CN115066324A - 注射成型辅助装置以及具备该注射成型辅助装置的注射成型机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种注射成型辅助装置，其能够辅助判断注射填充时的条件是否为适当的值和/或能够呈现注射填充时的最佳条件。通过如下那样构成的注射成型辅助装置来解决上述课题，该注射成型辅助装置具有：设定部，其设定树脂材料数据、螺杆数据、加热筒数据等基本信息以及设定用于获得最佳条件的限制条件等限制信息；运算部，其基于基本信息和限制信息，通过使用了最优化数学处理系统的高速运算方法来运算树脂材料的估计固相率；以及显示部，其显示与该估计固相率的值相应的判定指标。也可以是，该估计固相率是螺杆前端的树脂材料的估计固相率，并且，该估计固相率被显示为由至少具有螺杆前端的树脂材料的第一估计固相率和螺杆前端以外的位置的树脂材料的第二估计固相率的2个以上的估计固相率构成的曲线。

Description

注射成型辅助装置以及具备该注射成型辅助装置的注射成 型机

技术领域

本发明涉及一种注射成型辅助装置以及具备该注射成型辅助装置的注射成型机。更为详细地说，涉及一种在将进行了计量和塑化的树脂材料从螺杆前端注射填充到模具中进行成型时能够辅助判断注射填充时的设定条件是否为使树脂材料为适当的塑化状态的条件和/或能够呈现注射填充时的最佳条件的注射成型辅助装置以及具备该注射成型辅助装置的注射成型机。

背景技术

注射成型机是利用螺杆将进行了计量和塑化的树脂材料(以下也称为“熔化树脂”。)注射填充到模具内进行成型的装置。因此，为了得到品质良好的成型品，使熔化树脂为适当的状态来进行注射填充是重要的。在进行注射填充之前过度地进行了树脂材料的塑化的情况下，有可能发生树脂材料的热分解，导致树脂材料变质(碳化等)或产生无用的气体。

这样的问题与在螺杆内进行塑化的树脂材料的塑化时间、加热条件等密切相关。在塑化时间变长或加热条件不恰当而过度地进行了树脂材料的塑化的情况下，产生树脂材料的分解率升高这样的问题。为了解决该问题，提出了若干种用于掌握螺杆内的树脂材料的塑化状态来降低树脂材料的分解率的技术。另一方面，确保适当的塑化时间来将表示树脂材料的未熔化聚合物率(表示一系列的工序后残留了何种程度的固体物的指标。)维持在一定水平以下能够使树脂材料的塑化状态稳定化，因此在降低成型品的不良方面是重要的。因此，还提出了一种用于确保适当的塑化状态的技术。

例如，在专利文献1中，提出了能够准确地判别塑化状态是否稳定的注射成型机的塑化管理装置。该塑化管理装置具备：电流检测单元，其在计量动作的期间检测使螺杆旋转的塑化马达的驱动电流；转速检测单元，其检测塑化马达的转速；转矩计算单元，其根据塑化马达的驱动电流来计算马达的驱动转矩；以及运算单元，其基于计算出的驱动转矩和检测出的马达的转速来运算塑化马达的驱动电力的瞬时值，该塑化管理装置还具备累计器，该累计器在塑化时间的期间对计算出的驱动电力的瞬时值进行累计。

另外，在专利文献2中提出了一种具备塑化时间的估计单元的注射成型机。该注射成型机使用了理想塑化能力已知的标准注射成型机，该理想塑化能力是对特定的树脂材料连续地塑化时的每单位时间的处理能力。然后，将任意的树脂材料进行注射成型，根据所得到的成型品的重量来测量1次注射的实质量，并测量此时的塑化时间。而且，具备存储部，该存储部向用于求出塑化功率的运算式中代入1次注射的实质量、塑化时间以及已知的理想塑化能力来计算塑化功率，对其它种类的树脂材料也实施同样的计算，制作树脂材料的种类与塑化功率的相关图并进行存储。还具备输入部，该输入部用于输入在不同于标准注射成型机的其它注射成型机中将要使用的树脂材料的种类、模具的模腔体积以及其它注射成型机的已知的理想塑化能力。还具备运算部，该运算部根据在该其它注射成型机中使用的树脂材料的种类和相关图来选择塑化功率，根据模具的模腔体积和所使用的树脂材料的密度来估计1次注射的质量，通过将塑化功率、1次注射的质量以及其它注射成型机的已知的理想塑化能力代入塑化时间的运算式来估计塑化时间。还具备显示由该运算部估计出的塑化时间的显示部。

另外，在专利文献3中提出了一种在对注射成型机进行成型辅助时所使用的注射成型机的成型辅助装置，该注射成型机通过螺杆将进行了塑化的熔化树脂注射填充到模具中进行成型。该成型辅助装置具备：基本数据输入部，其根据独自开发的注射成型理论式来输入包含与成型条件有关的成型条件数据以及与螺杆的形态有关的螺杆数据的基本数据；运算式数据设定部，其设定了固相率运算式数据，该固相率运算式数据用于基于该基本数据来运算加热筒内的熔化树脂的估计固相率；运算处理功能部，其具有固相率运算处理部，该固相率运算处理部通过基于基本数据及固相率运算式数据的运算处理来求出计量结束时的熔化树脂的估计固相率；以及输出处理功能部，其在显示器中对与估计固相率有关的信息进行显示处理。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-340891号公报。

专利文献2：日本特开2002-067109号公报。

专利文献3：WO2019/188998A1

发明内容

发明要解决的问题

在上述专利文献1、2中，无论是哪种情况，均基于根据注射成型机的运转状态得到的间接物理量来掌握塑化时间，因此只不过是以作为笼统信息的塑化时间进行了应对，并不能说是基于准确的塑化时间进行了应对。因此，在设定适当的塑化时间并将树脂材料的未熔化率(固相率)维持在一定水平以下来降低塑化不良方面是有限制的。另外，由于基于根据实际的注射成型机的运转状态得到的信息来掌握塑化时间，因此具有增加作业工时以及产生树脂材料的浪费等难点，作为成型辅助装置，使用困难且作业工序繁琐。特别是难以准确且容易地反映以实际得到的信息为基础的成型条件，需要针对每个注射成型机进行条件设定，在作为成型辅助装置的通用性及发展性方面有难度。

另外，在专利文献3中，为了模拟树脂材料的塑化状态而计算熔化时的估计固相率，之后，计算树脂材料的发热量、未熔化聚合物率以及碳化率，并运算使它们为无量纲解的相加值来作为“树脂温度稳定性”。其结果，实测值相对于计算值的相关性示出了高达0.77的相关性，但在这样的计算方法中，计算时间需要20秒以上，需要缩短该时间。

本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供一种注射成型辅助装置以及具备该注射成型辅助装置的注射成型机，该注射成型辅助装置在将进行了计量和塑化的树脂材料从螺杆前端注射填充到模具中进行成型时，能够辅助判断注射填充时的条件是否为使树脂材料为适当的塑化状态的条件和/或能够呈现注射填充时的最佳条件。

用于解决问题的方案

通过本发明的发明人的迄今为止的研究可知，计算“加热筒(螺杆)内的材料的发热量”是判断树脂材料的熔化状态的1个要素，但在这样的计算过程中，计算要花费时间。在本发明中，取代基于该发热量的计算方法，完成了如下的注射成型辅助装置：(A)能够在短时间内判定用于使注射填充时的树脂材料为塑化状态的设定条件是否为适当的值，并且，(B)能够通过使用了最优化数学处理系统的高速运算方法来在极短时间内呈现用于使注射填充时的树脂材料为最佳的塑化状态的条件(称为最佳条件。)。

(1)本发明所涉及的注射成型辅助装置在将进行了计量和塑化的树脂材料从螺杆前端注射填充到模具中进行成型时，能够辅助判断所述注射填充时的条件是否为使所述树脂材料为适当的塑化状态的条件，所述注射成型辅助装置的特征在于，具有：

设定部，其设定至少包含与所述树脂材料有关的树脂材料数据、与所述螺杆有关的螺杆数据、与加热筒有关的加热筒数据以及与所述注射填充时的条件有关的条件数据的基本信息；运算部，其基于所述基本信息来运算所述树脂材料的估计固相率；以及显示部，其显示与所述估计固相率的值相应的判定指标。

根据本发明，能够呈现注射填充时的条件是否为使树脂材料为适当的塑化状态的条件的判定指标。特别是，通过将各条件作为基本信息，充分利用根据独自开发的注射理论式得到的估计固相率，并将估计固相率是否为适当的值(例如为0或接近0的值)作为判定指标，能够在极短时间(例如0.1秒以下)内进行，能够将该判定指标作为作业操作者的有效的判断要素。而且，如果将该基本信息作为当前正在进行或将要进行的具体条件，则能够用于判断该条件是何种程度的水平的条件。

在本发明所涉及的注射成型辅助装置中，所述估计固相率是所述螺杆前端的所述树脂材料的估计固相率。根据本发明，将螺杆前端的树脂材料的估计固相率是否为适当的值(例如为0或接近0的值)作为判定指标。

在本发明所涉及的注射成型辅助装置中，所述估计固相率被显示为由至少具有所述螺杆前端的所述树脂材料的第一估计固相率和所述螺杆前端以外的位置的所述树脂材料的第二估计固相率的2个以上的估计固相率构成的曲线。根据本发明，如果将由各种数据构成的基本信息作为当前正在进行或将要进行的具体条件，则通过观察所显示的由2个以上的估计固相率构成的曲线，能够用于判断该条件是何种程度的水平的条件。在这样的显示部中，既可以仅显示第一估计固相率和第二估计固相率，也可以以还包含除此以外的估计固相率的方式进行显示，根据本发明，通过将包含第一估计固相率和第二估计固相率的估计固相率整体显示为曲线或者将一部分显示为曲线，作业操作者能够通过目视来容易地进行确认。

此外，在所述显示部中显示的判定指标作为无量纲的树脂温度稳定性进行显示。通过这样，能够将所显示的无量纲的树脂温度稳定性作为判定指标，该树脂温度稳定性的值越小，则越能够判断为适当的塑化状态。

(2)本发明所涉及的注射成型辅助装置在将进行了计量和塑化的树脂材料从螺杆前端注射填充到模具中进行成型时，能够呈现所述注射填充时的最佳条件，所述注射成型辅助装置的特征在于，具有：

设定部，其设定至少包含与所述树脂材料有关的树脂材料数据、与所述螺杆有关的螺杆数据以及与加热筒有关的加热筒数据的基本信息，并且设定与用于获得所述最佳条件的限制条件有关的限制信息；运算部，其基于所述基本信息和所述限制信息，通过使用了最优化数学处理系统的高速运算方法来运算所述树脂材料的估计固相率；以及显示部，其显示与所述估计固相率的值相应的判定指标。

根据本发明，能够通过使用了最优化数学处理系统的高速运算方法来在限制条件的范围内运算使得成为适当的塑化状态的最佳条件，并能够呈现与该判断结果相应的判定指标。特别是，由于通过使用了最优化数学处理系统的高速运算方法来在限制条件的范围内进行运算，因此能够将其运算结果作为作业操作者的有效的判断要素。

在本发明所涉及的注射成型辅助装置中，所述估计固相率是所述螺杆前端的所述树脂材料的估计固相率。根据本发明，将螺杆前端的树脂材料的估计固相率是否为适当的值(例如为0或接近0的值)作为判定指标。

在本发明所涉及的注射成型辅助装置中，所述估计固相率被显示为由至少具有所述螺杆前端的所述树脂材料的第一估计固相率和所述螺杆前端以外的位置的所述树脂材料的第二估计固相率的2个以上的估计固相率构成的曲线。根据本发明，根据由基于基本信息和限制信息显示的2个以上的估计固相率构成的曲线，能够将在这些信息的范围内显示的最佳条件作为实际成型时的判定指标来利用。在这样的显示部中，既可以仅显示第一估计固相率和第二估计固相率，也可以以还包含除此以外的估计固相率的方式进行显示，根据本发明，通过将包含第一估计固相率和第二估计固相率的估计固相率整体显示为曲线或者将一部分显示为曲线，作业操作者能够通过目视来容易地进行确认。

在本发明所涉及的注射成型辅助装置中，所述运算部进行用于仅使所述第一估计固相率的值为0或接近0的运算。根据本发明，进行用于仅使第一估计固相率的值为0或接近0的运算，因此能够将导出该运算结果的最佳条件作为设定条件。

此外，在所述显示部中显示的判定指标作为无量纲的树脂温度稳定性进行显示。通过这样，能够将所显示的无量纲的树脂温度稳定性作为判定指标，该树脂温度稳定性的值越小，则越能够判断为适当的塑化状态。

在本发明所涉及的注射成型辅助装置中，所述设定部至少具备：第一设定部，其设定从所述基本信息中选择的1个或2个以上的数据；以及第二设定部，其设定是否将从所述基本信息中选择的1个或2个以上的数据作为所述限制条件应用于所述高速运算方法，并且在应用于所述高速运算方法的情况下设定所述限制条件的范围。根据本发明，设定部能够使第一设定部和第二设定部分别根据需要进行设定，因此能够输入与注射成型机的特性、树脂材料的种类等规格相应的限制条件，能够根据作为适于该规格的条件而呈现的最佳条件来辅助作业操作者的判断。

在本发明所涉及的注射成型辅助装置中，通过非线性解析方法进行所述估计固相率的运算。根据本发明，即使通过非线性解析方法进行估计固相率的运算，也能够在极短时间内进行计算。

在本发明所涉及的注射成型辅助装置中，所述运算部基于所述估计固相率，根据需要再次计算所述估计固相率，并在所述显示部中显示再次计算出的估计固相率。根据本发明，能够根据需要再次计算所述估计固相率，并在所述显示部中显示再次计算出的估计固相率。

在本发明所涉及的注射成型辅助装置中，具备上述(1)的注射成型辅助装置的功能。根据本发明，该(2)的注射成型辅助装置具备上述(1)的注射成型辅助装置的功能，因此能够辅助判断注射填充时的条件是否为适当的值，并且能够呈现注射填充时的最佳条件来进行辅助。

(3)本发明所涉及的注射成型机的特征在于，具备上述本发明所涉及的注射成型辅助装置。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种能够辅助判断注射填充时的条件是否为适当的值和/或能够呈现注射填充时的最佳条件的注射成型辅助装置以及具备该注射成型辅助装置的注射成型机。根据该注射成型辅助装置，能够在极短时间内判定是否为使得成为“适当的塑化状态”的条件或者计算使得成为“适当的塑化状态”的条件设定，并且能够在极短时间内对作业操作者进行是“适当的塑化状态”的显示，其中，该“适当的塑化状态”例如是能够实现树脂烧焦、填充不足及熔接等成型不良的减少、磨损的减少、成型品机械物性的减少、螺杆维护的减少、气体向模具附着的减少等的状态。

附图说明

图1是示出在实验1的条件下向代用模具进行注射填充时的树脂材料的优选的塑化状态的估计固相率运算结果(A)以及向代用模具进行了注射填充时的树脂温度的测量结果(B)。

图2是示出在实验2的条件下向代用模具进行注射填充时的树脂材料的不恰当的塑化状态的估计固相率运算结果(A)以及向代用模具进行了注射填充时的树脂温度的测量结果(B)。

图3是示出在实验3的条件下向代用模具进行注射填充时的树脂材料的不恰当的塑化状态的估计固相率运算结果(A)以及向代用模具进行了注射填充时的树脂温度的测量结果(B)。

图4是示出向代用模具进行了注射填充时的树脂温度的测量结果以及基于该结果的“波动”、“偏差”及“ΔT”的用语的说明图。

图5是基于将各条件作为基本信息而得到的估计固相率进行树脂温度稳定性的优良与否判断的流程图。

图6是示出树脂温度的波动的实测值(横轴)与在图5的流程图中计算出的树脂温度稳定性(纵轴)之间的关系的说明图。

图7是通过使用了最优化数学处理系统的高速运算方法来在限制条件的范围内运算使得成为适当的塑化状态的最佳条件并通过该运算得到的估计固相率的一例。

图8是基于将各条件作为基本信息和限制信息而得到的估计固相率进行树脂温度稳定性的优良与否判断的流程图。

图9是设定是否将从基本信息中选择的1个或2个以上的数据作为限制条件应用于高速运算方法并且在应用于高速运算方法的情况下设定限制条件的范围的设定部(第二设定部)的一例。

图10是为了使注射填充时的条件成为使树脂材料为适当的塑化状态的最佳条件而基于图9所示的设定部的输入信息通过使用了最优化数学处理系统的高速运算方法(非线性解析)进行运算所得到的结果的显示例。

图11是在限制条件的范围内高速运算最佳条件的流程图。

图12是注射成型机的概要图。

图13是示出注射成型模具的一例的形态图。

图14是示出螺杆的一例的形态图。

图15是示出注射成型辅助装置的主要结构的框图。

具体实施方式

参照附图对本发明所涉及的注射成型辅助装置以及具备该注射成型辅助装置的注射成型机进行说明。此外，以下的说明以及附图是用于实施本发明的一例，只要是具备本发明的主旨的内容，则均包含在本发明的范围内。

如图1～图11等所示，本发明所涉及的注射成型辅助装置是如下装置：(A)能够在短时间内判定用于使注射填充时的树脂材料为塑化状态的设定条件是否为适当的值，并且，(B)能够通过使用了最优化数学处理系统的高速运算方法来在极短时间内呈现用于使注射填充时的树脂材料为最佳的塑化状态的条件(称为最佳条件。)。此外，所谓“塑化状态”，是指使树脂材料为“进行了计量和塑化的状态”，表示为“计量和塑化”。

(A)的注射成型辅助装置的特征在于，具有：设定部，其设定至少包含与所述树脂材料有关的树脂材料数据、与所述螺杆有关的螺杆数据、与加热筒有关的加热筒数据以及与所述注射填充时的条件有关的条件数据的基本信息；运算部，其基于所述基本信息来运算所述树脂材料的估计固相率；以及显示部，其显示与所述估计固相率的值相应的判定指标。该注射成型辅助装置能够称为成型条件确认用注射成型辅助装置。

在该注射成型辅助装置中，能够呈现注射填充时的条件是否为使树脂材料为适当的塑化状态的条件的判定指标。特别是，通过将各条件作为基本信息，充分利用根据独自开发的注射理论式得到的估计固相率，并将螺杆前端的树脂材料的估计固相率是否为适当的值(例如为0或接近0的值)作为判定指标，能够在极短时间(例如0.1秒以下)内进行，能够将该判定指标作为作业操作者的有效的判断要素。

(B)的注射成型辅助装置的特征在于，具有：设定部，其设定至少包含与所述树脂材料有关的树脂材料数据、与所述螺杆有关的螺杆数据以及与加热筒有关的加热筒数据的基本信息，并且设定与用于获得所述最佳条件的限制条件有关的限制信息；运算部，其基于所述基本信息和所述限制信息，通过使用了最优化数学处理系统的高速运算方法来运算所述树脂材料的估计固相率；以及显示部，其显示与所述估计固相率的值相应的判定指标。该注射成型辅助装置能够称为最佳条件呈现用的注射成型辅助装置。

在该注射成型辅助装置中，能够通过使用了最优化数学处理系统的高速运算方法来在限制条件的范围内运算使得成为适当的塑化状态的最佳条件，并呈现与该判断结果相应的判定指标。特别是，由于通过使用了最优化数学处理系统的高速运算方法来在限制条件的范围内进行运算，因此能够将该运算结果作为作业操作者的有效的判断要素。

如图12～图14所示，注射成型辅助装置是将进行了计量和塑化的树脂材料从螺杆3的前端6注射填充到模具2中进行成型时的辅助装置。注射成型辅助装置通常被安装于如图12所例示的那样的实际的注射成型机10，但也可以不安装于注射成型机10，例如也可以是模拟树脂材料的塑化状态的模拟专用的装置。

该注射成型辅助装置是如下装置：用于辅助判断注射填充时的设定条件是否为使树脂材料为适当的塑化状态的条件、和/或通过使用了最优化数学处理系统的高速运算方法来呈现用于使注射填充时的树脂材料为最佳的塑化状态的条件(最佳条件)。

所谓“注射填充时”，是指使树脂材料在螺杆3内为塑化状态、并将该塑化状态的树脂材料从螺杆3的前端6向模具(既可以是实际的模具，也可以是代用模具。以下相同。)内填充之前的状态。所谓“条件”，是指对塑化状态产生影响的各种条件，例如能够列举螺杆3的转速(rpm)、注射填充时的背压(MPa)、树脂材料的计量位置(mm)、注射填充的循环时间(秒)、树脂材料的注射填充时间(秒)、螺杆3的各部的设定温度(℃)、落下口设定温度(℃)、料斗设定温度(℃)等各种条件。注射成型辅助装置是(A)成型条件确认用注射成型辅助装置(也称为“成型条件确认用的注射成型辅助装置”)和/或(B)最佳条件呈现用注射成型辅助装置(也称为“最佳条件呈现用的注射成型辅助装置”)，其中，该(A)成型条件确认用注射成型辅助装置构成为在设定了从这些条件中选择的多个条件的情况下，通过后述的基于注射理论式的方法来运算所设定的该条件是否为使树脂材料为适当的塑化状态的条件，其结果供作业操作者进行判断，该(B)最佳条件呈现用注射成型辅助装置能够通过使用了最优化数学处理系统的高速运算方法来呈现用于使注射填充时的树脂材料为最佳的塑化状态的条件(最佳条件)。所谓“适当的塑化状态”，如后述那样，是指螺杆3的前端6的树脂材料的估计固相率为适当的值(例如为0或接近0的值)的状态。

下面，分为成型条件确认用注射成型辅助装置和最佳条件呈现用注射成型辅助装置来进行说明。此外，本发明所涉及的注射成型辅助装置既可以是仅具备(A)的成型条件确认用注射成型辅助装置的后述的功能的装置，也可以是仅具备(B)的最佳条件呈现用注射成型辅助装置的后述的功能的装置，还可以是具备(A)和(B)这双方的功能的装置。在具备双方的功能的情况下，能够辅助判断注射填充时的条件是否为适当的值，并且能够呈现注射填充时的最佳条件来进行辅助。

[成型条件确认用的注射成型辅助装置]

<设定部/第一设定部>

设定部(第一设定部)是设定至少包含与树脂材料有关的树脂材料数据、与螺杆有关的螺杆数据、与加热筒有关的加热筒数据以及与注射填充时的条件(填充条件)有关的条件数据的基本信息的部分。作为树脂材料数据，能够列举树脂材料的种类、熔体流动速率、比热数据、导热率数据等。作为螺杆数据，能够列举螺杆的长度(mm)、螺纹槽间距(mm)、转速(rpm)、槽深度(mm)、曲率半径(mm)等。此外，在螺杆数据中还包含副螺纹、可变螺距螺杆等复杂的形状要素。作为加热筒数据，能够列举尺寸信息、材质、控制点位置、加热器长度、加热器位置、瓦特数等。作为注射填充时的填充条件，能够列举注射填充时的螺杆转速(rpm)、注射填充时的背压(MPa)、树脂材料的计量位置(mm)、注射填充的循环时间(秒)、树脂材料的注射时间(秒)、螺杆3的各部的设定温度(℃)、落下口设定温度(℃)、料斗设定温度(℃)、塑化时间(秒)。关于塑化时间，除了能够应用实测值以外，还能够应用由后述的最佳条件呈现用注射成型辅助装置得到的被设为最优值的塑化时间，因此还包括被设为最优值的塑化时间。

此外，上述的各数据不限定于是上述列举出的数据，也可以是没有记载的其它数据。图9是设定若干个条件的第一设定部的一例。与该第一设定部一并具备用于在后述的最佳条件呈现用注射成型辅助装置中进行设定的第二设定部，但也可以仅具备用于在成型条件确认用注射成型辅助装置中进行设定的第一设定部。

第一设定部优选设置于显示面板。显示面板的种类没有特别地限定，但能够以触摸式进行输入的液晶显示面板是便利的。显示面板31既可以作为专用面板而独立地设置，也可以设置在例如注射成型机10所具备的显示装置14内，或者被设置为与该显示装置14连结的独立体。

<运算部>

运算部是基于基本信息来运算树脂材料的估计固相率的部分。如图5的流程图所示，由该运算部运算的估计固相率是使用基于基本信息运算出的估计固相率得到的。因此，在输入了该基本信息来作为当前正在进行或将要进行的具体条件的情况下，能够用于判断该条件是何种程度的水平的条件。

根据上述的各种输入数据(特别是加热筒数据、螺杆数据、树脂填充数据等)运算估计固相率来作为螺杆的各部的值。具体地说，首先，根据注射填充时的条件数据、加热筒数据来计算外部能量，根据树脂数据信息和螺杆数据信息来计算塑化时间。此外，在实测的情况下不计算塑化时间。然后，根据将Tadmor模型式在注射理论式中展开而得到的下述式A和式B的收敛运算，来运算各螺杆各部的树脂的固相比例(固相率：熔化的状态)。此外，在该运算中，除了在计算外部能量和计算塑化时间时所使用的加热筒数据信息、螺杆数据信息、成型机数据信息、树脂数据信息以外，在必要的情况下还加入塑化时间来进行计算。通过以螺杆各部为横轴将这样得到的估计固相率连在一起，能够得到由图1的(A)等所示的曲线形态构成的估计固相率运算结果。

[数1]

Φ＝f(_Gm，Gc，Vbx，Vb，ρm，km，Tb，Tmo，Va，Cs，Tro，λ)

…式B

其中，

此外，上述的式A和式B是将作为挤出理论式存在的Tadmor模型式在注射理论式中展开而得到的式子，其中，δ表示熔膜厚度，km表示熔体的导热率，Tb表示加热筒温度，Tmo表示熔点，Tro表示固体颗粒温度，Va、Vb表示暗示熔化速度的系数，Φ表示暗示熔化速度的量，X表示实心底座宽度，Vbx表示螺杆宽度方向上的圆周速度分量，Cs表示固体比热，ρm表示液体密度，λ表示熔化潜热，Gm表示考虑了循环时间的塑化能力，ηo表示零剪切黏度，n表示黏度指数，Vj表示相对速度。此外，熔化树脂依赖于指数定律流体，b′表示因指数定律流体产生的量。

<显示部>

显示部显示与由上述运算部运算出的估计固相率的值相应的判定指标。通过该显示部，能够呈现注射填充时的条件是否为使树脂材料为适当的塑化状态的条件的判定指标。特别是，将各条件作为基本信息，充分利用根据独自开发的注射理论式得到的估计固相率，将估计固相率是否为适当的值(例如为0或接近0的值)作为判定指标来进行显示。通过这样，能够在极短时间(例如0.1秒以下)内显示判定指标，能够将该判定指标作为作业操作者的有效的判断要素。而且，如果将该基本信息作为当前正在进行或将要进行的具体条件，则能够用于判断该条件是何种程度的水平的条件。

所显示的估计固相率是螺杆前端的树脂材料的估计固相率，将螺杆前端的树脂材料的估计固相率是否为适当的值(例如为0或接近0的值)作为判定指标。

在显示部中，如图1～图3所示，估计固相率被显示为由至少具有螺杆前端的树脂材料的第一估计固相率和螺杆前端以外的位置的树脂材料的第二估计固相率的2个以上的估计固相率构成的曲线。通过这样，如果将由各种数据构成的基本信息作为当前正在进行或将要进行的具体条件，则通过观察所显示的由2个以上的估计固相率构成的曲线，能够用于判断该条件是何种程度的水平的条件。在显示部中，既可以仅显示第一估计固相率和第二估计固相率，也可以以还包含除此以外的估计固相率的方式进行显示，但根据本发明，通过将包含第一估计固相率和第二估计固相率的估计固相率整体显示为曲线或者将一部分显示为曲线，作业操作者能够通过目视来容易地进行确认。

(估计固相率)

详细地说明估计固相率。图4是将由测量螺杆内各部的树脂温度的装置针对注射填充的每次注射在螺杆内各部测定出的树脂温度叠加地进行记录而得到的树脂温度测量结果。在该树脂温度测量结果中，如图4所示，将横轴所示的各位置的最大温度和最小温度的大小称为“波动”，作为叠加地进行记录而得到的树脂温度测量结果的变动指标，将注射期间的平均值的标准偏差除以平均值所得到的值称为“偏差(变动系数)”，将相对于设定温度(在图4的例子中为220.2℃)的最大上升量称为“ΔT”。为了显示从螺杆前端的喷嘴排出的树脂材料的树脂温度测量结果，不是使用在实际的注射成型中所使用的模具进行这样的树脂温度的测量，而是使用代用模具来进行这样的树脂温度的测量。在图4中，X轴是螺杆位置，Y轴是由树脂温度测量装置测量出的树脂温度。确认了在“波动”与“偏差”之间能够观察到某种程度的相关性。因而，所谓用于获得良好的注射成型品的、注射填充时的树脂材料的适当的塑化状态(完美地熔化的状态)，是指“波动”小且“偏差”小的状态。

在本发明中，如图1的(A)、图2的(A)以及图3的(A)所示，能够以由曲线形态构成的估计固相率运算结果的形式判断是否为该“适当的塑化状态”的判定指标。图1的(A)、图2的(A)以及图3的(A)是在注射填充时基于所输入的上述基本信息(树脂数据、MFR数据、螺杆数据、加热筒数据、注射填充条件等)来运算并计算螺杆内的各位置的估计固相率并将该估计固相率设为纵轴的图。此外，在各图的(A)中，示出了X轴的螺杆位置的数字越大则越处于螺杆的前端侧的情况。X轴的“0”的位置表示料斗中央。另一方面，Y轴的估计固相率的“1”是树脂材料完全为固体的状态，“0”是树脂材料完全熔化的状态。

图2的(A)的估计固相率运算结果示出了树脂材料的熔化位置过早的情况下的结果。图2的(B)是在设定温度为220.2℃的情况下由树脂温度测量装置测量出的各部的实际的结果，示出了树脂温度的发热量ΔT大并且“波动”和“偏差”也大，不是“适当的塑化状态”的情形。另外，图3的(A)的估计固相率运算结果是示出在各部树脂材料没有完全熔化的状态的测量结果。图3的(B)是在设定温度为220.2℃的情况下由树脂温度测量装置测量出的各部的实际的结果，树脂温度的发热量ΔT负向地变大并且“波动”和“偏差”也大，并且塑化时间也长，是不稳定的。该情况与图2同样地示出不是“适当的塑化状态”的情形。

另一方面，图1的(A)的估计固相率运算结果是示出在螺杆前端树脂材料完全熔化的状态的计算结果。图1的(B)是在设定温度为220.2℃的情况下由树脂温度测量装置测量出的各部的实际的结果，可知“波动”和“偏差”被大幅地改善。这样的状态能够被称为“适当的塑化状态”。

图6是示出树脂温度的波动的实测值(横轴)与树脂温度稳定性(纵轴)之间的关系的说明图。该图的纵轴设为对图1的(A)～图3的(A)的X轴的“螺杆前端位置”-“完全熔化位置”(在没有完全熔化的情况下以及在螺杆前端固相率为“0”的情况下，设为“0”)的值加上图1的(A)～图3的(A)的Y轴的“螺杆前端的估计固相率(无量纲解)”(实际变换为未熔化聚合物率而得到的。)的数倍值(倍率是任意的。)而得到的值。横轴设为在图4中说明的“波动”的实测结果。这样绘制出的图是图6，其值越小，则越能够称为“适当的塑化状态”。可知纵轴的树脂温度稳定性与实测到的“波动”具有相关性。可以说在纵轴和横轴都小的情形下树脂温度稳定性更为稳定。在图6中示出了与以往通过发热量、黑点发生率以及未熔化聚合物率这3者所表现的“适当的塑化状态”同样的相关性(r＝0.77对r＝0.79。r越接近1，则相关性越高。)。由此，能够根据图1的(A)～图3的(A)所示的估计固相率运算结果的形状来判断是否为“适当的塑化状态”，能够将该估计固相率的状态数值化为判定指标。

表1是图2的(B)的情况下的发热量ΔT的计算值和实测值以及树脂温度稳定性的计算值和实测值。表2是图1的(B)的情况下的发热量ΔT的计算值和实测值以及树脂温度稳定性的计算值和实测值。树脂温度稳定性的值越小，则越为“适当的塑化状态”，因此能够设定如下的指标来进行判定，该指标是：如果树脂温度稳定性的值小于0.1则为“优”，如果树脂温度稳定性的值为0.1以上且小于0.5则为“良”，如果树脂温度稳定性的值为0.5以上且小于1.0则为“合格”，如果树脂温度稳定性的值为1.0以上则为“不合格”。

[表1]

[表2]

在显示部中显示的判定指标作为上述的无量纲的树脂温度稳定性而以值的形式显示。通过这样，能够将所显示的树脂温度稳定性作为判定指标，该树脂温度稳定性的值越小，则越能够判断为适当的塑化状态。

此外，以往(专利文献3的技术)，为了从图2的(A)或图3的(A)所示的估计固相率运算结果的状态变为图1的(A)所示的估计固相率运算结果的状态，需要一边一点一点地变更各设定值，一边掌握成为最佳的塑化状态的估计固相率。为此，需要一边一点一点地变更设定条件，一边参照运算结果。另外，在以往的注射成型机中，在操作画面中不显示“估计固相率”，或者无法进行“适当的塑化状态”的数值化。与此相对地，在本发明的注射成型辅助装置中，如上所述，除了在计算外部能量和计算塑化时间时所使用的加热筒数据信息、螺杆数据信息、成型机数据信息、树脂数据信息以外，在必要的情况下还加入塑化时间来进行计算而得到估计固相率，以螺杆各部为横轴将所得到的估计固相率连在一起，由此能够在短时间内得到图1的(A)等所示的估计固相率及树脂温度稳定性的判定指标。这些运算的时间能够为0.1秒以下的短时间。

如以上所说明的那样，该成型条件确认用注射成型辅助装置能够呈现注射填充时的条件是否为使树脂材料为适当的塑化状态的条件的判定指标。特别是，通过将各条件作为基本信息，充分利用根据独自开发的注射理论式得到的估计固相率，并将螺杆前端的树脂材料的估计固相率是否为适当的值(例如为0或接近0的值)作为判定指标，能够在极短时间(例如0.1秒以下)内进行，能够将该判定指标作为作业操作者的有效的判断要素。

<处理流程>

图5是使用成型条件确认用注射成型辅助装置来在短时间内判定用于使注射填充时的树脂材料为塑化状态的设定条件是否为适当的值的流程图。

首先，执行辅助程序(S1)。接着，操作者从显示器中显示的输入画面(第一设定部)输入与树脂材料有关的树脂材料数据(S2)。在输入画面中显示有能够选择树脂材料的类别的树脂选择部的情况下，从该树脂选择部选择要使用的树脂材料。根据该选择，在内部存储器中预先登记的树脂材料数据被设定为输入数据。另外，输入要使用的树脂材料的MFR数据(S3)。接着，输入螺杆数据(S4)。在输入螺杆数据时，既可以从螺杆数据的输入画面通过数值或通过进行选择来输入各个尺寸信息、螺杆的材质等，也可以通过从输入画面的显示中选择对螺杆标注的型号等，来根据预先登记的螺杆数据自动地进行设定。接着，输入加热筒数据(S5)。在输入加热筒数据时，既可以从加热筒数据的输入画面通过数值或通过进行选择来输入各个尺寸信息、材质、控制点位置、加热器长度、加热器位置、瓦特数等，也可以通过从输入画面的显示中选择对加热筒数据标注的型号等，来根据预先登记的加热筒数据自动地进行设定。

在设定(输入)了上述的基本信息之后，操作者按照通常的设定过程设定成型条件(S6)。能够通过成型条件设定画面来进行成型条件的设定。所设定的成型条件被设定为成型条件数据。除此此外，如果进行成型准备所需要的输入处理，则与所需要的基本信息有关的设定(输入)结束。

在进行成型条件的设定之后，开启规定的辅助开始键(未图示)。由此，执行将Tadmor模型式在注射理论式中展开而得到的上述式A和式B的运算处理被执行，基于所设定的基本信息来运算螺杆的各部的估计固相率(S7)。接着，以螺杆各部为横轴将该估计固相率连在一起，由此能够得到估计固相率运算结果(S8)。

根据运算出的估计固相率的结果，如上所述那样运算无量纲的树脂温度稳定性的值，通过对该树脂温度稳定性的值设定例如如下的指标来进行优良与否判别，该指标是：如果该树脂温度稳定性的值小于0.1则为“优”，如果该树脂温度稳定性的值为0.1以上且小于0.5则为“良”，如果该树脂温度稳定性的值为0.5以上且小于1.0则为“合格”，如果该树脂温度稳定性的值为1.0以上则为“不合格”(S9)。将该优良与否判别作为辅助消息而在显示部中进行显示(S10)。这样，能够呈现注射填充时的条件是否为使树脂材料为适当的塑化状态的条件的判定指标。

[最佳条件呈现用的注射成型辅助装置]

<设定部/第二设定部>

设定部(第二设定部)是设定由上述的第一设定部设定的基本信息中的至少包含与树脂材料有关的树脂材料数据、与螺杆有关的螺杆数据以及与加热筒有关的加热筒数据的基本信息、并且设定与用于获得最佳条件的限制条件有关的限制信息的部分。关于前段的“与树脂材料有关的树脂材料数据、与螺杆有关的螺杆数据、与加热筒有关的加热筒数据”等，也可以与上述第一设定部共用，但也可以设置为第二设定部专用的设定部。树脂材料数据、螺杆数据、加热筒数据等与在第一设定部中说明的数据相同。用于获得最佳条件的限制条件是代替第一设定部中的“注射填充时的填充条件”而设定的条件。关于该限制条件，例如能够列举如图9所示的螺杆转速(rpm)、背压(MPa)、树脂材料的计量位置(mm)、注射填充的循环时间(秒)、树脂材料的注射时间(秒)、螺杆3的各部的设定温度(℃)、落下口设定温度(℃)、料斗设定温度(℃)以及塑化时间(秒)等。

既可以与用于在上述的成型条件确认用注射成型辅助装置中进行设定的第一设定部一并具备该第二设定部，也可以仅具备用于在最佳条件呈现用注射成型辅助装置中进行设定的第二设定部。图9是一例，并不限定于该方式。在一并具备第一设定部和第二设定部的情况下，能够使第一设定部和第二设定部分别根据需要设定各数据，因此能够输入与注射成型机的特性、树脂材料的种类等规格相应的限制条件，能够根据作为适于该规格的条件而呈现的最佳条件来辅助作业操作者的判断。

在图9所示的第二设定部中是“最优化数学系统”选择使用高速运算方法还是不使用高速运算方法的显示，在就“不使用”和“使用”的选择而言选择了“不使用”的情况下，不使用该条件项目，仅在选择了“使用”的其它条件项目中利用高速运算方法进行运算。另一方面，在选择了“使用”的情况下，使用所选择的条件项目，除选择了“不使用”的条件项目以外利用高速运算方法进行运算。另外，在图9中，关于“限制条件”的“最小”和“最大”，是用于输入条件项目的最小值和最大值的部分，是指在该最小值和最大值的范围内利用高速运算方法进行运算。因而，在由第二设定部设定的条件的上下限的范围内利用高速运算方法进行运算。

该第二设定部也与第一设定部的说明同样地，优选设置于显示面板。显示面板的种类也能够应用与第一设定部的说明中的种类相同的种类。

<运算部>

运算部是基于基本信息和限制信息通过使用了最优化数学处理系统的高速运算方法来运算树脂材料的估计固相率的部分。如图8的流程图所示，由该运算部运算的估计固相率是使用基于基本信息和限制信息进行运算所得到的估计固相率获得的。通过这样，能够将在这些信息的范围内显示出的最佳条件作为实际成型时的判定指标来利用。运算是在所输入的基本信息和限制信息中的限制信息的范围内运算最佳的条件。

最优化数学处理系统是计算特定条件下的最佳估计固相率的处理系统，具体地说，是进行用于仅使螺杆前端的树脂材料的估计固相率(在本申请中称为第一估计固相率。)的值为0或接近0的运算。通过这样的运算，能够计算仅使第一估计固相率的值为0或接近0的注射填充条件。计算出的注射填充条件是注射填充时的最佳条件。“最佳条件”能够称为树脂材料的塑化状态为上述固相率(为0或实质上为0)的情况下的条件。在此，第一估计固相率是指螺杆前端位置的估计固相率，该螺杆前端位置的估计固相率为0或实质上为0、且该第一估计固相率以外的部位的估计固相率(在本申请中称为第二估计固相率。)不为0或实质上不为0表示“最佳的塑化状态”。

作为运算使得成为“适当的塑化状态”的条件的方法，在本发明中应用了使用了最优化数学处理系统的高速运算方法。作为高速运算方法，应用了数学规划法，数学规划法大致分为线性解析和非线性解析。在该注射成型中，需要通过非线性解析来导出最佳条件。此外，非线性解析中具有逐次探索法、黄金分割法、最速下降法或牛顿法等，另外，存在还考虑了限制条件的罚函数法或逐次二次规划法等多种方法。但是，无论是哪一种方法，虽然精度高但运算时间慢，或者虽然精度为中等程度但运算时间快等，仍处于发展中阶段。此外，非线性解析的算法相比于线性解析的算法而言较难，但本发明中应用的最优化数学系统是对拉格朗日的未定乘数法进行了改良的系统，进行了基于非线性解析的最佳条件的运算。以下示出最优化方法中的数学解法。

用于注射填充的条件受到所应用的注射成型机的规格的各种限制。在这样的限制条件下计算出的树脂温度稳定性的运算值分配到下述式(1)来计算多项式。该式(1)的二次多项式的近似式通过下式(2)确定。此时，将a、b、c的偏微分设为0。因此，a的偏微分成为下述式(3)。同样地，对b和c也进行偏微分。由此，能够得到下述式(4)的正规方程式。在求出a、b、c的解之后，设为f≈fα来求出近似式。之后，对于限制条件g，利用下述式(5)的拉格朗日的未定乘数法来计算最优解。

[数2]。

关于最优解的计算，在例如图2的(A)的估计固相率运算结果所示的那样发热量大且波动和偏差大从而完全熔化位置远比螺杆前端位置更靠近料斗侧的情况下，设定图9所示的限制条件并导出了最佳条件。此时，作为图9所示的限制条件，设为转速为60rpm～200rpm、背压为5MPa～25MPa、循环时间为50秒～55秒、注射时间为5秒～20秒、各加热筒设定温度(在此为5个区的量)为180℃～220℃、落下口及料斗温度为25℃～100℃来进行运算，从而计算出最优解。此外，关于计量位置，不设定最大/最小的限制条件而使用了50mm。

关于运算后的条件的最优值，如图10所示，转速为50rpm、背压为10.3MPa、循环时间为50秒、注射时间为5秒、设定温度为220℃(喷嘴部)～215℃(头部)～210℃(前部)～205℃(中央部)～200℃(后部)、落下口温度为25℃、料斗温度为34.5℃。该图10是基于图9所示的设定部的输入信息使用高速运算方法计算使树脂材料为“适当的塑化状态”的注射填充时的最佳条件所得到的结果的显示例。图7是在再次输入了该条件之后在该条件下运算出的结果的估计固相率。关于该估计固相率，螺杆前端位置的估计固相率大致为“0”，如果设为运算后的条件，则在“适当的塑化状态”处显示估计固相率。通过基于对拉格朗日的未定乘数法进行改良得到的式子进行这样的运算，能够高精度地运算出最优解，并且能够在2秒以内的短时间内运算出设定条件。

<显示部>

显示部与上述的成型条件确认用注射成型辅助装置的情况同样地，显示与由上述运算部运算出的估计固相率的值相应的判定指标。通过该显示部，在注射填充时，能够将通过使用了最优化数学处理系统的高速运算方法在限制条件的范围内运算出的运算结果作为作业操作者的有效的判断要素进行呈现。所显示的估计固相率是螺杆前端的树脂材料的估计固相率，将螺杆前端的树脂材料的估计固相率是否为适当的值(例如为0或接近0的值)作为判定指标进行显示。

所显示的估计固相率优选被显示为由至少具有螺杆前端的树脂材料的第一估计固相率和螺杆前端以外的位置的树脂材料的第二估计固相率的2个以上的估计固相率构成的曲线。通过这样，能够将在基本信息和限制信息的范围内显示的最佳条件作为实际成型时的判定指标来利用。在这样的显示部中，既可以仅显示第一估计固相率和第二估计固相率，也可以以还包含除此以外的估计固相率的方式进行显示，但根据本发明，通过将包含第一估计固相率和第二估计固相率的估计固相率整体显示为曲线或者将一部分显示为曲线，作业操作者能够通过目视来容易地进行确认。

在显示部中显示的判定指标作为无量纲的树脂温度稳定性进行显示。通过这样，能够将所显示的无量纲的树脂温度稳定性作为判定指标，该树脂温度稳定性的值越小，则越能够判断为适当的塑化状态。作为判定指标，能够通过对树脂温度稳定性的值设定例如如下的指标来进行优良与否判别，该指标是：如果树脂温度稳定性的值小于0.1则为“优”，如果树脂温度稳定性的值为0.1以上且小于0.5则为“良”，如果树脂温度稳定性的值为0.5以上且小于1.0则为“合格”，如果树脂温度稳定性的值为1.0以上则为“不合格”。在想要再次进行该优良与否判别的情况下，执行图8所示的再次运算(重试)。通过图8所示的“重试”的判断步骤，来根据需要再次计算估计固相率。在再次计算时，变更最初设定的限制条件并再次运算。关于再次运算后的估计固相率，也以与上述同样的指标进行消耗判别。

如以上所说明的那样，在最佳条件呈现用的注射成型辅助装置中，能够通过使用了最优化数学处理系统的高速运算方法来在限制条件的范围内运算使得成为适当的塑化状态的最佳条件，并呈现与该判断结果相应的判定指标。特别是，由于通过使用了最优化数学处理系统的高速运算方法来在限制条件的范围内进行运算，因此能够将其运算结果作为作业操作者的有效的判断要素。

<处理流程>

图8是使用最佳条件呈现用注射成型辅助装置来计算用于使注射填充时的树脂材料为“适当的塑化状态”的最佳条件并判定所计算出的最佳条件是否为适当的值的流程图。

首先，执行辅助程序(S11)。接着，操作者从输入画面(第一设定部)输入各种条件(S12)。作为该条件，能够列举与树脂材料有关的树脂材料数据、MFR数据、螺杆数据、加热筒数据等。此外，在输入画面中显示有能够选择各数据的类别的选择部的情况下，从该选择部选择要使用的数据。能够根据该选择将预先登记的数据设定为输入数据。关于这一点，与上述的成型条件确认用注射成型辅助装置的情况相同，因此在此省略其说明。

接着，在第二设定部输入限制条件(S13)。关于限制条件，例如能够列举图9所示的条件等，但不限定于此。接着，使用所输入的基本信息和限制条件(限制信息)来执行高速运算(S14)。如上所述，高速运算是通过使用式1～式5对拉格朗日的未定乘数法进行改良所得到的方法进行的。通过这样的高速运算来计算作为最优解的最佳条件。

之后，与图5示出的处理流程同样地，在运算后的最佳条件下运算估计固相率(S15)。估计固相率的运算与在成型条件确认用注射成型辅助装置的部分所说明的运算相同。通过以螺杆各部为横轴将所得到的估计固相率连在一起，能够得到图7所示的估计固相率运算结果(S16)。此外，由运算部运算的估计固相率是使用基于基本信息和限制信息运算出的估计固相率得到的。关于该估计固相率，能够将在这些信息的范围内显示出的最佳条件作为实际成型时的判定指标来利用。

如上所述，根据运算出的估计固相率的结果来运算无量纲的树脂温度稳定性的值，通过对该树脂温度稳定性的值设定例如如下的指标来进行优良与否判别，该指标是：如果该树脂温度稳定性的值小于0.1则为“优”，如果该树脂温度稳定性的值为0.1以上且小于0.5则为“良”，如果该树脂温度稳定性的值为0.5以上且小于1.0则认为“合格”，如果该树脂温度稳定性的值为1.0以上则为“不合格”(S17)。将该优良与否判别作为辅助消息在显示部中进行显示。这样，能够呈现注射填充时的条件是否为使树脂材料为适当的塑化状态的条件的判定指标。

此外，如上所述，在想要再次进行优良与否判别的情况下，执行图8所示的再次运算(重试)。通过“重试”的判断步骤，根据需要再次计算估计固相率。在再次计算时，变更最初设定的限制条件并再次运算。关于再次运算后的估计固相率，也以与上述同样的指标进行消耗判别。之后，根据需要，在注射填充中反映所得到的最佳条件(S18)。这样，能够运算限制条件下的最佳运算模式下的最佳条件来进行优良与否判别。

<高速运算处理流程>

在限制条件的范围内运算出树脂温度稳定性时，在通过拉格朗日的未定乘数法得到的二次函数的最优解超过限制条件的范围的情况下，将该限制条件的范围的二次函数曲线设为一次函数进行判断，并计算最优值。最优解例如是如图9所示那样将转速、背压、计量位置、循环时间、注射时间、加热筒设定温度、落下口温度以及料斗温度作为限制条件进行运算而得到的，能够将最优解显示于显示面板。

在图11中示出高速运算处理流程。如图11所示，首先，利用设定部进行条件设定，但在没有限制条件的情况下，执行图5的S7(估计固相率的运算)，之后，在图5所示的成型条件确认模式的各步骤中进行处理。

另一方面，在有限制条件的情况下，进行限制条件的输入(图8的S13)。作为限制条件，例如能够如图11所示那样列举转速、背压等。针对限制条件1，在限制条件范围内运算树脂温度稳定性并制作二次式，进行基于拉格朗日的未定乘数法的最优值运算。此时，在最优值不超过限制条件的情况下，直接成为下一个限制条件下的运算，但在最优值超过限制条件的情况下，进行基于一次式的最优解的计算。

接着，针对限制条件2，也进行与上述限制条件1的情况下的运算相同的运算，之后，针对限制条件3及之后的限制条件，也是同样的。在计算出每个限制条件的最优解之后，基于这些最优解来计算固相率，并计算估计固相率运算结果，从而计算树脂温度稳定性。进行该树脂温度稳定性的结果的优良与否判定，在其结果不充分的情况下进行再次设定。再次设定是指再次输入限制条件，并且再次以上述流程进行运算。在树脂温度稳定性的优良与否判断中为良好的情况下，将其结果反映到成型条件中。

[注射成型机]

本发明所涉及的注射成型机10具备上述本发明所涉及的注射成型辅助装置。图12是注射成型机10的概要图，图13是注射成型模具的一例，图14是螺杆的一例，图15是示出注射成型辅助装置的主要结构的框图。以下说明的注射成型机10是一例，不限定于该注射成型机。

如图12所示，注射成型机10至少具备机座11、以及设置在机座11上的注射装置12、合模装置13、显示装置14及控制装置51。在注射装置12和合模装置13的驱动部设置有罩(19、29、30)。图12的例子是卧式的注射成型机，但也可以是硬式的注射成型机，没有特别地限定。另外，驱动方式也没有限定，既可以是电驱动，也可以是液压驱动。

合模装置13是用于进行合模或开模闭模的装置，在此，作为具有这些功能的装置，称为“合模装置13”来进行说明。如图13所示，合模装置13具备模具2。在模具2中填充有从注射装置12所具备的加热筒17的喷嘴前端4n(参照图14)注射的树脂材料。在该合模装置13中，在被填充的树脂材料冷却并固化之后，打开模具2取出成型品。

在合模装置13中，进行固定模具2a与可动模具2b的合模(闭模)和开模。如图13所示，使安装于可动盘的可动模具2b进行进退移动来进行合模开模。通过使合模驱动部(未图示)驱动来利用肘杆23和十字头24使肘杆23伸长或弯曲的以往的公知的方法来进行可动模具2b的进退。

如图12所示，注射装置12主要由用于使树脂材料塑化的加热筒17、用于贮存向加热筒17供给的树脂材料的料斗18以及注射机构19构成。在加热筒17的内部设置有螺杆3。从料斗18供给到加热筒17的内部的树脂材料通过卷绕在外周的加热器4而被进行加热，一边被塑化一边被进行计量，并且通过螺杆3的旋转动作而被输送到前端侧，随着螺杆3前进而从前端喷嘴5注射。在注射机构19中，使用液压驱动装置或电动驱动装置来作为驱动动力源。被设置在加热筒17内的螺杆3如图14所示那样通过旋转机构、前进及后退机构分别进行动作。此外，在螺杆3中，Zm指计量区(metering zone)，Zc指压缩区(Compression zone)。

图15是用于在注射成型辅助装置中运算“适当的塑化状态”并进行显示的各部的框图。本发明所涉及的注射成型机10具有对整体进行控制的控制装置51(参照图12)。如图15的框图所示，控制装置51具备控制器主体和内部存储器，其中，该控制器主体具有内置有CPU等硬件的计算机功能，该内部存储器写入了包括各种数据和程序在内的登记数据。另外，对由控制器主体和内部存储器构成的控制装置主体连接了显示器。在显示器中，进行必要的信息显示，并且设置触摸面板，使用该触摸面板进行输入、设定、选择等各种输入操作。对控制装置主体还连接了用于驱动各种致动器(使各种致动器工作)的驱动器组。驱动器组中包括图14所示的包括馈电电路和调温水循环电路的调温驱动器、馈电驱动器以及加热器驱动器。

控制装置包括HMI控制系统和PLC控制系统，在内部存储器中保存有PLC程序和HMI程序。通过PLC程序来执行注射成型机的各种工序的序列动作和对注射成型机的监视等，并且通过HMI程序来执行控制装置的动作参数的设定及显示、控制装置的动作监视数据的显示等。这样的控制装置的结构不限定于该方式，只要是与普通的注射成型机相同的结构即可。

以上，详细地说明了优选的实施方式，但本发明并不限定于这样的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够对细微部分的结构、形状、材质、材料、数量、数值、方法等任意地进行变更、追加、删除。

此外，本发明所涉及的注射成型辅助装置以及具备该注射成型辅助装置的注射成型机既可以设为能够在能够通过无线通信(移动网)连接的终端(例如智能手机等移动体通信终端、个人计算机等)中进行设定部(第一设定部、第二设定部)的操作(条件设定操作、最优化操作)，也可以设为能够在能够同时使用无线通信和有线通信(固定网)连接的终端中进行设定部(第一设定部、第二设定部)的操作(条件设定操作、最优化操作)。在这样的终端中，既可以显示与注射成型辅助装置所具备的显示部相同的显示画面，也可以显示作为终端用显示画面进行修饰后的显示画面。在这样的终端中，也可以一边观看显示画面，一边进行与注射成型辅助装置所具备的设定部的操作同样的操作。通过这样，作业操作者也可以不在注射成型机的旁边观看注射成型辅助装置的显示画面来进行条件设定，能够在远离的办公室楼层的业务中、上下班时的移动中、自家的远程工作中等远离的场所观看显示画面来进行条件设定。其结果，操作者能够在各种场所对状态进行诊断，能够随时进行最优化，因此能够实现作业的高效化。

附图标记说明

2：模具；2a：固定模具；2b：可动模具；3：螺杆；4：加热器；5：喷嘴；6：螺杆前端；10：注射成型机；11：架座；12：注射装置；13：合模装置；14：显示装置；17：加热筒；18：料斗；19：注射机构；20、29、39：罩；23：肘杆；24：十字头；51：控制装置；Zm：计量区；Zc：压缩区。

Claims (13)

1.一种注射成型辅助装置，在将进行了计量和塑化的树脂材料从螺杆前端注射填充到模具中进行成型时，能够辅助判断所述注射填充时的条件是否为使所述树脂材料为适当的塑化状态的条件，所述注射成型辅助装置的特征在于，具有：

设定部，其设定至少包含与所述树脂材料有关的树脂材料数据、与所述螺杆有关的螺杆数据、与加热筒有关的加热筒数据以及与所述注射填充时的条件有关的条件数据的基本信息；

运算部，其基于所述基本信息来运算所述树脂材料的估计固相率；以及

显示部，其显示与所述估计固相率的值相应的判定指标。

2.根据权利要求1所述的注射成型辅助装置，其特征在于，

所述估计固相率是所述螺杆前端的所述树脂材料的估计固相率。

3.根据权利要求1或2所述的注射成型辅助装置，其特征在于，

所述估计固相率被显示为由至少具有所述螺杆前端的所述树脂材料的第一估计固相率和所述螺杆前端以外的位置的所述树脂材料的第二估计固相率的2个以上的估计固相率构成的曲线。

4.一种注射成型辅助装置，在将进行了计量和塑化的树脂材料从螺杆前端注射填充到模具中进行成型时，能够呈现所述注射填充时的最佳条件，所述注射成型辅助装置的特征在于，具有：

设定部，其设定至少包含与所述树脂材料有关的树脂材料数据、与所述螺杆有关的螺杆数据以及与加热筒有关的加热筒数据的基本信息，并且设定与用于获得所述最佳条件的限制条件有关的限制信息；

运算部，其基于所述基本信息和所述限制信息，通过使用了最优化数学处理系统的高速运算方法来运算所述树脂材料的估计固相率；以及

显示部，其显示与所述估计固相率的值相应的判定指标。

5.根据权利要求4所述的注射成型辅助装置，其特征在于，

所述估计固相率是所述螺杆前端的所述树脂材料的估计固相率。

6.根据权利要求4或5所述的注射成型辅助装置，其特征在于，

所述估计固相率被显示为由至少具有所述螺杆前端的所述树脂材料的第一估计固相率和所述螺杆前端以外的位置的所述树脂材料的第二估计固相率的2个以上的估计固相率构成的曲线。

7.根据权利要求6所述的注射成型辅助装置，其特征在于，

所述运算部进行用于仅使所述第一估计固相率的值为0或接近0的运算。

8.根据权利要求4～7中的任一项所述的注射成型辅助装置，其特征在于，

所述设定部至少具备：

第一设定部，其设定从所述基本信息中选择的1个或2个以上的数据；以及

第二设定部，其设定是否将从所述基本信息中选择的1个或2个以上的数据作为所述限制条件应用于所述高速运算方法，并且在应用于所述高速运算方法的情况下设定所述限制条件的范围。

9.根据权利要求4～8中的任一项所述的注射成型辅助装置，其特征在于，

通过非线性解析方法进行所述估计固相率的运算。

10.根据权利要求4～9中的任一项所述的注射成型辅助装置，其特征在于，

所述运算部基于所述估计固相率，根据需要再次计算所述估计固相率，并在所述显示部中显示再次计算出的估计固相率。

11.根据权利要求4～10中的任一项所述的注射成型辅助装置，其特征在于，

具备根据权利要求1或2所述的注射成型辅助装置的功能。

12.根据权利要求1～11中的任一项所述的注射成型辅助装置，其特征在于，

在所述显示部中显示的判定指标作为无量纲的树脂温度稳定性进行显示。

13.一种注射成型机，其特征在于，具备根据权利要求1～12中的任一项所述的注射成型辅助装置。

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