TWI658917B - 改造射出成型機之方法 - Google Patents

Abstract

用一改造控制器改造使用一模具及一本機控制器根據一原始成型循環操作以使塑膠物件成型之一射出成型機；該經改造機器使用該模具及該改造控制器來根據一改造成型循環操作以使塑膠物件成型。

Description

改造射出成型機之方法

本申請案大體上係關於射出成型，且明確言之係關於用具有一改造成型循環之一控制器改造之射出成型機。

射出成型機通常用以使塑膠物件成型。一射出成型機藉由重複地執行一成型循環而使塑膠物件成型。在各成型循環期間，機器將熔融塑膠射出至一模具中、冷卻塑膠、打開模具、頂出成型物件、閉合模具且復原以進行下一循環。如此項技術中已知，各種射出成型機包含此成型循環之變動。程式化有成型循環之一控制器根據該成型循環控制機器。

射出模具經設計以在特定壓力下使特定物件自特定塑膠成型。射出成型機經設計以接受一模具大小範圍且在一射出壓力範圍內射出塑膠。一成型機及其模具可經設計以持續許多成型循環。

對一射出成型機作出改變可具挑戰性。由於一成型物件被計劃用於一特定最終用途，故顯著改變其塑膠材料通常係不可行的。由於一模具係由以金屬塑形之特定幾何形狀製造，故通常無法顯著改變其組態。且由於一射出成型機係設計且構建為一完整整合單元，故改變其設置通常係不切實際的。

因此，許多成型機用實質上相同材料、模具及成型循環操作達 模具之壽命-有時許多年。另一方面，在一長壽命內操作容許此設備回報其大的資本支出。另一方面，在一長壽命內操作而無顯著改良意謂成型循環中之任何無效率隨時間而累積更多成本。

然而，本發明之實施例可用以藉由將一成型機之原始成型循環改變為一改造成型循環而改良該成型機之操作。原始成型循環係於尚未用一改造控制器至機器之添加改造之一射出成型機上使用之成型循環。改造成型循環係不同於原始成型循環之成型循環，且其於已用一改造控制器至機器之添加改造之一射出成型機上使用。

當相較於原始成型循環時，一改造成型循環可容許一射出成型機使用較低射出壓力。以較低壓力操作使用較少能量、降低機械組件上之應力且增加機器之安全因數。機器在較低壓力下因其射出單元不必執行同樣多的工作而可使用較少能量。降低的應力可使機械組件之壽命延長且減低其等故障之可能性。機器可以一增加的安全因數操作，此係因為其操作壓力與機器之最大額定壓力之間將存在一相對較大的差。

當相較於原始成型循環時，一改造成型循環亦可容許一射出成型機使用較恆定射出壓力。以較恆定壓力操作提供通過模穴之較佳熔體流及熔融塑膠與模穴之表面之間的較佳接觸。較佳熔體流可導致較平滑及較一致填充，此改良成型物件之品質。較佳接觸可導致熔融塑膠與模具之間的較佳熱傳遞。較佳熱傳遞可確保塑膠在整個填充時保持熔融(避免「凍結」問題)。較佳熱傳遞亦可提供較快冷卻。較快冷卻可導致較快成型循環時間及因此機器之較大處理量。

在各項實施例中，一改造成型機可使用一改造控制器來根據一改造成型循環成型，該改造成型循環可具有一平均改造循環時間(在製造(若干)成型部件之生產版本之十個連續循環內平均化)，其相同於 或甚至短於(亦即，快於)先前使用之一原始成型循環之一平均原始循環時間(亦在製造(若干)成型部件之生產版本之十個連續循環內平均化)。例如，取決於特定應用，一改造平均循環時間可縮短5%至50%，或該範圍內之任何整數值百分比，或由該等整數值之任一者形成的任何範圍，諸如自5%至40%、或自10%至30%、或自15%至25%。

此外，在各項實施例中，甚至在用改造控制器改造射出成型機之後，機器仍可繼續部分使用本機控制器，其中本機控制器根據改造成型循環輔助控制機器。特定言之，改造控制器可開始控制改造成型循環中之一些或全部塑膠射出，而本機控制器可繼續控制改造成型循環中之一些或全部其他功能。此方法提供優於用改造控制器完全取代本機控制器之一些優點。

此改造方法之一第一優點係降低複雜性及成本。由於可留下本機控制器以控制諸如冷卻塑膠、打開模具、頂出成型物件、閉合模具及使機器狀況復原以進行一新循環之功能，故改造控制器不需要用以執行此等功能之邏輯、命令及/或可執行程式指令。此使得設計且構建改造控制器更為簡單且廉價。且，由於本機控制器繼續控制此等功能，故無需將與此等功能相關之一些或全部輸入及/或輸出傳送至改造控制器。此使得改造程式更快且更直接，從而需要較少勞力及較少機器停工時間。

此改造方法之一第二優點係以顯著改良為目標。雖然其他功能(冷卻、打開、頂出、閉合、復原等)之改變可影響成型循環，但塑膠射出之改變仍可提供對成型循環之更顯著改良(如上文及本文中所說明)。故對於進行改良，塑膠射出係成型循環之關鍵部分。由於改造控制器明確言之經設計以依一新穎及經改良方式控制塑膠射出，故當根據改造成型循環控制時，改造控制器為改造射出成型機提供一目標 益處。另外，由於改造控制器無需控制其他功能，故改造控制器能夠針對其對塑膠射出之控制而達成較快處理。

此改造方法之一第三優點係繼續成型機之原始設計之態樣。由於一射出成型機係設計且構建為一完整整合單元，故本機控制器包含匹配於機器之組件的已知規格之邏輯、命令及/或可執行程式指令。邏輯、命令及/或可執行程式指令亦設計為機器之一總體安全方案之部分。藉由繼續使用本機控制器以至少部分控制改造成型循環，降低了改造機器將以一錯誤或不安全方式工作之風險。此外，藉由添加一改造控制器同時保留本機控制器，機器製造商的保固期(warranty)可繼續而不作廢。

此改造方法之一第四優點係利用與本機控制器及成型機之現有熟悉度。一射出成型機包含一使用者介面，其容許其使用者起動、監測且停止機器。一射出成型機亦包含各種機器組態，其等為其製造商所共有，在其原始技術文件(例如，手冊)中說明且可能為維護且修理機器之技術人員所知。藉由繼續使用本機控制器以至少部分控制改造成型循環，可維持大部分(或甚至全部)原始使用者介面以及許多原始機器組態。因此，操作者及技術人員可需要很少(或甚至無)額外訓練以勝任地使用且服務改造機器。

此改造方法之一第五優點係視需要容易停用改造控制器之能力。一改造射出成型機可包含一停用開關，其可容許改造射出成型機之一使用者選擇停用改造控制器之射出成型之一模式，使得機器及本機控制器根據原始成型循環使塑膠物件之生產版本成型。停用功能可用於針對故障排除目的使改造控制器與成型機之其餘部分隔離。停用功能亦可使一使用者能夠針對其中需要運行一原始成型循環之特定例項切換回至該原始成型循環。

據信，本發明中之改造實施例可與用於各種成型物件之多種射 出成型應用一起使用。然而，預期本發明中之改造實施例提供特定優點給具有小標稱壁厚度(NWT)之成型物件、具有大長度對厚度(L/T)比之成型物件及展現剪切稀化行為之成型物件。作為一實例，預期本發明中之改造實施例提供特定優點給成型物件，該等成型物件具有0.1毫米至10毫米或在該範圍內以0.1毫米為增量之任何值或由此等值之任一者形成之任何範圍(諸如0.5毫米至8毫米、1.0毫米至5毫米、1.5毫米至3毫米等)之NWT。作為另一實例，預期本發明中之改造實施例提供特定優點給成型物件，該等成型物件具有50至500或在該範圍內之任何整數值或由此等值之任一者形成之任何範圍(諸如100至500、150至500、200至500、250至500、100至300、100至250、100至200、100至150等)之L/T比。

在各項實施例中，如此項技術中已知，一射出成型機可包含彼此流體連通之一射出單元、一噴嘴及一模具。射出單元可為任何種類的射出單元，其使用壓力將熔融塑膠射出通過噴嘴且至模具中。作為實例，如本文中描述或如此項技術中已知，一射出單元可為液壓驅動、機械驅動、電驅動或此等之組合，或任何其他種類的射出單元。模具可為具有一或多個穴以使一或多個塑膠物件成型之任何種類的模具。(儘管本文中之說明及實例可指代一單一成型塑膠物件，然此係為方便起見且不應理解為一限制；本發明預期本文中揭示之任何實施例可與具有任何數目個穴之一模具一起使用。)射出成型機之組件之任一者(諸如射出單元)可具有一最大額定射出壓力，其中額定值由製造商提供。例如，一射出成型機可包含一射出單元，其具有自15,000psi(103.42MPa)至60,000psi(413.69MPa)或在該範圍內之任何整數值psi或由該等整數值之任一者形成之任何範圍(諸如自20,000psi(137.90MPa)至50,000psi(344.74MPa)或自25,000psi(172.37MPa)至40,000psi(275.79MPa))之一最大額定射出壓力。

成型機可包含一本機控制器。如本文中描述或如此項技術中已知，本機控制器可為任何種類的控制器，諸如一機電控制器、一電路板、一可程式化邏輯控制器、一工業用電腦或任何其他種類的控制器。如本文中描述或如此項技術中已知，本機控制器可經設定、組態及/或程式化以部分或完全控制射出成型機之一些或全部部件。根據本文中揭示之任何實施例或如此項技術中已知，本機控制器可經設定、組態及/或程式化而具有邏輯、命令及/或可執行程式指令。

本機控制器實體上可相對於射出成型機以各種方式定位。作為實例，本機控制器可與機器成一體，本機控制器可裝納於安裝在機器上之一圍封殼中，本機控制器可裝納於經定位而鄰近於或接近於機器之一單獨圍封殼中，或本機控制器可經定位而遠離機器。在一些實施例中，本機控制器可藉由有線信號通信部分或完全控制機器之功能；在其他實施例中，本機控制器可藉由無線信號通信而部分或完全控制機器之功能，如此項技術中已知。

本機控制器可經設定、組態及/或程式化而部分或完全控制機器之射出壓力。本機控制器可以本文中所描述或此項技術中已知的任何方式控制射出壓力。作為一實例，本機控制器可藉由控制由射出單元射出之速率而控制射出壓力。作為另一實例，本機控制器可藉由控制熔體流動通過噴嘴之速率而控制射出壓力。

本機控制器可經設定、組態及/或程式化而具有與一原始成型循環對應之邏輯、命令及/或可執行程式指令。本機控制器可使用、執行及/或實行此等邏輯、命令及/或指令以控制射出成型機，以引起該機器根據原始成型循環使塑膠物件成型。

作為一實例，一射出成型機可使用一原始成型循環來根據一習知成型循環射出塑膠，該習知成型循環包含以下部分：初始射出、填充、保壓及保持。一原始成型循環具有一最大原始射出壓力，其係在 循環期間所達到的最高射出壓力。貫穿本發明，除非另有所述，否則全部射出壓力係在噴嘴中量測。

在各項習知實施例中，一原始成型循環可具有一最大原始射出壓力(其為射出單元(或成型機)之最大額定射出壓力之65%至100%，或在該範圍內之任何整數值百分比，或由該等整數值之任一者形成之任何範圍，諸如最大額定射出壓力之70%至100%、75%至100%或80%至100%)。在各項習知實施例中，一原始成型循環可具有自20,000psi(137.90MPa)至60,000psi(413.69MPa)或在該範圍內之任何整數值psi或由該等整數值之任一者形成之任何範圍(諸如自25,000psi(172.37MPa)至50,000psi(344.74MPa)或自30,000psi(206.84MPa)至40,000psi(275.79MPa))之一最大原始射出壓力。

在各項習知實施例中，一原始成型循環可具有在成型循環之進程內顯著變化、或在成型循環之任何特定部分之一或多個部分或全部內變化之射出壓力。作為實例，對於一原始成型循環之一填充部分之至少部分，一機器之一射出壓力可相對於填充部分之一或多個部分、實質上全部或全部之一原始目標射出壓力或射出壓力之一參考值變化達10%至60%、達20%至60%或甚至達30%至60%。此等變動可發生於填充部分之50%至100%內，或該範圍內之任何整數值百分比內，或由該等整數值之任一者形成之任何範圍(諸如填充部分之60%至100%、70%至100%或80%至100%)內。此等變動週期可發生於填充部分開始時，可發生於填充部分結束時及/或可以填充部分之中間為中心。

一射出成型機可具有一本機控制器，該本機控制器程式化有一最大程式化原始安全壓力設定(其為射出單元(或成型機)之最大額定射出壓力之80%至120%，或在該範圍內之任何整數值百分比，或由該等整數值之任一者形成之任何範圍，諸如最大額定射出壓力之90%至110%、90%至100%或95%至105%)。本機控制器可經程式化以在射出 成型機之一射出壓力超出最大程式化原始安全壓力設定之情況下停止射出單元。

一射出成型機亦可具有一原始壓力釋放機構，該原始壓力釋放機構具有一最大程式化原始安全壓力設定(其為射出單元(或成型機)之最大額定射出壓力之80%至120%，或在該範圍內之任何整數值百分比，或由該等整數值之任一者形成之任何範圍，諸如最大額定射出壓力之90%至110%、90%至100%或95%至105%)。壓力釋放機構可經設定以在機器之一射出壓力超出最大原始安全壓力設定之情況下釋放射出成型機中之壓力。

如本文中描述，可藉由將一改造控制器添加至一射出成型機而改造該機器。所改造之機器可為其中一模具根據一原始成型循環運行之相同機器，或所改造之機器可為具有與運行原始成型循環之機器相同的組態之一不同成型機。本文中描述之改造之功能及益處之任一者可藉由使用相同機器(或相同組態之一機器)而獲得。

改造機器可使用用以運行原始成型循環之相同模具來運行改造成型循環，或改造機器可使用具有與原始成型循環一起使用之模具相同的組態之一不同模具。本文中描述之改造之功能及益處之任一者可藉由使用相同模具(或相同組態之一模具)而獲得。

改造機器可使用在原始成型循環中使用之相同塑膠材料來運行改造成型循環，或改造機器可使用本質上相同或具有相同或實質上相同的材料性質(諸如熔體流動指數)之一不同塑膠材料。

如本文中描述或如此項技術中已知，改造控制器可為任何種類的控制器，諸如一機電控制器、一電路板、一可程式化邏輯控制器、一工業用電腦或任何其他種類的控制器。如本文中描述或如此項技術中已知，改造控制器可經設定、組態及/或程式化以部分或完全控制射出成型機之一些或全部部件。根據本文中揭示之任何實施例或如此 項技術中已知，改造控制器可經設定、組態及/或程式化而具有邏輯、命令及/或可執行程式指令。

在一些改造實施例中，改造控制器可取代本機控制器且取代全部其功能。在其他改造實施例中，改造控制器可添加為至本機控制器之一添加且取代少於全部其功能。在替代實施例中，一本機控制器可經重組態以變成一改造控制器，如本文中描述。

在先前實施例之任一者中，改造可包含建立改造控制器與射出成型機之間的信號通信。此建立可包含將來自機器上之感測器(例如，壓力感測器、溫度感測器、位置感測器等)之一或多個輸出連接至改造控制器之一或多個輸入。此連接可包含使現有感測器輸出之一或多者與本機控制器斷開連接且將該等現有感測器輸出連接至改造控制器，或將多個輸出添加至現有感測器之一或多者且將該等經添加輸出連接至改造控制器，或此等之組合。此連接可涉及已在成型機上之適當位置中之一或多個現有感測器，或將一或多個現有感測器移動至成型機上之新位置，或將一或多個新感測器安裝於成型機上，或此等之組合。

改造可使用本文中所描述或此項技術中已知的任何種類的(現有或新)感測器。信號通信可為本文中所描述或此項技術中已知的任何種類的信號(例如，液壓、氣動、機械、類比電氣、數位電氣、光學等)。

在先前實施例之任一者中，改造可包含建立改造控制器與本機控制器之間的信號通信。此建立可包含將本機控制器之一或多個輸出連接至改造控制器之輸入，將改造控制器之一或多個輸出連接至本機控制器之輸入，或以其他方式依本文中所描述或此項技術中已知的任何方式在本機控制器與改造控制器之間共用信號、資料及/或資訊，或此等之組合。

改造控制器實體上可相對於射出成型機以各種方式定位。作為實例，改造控制器可與機器成一體，改造控制器可裝納於安裝在機器上之一圍封殼中，改造控制器可裝納於經定位而鄰近於或接近於機器之一單獨圍封殼中，或改造控制器可經定位而遠離機器。在一些實施例中，改造控制器可藉由有線信號通信而部分或完全控制機器之功能；在其他實施例中，改造控制器可藉由無線信號通信而部分或完全控制機器之功能，如此項技術中已知。

改造控制器可經設定、組態及/或程式化而部分或完全控制機器之射出壓力。改造控制器可以本文中所描述或此項技術中已知的任何方式控制射出壓力。作為一實例，改造控制器可藉由控制由射出單元射出之速率而控制射出壓力。作為另一實例，改造控制器可藉由控制熔體流動通過噴嘴之速率而控制射出壓力。

改造控制器可經設定、組態及/或程式化而具有與一改造成型循環之任何一或多個部分或全部對應之邏輯、命令及/或可執行程式指令。改造控制器可使用、執行及/或實行此等邏輯、命令及/或指令以控制射出成型機，以引起該機器根據改造成型循環使塑膠物件成型。

一改造射出成型機可根據一改造成型循環射出塑膠，該改造成型循環包含以下部分：初始射出、填充及減壓。一改造成型循環可具有一最大改造射出壓力，其係在循環期間所達到的最高射出壓力。

在各項實施例中，一改造成型循環可具有一最大改造射出壓力，其為原始成型循環之最大原始射出壓力之10%至60%，或在該範圍內之任何整數值百分比，或由該等整數值之任一者形成之任何範圍，諸如最大原始射出壓力之20%至60%、30%至60%或40%至60%。

在其中一改造成型循環具有一或多個降低的壓力之此等實施例中，當相較於一原始成型循環時，即使當使用相同於(或類似於)與原始成型循環一起使用的射出成型機、模具及/或塑膠材料時仍可達成 此等降低。

再者，在其中一改造成型循環具有一或多個降低的壓力之實施例中，當相較於一原始成型循環時，即使當使用相同或實質上相同之一機器溫度分佈(亦即，加熱元件之整體組態及其等針對成型機之程序設定)時仍可達成此等降低。

或者，在其中一改造成型循環具有一或多個降低的壓力之實施例中，當相較於一原始成型循環時，此等降低可容許機器之溫度分佈(如本文中所使用，一射出成型機之溫度分佈指代用以加熱由射出成型機處理之塑膠之全部加熱器之全部溫度設定點之平均值)之溫度降低；而此等降低可提供機器中之熔體壓力之一原本不可接受的增加，降低射出壓力可容許實現此等溫度降低。

在各項實施例中，一改造成型循環可使用比一原始成型循環之一機器溫度分佈小5℃至50℃之一機器溫度分佈，或小介於5與50之間的任何整數值攝氏度(degrees Celsius)，或小由該等整數值之任一者形成的任何範圍，諸如小5℃至40℃、小5℃至30℃、小5℃至20℃、小5℃至10℃、小10℃至50℃、小20℃至50℃、小30℃至50℃、小40℃至50℃、小10℃至40℃、小20℃至30℃等。

可相對於在各個時間取得之機器溫度分佈量測獲得此等降低的機器溫度分佈。作為一第一實例，上文描述之任何降低的機器溫度分佈可藉由比較一平均原始成型循環機器溫度分佈(其係在一原始成型循環之進程內之平均機器溫度分佈)與一平均改造成型循環機器溫度分佈(其係在一改造成型循環之進程內之平均機器溫度分佈)而獲得。作為一第二實例，上文描述之任何降低的機器溫度分佈可藉由比較一平均原始填充部分機器溫度分佈(其係在一原始成型循環之一填充部分之進程內之平均機器溫度分佈)與一平均改造填充部分機器溫度分佈(其係在一改造成型循環之一填充部分內之平均機器溫度分佈)而獲 得。作為一第三實例，上文描述之任何機器溫度分佈可藉由比較在一原始成型循環之一填充部分開始時之一機器溫度分佈與在一改造成型循環之一填充部分開始時之一機器溫度分佈而獲得。作為一第四實例，上文描述之任何機器溫度分佈可藉由比較在一原始成型循環之一填充部分結束時之一機器溫度分佈與在一改造成型循環之一填充部分結束時之一機器溫度分佈而獲得。

當一機器的溫度分佈降低為一改造成型循環之部分時，熔融塑膠在相較於一原始成型循環期間熔融塑膠之溫度時可經歷一降低的溫度。貫穿本發明，除非另有所述，否則熔融塑膠之全部溫度係在噴嘴中量測。

一改造成型循環可引起一射出成型機中之熔融塑膠經歷比在一原始成型循環期間機器中之熔融塑膠之溫度小5℃至50℃之一降低的溫度；該降低的溫度亦可小介於5與50之間的任何整數值攝氏度，或小由該等整數值之任一者形成的任何範圍，諸如小5℃至40℃、小5℃至30℃、小5℃至20℃、小5℃至10℃、小10℃至50℃、小20℃至50℃、小30℃至50℃、小40℃至50℃、小10℃至40℃、小20℃至30℃等。

可相對於在各個時間取得之溫度量測值獲得此等降低的熔體溫度。作為一第一實例，上文描述之任何降低的熔體溫度可藉由比較一最大原始熔體溫度(其係在一原始成型循環期間所達到的最高熔體溫度)與一最大改造熔體壓力(其係在一改造成型循環期間所達到的最高熔體溫度)而獲得。作為一第二實例，上文描述之任何降低的熔體溫度可藉由比較一平均原始成型循環熔體溫度(其係在一原始成型循環之進程內熔融塑膠之平均熔體溫度)與一平均改造成型循環熔體溫度(其係在一改造成型循環之進程內熔融塑膠之平均熔體溫度)而獲得。作為一第三實例，上文描述之任何降低的熔體溫度可藉由比較一平均 原始填充部分熔體溫度(其係在一原始成型循環之一填充部分之進程內熔融塑膠之平均熔體溫度)與一平均改造填充部分熔體溫度(其係在一改造成型循環之一填充部分內熔融塑膠之平均熔體溫度)而獲得。作為一第四實例，上文描述之任何降低的熔體溫度可藉由比較在一原始成型循環之一填充部分開始時之一熔體溫度與在一改造成型循環之一填充部分開始時之一熔體溫度而獲得。作為一第五實例，上文描述之任何降低的熔體溫度可藉由比較在一原始成型循環之一填充部分結束時之一熔體溫度與在一改造成型循環之一填充部分結束時之一熔體溫度而獲得。

在此等實施例中，其中當相較於一原始成型循環時，一改造成型循環引起熔融塑膠經歷一或多個降低的溫度，即使在使用相同或本質上相同或具有相同或實質上相同的材料性質(諸如熔體流動指數)之一塑膠材料時仍可達成此等降低。

一改造控制器可程式化有一改造成型循環之一填充部分之一改造目標射出壓力。可估計、計算或以經驗判定填充部分之改造目標射出壓力。例如，可藉由用不同射出壓力反覆地測試一成型機而以經驗判定一改造目標射出壓力。用於此測試之起動壓力可為一原始成型循環之一最大原始射出壓力或原始成型循環之一填充部分之一原始目標射出壓力。自起動壓力，測試可包含以逐漸降低的射出壓力操作成型機，且確認在各較低壓力下由機器製成的成型物件之一品質。在各項實施例中，可使用一定標試驗(bracketing)方法來判定一相對較低改造目標射出壓力，在該射出壓力下成型機仍可製成良好品質之一成型物件。

在本文中揭示之任何實施例中，一改造成型循環可具有在成型循環之進程內在某種程度上變化、或在成型循環之任何特定部分之一或多個部分或全部內變化但仍實質上恆定之射出壓力。如本文中所使 用，當一射出壓力相對於一目標射出壓力或射出壓力之一參考值向上或向下變化小於30%時，該射出壓力被視為「實質上恆定」。作為實例，對於一原始成型循環之一填充部分之至少部分，一機器之一射出壓力可實質上恆定且相對於填充部分之一改造目標射出壓力或射出壓力之一參考值變化小於30%、小於20%、小於10%或甚至小於5%。變動之此等限制實際上可在填充部分之50%至100%內，或該範圍內之任何整數值百分比內，或由該等整數值之任一者形成之任何範圍(諸如填充部分之60%至100%、70%至100%、80%至100%或90%至100%)內。壓力變動之此等限制可在填充部分開始時開始，可在填充部分結束時結束及/或可以填充部分之中間為中心。

一改造控制器可程式化有一最大程式化改造安全壓力設定，其為最大改造射出壓力之80%至120%，或在該範圍內之任何整數值百分比，或由該等整數值之任一者形成之任何範圍，諸如100%至110%或100%至105%。改造控制器可經程式化以在射出成型機之一射出壓力超出最大程式化改造安全壓力設定之情況下停止射出單元。

代替用一最大程式化改造安全壓力設定程式化改造控制器(或除了用一最大程式化改造安全壓力設定程式化改造控制器之外)，改造可包含將本機控制器自一最大程式化原始安全壓力設定再程式化為一最大程式化經修正安全壓力設定。最大程式化經修正安全壓力設定亦可為最大改造射出壓力之80%至120%，或在該範圍內之任何整數值百分比，或由該等整數值之任一者形成之任何範圍，諸如100%至110%或100%至105%。

若一射出成型機具有一原始壓力釋放機構，則改造可包含將該原始壓力釋放機構自一最大原始安全壓力設定重設為一最大經修正安全壓力設定。最大經修正安全壓力設定可為最大改造射出壓力之80%至120%，或在該範圍內之任何整數值百分比，或由該等整數值之任 一者形成之任何範圍，諸如100%至110%或100%至105%。

代替用一最大經修正安全壓力設定重設一原始壓力釋放機構(或除了用一最大經修正安全壓力設定重設一原始壓力釋放機構之外)，改造可包含添加一改造壓力釋放機構，該改造壓力釋放機構係設定為一最大改造安全壓力設定。最大改造安全壓力設定可為最大改造射出壓力之80%至120%，或在該範圍內之任何整數值百分比，或由該等整數值之任一者形成之任何範圍，諸如100%至110%或100%至105%。

本發明內容段落中描述之任何實施例可以本文中所揭示或此項技術中已知的任何方式實行，且可以任何可行組合使用及/或組合，包含任何替代實施例。

100‧‧‧原始射出成型循環

101‧‧‧控制

110‧‧‧射出熔融塑膠

111‧‧‧初始射出部分

112‧‧‧填充部分

113‧‧‧保壓部分

114‧‧‧保持部分

120‧‧‧冷卻塑膠

130‧‧‧打開模具

140‧‧‧自模具頂出成型物件

150‧‧‧閉合模具

202‧‧‧本機控制器

202-c‧‧‧控制器連接

202-h‧‧‧硬體

202-hv‧‧‧射出控制輸出

202-i‧‧‧輸入

202-o‧‧‧輸出

202-r‧‧‧經改造本機控制器

202-s‧‧‧軟體

210‧‧‧射出成型機/機器

210-c‧‧‧機器連接

210-r‧‧‧經改造射出成型機

212‧‧‧射出單元

214‧‧‧夾持單元

216‧‧‧塑膠丸粒

218‧‧‧料斗

220‧‧‧加熱圓筒

222‧‧‧往復式螺桿

224‧‧‧熔融塑膠材料

225‧‧‧第一模具側/模具半體

226‧‧‧噴嘴

227‧‧‧第二模具側/模具半體

228‧‧‧模具

230‧‧‧澆口

232‧‧‧模穴

236‧‧‧螺桿控制件

245‧‧‧壓力釋放機構

245-r‧‧‧經改造壓力釋放機構

252‧‧‧感測器

253‧‧‧感測器

400‧‧‧射出壓力

400-m‧‧‧最大原始射出壓力

410‧‧‧初始射出

420‧‧‧填充

430‧‧‧保壓

440‧‧‧保持

524‧‧‧熔融塑膠材料

532‧‧‧模穴

537‧‧‧塑膠材料流

624‧‧‧熔融塑膠材料

632‧‧‧模穴

637‧‧‧塑膠材料流

724‧‧‧熔融塑膠材料

732‧‧‧模穴

737‧‧‧塑膠材料流

800‧‧‧射出壓力

800-m‧‧‧最大改造射出壓力

800-t‧‧‧改造目標射出壓力

850‧‧‧初始射出/初始射出部分

860‧‧‧填充部分/填充

870‧‧‧減低壓力/減低壓力部分

900‧‧‧射出壓力

900-m‧‧‧最大改造射出壓力

900-t‧‧‧改造目標射出壓力

950‧‧‧初始射出/初始射出部分

960‧‧‧填充部分/填充

970‧‧‧減低壓力/減低壓力部分

1000‧‧‧射出壓力

1000-m‧‧‧最大改造射出壓力

1000-t‧‧‧改造目標射出壓力

1050‧‧‧初始射出/初始射出部分

1060‧‧‧填充部分/填充

1070‧‧‧減低壓力/減低壓力部分

1100‧‧‧射出壓力

1100-m‧‧‧最大改造射出壓力

1100-s‧‧‧逐步降低

1100-t‧‧‧改造目標射出壓力

1150‧‧‧初始射出/初始射出部分

1160‧‧‧填充部分/填充

1160-1‧‧‧第一填充部分

1160-2‧‧‧第二填充部分

1170‧‧‧減低壓力/減低壓力部分

1202‧‧‧改造控制器

1202-c‧‧‧連接

1202-d‧‧‧停用開關

1202-hv‧‧‧射出控制輸出

1202-i‧‧‧輸入

1202-n‧‧‧射出前向輸出

1202-s‧‧‧軟體

1202-u‧‧‧使用者控制輸入

1345‧‧‧改造壓力釋放機構

1400‧‧‧改造成型循環/改造射出成型循環

1401‧‧‧藉由經改造本機控制器之控制

1402‧‧‧藉由改造控制器之控制

1410‧‧‧射出熔融塑膠

1415‧‧‧初始射出部分

1416‧‧‧填充部分

1416-t‧‧‧目標壓力

1417‧‧‧減低壓力部分

1420‧‧‧冷卻塑膠

1430‧‧‧打開模具

1440‧‧‧自模具頂出成型物件

1450‧‧‧閉合模具

△P‧‧‧改造百分比

圖1係根據先前技術之如程式化於一例示性本機控制器上以控制一射出成型機之一例示性原始射出成型循環之一圖解。

圖2係根據先前技術之受控於一本機控制器之一例示性射出成型機之一立面剖視圖。

圖3係根據先前技術之圖2之本機控制器之部件之一圖解。

圖4係根據先前技術之在圖1之原始射出成型循環之射出期間之射出壓力之一圖表。

圖5A係在一第一時間點如此項技術中已知的在高壓力下射出至一模穴中之一熔融塑膠材料之一剖視圖。

圖5B係在一第二時間點圖5A之射出之一視圖。

圖5C係在一第三時間點圖5A之射出之一視圖。

圖5D係在一第四時間點圖5A之射出之一視圖。

圖6A係在一第一時間點如此項技術中已知的在可變壓力下射出至一模穴中之一熔融塑膠材料之一剖視圖。

圖6B係在一第二時間點圖6A之射出之一視圖。

圖6C係在一第三時間點圖6A之射出之一視圖。

圖6D係在一第四時間點圖6A之射出之一視圖。

圖7A係在一第一時間點射出至一模穴中之一熔融塑膠材料之一剖視圖，其中材料係在實質上上恆定壓力下填充穴。

圖7B係在一第二時間點圖7A之射出之一視圖。

圖7C係在一第三時間點圖7A之射出之一視圖。

圖7D係在一第四時間點圖7A之射出之一視圖。

圖8係在一例示性改造成型循環之射出期間之射出壓力之一圖表，其中在射出之一填充部分期間，射出壓力經控制為恆定。

圖9係在一例示性改造成型循環之射出期間之射出壓力之一圖表，其中在射出之一填充部分期間，射出壓力下降，但仍經控制而實質上恆定。

圖10係在一例示性改造成型循環之射出期間之射出壓力之一圖表，其中在射出之一填充部分期間，射出壓力上升，但仍經控制而實質上恆定。

圖11係在一例示性改造成型循環之射出期間之射出壓力之一圖表，其中在射出之一填充部分期間，射出壓力經歷一逐步改變，但仍經控制而實質上恆定。

圖12係根據本文中揭示之改造實施例之一改造本機控制器以及一改造控制器之部件之一圖解。

圖13係根據本文中揭示之改造實施例之一經改造射出成型機之一立面剖視圖，該經改造射出成型機係受控於圖12之經改造本機控制器及改造控制器之圖2之射出成型機之一經改造版本。

圖14係如程式化於圖13之本機控制器及改造控制器上以控制圖13之經改造射出成型機之一改造射出成型循環之一圖解。

圖1係根據先前技術之如程式化於一例示性本機控制器(諸如圖2及圖3之本機控制器202)上以控制101一射出成型機(諸如圖2之例示性射出成型機210)之一例示性原始射出成型循環100之一圖解。原始射出成型循環100包含以下操作序列：射出熔融塑膠110、冷卻塑膠120、打開模具130、自模具頂出成型物件140及閉合模具150；此等操作通常依此順序執行，然而某些操作之間可存在某一重疊，且在各項實施例中，可添加一或多個額外操作。熔融塑膠之射出110包含一初始射出部分111、一填充部分112、一保壓部分113及一保持部分114；然而，在各項實施例中，射出可包含不同部分。熔融塑膠之射出110可以此項技術中已知的任何方式諸如根據圖4之圖表執行。

圖2係根據先前技術之受控於一本機控制器202之一例示性射出成型機210之一立面剖視圖。成型機210包含一射出單元212及一夾持單元214。可將一塑膠材料以塑膠丸粒216之形式引入至射出單元212。可將塑膠丸粒216放置於一料斗218中，該料斗218將塑膠丸粒216饋送至射出單元212之一加熱圓筒220中。塑膠丸粒216在被饋送至加熱圓筒220中之後可由一往復式螺桿222驅動至加熱圓筒220之末端。加熱圓筒220之加熱及塑膠丸粒216藉由往復式螺桿222之壓縮引起塑膠丸粒216熔融，從而形成一熔融塑膠材料224。通常在約130℃至約410℃之一範圍內選擇之一溫度下處理熔融塑膠材料。

往復式螺桿222將熔融塑膠材料224壓向一噴嘴226以形成塑膠材料之一壓射，其將經由一或多個澆口230射出至一模具228之一模穴232中，該等澆口230將熔融塑膠材料224流引導至模穴232。在各項實施例中，模具228可為一加熱模具或可為一未加熱模具。在其他實施例中，噴嘴226可藉由具有各種澆道(可加熱或可未加熱)之一饋送系統而與一或多個澆口230分離。模穴232形成於模具228之第一模具側225與第二模具側227之間，且第一模具側225及第二模具側227藉由夾 持單元214在壓力下固持在一起。夾持單元214在成型程序期間施加大於由用以使兩個模具半體225、227分離的射出壓力所施加之力的一夾持力，藉此將第一模具側225及第二模具側227固持在一起同時將熔融塑膠材料224射出至模穴232中。為支援此等夾持力，夾持單元214可附接至一模具框架及一模具底座。

一旦將熔融塑膠材料224之壓射射出至模穴232中，往復式螺桿222便停止向前行進。熔融塑膠材料224採取模穴232的形式，且熔融塑膠材料224在模具228內部冷卻直至塑膠材料224凝固。一旦塑膠材料224已凝固，夾持單元214便釋放第一模具側225及第二模具側227，第一模具側225及第二模具側227彼此分離，且完成成型物件可自模具228頂出。模具228可包含複數個模穴232以增加總生產速率。複數個模穴之穴形狀可彼此相同、類似或不同。(後者可視為一模穴集群)。

一本機控制器202與機器210信號通信，如由一控制器連接202-c及一機器連接210-c所繪示(其中省略中間部分)。本機控制器202與用於量測噴嘴226中之熔融塑膠材料224之一感測器252、及用於量測模穴232之一末端處之熔融塑膠材料224之一感測器253信號通信。

在圖2之實施例中，感測器252量測(直接或間接)噴嘴226中之熔融塑膠材料224之一或多個特性。感測器252可或可未定位於噴嘴226附近、噴嘴226處或噴嘴226中。感測器252可量測此項技術中已知的熔融塑膠材料224之任何特性，諸如壓力、溫度、黏度、流率等，或指示此等之任一者之任何其他特性之一或多者。感測器252可或可未與熔融塑膠材料224直接接觸。感測器252產生傳輸至本機控制器202之一輸入之一信號。若感測器252未定位於噴嘴226內，則本機控制器202可經設定、組態及/或程式化而具有用以提供適當校正因數之邏輯、命令及/或可執行程式指令，以估計或計算噴嘴226中之經量測特性之值。在各項實施例中，可使用不同類型的兩個或更多個感測器來 代替感測器252。

在圖2之實施例中，感測器253量測(直接或間接)熔融塑膠材料224之一或多個特性以偵測其在模穴232中之存在及/或狀況。感測器252可或可未定位於穴232附近、穴232處或穴232中。在各項實施例中，感測器253可定位於模穴232中之一填充末端位置處或附近。例如，感測器253可定位於模穴232中之填充末端位置之最後30%內之任何處。感測器253可量測此項技術中已知的熔融塑膠材料224之任何特性，諸如壓力、溫度、黏度、流率等，或指示此等之任一者之任何其他特性之一或多者。感測器253可或可未與熔融塑膠材料224直接接觸。感測器253產生傳輸至本機控制器202之一輸入之一信號。若感測器252未定位於模穴232中之填充末端位置處，則本機控制器202可經設定、組態及/或程式化而具有用以提供適當校正因數之邏輯、命令及/或可執行程式指令，以估計或計算填充末端位置處之經量測特性之值。在各項實施例中，可使用不同類型的兩個或更多個感測器來代替感測器253。

本機控制器202亦與螺桿控制件236信號通信。在圖2之實施例中，本機控制器202產生自本機控制器202之一輸出傳輸至螺桿控制件236之一信號。本機控制器202可藉由控制螺桿控制件236而控制機器210中之射出壓力，該螺桿控制件236控制藉由射出單元212射出之速率。控制器202可命令螺桿控制件236以維持噴嘴226中之熔融塑膠材料224之一所要熔融壓力之一速率推進螺桿222。

來自控制器202之此信號一般可用以控制成型程序，使得藉由控制器202考量材料黏度、模具溫度、熔體溫度之變動及影響填充速率之其他變動。可在成型循環期間立即藉由控制器202進行調整，或可在後續循環中進行校正。此外，來自數次循環之數個信號可用作藉由控制器202對成型程序進行調整之一基礎。控制器202可經由此項技術 中已知的任何類型的信號通信連接至感測器252及/或感測器253及/或螺桿控制件236。

射出成型機210亦包含一壓力釋放機構245，該壓力釋放機構245在機器210之一射出壓力超出一最大改造安全壓力設定之情況下釋放機器210中之壓力。壓力釋放機構245定位於噴嘴226附近，但可定位於機器上之各種方便位置處。

圖3係根據先前技術之圖2之本機控制器202之部件之一圖解。本機控制器202包含硬體202-h、軟體202-s、輸入202-i、輸出202-o及一連接202-c。硬體202-h包含儲存軟體202-s之記憶體及執行軟體202-s之一或多個處理器。軟體202-s包含邏輯、命令及/或可執行程式指令，包含用於根據一原始成型循環控制一射出成型機之邏輯、命令及/或可執行程式指令。根據本文中描述之實施例，軟體202-s包含一最大程式化改造安全壓力。軟體202-s可包含或可不包含一作業系統、操作環境、應用程式環境及/或使用者介面。硬體202-h使用輸入202-i而自受控於本機控制器202之射出成型機接收信號、資料及/或資訊。硬體202-h使用輸出202-o以將信號、資料及/或資訊發送至射出成型機。連接202-c表示可透過其在本機控制器202與其射出成型機之間傳輸信號、資料及/或資訊之一路徑。在各項實施例中，此路徑可為以本文中描述或此項技術中已知的任何方式組態之直接或間接實體連接或類似於實體連接工作之非實體通信鏈路。在各項實施例中，一本機控制器可以此項技術中已知的任何額外或替代方式組態。

圖4係根據先前技術之在圖1之原始射出成型循環100之塑膠射出期間之射出壓力400之一圖表。該圖表在垂直軸上繪示射出壓力(在噴嘴中量測)且在水平軸上繪示時間。該圖表展示在成型循環中當受控於諸如圖2及圖3之本機控制器202之一本機控制器時，射出壓力如何隨時間變化。該圖表亦展示原始成型循環之以下部分：初始射出 410、填充420、保壓430及保持440。初始射出410以射出之起動而開始，其展示射出壓力之一快速增加，且一旦壓力之快速增加(包含任何過衝/下衝(overshoot/undershoot))已完成，其便結束。在圖4中，初始射出410包含一最大原始射出壓力400-m。填充420緊接在初始射出410之後開始，展示一相對較高射出壓力，且一旦一或多個模穴在體積上充滿熔融塑膠，其便結束。保壓430緊接在填充420之後開始，其展示一逐漸減低的射出壓力，且一旦一或多個模穴已取得適當質量之塑膠，其便結束。保持440緊接在保壓430之後開始，其展示一相對較低的壓力，且一旦使模具降壓(通常藉由打開模具之步驟或在打開模具之步驟處)，其便結束。在各項實施例中，一原始成型循環之射出壓力可以此項技術中已知的任何額外或替代方式組態。

圖5A至圖5D繪示一熔融塑膠材料524之剖視圖，其在高壓下射出至一模穴532中，使得塑膠材料524之一流537經歷「噴射」，如先前技術中已知。圖5A係在一第一時間點之一視圖；圖5B係在一第二時間點之一視圖；圖5C係在一第三時間點之一視圖；且圖5D係在一第四時間點之一視圖。如圖5A至圖5D中所示，在射出期間，流537最初行進通過穴532而與穴532之壁具有較少接觸或不具有接觸(圖5A)，直至流537到達穴532之後面(圖5B)且接著填充穴532(圖5C及圖5D)。由於噴射提供熔融塑膠流與模穴之表面之間的不良接觸，故噴射可導致較粗糙且較不一致填充，此可促成成型物件之不良品質。不良接觸可導致熔融塑膠與模具之間的不良熱傳遞，此可導致較緩慢冷卻。較緩慢冷卻可導致較緩慢成型循環時間及因此機器之較小處理量。因此，藉由在高壓下射出之射出成型(其可引起噴射)係非所要的。

圖6A至圖6D繪示一熔融塑膠材料624之剖視圖，其在可變壓力下射出至一模穴632中，使得塑膠材料624之一流637呈本質上噴霧至穴632中之熔融塑膠液滴及/或微滴之形式，如先前技術中已知。圖6A係 在一第一時間點之一視圖；圖6B係在一第二時間點之一視圖；圖6C係在一第三時間點之一視圖；且圖6D係在一第四時間點之一視圖。如圖6A至圖6D中所示，在射出期間，流637最初行進通過穴632而與穴632之壁具有較少接觸或不具有接觸(圖6A及圖6B)，直至流637到達穴之後面且開始累積於穴之壁上(圖6C)，最後填充穴632(圖6D)。由於噴霧液滴及/或微滴提供熔融塑膠流與模穴之表面之間的不良接觸，故噴霧可導致較粗糙且較不一致填充，此可促成成型物件之不良品質。不良接觸可導致熔融塑膠與模具之間的不良熱傳遞，此可導致較緩慢冷卻。較緩慢冷卻可導致較緩慢成型循環時間及因此機器之較小處理量。因此，藉由在可變壓力下射出之射出成型(其可引起熔融塑膠之噴霧)係非所要的。

圖7A至圖7D繪示一熔融塑膠材料724之剖視圖，其在相對較低、實質上恆定壓力下射出至一模穴732中，使得塑膠材料724之一流737經歷一實質上完整、連續推進的熔體波前。圖7A係在一第一時間點之一視圖；圖7B係在一第二時間點之一視圖；圖7C係在一第三時間點之一視圖；且圖7D係在一第四時間點之一視圖。如圖7A至圖7D中所示，在射出期間，流737前進通過穴732，而在整個填充期間自穴732之前面至穴732之後面與穴532之壁具有實質接觸。

如上文論述，以實質上恆定壓力操作提供通過模穴之較佳熔體流及熔融塑膠與模穴之表面之間的較佳接觸。較佳熔體流可導致較平滑及較一致填充，此改良成型物件之品質。較佳接觸可導致熔融塑膠與模具之間的較佳熱傳遞。較佳熱傳遞可確保塑膠在整個填充期間保持熔融(避免「凍結」問題)。較佳熱傳遞亦可提供較快冷卻。較快冷卻可導致較快成型循環時間及因此機器之較大處理量。因此，期望藉由在相對較低、實質上恆定壓力下射出之射出成型，其可引起此種熔體流。

圖8至圖11係在改造成型循環之射出期間之射出壓力之例示性圖表。

圖8係在一例示性改造成型循環(諸如圖14之改造成型循環1400)之射出期間之射出壓力800之一圖表，其中在射出之一填充部分860期間，射出壓力經控制而至少實質上恆定。該圖表在垂直軸上繪示射出壓力(在噴嘴中量測)且在水平軸上繪示時間。該圖表展示在改造成型循環中當受控於諸如圖12之改造控制器1202之一改造控制器時，射出壓力如何隨時間變化。該圖表亦展示改造成型循環之三個部分：初始射出850、填充860及減低壓力870。初始射出850以射出之起動而開始，包含射出壓力之一快速增加，且一旦壓力之快速增加(包含任何過衝/下衝)已完成，其便結束。填充860緊接在初始射出850之後開始，且包含一相對較低(相對於一原始成型循環)、恆定射出壓力。在填充860期間，一改造控制器相對於一改造目標射出壓力800-t控制射出壓力，如本文中所描述。在各項實施例中，在填充860之至少部分(例如，50%至100%)期間，射出壓力相對於改造目標射出壓力800-t變化小於在圖表上展示為△P之一改造百分比(例如，+/- 0%至+/- 30%)。在圖8中，填充860包含一最大改造射出壓力800-m，其與改造目標射出壓力800-t對應且遍佈填充部分860。最大改造射出壓力800-m可比一原始成型循環之一原始最大原始射出壓力小(例如，小10%至60%)，如本文中所描述。填充860繼續，直至一或多個模穴在體積上實質上充滿(例如，70%至100%充滿)熔融塑膠，且一旦減低壓力870部分開始，其便結束。在各項實施例中，填充可繼續，直至減低壓力870緊接在填充860之後開始，減低壓力870包含一快速減低的射出壓力且一旦(通常藉由打開模具之步驟或在打開模具之步驟處)使模具降壓，其便結束。在各項實施例中，圖8中所示之改造成型循環之射出壓力可以本文中描述之任何方式組態。

圖9係在一例示性改造成型循環(諸如圖14之改造成型循環1400)之射出期間之射出壓力900之一圖表，其中在射出之一填充部分960期間，射出壓力減低，但仍經控制而實質上恆定。該圖表在垂直軸上繪示射出壓力(在噴嘴中量測)且在水平軸上繪示時間。該圖表展示在改造成型循環中當受控於諸如圖12之改造控制器1202之一改造控制器時，射出壓力如何隨時間變化。該圖表亦展示改造成型循環之三個部分：初始射出950、填充960及減低壓力970。初始射出950以射出之起動而開始，其包含射出壓力之一快速增加，且一旦壓力之快速增加(包含任何過衝/下衝)已完成，其便結束。填充960緊接在初始射出950之後開始，且包含仍實質上恆定之一相對較低(相對於一原始成型循環)、逐漸下降的射出壓力。在填充960期間，一改造控制器相對於一改造目標射出壓力900-t控制射出壓力，如本文中所描述。在各項實施例中，在填充960之至少部分(例如，50%至100%)期間，射出壓力相對於改造目標射出壓力900-t變化小於在圖表上展示為△P而具有一30%減低變動之一改造百分比(例如，+/- 0%至+/- 30%)。在圖9中，填充960包含一最大改造射出壓力900-m，其與改造目標射出壓力900-t對應且位於填充部分960開始處。最大改造射出壓力900-m可比一原始成型循環之一原始最大原始射出壓力小(例如，小10%至60%)，如本文中所描述。填充960繼續直至一或多個模穴在體積上實質上充滿(例如，70%至100%充滿)熔融塑膠，且一旦減低壓力870部分開始，其便結束。減低壓力970緊接在填充960之後開始，其包含一快速減低的射出壓力，且一旦(通常藉由打開模具之步驟或在打開模具之步驟處)使模具降壓，其便結束。在各項實施例中，圖9中所示之改造成型循環之射出壓力可以本文中描述之任何方式組態。

圖10係在一例示性改造成型循環(諸如圖14之改造成型循環1400)之射出期間之射出壓力1000之一圖表，其中在射出之一填充部分1060 期間，射出壓力增加，但仍經控制而實質上恆定。該圖表在垂直軸上繪示射出壓力(在噴嘴中量測)且在水平軸上繪示時間。該圖表展示在改造成型循環中當受控於諸如圖12之改造控制器1202之一改造控制器時，射出壓力如何隨時間變化。該圖表亦展示改造成型循環之三個部分：初始射出1050、填充1060及減低壓力1070。初始射出1050以射出之起動而開始，其包含射出壓力之一快速增加，且一旦壓力之快速增加(包含任何過衝/下衝)已完成，其便結束。填充1060緊接在初始射出1050之後開始，且包含仍實質上恆定之一相對較低(相對於一原始成型循環)、逐漸上升的射出壓力。在填充1060期間，一改造控制器相對於一改造目標射出壓力1000-t控制射出壓力，如本文中所描述。在各項實施例中，在填充1060之至少部分(例如，50%至100%)期間，射出壓力相對於改造目標射出壓力1000-t變化小於在圖表上展示為△P而具有一30%增加變動之一改造百分比(例如，+/- 0%至+/- 30%)。在圖10中，填充1060包含一最大改造射出壓力1000-m，其與改造目標射出壓力1000-t對應且位於填充部分1060結束處。最大改造射出壓力1000-m可比一原始成型循環之一原始最大原始射出壓力小(例如，小10%至60%)，如本文中所描述。填充1060繼續直至一或多個模穴在體積上實質上充滿(例如，70%至100%充滿)熔融塑膠，且一旦減低壓力1070部分開始，其便結束。減低壓力1070緊接在填充1060之後開始，其包含一快速減低的射出壓力，且一旦(通常藉由打開模具之步驟或在打開模具之步驟處)使模具降壓，其便結束。在各項實施例中，圖10中所示之改造成型循環之射出壓力可以本文中描述之任何方式組態。

圖11係在一例示性改造成型循環(諸如圖14之改造成型循環1400)之射出期間之射出壓力1100之一圖表，其中在射出之一填充部分1160期間，射出壓力經歷一逐步改變，但仍經控制而實質上恆定。該圖表 在垂直軸上繪示射出壓力(在噴嘴中量測)且在水平軸上繪示時間。該圖表展示在改造成型循環中當受控於諸如圖12之改造控制器1202之一改造控制器時，射出壓力如何隨時間變化。該圖表亦展示改造成型循環之三個部分：初始射出1150、填充1160(其包含一第一填充部分1160-1及一第二填充部分1160-2)及減低壓力1170。初始射出1150以射出之起動而開始，其包含射出壓力之一快速增加，且一旦壓力之快速增加(包含任何過衝/下衝)已完成，其便結束。填充1160緊接在初始射出1150之後開始，其包含第一填充部分1160-1，該第一填充部分1160-1具有一相對較低(相對於一原始成型循環)、恆定射出壓力，該射出壓力接著逐步下降1100-s至第二填充部分1160-2，該第二填充部分1160-2具有一更低、恆定射出壓力。在填充1160期間，一改造控制器相對於一改造目標射出壓力1100-t控制射出壓力，如本文中所描述。在各項實施例中，在填充1160之至少部分(例如，50%至100%)期間，射出壓力相對於改造目標射出壓力1100-t變化小於在圖表上展示為△P之一改造百分比(例如，+/- 0%至+/- 30%)。在圖11中，填充1160包含一最大改造射出壓力1100-m，其與改造目標射出壓力1100-t對應且遍佈第一填充部分1160-1。最大改造射出壓力1100-m可比一原始成型循環之一原始最大原始射出壓力小(例如，小10%至60%)，如本文中所描述。填充1160繼續，直至一或多個模穴在體積上實質上充滿熔融塑膠，且一旦減低壓力1170部分開始，其便結束。如本文中所使用，實質上充滿意謂至少70%充滿且可包含各種範圍，諸如：75%至100%、80%至100%充滿、85%至100%充滿、90%至100%充滿、95%至100%充滿等。減低壓力1170緊接在填充1160之後開始，其包含一快速減低的射出壓力，且一旦(通常藉由打開模具之步驟或在打開模具之步驟處)使模具降壓，其便結束。在各項實施例中，圖11中所示之改造成型循環之射出壓力可以本文中描述之任何方式組態。

圖12係根據本文中揭示之改造實施例之一經改造本機控制器202-r以及一改造控制器1202之部件之一圖解。經改造本機控制器202-r與圖2及圖3之本機控制器202相同，其中相似編號的元件以相同方式組態，惟如下文所描述除外。改造控制器1202大體上類似於本機控制器202，其中相似編號的元件以相同方式組態，惟如下文所描述除外。

根據本文中揭示之實施例，在軟體202-s中，將最大程式化改造安全壓力再程式化為一最大程式化經修正安全壓力設定。在改造控制器1202中，軟體1202-s包含用於根據一改造成型循環(諸如圖14之改造射出成型循環1400)控制一射出成型機之邏輯、命令及/或可執行程式指令。且，根據本文中描述之實施例，軟體1202-s程式化有一最大程式化改造安全壓力設定。

連接202-c係繪示為與一連接1202-c共同，其中共同連接表示可透過其在以下者之間傳輸及/或接收信號、資料及/或資訊之一路徑：a)在經改造本機控制器202-r與射出成型機之間；b)在改造控制器1202與射出成型機之間；及c)在經改造本機控制器202-r與改造控制器1202。在各項實施例中，此等路徑可為以本文中描述或此項技術中已知的任何方式組態之直接或間接實體連接或類似於實體連接工作之非實體通信鏈路。在各項實施例中，一經改造本機控制器及一改造控制器可以此項技術中已知的任何額外或替代方式組態。

圖12繪示連接來自經改造本機控制器202-r之一特定輸出，其用作至改造控制器1202之一特定輸入。在本文中揭示之各項實施例中，改造之此部分包含建立以下兩者之間的信號通信：a)來自經改造本機控制器202-r之輸出202-o之一射出前向輸出1202-n；及b)改造控制器1202之輸入1202-i之一者。經改造本機控制器202-r可經設定、組態及/或程式化而具有邏輯、命令及/或可執行程式指令，使得射出前向輸出1202-n在成型機之一成型循環期間應(及/或不應)發生塑膠射出時傳 訊。作為一實例，經改造本機控制器202-r可在應發生塑膠射出時「開啟」射出前向輸出1202-n，且可在不應發生塑膠射出時「關閉」射出前向輸出1202-n。改造控制器1202可將射出前向輸出1202-n之狀態用作在改造成型循環中射出塑膠之一條件。此信號通信容許經改造本機控制器202-r將對塑膠射出之控制交遞給改造控制器1202，以進行改造成型循環之塑膠射出部分。在各項實施例中，此交遞可藉由經改造本機控制器202-r以此項技術中已知的任何可行方式將一或多個額外或替代信號、資料及/或資訊(其等在功能上等效於一射出前向輸出)發送至改造控制器1202而完成。

圖12亦繪示使來自經改造本機控制器202-r之一特定輸出移動至改造控制器1202。在本文中揭示之各項實施例中，改造之此部分包含：a)使經改造本機控制器202-r之一射出控制輸出202-hv與成型機之一射出單元之一控制輸入之間的信號通信(由一虛線繪示之信號)斷開連接；及b)建立改造控制器1202之一射出控制輸出1202-hv與成型機之射出單元之控制輸入之間的信號通信(由一實線繪示之信號)。改造控制器1202可經設定、組態及/或程式化而具有邏輯、命令及/或可執行程式指令，使得射出控制輸出1202-hv將關於在經改造成型機之一改造成型循環之塑膠射出期間應發生射出之速率傳訊給射出單元。作為一實例，改造控制器1202可產生射出控制輸出1202-hv作為一類比控制電壓，其標度自一特定低值(表示一最小射出速率)至一特定高值(表示一最大射出速率)。射出單元可將射出控制輸出1202-hv之狀態用作用於控制在改造成型循環中射出塑膠之速率之輸入。射出速率繼而直接影響機器中熔融塑膠之射出壓力。因此，根據本文中揭示之實施例之任一者，射出控制輸出1202-hv可有效地用以控制經改造射出成型機中之射出壓力。此信號通信亦容許改造控制器1202在改造成型循環中藉由經改造本機控制器202-r來取代對塑膠射出之控制。在各項 實施例中，射出控制輸出1202-hv之功能可藉由改造控制器1202以此項技術中已知的任何可行方式產生在功能上等效於一射出控制輸出之一或多個額外或替代信號、資料及/或資訊，及/或藉由將此發送至部分或完全控制機器中之射出速率(及/或機器中之有效射出壓力)之一或多個額外或替代機器組件而完成。例如，在一替代實施例中，一改造控制器可藉由控制熔體流動通過噴嘴之一速率而至少部分控制機器之射出壓力。

在各項實施例中，改造亦可包含：將斷開的射出控制輸出202-hv重新路由至改造控制器1202之輸入1202-i之一者，以如下文描述般使用。

圖12進一步繪示一停用開關1202-d，其可用改造而提供(如本文中描述)且可容許經改造射出成型機之一使用者選擇停用改造控制器1202之射出成型之一模式，使得機器及本機控制器根據原始成型循環使塑膠成型物件之生產版本(亦即，使用成型機上之生產條件製成之成型物件，其中物件具有可接受品質)成型。在本文中揭示之各項實施例中，改造之此部分包含建立以下兩者之間的信號通信：a)來自停用開關1202-d之至少一使用者控制輸出1202-u；及b)改造控制器1202之輸入1202-i之至少一者。改造控制器1202可經設定、組態及/或程式化而具有邏輯、命令及/或可執行程式指令，使得當使用者控制輸出1202-u提供一特定信號時，改造控制器1202並未控制成型機之一成型循環期間的塑膠射出。作為一實例，當使用者控制輸出1202-u「開啟」時，改造控制器1202之射出功能停用且並未控制塑膠射出，且當使用者控制輸出1202-u「關閉」時，改造控制器1202之射出功能未停用且控制塑膠射出。改造控制器1202亦可經設定、組態及/或程式化而具有邏輯、命令及/或可執行程式指令，使得當改造控制器之射出功能停用時，改造控制器1202可自經改造本機控制器接收控制輸出 202-hv(如上文描述)且將所接收之信號(呈未修改形式或呈經修改形式)傳遞至成型機之射出單元之控制輸入。因此，當改造控制器1202之射出功能停用時，經改造本機控制器202-r可(用通過之信號)有效地控制塑膠射出，且經改造成型機仍可操作，但使用效率可能相對低於改造成型循環的一原始成型循環。在各項實施例中，停用開關1202-d及使用者控制輸出1202-u之功能可藉由在功能上等效的一或多個額外或替代使用者輸入裝置及/或信號、資料及/或資訊以此項技術中已知的任何可行方式而完成。

圖13係根據本文中揭示之改造實施例之一經改造射出成型機210-r之一立面圖，該經改造射出成型機210-r係受控於圖12之經改造本機控制器202-r及改造控制器1202之圖2之射出成型機210之一經改造版本。根據本文中描述之實施例，經改造射出成型機210-r包含一經改造壓力釋放機構245-r(其自一最大原始安全壓力設定重設為一最大經修正安全壓力設定)。根據本文中描述之實施例，經改造射出成型機210-r亦包含一額外改造壓力釋放機構1345(其係設定為一最大改造安全壓力設定)。

圖14係如程式化於圖13之經改造本機控制器202-r及改造控制器1202上以控制圖13之經改造射出成型機210-r之一改造射出成型循環1400之一圖解。改造成型循環1402包含以下操作序列：根據藉由改造控制器1202之控制1402射出熔融塑膠1410，且接著根據藉由經改造本機控制器202-r之控制1401而執行其他功能。射出熔融塑膠1410包含一初始射出部分1415、一填充部分1416(其包含使用一目標壓力1416-t)及一減低壓力部分1417。經改造本機控制器202-r及改造控制器1202可使用如本文中所描述及此項技術中已知的各種信號通信，以共用在改造成型循環期間對經改造射出成型機210-r之控制。

對於一改造成型循環，射出熔融塑膠1410可以本文中描述之任 何方式部分或完全執行。作為實例，初始射出部分1415之一或多個部分、實質上全部或全部可根據圖8之初始射出部分850、圖9之初始射出部分950、圖10之初始射出部分1050或圖11之初始射出部分1150或本文中描述之任何其他實施例(包含其等替代實施例之任一者及此項技術中已知的任何變動)以任何可行組合執行。亦作為實例，填充部分1416之一或多個部分、實質上全部或全部可根據圖8之填充部分860、圖9之填充部分960、圖10之填充部分1060或圖11之填充部分1160或本文中描述之任何其他實施例(包含其等替代實施例之任一者及此項技術中已知的任何變動)以任何可行組合執行。特定言之，目標壓力1416-t可根據本文中描述之任何實施例(包含任何替代實施例)且根據此項技術中已知的任何方式而以任何可行組合進行選擇。作為進一步實例，減低壓力部分1417之一或多個部分、實質上全部或全部可根據圖8之減低壓力部分870、圖9之減低壓力部分970、圖10之減低壓力部分1070或圖11之減低壓力部分1170或本文中描述之任何其他實施例(包含其等替代實施例之任一者及此項技術中已知的任何變動)以任何可行組合執行。

其他功能包含冷卻塑膠1420、打開模具1430、自模具頂出成型物件1440及閉合模具1450，其等之各者係以與圖1之實施例中之相似編號的功能相同的方式執行。在一些替代實施例中，此等其他功能之一或多者可以此項技術中已知的任何方式而自其在圖1中之形式修改；在其他替代實施例中，此等其他功能之一或多者亦可部分或完全藉由改造控制器1202執行。

因此，本發明之實施例可用以藉由將一成型機之原始成型循環改變為一改造成型循環而改良該成型機之操作。

當相較於原始成型循環時，一改造成型循環可容許一射出成型機使用較低射出壓力。以較低壓力操作使用較少能量、降低機械組件 上之應力且增加機器之安全因數。機器在較低壓力下因其射出單元不必執行同樣多的工作而可使用較少能量。降低的應力可使機械組件之壽命延長且減低其等故障之可能性。機器可以一增加的安全因數操作，此係因為其操作壓力與機器之最大額定壓力之間將存在一相對較大的差。

當相較於原始成型循環時，一改造成型循環亦可容許一射出成型機使用較恆定射出壓力。以較恆定壓力操作提供通過模穴之較佳熔體流及熔融塑膠與模穴之表面之間的較佳接觸。較佳熔體流可導致較平滑及較一致填充，此改良成型物件之品質。較佳接觸可導致熔融塑膠與模具之間的較佳熱傳遞。較佳熱傳遞可確保塑膠在整個填充期間保持熔融(避免「凍結」問題)。較佳熱傳遞亦可提供較快冷卻。較快冷卻可導致較快成型循環時間及因此機器之較大處理量。

本文中揭示之實施例之任一者之一或多個部分或全部可與此項技術中已知的其他射出成型實施例之一或多個部分或全部(包含下文描述之實施例)組合。

本文中揭示之尺寸及值不應理解為嚴格受限於所述之精確數值。而是，除非另有規定，否則各此尺寸旨在意謂所述值及圍繞該值之一功能等效範圍。例如，揭示為「40mm」之一尺寸旨在意謂「約40mm」。

除非明確排除或另有限制，否則本文中所述之每個文件(包含任何交叉參考或相關專利或申請案)之全文特此以引用的方式併入本文中。任何文件之引述並非承認其係關於本文中所揭示或主張之任何發明之先前技術或其單獨或與任何其他一或多個參考任意組合教示、暗示或揭示任何此發明。此外，在此文件中一術語之任何含義或定義與以引用的方式併入之一文件中之相同術語之任何含義或定義衝突之程度內，以指派給本文件中之該術語之含義或定義為準。

雖然已繪示且描述本發明之特定實施例，但熟習此項技術者將顯而易見，在不脫離本發明之精神及範疇之情況下，可進行許多其他改變及修改。因此，旨在於隨附申請專利範圍中涵蓋本發明之範疇內之全部此等改變及修改。

Claims (14)

1. 一種改造一射出成型機之方法，該方法包括：改造使塑膠物件之生產版本成型之一射出成型機(210)，其中該射出成型機包含一射出單元(212)、與該射出單元流體連通之一噴嘴(226)、與該噴嘴流體連通之一模具(228)及程式化有該模具之一原始成型循環(100)之至少一部分之一本機控制器(202)，其中該原始成型循環具有一最大原始射出壓力(400-m)，且其中該本機控制器根據該原始成型循環至少部分控制該射出成型機之射出壓力，其特徵在於，該改造包含：提供獨立於該本機控制器且程式化有該模具之一改造成型循環(1400)之至少一部分之一輔助性之改造控制器(1202)，其中該改造成型循環具有一最大改造射出壓力(800-m；900-m；1000-m；1100-m)，其比該最大原始射出壓力小10%至60%；及建立該改造控制器之一輸出與該射出成型機之間的信號通信，使得該改造控制器根據該改造成型循環至少部分控制該射出成型機之射出壓力，其中該建立包含建立該改造控制器與該本機控制器之間的通信。
2. 如請求項1之方法，其中該建立包含建立該改造控制器與該射出單元之間的通信。
3. 如請求項2之方法，其中該改造控制器藉由控制藉由該射出單元射出之一速率而至少部分控制該射出成型機之射出壓力。
4. 如請求項1之方法，其中該改造控制器藉由控制熔體流動通過該噴嘴之一速率而至少部分控制該射出成型機之射出壓力。
5. 如請求項1之方法，其中該建立包含建立來自該本機控制器之一射出前向輸出(1202-n)與至該改造控制器之一輸入(1202-i)之間的通信。
6. 如請求項1之方法，其中該建立包含建立有線通信。
7. 如請求項1之方法，其中該改造控制器之該提供包含：提供程式化有該改造成型循環之至少一部分之該改造控制器，該改造成型循環具有該最大改造射出壓力，且該改造控制器程式化有一最大程式化改造安全壓力設定，其係該最大改造射出壓力之100%至110%，且該改造控制器經程式化以在該射出成型機之一射出壓力超出該最大程式化改造安全壓力設定之情況下停止該射出單元。
8. 如請求項7之方法，其中該最大程式化改造安全壓力設定係該最大改造射出壓力之100%至105%。
9. 如請求項7之方法，其包含將一改造壓力釋放機構(1345)添加至該射出成型機，其中該改造壓力釋放機構係設定為一最大改造安全壓力設定，其係該最大改造射出壓力之100%至110%，且該壓力釋放機構在該射出成型機之一射出壓力超出該最大改造安全壓力設定之情況下釋放該射出成型機中之壓力。
10. 如請求項9之方法，其中該最大改造安全壓力設定係該最大改造射出壓力之100%至105%。
11. 如請求項7之方法，其包含再程式化該本機控制器以具有一最大程式化經修正安全壓力設定，其係該最大改造射出壓力之100%至110%。
12. 如請求項7之方法，其中該射出成型機具有一原始壓力釋放機構(245)，且包含將該原始壓力釋放機構設定為一最大經修正安全壓力設定，其係該最大改造射出壓力之100%至110%。
13. 如請求項1之方法，其中該最大改造射出壓力比該最大原始射出壓力小20%至60%。
14. 如請求項1之方法，其中該最大改造射出壓力比該最大原始射出壓力小30%至60%。