專利名稱：分配和控制涂覆注射模制品的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分配和控制內(nèi)模涂覆(IMC)由熱塑性或熱固性樹脂形成的模制品或基體的方法和設(shè)備，具體來(lái)說(shuō)涉及能操作地連接于注模機(jī)來(lái)給注模機(jī)提供IMC能力的裝置和控制該裝置的控制器，還涉及向模制熱塑性制品上分配IMC組合物并對(duì)其進(jìn)行控制的方法。本發(fā)明特別用作移動(dòng)涂覆車輛，并將對(duì)其做特殊的描述。
背景技術(shù)：
模制熱塑性和模制熱固性制品，例如那些由聚烯烴、聚碳酸酯、聚酯、聚苯乙烯和聚氨酯所制備的制品，廣泛用于包括汽車、航海、娛樂、建筑、辦公用品和室外裝備的工業(yè)。經(jīng)常需要在模制熱塑性或模制熱固性制品上施加涂料。例如，該模制品可用作多部件組件中的一個(gè)部件。為與該裝置中其它部件的表面涂層相配合，模制品可能需要施加與其它部件的表面涂層特性相同的表面涂料。涂料也可用來(lái)改善模制品的表面特性，如外觀的均一性、光澤性、耐擦傷性、耐化學(xué)性和耐候性等。另外，可使用表面涂料來(lái)促進(jìn)模制品和隨后施加到模制品上的單獨(dú)表面涂層之間的粘合。
已經(jīng)開發(fā)了多種工藝來(lái)在模塑制品上施加表面涂料。許多這樣的工藝涉及從模具中移出后再于塑料制品上施加表面涂料。這些工藝經(jīng)常為多步驟過(guò)程，涉及表面制備后用油漆或其它涂料噴涂該制備的表面。相比而言，IMC提供了一種在從模具中排出前就在模塑品上施加表面涂料的方法。
使用熱塑性樹脂的模具通常為“蛤殼”式設(shè)計(jì)，具有在分界線會(huì)合的一對(duì)半模。一個(gè)半模通常保持靜止而另一個(gè)半模通常在關(guān)閉位置和開放、收回位置之間可動(dòng)。為形成模制品，可動(dòng)半模移動(dòng)到關(guān)閉位置并在夾緊力下保持閉合從而形成一個(gè)封閉的模腔。向模腔中注入熔融熱塑性材料。用熱塑性材料完全填充模腔并使材料充分冷卻和固化，形成模制品。在整個(gè)模制過(guò)程中，可動(dòng)半模保持在關(guān)閉位置。模制完成后，半模開啟，從中排出成品模制品。
由于模具設(shè)計(jì)和模制條件的不同，如果在IMC組合物注射前模具就斷裂或分開，一般在這些方法中不使用注射模制熱塑性材料的IMC。當(dāng)模制熱塑性材料時(shí)，通常必須維持可動(dòng)半模的壓力來(lái)保持模腔閉合并防止材料沿分界線逸出。另外，模制時(shí)在熱塑性制品上保持壓力，這也需要保持模腔封閉，通常是必須的，因其有助于給模制品提供更均一的晶相或分子結(jié)構(gòu)。如果不進(jìn)行這種壓縮(即壓力保持)，模制熱塑性制品的物理特性容易受損。
由于熱塑性材料的注模不允許模具在IMC組合物注入模腔之前分開或斷裂，IMC組合物必須在能壓縮熱塑性制品的所有需要涂層區(qū)域的充分壓力下注射。模制品的壓縮率表明了IMC組合物覆蓋其的程度和范圍。用液體IMC組合物IMC注射模制品的方法描述于，例如，第6617033號(hào)美國(guó)專利和美國(guó)專利公開文本2002/0039656A1和2003/0082344A1。
當(dāng)使用液體IMC組合物來(lái)涂覆注射模制熱塑性制品時(shí)，必須考慮幾個(gè)重要因素。這些包括，但不限于，注入模腔的IMC組合物的量、與熱塑性模制過(guò)程相關(guān)的向模腔注入IMC組合物的時(shí)間選擇、IMC組合物的注射速率、合成IMC組合物的注射壓力和注射IMC組合物的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種分配和控制裝置，其可活動(dòng)連接于任何一種常規(guī)注模機(jī)上。該裝置提供了一種向由注模機(jī)的一對(duì)半模形成的模腔中注射IMC組合物的配送裝置、一種控制配送系統(tǒng)的裝置和一種配送和控制向模腔中注射IMC組合物的方法。該裝置包括至少兩個(gè)模具件以形成模腔，一種向模腔中注射熔融樹脂來(lái)在其中形成模制品的裝置，和一種向模腔中和模制品上注射IMC組合物的裝置。還提供了一種判斷裝置，判斷何時(shí)模制品的至少一個(gè)待涂表面達(dá)到足夠支持IMC組合物的標(biāo)準(zhǔn)。
該裝置可包括一個(gè)與IMC容器流體連通的計(jì)量缸和一個(gè)適于將涂料組合物從容器移向計(jì)量缸的轉(zhuǎn)移泵。計(jì)量缸流體連接于注模機(jī)上的第二注射器。一液壓裝置選擇性地從計(jì)量缸中排出轉(zhuǎn)移到其中的IMC組合物并將IMC組合物導(dǎo)向第二注射器。
可使用一個(gè)傳感器來(lái)判斷何時(shí)需要向模腔中注射IMC組合物。在預(yù)定時(shí)間，傳感器能產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)，送向分配和控制裝置。接收信號(hào)以后，通過(guò)分配和控制裝置，可向模腔中注射一定量的涂料組合物。因此，可使用分配和控制裝置來(lái)在模制熱塑性模制品過(guò)程的期望點(diǎn)時(shí)向注模機(jī)的模具中注射IMC組合物。
另一方面，本發(fā)明提供了一種注射模制模制品和IMC模制品的方法。該方法包括向模腔中注射熔融樹脂直至模腔被基本充滿的步驟。使注射熔融樹脂在模腔中冷卻來(lái)形成模制品。當(dāng)模制品的至少一個(gè)待涂表面達(dá)到足夠支持所述涂料組合物的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，向模腔(16)中和模制品上注射涂料組合物來(lái)涂覆模制品。


圖1是適用于本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的一個(gè)模制裝置實(shí)施例的側(cè)視圖。
圖2是通過(guò)模腔垂直斷面的局部剖視圖。
圖3是適于連接到圖1的模制裝置上的一個(gè)IMC分配和控制裝置的透視圖。
參照附圖，其中相同的附圖標(biāo)記代表相同的部件，這些

本發(fā)明的某些實(shí)施方案。圖1示出了一個(gè)模制設(shè)備或注模機(jī)10，其包括第一半模12和第二半模14。第一半模12優(yōu)選保持處于靜止或固定位置?？蓜?dòng)半模14示于開放位置，但可移動(dòng)到閉合位置，這時(shí)，第一和第二半?；ハ嗯浜?，在其間形成具有固定容積的封閉模腔16，如圖2所示。更具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)可動(dòng)半模14處于閉合位置時(shí)，半模12、14沿表面18和20(圖1)緊密配合，在其間并圍繞模腔16形成一分界線22(圖2)。
通過(guò)夾緊機(jī)構(gòu)24的夾緊驅(qū)動(dòng)器26(如利用本領(lǐng)域已知的液壓、氣動(dòng)或機(jī)械驅(qū)動(dòng)器)動(dòng)作，可動(dòng)半模14沿相對(duì)半模12通常水平的軸線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選由夾緊機(jī)構(gòu)24施加的夾緊力所能產(chǎn)生的操作壓力大于由第一組合物注射器30和第二組合物注射器32中的任何一個(gè)所產(chǎn)生或施加的壓力。例如，由夾緊機(jī)構(gòu)24施加到模具表面上的壓力范圍可為14MPa(約2000psi)至105MPa(約15000psi)，優(yōu)選為25MPa(約4000psi)至85MPa(約12000psi)，更優(yōu)選為40MPa(約6000psi)至70MPa(約10000psi)。
圖2中，半模12、14示于閉合位置，沿分界線22相互鄰接或配合以形成具有基本固定容積的模腔16。根據(jù)所需模制的終端產(chǎn)品或制品，模腔16的設(shè)計(jì)可在尺寸和形狀上有很大變化。模腔16通常有位于第二半模14上的第一表面34和位于第一半模12上的相應(yīng)或相對(duì)的第二表面36。第一半模12形成有與模腔16連接的第一孔38來(lái)使第一組合物注射器30將其組合物注入模腔16。同樣，第二半模14形成有也與模腔16連接的第二孔40來(lái)使第二組合物注射器32(圖1)將其組合物注入模腔16。
第一組合物注射器30常見于注模裝置，或?yàn)闊峁绦詷渲⑸淦?，一般能夠向模?6中注射通常為樹脂或聚合物的熱塑性或熱固性組合物。由于空間限制，第一注射器30設(shè)置為從固定半模12上來(lái)注射材料，但第一組合物注射器30也可反向設(shè)置在可動(dòng)半模14上。第二組合物注射器32能向模腔16中注射IMC組合物來(lái)涂覆在其內(nèi)形成的模制品，但第二注射器32也可選擇設(shè)置在半模12上。
圖1中，第一組合物注射器30示于“后退”位置，但也可在水平方向移動(dòng)以使第一注射器的噴嘴或樹脂出口42能夠與半模12相配合。在配合位置，第一組合物注射器30能夠?qū)⑵鋬?nèi)容物注入模腔16。僅起說(shuō)明作用，所示第一組合物注射器30為往復(fù)-螺旋機(jī)，其中第一組合物可置于漏斗44中，旋轉(zhuǎn)螺桿46可通過(guò)一個(gè)加熱的擠壓桶48來(lái)傳送該組合物，桶48將第一組合物加熱到其熔點(diǎn)以上。當(dāng)加熱材料在桶48的末端附近聚集時(shí)，旋轉(zhuǎn)螺桿46用作注射活塞迫使材料經(jīng)噴嘴42進(jìn)入模腔16。噴嘴42通常在其開放端有一閥(未示出)，螺桿46通常有一單向閥(未示出)來(lái)防止材料回流入旋轉(zhuǎn)螺桿46。
并非意味著第一組合物注射器30被限定為圖1所示的實(shí)施方案，其可為任何能夠?qū)⒘黧w(如熱塑性或熱固性)組合物注入模腔16的裝置。例如，注模機(jī)也可有在如采用中心注射的“疊?！敝械脑诖怪狈较蛏峡蓜?dòng)的半模。其它合適的注模機(jī)包括多種可從以下公司獲得的注模機(jī)Cincinnati-Milacron，Inc.(Cincinnati，Ohio)；Battenfeld Injection MoldingTechnology(Meinlerzhagen，Germany)；Engel MachineryInc.(York，Pennsylvania)；Husky Injection Molding SystemsLtd.(Bolton，Canada)；BOY Machines Inc.(Exton，Pennsylvania)及其它公司。
參照?qǐng)D3，分配和控制裝置60能夠與模制裝置10連接來(lái)提供IMC能力和控制模制裝置10的控制器。I.S.控制裝置60包括一個(gè)IMC容器接收缸62來(lái)容納盛有IMC組合物的IMC容器，如見于第5777053號(hào)美國(guó)專利?？刂蒲b置60還包括一個(gè)計(jì)量缸或管64，當(dāng)在接收缸62中時(shí)適于與IMC容器流體連通。一個(gè)空氣驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)移泵66設(shè)于控制裝置60上，能將IMC組合物從接收容器62泵至計(jì)量缸64。
計(jì)量缸64選擇性地流體連接于模制設(shè)備10的第二注射器32上。計(jì)量缸64包括一個(gè)液壓裝置例如液壓活塞來(lái)從計(jì)量缸64中排出IMC組合物并將排出的IMC組合物導(dǎo)向第二注射器32。一返回管線(未示出)連接于第二注射器32和接收缸62，使其間能流體流通。
控制裝置60還包括一個(gè)能與常規(guī)電源連接的電箱74。電箱74上包括多個(gè)開關(guān)76和一個(gè)接觸墊控制器78，其用來(lái)控制IMC組合物分配向模制裝置10的模腔16。一壓縮空氣連接器(未示出)設(shè)于控制裝置60上，用來(lái)將控制裝置60與一個(gè)常規(guī)壓縮空氣管線連接。在清洗或排出過(guò)程，壓縮空氣用來(lái)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)移泵66并將IMC組合物從控制裝置60和它的流體流通管線中除去。此外，清洗時(shí)可用空氣通過(guò)流通管線來(lái)除去溶劑。
裝置60包括一個(gè)遙控傳感器(未示出)，在優(yōu)選實(shí)施方案中，其適于設(shè)置在半模12、14之一上。傳感器可以是常規(guī)的搖桿開關(guān)，激勵(lì)后向控制裝置60輸送信號(hào)。傳感器設(shè)于半模12、14之一上，使其由模具關(guān)閉來(lái)激勵(lì)。從傳感器送出的信號(hào)用來(lái)啟動(dòng)控制裝置60上的計(jì)時(shí)器。傳感器可選擇設(shè)于其它位置，例如設(shè)于拉桿線路上來(lái)指示模具關(guān)閉時(shí)間。
模制裝置10可選擇裝配一傳感器或傳感器裝置，當(dāng)半模12、14關(guān)閉時(shí)能產(chǎn)生信號(hào)。在模制裝置10和控制裝置60之間可連接一常規(guī)信號(hào)傳輸線來(lái)將信號(hào)傳給控制裝置60。這種設(shè)置不需要在半模12、14之一上連接一個(gè)獨(dú)立的傳感器。
為準(zhǔn)備向模腔16中注射IMC組合物，將含所需IMC組合物的容器置于接收缸62中。計(jì)量缸64流體連接于第二注射器32。返回管線68流體連接于第二注射器32和接收缸62。控制裝置60與合適的電源連接，例如常規(guī)的460伏特AC或DC電源出口，給電箱74提供電能。當(dāng)需要清洗和/或通過(guò)裝置60和它的流體流通管線除去溶劑時(shí)，控制裝置還與一個(gè)壓縮空氣源連接，給從控制裝置60和它的流體流通管線中排出IMC組合物提供氣動(dòng)裝置，例如一個(gè)壓縮空氣源。如上所述，傳感器適當(dāng)設(shè)置在半模12、14之一上。
為生產(chǎn)IMC熱塑性制品，將熱塑性第一組合物置于模制裝置10的漏斗44(圖1)中。移動(dòng)第一注射器30使其與固定半模12嵌套或配合。利用常規(guī)裝置，即使用加熱的擠出桶48和旋轉(zhuǎn)螺桿46，第一注射器30將第一組合物加熱到其熔點(diǎn)以上并將加熱的第一組合物導(dǎo)向第一注射器30的噴嘴42。半模12、14關(guān)閉從而形成具有基本固定容積的封閉模腔16。如上所述，控制裝置60的傳感器設(shè)于半模12、14之一上，當(dāng)半模12、14關(guān)閉時(shí)，使傳感器向控制裝置60傳送信號(hào)，指示半模12、14已關(guān)閉且模制過(guò)程已開始。
接收到信號(hào)后，此后表示為T0，分配和控制裝置60啟動(dòng)其內(nèi)的計(jì)時(shí)器。計(jì)時(shí)器用來(lái)記錄從T0經(jīng)過(guò)的時(shí)間。在預(yù)定經(jīng)過(guò)時(shí)間間隔，控制裝置60激勵(lì)并控制各種與IMC有關(guān)的運(yùn)動(dòng)來(lái)保證在模制過(guò)程的期望點(diǎn)時(shí)，IMC組合物被送入模腔16。因此，控制裝置60與模制裝置10同時(shí)動(dòng)作。
T0后，繼續(xù)模制過(guò)程，噴嘴42的噴嘴閥(未示出)移向開放位置一預(yù)定時(shí)間，使相應(yīng)量的第一組合物進(jìn)入模腔16。螺桿46提供力或壓力來(lái)將第一組合物擠入或注入模腔16，直至噴嘴針閥返回其關(guān)閉位置。如本領(lǐng)域所熟知，第一組合物被填充并填滿模腔16。一旦模腔16被填充并填滿，使模制第一組合物冷卻，從而形成模制品。
當(dāng)?shù)谝唤M合物注入模腔16后且待涂覆的模制品表面冷卻到熔點(diǎn)以下或達(dá)到足夠接受或支持IMC組合物的溫度或標(biāo)準(zhǔn)，但為防止IMC組合物固化，在表面過(guò)度冷卻之前，準(zhǔn)備好預(yù)定量的第二組合物，這是IMC組合物，通過(guò)第二組合物或IMC組合物注射器32的第二孔40(圖2)注入模腔16。模制過(guò)程中的該點(diǎn)，此后表示為TIMC，可定義為從T0的經(jīng)過(guò)時(shí)間。為使第二注射器32精確地在TIMC注射IMC組合物，裝置60必須在T0到TIMC內(nèi)的精確時(shí)間內(nèi)完成多個(gè)運(yùn)動(dòng)。每個(gè)運(yùn)動(dòng)在相對(duì)T0為預(yù)定的經(jīng)過(guò)時(shí)間發(fā)生。
一種該運(yùn)動(dòng)是用預(yù)定量的IMC組合物填充計(jì)量缸64。這個(gè)運(yùn)動(dòng)在從T0起預(yù)定的經(jīng)過(guò)時(shí)間但在TIMC之前發(fā)生。因此，在預(yù)先選擇的經(jīng)過(guò)時(shí)間，控制裝置60開啟閥(未示出)，使流體在IMC組合物填充容器和計(jì)量缸64之間流通。然后轉(zhuǎn)移泵66將IMC組合物從容器泵至計(jì)量缸64。當(dāng)計(jì)量缸填充到預(yù)定量時(shí)，閥關(guān)閉來(lái)防止更多IMC組合物進(jìn)入缸。可選擇調(diào)節(jié)進(jìn)入缸64的IMC組合物的量。
在計(jì)量缸64被填充后并且就在TIMC之前，控制裝置60開啟第二注射器32的針閥或閥(未示出)，使流體在第二注射器32和模腔16之間流通。正常情況下，針閥偏向或壓向關(guān)閉位置，即與模具表面齊平，但可通過(guò)控制裝置60選擇移向開放位置。具體來(lái)說(shuō)，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，使用控制裝置60的電動(dòng)液壓泵(未示出)來(lái)移動(dòng)針閥。此后很短時(shí)間內(nèi)，在TIMC，計(jì)量缸64的液壓裝置將其容納的IMC組合物排出并傳送到第二注射器32，在此通過(guò)孔40進(jìn)入模腔16。
在加入IMC組合物之前，模具關(guān)閉或打開；當(dāng)?shù)谝缓偷诙M合物被注入模腔16時(shí)，半模12、14形成分界線22并通常彼此相對(duì)保持基本固定距離。因此，在整個(gè)模制和涂覆步驟中，模腔16的基本固定容積保持不變。注射時(shí)，IMC組合物從模具表面擴(kuò)展并涂覆模制品的預(yù)定部分或區(qū)域。在IMC組合物完全注入模腔16后，控制裝置60立即使第二注射器32的閥返回其關(guān)閉位置，從而防止了IMC組合物進(jìn)一步注入模腔16。
當(dāng)預(yù)定量的IMC組合物注入模腔16并覆蓋或涂覆制品或基體的預(yù)定區(qū)域后，涂覆基體可從模具移出。然而，在半模12、14分開之前，IMC組合物被涂料組合物中存在的組分所固化?？蛇x擇使基體或半模達(dá)到IMC組合物的固化溫度或其附近來(lái)加熱催化固化。固化溫度隨所用的IMC組合物而變化。如上所述，在模制品冷卻到低于可使組合物完全固化的溫度以前，注射IMC組合物非常重要。IMC組合物需要一個(gè)最低溫度來(lái)催化其內(nèi)存在的催化劑，這會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)，從而將組合物固化并粘接到基體上。
在各IMC組合物注射之間，控制裝置60使用轉(zhuǎn)移泵66來(lái)在體系中循環(huán)IMC組合物。第二注射器32的針閥保持關(guān)閉位置以防止任何IMC組合物進(jìn)入模腔16。在周期中循環(huán)IMC組合物的一個(gè)目的是防止涂層的任何特定部分被不需要地加熱，這是由于其接近了模制裝置10的加熱機(jī)構(gòu)。這種加熱能對(duì)IMC組合物的材料特性產(chǎn)生有害影響或能通過(guò)固化其內(nèi)的IMC組合物而堵塞IMC流體管線。
控制裝置60的開關(guān)76和鍵區(qū)78啟動(dòng)一個(gè)操作符來(lái)調(diào)整和/或設(shè)置控制裝置60的某些操作參數(shù)。例如，通過(guò)使控制計(jì)量缸64和接收容器62之間流通的閥保持開通一更長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間，可操作開關(guān)來(lái)增加或減少在計(jì)量缸64中所填充的IMC組合物的量。另外，可操作開關(guān)來(lái)調(diào)節(jié)通過(guò)轉(zhuǎn)移泵66填充計(jì)量缸64的從T0起的經(jīng)過(guò)時(shí)間和/或通過(guò)液壓裝置排空缸64的從T0起的經(jīng)過(guò)時(shí)間。該時(shí)間可調(diào)節(jié)到更為接近TIMC。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，傳感器為與模腔16相鄰安裝的壓力轉(zhuǎn)換器，適于記錄模腔16中的壓力。在本實(shí)施方案中，可以省去控制裝置60的計(jì)時(shí)器?；谕ㄟ^(guò)壓力轉(zhuǎn)換器傳感器在模腔16中記錄的壓力，而不是使用從模制過(guò)程開始所經(jīng)過(guò)的時(shí)間，控制裝置60將IMC組合物注入模腔16。希望IMC組合物能在模制過(guò)程的相同點(diǎn)，TIMC，被注入模腔16，而不論是采用何種傳感器。因此，本實(shí)施方案依賴于壓力而不是依賴于時(shí)間。
當(dāng)熱塑性樹脂填充模腔16時(shí)，模腔16內(nèi)的壓力最初會(huì)升高。模腔16被填滿時(shí)壓力會(huì)進(jìn)一步升高。最后，當(dāng)熱塑性模制品冷卻并開始固化時(shí)，模腔16的壓力會(huì)開始降低。在冷卻階段的一預(yù)定壓力下，該預(yù)定壓力與TIMC相對(duì)應(yīng)，優(yōu)選將IMC組合物注入模腔16。該預(yù)定壓力通?；谒脽崴苄詷渲木唧w類型，并也可基于所用IMC組合物的具體類型。
基于通過(guò)壓力轉(zhuǎn)換器傳感器所測(cè)的壓力測(cè)量值，通過(guò)控制裝置60完成的一系列運(yùn)動(dòng)也可依賴于在模腔16中所測(cè)的壓力來(lái)完成。因此，每個(gè)運(yùn)動(dòng)將會(huì)在模腔16的一個(gè)預(yù)定壓力下發(fā)生，以使在模制過(guò)程的預(yù)定點(diǎn)向模腔16注入IMC組合物。第6617033號(hào)美國(guó)專利描述了基于在模腔16中所測(cè)的壓力，向模腔16中和模制品的表面上注射IMC組合物。
壓力轉(zhuǎn)換器可選擇地為圍繞模腔16的不同位置所設(shè)置的多個(gè)壓力轉(zhuǎn)換器。在這種布置中，控制裝置60基于多個(gè)壓力測(cè)量值來(lái)完成其運(yùn)動(dòng)，包括注射IMC組合物。例如，基于通過(guò)多個(gè)壓力傳感器所測(cè)的多個(gè)壓力測(cè)量值的預(yù)定壓力平均值，控制裝置60能完成其運(yùn)動(dòng)。這種布置可能比較理想，因?yàn)槎鄠€(gè)壓力轉(zhuǎn)換器能更好地確定在模腔16中測(cè)定的實(shí)際壓力。
一些常規(guī)注模機(jī)和模具已經(jīng)裝配了一個(gè)或多個(gè)適于測(cè)量模腔16中壓力的傳感器。這些機(jī)器通常能通過(guò)常規(guī)數(shù)據(jù)傳送裝置將代表所測(cè)壓力的信號(hào)送向相聯(lián)設(shè)備，例如控制裝置60。該種情況下，不需要遠(yuǎn)程壓力轉(zhuǎn)換器傳感器。控制裝置60僅需要適當(dāng)連接于注模機(jī)10來(lái)接收從模腔16所測(cè)的代表壓力測(cè)量值的信號(hào)。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，傳感器是鄰近模腔16安裝的熱電偶，適于記錄模腔16的溫度。在本實(shí)施方案中，也可不需要控制裝置60的計(jì)時(shí)器。另外，基于通過(guò)熱電偶傳感器所記錄的模腔16的溫度，控制裝置60向模腔16中注入IMC組合物。希望在模制過(guò)程的相同點(diǎn)，TIMC，如同前面的傳感器一樣，將IMC組合物注入模腔16。主要區(qū)別是IMC組合物的注射依賴于溫度。
控制裝置60可裝配有和/或連接于一數(shù)據(jù)收集裝置。數(shù)據(jù)收集裝置可為一機(jī)載硬式磁盤機(jī)或其它記錄介質(zhì)，其能記錄控制裝置60對(duì)一個(gè)或一系列模制品所設(shè)定的操作參數(shù)。其它替代方案也可行，例如，將裝置與網(wǎng)絡(luò)連接，遠(yuǎn)程記錄操作參數(shù)。任何情況下，數(shù)據(jù)收集裝置能記錄從T0設(shè)定的預(yù)定經(jīng)過(guò)時(shí)間，其用來(lái)設(shè)置各種控制裝置運(yùn)動(dòng)和/或?yàn)楦鞣N運(yùn)動(dòng)發(fā)生的實(shí)際經(jīng)過(guò)時(shí)間間隔。
例如，每次注射IMC組合物時(shí)，數(shù)據(jù)收集裝置能記錄自T0起轉(zhuǎn)移泵66填充計(jì)量缸64的時(shí)間、自T0起第二注射器32的針閥開放時(shí)間、自T0起液壓裝置排空計(jì)量缸和第二注射器32向模腔16注射IMC組合物的時(shí)間和/或自T0起第二注射器32的針閥關(guān)閉時(shí)間。也可記錄其它運(yùn)動(dòng)，包括但不限于具體量的IMC組合物的IMC組合物注射次數(shù)、用來(lái)排空計(jì)量缸64的液體壓力等。
如果使用一個(gè)或多個(gè)壓力轉(zhuǎn)換器來(lái)替代搖桿開關(guān)(一個(gè)依賴于時(shí)間的傳感器)，可使用數(shù)據(jù)收集裝置來(lái)記錄這些相關(guān)的測(cè)量值。例如，數(shù)據(jù)收集裝置可記錄具體的所測(cè)壓力，此時(shí)控制裝置60的各種運(yùn)動(dòng)發(fā)生。同樣地，如果傳感器為熱電偶，可記錄由其所測(cè)的溫度測(cè)量值。
任何情況下，由數(shù)據(jù)收集裝置記錄的數(shù)據(jù)或信息可用作質(zhì)量控制。例如，從模腔16排出以后可以對(duì)涂覆部件進(jìn)行檢測(cè)，并和基于該部件相關(guān)的具體IMC組合物注射所收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。如果部件不符合特定的質(zhì)量控制要求，例如在涂層和熱塑性材料之間粘結(jié)性不足、耐擦傷性不足、表面有缺陷、涂層覆蓋率不足等，可調(diào)節(jié)現(xiàn)有參數(shù)(不論依賴于時(shí)間、依賴于壓力、依賴于溫度或其它)來(lái)改善以后的涂覆部件的涂層特性。
控制裝置60也可配備一轉(zhuǎn)移所收集的數(shù)據(jù)的裝置。這可以通過(guò)任何常規(guī)裝置實(shí)現(xiàn)，包括提供磁盤驅(qū)動(dòng)器等使數(shù)據(jù)記錄于移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)、提供連接于本地計(jì)算機(jī)、局域網(wǎng)、因特網(wǎng)或其它網(wǎng)絡(luò)等的數(shù)據(jù)鏈接。這些轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)的裝置可允許對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程分析。
控制裝置60也可包括一個(gè)常規(guī)的小型代碼閱讀器(未示出)如條形碼閱讀器。該閱讀器可用來(lái)掃描特定IMC組合物容器的代碼，該容器置于接收缸62中并注射向多個(gè)模制部件。與上述數(shù)據(jù)收集裝置結(jié)合使用，特定IMC組合物容器的代碼可與從特定容器記錄的所有IMC組合物注射數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)。另外，IMC容器代碼可與從模制裝置10接收帶有涂層的成品部件的成品部件接收箱或收集裝置相聯(lián)。記錄和存儲(chǔ)該信息使成品部件能得到分析并易于與在其附近記錄的數(shù)據(jù)和使用的特定IMC組合物相比較。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，控制裝置60可提供一用戶界面，允許用戶來(lái)簡(jiǎn)單地選擇一個(gè)部件圖標(biāo)，該圖標(biāo)代表一系列需要模制和涂覆的部件。在用戶界面上選擇特定部件圖標(biāo)，預(yù)定了控制裝置60的控制參數(shù)，無(wú)論參數(shù)是基于時(shí)間、基于模腔壓力或其它。在模制和涂覆過(guò)程中每次運(yùn)行新部件系列時(shí)，用戶界面使得操作員不需要單個(gè)設(shè)置控制參數(shù)。
在此論述的任何實(shí)施方案中，控制裝置60可設(shè)有一顯示裝置如監(jiān)視器(未示出)。顯示裝置可實(shí)時(shí)顯示由控制裝置60檢測(cè)和/或記錄的任何數(shù)據(jù)或信息。此外，控制裝置60可設(shè)計(jì)為僅允許特定量的注射每IMC組合物容器?？蛇x擇地，或另外，當(dāng)與代碼閱讀器一起使用時(shí)，可設(shè)置控制裝置60來(lái)僅控制特定類型的IMC組合物。
權(quán)利要求
1.一種提供內(nèi)模涂覆模制品的方法，包括(a)向模腔(16)中注射熔融樹脂直至模腔(16)被基本填滿；(b)使注射熔融樹脂在模腔(16)中冷卻來(lái)形成模制品；和(c)當(dāng)模制品的至少一個(gè)待涂表面達(dá)到足夠支持所述涂料組合物的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，向模腔(16)中和模制品上注射涂料組合物來(lái)涂覆模制品。
2.權(quán)利要求1的方法，還包括在向模腔(16)中注射熔融樹脂步驟后的預(yù)定經(jīng)過(guò)時(shí)間，該預(yù)定經(jīng)過(guò)時(shí)間與模制品的表面達(dá)到足夠支持所述涂料組合物的標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)應(yīng)，向模腔(16)中和模制品上注射所述涂料組合物。
3.權(quán)利要求1或2的方法，其中，所述模腔(16)的容積在步驟(a)直至步驟(c)時(shí)基本保持不變，且所述模腔(16)由在步驟(a)直至步驟(c)時(shí)一般彼此相對(duì)保持基本固定距離的模具件(12、14)形成。
4.權(quán)利要求2或3的方法，還包括在形成模腔(16)的模具件(12、14)之間提供一傳感器；在向模腔(16)中注射熔融樹脂步驟之前，關(guān)閉模具件(12、14)來(lái)形成具有基本固定容積的模腔(16)；當(dāng)模具件(12、14)關(guān)閉時(shí)激勵(lì)傳感器；當(dāng)激勵(lì)傳感器來(lái)測(cè)量自向模腔(16)中注射熔融樹脂步驟的預(yù)定經(jīng)過(guò)時(shí)間時(shí)，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器；和將預(yù)定經(jīng)過(guò)時(shí)間與所測(cè)經(jīng)過(guò)時(shí)間相比較來(lái)確定何時(shí)注射所述涂料組合物。
5.權(quán)利要求1-4之任一項(xiàng)的方法，還包括在制品被冷卻到所述涂料組合物被禁止固化的程度時(shí)，向模腔(16)中和模制品上注射所述涂料組合物。
6.權(quán)利要求2-5之任一項(xiàng)的方法，還包括采用形成模腔(16)的模具件(12、14)的關(guān)閉來(lái)指示向模腔(16)中注射熔融樹脂步驟已開始；和在預(yù)定時(shí)間注射所述涂料組合物，所述預(yù)定時(shí)間自所述模具件(12、14)的關(guān)閉起測(cè)量。
7.權(quán)利要求1-6之任一項(xiàng)的方法，還包括在向模腔(16)中注射熔融樹脂步驟后的第二經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間，且在向模腔(16)中注射所述涂料組合物的步驟之前，用預(yù)定量的所述涂料組合物填充計(jì)量缸(64)；和在向模腔(16)中注射熔融樹脂步驟后的一預(yù)定經(jīng)過(guò)時(shí)間，該預(yù)定經(jīng)過(guò)時(shí)間與模制品的表面達(dá)到足夠支持所述涂料組合物的標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)應(yīng)，從計(jì)量缸(64)中排出預(yù)定量的所述涂料組合物來(lái)向模腔(16)中和模制品上注射所述涂料組合物。
8.權(quán)利要求1的方法，還包括測(cè)量模腔(16)中的壓力，和當(dāng)在模腔(16)中測(cè)量到一預(yù)定壓力時(shí)，該預(yù)定壓力與模制品的表面達(dá)到足夠支持所述涂料組合物的標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)應(yīng)，向模腔(16)中和模制品上注射所述涂料組合物。
9.權(quán)利要求1的方法，還包括測(cè)量模腔(16)中的溫度，和當(dāng)在模腔(16)中測(cè)量到一預(yù)定溫度時(shí)，該預(yù)定溫度與模制品的表面達(dá)到足夠支持所述涂料組合物的標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)應(yīng)，向模腔(16)中和模制品上注射所述涂料組合物。
10.一種注射模制和內(nèi)模涂覆制品的裝置，所述裝置包括形成模腔(16)的至少兩個(gè)模具件(12、14)；向模腔(16)中注射熔融樹脂以在其內(nèi)形成模制品的裝置(30)；向模腔(16)中和模制品上注射涂料組合物的裝置(32)；和判斷裝置，用來(lái)判斷何時(shí)模制品的至少一個(gè)待涂表面達(dá)到足夠支持所述涂料組合物的標(biāo)準(zhǔn)。
全文摘要
提供了一種注射模制和內(nèi)模涂覆制品的方法。向模腔(16)中注射熔融樹脂直至模腔(16)被基本填滿。使注射熔融樹脂在模腔(16)中冷卻來(lái)形成模制品。當(dāng)模制品的至少一個(gè)待涂表面達(dá)到足夠支持所述涂料組合物的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，向模腔(16)中和模制品上注射涂料組合物來(lái)內(nèi)模涂覆模制品。
文檔編號(hào)B29C45/76GK1708386SQ200380102263
公開日2005年12月14日 申請(qǐng)日期2003年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月31日
發(fā)明者道格拉斯·麥克貝恩, 埃利奧特·施特勞斯, 約翰·湯姆森 申請(qǐng)人:阿姆諾洼化學(xué)有限公司