文中描述射出成型製程。本文中所描述之方法可適合於電壓機、伺服液壓機（servo-hydraulic press）及其他已知機器。如圖1中所示出，射出成型機100包含射出單元102及夾持系統104。圖1示出具有單一射出單元102之射出成型機100。然而，射出成型機100可包含多個射出成型單元。多個射出單元可使射出成型機100適合於共射出成型。射出成型機100可在低的恆定壓力下操作。

射出單元102包含適於接納呈糰粒108形式或任何其他合適形式之材料的料斗106。在諸多此等實例中，糰粒108可為聚合物或基於聚合物之材料。其他實例為可能的。料斗106將糰粒108進料至射出單元102之經加熱機筒110。在進料至經加熱機筒110中時，可藉由往復式螺桿112將糰粒108驅動至經加熱機筒110之末端。藉由往復式螺桿112加熱經加熱機筒110並壓縮糰粒108會使糰粒108熔融，由此形成熔融塑膠材料114。在加熱、加壓與剪切組合作用下熔融該等糰粒。熔融塑膠材料114通常在選自約130℃至約410℃範圍內之溫度下處理（其中特定聚合物之製造商通常為給定材料提供推薦溫度範圍之射出成型劑）。

往復式螺桿112沿A方向自第一位置向前前進至第二位置，且迫使熔融塑膠材料114朝向噴嘴116，從而形成一射注（a shot of）的塑膠材料，該射注的塑膠材料將經由引導熔融塑膠材料114流入模穴122之一或多個澆口120最終射出至模具118之模穴122中。換言之，驅動往復式螺桿112以向熔融塑膠材料114施加力。

施加於熔融塑膠材料114上之力可為熔體壓力。熔體壓力可根據施加於感測器130上之壓力或力判定。若以液壓方式控制射出成型機100，則施加於感測器130上之壓力可為液壓。若以電氣方式控制射出成型機100，則施加於感測器130上之力可為施加於螺桿112之背面上的測力計上之力。施加於感測器130上之液壓或力可由馬達134及滾珠螺桿132施加。另外，感測器136可偵測與馬達134相關聯之額外資訊，諸如馬達134之健康狀況。馬達134可為液壓馬達或電動馬達。

另外，可根據熔融塑膠材料114之屬性判定熔體壓力。舉例而言，可根據與熔融塑膠材料114相關聯之阻力及可壓縮性判定熔體壓力。再者，可根據螺桿112之屬性判定熔體壓力。舉例而言，其可由於熔融塑膠材料114之壓縮而影響摩擦力及阻力的螺桿之幾何形狀可影響熔體壓力。

計算熔融塑膠材料114之熔體壓力可包含計算與該熔體壓力相關聯之誤差。誤差可為恆定的或可變的。誤差可以線性方式或以非線性方式變化。此外，誤差之變化可取決於填充週期之時間點。舉例而言，在射出成型機100之填充週期開始時的誤差可大於在填充週期結束時的誤差。此外，誤差可能係由於熔融塑膠材料114之可壓縮性或該熔融塑膠材料114之阻力或此兩者所致。

在其他實施例中，噴嘴116可藉由進料系統（未示出）與一或多個澆口120分離。模穴122形成於模具118之第一模側125與第二模側127之間，且第一模側125與第二模側127在壓力下經由壓機或夾持單元124固持在一起。

在成型製程期間壓機或夾持單元124施加預定夾持力，該夾持力大於由射出壓力作用以使兩個半模125、127分離所施加的力，由此在將熔融塑膠材料114射出至模穴122中時使第一模側125及第二模側127固持在一起。為支撐此等夾持力，除任何其他數目之組件（諸如連接桿）以外，夾持系統104可包含模具框架及模具基底。

一旦該射注的熔融塑膠材料114射出至模穴122中，往復式螺桿112即停止向前移動。熔融塑膠材料114採取模穴122之形式，且在模具118內部冷卻，直至塑膠材料114固化。在固化時，壓機124釋放第一模側125及第二模側127，該等模側接著彼此分離。成品零件接著可自模具118噴出。模具118可包含任意數目之模穴122以增加總產率。空穴之形狀及/或設計可彼此相同、相似及/或不同。舉例而言，家族式模具可包含意欲彼此配合或以其他方式操作之相關組成零件之空穴。在一些形式中，「射出週期」定義為在射出開始與頂出之間執行的步驟及功能。在射出週期完成時，開始恢復曲線，在該恢復曲線期間，往復式螺桿112返回至第一位置，與方向A相反。

射出成型機100亦包含經由連接145與機器100以通信方式耦接的控制器140。連接145可為適於傳輸及/或接收電子信號之任何類型之有線及/或無線通信協定。在此等實例中，控制器140與至少一個感測器（諸如位於噴嘴116中或附近之感測器128及/或位於模穴122中或附近之感測器129）信號通信。在一些實例中，感測器128位於螺桿112之前端處，且感測器129位於射出機器100之歧管或流道中。替代地，感測器128可位於螺桿112之扣環前面的任何位置處。應理解，可使用能夠感測模具118及/或機器100之任何數目的特性的任何數目額外真實及/或虛擬感測器，且將其置放於機器100之所期望的位置處。作為另一實例，可使用能夠偵測模穴122中之流動前部前進之任何類型之感測器。另外，控制器140可與感測器130及感測器136通信。

控制器140可相對於射出成型機100安置於數個位置中。作為實例，控制器140可與機器100整合在一起，容納於安裝在機器上之外殼中，容納於置放在相鄰或接近於機器處之單獨外殼中，或可遠離機器置放。在一些實施例中，控制器140可經由如本領域中已知及/或常用之有線及/或有線信號通信部分地或完全地控制機器之功能。

感測器128可為適於（直接或間接）量測熔融塑膠材料114及/或機器100之一部分之一或多個特性的任何類型之感測器。感測器128可量測熔融塑膠材料114之任何特性，該等特性在本領域中已知且用於本領域，諸如背壓、溫度、黏度、流動速率、硬度、應變、光學特性（諸如半透明性、色彩、光折射及/或光反射）或任何數目之指示此等的額外特性中之任何一或多者。感測器128可能與或可能不與熔融塑膠材料114直接接觸。在一些實例中，感測器128可適於量測射出成型機100之任何數目之特性，且不僅僅為與熔融塑膠材料114相關之彼等特性。作為一實例，感測器128可為量測噴嘴116處之熔融塑膠材料114之熔體壓力（在射出週期期間）及/或背壓（在擠壓曲線及/或恢復曲線期間）的壓力轉換器。

如先前所提及，感測器128可量測施加於螺桿112上之背壓，但與在螺桿112的尾端上量測背壓的常規系統不同，在本方法中，在螺桿112的前端上量測背壓。由於熔融塑膠材料114之可壓縮性質、在機筒中牽伸及其他因素，與在螺桿112之尾端處獲得之量測結果相比，此定位允許感測器128準確地量測熔融塑膠材料114上之壓縮壓力。儘管存在許多購買所使用之感測器128之類型的選擇方案，但不存在併有用於射出或背壓控制之此感測器位置的已知機器。

感測器128產生信號，該信號經傳輸至控制器140之輸入端。若感測器128不位於噴嘴116內，則控制器140可用邏輯、命令及/或可執行程式指令來設定、組態及/或程式化以提供適當的校正因數，從而估計或計算噴嘴116中之所量測特性之值。舉例而言，如先前所提及，感測器128可經程式化以在恢復曲線期間量測背壓。控制器140可接收此等量測結果且可將量測結果轉變為熔融塑膠材料114之其他特性，諸如黏度值。

類似地，感測器129可為適於（直接或間接）量測熔融塑膠材料114之一或多個特性以偵測其在模穴122中之存在及/或情況的任何類型之感測器。在各種實施例中，感測器129可位於或靠近模穴122中之填充結束時位置處。感測器129可量測任何數目之本領域中已知的熔融塑膠材料114及/或模穴122之特性，諸如壓力、溫度、黏度、流動速率、硬度、應變、光學特性（諸如半透明性、色彩、光折射及/或光反射及其類似特性）或任何數目之指示此等的額外特性中之任何一或多者。感測器129可能與或可能不與熔融塑膠材料114直接接觸。作為一實例，感測器129可為量測空穴122內之熔融塑膠材料114之空穴壓力的壓力轉換器。感測器129產生信號，該信號經傳輸至控制器140之輸入端。

感測器130可為適於（直接或間接地）量測與藉由螺桿112射出熔融塑膠材料114相關聯之屬性的任何類型之感測器。感測器130可或可不與熔融塑膠材料114直接接觸。作為實例，感測器130可量測應力、應變、可壓縮性、流變、測力計壓力及/或液壓之屬性。另外，感測器130可位於螺桿112內、該螺桿112後方、該螺桿112之尖端前方、噴嘴116中、射出成型機120之澆口中或模具122的至少一個空穴中。感測器130產生信號，該信號經傳輸至控制器140的輸入端。任何數目之額外感測器可用以感測及/或量測操作參數。

控制器140亦與螺桿控制裝置126信號通信。在一些實施例中，控制器140產生信號，該信號自控制器140之輸出端傳輸至螺桿控制裝置126。控制器140可控制機器之任何數目的特性，諸如射出壓力（藉由控制螺桿控制裝置126來使螺桿112以維持對應於噴嘴116中之熔融塑膠材料114之所期望值的速率前進）、機筒溫度、夾持閉合及/或打開速度、冷卻時間、向前射出時間、總週期時間、壓力設定點、頂出時間、螺桿恢復速度、施加於螺桿112上之背壓值及螺桿速度。

來自控制器140之一或多個信號可大體上用於控制成型製程之操作，以使得控制器140顧及材料黏度、模具溫度、熔融溫度之變化及其他影響填充速率之變化。替代地或另外，控制器140可進行必要的調整以控制諸如體積及/或黏度之材料特性。可藉由控制器140即時或幾乎即時（即，在感測值及改變製程之感測器128、129、130之間具有最小延時）進行調整，或可在後續週期中進行校正。此外，來源於任何數目之個別週期之若干信號可用作對成型製程進行調整的基礎。控制器140可經由本領域中已知之任何類型之信號通信方法連接至機器100中的感測器128、129、130、螺桿控制裝置126及或任何其他組件。

基於由感測器130量測之屬性，控制器140可計算指示熔融塑膠材料114之熔體壓力之值。除了由感測器130量測之屬性之外，控制器140亦可進一步基於諸如由感測器128及129感測之經量測屬性的與熔融塑膠材料114之射出相關聯之另一經量測屬性計算指示熔體壓力之值。此外，基於指示熔體壓力之值及熔融塑膠材料114隨時間而變之期望熔體壓力，控制器140可調整射出成型機100且更特別係螺桿控制裝置126之操作，以調整熔融塑膠材料114之射出，以致力於最小化該熔體壓力與該期望熔體壓力之間的任何差。除了基於指示熔體壓力之值調整射出成型機100之操作之外，控制器140亦可基於與指示該熔體壓力之值相關聯之誤差調整操作。

進一步可基於熔體壓力與經量測屬性之間的關係、熔融塑膠材料114之一或多個屬性、射出成型機100之螺桿112之一或多個屬性及/或該熔體壓力與該經量測屬性之間的一或多個已知關係計算指示熔體壓力之值。可根據射出成型機100之先前測試或使用判定一或多個已知關係。此外，控制器140可使用機器學習演算法以基於指示熔體壓力之值及熔融塑膠材料114之期望熔體壓力調整射出成型機100之操作。

控制器140包含適於控制其操作之軟體141、任何數目之硬體元件142（諸如非暫時性記憶體模組及/或處理器）、任何數目之輸入端143、任何數目之輸出端144及任何數目之連接件145。軟體141可直接負載至呈非暫時性電腦可讀媒體形式之控制器140之非暫時性記憶體模組上，或可替代地位於遠離控制器140處，且可經由任何數目的控制方法與控制器140通信。軟體141包含邏輯、命令及/或可執行程式指令，該等指令可含有用於根據模具週期控制射出成型機100之邏輯及/或命令。軟體141可能包含或可能不包含操作系統、操作環境、應用環境及/或使用者介面。

硬體142使用輸入端143自受控制器140控制之射出成型機接收信號、資料及資訊。硬體142使用輸出端144將信號、資料及/或其他資訊發送至射出成型機。連接145表示一種路徑，經由該路徑可將信號、資料及資訊在控制器140與其射出成型機100之間傳輸。在各種實施例中，此路徑可為物理連接或非物理通信鏈路，該非物理通信鏈路類似於以本文中所描述或本領域中已知之任何方式組態之直接或間接的物理連接工作。在各種實施例中，控制器140可以本領域中已知之任何額外或替代性方式組態。

連接145表示一種路徑，經由該路徑可將信號、資料及資訊在控制器140與射出成型機100之間傳輸。在各種實施例中，此等路徑可為物理連接或非物理通信鏈路，該等非物理通信鏈路類似於以本文中所描述或本領域中已知之任何方式組態之直接或間接的物理連接工作。在各種實施例中，控制器140可以本領域中已知之任何額外或替代性方式組態。

圖2描繪實際熔體壓力與使用增強比根據螺桿背面處之壓力或力計算之熔體壓力之間的誤差標繪圖200。標繪圖200可與常規系統相關聯，且可為「百分率誤差」206與「時間」208之比的標繪圖。「百分率誤差」可為經計算熔體壓力與熔融塑膠材料114之實際熔體壓力之間的百分率誤差。在標繪圖200內，線204可表示百分率誤差為0。

線202可描繪常規系統在經計算熔體壓力與實際熔體壓力之間的百分率誤差。該誤差可能係由於螺桿112內之熔融塑膠材料114的阻力所致，也可能係由於熔融塑膠材料114的可壓縮性所致。在射出成型射出的開始期間，射出開始210與諸如變得充滿212的零件122之零件之間的百分率誤差可能會更大。此係因為隨著零件的填充，與熔融塑膠材料114相關聯之阻力及可壓縮性會減小。在零件充滿但仍被封裝時，在零件充滿212點與射出結束214之間，百分率誤差可接近零。

圖3示出用於在諸如射出成型機100之射出成型機中調整熔體壓力之例示性流程圖300。方法300可由諸如控制器140的射出成型機之控制執行。

在步驟302處，控制器由射出成型機之感測器（例如感測器130）量測與由射出成型機射出之聚合材料之射出相關聯之屬性。射出成型機可在低的恆定壓力下操作。屬性可為應力、應變、可壓縮性、流變、測力計壓力及/或液壓。感測器可在射出成型機之螺桿內、該射出成型機之該螺桿後方、該射出成型機之該螺桿之尖端前方、該射出成型機之噴嘴中、該射出成型機之澆口中或收納於該射出成型機中之模具之至少一個空穴中。

在步驟304處，基於經量測屬性，控制器140計算指示由射出成型機110射出之聚合材料114之熔體壓力之值。計算指示聚合材料114之熔體壓力之值可包含估計與該值相關聯之誤差。此外，誤差可為恆定的或可變的。在誤差可變的情況下，如圖2中進一步所描繪，在射出成型機100之填充週期開始時的誤差可大於填充週期結束時的誤差。誤差可至少為與聚合材料114相關聯之可壓縮性或阻力之結果。

計算指示熔體壓力之值可進一步包含控制器140基於該熔體壓力與該經量測屬性之間的關係計算該熔體壓力之值。另外，控制器140可計算與聚合材料114之射出相關聯之另一屬性且基於經量測屬性及其他屬性計算指示聚合材料114之熔體壓力之值。此外，控制器140可基於聚合材料114之一或多個屬性及/或射出成型機之螺桿112之一或多個屬性計算指示熔體壓力之值。另外，控制器140可基於熔體壓力與來自先前測試之經量測屬性之間的一或多個已知關係計算該熔體壓力之值之值。

在步驟306處，控制器140可基於指示熔體壓力之值及聚合材料114隨時間而變之期望熔體壓力而調整射出成型機110之操作，其中調整射出成型機110之操作會調整聚合材料114之射出以致力於最小化該熔體壓力與該期望熔體壓力之間的任何差。調整射出成型機110之操作可進一步包括基於經估計誤差調整射出成型機之操作。控制器140可使用機器學習演算法以基於指示熔體壓力之值及聚合材料114隨時間而變之期望熔體壓力而調整射出成型機110之操作。

雖然本文中已描述各種實施例，但應理解，可對其進行仍視為在所附申請專利範圍之範疇內的修改。

100:射出成型機 102:射出單元 104:夾持系統 106:料斗 108:糰粒 110:機筒 112:往復式螺桿 114:熔融塑膠材料/塑膠材料/聚合材料 116:噴嘴 118:模具 120:澆口 122:模穴/零件 124:夾持單元/壓機 125:第一模側 126:螺桿控制裝置 127:第二模側 128:感測器 129:感測器 130:感測器 132:滾珠螺桿 134:馬達 136:感測器 140:控制器 141:軟體 142:硬體元件 143:輸入端 144:輸出端 145:連接件 200:標繪圖 202:線 204:線 206:百分率誤差 208:時間 210:射出開始 212:零件充滿 214:射出結束 300:流程圖 302:步驟 304:步驟 306:步驟 A:方向

儘管本說明書藉由特別指出且清楚主張被視為本發明之主題的申請專利範圍作出結論，但咸信，根據結合隨附圖式之以下描述將更充分地理解本發明。出於較為清晰地顯示其他元件之目的，圖式中之一些可藉由省略選定元件來進行簡化。除非在對應書面描述中作出明確描述，否則一些圖式中之元件的此類省略不一定指示任一例示性實施例中特定元件存在或不存在。所有圖式均未必按比例繪製。舉例而言，圖式中元件中之一些的尺寸及/或相對定位可相對於其他元件放大以有助於提高對本發明之各種實施例的理解。

圖1示出根據本揭示案之各種實施例之射出成型機的示意圖，該射出成型機具有與其耦接之控制器；

圖2示出實際熔體壓力與使用增強比根據螺桿背面處之壓力或力計算之熔體壓力之間的誤差的標繪圖；且

圖3示出用於在射出成型機中調整熔體壓力之例示性方法。

100:射出成型機

102:射出單元

104:夾持系統

106:料斗

108:糰粒

110:機筒

112:往復式螺桿

114:熔融塑膠材料/塑膠材料/聚合材料

116:噴嘴

118:模具

120:澆口

122:模穴/零件

124:夾持單元/壓機

125:第一模側

126:螺桿控制裝置

127:第二模側

128:感測器

129:感測器

130:感測器

132:滾珠螺桿

134:馬達

136:感測器

140:控制器

141:軟體

142:硬體元件

143:輸入端

144:輸出端

145:連接件

A:方向

Claims (20)

1. 一種在一射出成型機中調整熔體壓力之方法，該方法包括： 由該射出成型之一感測器量測與由該射出成型機射出之一聚合材料之一射出相關聯之一屬性； 基於該經量測屬性而計算指示由該射出成型機射出之該聚合材料之一熔體壓力之一值； 基於指示該熔體壓力之該值及該聚合材料隨時間而變之一期望熔體壓力而調整該射出成型機之操作，其中調整該射出成型機之操作會調整該聚合材料之該射出以致力於最小化該熔體壓力與該期望熔體壓力之間的任何差。
2. 如請求項1之方法，其中計算指示該聚合材料之該熔體壓力之該值進一步包括估計與該值相關聯之一誤差。
3. 如請求項2之方法，其中調整該射出成型機之操作進一步包括基於該經估計誤差調整該射出成型機之操作。
4. 如請求項2之方法，其中該誤差為恆定的。
5. 如請求項2之方法，其中該誤差為可變的。
6. 如請求項5之方法，其中在該射出成型機之一填充週期之一開始時的該誤差大於在一射出成型機之該填充週期之一結束時的該誤差。
7. 如請求項5之方法，其中該誤差以線性方式或以非線性方式中之一者改變。
8. 如請求項2之方法，其中該誤差為該聚合材料之可壓縮性或阻力中之至少一者之一結果。
9. 如請求項1之方法，其中該屬性為包含應力、應變、阻力、可壓縮性、流變、測力計壓力及液壓之一群組中之一者。
10. 如請求項1之方法，其進一步包括： 由該射出成型機之另一感測器量測與該聚合材料之該射出相關聯之另一屬性；及 基於該經量測屬性及該另一經量測屬性而計算指示該聚合材料之一熔體壓力之該值。
11. 如請求項1之方法，其中該感測器處於以下位置中之一者：在該射出成型機之一螺桿內、在該射出成型機之該螺桿後方、在該射出成型機之該螺桿之一尖端前方、在該射出成型機之一噴嘴中、在該射出成型機之一澆口中，或在收納於該射出成型機中之一模具之至少一個空穴中。
12. 如請求項1之方法，其中計算指示該熔體壓力之該值進一步包括根據該熔體壓力與該經量測屬性之間的一關係計算該熔體壓力之該值。
13. 如請求項12之方法，其進一步包括基於該聚合材料之一或多個屬性及/或該射出成型機之該螺桿之一或多個屬性計算指示該熔體壓力之該值。
14. 如請求項1之方法，其中計算指示該熔體壓力之該值進一步包括基於該熔體壓力與來自先前測試之該經量測屬性之間的一或多個已知關係計算該熔體壓力之該值。
15. 如請求項1之方法，其中該射出成型機在低的恆定壓力下操作。
16. 如請求項1之方法，其進一步包括使用一機器學習演算法以基於指示該熔體壓力之該值及該聚合材料隨時間而變之該期望熔體壓力而調整該射出成型機之操作。
17. 一種用於在射出成型期間調整熔體壓力之系統，該系統包括： 一射出成型機，其包括： 一射出單元，其經組態以射出一聚合材料，及 一感測器，其經組態以量測與該聚合材料之該射出相關聯之一屬性；及 一控制器，其以通信方式耦接至該射出成型機且經組態以： 基於該經量測屬性而計算指示該聚合材料之一熔體壓力之一值，及 基於指示該熔體壓力之該值及該聚合材料隨時間而變之一期望熔體壓力而調整該射出成型機之操作，其中調整該射出成型機之操作會調整該聚合材料之該射出以致力於最小化該熔體壓力與該期望熔體壓力之間的任何差。
18. 如請求項17之系統，其中在計算指示該聚合材料之該熔體壓力之該值時，該控制器經進一步組態以估計與該值相關聯之一誤差。
19. 如請求項18之方法，其中在調整該射出成型機之操作時，該控制器經進一步組態以基於該經估計誤差調整該射出成型機之操作。
20. 如請求項18之方法，其中該誤差為該聚合材料之可壓縮性或阻力中之至少一者之一結果。

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