點(diǎn)電極電容傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及注塑領(lǐng)域，尤其是一種點(diǎn)電極電容傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]在高分子成型過(guò)程中，特別是注塑過(guò)程，在線實(shí)時(shí)測(cè)量或者檢測(cè)高分子熔體在注塑模具中的狀態(tài)，對(duì)于整個(gè)注塑過(guò)程的檢測(cè)和最終產(chǎn)品質(zhì)量的預(yù)測(cè)具有至關(guān)重要的作用。
[0003]傳統(tǒng)的注塑過(guò)程中熔體在注塑模具內(nèi)的狀態(tài)檢測(cè)方法主要包括:
[0004]1)、通過(guò)測(cè)量模腔壓力、模腔表面溫度等其他變量來(lái)間接推測(cè)出模具中熔體的狀態(tài)，但該方法操作起來(lái)不夠簡(jiǎn)便。
[0005]2)、在模具中安裝玻璃模腔，通過(guò)高速相機(jī)拍攝高分子熔體在模具中的狀態(tài)。該方法提供了較好的實(shí)驗(yàn)信息，但是由于熔體在玻璃表面與其在工業(yè)中所使用的金屬模具表面的流動(dòng)及傳熱過(guò)程完全不同，該方法無(wú)法應(yīng)用到工業(yè)中，應(yīng)用范圍較小。
[0006]3)、通過(guò)超聲脈沖反射法來(lái)檢測(cè)熔體在模具中流動(dòng)的狀態(tài)。該方法根據(jù)高分子和空氣對(duì)超聲波的不同衰減度來(lái)檢測(cè)熔體前端在模具中流動(dòng)的位置。在模具中，安裝多個(gè)傳感器，當(dāng)熔體前端流動(dòng)到傳感器的安裝位置時(shí)，超聲脈沖反射回來(lái)的振幅立即發(fā)生變化，由此得到熔體在模具中流動(dòng)的位置。但是，該方法只能在傳感器安裝的位置檢測(cè)到熔體的前端，只能提供間斷的或者離散的熔體流動(dòng)狀態(tài)的信息，不夠準(zhǔn)確。
[0007]為了克服以上缺陷，有人提出了采用平板電容傳感器(由平板電容器和相應(yīng)的電容值測(cè)量電路)的方法來(lái)檢測(cè)熔體在注塑模具內(nèi)的狀態(tài)。但該方法中平板電容器的兩極難以安裝在表面結(jié)構(gòu)復(fù)雜的模具模腔(如非平面結(jié)構(gòu)的模具模腔)內(nèi)，靈活度較低且適用性較窄。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是:提供一種靈活度較高和適用性較廣的點(diǎn)電極電容傳感器。
[0009]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0010]點(diǎn)電極電容傳感器，包括點(diǎn)電極電容器和與點(diǎn)電極電容器連接的電容測(cè)量單元，所述點(diǎn)電極電容器的兩極為分設(shè)在模具靜模和動(dòng)模上的點(diǎn)電極以及金屬電極，所述點(diǎn)電極和金屬電極均與電容測(cè)量單元連接。
[0011]進(jìn)一步，所述點(diǎn)電極設(shè)置在模具動(dòng)模的頂針上，所述金屬電極設(shè)置在模具的靜模上。
[0012]進(jìn)一步，所述點(diǎn)電極設(shè)置在模具的靜模上，所述金屬電極設(shè)置在模具的動(dòng)模上。
[0013]進(jìn)一步，還包括嵌套和螺線栓，所述點(diǎn)電極中軸肩的上部與模具的定位孔配合實(shí)現(xiàn)向上方向的定位，所述點(diǎn)電極中軸肩的下部通過(guò)嵌套與螺線栓的配合，實(shí)現(xiàn)向下方向的定位。
[0014]進(jìn)一步，所述點(diǎn)電極中軸肩的下部還設(shè)置有與電容測(cè)量單元連接的接線孔。
[0015]進(jìn)一步，在所述點(diǎn)電極與嵌套之間還設(shè)置有絕緣層。
[0016]進(jìn)一步，所述電容測(cè)量單元包括電容電壓轉(zhuǎn)換電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和采集模塊，所述點(diǎn)電極和金屬電極均與電容電壓轉(zhuǎn)換電路連接，所述電容電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)而與采集模塊的輸入端連接。
[0017]進(jìn)一步，所述點(diǎn)電極和金屬電極分設(shè)于模具模腔的兩側(cè)。
[0018]本實(shí)用新型點(diǎn)電極電容傳感器的有益效果是:采用了兩極分設(shè)在模具的動(dòng)模和靜模上的點(diǎn)電極電容器結(jié)構(gòu)，不受模腔表面結(jié)構(gòu)的影響，使得點(diǎn)電極電容傳感器可以安裝在表面結(jié)構(gòu)復(fù)雜的模具模腔內(nèi)，靈活度較高且適應(yīng)性較廣。進(jìn)一步，直接利用頂針作為點(diǎn)電極，不需要對(duì)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行改動(dòng)，更加方便和普遍適用。進(jìn)一步，還包括嵌套和螺線栓，點(diǎn)電極通過(guò)軸肩與嵌套、螺線栓之間的互相配合來(lái)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)電極的定位，使得點(diǎn)電極在承受模腔內(nèi)塑料的壓力同時(shí)保證極板未進(jìn)入模腔，更加可靠。
【附圖說(shuō)明】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0020]圖1為本實(shí)用新型點(diǎn)電極電容傳感器的整體結(jié)構(gòu)圖；
[0021 ]圖2為注塑機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例一中點(diǎn)電極電容傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4為本實(shí)用新型電容測(cè)量單元的電路結(jié)構(gòu)框圖。
[0024]附圖標(biāo)記:1、點(diǎn)電極;2、絕緣層;3、嵌套;4、螺線栓;5、接線孔;6、軸肩；7和10、靜模;8、模腔;9、動(dòng)模;11、澆口； 12、加熱圈；13、螺桿;14、測(cè)量物體;15、接地電極。
【具體實(shí)施方式】
[0025]參照?qǐng)D1，點(diǎn)電極電容傳感器，包括點(diǎn)電極電容器和與點(diǎn)電極電容器連接的電容測(cè)量單元，所述點(diǎn)電極電容器的兩極為分設(shè)在模具靜模7和動(dòng)模上的點(diǎn)電極I以及金屬電極，所述點(diǎn)電極I和金屬電極均與電容測(cè)量單元連接。
[0026]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述點(diǎn)電極I設(shè)置在模具動(dòng)模的頂針上，所述金屬電極設(shè)置在模具的靜模7上。
[0027]本實(shí)用新型可以通過(guò)將頂針進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)后(例如加絕緣層)，直接利用頂針作為點(diǎn)電極。這種情況下，點(diǎn)電極就是在模具的動(dòng)模上(因?yàn)轫斸樢话愣际窃趧?dòng)模上)，此時(shí)與點(diǎn)電極對(duì)應(yīng)的金屬電極直接就是模具對(duì)應(yīng)的金屬表面，即與點(diǎn)電極絕緣層內(nèi)部分對(duì)應(yīng)的面積。這種設(shè)計(jì)的好處是不需要對(duì)模具進(jìn)行改動(dòng)(因?yàn)槊總€(gè)模具都一定有頂針)，十分方便且易于實(shí)現(xiàn)。
[0028]參照?qǐng)D1，進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述點(diǎn)電極I設(shè)置在模具的靜模7上，所述金屬電極設(shè)置在模具的動(dòng)模上。
[0029]本實(shí)用新型也可以將點(diǎn)電極安裝于模具的靜模上，使點(diǎn)電極引出的信號(hào)線不需要隨模具動(dòng)模的變動(dòng)而變動(dòng)，以令得到的信號(hào)更加穩(wěn)定。
[0030]參照?qǐng)D1，進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，還包括嵌套3和螺線栓4，所述點(diǎn)電極I中軸肩6的上部與模具的定位孔配合實(shí)現(xiàn)向上方向的定位，所述點(diǎn)電極I中軸肩6的下部通過(guò)嵌套3與螺線栓4的配合，實(shí)現(xiàn)向下方向的定位。
[0031]參照?qǐng)D1，進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述點(diǎn)電極I中軸肩6的下部還設(shè)置有與電容測(cè)量單元連接的接線孔5。
[0032]參照?qǐng)D1，進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，在所述點(diǎn)電極I與嵌套3之間還設(shè)置有絕緣層2。
[0033]參照?qǐng)D4，進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述電容測(cè)量單元包括電容電壓轉(zhuǎn)換電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和采集模塊，所述點(diǎn)電極I和金屬電極均與電容電壓轉(zhuǎn)換電路連接，所述電容電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)而與采集模塊的輸入端連接。
[0034]參照?qǐng)D1，進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述點(diǎn)電極I和金屬電極分設(shè)于模具模腔8的兩側(cè)。
[0035]下面結(jié)合說(shuō)明書附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0036]實(shí)施例一
[0037]參照?qǐng)D3，本實(shí)用新型的第一實(shí)施例:
[0038]為了解決以平板形狀為主的產(chǎn)品(例如手機(jī)外殼)的在線測(cè)量的需求，目前已經(jīng)有人設(shè)計(jì)加工出了平板型電容傳感器。該電容傳感器利用安裝在型腔兩側(cè)的兩個(gè)平板型電極感知模腔內(nèi)的塑料熔體狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)平板型電容器可以正確有效地在線測(cè)量平板型塑料產(chǎn)品在模腔內(nèi)的材料狀態(tài)，但是平板型電容器無(wú)法安裝在模腔表面結(jié)構(gòu)復(fù)雜的塑料產(chǎn)品模具內(nèi)。基于這種需求，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種新型的點(diǎn)電極電容傳感器來(lái)解決復(fù)雜表面塑料產(chǎn)品的在線測(cè)量問(wèn)題。
[0039]本實(shí)用新型的點(diǎn)型傳感器既可以通過(guò)陣列的形式起到平板型電容傳感器的作用，也可以合理布局在非平面表面結(jié)構(gòu)的模具中，適用性更廣。本實(shí)用新型的電容傳感器極板設(shè)計(jì)為單點(diǎn)形狀(一般為3?6mm圓形)，可被分別布局在進(jìn)膠口、最后填充位置、最后冷卻位置等注塑過(guò)程的關(guān)鍵點(diǎn)處。點(diǎn)電極電容器通過(guò)抗干擾電纜，將電極板通過(guò)插口連接到電容值測(cè)量單元，從而獲得注塑過(guò)程關(guān)鍵點(diǎn)處材料電容值的變化信號(hào)，并根據(jù)該變化信號(hào)觸發(fā)相應(yīng)的顯示控制信號(hào)，達(dá)到探知過(guò)程信息的目的。
[0040]本實(shí)用新型的點(diǎn)電極電容器的測(cè)量結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示，點(diǎn)電極與接地電極板之間構(gòu)成電容器。當(dāng)被測(cè)塑料熔體置于上述兩電極之間時(shí)，熔體作為介質(zhì)取代空氣介質(zhì)引起電容值升高，此外熔體的材料狀態(tài)、厚度、模具溫度等因素也會(huì)影響注塑過(guò)程中電容值的變化。