[发明专利]注射模制部件排出准备状态的模内非时间依赖的确定

说明书

使用非时间依赖的测量的变量来有效地确定来自模腔的部件的最佳排出时间。系统和/或方法可在注射模制周期期间首先测量至少一个非时间依赖的变量。在测量变量到达指示例如部件温度下降至低于活化温度的阈值时，该部件准备好从模具排出。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年4月4日提交的标题为“注射模制部件排出准备状态的模内非时间依赖的确定(In-Mold Non-Time Dependent Determination of Injection MoldedPart Ejection Readiness)”的美国临时申请第62/481,291号的优先权，该申请的全部内容以参见的方式纳入本文。

技术领域

本发明总地涉及注射模制，并且更具体地涉及用于在部件仍在模腔内时使用非时间依赖的参数和/或变量确定部件准备状态以打开注射模具并排出(eject)模制部件的方法。

背景技术

注射模制是通常用于大量制造由热塑性材料构成的部件的技术。在重复注射模制工艺期间，将通常呈小团粒或珠粒形式的热塑性树脂引入在热量和压力下熔融团粒的注射模制机器中。熔融材料随后强有力地注射至具有特定期望腔体形状的模腔中。注射的塑料在压力下保持在模腔中，并且随后冷却并以形状与模具的腔体形状极其相似的固化部件移除。单个模具可具有任何数量的单独腔体，其可通过引导熔融树脂流入腔体的浇口(gate)连接至流动通道。典型注射模制程序大体上包括四个基本操作：(1)在注射模制机器中加热塑料以允许塑料在压力下流动；(2)将熔融塑料注入限定在已闭合的两个模具半体之间的一个或多个模腔中；(3)在于压力下时允许塑料在一个或多个腔体中冷却并硬化；以及(4)打开模具半体并且从模具排出部件。

在这些系统中，注射的塑料在预定时间下从模具排出。确定或计算排出时间以提供注射的塑料到达冷却和硬化成期望的最终形状(也描述为固化)的足够的时间，因此塑料在排出时或排出后不变形或以其它方式受损。然而，由于材料及机器变动，将时间用作确定变量仍可导致预成熟排出或后成熟排出，其进而可导致错误的模制部件。例如，熔融塑料在后续注射周期中可具有略微不同的材料特征，因此如果后续注射周期依赖于先前的排出时间，那么可引起部件缺陷、错误及其它不规则性发生。如果部件保持在腔体中长于所需(的时间)，则总注射模制周期不必要地长，因此注射模制机器消耗过多的能量，其进而增加操作成本且不利地影响生产能力。由过长周期导致的其它缺点包括材料硬化以及增大的部件向芯部收缩，其中的任一个也可增加排出部件所需的力，这可导致推钉(pin-push)或部件暂停(hang-up)。另外，过早排出的部件可呈现超出规格以及弯曲的尺寸。由于在模制机器内的材料降解、部件黏着或尺寸超出规格，过多的冷却时间也可导致循环问题。

发明内容

在本发明的范围内的实施例是针对使用非时间依赖的测量变量以有效地确定一个或多个部件从模腔的最佳排出时间。系统和/或方法可在注射模制周期期间首先测量至少一个非时间依赖的变量。在测量变量到达指示部件温度下降至低于活化温度的阈值时，部件准备好从模具排出。

在这些示例中，适合的部件硬化点通过测量和/或观测模具状态以辨别模内特征的多种变化中的任一种来确定。感测装置可用于测量模具状态，其可指示模具中的塑料材料的相变，其进而可解释为部件准备好或几乎准备好排出。通过优化排出时间，可减少机器的恢复时间。从一个或多个非时间依赖的变量获得的测量值可用作何时进行工艺参数决策的高度精确测量。因为注射模制机器经过一段时间变热，到达合适的硬化点所需的时间可在该时间段上变化，因此通过依赖于非时间依赖的变量或参数，精确的和最佳的模具排出决定可在扩展的机器操作时段内作出。

附图说明

尽管本说明书通过特别指出并清楚要求视为本发明的主题的权利要求作出结论，但是相信本发明将从以下结合附图的描述得到更充分的理解。出于较为清晰地显示其它元件的目的，附图中的一些可通过省略选择的元件来进行简化。除非在对应的书面描述中作出明确描绘，否则一些附图中的元件的此类省略不一定指示任一示例性实施例中特定元件存在或不存在。所有附图都不一定按比例绘制。