基于點(diǎn)電極的注塑模具內(nèi)熔體狀態(tài)感知系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及注塑領(lǐng)域，尤其是一種基于點(diǎn)電極的注塑模具內(nèi)熔體狀態(tài)感知系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在高分子成型過程中，特別是注塑過程，在線實(shí)時(shí)測量或者檢測高分子熔體在注塑模具中的狀態(tài)，對于整個(gè)注塑過程的檢測和最終產(chǎn)品質(zhì)量的預(yù)測具有至關(guān)重要的作用。
[0003]傳統(tǒng)的注塑過程中熔體在注塑模具內(nèi)的狀態(tài)檢測方法主要包括:
[0004]1)、通過測量模腔壓力、模腔表面溫度等其他變量來間接推測出模具中熔體的狀態(tài)，但該方法操作起來不夠簡便。
[0005]2)、在模具中安裝玻璃模腔，通過高速相機(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)及傳熱過程完全不同，該方法無法應(yīng)用到工業(yè)中，應(yīng)用范圍較小。
[0006]3)、通過超聲脈沖反射法來檢測熔體在模具中流動(dòng)的狀態(tài)。該方法根據(jù)高分子和空氣對超聲波的不同衰減度來檢測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)的電容值測量電路組成)的方法來檢測熔體在注塑模具內(nèi)的狀態(tài)。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量平板型塑料產(chǎn)品在模腔內(nèi)的材料狀態(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(如非平面結(jié)構(gòu)的模具)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)問題，本實(shí)用新型的目的是:提供一種靈活度較高且適用性較廣的，基于點(diǎn)電極的注塑模具內(nèi)熔體狀態(tài)感知系統(tǒng)。
[0009]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0010]基于點(diǎn)電極的注塑模具內(nèi)熔體狀態(tài)感知系統(tǒng)，包括點(diǎn)電極電容器傳感器和狀態(tài)識別系統(tǒng)，所述點(diǎn)電極電容器傳感器包括點(diǎn)電極電容器和電容測量單元，所述點(diǎn)電極電容器的兩個(gè)電極分別位于模具動(dòng)模和靜模的內(nèi)側(cè)，所述點(diǎn)電極電容器的兩個(gè)電極均與電容測量單元連接，所述電容測量單元的輸出端與狀態(tài)識別系統(tǒng)的輸入端連接。
[0011]進(jìn)一步，所述點(diǎn)電極電容器的一極為設(shè)置在模具靜模內(nèi)的點(diǎn)電極，所述點(diǎn)電極電容器的另一極為設(shè)置在模具動(dòng)模上的金屬電極，所述點(diǎn)電極和金屬電極均與電容測量單元連接。
[0012]進(jìn)一步，所述電極電容器傳感器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嵌套與螺線栓的配合，實(shí)現(xiàn)向下方向的定位。
[0013]進(jìn)一步，所述點(diǎn)電極中軸肩的下部還設(shè)置有與電容測量單元連接的接線孔。
[0014]進(jìn)一步，在所述點(diǎn)電極與嵌套之間還設(shè)置有絕緣層。
[0015]進(jìn)一步，所述電容測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模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)而與采集模塊的輸入端連接。
[0016]進(jìn)一步，所述點(diǎn)電極電容器的一極為設(shè)置在模具動(dòng)模頂針上的點(diǎn)電極，所述點(diǎn)電極電容器的另一極為設(shè)置在模具靜模上的金屬電極，所述點(diǎn)電極和金屬電極均與電容測量單元連接。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果是:采用了兩個(gè)電極分別位于模具動(dòng)模和靜模的兩側(cè)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)電極電容器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，點(diǎn)電極電容器傳感器包括點(diǎn)電極、嵌套和螺線栓，點(diǎn)電極通過軸肩與嵌套、螺線栓之間的互相配合來實(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。進(jìn)一步，直接利用頂針作為點(diǎn)電極，不需要對模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行改動(dòng)，更加方便和普遍適用。
【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0019]圖1為本實(shí)用新型基于點(diǎn)電極的注塑模具內(nèi)熔體狀態(tài)感知系統(tǒng)的功能模塊框圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型點(diǎn)電極電容器傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例一點(diǎn)電極電容器的結(jié)構(gòu)示圖；
[0022]圖4為本實(shí)用新型電容測量單元的結(jié)構(gòu)框圖。
[0023]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、靜模;8、模腔;9、測量物體;1、接地電極。
【具體實(shí)施方式】
[0024]參照圖1，基于點(diǎn)電極的注塑模具內(nèi)熔體狀態(tài)感知系統(tǒng)，包括點(diǎn)電極電容器傳感器和狀態(tài)識別系統(tǒng)，所述點(diǎn)電極電容器傳感器包括點(diǎn)電極電容器和電容測量單元，所述點(diǎn)電極電容器的兩個(gè)電極分別位于模具動(dòng)模和靜模的內(nèi)側(cè)，所述點(diǎn)電極電容器的兩個(gè)電極均與電容測量單元連接，所述電容測量單元的輸出端與狀態(tài)識別系統(tǒng)的輸入端連接。
[0025]參照圖2，進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述點(diǎn)電極電容器的一極為設(shè)置在模具靜模7內(nèi)的點(diǎn)電極I，所述點(diǎn)電極電容器I的另一極為設(shè)置在模具動(dòng)模上的金屬電極，所述點(diǎn)電極I和金屬電極均與電容測量單元連接。
[0026]本實(shí)用新型可以將點(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)，以令得到的信號更加穩(wěn)定。
[0027]參照圖2，進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述電極電容器傳感器還包括嵌套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的下部通過嵌套3與螺線栓4的配合，實(shí)現(xiàn)向下方向的定位。
[0028]參照圖2，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)置有與電容測量單元連接的接線孔5。
[0029]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。
[0030]參照圖4，進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述電容測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模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)而與采集模塊的輸入端連接。
[0031]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述點(diǎn)電極電容器的一極為設(shè)置在模具動(dòng)模頂針上的點(diǎn)電極1，所述點(diǎn)電極電容器的另一極為設(shè)置在模具靜模7上的金屬電極，所述點(diǎn)電極I和金屬電極均與電容測量單元連接。
[0032]本實(shí)用新型也可以通過將頂針進(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)電極對應(yīng)的金屬電極直接就是模具對應(yīng)的金屬表面，即與點(diǎn)電極絕緣層內(nèi)部分對應(yīng)的面積。這種設(shè)計(jì)的好處是不需要對模具進(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)。
[0033]下面結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0034]實(shí)施例一
[0035]參照圖1、圖2、圖3和圖4，本實(shí)用新型的第一實(shí)施例:
[0036]本實(shí)用新型基于點(diǎn)電極的注塑模具內(nèi)熔體狀態(tài)感知系統(tǒng)包括狀態(tài)識別系統(tǒng)和由點(diǎn)電極電容器、電容測量單元組成的點(diǎn)電極電容傳感器