[发明专利]注射成型设备和其控制方法

说明书

相关申请的交叉参照

本申请是非临时的且要求2015年8月27日提交的美国临时申请第62/210,514号申请日的权益。优先申请US 62/210,514以引用的方式并入本文中。

技术领域

下文所述的系统及方法大体上涉及注射成型系统的领域。

背景技术

注射成型通常用于制造由可熔材料，例如热塑性聚合物所制成的部件。为了促进这些部件的注射成型，向容纳有往复式螺杆(reciprocating screw)的热机筒中引入固态塑料树脂。热量及往复式螺杆协作以促进塑料熔融且将熔融塑料注入模穴中以形成期望形状。通常来说，控制器具有多个设定点，各设定点在成型周期期间针对特有时间界定期望熔体压力。针对各设定点，控制器命令往复式螺杆在如设定点所界定的时间以使得熔体压力向期望熔体压力会聚的此方式运作。然而，控制器会维持根据先前设定点的期望熔体压力直到根据下一设定点的期望熔体压力得到实现为止。换句话说，设定点的压力曲线遵循阶梯式定义的函数。因此，控制器试图使得熔体压力即刻达至设定点(例如，在一个样本的持续时间内)，其使得注射成型单元的内部熔体压力突增至期望内部熔体压力且对成型部件的完整性造成不利影响。

发明内容

根据一个实施例，提供一种控制注射成型设备的熔体压力的方法。所述方法包括接收熔体压力曲线。熔体压力曲线包括多个设定点，所述设定点各自界定注射成型设备的期望熔体压力。熔体压力曲线在各设定点之间延伸。各设定点通过界定注射成型工艺的至少一部分的时间段与其它设定点分隔，在所述时间段期间，热塑性材料注射至模穴中(例如，在初始注射期间、在填充期间、在封装期间、在保存期间及/或在填充、封装或保存之后的任何减压期间)。所述方法进一步包含在位于设定点之间的一或多个时间间隔下测定熔体压力曲线。一或多个时间间隔及设定点中的每一个通过时间分隔，且其中一或多个时间间隔中的每一个界定注射成型设备的期望熔体压力。在一或多个时间间隔中的每一个下，基于由在一或多个时间间隔中的每一个下的熔体压力曲线所界定的期望熔体压力来控制注射成型设备。对于至少两个紧邻设定点，位于所述设定点之间的一或多个时间间隔中的每一个下的期望熔体压力与处于至少两个紧邻设定点中的每一个处的期望熔体压力不同。

根据另一实施例，提供一种建立注射成型设备的熔体压力曲线的方法。所述方法包括指定多个设定点，所述设定点各自界定注射成型设备的期望熔体压力。各设定点通过界定注射成型工艺的至少一部分的时间段与其它设定点分隔，在所述时间段期间，热塑性材料注射至模穴中。所述方法进一步包括在设定点中的每一个之间指定一或多个期望熔体压力且为熔体压力曲线指定一或多个取样时间间隔。取样时间间隔由时间分隔。对于至少两个紧邻设定点，位于所述设定点之间的一或多个取样时间间隔中的每一个下的期望熔体压力与处于至少两个紧邻设定点下的期望熔体压力不同。

根据另一实施例，注射成型设备包括热机筒、往复式螺杆、动力单元、夹持单元、喷嘴及控制系统。往复式螺杆安置于热机筒中且经配置以相对于热机筒往复运动。动力单元以可操作方式与往复式螺杆耦合且经配置以促进往复式螺杆相对于热机筒往复运动。夹持单元系针对模具。夹持单元与热机筒相关联。喷嘴安置于热机筒的一端且经配置以将热机筒的内含物分配至夹持单元。控制系统与动力单元通信且经配置以促进往复式螺杆的运作。控制系统具有储存于其上的熔体压力曲线。熔体压力曲线包括多个设定点，所述设定点各自界定注射成型设备的期望熔体压力。熔体压力曲线在各设定点之间延伸。各设定点通过界定注射成型工艺的至少一部分的时间段与其它设定点分隔，在所述时间段期间，热塑性材料注射至模穴中。控制系统经配置以在位于设定点之间的一或多个时间间隔下对熔体压力曲线进行取样，且在一或多个时间间隔中的每一个下，基于由在一或多个时间间隔下的熔体压力曲线所界定的期望熔体压力来控制往复式螺杆的运作。对于至少两个紧邻设定点，位于所述设定点之间的一或多个时间间隔中的每一个下的期望熔体压力与处于至少两个紧邻设定点下的期望熔体压力不同。

附图说明

相信根据以下描述及附图，某些实施例将得到较佳理解，其中：

图1是描绘根据一个实施例的注射成型设备的示意图；

图2是描绘图1的注射成型设备的控制系统的框图；

图3是描绘图2的控制系统的PID控制器的框图；

图4是根据一个实施例，描绘期望熔体压力与时间之间关系的示例性熔体压力曲线的曲线图；