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      在減小的壓力的情況下使用改裝的注射成型機的方法與流程

      文檔序號:11442146閱讀:508來源:國知局
      在減小的壓力的情況下使用改裝的注射成型機的方法與流程

      本申請整體涉及注射成型,并且具體涉及用具有改裝模具循環(huán)的控制器改裝的注射成型機。



      背景技術:

      注射成型機通常用來模制塑料物體。注射成型機通過反復進行模具循環(huán)來模制塑料物體。在每個模具循環(huán)期間,機器將熔融塑料注射到模具中,冷卻塑料,打開模具,脫出模制物體,關閉模具,并且在下一個循環(huán)中恢復。各種注射成型機包括本領域已知的該模具循環(huán)的變型。用模具循環(huán)進行編程的控制器根據(jù)模具循環(huán)來控制機器。

      注射模具被設計成在特定壓力下由特定塑料模制特定物體。注射成型機被設計成接受一系列模具尺寸,并且在一定范圍的注射壓力內注射塑料。成型機及其模具可被設計成持續(xù)許多模具循環(huán)。

      對注射成型機做出改變可具有挑戰(zhàn)。由于模制物體被計劃用于特定的最終用途,通常不可能顯著改變其塑性材料。由于用金屬形狀的特定幾何形狀制造模具,通常不可能顯著地改變其配置。而且由于注射成型機被設計和構建為完整的、集成的單元,改變其裝置通常是不切實際的。

      因此,許多成型機在模具的使用壽命-有時甚至數(shù)年中用基本上相同的材料、模具和模具循環(huán)來操作。一方面,長時間的使用壽命的操作允許該設備可回報大量的資本費用。另一方面,長時間的使用壽命的操作沒有顯著的改善意味著模具循環(huán)中的低效率會隨著時間的推移而累積更多的成本。



      技術實現(xiàn)要素:

      但是,本公開的實施例可用來通過將其原始模具循環(huán)改變?yōu)楦难b模具循環(huán)來改進模制機的操作。原始模具循環(huán)是在注射成型機上使用的模具循環(huán),其尚未借助將改裝控制器添加到機器進行改裝。改裝模具循環(huán)是與原始模具循環(huán)不同的模具循環(huán),并且在已經借助將改裝控制器添加到機器進行改裝的注射成型機上使用。

      與原始模具循環(huán)相比,改裝模具循環(huán)可允許注射成型機使用較低的注射壓力。在較低的壓力下的操作使用更少的能量,減少對機械部件的應力,并增加機器的安全系數(shù)。機器在較低壓力下可使用更少的能量,因為其注射單元不需要執(zhí)行盡可能多的工作。減少的應力可延長機械部件的使用壽命,并且降低其故障的可能性。機器可以增加的安全系數(shù)操作,因為其操作壓力和機器的最大額定壓力之間將存在相對較大的差異。

      當與原始模具循環(huán)進行比較時,改裝模具循環(huán)還可允許注射成型機使用更恒定的注射壓力。在更恒定的壓力下的操作提供通過模具腔的更好的熔體流動,以及熔融塑料和模具腔表面之間更好的接觸。更好的熔體流動可導致更平滑和更一致的填充,這提高了模制物體的質量。更好的接觸可導致熔融塑料和模具之間更好的熱傳遞。更好的熱傳遞可確保塑料在整個填充過程中保持熔融(避免“凍結”問題)。更好的熱傳遞也可提供更快的冷卻。更快的冷卻可導致更快的模具循環(huán)時間,以及因此機器更高的生產量。

      在各種實施例中,改裝的成型機可使用改裝控制器,以根據(jù)改裝模具循環(huán)進行模制,其可具有平均改裝循環(huán)時間(在制造成型部件的生產版本的十個連續(xù)循環(huán)中平均),其與先前使用的原始模具循環(huán)的平均原始循環(huán)時間(也在制造成型部件的生產版本的十個連續(xù)循環(huán)中平均)相同或甚至比其更短(即更快)。例如,根據(jù)具體的應用,改裝平均循環(huán)時間可縮短5-50%,或者在該范圍內的百分比的任何整數(shù)值,或者由這些整數(shù)值任一個中形成的任何范圍,諸如從5%到40%,或從10%到30%,或從15%到25%。

      此外,在各種實施例中,甚至在用改裝控制器對注射成型機進行改裝之后,機器也可繼續(xù)部分地使用本地控制器,其中本地控制器根據(jù)改裝模具循環(huán)來輔助控制機器。具體地,改裝控制器可開始控制改裝模具循環(huán)中的一些或全部塑料注射,而本地控制器可繼續(xù)控制改裝模具循環(huán)中的一些或全部其它功能。這種方法提供超越使用改裝控制器完全替代本地控制器的一些優(yōu)點。

      這種改裝方法的第一個優(yōu)點是降低了復雜性和成本。由于可使本地控制器控制諸如冷卻塑料,打開模具,脫出模制物體,關閉模具以及恢復新的循環(huán)的機器條件等功能,因此改裝控制器不需要邏輯、命令和/或可執(zhí)行程序指令來執(zhí)行這些功能。這使得改裝控制器設計和構建更簡單、更便宜。并且,由于本地控制器繼續(xù)控制這些功能,所以與這些功能相關的輸入和/或輸出的一些或全部不需要傳送到改裝控制器。這使得改裝過程更快且更直接,從而需要更少的人力和更少的機器停工時間。

      這種改裝方法的第二個優(yōu)點是以顯著改進為目標。雖然對其它功能的改變(冷卻、打開、脫出、關閉,恢復等)可影響模具循環(huán),但是塑料注射的改變可為模具循環(huán)提供更顯著的改進(如上文和本文所解釋的)。因此,塑料注射是模具循環(huán)的關鍵部分,用于做出改進。由于改裝控制器被專門設計成以新的和改進的方式控制塑料注射,所以當改裝控制器根據(jù)改裝模具循環(huán)進行控制時,改裝控制器向改裝的注射成型機提供目標優(yōu)勢。另外,由于改裝控制器不需要控制其它功能,所以改裝控制器能夠實現(xiàn)更快的處理以控制塑料注射。

      這種改裝方法的第三個優(yōu)點是成型機的原始設計的持續(xù)方面。由于注射成型機被設計和構建為完整的、集成的單元,所以本地控制器包括與機器部件的已知規(guī)格匹配的邏輯、命令和/或可執(zhí)行程序指令。邏輯、命令和/或可執(zhí)行程序指令也被設計為機器的整體安全方案的一部分。通過繼續(xù)使用本地控制器以至少部分地控制改裝模具循環(huán),降低了改裝機器以不正確或不安全的方式工作的風險。此外,通過在保留本地控制器的同時添加改裝控制器,機器制造商的保修可繼續(xù),而不會無效。

      這種改裝方法的第四個優(yōu)點是利用對本地控制器和成型機的現(xiàn)有熟悉程度。注射成型機包括用戶界面,其允許其用戶起動、監(jiān)視和停止機器。注射成型機還包括各種機器配置,其對于其制造商來說常見的,在其原始技術文檔(例如手冊)中進行說明,并且可能對維護和修理機器的技術人員來說是已知的。通過繼續(xù)使用本地控制器以至少部分地控制改裝模具循環(huán),有可能保持原始用戶界面的大部分(甚至全部)以及許多原始機器配置。因此,操作者和技術人員可需要很少(甚至沒有)額外的培訓,以勝任地使用和維修改裝機。

      這種改裝方法的第五個優(yōu)點是在需要時容易地禁用改裝控制器的能力。改裝的注射成型機可包括禁用開關,這可允許改裝的注射成型機的使用者選擇禁用改裝控制器的注射成型的模式,使得機器和本地控制器根據(jù)原始模具循環(huán)來模制塑料物體的生產版本。禁用功能可用于將改裝控制器與成型機的其余部分隔離,用于故障排除的目的。禁用功能還可使用戶能夠切換回原始模具循環(huán),用于需要運行原始模具循環(huán)的特定情況。

      據(jù)信在本公開中的改裝的實施例可與用于各種模制物體的各種注射成型應用一起使用。但是,預期在本公開中改裝的實施例向具有小的標稱壁厚(nwt)的模制物體,具有大的長度超厚度(l/t)比的模制物體,以及展現(xiàn)剪切稀化行為的模制物體提供特定優(yōu)點。作為示例,預期在本公開中改裝的實施例向具有0.1-10毫米,或在該范圍內0.1毫米增量中的任何值,或由這些值中任一個形成的任何范圍,諸如0.5-8毫米,1.0-5毫米,1.5-3毫米等的nwt的成型物體提供特定優(yōu)點。作為另一個示例,預期在本公開中改裝的實施例向具有為50-500,或該范圍內的任何整數(shù)值,或由這些值中任一個形成的任何范圍,諸如100-500、150-500、200-500、250-500、100-300、100-250、100-200、100-150等等的l/t比的模制物體提供特定優(yōu)點。

      在各種實施例中,如本領域已知的,注射成型機可包括彼此流體連通的注射單元、噴嘴和模具。注射單元可以是任何種類的注射單元,其使用壓力將熔融塑料注射通過噴嘴并到模具中。作為示例,注射單元可以是液壓驅動的,機械驅動的,電驅動的,或這些的組合,或任何其它種類的注射單元,如本文所述,或如本領域已知的。模具可以是具有一個或多個空腔以模制一個或多個塑料物體的任何種類的模具。(盡管本文的說明和實例可指單個模制的塑料物體,但這是為了方便且不應被解釋為限制性的;本公開設想本文公開的任何實施例可與具有任何數(shù)量的空腔的模具一起使用。)注射成型機的部件中任一個,諸如注射單元可具有最大額定注射壓力,其具有制造商提供的評級。例如,注射成型機可包括注射單元,該注射單元具有從15000psi(103.42mpa)至60,000psi(413.69mpa),或在該范圍內的psi的任何整數(shù)值,或由這些整數(shù)值中任一個形成的范圍,諸如從20,000psi(137.90mpa)至50,000psi(344.74mpa)或從25,000psi(172.37mpa)至40,000psi(275.79mpa)的最大額定注射壓力。

      成型機可包括本地控制器。本地控制器可以是任何種類的控制器,諸如機電控制器,電路板,可編程邏輯控制器,工業(yè)計算機,或任何其它種類的控制器,如本文所描述的,或如本領域已知的。本地控制器可被設置、配置和/或編程為部分地或完全地控制注射成型機的一些或所有部分,如本文所描述的,或如本領域已知的。根據(jù)本文公開的任何實施例,或者如本領域已知的,本地控制器可用邏輯、命令和/或可執(zhí)行程序指令進行設置、配置和/或編程。

      本地控制器可以各種方式相對于注射成型機進行物理定位。作為示例,本地控制器可與機器集成在一起,本地控制器可容納在安裝在機器上的外殼中,本地控制器可容納在被定位成鄰近或接近機器單獨外殼中,或者本地控制器可遠離機器進行定位。在一些實施例中,本地控制器可通過有線信號通信來部分地或完全地控制機器的功能;在其它實施例中,如本領域已知的,本地控制器可通過無線信號通信部分地或完全地控制機器的功能。

      本地控制器可被設置、配置和/或編程為部分地或完全地控制機器的注射壓力。本地控制器可以本文所描述的或本領域已知的任何方式來控制注射壓力。作為示例,本地控制器可通過控制注射單元的注射速率來控制注射壓力。作為另一個示例,本地控制器可通過控制通過噴嘴的熔體流速來控制注射壓力。

      可使用與原始模具循環(huán)相對應的邏輯、命令和/或可執(zhí)行程序指令來設置、配置和/或編程本地控制器。本地控制器可使用、進行和/或執(zhí)行這樣的邏輯、命令和/或指令來控制注射成型機,以使機器根據(jù)原始的模具循環(huán)來模制塑料物體。

      作為示例,注射成型機可使用原始模具循環(huán)來根據(jù)常規(guī)的模具循環(huán)注射塑料,其包括以下部分:初始注射、填充、填實和保持。原始模具循環(huán)具有最大的原始注射壓力,其是循環(huán)期間達到的最高注射壓力。在本公開的全部內容中,除非另外指明,否則在噴嘴中測量所有注射壓力。

      在各種常規(guī)實施例中,原始模具循環(huán)可具有最大原始注射壓力,其為對于注射單元(或模制機)的最大額定注射壓力的65-100%,或在該范圍內的百分比的任何整數(shù)值,或由這些整數(shù)值中任一個形成的任何范圍,諸如最大額定注射壓力的70-100%,75-100%或80-100%。在各種常規(guī)實施例中,原始模具循環(huán)可具有從20,000psi(137.90mpa)至60,000psi(413.69mpa),或在該范圍內的psi的任何整數(shù)值,或由這些整數(shù)值中任一個形成的任何范圍,諸如從25,000psi(172.37mpa)至50,000psi(344.74mpa)或從30,000psi(206.84mpa)至40,000psi(275.79mpa)的最大原始注射壓力。

      在各種常規(guī)實施例中,原始模具循環(huán)可具有在模具循環(huán)過程中顯著變化的注射壓力,或者在模具循環(huán)的任何特定部分的一部分,幾個部分或全部內變化。作為示例,對于原始模具循環(huán)的填充部分的至少一部分,相對于原始目標注射壓力或注射壓力的參考值,對于填充部分的一部分,幾部分,基本上全部或全部,機器的注射壓力可變化10-60%,20-60%,甚至30-60%。這種變化可發(fā)生在填充部分的50-100%內,或在該范圍內的百分比的任何整數(shù)值,或由這些整數(shù)值中任一個形成的任何范圍,諸如如填充部分的60-100%,70-100%或80-100%。這種變化周期可在填充部分的開始處發(fā)生,可在填充部分的結束處發(fā)生,并且/或者可在填充部分的中間居中。

      注射成型機可具有用最大編程的原始安全壓力設定進行編程的本地控制器,所述壓力設定為對于注射單元(或模制機)的最大額定注射壓力的80-120%,或在該范圍內的百分比的任何整數(shù)值,或由這些整數(shù)值中任一個形成的任何范圍,諸如最大額定注射壓力的90-100%,90-100%或95-105%。如果注射成型機的注射壓力超過最大編程的原始安全壓力設定,則本地控制器可被編程為停止注射單元。

      注射成型機還可具有原始的壓力釋放機構,其具有最大原始安全壓力設定,該最大原始安全壓力設定為注射單元(或成型機)的最大額定注射壓力的80-120%,或者該范圍內百分比的任何整數(shù)值,或由這些整數(shù)值中任一個形成的任何范圍,諸如最大額定注射壓力的90-110%,90-100%或95-105%。如果機器的注射壓力超過最大原始安全壓力設定,則可設定壓力釋放機構以減輕注射成型機中的壓力。

      如本文所述,注射成型機可通過向機器添加改裝控制器來改裝。改裝的機器可以是根據(jù)原始模具循環(huán)運行模具的相同機器,或者正在改裝的機器可以是具有與運行原始模具循環(huán)的機器相同配置的不同的成型機。通過使用相同的機器(或相同配置的機器)可獲得本文所述的改裝的功能和益處中的任一個。

      改裝的機器可使用用來運行原始模具循環(huán)的相同模具來運行改裝模具循環(huán),或者改裝的機器可使用具有與用于原始模具循環(huán)的模具相同的配置的不同的模具。通過使用相同的模具(或相同配置的模具)可獲得本文所述的改裝的功能和益處中的任一個。

      改裝的機器可使用在原始模具循環(huán)中使用的相同的塑性材料來運行改裝模具循環(huán),或者改裝的機器可使用基本相同的不同塑性材料,或者其具有相同或基本上相同的材料特性(諸如熔體流動指數(shù))。

      改裝控制器可以是任何種類的控制器,諸如機電控制器,電路板,可編程邏輯控制器,工業(yè)計算機,或任何其它種類的控制器,如本文所描述的,或如本領域已知的。改裝控制器可被設置、配置和/或編程為部分地或完全地控制注射成型機的一些或所有部分,如本文所描述的,或如本領域已知的。根據(jù)本文公開的任何實施例,或者如本領域已知的,改裝控制器可用邏輯、命令和/或可執(zhí)行程序指令進行設置、配置和/或編程。

      在改裝的一些實施例中,改裝控制器可替代本地控制器,并且替代其所有功能。在改裝的其它實施例中,改裝控制器可作為對本地控制器的補充而被添加,并且替代少于其全部功能。在替代實施例中,如本文所述,本地控制器可被重新配置成變?yōu)楦难b控制器。

      在先前的實施例的任一個中,改裝可包括在改裝控制器和注射成型機之間建立信號通信。該建立可包括將來自機器上的傳感器(例如,壓力傳感器、溫度傳感器、位置傳感器等)的一個或多個輸出連接到改裝控制器的一個或多個輸入。這種連接可包括斷開來自本地控制器的現(xiàn)有傳感器輸出中的一個或多個,并且將那些現(xiàn)有的傳感器輸出連接到改裝控制器,或者向現(xiàn)有傳感器中的一個或多個添加更多的輸出,并且將這些添加的輸出連接到改裝控制器,或這些的組合。該連接可涉及已經在成型機上適當位置的一個或多個現(xiàn)有傳感器,或者將一個或多個現(xiàn)有傳感器移動到成型機上的新位置,或者在成型機上安裝一個或多個新傳感器,或者這些的組合。

      改裝可使用本文所述或本領域已知的任何種類的(現(xiàn)有的或新的)傳感器。信號通信可以是本文所述或本領域已知的任何種類的信號(例如液壓、氣動、機械、模擬電氣、數(shù)字電氣、光學等)。

      在先前的實施例的任一個中,改裝可包括在改裝控制器和本地控制器之間建立信號通信。該建立可包括將本地控制器的一個或多個輸出連接到改裝控制器的輸入,將改裝控制器的一個或多個輸出連接到本地控制器的輸入,或者以其它方式在本地控制器和改裝控制器之間以本文所描述的或本領域已知的,或這些的組合的任何方式共享信號、數(shù)據(jù)和/或信息。

      改裝控制器可以各種方式相對于注射成型機進行物理定位。作為示例,改裝控制器可與機器集成在一起,改裝控制器可容納在安裝在機器上的外殼中,改裝控制器可容納在被定位成鄰近或接近機器單獨外殼中,或者改裝控制器可遠離機器進行定位。在一些實施例中,改裝控制器可通過有線信號通信來部分地或完全地控制機器的功能;在其它實施例中,如本領域已知的,改裝控制器可通過無線信號通信部分地或完全地控制機器的功能。

      改裝控制器可被設置、配置和/或編程為部分地或完全地控制機器的注射壓力。改裝控制器可以本文所描述的或本領域已知的任何方式來控制注射壓力。作為示例,改裝控制器可通過控制注射單元的注射速率來控制注射壓力。作為另一個示例,改裝控制器可通過控制通過噴嘴的熔體流速來控制注射壓力。

      可使用與改裝模具循環(huán)的任何部分,或任何多個部分,或所有相對應的邏輯、命令和/或可執(zhí)行程序指令來設置、配置和/或編程改裝控制器。改裝控制器可使用、進行和/或執(zhí)行這樣的邏輯、命令和/或指令來控制注射成型機,以使機器根據(jù)改裝模具循環(huán)來模制塑料物體。

      改裝的注射成型機可根據(jù)改裝模具循環(huán)注射塑料,其包括以下部分:初始注射、填充和減小壓力。改裝模具循環(huán)可具有最大的改裝注射壓力,其是循環(huán)期間達到的最高注射壓力。

      在各種實施例中,改裝模具循環(huán)可以具有最大改裝注射壓力,其為原始模具循環(huán)的最大原始注射壓力的10-60%,或在該范圍內的百分比任何整數(shù)值,或由這些整數(shù)值中任一個形成的任何范圍,諸如最大原始注射壓力的20-60%,30-60%或40-60%。

      在這樣的實施例中,其中當與原始模具循環(huán)相比時,改裝模具循環(huán)具有一個或多個降低的壓力,甚至當使用與原始模具循環(huán)所使用的相同的(或類似的)注射成型機,相同(或類似的)模具,和/或相同的(或類似的)塑性材料,也可實現(xiàn)這種減少。

      另外,在其中當與原始模具循環(huán)相比時,改裝模具循環(huán)具有一個或多個降低的壓力的實施例中,甚至當使用相同或基本上相同的機器溫度分布時(即,加熱元件的整體配置,以及用于成型機的其工藝設定),也可實現(xiàn)這種減少。

      另選地,在其中當與原始模具循環(huán)相比時,改裝模具循環(huán)具有一個或多個降低的壓力的實施例中,這種減少可允許機器的溫度分布的溫度降低(如本文所使用的,注射成型機的溫度曲線是指用來加熱由注射成型機加工的塑料的所有加熱器的所有溫度設定點的平均值);同時這種減少可能提供機器中熔體壓力的另外不可接受的增加,降低注射壓力可允許實現(xiàn)這種溫度降低。

      在各種實施例中,改裝模具循環(huán)可使用比原始模具循環(huán)的機器溫度分布小5-50℃的機器溫度分布,或者小5到50之間的攝氏度的任何整數(shù)值,或者小由這些整數(shù)值中任何一個形成的任何范圍,諸如小5-40℃,小5-30℃,小5-20℃,小5-10℃,小10-50℃,小20-50℃,小30-50℃,小40-50℃,小10-40℃,小20-30℃等等。

      相對于在不同時間進行的機器溫度分布測量,可獲得這種降低的機器溫度分布。作為第一示例,通過將平均原始模具循環(huán)機器溫度分布(其是在原始模具循環(huán)的過程中的平均機器溫度分布)與平均改裝模具循環(huán)機器溫度分布(其是在改裝模具循環(huán)過程中的平均機器溫度分布)進行比較,可獲得上述降低的機器溫度分布中的任一個。作為第二示例,通過將平均原始填充部分機器溫度分布(其是在原始模具循環(huán)的填充部分過程中的平均機器溫度分布)與平均改裝填充部分機器溫度分布(其是在改裝模具循環(huán)的填充部分中的平均機器溫度分布)進行比較,可獲得上述降低的機器溫度分布中的任一個。作為第三示例,通過將原始模具循環(huán)的填充部分的開始處的機器溫度分布與改裝模具循環(huán)的填充部分的開始處的機器溫度分布進行比較,可獲得上述機器溫度分布中的任一個。作為第四示例,通過將原始模具循環(huán)的填充部分的結束處的機器溫度分布與改裝模具循環(huán)的填充部分的結束處的機器溫度分布進行比較,可獲得上述機器溫度分布中的任一個。

      當機器的溫度分布作為改裝模具循環(huán)的一部分而減小時,當與原始模具循環(huán)期間的熔融塑料的溫度相比時,熔融塑料可經受降低的溫度。在本公開的全部內容中,除非另外指明,在噴嘴中測量熔融塑料的所有溫度。

      改裝模具循環(huán)可使注射成型機中的熔融塑料經受比原始模具循環(huán)期間機器中的熔融塑料的溫度小5-50℃的降低的溫度;降低的溫度也可小5到50之間的攝氏度的任何整數(shù)值,或者小由這些整數(shù)值中任一個形成的任何范圍,諸如小5-40℃,小5-30℃,小5-20℃,小5-10℃,小10-50℃,小20-50℃,小30-50℃,小40-50℃,小10-40℃,小20-30℃等等。

      相對于在不同時間進行的溫度測量,可獲得這種降低的熔融溫度。作為第一個示例,通過將最大原始熔融溫度(其是原始模具循環(huán)期間達到的最高的熔融溫度)與最大改裝熔融壓力(其是改裝模具循環(huán)期間達到的最高的熔融溫度)進行比較,可獲得上述降低的熔融溫度中的任一個。作為第二示例,通過將平均原始模具循環(huán)熔融溫度(其是在原始模具循環(huán)過程中熔融塑料的平均熔融溫度)與平均改裝模具循環(huán)熔融溫度(其是在改裝模具循環(huán)過程中熔融塑料的平均熔融溫度)進行比較,可獲得上述降低的熔融溫度中的任一個。作為第三實施例,通過將平均原始填充部分熔融溫度(其是原始模具循環(huán)的填充部分過程中的熔融塑料的平均熔融溫度)與平均改裝填充部分熔融溫度(其是在改裝模具循環(huán)的填充部分中熔融塑料的平均熔融溫度)進行比較,可獲得上述降低的熔融溫度中的任一個。作為第四示例,通過將原始模具循環(huán)的填充部分的開始處的熔融溫度與改裝模具循環(huán)的填充部分的開始處的熔融溫度進行比較,可獲得上述降低的熔融溫度中的任一個。作為第五示例,通過將原始模具循環(huán)的填充部分的結束處的熔融溫度與改裝模具循環(huán)的填充部分的結束處的熔融溫度進行比較,可獲得上述降低的熔融溫度中的任一個。

      在這樣的實施例中,其中當與原始模具循環(huán)相比時,改裝模具循環(huán)使熔融塑料經受一個或多個降低的溫度,甚至當使用相同或基本上相同的塑性材料,或者具有相同或基本上相同的材料特性(諸如熔體流動指數(shù)),也可以實現(xiàn)這種降低。

      改裝控制器可用用于改裝模具循環(huán)的填充部分的改裝目標注射壓力進行編程。可估計、計算或經驗確定用于填充部分的改裝目標注射壓力。例如,通過迭代地測試具有不同注射壓力的成型機,可經驗地確定改裝目標注射壓力。該測試的起始壓力可以是原始模具循環(huán)的最大原始注射壓力,或原始模具循環(huán)的填充部分的原始目標注射壓力。從起始壓力開始,測試可包括以逐漸降低的注射壓力操作成型機,并且在每個較低的壓力下驗證由機器制造的模制物體的質量。在各種實施例中,可使用撐托方法來確定相對較低的改裝目標注射壓力,在該壓力下成型機仍然可制造質量好的模制物體。

      在本文公開的任何實施例中,改裝模具循環(huán)可具有在模具循環(huán)過程中稍微變化的注射壓力,或者在模具循環(huán)的任何特定部分中的一部分,幾部分或全部內變化,但仍然基本上恒定。如本文所使用,當注射壓力相對于目標注射壓力或注射壓力的參考值上升或下降小于30%時,注射壓力被認為是“基本上恒定的”。作為示例,對于原始模具循環(huán)的填充部分的至少一部分,機器的注射壓力可以是基本上恒定的,并且相對于填充部分的改裝目標注射壓力或注射壓力的參考值,變化小于30%,小于20%,小于10%,或者甚至小于5%。這種變化限度可在填充部分的50-100%范圍內有效,或在該范圍內的百分比的任何整數(shù)值,或由這些整數(shù)值中的任一個形成的任何范圍,諸如如填充部分的60-100%,70-100%或80-100%,或90-100%。壓力變化的這種限制可從填充部分的開始開始,可在填充部分的結束處終止,并且/或者可在填充部分的中間居中。

      改裝控制器可用最大的編程改裝安全壓力設定進行編程,所述壓力設定為最大改裝注射壓力的80-120%,或該范圍內百分比的任何整數(shù)值,或由這些整數(shù)值中任一個形成的任何范圍,諸如100-110%或100%-105%。如果注射成型機的注射壓力超過最大編程的改裝安全壓力設定,則改裝控制器可被編程為停止注射單元。

      替代(或除了)使用最大編程改裝安全壓力設定對改裝控制器進行編程,改裝可包括將本地控制器從最大編程的原始安全壓力設定重新編程到最大編程修正的安全壓力設定。最大編程修正的安全壓力設定也可以是最大改裝注射壓力的80-120%,或該范圍內的百分比的任何整數(shù)值,或由任何這些整數(shù)值中的任一個形成的任何范圍,諸如100-110%或100-105%。

      如果注射成型機具有原始的壓力釋放機構,則改裝可包括將原始壓力釋放機構從最大原始安全壓力設定復位到最大修正的安全壓力設定。最大修正的安全壓力設定可以是最大改裝注射壓力的80-120%,或該范圍內的百分比的任何整數(shù)值,或由這些整數(shù)值中任一個形成的任何范圍,諸如100-110%或100-105%。

      替代(或除了)重新設定具有最大修正的安全壓力設定的原始壓力釋放機構,改裝可包括添加改裝壓力釋放機構,其被設定為最大改進安全壓力設定。最大改裝安全壓力設定可以是最大改裝注射壓力的80-120%,或該范圍內的百分比的任何整數(shù)值,或由這些整數(shù)值中任一個形成的任何范圍,諸如100-110%或100-105%。

      本發(fā)明內容部分中描述的任何實施例可以以本文公開的或本領域已知的任何方式進行,并且可以包括任何替代實施例的任何可行組合使用和/或組合。

      附圖說明

      圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術的示例性原始注射模具循環(huán)的圖示,如在示例性本地控制器上編程的,用于控制注射成型機。

      圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術的由本地控制器控制的示例性注射成型機的正視剖視圖。

      圖3是根據(jù)現(xiàn)有技術的圖2的本地控制器的部件的圖示。

      圖4是根據(jù)現(xiàn)有技術的圖1的原始注射模具循環(huán)的注射期間的注射壓力的圖表。

      圖5a是在第一時間點如現(xiàn)有技術中已知的在高壓下注射到模具腔中的熔融塑性材料的剖視圖。

      圖5b是在第二時間點圖5a的注射的視圖。

      圖5c是在第三時間點圖5a的注射的視圖。

      圖5d是在第四時間點圖5a的注射的視圖。

      圖6a是在第一時間點如現(xiàn)有技術中已知的在可變壓力下注射到模具腔中的熔融塑性材料的剖視圖。

      圖6b是在第二時間點圖6a的注射的視圖。

      圖6c是在第三時間點圖6a的注射的視圖。

      圖6d是在第四時間點圖6a的注射的視圖。

      圖7a是注射到模具腔中的熔融塑性材料的剖視圖,其中材料在第一時間點在基本上恒定的壓力下填充空腔。

      圖7b是在第二時間點圖7a的注射的視圖。

      圖7c是在第三時間點圖7a的注射的視圖。

      圖7d是在第四時間點圖7a的注射的視圖。

      圖8是在示例性改裝模具循環(huán)的注射期間的注射壓力的圖表,其中在注射的填充部分期間,將注射壓力控制為恒定的。

      圖9是在示例性改裝模具循環(huán)的注射期間的注射壓力的圖表,其中在注射的填充部分期間,注射壓力正在下降,但仍被控制為基本上恒定的。

      圖10是在示例性改裝模具循環(huán)的注射期間的注射壓力的圖表,其中在注射的填充部分期間,注射壓力正在上升,但仍被控制為基本上恒定的。

      圖11是在示例性改裝模具循環(huán)的注射期間的注射壓力的圖表,其中在注射的填充部分期間,注射壓力經受階躍變化,但是仍被控制為基本上恒定的。

      圖12是根據(jù)本文公開的改裝的實施例的改裝的本地控制器以及改裝控制器的部件的圖示。

      圖13是改裝的注射成型機的正視剖視圖,其是根據(jù)本文公開的改裝的實施例的由圖12的改裝的本地控制器和改裝控制器控制的圖2的注射成型機的改裝的版本。

      圖14是如圖13的本地控制器和改裝控制器上編程的改裝注射模具循環(huán)的圖示,用于控制圖13的改裝的注射成型機。

      具體實施方式

      圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術的示例性的原始注射模具循環(huán)100的圖示,如在諸如圖2和圖3的本地控制器202的示例性本地控制器上編程的,用于控制101注射成型機,諸如圖2的示例性注射成型機210。原始注射模具循環(huán)100包括注射熔融塑料110,冷卻塑料120,打開模具130,從模具140中脫出模制物體,以及關閉模具150的操作順序;這些操作通常以該順序執(zhí)行,盡管在某些操作之間可存在一些重疊,并且在各種實施例中,可添加一個或多個附加操作。熔融塑料110的注射包括初始注射部分111、填充部分112、填實部分113和保持部分114;但是,在各種實施例中,注射可包括不同的部分??梢员绢I域已知的任何方式,諸如根據(jù)圖4的圖表來執(zhí)行熔融塑料110的注射。

      圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術的由本地控制器202控制的示例性注射成型機210的正視剖視圖。成型機210包括注射單元212和夾緊單元214。塑性材料可以塑料顆粒216的形式被引入注射單元212。塑料顆粒216可被放置在料斗218中,該料斗218將塑料顆粒216進給到注射單元212的加熱的筒220中。塑料顆粒216在進給到加熱的筒220中之后可通過往復式螺桿222被驅動到加熱的筒220的端部。加熱的筒220的加熱,以及通過往復式螺桿222壓縮塑料顆粒216使得塑料顆粒216熔融,從而形成熔融塑性材料224。熔融塑性材料通常在約130℃至約410℃的范圍內選擇的溫度下進行處理。

      往復式螺桿222迫使熔融塑性材料224朝向噴嘴226形成一劑塑性材料,該塑性材料將經由一個或多個澆口230注射到模具228的模具腔232中,澆口230引導熔融的塑性材料224流動到模具腔232。在各種實施例中,模具228可以是加熱的模具,或者可以是未加熱的模具。在其它實施例中,噴嘴226可通過具有各種流道(可被加熱或可不被加熱)的進給系統(tǒng)與一個或多個澆口230分離。模具腔232形成在模具228的第一模具側面225和第二模具側面227之間,并且第一模具側面225和第二模具側面227在壓力下由夾緊單元214保持在一起。夾緊單元214在模制過程期間施加夾緊力,其大于由用于分離兩個半模225,227的注射壓力施加的力,從而在熔融塑性材料224被注射到模具腔232中的同時將第一模具側面225和第二模具側面227保持在一起。為了支撐這些夾緊力,夾緊單元214可附接到模具框架和模具基座。

      一旦將一劑熔融的塑性材料224注射到模具腔232中,往復式螺桿222停止向前行進。熔融的塑性材料224采取模具腔232的形式,并且熔融的塑性材料224在模具228內部冷卻,直到塑性材料224硬化。一旦塑性材料224已經硬化,夾緊單元214釋放第一模具側面225和第二模具側面227,第一模具側面225和第二模具側面227彼此分離,并且成品模制物體可從模具228中脫出。模具228可包括多個模具腔232以提高整體生產率。多個模具腔的空腔的形狀可彼此相同,相似或不同。(后者可被認為是一系列模具腔)。

      本地控制器202與機器210信號通信,如控制器連接202-c和機器連接210-c所示(省略了中間部分)。本地控制器202與用于測量噴嘴226中的熔融塑性材料224的傳感器252,并且與用于測量模具腔232端部處的熔融塑性材料224的傳感器253信號通信。

      在圖2的實施例中,傳感器252測量(直接或間接)噴嘴226中的熔融塑性材料224的一個或多個特性。傳感器252可位于噴嘴226附近,噴嘴226處,或噴嘴226中。傳感器252可測量本領域已知的熔融塑性材料224的任何特性,諸如壓力、溫度、粘度、流速等,或指示這些特性中的任一個的任何其它特性中的一個或多個。傳感器252可與或可不與熔融塑性材料224直接接觸。傳感器252產生傳輸?shù)奖镜乜刂破?02的輸入端的信號。如果傳感器252不位于噴嘴226內,則本地控制器202可用邏輯、命令和/或可執(zhí)行程序指令進行設置、配置和/或編程,以提供適當?shù)男U蜃觼砉烙嫽蛴嬎銍娮?26中測量的特性的值。在各種實施例中,可使用兩個或更多個不同類型的傳感器來代替?zhèn)鞲衅?52。

      在圖2的實施例中,傳感器253測量(直接或間接地)熔融塑性材料224的一個或多個特性,以檢測其在模具腔232中的存在和/或狀態(tài)。傳感器252可位于或可不位于空腔232附近,空腔232處,或空腔232中。在各種實施例中,傳感器253可位于模具腔232中的填充完成位置處,或其附近。例如,傳感器253可位于模具腔232中的填充完成位置的最后30%的任何位置。傳感器253可測量本領域已知的熔融塑性材料224的任何特性,諸如壓力、溫度、粘度、流速等,或指示這些特性中的任一個的任何其它特性中的一個或多個。傳感器253可與或可不與熔融塑性材料224直接接觸。傳感器253產生傳輸?shù)奖镜乜刂破?02的輸入端的信號。如果傳感器252不位于模具腔232中填充結束位置處,則本地控制器202可用邏輯、命令和/或可執(zhí)行程序指令進行設置、配置和/或編程,以提供適當?shù)男U蜃觼砉烙嫽蛴嬎闾畛浣Y束位置處測量的特性的值。在各種實施例中,可使用兩個或更多個不同類型的傳感器來代替?zhèn)鞲衅?53。

      本地控制器202還與螺桿控制器236信號通信。在圖2的實施例中,本地控制器202產生從本地控制器202的輸出端傳輸?shù)铰輻U控制器236的信號。本地控制器202可通過控制螺桿控制器236來控制機器210中的注射壓力,螺桿控制器236控制注射單元212的注射速率??刂破?02可命令螺桿控制器236以保持噴嘴226中的熔融塑性材料224的所期望的熔融壓力的速率推進螺桿222。

      來自控制器202的該信號通??捎脕砜刂颇V七^程,使得控制器202考慮到材料粘度、模具溫度、熔融溫度以及影響填充速率的其它變量的變化。通過控制器202在模具循環(huán)期間立即進行調整,或者在隨后的循環(huán)中可進行校正。此外,來自多個循環(huán)的幾個信號可用作通過控制器202對模制過程進行調整的基礎??刂破?02可經由本領域已知的任何類型的信號通信連接到傳感器252和/或傳感器253和/或螺桿控制器236。

      注射成型機210還包括壓力釋放機構245,如果機器210的注射壓力超過最大改裝安全壓力設定,壓力釋放機構245可減輕機器210中的壓力。壓力釋放機構245位于噴嘴226附近,但是可位于機器上的各種方便的位置處。

      圖3是根據(jù)現(xiàn)有技術的圖2的本地控制器202的部件的圖示。本地控制器202包括硬件202-h,軟件202-s,輸入端202-i,輸出端202-o和連接部202-c。硬件202-h包括存儲軟件202-s的存儲器,以及執(zhí)行軟件202-s的一個或多個處理器。軟件202-s包括邏輯、命令和/或可執(zhí)行程序指令,其包括根據(jù)原始模具循環(huán)控制注射成型機的邏輯、命令和/或可執(zhí)行程序指令。根據(jù)本文所述的實施例,軟件202-s包括最大編程改裝安全壓力。軟件202-s可包括或可不包括操作系統(tǒng)、操作環(huán)境、應用環(huán)境和/或用戶界面。硬件202-h使用輸入端202-i,以從由本地控制器202控制的注射成型機接收信號、數(shù)據(jù)和/或信息。硬件202-h使用輸出端202-o,以向注射成型機發(fā)送信號、數(shù)據(jù)和/或信息。連接部202-c表示信號、數(shù)據(jù)和/或信息可在本地控制器202和它的注射成型機之間通過其傳輸?shù)穆窂?。在各種實施例中,該路徑可以是物理連接部或非物理通信鏈路,其與以本文所描述的或本領域已知的任何方式直接或間接配置的物理連接部類似地工作。在各種實施例中,可以本領域已知的任何附加的或替代方式配置本地控制器。

      圖4是根據(jù)現(xiàn)有技術的圖1的原始注射模具循環(huán)100的塑料注射期間的注射壓力400的圖表。該圖表示出垂直軸線上的注射壓力(在噴嘴中測量)和水平軸線上的時間。該圖表示出當由諸如圖2和圖3的本地控制器202的本地控制器控制時,注射壓力隨著時間的推移在模具循環(huán)中如何變化。該圖表還顯示原始模具循環(huán)的以下部分:初始注射410、填充420、填實430和保持440。初始注射410始于注射開始,顯示注射壓力的快速增加,并且一旦壓力的快速增加(包括任何過沖/下沖)已經完成就結束。在圖4中,初始注射410包括最大原始注射壓力400-m。填充420在初始注射410之后立即開始,顯示相對高的注射壓力,并且一旦模具腔/空腔體積地填充有熔融塑料就結束。填實430在填充420之后立即開始,顯示逐漸降低的注射壓力,并且一旦模具腔/空腔已經吸收了合適質量的塑料結束。保持440在填實430之后立即開始,顯示相對較低的壓力,并且一旦模具通常通過打開模具或在打開模具的步驟被減壓就結束。在各種實施例中,原始模具循環(huán)的注射壓力可以本領域已知的任何附加的或替代方式進行配置。

      圖5a-5d示出熔融塑性材料524的剖視圖,熔融塑性材料524在高壓下注射到模具腔532中,使得塑性材料524的流537經受如現(xiàn)有技術中已知的“噴射”。圖5a是在第一時間點的視圖;圖5b是在第二時間點的視圖;圖5c是在第三時間點的視圖;并且圖5d是在第四時間點的視圖。如圖5a-5d中所示,在注射期間,流537最初行進通過空腔532,同時與空腔532(圖5a)的壁幾乎沒有接觸,直到流537到達空腔532的后部(圖5b),然后填充它(圖5c和5d)。由于噴射提供熔融塑料的流與模具腔表面之間的不良接觸,所以噴射可導致更粗糙和更不一致的填充,這可促成模制物體的質量差。不良接觸可導致熔融塑料與模具之間差的熱傳遞,這可導致較慢的冷卻。較慢的冷卻可導致較慢的模具循環(huán)時間,以及因此較的少機器的生產量。因此,不期望通過在可引起噴射的高壓下注射的注射成型。

      圖6a-6d示出熔融塑性材料624的剖視圖,熔融塑性材料624在可變壓力下注射到模具腔632中,使得塑性塑料624的流637為熔融塑料的液滴和/或球滴的形式,其如現(xiàn)有技術中已知的那樣基本上被噴涂到空腔632中。圖6a是在第一時間點的視圖;圖6b是在第二時間點的視圖;圖6c是在第三時間點的視圖;并且圖6d是在第四時間點的視圖。如圖6a-6d中所示,在注射期間,流637最初行進通過空腔632,同時與空腔632的壁幾乎沒有接觸(圖6a和6b),直到流637到達空腔的后部,并且開始在空腔的壁上積聚(圖6c),最后填充其(圖6d)。由于噴涂液滴和/或球滴提供了熔融塑料流與模具腔表面之間的不良接觸,所以噴涂可導致更粗糙和更不一致的填充,這可促成模制物體質量差。不良接觸可導致熔融塑料與模具之間差的熱傳遞,這可導致較慢的冷卻。較慢的冷卻可導致較慢的模具循環(huán)時間,以及因此較的少機器的生產量。因此,不期望通過在可導致噴涂熔融塑料的可變壓力下注射的注射成型。

      圖7a-7d示出熔融塑性材料724的剖視圖,熔融塑性材料724在相對較低的基本上恒定的壓力下被注射到模具腔732中,使得塑性材料724的流737經受基本上連續(xù)的、不間斷的推進的熔體前沿。圖7a是在第一時間點的視圖;圖7b是在第二時間點的視圖;圖7c是在第三時間點的視圖;并且圖7d是在第四時間點的視圖。如圖7a-7d中所示,在注射期間,流737通過空腔732前進,同時在整個填充過程中,從空腔732的前部至空腔732的后部與空腔532的壁基本接觸。

      如上所述,在基本上恒定的壓力下操作提供通過模具腔的更好的熔體流動,以及熔融塑料和模具腔表面之間的更好的接觸。更好的熔體流動可導致更平滑和更一致的填充,這提高了模制物體的質量。更好的接觸可導致熔融塑料和模具之間更好的熱傳遞。更好的熱傳遞可確保塑料在整個填充過程中保持熔融(避免“凍結”問題)。更好的熱傳遞也可提供更快的冷卻。更快的冷卻可導致更快的模具循環(huán)時間,以及因此機器更高的生產量。因此,期望通過以相對較低的,基本上恒定的壓力注射注射成型,其可導致這種熔體流動。

      圖8-11是改裝模具循環(huán)的注射期間的注射壓力的示例性圖表。

      圖8是在示例性改裝模具循環(huán),諸如圖14的改裝模具循環(huán)1400的注射期間的注射壓力800的圖表,其中在注射的填充部分860期間,將注射壓力控制為至少基本上恒定的。該圖表示出垂直軸線上的注射壓力(在噴嘴中測量)和水平軸線上的時間。該圖表顯示當由改裝控制器,諸如圖12的改裝控制器1202控制時,注射壓力隨著時間的推移在改裝模具循環(huán)中如何變化。該圖表還顯示了改裝模具循環(huán)的三個部分:初始注射850,填充860,以及減小壓力870。初始注射850開始于注射開始,包括注射壓力的快速增加,并且一旦壓力的快速增加(包括任何過沖/下沖)已經完成就結束。填充物860在初始注射850之后立即開始,并且包括相對較低(相對于原始模具循環(huán)),恒定的注射壓力。在填充860期間,如本文所述,改裝控制器相對于改裝目標注射壓力800-t來控制注射壓力。在各種實施例中,在填充860的至少一部分(例如50-100%)期間,相對于改裝目標注射壓力800-t,注射壓力變化小于圖表上示為δp的改裝百分比(例如+/-0-30%)。在圖8中,填充860包括對應于改裝目標注射壓力800-t的最大改裝注射壓力800-m,并且位于整個填充部分860中。如本文所述,對于原始模具循環(huán),最大改裝注射壓力800-m可小于(例如,小10-60%)原始最大原始注射壓力。填充860繼續(xù),直到模具腔/空腔被熔融塑料基本上體積地填充(例如70-100%填充),并且一旦減小壓力870部分開始就結束。在各種實施例中,填充可繼續(xù),直到。減小壓力870在填充860之后立即開始,包括快速降低注射壓力,并且一旦模具通常通過打開模具或在打開模具的步驟被減壓就結束。在各種實施例中,圖8中所示的改裝模具循環(huán)的注射壓力可以本文所描述的任何方式進行配置。

      圖9是在示例性改裝模具循環(huán),諸如圖14的改裝模具循環(huán)1400的注射期間的注射壓力900的圖表,其中在注射的填充部分960期間,注射壓力降低,但是仍然被控制為基本上恒定。該圖表示出垂直軸線上的注射壓力(在噴嘴中測量)和水平軸線上的時間。該圖表顯示當由改裝控制器,諸如圖12的改裝控制器1202控制時,注射壓力隨著時間的推移在改裝模具循環(huán)中如何變化。該圖表還顯示了改裝模具循環(huán)的三個部分:初始注射950,填充960,以及減小壓力970。初始注射950開始于注射開始,包括注射壓力的快速增加,并且一旦壓力的快速增加(包括任何過沖/下沖)已經完成就結束。填充物960在初始注射950之后立即開始,并且包括仍然基本上恒定的相對較低(相對于原始模具循環(huán))的逐漸下降的注射壓力。在填充960期間,如本文所述,改裝控制器相對于改裝目標注射壓力900-t來控制注射壓力。在各種實施例中,在填充960的至少一部分(例如50-100%)期間,相對于改裝目標注射壓力900-t,注射壓力變化小于圖表上示為δp的具有30%減小變化的改裝百分比(例如+/-0-30%)。在圖9中,填充960包括對應于改裝目標注射壓力900-t的最大改裝注射壓力900-m,并且位于填充部分960的開始處。如本文所述,對于原始模具循環(huán),最大改裝注射壓力900-m可小于(例如,小10-60%)原始最大原始注射壓力。填充960繼續(xù),直到模具腔/空腔被熔融塑料基本上體積地填充(例如70-100%填充),并且一旦減小壓力870部分開始就結束。減小壓力970在填充960之后立即開始,包括快速降低的注射壓力,并且一旦模具通常通過打開模具或在打開模具的步驟被減壓就結束。在各種實施例中,圖9中所示的改裝模具循環(huán)的注射壓力可以本文所描述的任何方式進行配置。

      圖10是在示例性改裝模具循環(huán),諸如圖14的改裝模具循環(huán)1400的注射期間的注射壓力1000的圖表,其中在注射的填充部分1060期間,注射壓力增加,但是仍然被控制為基本上恒定。該圖表示出垂直軸線上的注射壓力(在噴嘴中測量)和水平軸線上的時間。該圖表顯示當由改裝控制器,諸如圖12的改裝控制器1202控制時,注射壓力隨著時間的推移在改裝模具循環(huán)中如何變化。該圖表還顯示了改裝模具循環(huán)的三個部分:初始注射1050,填充1060,以及減小壓力1070。初始注射1050開始于注射開始,包括注射壓力的快速增加,并且一旦壓力的快速增加(包括任何過沖/下沖)已經完成就結束。填充物1060在初始注射1050之后立即開始,并且包括仍然基本上恒定的相對較低(相對于原始模具循環(huán))的逐漸升高的注射壓力。在填充1060期間,如本文所述,改裝控制器相對于改裝目標注射壓力1000-t來控制注射壓力。在各種實施例中,在填充1060的至少一部分(例如50-100%)期間,相對于改裝目標注射壓力1000-t,注射壓力變化小于圖表上示為δp的具有30%增加變化的改裝百分比(例如+/-0-30%)。在圖10中,填充1060包括對應于改裝目標注射壓力1000-t的最大改裝注射壓力1000-m,并且位于填充部分960的結束處。如本文所述,對于原始模具循環(huán),最大改裝注射壓力1000-m可小于(例如,小10-60%)原始最大原始注射壓力。填充1060繼續(xù),直到模具腔/空腔被熔融塑料基本上體積地填充(例如70-100%填充),并且一旦減小壓力1070部分開始就結束。減小壓力1070在填充1060之后立即開始,包括快速降低的注射壓力,并且一旦模具通常通過打開模具或在打開模具的步驟被減壓就結束。在各種實施例中,圖10中所示的改裝模具循環(huán)的注射壓力可以本文所描述的任何方式進行配置。

      圖11是在示例性改裝模具循環(huán),諸如圖14的改裝模具循環(huán)1400的注射期間的注射壓力1100的圖表,其中在注射的填充部分1160期間,注射壓力經受階躍變化,但是仍被控制為基本上恒定。該圖表示出垂直軸線上的注射壓力(在噴嘴中測量)和水平軸線上的時間。該圖表顯示當由改裝控制器,諸如圖12的改裝控制器1202控制時,注射壓力隨著時間的推移在改裝模具循環(huán)中如何變化。突變還顯示了改裝模具循環(huán)的三個部分:初始注射1150,填充1160,其包括填充1160-1的第一部分和填充1160-2的第二部分,以及減小壓力1170。初始注射1150開始于注射開始,包括注射壓力的快速增加,并且一旦壓力(包括任何過沖/下沖)的快速增加已經完成就結束。填充1160在初始注射1150之后立即開始,包括填充1160-1的第一部分,其具有相對低(相對于原始模具循環(huán))、恒定的注射壓力,然后其逐步降低1100-s到填充1160-2的第二部分,其具有甚至更低的恒定的注射壓力。在填充1160期間,如本文所述,改裝控制器相對于改裝目標注射壓力1100-t來控制注射壓力。在各種實施例中,在填充1160的至少一部分(例如50-100%)期間,相對于改裝目標注射壓力1100-t,注射壓力變化小于圖表上示為δp的改裝百分比(例如+/-0-30%)。在圖11中,填充1160包括對應于改裝目標注射壓力1100-t的最大改裝注射壓力1100-m,并且位于填充1160-1的整個第一部分中。如本文所述,對于原始模具循環(huán),最大改裝注射壓力1100-m可小于(例如,小10-60%)原始最大原始注射壓力。填充1160繼續(xù),直到模具腔/空腔被熔融塑料基本上體積地填充,并且一旦減小壓力1170部分開始就結束。如本文所使用的,基本上填充的裝置至少填充70%并且可包括各種范圍,諸如:75-100%,填充80-100%,填充85-100%,填充90-100%,填充95-100%等。減小壓力1170在填充1160之后立即開始,包括快速降低的注射壓力,并且一旦模具通常通過打開模具或在打開模具的步驟被減壓就結束。在各種實施例中,圖11中所示的改裝模具循環(huán)的注射壓力可以本文所描述的任何方式進行配置。

      圖12是根據(jù)本文公開的改裝的實施例的改裝的本地控制器202-r以及改裝控制器1202的部件的圖示。改裝的本地控制器202-r與圖2和圖3的本地控制器202相同,除了如下所述之外,相同編號的元件以相同的方式進行配置。改裝控制器1202通常類似于本地控制器202,除了如下所述之外,相同編號的元件以相同的方式進行配置。

      在軟件202-s中,根據(jù)本文所述的實施例,最大編程改裝安全壓力被重新編程為最大編程修正的安全壓力設定。在改裝控制器1202中,軟件1202-s包括用于根據(jù)改裝模具循環(huán),諸如圖14的改裝注射模具循環(huán)1400來控制注射成型機的邏輯、命令和/或可執(zhí)行程序指令。并且,根據(jù)本文所述的實施例,軟件1202-s用最大編程的改裝安全壓力設定進行編程。

      連接部202-c被示出為與連接部1202-c共同,其中共同連接部表示信號、數(shù)據(jù)和/或信息可通過其在a)改裝的本地控制器202-r和注射成型機之間,b)在改裝控制器1202和注射成型機之間,以及c)在改裝的本地控制器202-r和改裝控制器1202之間被傳輸和/或接收的路徑。在各種實施例中,這些路徑可以是物理連接部或非物理通信鏈路,其與以本文所描述的或本領域已知的任何方式直接或間接配置的物理連接部類似地工作。在各種實施例中,可以本領域已知的任何附加的或替代方式配置改裝的本地控制器和改裝控制器。

      圖12示出連接來自改裝的本地控制器202-r的特定輸出,其用作到改裝控制器1202的特定輸入。在本文公開的各種實施例中,改裝該部分包括在a)來自改裝的本地控制器202-r的輸出202-o的注射前向輸出端1202-n,和b)改裝控制器1202的輸入1202-i中的一個之間建立信號通信??捎眠壿嫛⒚詈?或可執(zhí)行程序指令來設置、配置和/或編程改裝的本地控制器202-r,使得當塑料注射應當(和/或不應當)在成型機的模具循環(huán)期間發(fā)生時,注射向前輸出1202發(fā)出信號。作為示例,當塑料注射應當發(fā)生時,改裝的本地控制器202-r可“打開”注射向前輸出1202-n,并且當塑料注射不應當發(fā)生時可“關閉”注射向前輸出1202-n。改裝控制器1202可使用注射向前輸出的1202-n的狀態(tài)作為在改裝模具循環(huán)中注射塑料的條件。該信號通信允許改裝的本地控制器202-r切換對改裝控制器1202的塑料注射的控制,用于改裝模具循環(huán)的塑料注射部分。在各種實施例中,該切換可通過改裝的本地控制器202-r以本領域已知的任何可行的方式向改裝控制器1202發(fā)送在功能上等效于注射向前輸出的一個或多個附加的或替代信號、數(shù)據(jù)和/或信息來實現(xiàn)。

      圖12還示出將來自改裝的本地控制器202-r的特定輸出移動到改裝控制器1202。在本文公開的各種實施例中,該部分改裝包括:a)斷開在改裝的本地控制器202-r的注射控制輸出202-hv與成型機的注射單元的控制輸入之間的信號通信(由虛線示出的信號),以及b)在改裝控制器1202的注射控制輸出1202-hv與成型機的注射單元的控制輸入之間建立信號通信(由實線示出的信號)。改裝控制器1202可用邏輯、命令和/或可執(zhí)行程序指令進行設置、配置和/或編程,使得注射控制輸出1202-hv向注射單元發(fā)出信號,該信號關于在改裝成型機的改裝模具循環(huán)的塑料注射期間注射應當發(fā)生的速率。作為示例,改裝控制器1202可產生作為模擬控制電壓的注射控制輸出1202-hv,其從特定的低值(表示最小注射速率)縮放到特定的高值(表示最大注射速率)。注射單元可使用注射控制輸出1202-hv的狀態(tài)作為輸入,用于控制在改裝模具循環(huán)中注射塑料的速率。注射速率又直接影響機器中熔融塑料的注射壓力。因此,根據(jù)本文公開的任何實施例,注射控制輸出1202-hv可有效地用來控制改裝的注射成型機中的注射壓力。該信號通信還允許改裝控制器1202在改裝模具循環(huán)中替換通過改裝的本地控制器202-r對塑料注射的控制。在各種實施例中,通過改裝控制器1202產生功能上等效于注射控制輸出的一個或多個附加的或替代的信號、數(shù)據(jù)和/或信息,以及/或者通過將這些發(fā)送到以本領域已知的任何可行的方式部分地或完全地控制機器中的注射速率(和/或機器中的有效注射壓力)的一個或多個附加的或替代的機器部件,可實現(xiàn)注射控制輸出1202-hv的功能。例如,在替代實施例中,通過控制通過噴嘴的熔體流速,改裝控制器可至少部分地控制機器的注射壓力。

      在各種實施例中,改裝還可包括將斷開的注射控制輸出202-hv重新路由到改裝控制器1202的輸入1202-i中的一個,以便如下所述使用。

      圖12進一步示出禁用開關1202-d,其可被提供如本文所述的改裝,并且可允許改裝注射成型機的用戶選擇禁用改裝控制器1202的注射成型的模式,使得機器和本地控制器根據(jù)原始模具循環(huán)模制塑料模制物體的生產版本(即,使用成型機上的生產條件制成的模制物體,其中物體具有可接受的質量)。在本文公開的各種實施例中,改裝的該部分包括在a)來自禁用開關1202-d的至少一個用戶控制的輸出1202-u和b)改裝控制器1202的輸入1202-i中的至少一個之間建立信號通信??捎眠壿?、命令和/或可執(zhí)行程序指令來設置、配置和/或編程改裝控制器1202,使得當用戶控制的輸出1202-u提供特定信號時,改裝控制器1202在成型機的模具循環(huán)期間不控制塑料注射。作為示例,當用戶控制的輸出1202-u被“打開”時,改裝控制器1202的注入功能被禁用,并且不控制塑料注射,并且當用戶控制的輸出1202-u被“關閉”時,改裝控制器1202的注射功能不被禁用,并且控制塑料注射。改裝控制器1202還可用邏輯、命令和/或可執(zhí)行程序指令進行設置、配置和/或編程,使得當改裝控制器的注射功能被禁用時,改裝控制器1202可從改裝的本地控制器(如上所述)接收控制輸出202-hv,并將接收到的信號(以未修改的形式或以修改的改形式)傳送到成型機的注射單元的控制輸入。因此,當改裝控制器1202的注射功能被禁用時,改裝的本地控制器202-r可有效地控制塑料注射(借助通過其的信號),并且改裝的成型機仍然可操作,盡管使用可能比改裝模具循環(huán)的效率相對較低的原始模具循環(huán)。在各種實施例中,通過功能上等效的一個或多個附加的或替代的用戶輸入設備和/或信號、數(shù)據(jù)和/或信息,可以本領域已知的任何可行的方式實現(xiàn)禁用開關1202-d和用戶控制的輸出1202-u的功能。

      圖13是改裝的注射成型機210-r的正視圖,其是根據(jù)本文公開的改裝的實施例的由圖12的改裝的本地控制器202-r和改裝控制器1202控制的圖2的注射成型機210的改裝的版本。根據(jù)本文所述的實施例,改裝的注射成型機210-r包括改裝的壓力釋放機構245-r,其從最大原始安全壓力設定復位到最大修正的安全壓力設定。根據(jù)本文所述的實施例,改裝的注射成型機210-r還包括被設定為最大改裝安全壓力設定的附加的改裝壓力釋放機構1345。

      圖14是如圖13的改裝的本地控制器202-r和改裝控制器1202上編程的改裝注射模具循環(huán)1400的圖示,用于控制圖13的改裝的注射成型機210-r。改裝模具循環(huán)1402包括根據(jù)改裝控制器1202的控制1402注射熔融塑料1410,以及然后根據(jù)改裝的本地控制器202-r的控制1401執(zhí)行其它功能的操作順序。熔融塑料1410的注射包括初始注射部分1415,包括使用目標壓力1416-t的填充部分1416,以及減小壓力部分1417。改裝的本地控制器202-r和改裝控制器1202可使用如本文所述和本領域已知的各種信號通信,以在改裝模具循環(huán)期間共享改裝的注射成型機210-r的控制。

      熔融塑料1410的注射可以本文所述的任何方式部分或完全地進行,用于改裝模具循環(huán)。作為示例,根據(jù)圖8的初始注射部分850,圖9的初始注射部分950,圖10的初始注射部分1050,或圖11的初始注射部分1150,或包括其替代實施例中任何一個以及本領域已知的任何變型的本文描述的任何其它實施例,以任何可行的組合可執(zhí)行初始注射部分1415的一部分,幾部分,基本上所有,或所有。同樣作為示例,根據(jù)圖8的填充部分860,圖9的填充部分960,圖10的填充部分1060,或圖11的填充部分1160,或包括其替代實施例中任何一個以及本領域已知的任何變型的本文描述的任何其它實施例,以任何可行的組合可執(zhí)行填充部分1416的一部分,幾部分,基本上所有,或所有。具體地,根據(jù)包括任何替代實施例的本文描述的任何實施例,并且根據(jù)本領域已知的任何方式,以任何可行的組合可選擇目標壓力1416-t。作為另外的示例,根據(jù)圖8的減小壓力部分870,圖9的減小壓力部分970,圖10的減小壓力部分1070,或圖11的減小壓力部分1170,或包括其替代實施例中任何一個以及本領域已知的任何變型的本文描述的任何其它實施例,以任何可行的組合可執(zhí)行減小壓力部分1417的一部分,幾部分,基本上所有,或所有。

      其它功能包括冷卻塑料1420,打開模具1430,將模制物體從模具1440彈出,以及關閉模具1450,以與圖1的實施例中的相同編號的功能相同的方式執(zhí)行其中每一個。在一些替代實施例中,可以本領域已知的任何方式從圖1中的形式修改這些其它功能中的一個或多個;在其它替代實施例中,這些其它功能中的一個或多個也可由改裝控制器1202部分地或完全地執(zhí)行。

      因此,本公開的實施例可用來通過將其原始模具循環(huán)改變?yōu)楦难b模具循環(huán)來改進模制機的操作。

      當與原始模具循環(huán)相比時,改裝模具循環(huán)可允許注射成型機使用較低的注射壓力。在較低的壓力下的操作使用更少的能量,減少對機械部件的應力,并增加機器的安全系數(shù)。機器在較低壓力下可使用更少的能量,因為其注射單元不需要執(zhí)行盡可能多的工作。減少的應力可延長機械部件的使用壽命,并且降低其故障的可能性。機器可以增加的安全系數(shù)操作,因為其操作壓力和機器的最大額定壓力之間將存在相對較大的差異。

      當與原始模具循環(huán)進行比較時,改裝模具循環(huán)還可允許注射成型機使用更恒定的注射壓力。在更恒定的壓力下的操作提供通過模具腔的更好的熔體流動,以及熔融塑料和模具腔表面之間更好的接觸。更好的熔體流動可導致更平滑和更一致的填充,這提高了模制物體的質量。更好的接觸可導致熔融塑料和模具之間更好的熱傳遞。更好的熱傳遞可確保塑料在整個填充過程中保持熔融(避免“凍結”問題)。更好的熱傳遞也可提供更快的冷卻。更快的冷卻可導致更快的模具循環(huán)時間,以及因此機器更高的生產量。

      本文公開的任何實施例中任一個的一部分,幾部分或所有或全部可與包括下述那些的本領域已知的其它注射成型實施例的一部分,幾部分或所有組合。

      本文公開的尺寸和值不應被理解為嚴格限于的所述精確數(shù)值。相反,除非另外指明,否則每個這樣的尺寸旨在表示所述值和圍繞該值的功能等效范圍。例如,公開為“40mm”的尺寸旨在指“約40mm”。

      包括任何交叉引用或相關專利或申請的本文引用的每個文件在此全文通過引用方式并入本文,除非明確排除或以其它方式限制。任何文件的引用不是承認其是關于本文所公開或要求保護的任何發(fā)明的現(xiàn)有技術,或者其獨自,或以與任何其它一個參考文獻或多個參考文獻的任何組合教導、建議或公開任何此類發(fā)明。此外,當該文件中術語的任何含義或定義與通過引用方式并入的文件中相同術語的任何含義或定義矛盾時,應當服從在該文件中賦予該術語的含義或定義。

      雖然已經示出和描述了本發(fā)明的特定實施例,但是對于本領域技術人員來說顯而易見的是,在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下,可進行各種其它變化和修改。因此,旨在在所附權利要求中涵蓋在本發(fā)明的范圍內的所有這些改變和修改。

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