專利名稱：注塑成型流動控制裝置及方法
注塑成型流動控制裝置及方法
相關(guān)申請
本申請要求2011年4月14日申請的序號為61/475，340的美國臨時申請及2010年11月23日申請的序號為61/416，583的美國臨時申請的優(yōu)先權(quán)，上述所有申請的公開內(nèi)容整體作為參考引入本申請中。
以下所有申請的公開內(nèi)容整體作為參考引入本申請中:美國專利5，894，025、美國專利6，062，840、美國專利6，294，122、美國專利6，309，208、美國專利6，287，107、美國專利6，343，921、美國專利6，343，922、美國專利6，254，377、美國專利6，261，075、美國專利6，361，300(7006)、美國專利6，419，870、美國專利6，464，909 (7031)、美國專利 6，599，116 美國專利 7，234，929 (7075US1)、美國專利 7，419，625 (7075US2)、美國專利7，569，169(7075US3)、2002年8月8日提交的美國專利申請10/214，118 (7006)、美國專利 7，029，268 (7077US1)、美國專利 7，270，537 (7077US2)、美國專利 7，597，828 (7077US3)、2000年10月30日提交的美國專利申請9/699，856 (7056)、2002年10月11日提交的美國專利申請10/269，927 (7031)、2000年2月15日提交的美國專利申請09/503，832 (7053)、2000年9月7日提交的美國專利申請09/656，846 (7060)、2001年12月3日提交的美國專利申請10/006，504(7068)和2002年3月19日提交的美國專利申請10/101，278 (7070)。
背景技術(shù)：
注塑成型系統(tǒng)已發(fā)展出具有流量控制機制，該機制用于控制在注射循環(huán)過程中閥銷的運動，以使閥銷在注射循環(huán)過程中向上游或下游移動，以提高或降低液體材料進(jìn)入空腔的流速，使其符合在注射循環(huán)期間流速的預(yù)先確定的配置。傳感器用于檢測液體材料或裝置的情況，傳感器發(fā)送檢測到的情況指示信號到程序，所述傳感器包含在控制器中，控制器利用信號作為變量，根據(jù)預(yù)先確定的配制來控制閥銷的運動。發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了在注塑成型裝置中執(zhí)行注塑成型循環(huán)的方法，包括:
注塑機和接收來自注塑機的注射成型材料的歧管，所述歧管具有在注射壓力下傳送成型材料到模具空腔的第一澆口( gate)的傳送通道。
與閥銷連通的致動器，其從第一位置驅(qū)動閥銷到上游的第二位置，閥銷的尖端把澆口擋住，以阻礙注射液體材料在所述第一位置流入腔內(nèi)，模具材料在所述澆口的上游以最大速度流過所述澆口，并且持續(xù)地從開始位置向上游通過所述第一位置和所述第二位置之間的一個或多個中間位置，其中，所述閥銷的尖端限制注射成型材料流速至一個或多個小于最大速度的速率，
用于可控地驅(qū)動閥銷的閥系統(tǒng)，所述閥系統(tǒng)可控地從開始位置移動到一個或多個中間驅(qū)動速率位置以及高驅(qū)動速率位置上，所述高驅(qū)動速率位置驅(qū)動所述閥銷以高速率向上游移動，所述中間驅(qū)動速率位置驅(qū)動所述閥銷以一個或多個小于高移動速率的中間速率移動，
所述方法包括:
為所述閥系統(tǒng)在相應(yīng)的所述一個或多個中間驅(qū)動速率位置中的一個，選擇一個或多個閥系統(tǒng)允許或停留的時間長度，
開始注塑循環(huán)，所述閥銷的尖端處于所述第一位置而所述閥系統(tǒng)處于開始位置，
調(diào)節(jié)所述閥系統(tǒng)在一個或多個所選的時間長度上以一個或多個中間驅(qū)動速率位置運行，以向上游持續(xù)地驅(qū)動所述閥銷，
調(diào)節(jié)所述閥系統(tǒng)在所述高驅(qū)動速率位置運行，以驅(qū)動所述閥銷的尖端持續(xù)地以高移動速率向上游移動，直到一個或多個所選的時間長度期滿。
在一任選實施例中，該方法和裝置可以對所述閥系統(tǒng)或速率進(jìn)行單一的調(diào)整，以使所述閥銷在整個注塑循環(huán)期間，從澆口關(guān)閉的位置到?jīng)_程最末端的全程以小于最大速率的速度移動。
通常，所述閥系統(tǒng)在模具材料通過另一澆口注入腔中并穿過所述腔通過第一澆口后，被調(diào)整到在所述一個或多個中間驅(qū)動速率位置運行。所述閥系統(tǒng)可被調(diào)整至在單個所選的時間長度內(nèi)在單個中間驅(qū)動速率位置上運行。
通常地，所述 閥系統(tǒng)與電信號發(fā)生裝置是互連的，所述電信號發(fā)生裝置可生成可控變化的輸出量的電信號，所述閥系統(tǒng)可調(diào)節(jié)驅(qū)動速率位置以提升驅(qū)動流體(drivefluid)的流速至與電信號的輸出度成比例的程度，所述閥系統(tǒng)的調(diào)節(jié)步驟包括:操作所述電信號發(fā)生裝置產(chǎn)生電信號，所述電信號根據(jù)所選的電信號輸出量調(diào)整所述閥系統(tǒng)的驅(qū)動速率位置。
優(yōu)選地，所述閥系統(tǒng)的每個驅(qū)動速率位置均具有有一定的開度，所述閥系統(tǒng)的驅(qū)動流體以與閥系統(tǒng)的位置的開度成比例的速率驅(qū)動所述致動器和閥銷，所述一個或多個中間驅(qū)動速率位置的開度比所述高舉動速率位置的開度小。
所述第一位置和沿驅(qū)動路徑的一個或多個中間位置之間的移動長度通常在約I毫米至約5毫米之間。
本發(fā)明的另一實施例中，為控制成型材料流到模具腔的速率提供了一種裝置，所述裝置包括:
注塑機和接收來自機器的注射成型材料的歧管，所述歧管具有傳送通道，其用于將所述成型材料以一個或多個流速通過一澆口傳送到所述模具腔。
與閥銷連通的致動器具有一尖端，所述致動器可驅(qū)動閥銷沿移動路徑移動，所述移動路徑從下游澆口關(guān)閉的位置一直向上游，經(jīng)過在上游的一系列相繼中間上游澆口開放的位置，并進(jìn)一步向上游到達(dá)一高處上游澆口開放的位置，
與所述致動器液體連通的閥系統(tǒng)，利用驅(qū)動流體驅(qū)動所述致動器至一個或多個移動速率，所述閥系統(tǒng)具有起始位置、一個或多個中間驅(qū)動速率位置以及高驅(qū)動速率位置，所述起始位置保持所述閥銷在澆口關(guān)閉的位置，所述高驅(qū)動速率位置驅(qū)動所述致動器以所述閥系統(tǒng)可以驅(qū)動所述致動器的最大速率向上游移動，所述一個或多個中間驅(qū)動速率位置以小于所述最大速率的一個或多個相應(yīng)的驅(qū)動速率驅(qū)動所述致動器向上游移動。
與所述閥系統(tǒng)相聯(lián)系的控制器，所述控制器適于控制所述閥系統(tǒng)在起始位置、一個或多個中間驅(qū)動速率位置以及高驅(qū)動速率位置之間的移動，
所述控制器包括電信號生成器，所述電信號生成器驅(qū)動所述閥系統(tǒng)從起始位置移動到一個或多個中間驅(qū)動速率位置，并且在一個或多個中間驅(qū)動速率位置上保持一個或多個相應(yīng)的預(yù)先確定的時間，并進(jìn)一步在一個或多個預(yù)先確定的時間到期時驅(qū)動所述閥系統(tǒng)從一個或多個中間驅(qū)動速率位置移動到高驅(qū)動速率位置。
優(yōu)選地，所述閥系統(tǒng)的每個位置均具有相應(yīng)的開度，所述控制器適于生成具有可選的輸出量的電信號，所述閥系統(tǒng)的位置的開度與所述控制器生成的電信號的輸出量成比例。
電信號的輸出可以是電能、電功率、電壓、電流或電流強度中的一個或多個。
所述閥系統(tǒng)每個位置的開度均具有相應(yīng)的驅(qū)動流體的流速，所述流速與所述閥系統(tǒng)位置的相應(yīng)開度成比例。
通常，閥銷的尖端把澆口擋住，以阻礙模具材料在所述第一位置流入腔內(nèi)，成型材料在所述第二位置以最大速度流過所述澆口，并且所述閥銷的尖端限制成型材料在所述第一位置和所述第二位置之間的一個或多個中間上游位置上的流速至小于最大速度，以及其中
當(dāng)所述閥系統(tǒng)處于所述一個或多個中間驅(qū)動速率位置時，所述閥銷處于中間上游位置的一個或多個。
對應(yīng)于所述閥系統(tǒng)一個或多個中間驅(qū)動速率位置中的最大速率的所述致動器的移動速率，小于對應(yīng)于所述閥系統(tǒng)高驅(qū)動速率位置的所述致動器的移動速率的大約75%。
優(yōu)選地，所述閥系統(tǒng)的每個位置具有相應(yīng)的開放程度，所述致動器驅(qū)動的速率與所述閥系統(tǒng)的位置的開放程度成比例，由所述控制器生成的每個電信號均具有一輸出量，所述輸出量調(diào)節(jié)與所述電信號的輸出量成比例的所述閥系統(tǒng)的開度。
可對所述控制器進(jìn)行編程以自動生成一個或多個第一信號，所述第一信號具有一個或多個對應(yīng)的第一所選輸出量，所述第一所選輸出最移動所述閥系統(tǒng)到一個或多個中間驅(qū)動速率位置，以驅(qū)動所述致動器以一個或多個相應(yīng)的小于最大速率的第一速率持續(xù)向上游移動，所述控制器在一個或多個預(yù)先確定的時間到期時生成第二電信號，所述第二電信號具有第二所選輸出量，所述第二所選輸出量以最大速率移動所述閥系統(tǒng)到高驅(qū)動速率位置，以驅(qū)動所述致動器。
通常，所述控制器包括與電信號生成器相聯(lián)系的電指令或電子指令(instructions),其自動指示所述電信號生成器生成電信號，以驅(qū)動所述閥系統(tǒng)從起始位置移動到一個或多個中間驅(qū)動位置，并且在一個或多個中間驅(qū)動位置上保持一個或多個預(yù)先確定的時間，并進(jìn)一步指·示所述電信號生成器生成電信號，以使在一個或多個預(yù)先確定的時間到期時驅(qū)動所述閥系統(tǒng)從一個或多個中間驅(qū)動位置移動到高驅(qū)動位置。
所述閥系統(tǒng)的每個位置均具有相應(yīng)的開度，所述致動器驅(qū)動的速率與所述閥系統(tǒng)的位置的開放程度成比例，由所述控制器生成的每個電信號具有一輸出量，所述輸出量調(diào)節(jié)與所述電信號的輸出量成比例的閥系統(tǒng)的開度。
電信號的輸出可以是電能、電功率、電壓、電流或電流強度中的一個或多個。
本發(fā)明提供了在注塑成型裝置中執(zhí)行注塑成型循環(huán)的方法，包括:
注塑機和接收來自注塑機的注射成型材料的歧管，所述歧管具有在注射壓力下傳送成型材料到模具空腔的第一澆口的傳送通道。
與閥銷連通的致動器，其從第一位置驅(qū)動閥銷到上游的第二位置，閥銷的尖端把澆口擋住，以阻礙注射液體材料在所述第一位置流入腔內(nèi)，成型材料在所述澆口的上游以最大速度流過所述澆口，并且持續(xù)地從開始位置向上游通過所述第一位置和所述第二位置之間的一個或多個中間位置，其中，所述閥銷的尖端限制成型材料流速至一個或多個小于最大速度的對應(yīng)于流速的速率，
用于可控地驅(qū)動閥銷的閥系統(tǒng)，所述閥系統(tǒng)可控地從開始位置移動到一個或多個中間驅(qū)動速率位置以及高驅(qū)動速率位置上，所述高驅(qū)動速率位置驅(qū)動所述閥銷以高速率向上游移動，所述中間驅(qū)動速率位置驅(qū)動所述閥銷以一個或多個小于高移動速率的中間速率移動，
所述方法包括:
為所述閥系統(tǒng)預(yù)選擇一個或多個時間長度以將其保持在一個或多個中間驅(qū)動速率位置上，這樣，在所述預(yù)選擇的時間長度期間，閥銷的尖端被布置在一位置上，以限制通過澆口的模具材料流速至小于最大速率，
開始注塑循環(huán)，所述閥銷的尖端處于所述第一位置而所述閥系統(tǒng)處于開始位置。
在一個或多個所選的時間長度，調(diào)節(jié)所述閥系統(tǒng)以一個或多個中間驅(qū)動速率位置運行，以向上游持續(xù)地驅(qū)動所述閥銷，
調(diào)節(jié)所述閥系統(tǒng)在所述高驅(qū)動速率位置運行，以驅(qū)動所述閥銷的尖端持續(xù)地以高移動速率向上游移動，直到一個或多個所選的時間長度期滿。
這一方法通常包含通過具有可編程指令的電子控制器自動地啟動和調(diào)節(jié)的執(zhí)行步驟。
另一方面，本發(fā)明提供了在注塑成型裝置中執(zhí)行注塑成型循環(huán)的方法，包括:
注塑機和接收來自注塑機的注射成型材料的歧管，所述歧管具有在注射壓力下傳送成型材料到模具空腔的第一澆口的傳送通道。
與閥銷連通的致動器，其從第一位置驅(qū)動閥銷到上游的第二位置，閥銷的尖端把澆口擋住，以阻礙注射液體材料在所述第一位置流入腔內(nèi)，成型材料在所述澆口的上游以最大速度流過所述澆口，并且持續(xù)地從開始位置向上游通過所述第一位置和所述第二位置之間的一個或多個中間位置，其中，所述閥銷的尖端限制注射液體的流速至一個或多個小于最大速度的速率，
驅(qū)動系統(tǒng)，用于可控制地驅(qū)動致動器和閥銷以一個或多個所選的中間速率和比中間速率高的一個或多個高速率向上游移動，
所述方法 包括:
為驅(qū)動系統(tǒng)選擇一個或多個時間長度，以在一個或多個中間速率上驅(qū)動致動器，
開始注塑循環(huán)，閥銷的尖端處于第一位置，
調(diào)節(jié)所述驅(qū)動系統(tǒng)在一個或多個所選的時間長度上以一個或多個中間驅(qū)動速率運行，以向上游持續(xù)地驅(qū)動所述閥銷。
調(diào)節(jié)所述驅(qū)動系統(tǒng)在所述高驅(qū)動速率上運行，以驅(qū)動所述閥銷的尖端持續(xù)地以一個或多個高速率向上游移動，直到一個或多個所選的時間長度期滿。
在成型材料通過另一澆口注入腔中并穿過所述腔通過第一澆口后，調(diào)整所述驅(qū)動系統(tǒng)以在一個或多個中間速率上驅(qū)動所述致動器。
調(diào)整所述驅(qū)動系統(tǒng)以在單個所選的時間長度上以單個中間速率來驅(qū)動所述致動器。所述驅(qū)動系統(tǒng)與電信號發(fā)生裝置互連，所述電信號發(fā)生裝置運行時生成具有可控變化輸出量的電信號，所述驅(qū)動系統(tǒng)在驅(qū)動速率上可調(diào)，以將速率調(diào)節(jié)到與電信號的輸出度成比例的程度，所述驅(qū)動系統(tǒng)的調(diào)節(jié)步驟包括:根據(jù)具有一個或多個所選輸出度的電信號，操作所述電信號發(fā)生裝置產(chǎn)生按比例調(diào)整所述驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動速率的電信號。所述第一位置和沿驅(qū)動路徑的一個或多個中間位置之間的移動長度在約I毫米至約5毫米之間。本發(fā)明的另一方面，為控制成型材料流到模具腔的速率提供了一種裝置，所述裝置包括:注塑機和接收來自機器的注射成型材料的歧管，所述歧管具有傳送通道，其用于將所述成型材料以一個或多個流速通過一澆口傳送到所述模具腔。與具有尖端的閥銷連通的致動器，所述致動器可驅(qū)動閥銷沿移動路徑移動，所述移動路徑從下游澆口關(guān)閉的位置一直向上游，經(jīng)過在上游的一系列相繼中間上游澆口開放的位置，并進(jìn)一步向上游到達(dá)一高處上游澆口開放的位置，連接到致動器的驅(qū)動系統(tǒng)，所述驅(qū)動系統(tǒng)適于驅(qū)動所述致動器從澆口關(guān)閉的位置開始，以一個或多個預(yù)先選擇的中間速率持續(xù)一個或多個相應(yīng)所選的時間長度，并隨后進(jìn)一步驅(qū)動所述致動器以高于所述中間速率的一個或多個高速率持續(xù)向上游移動。這一裝置通常進(jìn)一步包括:與所述驅(qū)動系統(tǒng)相聯(lián)系的控制器，所述控制器適于控制所述驅(qū)動系統(tǒng)在起始位置、一個或多個中間驅(qū)動速率位置以及高驅(qū)動速率位置之間的運行，
所述控制器包括電信號生成器，所述電信號生成器輸出具有可控變化輸出量的電信號，所述驅(qū)動系統(tǒng)在驅(qū)動速率上是可調(diào)節(jié)的，以調(diào)節(jié)所述致動器和閥銷的速率至與電信號的輸出量成比例，所述控制器包括操作所述電信號生成器生成一個或多個所選輸出量的電信號的指令，所述電信號驅(qū)動所述致動器在一個或多個相應(yīng)的所選時間長度上以相應(yīng)的一個中間上行速率向上游移動，并且進(jìn)一步在所選時間長度到期時以一個或多個高速率驅(qū)動所述致動器。電信號的輸出可以是電能、電功率、電壓、電流或電流強度中的一個或多個。優(yōu)選地，當(dāng)所述致動器處于下游澆口關(guān)閉的位置時，所述閥銷的尖端把澆口擋住，以阻礙成型材料流入腔內(nèi)，當(dāng)所述致動器處于高處上游澆口開放的位置時，成型材料以最大速率流動，并且當(dāng)所述致動器處于一個或多個中間上游澆口開放的位置時，所述閥銷的尖端限制成型材料的流速至小于最大速率，以及其中當(dāng)所述驅(qū)動系統(tǒng)以一個或多個中間速率驅(qū)動所述致動器時，所述閥銷在一個或多個中間上游位置限制成型材料的流速至小于最大速率。當(dāng)以一個或多個中間速率中的最大速率驅(qū)動致動器時，所述致動器的移動速率小于當(dāng)所述致動器被以一個或多個高速率中的最低速率驅(qū)動時的移動速率的75%。下游澆口關(guān)閉的位置和一個或多個中間上游澆口開放的位置的最上游之間的移動長度通常在約I毫米至約5毫米之間。此外，本發(fā)明還提供了設(shè)有順序澆口的注塑系統(tǒng)，包括模具，其具有通向共用的空腔的第一和第二澆口，以及歧管，其具有分別通過所述第一和第二澆口輸送液體成型材料到所述空腔的第一和第二液體流道，所述系統(tǒng)包括:第一閥，所述第一閥控制液體材料在第一時間開始的通過所述第一澆口到所述空腔的輸送；第二閥，所述第二閥控制液體材料在第一時間后的第二時間開始的通過所述第二澆口的輸送，這樣所述液體材料通過所述第一澆口進(jìn)入所述空腔，并在第二時間之前接近所述第二澆口 ；所述第二閥包括連接到具有尖端的閥銷的致動器，所述致動器沿下游澆口關(guān)閉位置和上游中間澆口開放位置之間的移動路徑使所述閥銷持續(xù)地向上游移動，其中所述下游澆口關(guān)閉的位置是所述閥銷的尖端阻擋液體材料從所述第二澆口流入模具空腔的位置，所述上游中間澆口開放的位置為一預(yù)先確定的位置，位于所述下游澆口關(guān)閉的位置和所述上游中間燒口開放位置上游的一完全開放的、沖程末端(end of stroke)位置之間；與所述致動器相連的控制器，至少部分地根據(jù)指令控制所述致動器的移動，所述指令控制所述致動器在所述閥銷從所述下游澆口關(guān)閉的位置移動到所述上游中間澆口開放的位置的過程中，以一個或多個所選的速率移動所述閥銷持續(xù)地向上游移動。在這一實施例中，所述致動器包括與所述閥銷相連的電動馬達(dá)，所述電動馬達(dá)根據(jù)從所述控制器中接收的、可控變化的電信號或電子信號，驅(qū)動所述閥銷以可控變化的速率運動。
通過下述說明并結(jié)合相關(guān)附圖可以更好的理解本發(fā)明的上述及進(jìn)一步的優(yōu)點，其中:圖1是本發(fā)明一個實施例的示意圖，顯示了具有閥的模具，并配有澆口用于在空腔中間位置注射材料，和一對側(cè)端或遠(yuǎn)端閥用于在側(cè)端或遠(yuǎn)端位置注射材料到同一空腔中，配有中間致動器940的中間澆口被打開(顯示為關(guān)閉的)，這樣第一次注射的液體材料進(jìn)入空腔中，并從側(cè)端順序的澆口位置經(jīng)過，側(cè)端澆口顯示為開放的，它們的閥銷沿朝向上游的、受限的流動路徑RP移動，以允許隨后的第二次注射的液體材料流入并與從中間澆口注入空腔中的第一次注射的材料匯合；圖1A-1E是圖1裝置中的中間澆口和其中一個側(cè)端澆口的橫截面放大示意圖，顯示了注射過程中的不同階段；圖2是本發(fā)明一個實施例的示意圖，大致上顯示了液壓致動閥和其連接的液壓系統(tǒng)，以及在循環(huán)開始時，令閥銷在預(yù)先確定的時間上，以預(yù)先確定的、降低的速度撤回；圖2A和圖2B是根據(jù)本發(fā)明的、在圖1系統(tǒng)中使用的液壓閥和限流器的橫截面示意圖；圖3A-3B顯示了錐形末端的閥銷在不同階段以及位置上的定位，所述位置在如圖3A所示的起始的關(guān)閉位置和各個上游開放的位置之間，RP表示可選擇的路徑長度，當(dāng)液壓正常地處于全壓并閥銷處于最大速率時，相對于閥銷通常具有的、在不受控制的速率路徑FOV上的上行速率來說，閥銷沿RP從澆口關(guān)閉的位置到開放的位置向上游撤回的速率被降低了(通過可控制的流 體限流器)；
圖4A-4B顯示了具有圓柱形構(gòu)造尖端的閥銷的系統(tǒng)，顯示了所述閥銷的尖端在不同階段以及位置上的定位，所述位置在如圖4A所示的起始的關(guān)閉位置和各個上游開放的位置之間，其中，RP表示路徑，當(dāng)液壓致動器的液壓正常地處于全壓并閥銷處于最大速率時，相對于閥銷通常具有的、在不受控制的速率路徑上的上行速率來說，閥銷沿RP從澆口關(guān)閉的位置到開放的位置向上游撤回的速率被降低了(通過可控制的流體限流器或電動裝置)；圖5A- 是一系列閥銷速率的時間曲線圖，每個圖表示中間澆口側(cè)面的澆口開放的不同實例，其通過沿最初的流動路徑RP以一個或一組速率持續(xù)地向上游撤回閥銷，以及在閥銷的FOP位置開始，以另一個或另一組速率向上游撤回閥銷，以及此外，當(dāng)液體材料典型地處于最大的不受限制的流動速率，不受任何閥銷尖端的限制或阻礙通過開放的澆口。
具體實施例方式圖1顯示了具有中間噴嘴22的系統(tǒng)10，所述噴嘴22將熔融材料從注塑成型機器通過主入口 18輸送到歧管40的分配通道19。分配通道19 一般連通三個分開的噴嘴20、22、24，它們一般連通到模具42的共用的空腔30中。其中一個噴嘴22由致動器940控制并安排，布置在空腔的中央32附近，以在進(jìn)入點或澆口注入空腔30中。如圖所示，一對側(cè)端噴嘴20、24在中間澆口注入位置32的遠(yuǎn)端澆口位置34、36將材料注入到空腔30中。如圖1、1A所示，注射循環(huán)是一個級聯(lián)過程，其中注射首先從中間噴嘴22開始，然后在隨后的預(yù)先確定時間輪到側(cè)端噴嘴20、24。如圖1A所示，該注射循環(huán)首先從開放中間噴嘴22的閥銷1040開始，以允許液體材料100 (通常是聚合物或塑料材料)流動到空腔中正好在IOOb之前的位置，即位于進(jìn)入側(cè)端噴嘴24、20的澆口的空腔34、36的遠(yuǎn)端放置的入口處，如圖1A所示。注射循環(huán)開始后，通常保持中間注射噴嘴22的澆口和閥銷1040開放，一直到允許液體材料IOOb移動到剛好經(jīng)過IOOp (位置34、36的)位置。一旦液體材料移動到剛好經(jīng)過IOOp (側(cè)端澆口位置34、36)，中間噴嘴22的中間澆口 32通常由閥銷1040關(guān)閉，如圖1B、1C、1D和IE所示。接著，側(cè)端澆口 34、36因側(cè)端噴嘴閥銷的向上游撤回而打開，如圖1B-1E所示。如下所述,側(cè)端閥銷1041、1042的移動速率或向上游撤回的速率如下所述被控制。在可選的實施例中，在側(cè)端澆口 34、36開放時，在此期間，以及在此之后，中間澆口 32及其相關(guān)的致動器940和閥銷1040都可以保持開放，這樣，液體材料可以通過中間澆口 32以及側(cè)端澆口 34、36中的一個或兩個同時流入空腔30中。當(dāng)側(cè)端澆口 34、36被打開，以及液體材料NM被允許首次進(jìn)入模具空腔到材料流102p中時，兩個材料流NM和102p相互混合，其中所述材料流102p已經(jīng)從中間噴嘴22經(jīng)過澆口 34、36被注入。如果液體材料NM的速率太高，例如經(jīng)常發(fā)生的那樣，當(dāng)液體材料注射流的速率在通過澆口 34、36時是最大時，在最后冷卻的成型產(chǎn)品中，在澆口 34、36注射進(jìn)入模具空腔中的區(qū)域會出現(xiàn)兩個材料流匪和102p混合的輪廓線或缺陷。當(dāng)澆口 34、36首先被打開并隨后當(dāng)匪首次匯入材料流102p時開始，通過以一降低的流動速率在相對短的時間內(nèi)注入匪，可以減少或消除在最后冷卻的成型產(chǎn)品中出現(xiàn)的輪廓線或缺陷。通過控制器16控制閥銷1041、10 42從關(guān)閉位置開始向上游撤回的速度或速率，在圖1、2中，控制器16控制從驅(qū)動系統(tǒng)700到致動器950、951、952的液壓流體的流動速率和方向。這里使用的“控制器”是指電或電子控制裝置，其包含單個或多個盒子(通常彼此相連并相聯(lián)系)，所述盒子容納有對執(zhí)行和構(gòu)成本文所描述的方法、功能和裝置所必需或合用的所有獨立電子組件、內(nèi)存組件和電信號生成組件。這些電氣或電子組件包括用于控制本文所討論的任何變量的程序、微處理器、計算機、PID控制器、電壓調(diào)節(jié)器、電流調(diào)節(jié)器、電路板、馬達(dá)、電池盒指令，所述變量例如時間長度、電信號輸出量等等。例如，如這里所使用的術(shù)語控制器組件，包括了實現(xiàn)功能如監(jiān)控、警報和啟動一注塑成型循環(huán)的程序、控制器等等，包括了用于實現(xiàn)如發(fā)送信號、命令單獨的進(jìn)樣閥或一系列相互依存的閥啟動注射(即移動致動器及其相關(guān)的閥銷從澆口關(guān)閉到澆口開放位置)的常規(guī)功能的、充當(dāng)獨立設(shè)備的控制設(shè)備。此外，雖然在本發(fā)明的典型或優(yōu)選實施例中應(yīng)用了液體驅(qū)動致動器，以電力或電動機或動力源作為動力的致動器也可以作為替換品用于驅(qū)動器組件。如圖2A、2B所示，液壓供應(yīng)線14首先輸送通過方向控制閥750機構(gòu)，該機構(gòu)以兩種方向之一來變換液壓液體流到致動器油缸，所述兩種方向為:圖2A液體流出以向上游撤回閥銷，和圖2B液體流進(jìn)以向下游驅(qū)動閥銷。注射循環(huán)開始時，側(cè)端閥34、36的澆口是關(guān)閉的，并且液壓系統(tǒng)配置為圖2B所示的方向。當(dāng)循環(huán)開始時，液壓系統(tǒng)700的方向閥750的方向配置由控制器16變換為圖2A的配置。液壓系統(tǒng)包括一限流閥600，限流閥600在控制器16的控制下可改變液壓流體到致動器951的速率，以改變致動器951活塞的向上游或下游移動的速率，繼而控制閥銷1041的移動速度和方向。雖然沒有在圖2A、2B中顯示，液壓系統(tǒng)700以類似于致動器951通過如圖1的連接來控制的方式，控制致動器950和952的活塞的移動速度和方向。用戶通過在用戶界面上輸入數(shù)據(jù)來編程控制器，以控制液壓系統(tǒng)700以一向上游移動的速率驅(qū)動閥銷1041、1042 —段預(yù)先確定的時間，該速率相對于液壓系統(tǒng)能驅(qū)動閥銷1041、1042移動的最大速率減低·了。如下所述，這種降低的閥銷撤回速度或速率在小于整個注射循環(huán)時間的預(yù)先選擇時間內(nèi)被執(zhí)行，而在注射循環(huán)的后面部分，閥銷1041、1042的撤回可以以更高的速率執(zhí)行。閥銷被指令以降低的速率撤回，通常此速率持續(xù)時間在大約
0.25到大約10秒之間，更典型地在大約0.5到大約5秒之間，通常整個注射循環(huán)的時間在大約4到大約30秒之間，更典型地在大約6到大約12秒之間。圖1顯示了位置傳感器950、951、952，其用于感應(yīng)致動器油缸及其相關(guān)的閥銷(如1041,1042)的位置，并將這些位置信息傳送到控制器16，以用于監(jiān)控的目的。鑒于用戶選擇并輸入作為基本參數(shù)的時間，而不包括位置，到控制器16，為控制以所選的小于最大速率的速度向上游驅(qū)動閥銷1041 (或1042)和致動器940-941，這些信息可以用于或包括，或可以不用于或包括在本發(fā)明的方法和裝置中，以及不是本發(fā)明必需的組件。如圖所示，液體材料18從注塑機注射到歧管流道19中，并進(jìn)一步向下游進(jìn)入側(cè)端噴嘴24、22的孔44、46，且最終向下游通過澆口 32、34、36。當(dāng)閥銷1041、1042向上游撤回到閥銷1041處于完全向上游開放位置的位置，如圖1D所示，液體材料通過澆口 34、36的流速達(dá)到最大。然而，當(dāng)閥銷1041、1042最初從關(guān)閉的澆口位置開始撤回(圖1A)到上游中間位置(圖1B、1C)時，限制液體材料流動速率的縫隙1154、1156形成于閥銷44、46的尖端的外表面1155和噴嘴24、20的澆口區(qū)域的內(nèi)表面1254、1256之間。限制流動速率的縫隙1154、1156保持是夠的小，沿著閥銷1041、1042的尖端從關(guān)閉到上游位置的移動距離RP (如圖1、1B、1C、1E和3B、4B所示)，以限制和降低液體材料1153通過澆口 34、36的流動速度達(dá)到小于最大流動速率的速度。閥銷1041可以以一個或多個降低的速率(小于最大速率)在一個或多個時間內(nèi)可控地撤回，所述撤回沿模具材料1153流動路徑RP的整個長度。優(yōu)選地，閥銷以降低的速率沿大于50%的RP長度撤回，并且最優(yōu)選地，沿大于75%的RP長度。參考圖3B、4B，如下所述，在小于完全受限的模具材料流動路徑RP2的C0P2末端，閥銷1041以更高或最大速率撤回。可降低或者消除出現(xiàn)在冷卻后最終形成在模具的腔中的零件的主體上的痕跡或輪廓線，這可通過降低或者控制閥銷1041、1042打開或向上游撤回的速率而實現(xiàn)，該向上游撤回為從澆口關(guān)閉位置到所選的上游中間澆口開放位置，優(yōu)選為RP長度的75%或更多。閥銷1041、1042以降低的速率撤回的時間段通常憑經(jīng)驗地由試驗和錯誤運行來確定的。一個或多個(通常是多個)注射循環(huán)的試驗來實現(xiàn)從模具制造樣品部件。每個注射循環(huán)的試驗運行在不同的周期或時間段中實施，其中，閥銷1041、1042以一個或多個降低的速率在試驗時間段內(nèi)撤回，以及通過比較所有試驗運行生產(chǎn)的部件的質(zhì)量，以確定閥銷降低速率撤回下的質(zhì)量最優(yōu)生產(chǎn)時間。當(dāng)最優(yōu)時間已確定，控制器被編程以實現(xiàn)一注射循環(huán)，其中閥銷1041的撤回速率在預(yù)先確定的時間量上降低到預(yù)先確定的降低的撤回速度。RP的長度可以是大約1-8毫米，且更典型地大約2-6毫米，并甚至更典型地2_4毫米。這一實施例如圖2所示，預(yù)先編程控制系統(tǒng)或控制器16以控制閥銷1040、1041、1042開放和關(guān)閉的順序以及速度。至少在選擇的撤回閥銷的預(yù)先確定的時間量上，以所選的降低的速率，控制器16控制閥銷1041、1042從其澆口關(guān)閉的位置移動的速度，即向上游移動的速率。
圖1、2、2A、2B，通過調(diào)節(jié)從供應(yīng)線14抽送液壓傳動液，經(jīng)過限流閥600到致動器941、942的速率，確定閥銷1041、1042撤回的速率。當(dāng)限流閥600完全打開，S卩100%打開時，允許加壓的液壓油以最大流速到致動器油缸，閥銷1041、1042被驅(qū)動以最大的向上游移動速率移動。根據(jù)本發(fā)明，從閥銷的澆口關(guān)閉位置開始到小于100%打開的位置的選擇時間段內(nèi)，限流閥的開度受到調(diào)節(jié)。由于調(diào)節(jié)限流閥600到小于100%打開，因此降低了加壓的液壓油到致動器油缸的速度和流量，繼而因此在所選的時間內(nèi)，閥銷1041、1042的向上游移動的速率被降低。在閥降低600開度的選定時間結(jié)束時，為了減少注射循環(huán)的周期時間，閥600開放到其100%的開放位置，以允許驅(qū)動致動器活塞和閥銷1041、1042以最大的速率向上游移動。通常地，閥600包括一個在完全關(guān)閉(0%開放)和完全開放(100%開放)之間位置任意可控的可控限流閥。通常地，限流閥600位置的調(diào)節(jié)通過一個電源完成，此電源可控地驅(qū)動機電機構(gòu)導(dǎo)致閥的轉(zhuǎn)動，例如米用旋轉(zhuǎn)線軸對控制器16的電信號輸出創(chuàng)建的磁場或電磁場作出反應(yīng)，即通過常規(guī)電力輸出設(shè)備可以快速、可控地改變電能、電功率、電壓、電流或電流強度的輸出、等級或數(shù)量。所述機電機構(gòu)為可控制地驅(qū)動的以使得閥600打開或關(guān)閉，其開度與驅(qū)動電機構(gòu)的輸入電能量或等級成比例。繼而，閥銷1041、1042向上游撤回移動的速率與閥600的開度成正比。因此，閥銷1041、1042向上游移動的速率與機電機構(gòu)驅(qū)動閥600的輸入電能數(shù)量或等級成正比。在第一個實施例中被選擇用于驅(qū)動閥600的機電機構(gòu)確定了打開閥至100%開放位置所需的最大電能數(shù)量或功率(例如電壓或電流)。用于設(shè)置輸入到馬達(dá)的電能數(shù)量或功率等級的控制裝置包含在控制器16中?？刂破?6包括一界面，該界面允許用戶輸入任何選定的在任何預(yù)先選擇的時間內(nèi)，調(diào)整閥600及其相關(guān)的致動器941、942，使閥銷1041、1042從澆口關(guān)閉位置開始，到小于100 %開放位置所需的最大電能或電力的分?jǐn)?shù)或百分?jǐn)?shù)。因此，用戶通過輸入打開閥600到100%開放位置所需的輸入到控制器16最大電能或功率的百分?jǐn)?shù)，以選擇一降低的閥銷1041、1042的向上游移動速率。用戶輸入這一選擇到控制器16中。用戶也選擇閥600被部分打開所持續(xù)的時間段，并輸入這一選擇到控制器16中?？刂破?6包括接收并執(zhí)行用戶的輸入指令的常規(guī)程序或電路?？刂破骺砂ǔ绦蚧螂娐?，其允許用戶把所選的閥銷速率，而不是電能的百分?jǐn)?shù)當(dāng)成變量來輸入，控制器的程序自動地將用戶的輸入轉(zhuǎn)換成合適的指令，以降低到機電機構(gòu)驅(qū)動閥600的電能輸入。通常，用戶選擇小于最大速率(即當(dāng)閥600完全開放時的速率)的90%的一個或多個降低的速率，更典型地，小于最大速率的75%，且甚至更典型地，小于最大速率的50%，閥銷1041、1042由液壓系統(tǒng)以這些速率驅(qū)動。致動器941、942及其相關(guān)的閥銷1041、1042所被驅(qū)動的實際最大 速率由用戶為使用的需要選擇的致動器941、942的構(gòu)造及尺寸、限流閥600的構(gòu)造及尺寸和液壓傳動液的類型及增壓的程度來決定的。液壓系統(tǒng)的最大傳動比(drive rate)由系統(tǒng)的生產(chǎn)者和用戶決定，并且通常根據(jù)模具的應(yīng)用、大小和性質(zhì)，以及待裝配的注塑成型部件所決定。如圖5A-OT所示一系列實施例，可以選擇一個或多個降低的閥銷速率，并且在澆口關(guān)閉(X和Y軸的起始位置)和最后中間上游開放的澆口位置(例如圖5A實施例中的4_和圖5B中的5_位置)之間，在任何一個或多個所選的時間段內(nèi)由限制的液壓流體流(或由電動裝置驅(qū)動的降低的速率)驅(qū)動，在該位置，閥銷1041、1042被驅(qū)動以最大的向上游移動速率向上游移動(如圖所示，圖5A-5D實施例中的IOOmm/秒)。在圖5A實施例中，降低的閥銷速率被選擇為50mm/秒。實際上，閥銷的實際速率可以或不可以準(zhǔn)確地知道，Y軸速率軸相應(yīng)于(或一般地與之成比例)輸入到馬達(dá)以控制限流閥打開的電能量，IOOmm/秒相應(yīng)于閥600完全地100%打開(并且閥銷被最大速率驅(qū)動)；而50mm/秒相應(yīng)于50%的電能輸入到機電裝置，以驅(qū)動限流閥600至其最大100%開度的一半。在圖5A的實施例中，閥銷1041、1042被編程以降低的速率50mm/秒移動的時間為.08秒。同樣在這個實施例中，閥銷1041以降低的50mm/秒的速率向上游移動到在Omm(澆口關(guān)閉)和大約4mm之間的中間上游澆口開放位置。閥銷1041、1042被驅(qū)動以預(yù)先選擇的0.08秒后(到達(dá)從澆口關(guān)閉位置向上游大約4_的位置)，控制器控制驅(qū)動閥600的機電機構(gòu)(通常是磁場或電磁場驅(qū)動的裝置，如線軸)將限流閥打開到100%，此時，閥銷由液壓系統(tǒng)驅(qū)動，預(yù)先確定的、給定的增壓液壓系統(tǒng)處于最大的移動速率IOOmm/秒。圖5B-OT示出了在不同時間段內(nèi)，多個以降低的速率驅(qū)動閥銷1041、1042的作為替代的實施例。例如，如圖5B，閥銷在0.02秒內(nèi)被驅(qū)動以25mm/秒，然后在75mm/秒上被驅(qū)動0.06秒，并接著允許完全開放閥的速率，如所示的IOOmm/秒。閥完全開放或最大速率通常由驅(qū)動閥銷的液壓(或氣壓)閥或電動機系統(tǒng)的特性決定。在液壓(或氣壓)系統(tǒng)的例子中，系統(tǒng)能輸出的最大速率由泵、流體輸送通道、致動器、驅(qū)動流體(液體或氣體)、限流閥等的特性、設(shè)計及尺寸決定的。如圖5A- 所示，當(dāng)閥銷到達(dá)降低的速率時間段結(jié)束時的閥銷速率，本質(zhì)上可命令閥600假定處于完全開放位置，在0.08秒到0.12秒之間，瞬間地或任選地命令執(zhí)行更多漸進(jìn)步驟，直到如圖所示的最大閥開放度。在所有的例子中，控制器16命令閥銷1041、1042持續(xù)地向上游移動，而不是在注射循環(huán)的過程中，閥銷向下游方向移動。最優(yōu)選地，致動器、閥銷、閥、液體驅(qū)動系統(tǒng)適于在澆口關(guān)閉位置那個和最大向上游移動的位置之間移動閥銷，最大向上游移動的位置定義了致動器和閥銷沖程的末端。最優(yōu)選地，在閥銷經(jīng)過上游澆口開放位置向上游移動的過程中，閥銷在一個或多個時間或位置以最大速率移動。對于描寫和描述的液壓系統(tǒng)，可選地，氣壓或氣體驅(qū)動系統(tǒng)可與上述液壓系統(tǒng)相同的方式得以使用和實施。優(yōu)選地，在閥銷尖端移動通過限制的速率路徑RP的過程中，閥銷和澆口被配置或改造為互相配合以限制或改變液體材料1153的流速，如圖3A-3B、4A-4B。最典型的如圖3A、3B所示，閥銷1041、1042的末端1142的徑向尖端表面1155是圓錐形或成錐形，并且閥銷表面1155與澆口 1254的表面相配合以關(guān)閉澆口 34，澆口 1254與圓錐形或成錐形的構(gòu)造互補。任選地如圖4A、4B所示，閥銷1041、1042的尖端1142的徑向表面1155可以是圓柱形結(jié)構(gòu)，而澆口可具有互補的圓柱形表面1254，這樣，當(dāng)閥銷1041處于下游澆口關(guān)閉位置時，其與尖端表面1155相配合以關(guān)閉澆口 34。在任何實施例中，閥銷1041的尖端1142的徑向外表面1155沿通過并沿著限制流動路徑RP的尖端1142的移動長度，創(chuàng)建了一限流通道1154，限制流動路徑RP相對于閥銷1041、1042處于澆口完全開放位置時的流速，即當(dāng)閥銷1041尖端1142移動到或超出限制流動路徑RP的長度時(例如，圖5A-5C的4mm向上游移動位置)，限制或降低了液體材料1153的流動速率或體積流量。在一個實施例中，閥銷1041的尖端1142從澆口關(guān)閉位置GC(例如，如圖3A、4A所示)通過RP路徑(即在預(yù)先確定的時間內(nèi)移動的路徑)的長度持續(xù)向上游移動，液體材料流1153通過限流縫隙1154通過澆口 34進(jìn)入空腔30的速度，從在澆口關(guān)閉位置GC的O到閥銷尖端1142到達(dá)FOP位置(完全打開位置)的最大流速。圖5A-5D，閥銷不再限制注塑成型材料通過澆口的流速。在這一實施例中，在預(yù)先確定的時間結(jié)束，當(dāng)閥銷尖端1142達(dá)到圖5A、5B的FOP位置(完全開放)時，閥銷1041由液壓系統(tǒng)以最大速率FOV(完全開放速率)立即驅(qū)動，這樣通常地將限制閥600打開到完全開放100%。在可選實施例中·，當(dāng)以降低的速率驅(qū)動閥銷的預(yù)先確定時間結(jié)束，并且閥銷尖端1142到達(dá)限制流凍路徑RP2的末端時，閥銷尖端1142可以不需要處于液體流1153不被限制的位置上。在這些任選的實施例中，當(dāng)閥銷到達(dá)轉(zhuǎn)換位置C0P2時，液體流1153仍然能被限制到小于最大流速，閥銷1041在轉(zhuǎn)換位置C0P2被以更大(通常為最大的)向上游移動速率FOV驅(qū)動。在如圖3B例子所示的可選實施例中，當(dāng)以降低的速率驅(qū)動閥銷的預(yù)先確定的時間結(jié)束，并且閥銷尖端1142到達(dá)轉(zhuǎn)換位置COP時，閥銷1041的尖端1142 (及其徑向表面1155)不再限制液體材料1153通過縫隙1154的流速，因為縫隙1154的大小增加到不再限制液體流1153在最大材料1153流速以下。因此，如圖3B所示的一個實施例中，注射材料1153的最大液體流速在尖端1142的上游位置COP上達(dá)到。圖3B、4B所示的另一個實施例中，閥銷1041沿比受限制的模具材料流動路徑RP短的路徑RP2，以降低的速率被驅(qū)動并且在較短的限制的路徑RP2末端C0P2轉(zhuǎn)換以更高或最大的速率F0V。在圖5A、5B的例子中，上游FOP位置是從澆口關(guān)閉位置起向上游分別大約4mm和5mm。其他任選的上游FOP位置顯示在圖5C、5D中。
在另一個可選實施例中，如圖4B所示，閥銷1041沿具有一上游部分UR的較長路徑長度RP3，以降低的或小于最大速率的速率被驅(qū)動和控制，其中注射液體模具材料流沒有受到限制，而以最大的速率通過給定注塑成型系統(tǒng)的澆口 34。在這圖4B所示的例子中，閥銷1041的速率或驅(qū)動速率沒有轉(zhuǎn)變，直到閥銷1041的尖端或致動器941達(dá)到轉(zhuǎn)換位置C0P3。在其他實施例中，位置傳感器感應(yīng)沿路徑長度RP3移動或到達(dá)所選路徑長的C0P3末端的閥銷1041或相關(guān)組件，控制器接收并處理這些信息，并命令驅(qū)動系統(tǒng)以更高(通常為最大)的向上游移動速率驅(qū)動閥銷1041。在另一個可選的實施例中，從澆口關(guān)閉位置GC到?jīng)_程結(jié)束位置EOS的注射循環(huán)中，在閥銷1041移動的整個路徑中，閥銷被以降低的或小于最大速率驅(qū)動，編程控制器16控制驅(qū)動系統(tǒng)，使得致動器在關(guān)閉的GC到完全打開的EOS循環(huán)的整個時間或路徑長度中，以一個或多個降低的速率被驅(qū)動。在圖5A-5D的例子中，F(xiàn)OV為IOOmm/秒。通常地，當(dāng)以降低的速率驅(qū)動閥銷1041的時間結(jié)束，并且閥銷尖端1142達(dá)到位置C0P、C0P2時，限流閥600打開到完全100%開放速率FOV位置，這樣，液壓系統(tǒng)可以以最大的移動速率或速度驅(qū)動致動器941、942，進(jìn)而驅(qū)動閥銷1041、1042。可選地，，以小于能在限流閥600完全打開時驅(qū)動閥銷的最大速率，但仍大于所選定的降低的速率來驅(qū)動閥銷1041、1042的預(yù)先選擇的速率F0V，在RP、RP2路徑到COP、C0P2位置的過程中驅(qū)動閥銷。在預(yù)先確定的降低的速率驅(qū)動時間結(jié)束時，閥銷1041、1042通常進(jìn)一步被驅(qū)動超過C0P、C0P2位置，到達(dá)沖程的最末端位置E0S。上游C0P、C0P2位置位于閥銷尖端1142的最上游沖程末端開放位置EOS的下游。路徑RP或RP2的長度通常在約2到約8mm之間，更典型地,在大約2到大約6mm之間，并最典型地，在大約2到大約4mm之間。實際上，閥銷1041,1042的最上游(沖程末端)開放位置EOS從關(guān)閉的澆口位置GC向上游從大約8mm到大約18英寸?？刂破?6包括處理器、內(nèi)存、用戶界面及電路和/或指令，控制器16接收并處理用戶輸入的閥最大打開百分?jǐn)?shù)或最大電壓的百分?jǐn)?shù)或輸入到電動機以打開和關(guān)閉限流閥的電流、以所選的閥打開和降低的速率驅(qū)動閥銷的時間。
在可選的實施例中，控制器包括處理器和指令，控制器接收閥銷的位置信息及從位置傳感器得到的信號，并從閥銷位置數(shù)據(jù)一次或多次計算閥銷的實時速率，或計算閥銷移動通過或超過RP、RP2、RP3路徑長度的過程中的位置。這種速率的計算在整個循環(huán)中可以是間斷的或連續(xù)的。在這一實施例中，在預(yù)先確定的降低速率的時間內(nèi)，把計算所得的閥銷速率不斷地與預(yù)先確定的閥銷速率的目標(biāo)配置進(jìn)行實時對比，并且由控制器實時調(diào)整閥銷的速率，以在預(yù)先確定的時間符合降低的速率配置。如所有前述實施例，在這一實施例中，閥銷始終持續(xù)地在澆口關(guān)閉位置和澆口關(guān)閉位置的上游所有位置之間向上游移動。例如，這樣的控制系統(tǒng)在美國專利公開文件20090061034中有更詳細(xì)的描述，該公開內(nèi)容于此作為參考整體引入。如上所討論的，在閥銷由液壓或氣壓致動器驅(qū)動的實施例中，控制閥銷移動的速率通常通過控制限流閥600的開度來完成，從實施控制和處理閥銷或致動器速率或速度調(diào)整的指令、微處理器設(shè)計或計算機軟件角度來說，對速率和閥600的驅(qū)動速度或位置的控制是相同的功能。在閥銷或其他組件移動的過程中，位置傳感系統(tǒng)多次感應(yīng)閥銷或其他組件的位置，并且通過控制器16得以實時計算出速率，可選地可以利用一程序或指令接收用戶輸入到控制器16中作為變量存儲并處理的速率數(shù)據(jù)，而不是預(yù)先確定的輸入的電壓或電流。為移動閥銷1041、1042，可利用包含電動機的致動器作為驅(qū)動機構(gòu)，以替代液體驅(qū)動致動器，類似地，控制器16可以編程接收和處理作為變量的速率數(shù)據(jù)輸入，用于控制電動裝置的驅(qū)動 速率或速度。
權(quán)利要求
1.一種在注塑成型裝置中執(zhí)行注塑成型循環(huán)的方法，包括: 注塑機和接收來自注塑機的注射成型材料的歧管，所述歧管具有在注射壓力下傳送成型材料到模具空腔的第一澆口的傳送通道， 與閥銷連通的致動器，其從第一位置驅(qū)動閥銷到上游的第二位置，閥銷的尖端把澆口擋住，以阻礙注射液體材料在所述第一位置流入腔內(nèi)，成型材料在所述澆口的上游以最大速度流過所述澆口，并且持續(xù)地從開始位置向上游通過所述第一位置和第二位置之間的一個或多個中間位置，其中，所述閥銷的尖端限制注射成型材料流速至一個或多個小于最大速度的速率， 用于可控地驅(qū)動閥銷的閥系統(tǒng)，所述閥系統(tǒng)可控地從開始位置移動到一個或多個中間驅(qū)動速率位置以及高驅(qū)動速率位置上，所述高驅(qū)動速率位置驅(qū)動所述閥銷以高速率向上游移動，所述中間驅(qū)動速率位置驅(qū)動所述閥銷以一個或多個小于高移動速率的中間速率移動， 所述方法包括: 為所述閥系統(tǒng)在相應(yīng)的所述一個或多個中間驅(qū)動速率位置中的一個，選擇一個或多個閥系統(tǒng)運行或停留的時間長度， 開始注塑循環(huán)，此時所述閥銷的尖端處于所述第一位置而所述閥系統(tǒng)處于開始位置， 調(diào)節(jié)所述閥系統(tǒng)在一個或多個所選的時間長度上以一個或多個中間驅(qū)動速率位置運行，以向上游持續(xù)地驅(qū)動所述閥銷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1 所述的方法，其中調(diào)節(jié)步驟包括在整個注塑循環(huán)的長度上，所述閥系統(tǒng)以一個或多個所選的中間驅(qū)動速率位置運行，其中所述閥銷從所述第一位置移動到?jīng)_程末端位置，而所述閥系統(tǒng)處于一個或多個所選的中間驅(qū)動速率位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括調(diào)節(jié)所述閥系統(tǒng)在所述高驅(qū)動速率位置運行，以驅(qū)動所述閥銷的尖端持續(xù)地以高移動速率向上游移動，直到一個或多個所選的時間長度期滿。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述閥系統(tǒng)在成型材料通過另一澆口注入腔中并穿過所述腔通過第一澆口后，調(diào)整到在所述一個或多個中間驅(qū)動速率位置上運行。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述閥系統(tǒng)可以在單個所選的時間長度上調(diào)整至單個中間驅(qū)動速率位置上運行。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述閥系統(tǒng)與電信號發(fā)生裝置互連，所述電信號發(fā)生裝置生成可控制地可變輸出的電信號，所述閥系統(tǒng)調(diào)節(jié)驅(qū)動速率位置以提升驅(qū)動流體的流速到與電信號的輸出度成比例的程度，所述閥系統(tǒng)的調(diào)節(jié)步驟包括:操作所述電信號發(fā)生裝置產(chǎn)生電信號，所述電信號根據(jù)所選的電信號輸出量調(diào)整所述閥系統(tǒng)的驅(qū)動速率位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述閥系統(tǒng)的每個驅(qū)動速率位置具有一定的開度，所述閥系統(tǒng)的驅(qū)動流體以與閥系統(tǒng)的位置的開度成比例的速率驅(qū)動致動器和閥銷，所述一個或多個中間驅(qū)動速率位置具有比所述高舉動速率位置的開度小的開度。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述第一位置和沿驅(qū)動路徑的一個或多個中間位置之間的移動長度在約I毫米至約5毫米之間。
9.一種控制成型材料流到模具腔的速率的裝置，所述裝置包括:注塑機和接收來自機器的注射成型材料的歧管，所述歧管具有傳送通道，其用于將所述成型材料以一個或多個流速通過一澆口傳送到所述模具腔， 與閥銷連接的致動器具有一尖端，所述致動器可驅(qū)動閥銷沿移動路徑移動，所述移動路徑從下游澆口關(guān)閉的位置一直向上游，經(jīng)過在上游的一系列相繼中間上游澆口開放的位置，并進(jìn)一步向上游到達(dá)高處上游澆口開放的位置， 與所述致動器液體連通的閥系統(tǒng)，利用驅(qū)動流體以一個或多個移動速率驅(qū)動所述致動器，所述閥系統(tǒng)具有起始位置、一個或多個中間驅(qū)動速率位置以及高驅(qū)動速率位置，所述起始位置保持所述閥銷在澆口關(guān)閉的位置，所述高驅(qū)動速率位置驅(qū)動所述致動器以所述閥系統(tǒng)可以驅(qū)動所述致動器的最大速率向上游移動，所述一個或多個中間驅(qū)動速率位置驅(qū)動所述致動器以小于所述最大速率的一個或多個相應(yīng)的驅(qū)動速率向上游移動，所述裝置還包括與所述閥系統(tǒng)相聯(lián)系的控制器，所述控制器適于控制所述閥系統(tǒng)在起始位置、一個或多個中間驅(qū)動速率位置以及一高驅(qū)動速率位置之間的移動， 所述控制器包括電信號生成器，所述電信號生成器驅(qū)動所述閥系統(tǒng)從起始位置移動到一個或多個中間驅(qū)動速率位置，并且在一個或多個中間驅(qū)動速率位置上保持一個或多個相應(yīng)的預(yù)先確定的時間，并進(jìn)一步在所述一個或多個預(yù)先確定的時間到期時驅(qū)動所述閥系統(tǒng)從一個或多個中間驅(qū)動速率位置移動到高驅(qū)動速率位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述閥系統(tǒng)的每個位置都具有相應(yīng)的開度，所述控制器適于生成可選的輸出量的電信號，所述閥系統(tǒng)的位置的開度與所述控制器生成的電信號的輸出量成比例。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中電信號的輸出是電能、電功率、電壓、電流或電流強度中的一個或多個。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述閥系統(tǒng)每個位置的開度都具有相應(yīng)的驅(qū)動流體的流速，所述流速與所述閥系統(tǒng)位置的相應(yīng)開度成比例。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述 的裝置，其中: 閥銷的尖端把澆口擋住，以阻礙成型材料在所述第一位置流入腔內(nèi)，成型材料在所述第二位置以最大速度流過所述澆口，并且所述閥銷的尖端限制成型材料在所述第一位置和所述第二位置之間的一個或多個中間上游位置上的流速至小于最大速度，以及其中 當(dāng)所述閥系統(tǒng)處于所述一個或多個中間驅(qū)動速率位置時，所述閥銷處于中間上游位置的一個或多個上。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中對應(yīng)于所述閥系統(tǒng)的一個或多個中間驅(qū)動速率位置中的最大速率的所述致動器的移動速率，小于對應(yīng)于所述閥系統(tǒng)高驅(qū)動速率位置的所述致動器的移動速率的大約75%。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述閥系統(tǒng)的每個位置均具有相應(yīng)的開度，所述致動器驅(qū)動的速率與所述閥系統(tǒng)的位置的開度成比例，由所述控制器生成的每個電信號均具有一輸出量，所述輸出量調(diào)節(jié)與所述電信號的輸出量成比例的所述閥系統(tǒng)的開度。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其中對所述控制器進(jìn)行編程以自動生成一個或多個第一信號，所述第一信號具有一個或多個對應(yīng)的第一所選輸出量，所述第一所選輸出量移動所述閥系統(tǒng)到一個或多個中間驅(qū)動速率位置，以驅(qū)動所述致動器以一個或多個相應(yīng)的小于最大速率的第一速率持續(xù)向上游移動，所述控制器在一個或多個預(yù)先確定的時間到期時生成第二電信號，所述第二電信號具有第二所選輸出最，所述第二所選輸出量移動所述閥系統(tǒng)到高驅(qū)動速率位置，以在最大速率上驅(qū)動所述致動器。
17.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述控制器包括與電信號生成器相聯(lián)系的電指令或電子指令，其自動地指示所述電信號生成器生成電信號，以驅(qū)動所述閥系統(tǒng)從起始位置移動到一個或多個中間驅(qū)動位置，并且在一個或多個中間驅(qū)動位置上保持一個或多個預(yù)先確定的時間，并進(jìn)一步指示所述電信號生成器生成電信號，以使在一個或多個預(yù)先確定的時間到期時驅(qū)動所述閥系統(tǒng)從一個或多個中間驅(qū)動位置移動到高驅(qū)動位置。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述閥系統(tǒng)的每個位置均具有相應(yīng)的開度，所述致動器驅(qū)動的速率與所述閥系統(tǒng)的位置的開度成比例，所述控制器生成的每個電信號均具有輸出量，所述輸出量調(diào)節(jié)與所述電信號的輸出量成比例的所述閥系統(tǒng)的開度。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中電信號的輸出是電能、電功率、電壓、電流或電流強度中的一個或多個。
20.一種在注塑成型裝置中執(zhí)行注塑成型循環(huán)的方法，包括: 注塑機和接收來自注塑機的注射成型材料的歧管，所述歧管具有在注射壓力下傳送成型材料到模具空腔的第一澆口的傳送通道， 與閥銷連通的致動器，其從第一位置驅(qū)動閥銷到上游的第二位置，閥銷的尖端把澆口擋住，以阻礙注射液體材料在所述第一位置流入腔內(nèi)，成型材料在所述澆口的上游以最大速度流過所述澆口，并且持續(xù)地從開始位置向上游通過所述第一位置和所述第二位置之間的一個或多個中間位置，其中，所述閥銷的尖端限制成型材料流速至一個或多個小于最大速度的對應(yīng)于流速的速率， 用于可控地驅(qū)動閥銷的閥系統(tǒng)，所述閥系統(tǒng)可控地從開始位置移動到一個或多個中間驅(qū)動速率位置以及高驅(qū)動速率位置上，所述高驅(qū)動速率位置驅(qū)動所述閥銷以高速率向上游移動，所述中間驅(qū)動速率位置驅(qū)動所述閥銷以一個或多個小于高移動速率的中間速率移動， 所述方法包括: 為所述閥系統(tǒng)預(yù)選擇一個或多個時間長度以使其保持在一個或多個中間驅(qū)動速率位置上，這樣，在所述預(yù)選擇的時間長度期間，閥銷的尖端被布置在一位置上，以限制通過澆口的模具材料流速小于最大速率， 開始注塑循環(huán)，所述 閥銷的尖端處于所述第一位置而所述閥系統(tǒng)處于開始位置， 在一個或多個所選的時間長度，調(diào)節(jié)所述閥系統(tǒng)以一個或多個中間驅(qū)動速率位置運行，以向上游持續(xù)地驅(qū)動所述閥銷， 調(diào)節(jié)所述閥系統(tǒng)在所述高驅(qū)動速率位置上運行，以驅(qū)動所述閥銷的尖端持續(xù)地以高移動速率向上游移動，直到一個或多個所選的時間長度期滿。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，進(jìn)一步包括通過具有可編程指令的電子控制器自動地啟動和調(diào)節(jié)的執(zhí)行步驟。
22.—種在注塑成型裝置中執(zhí)行注塑成型循環(huán)的方法，包括: 注塑機和接收來自注塑機的注射成型材料的歧管，所述歧管具有在注射壓力下傳送成型材料到模具空腔的第一澆口的傳送通道， 與閥銷連通的致動器，其從第一位置驅(qū)動閥銷到上游的第二位置，閥銷的尖端把澆口擋住，以阻礙注射液體材料在所述第一位置流入腔內(nèi)，成型材料在所述澆口的上游以最大速度流過所述澆口，并且持續(xù)地從開始位置向上游通過所述第一位置和所述第二位置之間的一個或多個中間位置，其中，所述閥銷的尖端限制注射液體的流速至一個或多個小于最大速度的速率， 驅(qū)動系統(tǒng)，用于可控制地驅(qū)動致動器和閥銷以一個或多個所選的中間速率和比中間速率高的一個或多個高速率向上游移動， 所述方法包括: 為驅(qū)動系統(tǒng)選擇一個或多個時間長度，以在一個或多個中間速率上驅(qū)動致動器， 開始注塑循環(huán)，閥銷的尖端處于第一位置， 調(diào)節(jié)所述驅(qū)動系統(tǒng)在一個或多個所選的時間長度上以一個或多個中間驅(qū)動速率運行，以向上游持續(xù)地驅(qū)動所述閥銷， 調(diào)節(jié)所述驅(qū)動系統(tǒng)在所述高驅(qū)動速率運行，以驅(qū)動所述閥銷的尖端持續(xù)地以一個或多個高速率向上游移動，直到一個或多個所選的時間長度期滿。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中在模成型材料通過另一澆口注入腔中并穿過所述腔通過第一澆口后，調(diào)整所述驅(qū)動系統(tǒng)到在一個或多個中間速率上驅(qū)動所述致動器。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中調(diào)整所述驅(qū)動系統(tǒng)到在單個所選的時間長度上以單個中間速率驅(qū)動致動器。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述驅(qū)動系統(tǒng)與電信號發(fā)生裝置互連，所述電信號發(fā)生裝置生成可控制地可變輸出量的電信號，所述驅(qū)動系統(tǒng)在驅(qū)動速率上是可調(diào)節(jié)的以調(diào)節(jié)速率到與電信號的輸出量成比例的程度，所述驅(qū)動系統(tǒng)的調(diào)節(jié)步驟包括:操作所述電信號發(fā)生裝置產(chǎn)生電信號，所述電信號根據(jù)其具有的一個或多個所選輸出量按比例調(diào)整所述驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動速率。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述第一位置和沿驅(qū)動路徑的一個或多個中間位置之間的移動長度在約I毫米至約5毫米之間。
27.—種控制成型材料流到模具腔的速率的裝置，所述裝置包括: 注塑機和接收來自機器的注射成型材料的歧管，所述歧管具有傳送通道，其用于將所述成型材料以一個或多個流速通過一澆口傳送到所述模具腔， 與閥銷連通的致動器具有一尖端，所述致動器可驅(qū)動閥銷沿移動路徑移動，所述移動路徑從下游澆口關(guān)閉的位置一直向上游，經(jīng)過在上游的一系列相繼中間上游澆口開放的位置，并進(jìn)一步向上游到達(dá)一高·處上游澆口開放的位置， 連接到致動器的驅(qū)動系統(tǒng)，所述驅(qū)動系統(tǒng)適于驅(qū)動所述致動器從澆口關(guān)閉的位置開始，以一個或多個預(yù)先選擇的中間速率持續(xù)一個或多個相應(yīng)所選的時間長度，并隨后進(jìn)一步驅(qū)動所述致動器以高于所述中間速率的一個或多個高速率持續(xù)向上游移動。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的裝置，進(jìn)一步包括: 與所述驅(qū)動系統(tǒng)相聯(lián)系的控制器，所述控制器適于控制所述驅(qū)動系統(tǒng)在起始位置、一個或多個中間驅(qū)動速率位置以及高驅(qū)動速率位置之間的運行，所述控制器包括電信號生成器，所述電信號生成器輸出具有可控變化輸出的電信號，所述驅(qū)動系統(tǒng)在驅(qū)動速率上是可調(diào)節(jié)的，以調(diào)節(jié)所述致動器和閥銷的速率至與電信號的輸出量成比例， 所述控制器包括操作所述電信號生成器生成具有一個或多個所選輸出量的電信號的指令，所述電信號驅(qū)動所述致動器在一個或多個相應(yīng)的所選時間長度上以相應(yīng)的一個中間上行速率向上游移動，并且進(jìn)一步在所選時間長度到期時以一個或多個高速率驅(qū)動所述致動器。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的裝置，其中電信號的輸出是電能、電功率、電壓、電流或電流強度中的一個或多個。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的裝置，其中: 當(dāng)所述致動器處于下游澆口關(guān)閉的位置時，所述閥銷的尖端把澆口擋住，以阻礙成型材料流入腔內(nèi)，當(dāng)所述致動器處于高處上游澆口開放的位置時，成型材料以最大速率流動，并且當(dāng)所述致動器處于一個或多個中間上游澆口開放的位置時，所述閥銷的尖端限制成型材料的流速至小于最大速率，以及其中 當(dāng)所述驅(qū)動系統(tǒng)以一個或多個中間速率驅(qū)動所述致動器時，所述閥銷在一個或多個中間上游位置限制模具材料的流速至小于最大速率。
31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的裝置，其中當(dāng)在一個或多個中間速率中的最大速率上被驅(qū)動時，所述致動器的移動速率小于當(dāng)所述致動器在一個或多個高速率中的最低速率上被驅(qū)動時的移動速率的75%。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的裝置，其中下游澆口關(guān)閉的位置和一個或多個中間上游澆口開放的位置中的最上游位置之間的移動長度在約I毫米至約5毫米之間。
33.一種具設(shè)有順序澆口的注塑系統(tǒng)，包括模具，所述模具設(shè)有通向共用的空腔的第一和第二澆口，以及歧管，所述歧管具有分別通過所述第一和第二澆口輸送液體成型材料到所述空腔的第一和第二液體流道，所述系統(tǒng)包括: 第一閥，所述第一閥控制液體材料在第一時間上開始的通過所述第一澆口到所述空腔的輸送； 第二閥，所述第二閥控制液體材料在第一時間后的第二時間上開始的通過所述第二澆口的輸送，這樣所述液體材料通過所述第一澆口進(jìn)入所述空腔，并在第二時間之前接近所述第二澆口； 所述第二閥包括連接到具有尖端的閥銷的致動器，所述致動器沿下游澆口關(guān)閉位置和上游中間澆口開放位置之間的移動路徑使所述閥銷持續(xù)地向上游移動，其中所述下游澆口關(guān)閉的位置為所述閥銷的尖端阻擋液體材料從所述第二澆口流入模具空腔的位置，所述上游中間澆口開放的位置為一預(yù)先確定的位置，位于所述下游澆口關(guān)閉的位置和所述上游中間澆口開放位置上游的 一完全開放的、沖程末端位置之間； 與所述致動器相連的控制器，其至少部分地根據(jù)指令控制所述致動器的移動，所述指令控制所述致動器在所述閥銷從所述下游澆口關(guān)閉的位置移動到所述上游中間澆口開放的位置的過程中，以一個或多個所選的速率移動所述閥銷持續(xù)地向上游移動。
全文摘要
一種控制成型材料流到模具腔速率的裝置，所述裝置包括注塑機、歧管以及與閥銷連通的具有一尖端的致動器，所述致動器可驅(qū)動閥銷沿移動路徑移動，所述移動路徑從下游澆口關(guān)閉的位置一直向上游延伸，經(jīng)過在上游的一系列相繼中間上游澆口開放的位置，并進(jìn)一步向上游到達(dá)一高處上游澆口開放的位置，所述裝置還包括連接到致動器的驅(qū)動系統(tǒng)，所述驅(qū)動系統(tǒng)適于驅(qū)動所述致動器從澆口關(guān)閉的位置開始，以一個或多個預(yù)先選擇的中間速率持續(xù)一個或多個相應(yīng)所選的時間長度，并隨后進(jìn)一步驅(qū)動所述致動器以高于所述中間速率的一個或多個高速率持續(xù)向上游移動。
文檔編號B29C45/28GK103249538SQ201180040565
公開日2013年8月14日 申請日期2011年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月23日
發(fā)明者V·加拉蒂, S·R·德奧利韋拉安圖尼斯, J·A·洛佩斯 申請人:圣萬提注塑工業(yè)有限公司