注射成型流量控制装置及方法
【专利说明】注射成型流量控制装置及方法
[0001]相关申请
[0002]本申请要求申请号为61/730，296(7127US0)、申请日为2012年11月12日的美国临时专利申请，申请号为61/736，878、申请日为2012年12月13日的美国临时专利申请，申请号为61/770,781、申请日为2013年2月28日的美国临时专利申请，申请号为61/802，878、申请日为2013年3月18日的美国临时专利申请以及申请号为61/838，620、申请日为2013年6月24日的美国临时专利申请的优先权，这些美国临时专利申请的全部公开内容在此通过引用并入本申请。
[0003]下述所有的公开内容在此通过引用并入本申请:美国专利5，894，025、美国专利6，062，840、美国专利6，294，122、美国专利6，309，208、美国专利6，287，107、美国专利6，343，921、美国专利6，343，922、美国专利6，254，377、美国专利6，261，075、美国专利6，361，300(7006)、美国专利6，419，870、美国专利6，464，909(7031)、美国专利6，599，116、美国专利 7，234，929(7075US1)、美国专利 7，419，625 (7075US2)、美国专利7，569，169(7075US3)、申请日为2002年8月8日的美国专利申请序列10/214，118(7006)号、美国专利7，029，268(7077US1)、美国专利7，270，537 (7077US2)、美国专利7，597，828 (7077US3)、申请日为2000年10月30日的美国专利申请序列09/699，856 (7056)号、申请日为2002年10月11日的美国专利申请序列10/269,927(7031)号、申请日为2000年2月15日的美国专利申请序列09/503,832(7053)号、申请日为2000年9月7日的美国专利申请序列09/656,846(7060)号、申请日为2001年12月3日的美国专利申请序列10/006, 504(7068)号、申请日为2002年3月19日的美国专利申请序列10/101，278 (7070)号。
【背景技术】
[0004]为了提高或降低流体材料的流速，使其在注射周期期间与流体流速的预定曲线相对应，已研制出了一种具有流动控制机构的注射成型系统，所述机构在注射周期期间控制阀销移动，使销在注射周期内向上游或下游移动。传感器能够感测注射流体材料或装置的状况，如销钉位置，并将代表感测状况的信号发送至包含于控制器内的程序，所述控制器将所述信号当作变量输入，用于根据预定曲线控制阀销的移动。
【发明内容】
[0005]根据本发明，提供了一种在注射成型装置中执行注射成型周期的方法，所述注射成型装置包括:
[0006]注射成型机和接收来自注射成型机的注射模料的分流管，该分流管具有在注射压力下将模料输送至型腔第一浇口的输送通道；
[0007]与阀销相互连接的执行机构，将阀销梢端从阻挡浇口以防止注射流体材料流入型腔的第一位置向上游驱动至浇口上游的第二位置，模料在浇口上游的第二位置以高速度流经浇口并从起始位置持续向上游流经第一位置与第二位置之间的一个或多个中间位置，其中，阀销梢端将注射模料限制在低于所述高速度的一个或多个速度下流动，
[0008]用于可控地驱动阀销的阀门系统，该阀门系统能够从起始位置可控地移动至若干中间驱动速度位置和高驱动速度位置，高驱动速度位置以高行程速度将阀销向上游驱动，中间驱动速度位置以低于高行程速度的一个或多个中间行程速度将阀销向上游驱动，
[0009]阀门系统包括流体流动管线，在计量驱动压力下使驱动流体流出阀门系统出口，
[0010]所述方法，包括:
[0011]选择一个或多个阀门系统运行或位于若干中间驱动速度位置中的一个或多个位置的持续时间，
[0012]开始注射周期，此时，阀销梢端在第一位置且阀门系统在起始位置，
[0013]感测流体流动管线内驱动流体的计量压力，
[0014]选择计量压力与选定的一个或多个持续时间的曲线，其中，计量压力曲线对应于若干中间驱动速度位置的多个选定位置，
[0015]按照选定曲线调节阀门系统，以在若干中间驱动速度位置中的多个选定位置运行一个或多个选定的持续时间，从而持续向上游驱动阀销。
[0016]调节步骤可包括在一个或多个选定的中间驱动速度位置在整个注射周期内运行阀门系统，其中，阀销从第一位置移动到冲程位置末端，此时阀门系统位于一个或多个选定的中间驱动速度位置。
[0017]所述方法可进一步包括调节阀门系统使其在高驱动速度位置运行，从而在选定的一个或多个持续时间结束时以高行程速度将阀销梢端持续向上游驱动。
[0018]当模料已通过另一浇口注入型腔并经过第一浇口流经型腔后，可调节阀门系统，使其在一个或多个中间驱动速度位置运行。
[0019]可调节阀门系统，使其在单个选定的持续时间内在单个中间驱动速度位置运行。
[0020]阀门系统可与电气信号生成装置相互连接，该电气信号生成装置可运行生成输出变量可控的电气信号，该阀门系统的驱动速度位置可调节，使驱动流体的流量增至与电气信号输出量成比例的程度，调节阀门系统的步骤包括运行电气信号生成装置以生成调节阀门系统驱动速度位置的电气信号，即根据具有选定输出量的电气信号调节阀门系统的驱动速度位置。
[0021]阀门系统的每个驱动速度位置通常都具有一个开度，该阀门系统的驱动流体以与阀门系统的位置开度成比例的速度驱动执行机构和阀销，一个或多个中间驱动速度位置的开度低于高驱动速度流动位置的开度。
[0022]第一位置与一个或多个中间位置之间沿驱动路径的行程长度通常大约在I毫米至5毫米之间。
[0023]在本发明的另一方面，提供了一种用于控制模料流入型腔的速度的装置，该装置包括:
[0024]注射成型机和接收来自所述注射成型机的注射模料的分流管，该分流管具有通过浇口以一个或多个流速将模料输送至型腔的输送通道，
[0025]执行机构，与具有梢端的阀销相互连接，该执行机构可被驱动，使阀销从下游浇口的关闭位置开始沿行程路径持续向上游移动至并经过一系列连续向上游的中间上游浇口的开启位置，并进一步持续向上游移动至上游浇口的高开启位置，
[0026]阀门系统，与执行机构流体连通，通过驱动流体以一个或多个行程速度驱动执行机构，该阀门系统具有一起始位置、若干中间驱动速度位置和高驱动速度位置，起始位置将阀销保持在浇口关闭位置，高驱动速度位置以选定的高速度将执行机构向上游驱动，若干中间驱动速度位置以一个或多个小于选定的高速度的相应速度将执行机构向上游驱动，
[0027]与阀门系统相互连接的控制器，该控制器适用于控制阀门系统在起始位置、若干中间驱动速度位置以及高驱动速度位置之间的移动，
[0028]压力传感器，其感测流出阀门系统出口的驱动流体的计量压力，该计量压力与阀门系统的驱动速度位置相对应，压力传感器将表示计量压力的信号发送给控制器；
[0029]控制器，其包括指令，用于命令阀门系统根据预定的计量压力与一个或多个预先选定的时间曲线从起始位置移动至若干中间驱动速度位置中的选定位置，并在一个或多个预先选定的时间结束时进一步驱动阀门系统从若干中间驱动速度位置的选定位置移动至高驱动速度位置。
[0030]阀门系统的每个位置通常都具有相应的开度，控制器适于生成可选输出程度的电气信号，阀门系统的位置开度与由控制器生成的电气信号的输出程度成比例。
[0031]电气信号的输出通常是电能、电功率、电压、电流或电流强度中的一个或多个。
[0032]优选地，阀门系统位置的每个开度具有相应的驱动流体流速，该流速与阀门系统的位置的相应开度成比例。
[0033]阀销的梢端可阻挡浇口以防止模料在第一位置流入型腔，该模料在第二位置以高速流经浇口，且阀销的梢端在第一位置与第二位置之间的一个或多个中间上游位置限制模料以低于高速的速度流动，并且，其中，当该阀门系统位于一个或多个中间驱动速度位置时，阀销位于中间上游位置中的一个或多个位置。
[0034]与阀门系统的一个或多个中间驱动速度位置中的最高位置相对应的执行机构的行程速度通常比阀门系统最高驱动速度位置相对应的执行机构的行程速度的75%还要小。
[0035]优选地，阀门系统的位置中的每一个都具有相应的开度，执行机构以与该阀门系统的位置开度成比例的速度被驱动，控制器生成的每个电气信号都具有将阀门系统调节至与电气信号输出程度成比例的开度的输出程度。
[0036]优选地，控制器可编程，以自动生成一个或多个第一电气信号，该第一电气信号具有一个或多个相应的第一选定输出程度，使阀门系统移动至一个或多个中间驱动速度位置，从而将执行机构持续以低于高速度的一个或多个相应的第一速度向上游驱动，该控制器在一个或多个预定时间结束时生成一第二电气信号，该第二电气信号具有第二选定输出程度，使阀门系统移动至高驱动速度位置，从而以高速驱动执行机构。
[0037]该控制器可包括与电气信号生成器相互连接的电气或电子指令，电气或电子指令自动命令电气信号生成器生成电气信号，用于驱动阀门系统从起始位置移动至一个或多个中间驱动位置且在一个或多个预定时间内保持在一个或多个中间传动位置，并进一步命令电气信号生成器生成电气信号，用于在一个或多个预定时间结束时驱动阀门系统从一个或多个中间驱动位置移动至高驱动位置。
[0038]优选地，阀门系统的位置中的每一个都具有相应的开度，执行机构以与该阀门系统的位置开度成比例的速度被驱动，控制器生成的每个电气信号都具有将阀门系统调节至与电气信号输出程度成比例的开度的输出程度。
[0039]电气信号的输出通常是电能、电功率、电压、电流或电流强度中的一个或多个。
[0040]在本发明的另一方面，提供了一种顺序浇口成型系统，其包括模具，具有通向共用型腔的第一和第二浇口，以及分流管，具有通过第一和第二浇口分别将流体模料输送入型腔的第一和第二流体流道，该系统包括:
[0041 ] 第一阀门，控制流体材料在第一时间开始时通过第一浇口输送入型腔；
[0042]第二阀门，控制流体材料在第一时间之后的第二时间开始时通过第二浇口输送，从而使流体材料在第二时间之前已经通过第一浇口进入型腔并接近第二浇口 ；
[0043]第二阀门包括与具有梢端的阀销相互连接的执行机构，该执行机构可被驱动，使阀销自下游浇口的关闭位置开始沿行程路径持续向上游移动至并经过一系列连续向上游的中间上游浇口的开启位置，并进一步持续向上游移动至上游浇口的高开启位置，
[0044]与第二执行机构流体连通的阀门系统，通过驱动流体以一个或多个行程速度驱动第二执行机构，该阀门系统具有一起始位置、若干中间驱动速度位置和高驱动速度位置，起始位置将阀销保持在浇口关闭位置，高驱动速度位置以选定的高速度将所述第二执行机构向上游驱动，若干中间驱动速度位置以一个或多个小于选定的高速度的相应速度将执行机构向上游驱动，
[0045]与阀门系统相互连接的控制器，该控制器适于控制阀门系统在起始位置、若干中间驱动速度位置以及高驱动速度位置之间的移动，
[0046]压力传感器，其感测流出阀门系统出口的驱动流体的计量压力，该计量压力与阀门系统的驱动速度位置相对应，该压力传感器将表示计量压力的信号发送给控制器；
[0047]控制器，其包括指令，用于命令阀门系统根据预定的计量压力与一个或多个预先选定的时间曲线从起始位置移动至若干中间驱动速度位置中的选定位置，并在一个或多个预先选定的时间结束时进一步驱动阀门系统从若干中间驱动速度位置的选定位置移动至高驱动速度位置。
[0048]在本发明的另一方面，提供了一种在注射成型装置中执行注射成型周期的方法，所述注射成型装置包括:
[0049]接收注射流体模料的分流管，该分流管具有在注射压力下将注射流体模料输送至型腔第一浇口的输送通道，
[0050]