專利名稱：注塑成型用致動器位置的感測的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及注塑成型設(shè)備，更確切的說，本發(fā)明涉及感觀徴動器的位置。
背景技術(shù)：
注塑成型環(huán)境容易穀搞溫、溫度循環(huán)、蒸汽和殘留物的影響，其中該殘 留物可能具有腐蝕性或形成粘性的沉積物。需要在此種環(huán)境下工作的活動部分， 除了不得不對其進行設(shè)計以應(yīng)對此種剝牛，有時候也提糊專離以便探測位置、 速度和其它可有效的贈主塑成型設(shè)備的控制起作用的因素。例如，可提供具有 機械限位開關(guān)的致動器，該機械限位開關(guān)由致動器的活動部分觸動以便指示注 塑成型設(shè)備部分的位置。
然而，照樣還是有問題。例如如上所述的開關(guān)可能磨損或失靈，其經(jīng)常與 不利于成型的環(huán)境混合在一起，能被、離過度影響，并且不能適于監(jiān)測復(fù)雜部 分或具有不尋常的操作模式的部分。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，用于注塑成型設(shè)備的噴嘴系統(tǒng)包括具有閥銷的噴 嘴、具有固定部分和活動部分的致動器和樞轉(zhuǎn)連接元件，其中該閥銷用于控制 成型材料通過噴嘴熔料通道的流量，該樞轉(zhuǎn)連接元件可旋轉(zhuǎn)地連接到致動器的 活動部分上且連接到噴嘴的閥銷上。該樞轉(zhuǎn)連接元件移動閥銷以便響應(yīng)致動器 活動部分的移動。設(shè)有至少一個傳感器以便用于探測致動器活動部分的位置。


下面，結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行更全面地說明，其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的噴嘴系統(tǒng)的橫咅靦視圖2是圖1中的噴嘴系統(tǒng)的橫剖面視圖，其中閥銷處于在不同位置處；
圖3a和3b是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的閥銷致動系統(tǒng)的示意圖。
具體實施例方式
參考圖l，圖中示出了噴嘴系統(tǒng)33的一個實施例，噴嘴系統(tǒng)33包括噴嘴 14、閥銷30和閥銷致動機構(gòu)32。噴嘴系統(tǒng)33可被用在任何注塑成型設(shè)備中，例如熱半模、熱流道和相似裝置。此種注塑成型設(shè)備典型地包括歧管并且可包
括一個或多個噴嘴系統(tǒng)33，這些噴嘴系統(tǒng)用于使熔流從歧管iSA—個或多個模 腔。其它實施例的特點和方面也可與本實施例一樣。
致動機構(gòu)32包括閥銷導(dǎo)向元件34、連接元件36、致動器38和傳,組件 200。閥銷致動機構(gòu)32—M;人側(cè)面接近閥銷30，并移動閥銷30通過一定的位置 范圍，或在任何適合的第一位置和第二位置之間移動閥銷30。例如，對于圖示 的該實施例而言，閥銷30被定位在靠近模具澆口22的位置，閥銷致動機構(gòu)32 能夠被用于在打開(第一)位置(如圖1所示)和關(guān)閉(第二)位置之間移動 閥銷30，其中在打開位置處熔流流過模具澆口 22以便進入模腔(未示出)，在 關(guān)閉位置處熔流被阻止進入模腔(見圖2)。另外，相比在第一位置處，致動機 構(gòu)32能被用于移動閥銷30到第二位置以便允許少量熔涼Lil過噴嘴熔料通道25 。 另外，在注塑成型設(shè)備的其它部分中，致動機構(gòu)32也能被用于在第一位置和第 二位置之間移動閥銷30，例如，在疊模法中多個模板之間的澆口機構(gòu)中。
閥銷導(dǎo)向元件34支撐并引導(dǎo)著閥銷30。套40限定導(dǎo)向元件通道41，其中 在該通道內(nèi)閥銷導(dǎo)向元件34滑動。閥銷導(dǎo)向元件34沿著，m線路LT在導(dǎo)向元 件通道41內(nèi)滑動，以便使閥銷30在噴嘴熔料Mit25內(nèi)的第一和第二位置之間 移動。套40具有孔43，艦其可使得連接元件36連接到導(dǎo)向元件34。導(dǎo)向元 件34包括一個第一、夕卜側(cè)、接收表面50和兩個第二、夕卜側(cè)、接收表面52。第 一和第二接收表面50和52接收連接元件36。第一和第二接收表面50和52可 以是平面的并且基本上垂直于在通道41中的導(dǎo)向元件34的行進線路LT?？蛇x 擇的，接收表面50和52之一 (即或者接收表面50或者所有的接收表面52)是 平面的并基本上分垂直于在通道41中的導(dǎo)向元件34的行進線路LT，其它的表 面50或52至少在角度上適合于結(jié)合連接元件36和沿著行進線路LT的導(dǎo)向元 件34的移動。任何適合用于閥銷30的把持和導(dǎo)向裝置也育灘被選擇使用，以 便替代導(dǎo)向元件34。例如，導(dǎo)向元件34可被完整的結(jié)合到閥銷30上。
限制表面42用于限制導(dǎo)向元件34朝模具澆口 22的行進。該限制表面42 可以是在任何注塑成型設(shè)備10的適合構(gòu)件上的表面。例如，該限制平面可以是 在閥襯套44上。所述閥銷導(dǎo)向元件34具有肩部56，其與限制表面42相協(xié)作以 便限制導(dǎo)向元件34的行進，和閥銷30朝模具澆口 22的移動。
連接元件36將致動器38連接到閥銷導(dǎo)向元件34上。連接元件36包括第一連接器58，其可旋轉(zhuǎn)地將連接元件36連接到致動器38上。例如，第一連接 器58可以是孔60。另外，第一連接器58可以是任何適合的在連接元件36和致 動器38之間提供旋轉(zhuǎn)連接的連接裝置。連接元件36還包括第二連接器62，其 將連接元件36樞轉(zhuǎn)連接到在注塑成型設(shè)備10的部分64上。第二連接器62和 部分64可以是任何適合的樞轉(zhuǎn)連接裝置，例如孔66和軸68。連接元件36進一 步包括制動器78，其可以完全組裝在連接元件36上。適合與制動器78配合的 限制表面80可位于任何適合的噴嘴系統(tǒng)33或注塑成型設(shè)備的構(gòu)件上。在閥銷 30遠離模具澆口 22的移動中，制動器78和限制表面80配合限制連接元件36 的旋轉(zhuǎn)行進。所述制動器78具有一個結(jié)合表面82，其與限制表面80相結(jié)合以 便在一選定角度停止連接元件36的旋轉(zhuǎn)。
致動器38可以是任何適合類型的致動器，例如氣動的或液壓的缸體、或電 動的或磁性的致動器。致動器具有固定部分98 (例如外殼)和活動部分99 (例 如活塞或比較部分)。致動器38包括伸出桿90和連接到桿90上的區(qū)段92。桿 90連接到致動器38的活動部分99上并且例如是螺紋連接到區(qū)段92上。區(qū)段 92具有連接器104，其用于將致動器38旋轉(zhuǎn)連接到連接元件36上的連接器58 上。連接器104可以是任何適合類型的連接器，例如銷釘106，其容納在孔60 中。致動器38通過另外一個連接器108安裝到注塑成型設(shè)備上，其中該連接器 108允許致動器38繞著它旋轉(zhuǎn)。連接器108可是任何適合類型的連接器，例如 用于在注塑成型設(shè)備上安裝在圓柱形孔112內(nèi)的銷釘110。采用這種方式，樞轉(zhuǎn) 連接元件36被旋轉(zhuǎn)連接到致動器38的活動部分99上。
更多的關(guān)于噴嘴系統(tǒng)33和相關(guān)構(gòu)件的詳細資料可參考US 6893249和US 7048532，以上專利文獻在此作為參考而被引用。
傳感器組件200包括螺栓連接至嗷動器38固定部分98上的托架202和連 接到托架202上的第一傳感器206和第二傳感器208。
托架202用于將傳感器206、 208固定到致動器38上。例如，傳感器206、 208可fflil定位螺釘和/或鎖緊墊圈來固定到托架202上，由此使得傳感器206、 208的位置可調(diào)。
第一和第二傳感器206、208是相同的，盡管在其它實施例中它們可以不同。 在該實施例中，第一和第二傳感器206、 208是空氣近程式傳感器，例如可從 O'Keefe Controls Co. of Trumbull， CT購得，但是在其它實施例中可使用其它類型的傳感器。仍然在另一個實施例中，僅使用一個傳感器。*傳感器206、 208包括空氣供應(yīng)線210、空氣排出口212和壓力檢測線214?？諝饨?jīng)過空氣供 應(yīng)線210被供應(yīng)到*傳感器206、 208中并從空氣排出口212被排出。壓力檢 測線214延伸至位于控制模塊218中的壓力轉(zhuǎn)換器216。當(dāng)陰塞位于空氣排出口 212之前的時候，與沒有阻塞的時候相比，壓力轉(zhuǎn)換器216檢測到高壓。
在此實施例中，壓力轉(zhuǎn)換器216是二元轉(zhuǎn)換器，例如從O'Keefe購得的空 ~電開關(guān)，其可被選擇或轉(zhuǎn)換成一定的不同的(規(guī)格)壓力。即，壓力轉(zhuǎn)換器 216可以具有一臨界值，由此在線路214上的壓力大于該臨界值將使壓力轉(zhuǎn)換器 216輸出一相對應(yīng)的信號。以此種方式，每個傳感器206、 208可被選擇或被設(shè) 置成探測壓力并且不需要區(qū)段92，該區(qū)段比桿90 (例如，O'Keefe傳麟具有 大約3mm或l/8英寸的大小)更加,傳感器206、 208，并且比桿90具有一 個更卩M (moreobstructive)的表面。在其它的實施例中，壓力轉(zhuǎn)換器216能輸 出對應(yīng)于線路214上壓力的信號，并且控制模塊218能使用此種信號來確定阻 塞盼性質(zhì)以便將桿90與區(qū)段92區(qū)分開。
控制模塊218還包括連接到壓力轉(zhuǎn)換器216的邏輯塊220和連接到邏輯土央 220的指示器222。邏輯塊220是電路或芯片，其將從壓力轉(zhuǎn)換器216的信號轉(zhuǎn) 換成適合于指示器222的信號。指示器222可是電路或芯片，例如一個或多個 LEDs，例如，當(dāng)區(qū)段92位于不同位置時其簡單指示。在另一個實施例中，指 示器222是一個^^蟲的LED，其當(dāng)區(qū)段92沒有移動itA指令位置的時候進行指 示，其M—步需要邏輯士央220以便接收和處理從致動器控制器來的指示此種 指令位置的信號。在另一個實施例中，指示器222被控制器取代或補充，例如 電路或芯片，其基于區(qū)段92的檢測位置指令致動器38。邏輯塊220和指示器/ 控制器222是任選的和可組合的，艮卩，可{柳一單獨的芯片。在另一個實施例 中，壓力轉(zhuǎn)換器216能!趙接連接到一個或多個指示器上而無需任何的中間邏 輯塊。邏輯i央220和指示徵控制器222也可被組合，動器控制器、熱流道控 制器、注塑成型機控制器、或類似物中。以上實施例的功能也可結(jié)合。控制模 塊218也在供應(yīng)空氣線路上輸出空氣至壓力檢測線214。
在操作中，當(dāng)僅有傳感器208探測到區(qū)段92存在時，就確定閥銷30處于 打開位置(圖l)。當(dāng)僅有傳自206探測到區(qū)段92存在時，就確定閥銷30處 于關(guān)閉位置(圖2)。如果傳感器206、 208均沒有探測到區(qū)段92存在時，就確定閥銷30位于中間位置。并且最終，如果傳感器206、 208均探測到區(qū)段92存 在時，可能會出現(xiàn)錯誤，因為在此實施例中傳感器206、 208之間的間距遠大于 區(qū)段92的長度。在其它實施例中，傳感器206、 208位于不同的位置，可存在 不同的邏輯塊。例如，傳,可位于靠近區(qū)段92路徑的中間位置以便探測區(qū)段 92經(jīng)過傳感器的移動。在此種實施例中，通過一個單獨的傳感器，區(qū)段92將被 探測為缺失、存在、然后再次缺失。這種閥銷位置的測定可Mif輯塊220來 處理并通過指示器222以任何直觀的方式輸出給操作人員或適于進一步處理， 如上文所述。
圖3a和3b示出了本發(fā)明的另一實施例。在該實施例的描述中，僅對該實 施例的不同的特點和方面進行詳細的說明。對于相似部分的說明，可參考其它 實施例。其它實施例的特點和方面的描述可用于本實施例中。
用于例如熱流道或熱半模的注塑成型設(shè)備的閥銷致動系統(tǒng)300包括致動器 302、連接到致動器302的活動部分上的閥銷保持件304、連接到閥銷保持件304 上并從閥銷保持件304延伸出來的閥銷306、第一傳^308和第二傳感器310。 閥銷306控制成型材料3M噴嘴和/或歧管(未示出)的流量。
第一和第二傳感器308、310是空氣^￡程式傳 并且因此具有空氣供應(yīng)線 (供應(yīng))和壓力檢測線(感測)。傳自308、 310能被連接至l勝何的致動器302 的固定部分(例如外殼)或周圍的結(jié)構(gòu)(例如致動器板或支承板)上。傳感器 308、 310可被操作地連接到例如圖1和2中的控制模塊。傳感器308、 310誕 閥銷保,射牛304并且足夠近以便^f測閥銷保持件304的存在或缺失。在另一實 施例中，iOT—^^蟲的空氣^a程式傳S^。
在操作中，當(dāng)兩個傳感器308、 310都探測到閥銷保劍牛304存在時，則可 以確定閥銷306完全下降(fiillydown)。當(dāng)兩個傳感器308、 310都未探測到閥 銷保持件304存在時，則可以確定閥銷306完全上升(follyup)。最終，當(dāng)僅傳 麟310探測到閥銷保劍牛304存在時，則可以確定閥銷306位于中間位置。
盡管已經(jīng)對本發(fā)明的眾多的實施例進行了描述，然而在不偏離所附權(quán)利要 求書所界定的精神和范圍的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可作出其它的變形和修 改。所有的在此處探討的專利和文獻均fflil參考的方式被完^:包括在它們中。
權(quán)利要求
1、一種用于注塑成型設(shè)備的噴嘴系統(tǒng)，包括具有閥銷的噴嘴，所述閥銷用于控制成型材料通過噴嘴熔料通道的流量；具有固定部分和活動部分的致動器；可旋轉(zhuǎn)連接到致動器活動部分上且連接到噴嘴閥銷上的樞轉(zhuǎn)連接元件，該樞轉(zhuǎn)連接元件移動閥銷以響應(yīng)致動器活動部分的移動和至少一個用于探測致動器活動部分的位置的傳感器。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴嘴系統(tǒng)，其中所繊動器具剤申出桿和連接到 伸出桿上的區(qū)段，該伸出桿連接到致動器的活動部分上，該區(qū)段育^)多與致動器 活動部分一起移動，該樞轉(zhuǎn)連接元件可旋轉(zhuǎn)itt接到區(qū)段上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴嘴系統(tǒng)，其中所述至少一個傳感器是空氣ifif呈 式傳感器并且所述區(qū)段比桿具有一個更加阻塞的表面。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的噴嘴系統(tǒng)，其中設(shè)置兩個傳自，*傳 被定位以便探測區(qū)段的不同位置。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴嘴系統(tǒng)，進一步包括螺栓連接到致動器固定部 分上的托架，所述至少一個傳Sm皮連接到托架上。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的噴嘴系統(tǒng)，其中所述至少一個傳感器被可調(diào)地固 定到托架上。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴嘴系統(tǒng)，其中所蹈少一個傳感器是空氣^f呈 式傳繊。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的噴嘴系統(tǒng)，進一步包括連接至IJ所述至少一個傳感 器上的壓力轉(zhuǎn)換器。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的噴嘴系統(tǒng)，進一步包括連接至lj壓力轉(zhuǎn)換器上的指 示器，該指示器輸出閥銷位置的觀啶結(jié)果。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的噴嘴系統(tǒng)，進一步包括連接在壓力轉(zhuǎn)換器和指 示器之間的邏輯塊，所述邏輯塊用于將從壓力轉(zhuǎn)換器來的信號轉(zhuǎn)變成指示器的 信號。
11、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的噴嘴系統(tǒng)，進一步包括基于通過所述至少一個 傳# 測至啲致動器活動部分的位置來指令致動器的控制器。
12、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的噴嘴系統(tǒng)，進一步包括連接在壓力轉(zhuǎn)換器和控 制器之間的邏輯塊，所述邏輯塊用于將從壓力轉(zhuǎn)換器來的信號轉(zhuǎn)變成控制器的信號。
13、 一種用于注塑成型設(shè)備的噴嘴系統(tǒng)，包括具有閥銷的噴嘴，所述閥銷用于控制成型材料ffiil噴嘴熔料鵬的流量；具有固定部分和活動部分的致動器，該致動器還具有連接到致動器活動部分上的伸出桿和連接到桿上的區(qū)段，該區(qū)段會辦與致動器活動部分一起移動； 可旋轉(zhuǎn)地連接到該致動器區(qū)段上且連接到噴嘴閥銷上的樞轉(zhuǎn)連接元件，該樞轉(zhuǎn)連接元件移動閥銷以響應(yīng)致動器活動部分的移動； 連接到致動器固定部分上的托架；和至少兩個連接至U托架上的用于探測區(qū)段的不同位置的傳繊。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的噴嘴系統(tǒng)，其中所述傳感器可調(diào)地固定到托架上。
15、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的噴嘴系統(tǒng)，其中所述傳感器是空氣近程式傳感器。
16、 根據(jù)權(quán)禾腰求15所述的噴嘴系統(tǒng)，其中所述區(qū)段比桿具有更加阻塞的 表面。
17、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的噴嘴系統(tǒng)，進一步包括兩個壓力轉(zhuǎn)換器，*壓力轉(zhuǎn)換器連接至,述傳,中的一個傳感器上；連接到壓力轉(zhuǎn)換器上的邏輯塊；禾口連接到邏輯i央上附旨示器，該指示器用于輸出閥銷位置的測定結(jié)果。
18、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的噴嘴系統(tǒng)，進一步包括兩個壓力轉(zhuǎn)換器，每個壓力轉(zhuǎn)換器連接到所述傳 中的一個傳感器上； 連接到壓力轉(zhuǎn)換器上的邏輯塊；和基于M所述傳感m測到的致動器活動部分的位置來指令致動器的控制器°
19、 一種用于注塑成型設(shè)備噴嘴的閥銷致動系統(tǒng)，包括 具有固定部分和活動部分的致動器；連接到致動器活動部分上的閥銷保持件；連接到閥銷保劍牛上并從閥銷保1tf牛延伸出來的閥銷，該閥銷具有用于控制成型材料流量的上升位置和下降位置；禾口至少一個誕閥銷保持件的空氣超呈式傳感器，所述空氣近程式傳麟用 于探測閥銷保持件的存在與缺失，以便確定閥銷是位于下降位置還是位于上升 位置，所述至少一個空氣近程式傳感器連接到空氣供應(yīng)線和壓力檢測線上，所 述壓力檢測線連接到壓力轉(zhuǎn)換器上。
20、根據(jù)權(quán)利要求19所述的闊銷致動系統(tǒng)，進一步包括具有壓力轉(zhuǎn)換器的 控制模塊。
全文摘要
一種具有用于控制成型材料通過噴嘴熔料通道的流量的閥銷的噴嘴。致動器具有固定部分和活動部分。該致動器進一步具有連接到致動器活動部分上的伸出桿和連接到伸出桿上的區(qū)段，該區(qū)段與致動器活動部分一起移動?？尚D(zhuǎn)地連接到該致動器區(qū)段上且連接到噴嘴閥銷上的樞轉(zhuǎn)連接元件。該樞轉(zhuǎn)連接元件移動閥銷以響應(yīng)致動器活動部分的移動。托架連接到致動器固定部分上。兩個傳感器連接到托架上用于探測區(qū)段的不同位置。該傳感器可以是空氣近程式傳感器。
文檔編號B29C45/30GK101407101SQ200810178578
公開日2009年4月15日 申請日期2008年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月12日
發(fā)明者D·巴賓, V·坦恩 申請人:標準模具(2007)有限公司