DE102020107463A1

DE102020107463A1 - Spritzgiesssystem, formungsbedingungs-korrektursystem und spritzgiessverfahren

Info

Publication number: DE102020107463A1
Application number: DE102020107463.8A
Authority: DE
Inventors: Ryotaro SHIMADA; Satoshi Arai
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2019-03-27
Filing date: 2020-03-18
Publication date: 2020-10-01
Also published as: US11440229B2; CN111745924B; CN111745924A; US20200307053A1

Abstract

Ein Spritzgießsystem (1) weist einen Schritt (31) zum Bestimmen einer Fertigungsbedingung, die eine Kombination einer ersten Form und einer ersten Spritzgießmaschine aufweist, einen Schritt (33) zum Prüfen, ob ein unter Verwendung der Kombination der ersten Form und der ersten Spritzgießmaschine erhaltenes erstes tatsächliches Herstellungsergebnis existiert, durch Suchen in einer Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Speichereinheit (32) und einen Schritt (43) zum Erzeugen einer korrigierten Formungsbedingung zur Ausführung eines Spritzgießens unter Verwendung der Kombination der ersten Spritzgießmaschine und der ersten Form auf der Grundlage vorab erhaltener der ersten Spritzgießmaschine eigener Informationen, vorab erhaltener einer zweiten Spritzgießmaschine, mit der ein zweites tatsächliches Herstellungsergebnis in Kombination mit der ersten Form erhalten wurde, eigener Informationen und des von der Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Speichereinheit erhaltenen zweiten tatsächlichen Herstellungsergebnisses, wenn das erste tatsächliche Herstellungsergebnis nicht existiert, auf und gibt die erzeugte korrigierte Formungsbedingung in die zweite Spritzgießmaschine ein.

Description

HINTERGRUND
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Spritzgießsystem, ein Formungsbedingungs-Korrektursystem und ein Spritzgießverfahren.
Im japanischen Patent 5709328 wird ein Spritzgießen durch Ausführen einer Harzströmungsanalyse auf einem Cloud-Server auf der Grundlage von Maschinenparametern, Erzeugen optimaler Einspritzbedingungen und Herunterladen der optimalen Einspritzbedingungen in eine vollautomatische Spritzgießmaschine ausgeführt. Das japanische Patent 5709328 gibt Folgendes an: „Das Verfahren zur Fertigung eines Plastikprodukts integriert Expertensystemarchitekturen am vorgeschalteten und nachgeschalteten Ende (in der Art von Maschinenfabriken, Produktentwurfsanlagen und Formströmungsanalysesoftwareanlagen) unter Verwendung eines Cloud-Servers zur Integration der besten Herstellungslösung eines Plastikprodukts in den Cloud-Server. Ferner kann eine Steuereinrichtung einer vollständig elektrischen Spritzgießmaschine die beste Lösung zur Fertigung eines Plastikprodukts vom Cloud-Server erhalten. Daher kann die Planung der vollständig elektrischen Spritzgießmaschine verringert werden und kann der Vorgang des Festlegens und Einstellens der Maschine systematisch gespeichert und verwendet werden. Dadurch beeinträchtigt ein Verlust erfahrener Techniker die Fertigung nicht und kann die Qualität des Plastikprodukts optimiert werden“.
KURZFASSUNG
Beim im japanischen Patent 5709328 offenbarten Verfahren werden die optimalen Formungsbedingungen erzeugt und Formungsbedingungen während der Formungsmassenproduktion durch Analysieren der Strömung des Harzes am Cloud-Server auf der Grundlage der Maschinenparameter erhalten. Daher wird beim japanischen Patent 5709328 angenommen, dass die optimalen Formungsbedingungen entsprechend der Strömungsanalyse des Harzes erzeugt werden.
Wenn die Strömungsanalyse des Harzes beim Produktentwurf verwendet wird, werden die Formungsbedingungen, die Produktstruktur, die Formstruktur und dergleichen optimiert, so dass die anhand des Analyseergebnisses vorhergesagte Qualität eines geformten Artikels die geforderten Spezifikationen erfüllt. Bei der Harzströmungsanalyse werden jedoch nur theoretische optimale Bedingungen erhalten. Bei der Strömungsanalyse des Harzes wird ein Vorhersagefehler zwischen der tatsächlichen Formung und den theoretischen optimalen Bedingungen infolge der Genauigkeit einer Datenbank physikalischer Eigenschaften des verwendeten Materials, des verwendeten physikalischen Modells und der Formungsmaschine eigener Differenzen (Maschinendifferenzen), die nicht als Maschinenparameter in einem Katalog angeführt sind, hervorgerufen.
Dies liegt daran, dass tatsächliche Spritzgießmaschinen selbst dann leichte einzigartige Unterschiede aufweisen, selbst wenn die tatsächlichen Spritzgießmaschinen nach dem gleichen Entwurf gefertigt werden, wobei diese Unterschiede das Verhalten des Harzes beeinträchtigen können.
Daher lassen sich nur mit der Harzströmungsanalyse wie im japanischen Patent 5709328 nicht leicht optimale Formungsbedingungen bei der Massenproduktion erhalten. Selbst wenn angenommen wird, dass die optimalen Werte gefunden werden, können diese Werte von den optimalen Werten bei der eigentlichen Formung abweichen. Tatsächlich müssen die Formungsbedingungen bei der Massenproduktion mit Bezug auf die bei der Harzströmungsanalyse erhaltenen optimalen Formungsbedingungen angepasst werden, während die tatsächlich erhaltene Qualität geformter Artikel geprüft wird. Der Vorgang des Anpassens der Formungsbedingungen ist selbst dann erforderlich, wenn die Formung in einer bestimmten Formungsmaschine unter Verwendung einer Form ausgeführt wird, mit der in einer anderen Formungsmaschine ein tatsächliches Massenproduktionsergebnis erhalten wurde, weil zwischen den Formungsmaschinen Unterschiede auftreten.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts des vorstehend erwähnten Problems gemacht, und eine ihrer Aufgaben besteht darin, ein Spritzgießsystem, ein Formungsbedingungs-Korrektursystem und ein Spritzgießverfahren bereitzustellen, wodurch die Qualität beim Spritzgießen verbessert werden kann.
Zur Lösung des erwähnten Problems weist ein Spritzgießsystem gemäß der vorliegenden Erfindung wenigstens einen Computer mit einem Mikroprozessor und einer Speichervorrichtung auf. Das Spritzgießsystem weist Folgendes auf: Bestimmen einer Fertigungsbedingung, die eine Kombination einer ersten Form und einer ersten Spritzgießmaschine aufweist, Prüfen, ob ein unter Verwendung der Kombination der ersten Form und der ersten Spritzgießmaschine erhaltenes erstes tatsächliches Herstellungsergebnis existiert, durch Suchen in einer Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Speichereinheit und Erzeugen einer korrigierten Formungsbedingung zur Ausführung eines Spritzgießens unter Verwendung der Kombination der ersten Spritzgießmaschine und der ersten Form auf der Grundlage vorab erhaltener der ersten Spritzgießmaschine eigener Informationen, vorab erhaltener einer zweiten Spritzgießmaschine, mit der ein zweites tatsächliches Herstellungsergebnis in Kombination mit der ersten Form erhalten wurde, eigener Informationen und des von der Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Speichereinheit erhaltenen zweiten tatsächlichen Herstellungsergebnisses, wenn das erste tatsächliche Herstellungsergebnis nicht existiert, und Eingeben der erzeugten korrigierten Formungsbedingung in die zweite Spritzgießmaschine.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann selbst dann, wenn kein durch die Kombination der ersten Form und der ersten Spritzgießmaschine erhaltenes erstes tatsächliches Herstellungsergebnis vorhanden ist, die korrigierte Formungsbedingung zur Ausführung des Spritzgießens unter Verwendung der Kombination der ersten Spritzgießmaschine und der ersten Form auf der Grundlage der der ersten Spritzgießmaschine eigenen Informationen, der der zweiten Spritzgießmaschine eigenen Informationen und des zweiten tatsächlichen Herstellungsergebnisses erzeugt werden und kann die erzeugte korrigierte Formungsbedingung in die zweite Spritzgießmaschine eingegeben werden, wenn kein durch die Kombination der ersten Form und der zweiten Spritzgießmaschine erhaltenes zweites tatsächliches Herstellungsergebnis vorhanden ist.
Figurenliste
Es zeigen:

1 ein Funktionsblockdiagramm eines Spritzgießsystems,
2 ein Diagramm zur Erklärung einer Hardwarekonfiguration und einer Softwarekonfiguration eines Computers, der zur Implementation des Spritzgießsystems verwendet werden kann,
3 eine Schnittansicht der Konfiguration einer Spritzgießmaschine,
4 ein Flussdiagramm eines Spritzgießverfahrens,
5 ein Diagramm zur Erklärung der Grundlagen eines Experiments zum Prüfen der Wirkung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
6 ein Blockdiagramm eines Verfahrens zum Erhalten der Formungsmaschine eigener Informationen,
7 eine Graphik, die zeigt, wie die Beziehungen zwischen Konfigurationswerten des Erhaltungsdrucks und des Spitzendrucks für die jeweiligen Formungsmaschinen abweichen,
8 eine Graphik, die zeigt, wie die Beziehungen zwischen der Harztemperatur und der Spitzenharztemperatur für die jeweiligen Formungsmaschinen abweichen,
9 eine Graphik der zeitlichen Änderung eines Verschiebungsbetrags einer Form,
10 eine Graphik, welche die Beziehung zwischen dem Konfigurationswert des Erhaltungsdrucks und dem Restbetrag der Formverschiebung zeigt,
11 ein Flussdiagramm der Verarbeitung zur Erzeugung korrigierter Formungsbedingungen,
12 Tabellen der Korrelation zwischen der Merkmalsstärke der von einem form internen Sensor erhaltenen physikalischen Größe und den zu korrigierenden Formungsbedingungen,
13 ein Diagramm zur Erklärung der Computerkonfiguration eines Spritzgießsystems gemäß Ausführungsform 2,
14 ein Diagramm zur Erklärung der Computerkonfiguration eines Spritzgießsystems gemäß Ausführungsform 3,
15 ein Funktionsblockdiagramm eines Spritzgießsystems gemäß Ausführungsform 4,
16 ein Diagramm zur Erklärung einer Hardwarekonfiguration und einer Softwarekonfiguration eines Computers, der zur Implementation des Spritzgießsystems verwendet werden kann,
17 ein Blockdiagramm eines Verfahrens zum Erhalten der Formungsmaschine eigener Informationen,
18 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Korrektur von Einspritzpunkt-Randbedingungen,
19 ein Blockdiagramm eines Verfahrens zum Erhalten der Formungsmaschine eigener Informationen gemäß Ausführungsform 5,
20 eine Graphik von Experimentwerten des maximalen Formverschiebungsbetrags in Bezug auf die konfigurierte Formklemmkraft und die ausgeübte Last und des Ergebnisses der Regressionsanalyse entsprechend einem Gekrümmte-Flächen-Polynommodell und
21 ein Flussdiagramm von Einzelheiten von Schritt S61 in 11.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORM
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Diese Ausführungsform weist folgende Schritte auf: Spezifizieren einer ersten Form und einer ersten Spritzgießmaschine als Fertigungsbedingung, Feststellen, ob ein von der ersten Form erhaltenes tatsächliches Herstellungsergebnis existiert, Feststellen, ob ein tatsächliches Herstellungsergebnis für die Kombination der ersten Form und der ersten Spritzgießmaschine existiert, und Erzeugen einer korrigierten Formungsbedingung zur Implementation des Spritzgießens durch die Kombination der ersten Form und der ersten Spritzgießmaschine auf der Grundlage vorab für die erste Spritzgießmaschine erhaltener Informationen, die der ersten Formungsmaschine eigen sind, vorab für eine zweite Spritzgießmaschine erhaltener Informationen, die der zweiten Formungsmaschine eigen sind, womit ein tatsächliches Herstellungsergebnis in Kombination mit der ersten Form erhalten wird, und des durch die Kombination der ersten Form und der zweiten Spritzgießmaschine erhaltenen tatsächlichen Herstellungsergebnisses, wenn das von der ersten Form erhaltene tatsächliche Herstellungsergebnis existiert, jedoch das durch die Kombination der ersten Form und der ersten Spritzgießmaschine erhaltene tatsächliche Herstellungsergebnis nicht existiert. Das Spritzgießen erfolgt durch Eingeben der erzeugten korrigierten Formungsbedingung in die erste Spritzgießmaschine.
Wenn gemäß dieser Ausführungsform das Formen in einer bestimmten Spritzgießmaschine unter Verwendung einer Form ausgeführt wird, mit der ein Massenproduktionsergebnis mit einer anderen Spritzgießmaschine erhalten wurde, kann die geeignete Formungsbedingung auf der Grundlage der Ergebnisse der Massenproduktion, womit fehlerfreie Produkte erhalten werden können, und der vorab erhaltenen Informationen, die der Formungsmaschine eigen sind, erhalten werden.
Mit anderen Worten wird gemäß dieser Ausführungsform, wenn das Formen unter Verwendung einer Form, mit der ein tatsächliches Herstellungsergebnis (oder ein Massenproduktionsergebnis) mit einer anderen Spritzgießmaschine erhalten wurde, in einer bestimmten Spritzgießmaschine ausgeführt wird, ein zufrieden stellendes Spritzgießprodukt durch Korrigieren der Einspritzbedingung auf der Grundlage des tatsächlichen Herstellungsergebnisses und der vorab erhaltenen Informationen, die der Formungsmaschine eigen sind, erhalten.
Gemäß dieser Ausführungsform wird als Informationen, die der Formungsmaschine eigen sind, vorab eine physikalische Größe, die einer der Spritzgießmaschine eigenen Maschinendifferenz entspricht, erhalten und entsprechend der Spritzgießmaschine gespeichert. Gemäß dieser Ausführungsform wird festgestellt, ob das durch die Kombination einer bestimmten Form und der Spritzgießmaschine erhaltene tatsächliche Herstellungsergebnis existiert. Wenn das tatsächliche Herstellungsergebnis nicht existiert, wird die korrigierte Formungsbedingung anhand des tatsächlichen Herstellungsergebnisses und der vorab erhaltenen Informationen, die der Formungsmaschine eigen sind, erzeugt. Beim Spritzgießverfahren gemäß dieser Ausführungsform kann das Spritzgießen durch die Kombination der Form und der Spritzgießmaschine, wie durch die Herstellungsbedingung definiert, unter Verwendung der korrigierten Formungsbedingung implementiert werden.
Daher kann gemäß dieser Ausführungsform, wenn das Formen in einer bestimmten Spritzgießmaschine unter Verwendung einer Form ausgeführt wird, mit der ein tatsächliches Herstellungsergebnis mit einer anderen Spritzgießmaschine erhalten wurde, eine Spritzgießbedingung, die geeigneter als jene aus dem Stand der Technik ist, auf der Grundlage des Ergebnisses der tatsächlichen Herstellung, womit fehlerfreie Produkte erhalten werden können, und der vorab erhaltenen Informationen, die der Formungsmaschine eigen sind, erhalten werden. Dadurch ist beispielsweise, wenn eine Form, mit der eine Herstellung ausgeführt wurde, an einer bestimmten Basis zu einer anderen Basis bewegt wird, um dort eine Herstellung auszuführen, eine Bedingungskonfiguration durch einen Facharbeiter unnötig. Demgemäß kann die Vorlaufzeit für die Herstellung verringert werden und kann die Qualität der geformten Artikel verbessert werden.
Es sei bemerkt, dass gemäß dieser Ausführungsform Formverschiebungsbetrag, Geschwindigkeit, Druck und Temperatur als Beispiele der sich auf das Spritzgießen beziehenden physikalischen Größe beschrieben werden, die physikalische Größe jedoch ein bestimmter vorgegebener Wert oder eine Kurve (Kennlinie), welche die zeitliche Variation eines Werts angibt, sein kann.
Ausführungsform 1
Ausführungsform 1 wird mit Bezug auf die 1 bis 12 beschrieben. 1 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Spritzgießsystems (oder eines Spritzgießverfahrens) 1.
Das Spritzgießsystem 1 weist beispielsweise ein Herstellungsbehandlungssystem 2, ein Fertigungsausführungssystem 3, ein Formungsbedingungs-Korrektursystem 4 und eine Fertigungsanlage 5 auf. Einige oder alle der nachstehend beschriebenen Funktionen des Spritzgießsystems 1 können als Software ausgelegt werden, als zusammenarbeitende Software und Hardware implementiert werden oder unter Verwendung von Hardware mit einer festen Schaltung implementiert werden. Zumindest einige dieser Funktionen können unter Verwendung von Hardware, wobei einige Schaltungen geändert werden können, implementiert werden. Zumindest einige der Funktionen des Herstellungsbehandlungssystems 2, des Fertigungsausführungssystems 3 und der Fertigungsanlage 5 können manuell von einem Bediener ausgeführt werden.
Das Herstellungsbehandlungssystem 2 behandelt einen Herstellungsplan und weist wenigstens eine Herstellungsplan-Behandlungseinheit 21 auf. Die Herstellungsplan-Behandlungseinheit 21 hat eine Funktion zur Erzeugung eines Herstellungsplans, der Herstellungsspezifikationen, Menge, Zeitraum und dergleichen entsprechend dem Bestellstatus und dem Lagerstatus aufweist.
Das Fertigungsausführungssystem 3 weist die Fertigungsanlage 5 an, die Herstellung auszuführen. Das Fertigungsausführungssystem 3 bestimmt Fertigungsbedingungen und Formungsbedingungen auf der Grundlage des vom Herstellungsbehandlungssystem 2 erzeugten Herstellungsplans und sendet die Herstellungsanweisung einschließlich der Fertigungsbedingungen und der Formungsbedingungen zur Fertigungsanlage 5. Die Fertigungsbedingungen umfassen beispielsweise Informationen, die eine bei der Herstellung (beim Spritzgießen) zu verwendende Spritzgießmaschine spezifizieren, Informationen, die eine bei der Herstellung zu verwendende Form spezifizieren, Informationen, die das bei der Herstellung zu verwendende Material spezifizieren, die Anzahl der herzustellenden geformten Artikel und den Herstellungszeitraum.
Es wird das Fertigungsausführungssystem 3 beschrieben. Das Fertigungsausführungssystem 3 umfasst beispielsweise eine Fertigungsbedingungs-Bestimmungseinheit 31, eine Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Speichereinheit 32, eine Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Erfassungseinheit 33, eine Fertigungsausführungs-Anweisungseinheit 34, eine Korrigierte-Formungsbedingungs-Erfassungseinheit 35 und eine Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Lerneinheit 36.
Eine Funktion der Fertigungsbedingungs-Bestimmungseinheit 31 besteht darin, die Fertigungsbedingungen auf der Grundlage des von der Herstellungsplan-Behandlungseinheit 21 des Herstellungsbehandlungssystems 2 erzeugten Herstellungsplans zu spezifizieren. Die Fertigungsbedingungs-Bestimmungseinheit 31 kann Informationen in Bezug auf die Fertigungsbedingungen zum Formungsbedingungs-Korrektursystem 4 senden. Die sich auf die Fertigungsbedingungen beziehenden Informationen können vorgegebene Informationen in Bezug auf eine erste Form und eine erste Spritzgießmaschine umfassen. Die vorgegebenen Informationen umfassen beispielsweise die Kapazität der ersten Form und eine Angusskanalkonfiguration der ersten Form. Als vorgegebene Informationen kann ferner der Steuermodus (PID (Proportional-Integral-Differenziell), der Konfigurationswert und dergleichen) der ersten Spritzgießmaschine aufgenommen werden. Es sei bemerkt, dass die Fertigungsbedingungs-Bestimmungseinheit 31 CAD(Computer Aided Design)-Daten der ersten Form und/oder Spezifikationsdaten und Konfigurationsdaten der ersten Spritzgießmaschine als „vorgegebene Informationen“ zum Formungsbedingungs-Korrektursystem 4 senden kann. Das Formungsbedingungs-Korrektursystem 4 speichert die von der Fertigungsbedingungs-Bestimmungseinheit 31 empfangenen Informationen in Informationen 41, die der Formungsmaschine eigen sind.
Eine Funktion der Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Speichereinheit 32 besteht darin, das tatsächliche Herstellungsergebnis zu speichern. Gemäß dieser Ausführungsform bedeutet das tatsächliche Herstellungsergebnis Formungsbedingungen, mit denen für die Kombination der Spritzgießmaschine und der Form bestätigt wird, dass eine zufrieden stellende Qualität des geformten Artikels erhalten wird.
Eine Funktion der Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Erfassungseinheit 33 besteht darin, das tatsächliche Herstellungsergebnis von der Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Speichereinheit 32 zu erhalten. Die Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Erfassungseinheit 33 liest und erfasst das tatsächliche Herstellungsergebnis, das von der Form (nachstehend als erste Form bezeichnet) erhalten wurde, die von der Fertigungsbedingungs-Bestimmungseinheit 31 spezifiziert wurde, und das tatsächliche Herstellungsergebnis, das durch die Kombination der Spritzgießmaschine (nachstehend als erste Spritzgießmaschine bezeichnet), die von der Fertigungsbedingungs-Bestimmungseinheit 31 spezifiziert wurde, und der ersten Form von der Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Speichereinheit 32 erhalten wurde.
Die Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Erfassungseinheit 33 fordert die Fertigungsausführungs-Anweisungseinheit 34 auf, die Formungsbedingungen festzulegen, wenn von der ersten Form kein tatsächliches Herstellungsergebnis erhalten wurde. Die Anforderung zum Festlegen der Formungsbedingungen bedeutet die Anweisung zum Suchen nach geeigneten Formungsbedingungen in der Fertigungsanlage 5. Die Fertigungsanlage 5 findet geeignete Formungsbedingungen, während verschiedene Parameter entsprechend den eingegebenen Fertigungsbedingungen geändert werden.
Wenn ein tatsächliches Herstellungsergebnis infolge der Kombination der ersten Spritzgießmaschine und der ersten Form erhalten wurde, gibt die Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Erfassungseinheit 33 das von der Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Speichereinheit 32 erhaltene tatsächliche Herstellungsergebnis an die Fertigungsausführungs-Anweisungseinheit 34 aus. Wenn das tatsächliche Herstellungsergebnis von der ersten Form erhalten wurde, jedoch kein tatsächliches Herstellungsergebnis infolge der Kombination der ersten Spritzgießmaschine und der ersten Form erhalten wurde, weist die Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Erfassungseinheit 33 die Korrigierte-Formungsbedingungs-Erfassungseinheit 35 an, die korrigierten Formungsbedingungen zu erhalten.
Eine Funktion der Korrigierte-Formungsbedingungs-Erfassungseinheit 35 besteht darin, die korrigierten Formungsbedingungen durch die Kombination der ersten Spritzgießmaschine und der ersten Form, die von der Fertigungsbedingungs-Bestimmungseinheit 31 spezifiziert wurden, vom Formungsbedingungs-Korrektursystem 4 zu erhalten.
Eine Funktion der Korrigierte-Formungsbedingungs-Erfassungseinheit 35 besteht darin, das Formungsbedingungs-Korrektursystem 4 aufzufordern, die korrigierten Formungsbedingungen zu erzeugen und die vom Formungsbedingungs-Korrektursystem 4 erzeugten korrigierten Formungsbedingungen zu erhalten. Die Korrigierte-Formungsbedingungs-Erfassungseinheit 35 erhält die korrigierten Formungsbedingungen vom Formungsbedingungs-Korrektursystem 4 durch Senden grundlegender Informationen, die zum Erzeugen der korrigierten Formungsbedingungen benötigt werden, zum Formungsbedingungs-Korrektursystem 4.
Die grundlegenden Informationen, die zum Erzeugen der korrigierten Formungsbedingungen benötigt werden, umfassen beispielsweise die erste Spritzgießmaschine und die erste Form, wie von der Fertigungsbedingungs-Bestimmungseinheit 31 spezifiziert, eine andere Spritzgießmaschine (nachstehend als zweite Spritzgießmaschine bezeichnet), mit der ein tatsächliches Herstellungsergebnis in Kombination mit der ersten Form erhalten wurde, und das tatsächliche Herstellungsergebnis (das zweite tatsächliche Herstellungsergebnis), das durch die Kombination der zweiten Spritzgießmaschine und der ersten Form erhalten wurde.
Wenn die Korrigierte-Formungsbedingungs-Erfassungseinheit 35 die korrigierten Formungsbedingungen vom Formungsbedingungs-Korrektursystem 4 erhält, gibt die Korrigierte-Formungsbedingungs-Erfassungseinheit 35 die erhaltenen korrigierten Formungsbedingungen an die Fertigungsausführungs-Anweisungseinheit 34 aus.
Eine Funktion der Fertigungsausführungs-Anweisungseinheit 34 besteht darin, die Fertigungsanlage 5 anzuweisen, die Fertigung auszuführen. Es sei bemerkt, dass die Ausführung der Fertigung als Herstellung bezeichnet werden kann. Die Fertigungsausführungsanweisung umfasst beispielsweise die Formungsbedingungs-Festlegungsanforderung oder das tatsächliche Herstellungsergebnis, das von der Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Erfassungseinheit 33 eingegeben wurde, die von der Korrigierte-Formungsbedingungs-Erfassungseinheit 35 erhaltenen korrigierten Formungsbedingungen und/oder die von der Fertigungsbedingungs-Bestimmungseinheit 31 spezifizierten Fertigungsbedingungen.
Eine Funktion der Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Lerneinheit 36 besteht darin, die Formungsbedingungen, für die bestätigt wurde, dass unter ihnen eine zufrieden stellende Qualität des in der Fertigungsanlage 5 geformten Artikels erhalten wird, in der Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Speichereinheit 32 aufzuzeichnen. Die Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Lerneinheit 36 registriert auf der Grundlage von Informationen, welche die von der Qualitätsinspektionseinheit 53 der Fertigungsanlage 5 erhaltene Qualität des geformten Artikels angeben, die Formungsbedingungen, unter denen eine Qualität erhalten wird, die einer vorgegebenen Norm gleicht oder höher als diese ist, in der Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Speichereinheit 32.
Es wird das Formungsbedingungs-Korrektursystem 4 beschrieben. Die Funktion des Formungsbedingungs-Korrektursystems 4 besteht darin, die Formungsbedingungen auf der Grundlage des vom Fertigungsausführungssystem 3 eingegebenen tatsächlichen Herstellungsergebnisses und der vorab erhaltenen Informationen, die der Formungsmaschine eigen sind, zu korrigieren. Diese Bedingungen werden als korrigierte Formungsbedingungen bezeichnet.
Die Informationen, die der Formungsmaschine eigen sind, sind gemäß dieser Ausführungsform jeder Spritzgießmaschine eigen und umfassen die der Spritzgießmaschine eigene Maschinendifferenz sowie die Modellnummer und die Spezifikationen der Spritzgießmaschine.
Die Maschinendifferenz ist gemäß dieser Ausführungsform die Differenz zwischen den eingegebenen Formungsbedingungen und der physikalischen Größe an der vorgegebenen Position in der Form, wenn die gleichen Formungsbedingungen in mehrere Spritzgießmaschinen eingegeben werden.
Die vorgegebene Position in der Form ist beispielsweise eine Harzeinströmungsöffnung in der Form. Die physikalische Größe umfasst beispielsweise den Druck des Harzes, die Temperatur des Harzes, die Geschwindigkeit des Harzes, die Materialeigenschaft des Harzes und den Verschiebungsbetrag der Form (Formverschiebungsbetrag). Die Materialeigenschaft ist beispielsweise die Dichte des Harzes, die Viskosität des Harzes oder die Verteilung der Faserlänge des Harzes (für den Fall eines Verstärkungsfasern enthaltenden Materials). Es wird davon ausgegangen, dass die Maschinendifferenz beispielsweise durch die Differenz im Steueralgorithmus (einem Steuermodus und einem Konfigurationswert) der Drucksteuerung, der Temperatursteuerung oder dergleichen und die Differenz in Hilfsgeräten in der Art einer Formtemperatur-Einstellungsmaschine (nicht dargestellt) zusätzlich zur Konfigurationsdifferenz einer nachstehend in 3 beschriebenen Spritzgießmaschine 50 erzeugt wird.
Es wird das Formungsbedingungs-Korrektursystem 4 beschrieben. Das Formungsbedingungs-Korrektursystem 4 umfasst beispielsweise eine Einheit 41 zum Speichern der Formungsmaschine eigener Informationen, eine Einheit 42 zum Erfassen der Formungsmaschine eigener Informationen, eine Formungsbedingungs-Korrektureinheit 43 und eine Einheit 44 zum Lernen von Informationen, die der Formungsmaschine eigen sind.
Eine Funktion der Einheit 41 zum Speichern der Formungsmaschine eigener Informationen besteht darin, die vorab für die Spritzgießmaschinen erhaltenen Informationen, die den Formungsmaschinen eigen sind, zu speichern.
Eine Funktion der Einheit 42 zum Erfassen der Formungsmaschine eigener Informationen besteht darin, die der Spritzgießmaschine, die vom Fertigungsausführungssystem 3 spezifiziert wurde, eigenen Informationen und dergleichen von der Speichereinheit 41 zum Speichern der Formungsmaschine eigener Informationen zu erhalten. Die Einheit 42 zum Erfassen der Formungsmaschine eigener Informationen erhält die der ersten Spritzgießmaschine eigenen Informationen und die der zweiten Spritzgießmaschine eigenen Informationen von der Korrigierte-Formungsbedingungs-Erfassungseinheit 35 des Fertigungsausführungssystems 3 und gibt die erhaltenen den Formungsmaschinen eigenen Informationen an die Formungsbedingungs-Korrektureinheit 43 aus. Die Einheit 42 zum Erfassen der Formungsmaschine eigener Informationen kann auch das tatsächliche Herstellungsergebnis, das von der Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Erfassungseinheit 33 über die Korrigierte-Formungsbedingungs-Erfassungseinheit 35 erhalten wurde, von der Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Speichereinheit 32 empfangen und das empfangene tatsächliche Herstellungsergebnis an die Formungsbedingungs-Korrektureinheit 43 ausgeben.
Eine Funktion der Formungsbedingungs-Korrektureinheit 43 besteht darin, die Formungsbedingungen auf der Grundlage der von der Einheit 42 zum Erfassen der Formungsmaschine eigener Informationen eingegebenen Informationen zu korrigieren. Eine Funktion der Formungsbedingungs-Korrektureinheit 43 besteht darin, die korrigierten Formungsbedingungen durch Korrigieren der Formungsbedingungen auf der Grundlage der der ersten Formungsmaschine eigenen Informationen und der der zweiten Formungsmaschine eigenen Informationen, die von der Einheit 42 zum Erfassen der Formungsmaschine eigener Informationen erhalten wurden, und des tatsächlichen Herstellungsergebnisses, das durch die Kombination der zweiten Spritzgießmaschine und der ersten Form erhalten wurde, zu erzeugen. Die Formungsbedingungs-Korrektureinheit 43 sendet die erzeugten korrigierten Formungsbedingungen zur Korrigierte-Formungsbedingungs-Erfassungseinheit 35 des Fertigungsausführungssystems 3.
Eine Funktion der Einheit 44 zum Lernen der Formungsmaschine eigener Informationen besteht darin, die Merkmalsstärke der physikalischen Größe auf der Grundlage von Daten (Messdaten) von einem in der Spritzgießmaschine 50 oder der Form bereitgestellten Sensor 57 zu extrahieren und die Merkmalsstärke als Maschinendifferenzinformationen in der Einheit 41 zum Speichern der Formungsmaschine eigener Informationen zu speichern. Mit anderen Worten extrahiert die Einheit 44 zum Lernen der Formungsmaschine eigener Informationen die Merkmalsstärke aus den von der Fertigungsanlage 5 erfassten Messdaten bei den Spritzgießprozessen 54 bis 56 und speichert die extrahierte Merkmalsstärke als Maschinendifferenzinformationen in der Einheit 41 zum Speichern der Formungsmaschine eigener Informationen.
Es wird die Fertigungsanlage 5 beschrieben. Die Fertigungsanlage 5 empfängt die Fertigungsausführungsanweisung vom Fertigungsausführungssystem 3 und führt einen oder mehrere der Spritzgießprozesse 54 bis 56 aus. In 1 kann das Spritzgießen als „IM“ abgekürzt werden.
Die Fertigungsanlage 5 weist beispielsweise eine Fertigungsausführungseinheit 51, mehrere Spritzgießmaschinen 50 (nachstehend in 3 beschrieben), mehrere Formen (nachstehend in 3 beschrieben), eine Formungsbedingungs-Erzeugungseinheit 52 und eine Einheit 53 zum Inspizieren der Qualität eines geformten Artikels auf. Die Einheit 53 zur Inspektion der Qualität eines geformten Artikels kann nachstehend als Qualitätsinspektionseinheit 53 abgekürzt werden.
Die Fertigungsausführungseinheit 51 führt den Spritzgießprozess auf der Grundlage der von der Fertigungsausführungs-Anweisungseinheit 34 des Fertigungsausführungssystems 3 eingegebenen Fertigungsbedingungen aus. Wenn die korrigierten Formungsbedingungen eingegeben werden, führt die Fertigungsausführungseinheit 51 den Spritzgießprozess 54 durch Eingeben der korrigierten Formungsbedingungen für die Kombination der Spritzgießmaschine und der Form, wie in den Fertigungsbedingungen vorgeschrieben, aus. Mit anderen Worten wird beim Spritzgießprozess 54 das Spritzgießen auf der Grundlage der korrigierten Formungsbedingung ausgeführt.
Wenn das tatsächliche Herstellungsergebnis eingegeben wird, führt die Fertigungsausführungseinheit 51 den Spritzgießprozess 55 durch Eingeben des tatsächlichen Herstellungsergebnisses für die vorgeschriebene Kombination der Spritzgießmaschine und der Form aus. Mit anderen Worten wird der Spritzgießprozess 55 mit den Formungsbedingungen ausgeführt, mit denen ein fehlerfreies Produkt unter Verwendung der spezifizierten Kombination der Spritzgießmaschine und der Form erzeugt wird.
Wenn die Formungsbedingungs-Festlegungsanforderung eingegeben wird, gibt die Fertigungsausführungseinheit 51 einen Befehl zum Festlegen der Formungsbedingungen an die Formungsbedingungs-Erzeugungseinheit 52 aus. Wenn die Formungsbedingungs-Erzeugungseinheit 52 die Formungsbedingungs-Festlegungsanforderung von der Fertigungsausführungseinheit 51 empfängt, leitet die Formungsbedingungs-Erzeugungseinheit 52 optimale Formungsbedingungen ab, mit denen fehlerfreie Produkte stabil erhalten werden können. Die Zeit für das Festlegen der Formungsbedingungen kann verringert werden, indem vorab die Strömung des Harzes analysiert wird und bei der Ableitung der Formungsbedingungen grobe Formungsbedingungen gefunden werden. Wenn in der Qualitätsinspektionseinheit 53 bestätigt werden kann, dass entsprechend den abgeleiteten Formungsbedingungen fehlerfreie Produkte stabil erhalten werden können, werden die abgeleiteten optimalen Formungsbedingungen eingegeben und wird der Spritzgießprozess 56 ausgeführt. Mit anderen Worten werden beim Spritzgießprozess 56 die Formungsbedingungen abgeleitet und wird das Spritzgießen entsprechend den abgeleiteten Formungsbedingungen ausgeführt.
Eine Funktion der Qualitätsinspektionseinheit 53 besteht darin, festzustellen, ob die Qualität des beim Spritzgießprozess erhaltenen geformten Artikels hoch ist. Die Qualität des geformten Artikels wird beispielsweise auf der Grundlage der Größe, des Verziehungsbetrags, von Graten, von Beschädigungen, des Glanzes und der Farbe beurteilt. Die Inspektion der Qualität des geformten Artikels kann automatisch, manuell durch einen Untersucher oder halbautomatisch ausgeführt werden.
Wenn die Qualität des geformten Artikels zufrieden stellend ist, gibt die Qualitätsinspektionseinheit 53 die Fertigungsbedingungen, die Kombination der Spritzgießmaschine und der Form, die Formungsbedingungen und das Inspektionsergebnis für die Qualität des geformten Artikels an die Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Lerneinheit 36 des Fertigungsausführungssystems 3 aus.
Es sei bemerkt, dass die der Formungsmaschine eigenen Informationen gemäß dieser Ausführungsform vorab durch Messen der physikalischen Größe an einer vorgegebenen Position in der Form durch die Sensoren 57, die in den Spritzgießmaschinen und den Formen angebracht sind, die in der Fertigungsanlage 5 bereitgestellt sind, und durch Ausgeben der physikalischen Größe an das Formungsbedingungs-Korrektursystem 4 erfasst werden.
2 zeigt ein Konfigurationsbeispiel eines Computers 10, der zur Implementation des Spritzgießsystems 1 gemäß dieser Ausführungsform verwendet werden kann. Hier wird ein Fall beschrieben, in dem das Spritzgießsystem 1 durch einen Computer 10 implementiert ist, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Eines oder mehrere der Spritzgießsysteme 1 können durch Verbinden mehrerer Computer gebildet werden. Wie vorstehend beschrieben, können das Herstellungsbehandlungssystem 2, das Fertigungsausführungssystem 3 und die Fertigungsanlage 5 das Spritzgießsystem 1 auch implementieren, wenn der Bediener einige oder alle Funktionen ohne Verwendung dedizierter Software und Hardware ausführt.
Wie gemäß anderen nachstehend beschriebenen Ausführungsformen kann das Formungsbedingungs-Korrektursystem 4 als Software gebildet werden, die auf einem Cloud-Server ausgeführt wird, und von mehreren Benutzern geteilt verwendet werden. In diesem Fall können die in der Einheit 41 zum Speichern der Formungsmaschine eigener Informationen aufgezeichneten Informationen von den mehreren Benutzern geteilt verwendet werden. In diesem Fall nimmt, wenn die Anzahl der Benutzer zunimmt, die Anzahl der Fälle zu, in denen die korrigierten Formungsbedingungen unter Verwendung der von einem anderen Benutzer erhaltenen der Formungsmaschine eigenen Informationen erhalten werden können, so dass die Arbeitsstunden für das Erhalten der der Formungsmaschine eigenen Informationen verringert werden können.
Der Computer 10 weist beispielsweise eine Rechenvorrichtung 11, einen Speicher 12, eine Speichervorrichtung 13, eine Eingabevorrichtung 14, eine Ausgabevorrichtung 15, eine Kommunikationsvorrichtung 16 und eine Medienschnittstelleneinheit 17 auf, und diese Teilvorrichtungen 11 bis 17 sind durch einen Kommunikationsweg CN1 miteinander gekoppelt. Der Kommunikationsweg CN1 ist ein interner Bus, ein LAN (lokales Netz) oder dergleichen.
Die Rechenvorrichtung 11 ist beispielsweise ein Mikroprozessor. Die Rechenvorrichtung 11 implementiert die Funktionen 21, 31 bis 36, 41 bis 44, 51, 52 und 60 des Spritzgießsystems 1 durch Lesen in der Speichervorrichtung 13 gespeicherter Computerprogramme in den Speicher 12 und Ausführen der Computerprogramme.
Die Speichervorrichtung 13 speichert die Computerprogramme und Daten und weist ein überschreibbares Speichermedium in der Art eines Flash-Speichers oder eines Festplattenlaufwerks auf. In der Speichervorrichtung 13 sind ein Computerprogramm zur Implementation einer GUI-Einheit 40, die dem Bediener eine GUI (graphische Benutzerschnittstelle) bereitstellt, und Computerprogramme zur Implementation der erwähnten Funktionen 21, 31 bis 36, 41 bis 43, 51 und 52 gespeichert.
Der Bediener gibt mit der Eingabevorrichtung 14 Informationen in den Computer 10 ein. Die Eingabevorrichtung 14 ist beispielsweise eine Zeigevorrichtung in der Art einer Tastatur, eines Touchpanels und einer Maus oder eine Spracheingabevorrichtung (nicht dargestellt). Der Computer 10 gibt Informationen durch die Ausgabevorrichtung 15 aus. Die Ausgabevorrichtung 15 ist beispielsweise eine Anzeige, ein Drucker oder eine Sprachsynthesevorrichtung (keine von diesen ist dargestellt).
Die Kommunikationsvorrichtung 16 veranlasst externe Informationsverarbeitungsvorrichtungen und den Computer 10, miteinander über ein Kommunikationsnetz CN2 zu kommunizieren. Die externen Informationsverarbeitungsvorrichtungen umfassen neben einem Computer (nicht dargestellt) eine externe Speichervorrichtung 19. Der Computer 10 kann die Daten (die der Formungsmaschine eigenen Informationen, das tatsächliche Herstellungsergebnis und dergleichen) und die in der externen Speichervorrichtung 19 gespeicherten Computerprogramme lesen. Der Computer 10 kann durch Senden aller Computerprogramme und Daten zur externen Speichervorrichtung 19 oder eines Teils davon alle Computerprogramme und Daten, die in der Speichervorrichtung 13 gespeichert sind, oder einen Teil davon speichern.
Die Mediumschnittstelleneinheit 17 ist eine Vorrichtung zum Lesen in ein externes Aufzeichnungsmedium 18 und zum Schreiben aus diesem. Beispiele für das externe Aufzeichnungsmedium 18 sind ein USB(Universal Serial Bus)-Speicher, eine Speicherkarte und ein Festplattenlaufwerk. Die Computerprogramme und Daten können vom externen Aufzeichnungsmedium 18 zur Speichervorrichtung 13 übertragen werden, und alle in der Speichervorrichtung 13 gespeicherten Computerprogramme und Daten oder ein Teil davon können zum externen Aufzeichnungsmedium 18 übertragen und darin gespeichert werden.
3 zeigt eine Skizze der Spritzgießmaschine 50. Stufen des Spritzgießprozesses werden mit Bezug auf 3 beschrieben. Gemäß dieser Ausführungsform bedeutet das Formungsphänomen eine Reihe von Phänomenen, die beim Spritzgießprozess auftreten. Gemäß dieser Ausführungsform lässt sich der Spritzgießprozess grob in eine Mess- und Erweichungsstufe, eine Einspritz- und Druckerhaltungsstufe, eine Kühlstufe und eine Entfernungsstufe unterteilen.
In der Mess- und Erweichungsstufe wird eine Schnecke 502 zur Erweichung durch die Antriebskraft eines Motors 501 zurückgezogen und werden Harzpellets 504 von einem Trichter 503 einem Zylinder 506 zugeführt. Dann wird das Harz durch Erwärmen durch Heizungen 505 und die Drehung der Schnecke 502 erweicht, so dass ein gleichmäßiger geschmolzener Zustand erhalten wird. Die Dichte des geschmolzenen Harzes und der Bruchgrad der Verstärkungsfasern hängen vom Staudruck der Schnecke 502 und von der Drehgeschwindigkeit ab. Diese Änderungen beeinflussen die Qualität des geformten Artikels.
In der Einspritz- und Druckerhaltungsstufe wird die Schnecke 502 zum Einspritzen durch die Antriebskraft eines Motors 507 vorbewegt und wird das geschmolzene Harz über eine Düse 508 in eine Form 509 gespritzt. Die Kühlung von der Wandoberfläche der Form 509 und die Scherheizung durch die Strömung beeinflussen gleichzeitig das in die Form 509 gespritzte geschmolzene Harz. Mit anderen Worten strömt das geschmolzene Harz in den Hohlraum der Form 509, während die Kühlwirkung und die Heizwirkung empfangen werden.
Nachdem das geschmolzene Harz die Form 509 gefüllt hat, wird eine Menge geschmolzenen Harzes, die der Volumenschrumpfung in Abhängigkeit von der Kühlung des geschmolzenen Harzes entspricht, der Form 509 zugeführt, während der Erhaltungsdruck angewendet wird. Wenn die Formklemmkraft für das Schließen der Form 509 gegenüber dem Druck während des Einspritzens und dem Erhaltungsdruck klein ist, wird nach der Verfestigung des geschmolzenen Harzes eine geringe Formverschiebung erzeugt und wird die Qualität des geformten Artikels durch den geringen Zwischenraum beeinflusst.
In der Kühlstufe wird das geschmolzene Harz durch die auf einer konstanten Temperatur gehaltene Form 509 auf eine Verfestigungstemperatur oder darunter gekühlt. Die in der Kühlstufe erzeugten Restspannungen beeinflussen die Qualität des geformten Artikels. Die Restspannungen werden entsprechend der durch die Strömung in der Form erzeugten Anisotropie der Materialeigenschaft, der Dichteverteilung entsprechend dem Erhaltungsdruck und der Ungleichmäßigkeit des Formschrumpfungsgrads erzeugt.
In der Entfernungsstufe wird die Form 509 durch Antreiben eines Formklemmmechanismus 512 durch die Antriebskraft eines Motors 511, wodurch die Form 509 geöffnet und geschlossen wird, geöffnet. Dann wird der verfestigte geformte Artikel durch Antreiben eines Ausstoßmechanismus 514 durch die Antriebskraft eines Motors 513 für den Vortrieb aus der Form 509 entfernt. Dann wird die Form 509 für den nächsten Vorgang geschlossen. Wenn beim Entfernen des geformten Artikels aus der Form 509 keine ausreichende Vortriebskraft gleichmäßig auf den geformten Artikel angewendet wurde, verbleiben Restspannungen im geformten Artikel, wodurch seine Qualität beeinträchtigt wird.
In der Spritzgießmaschine 50 wird der Druck so geregelt, dass sich der einer Lastzelle 510 entsprechende Druckwert dem Druckwert unter den eingegebenen Formungsbedingungen nähert. Die Temperatur des Zylinders 505 wird durch mehrere Heizungen 506 gesteuert. Entsprechend der Form der Schnecke 502, der Form des Zylinders 505 und der Form der Düse 508 treten bei den Spritzgießmaschinen unterschiedliche Druckverluste auf. Daher wird der Druck an der Harzeinströmungsöffnung in der Form 509 kleiner als der Druck, der durch die in die Spritzgießmaschine eingegebenen Formungsbedingungen angegeben wird. Die Harztemperatur an der Harzeinströmungsöffnung in der Form 509 kann infolge der Anordnung der Heizungen 506 und der Scherheizung des Harzes am Düsenabschnitt von der Harztemperatur verschieden sein, die durch die in die Spritzgießmaschine eingegebenen Formungsbedingungen angegeben wird. Die Konfiguration des Einspritzmechanismus (die Form der Schnecke 502, die Form des Zylinders 505, die Form der Düse 508, die Anordnung der Heizungen 506 und dergleichen) variiert zwischen den Spritzgießmaschinen. Wenn verschiedene Spritzgießmaschinen verwendet werden, kann daher die gleiche Qualität geformter Artikel erhalten werden, indem die Formungsbedingungen so korrigiert werden, dass die physikalische Größe des geschmolzenen Harzes an der Harzeinströmungsöffnung in der Form 509 die gleiche wird.
Die Qualität des geformten Artikels wird anhand der Formeigenschaften (Gewicht, Länge, Dicke, Senkmarkierungen, Grate, Verziehungen und dergleichen) und der Oberflächeneigenschaften in der Art von Mängeln im Erscheinungsbild (Schweißen, Silberstreifen, Verbrennungen, Aufhellungen, Beschädigungen, Blasen, Schichtablösungen, Strömungsmarkierungen, Strahlmarkierungen, Farbe und Glanz und dergleichen) und mechanischen und optischen Eigenschaften (Zugfestigkeit, Stoßfestigkeit und dergleichen) beurteilt.
Die Formeigenschaften haben eine starke Korrelation mit der Vorgeschichte des Drucks und der Temperatur und der Formklemmkraft in der Einspritz- und Druckerhaltungsstufe und der Kühlstufe. Die auftretenden Faktoren der Oberflächeneigenschaften hängen vom auftretenden Phänomen ab, die Strömungsmarkierungen und die Strahlmarkierungen haben jedoch beispielsweise eine starke Korrelation mit der Temperatur und der Geschwindigkeit des Harzes in der Einspritzstufe. In Bezug auf die mechanischen und optischen Eigenschaften muss beispielsweise die Zugfestigkeit bei einem Bruchtest beurteilt werden und wird daher mit anderen korrelierenden Qualitätsindikatoren in der Art des Gewichts beurteilt.
Bei den Formungsbedingungen werden den Stufen beim Spritzgießprozess entsprechende Parameter konfiguriert. Für die Mess- und Erweichungsstufe werden die Messposition, das Rücksaugen, der Staudruck, die Staudruckgeschwindigkeit, die Drehgeschwindigkeit und dergleichen konfiguriert. Für die Einspritz- und Druckerhaltungsstufe werden der Druck, die Temperatur, die Zeit und die Geschwindigkeit konfiguriert. Für die Einspritz- und Druckerhaltungsstufe werden auch die Schneckenposition (VP-Schaltposition), an der das Einspritzen und die Druckerhaltung geschaltet werden, und die Kraft des Klemmens der Form 509 konfiguriert. Für die Kühlstufe wird die Kühlzeit nach der Druckerhaltung konfiguriert. Als sich auf die Temperatur beziehende Parameter werden die Temperatur der mehreren Heizungen 506, die Temperatur und die Strömungsrate eines Kühlmittels zur Kühlung der Form 509 und dergleichen konfiguriert.
4 zeigt ein Flussdiagramm eines Beispiels eines vom Spritzgießsystem 1 ausgeführten Spritzgießverfahrens. In den Zeichnungen wird die Spritzgießmaschine als Formungsmaschine abgekürzt. In 4 wird die erste Form als eine spezifizierte Form bezeichnet und wird die erste Spritzgießmaschine als eine spezifizierte Formungsmaschine bezeichnet.
Das Herstellungsbehandlungssystem 2 erhält den Bestellstatus und den Lagerstatus als Informationen zur Spezifikation des Herstellungsplans von der durch die GUI-Einheit 40 implementierten Herstellungsplan-Behandlungseinheit 21 (S1). Beispielsweise erzeugt der Bediener den Herstellungsplan durch Spezifizieren der optimalen Herstellungsspezifikationen, der Menge und des Zeitraums anhand des Bestellstatus und des Lagerstatus, die auf der GUI (S1) angezeigt werden. Alternativ kann der Herstellungsplan durch Einführen eines mathematischen Planungsmodells und eines Algorithmus zum Optimieren der Logistik insgesamt automatisch erzeugt werden.
Das Fertigungsausführungssystem 3 erhält den Herstellungsplan von der durch die GUI-Einheit 40 implementierten Fertigungsbedingungs-Bestimmungseinheit 31 und bestimmt die Fertigungsbedingungen (S2). Beispielsweise bestimmt der Bediener die optimale Kombination der ersten Spritzgießmaschine und der ersten Form und dergleichen anhand des Herstellungsplans und des Betriebsstatus der Spritzgießmaschine in der Fertigungsanlage 5. Alternativ können die Fertigungsbedingungen auch automatisch durch Einführen eines mathematischen Planungsmodells und eines Algorithmus zum Optimieren der Herstellungswirksamkeit spezifiziert werden.
Die Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Erfassungseinheit 33 stellt unter Bezugnahme auf das tatsächliche Herstellungsergebnis, das von der in Schritt S2 spezifizierten ersten Form erhalten wurde und in der Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Speichereinheit 32 aufgezeichnet ist, fest, ob ein tatsächliches Herstellungsergebnis existiert (S3). Wenn dieses Ergebnis nicht existiert (S3: Nein), gibt die Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Erfassungseinheit 33 eine Formungsbedingungs-Festlegungsanforderung an die Fertigungsausführungs-Anweisungseinheit 34 aus (S4). Wenn dieses Ergebnis existiert (S3: JA), wird die Verarbeitung in Schritt S5 fortgesetzt.
Wenn die Formungsbedingungs-Festlegungsanforderung von der Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Erfassungseinheit 33 eingegeben wird, weist die Fertigungsausführungs-Anweisungseinheit 34 die Fertigungsanlage 5 an, die Formungsbedingungen festzulegen (S4). Beispielsweise prüft der Bediener in der Formungsbedingungs-Erzeugungseinheit 52 die Anweisung zum Festlegen der Formungsbedingungen von der durch die GUI-Einheit 40 implementierten Fertigungsausführungseinheit 51. Dann leitet der Bediener die optimalen Formungsbedingungen ab, mit denen fehlerfreie Produkte durch Ausführen des Spritzgießprozesses mit der Kombination der ersten Spritzgießmaschine und der ersten Form stabil erhalten werden können (S4). Es sei bemerkt, dass die Anzahl der Wiederholungen des Spritzgießprozesses (die Anzahl der Versuche und Irrtümer) bei der Festlegung der Formungsbedingungen verringert werden kann, indem die optimalen Formungsbedingungen in Schritt S4 vorab durch die Harzströmungsanalyse theoretisch abgeleitet werden.
Die Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Erfassungseinheit 33 stellt unter Bezugnahme auf das tatsächliche Herstellungsergebnis, das durch die in Schritt S2 spezifizierte Kombination der ersten Spritzgießmaschine und der ersten Form, wie in der Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Speichereinheit 32 aufgezeichnet, erhalten wurde, fest, ob ein tatsächliches Herstellungsergebnis existiert (S5). Wenn dieses Ergebnis nicht existiert (S5: Ja), gibt die Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Erfassungseinheit 33 das erhaltene tatsächliche Herstellungsergebnis an die Fertigungsausführungs-Anweisungseinheit 34 aus (S7). Wenn dieses Ergebnis nicht existiert (S5: Nein), weist die Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Erfassungseinheit 33 die Korrigierte-Formungsbedingungs-Erfassungseinheit 35 an, die korrigierten Formungsbedingungen zu erhalten (S5).
Die Korrigierte-Formungsbedingungs-Erfassungseinheit 35 gibt die erste Spritzgießmaschine, die erste Form, die zweite Spritzgießmaschine, mit der ein tatsächliches Herstellungsergebnis in Kombination mit der ersten Form erhalten wurde, und das tatsächliche Herstellungsergebnis, das durch die Kombination der zweiten Spritzgießmaschine und der ersten Form, die durch die Fertigungsbedingungs-Bestimmungseinheit 31 spezifiziert wurde, erhalten wurde, in das Formungsbedingungs-Korrektursystem 4 ein, um dadurch die Erzeugung der korrigierten Formungsbedingungen zu bewirken (S6). Die Korrigierte-Formungsbedingungs-Erfassungseinheit 35 gibt die erzeugten korrigierten Formungsbedingungen an die Fertigungsausführungs-Anweisungseinheit 34 aus (S6).
Das Fertigungsausführungssystem 3 gibt die Fertigungsausführungsanweisung einschließlich der in Schritt S2 spezifizierten Fertigungsbedingungen und des in Schritt S5 eingegebenen tatsächlichen Herstellungsergebnisses oder der in Schritt S6 eingegebenen korrigierten Formungsbedingungen von der Fertigungsausführungs-Anweisungseinheit 34, die durch die GUI-Einheit 40 implementiert ist, an die Fertigungsanlage 5 aus (S7).
Beispielsweise kann der Bediener die Fertigungsbedingungen und das tatsächliche Herstellungsergebnis oder die spezifizierten korrigierten Formungsbedingungen prüfen und die Fertigungsausführungsanweisung der Fertigungsanlage 5 bereitstellen, wenn im Inhalt kein Problem gefunden wird. Alternativ können die Formungsbedingungen, bei denen Maschinendifferenzen korrigiert wurden, selbst dann bereitgestellt werden, wenn der Bediener den Inhalt des tatsächlichen Herstellungsergebnisses oder die spezifizierten korrigierten Formungsbedingungen nicht prüft.
Der Bediener prüft den Inhalt der Herstellungsausführungsanweisung durch die Fertigungsausführungseinheit 51, die durch die GUI-Einheit 40 implementiert ist, und führt den Spritzgießprozess durch die vorgeschriebene Kombination der Spritzgießmaschine, der Form und der Formungsbedingungen aus (S7).
Wenn die Qualität des durch den in Schritt S4 oder Schritt S7 ausgeführten Spritzgießprozess erhaltenen geformten Artikels zufrieden stellend ist, registriert die Einheit 53 zur Inspektion der Qualität geformter Artikel beispielsweise die Fertigungsbedingungen, die Kombination der Spritzgießmaschine und der Form, die Formungsbedingungen und das Inspektionsergebnis der Qualität des geformten Artikels mit der Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Lerneinheit 36 (S8). Die GUI-Einheit 40 kann bei der Informationsregistrierung mit der Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Lerneinheit 36 verwendet werden. Daher kann die Herstellung, wenn beim nächsten Mal die gleiche Kombination der Spritzgießmaschine und der Form als Fertigungsbedingung spezifiziert wird, auf der Grundlage des in der Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Speichereinheit 32 gespeicherten tatsächlichen Herstellungsergebnisses ausgeführt werden.
5 zeigt eine Skizze eines Experimentbeispiels 6, wodurch die Wirkung dieser Ausführungsform getestet wird. Der Experimentzustand ist auf der Oberseite von 5 dargestellt. Eine Tabelle 65 des Experimentergebnisses ist auf der Unterseite von 5 dargestellt. Die Tabelle 65 weist einige eingegebene Werte der Formungsbedingungen und der Beurteilungsergebnisse eines Testexperiments auf.
Bei der auf der Oberseite von 5 dargestellten Formstruktur 60 strömt das Harz von einem Einguss 61 durch ein Zweipunkt-Seitentorvorfahren in den Hohlraum. Beim tatsächlichen Formungsexperiment wurden ein Drucksensor und ein Harztemperatursensor (beide nicht dargestellt) in einem Sensoranordnungsabschnitt 62 des Angusskanals angeordnet. Ein Formpositionssensor (nicht dargestellt) wurde in einem Sensoranordnungsabschnitt 64 im Mittelabschnitt eines Hohlraums 63 angeordnet.
Beim Experimentbeispiel 6 wurden zeitliche Änderungen des Drucks und der Temperatur im Hohlraum 63 erfasst. Beim Experimentbeispiel 6 wurden zeitliche Änderungen des Formverschiebungsbetrags erfasst.
Anhand der beim Experimentbeispiel 6 erfassten Daten wurden ein Spitzenwert (der Spitzendruck in der Zeichnung) des Drucksensors und ein Spitzenwert (die Spitzentemperatur des Harzes in der Zeichnung) des Temperatursensors als „Merkmalsstärke“ erfasst. Das Gewicht des erhaltenen geformten Artikels wurde als Indikator der Qualität des geformten Artikels gemessen. Polypropylen wurde als Formungsmaterial verwendet. Als Spritzgießmaschinen wurden eine elektrische Spritzgießmaschine (nachstehend als Formungsmaschine IMB bezeichnet), deren maximale Formklemmkraft 55 t betrug und deren Schneckendurchmesser 25 mm betrug, und eine elektrische Spritzgießmaschine (nachstehend als Formungsmaschine IMA bezeichnet), deren maximale Formklemmkraft 50 t betrug und deren Schneckendurchmesser 26 mm betrug, verwendet.
Experimente wurden für insgesamt drei Fälle ausgeführt, nämlich Fälle, in denen die gleichen Formungsbedingungen in die Formungsmaschine IMA und die Formungsmaschine IMB eingegeben wurden, und einen Fall, in dem korrigierte Formungsbedingungen für die Formungsmaschine IMB auf der Grundlage der vorab erhaltenen der Formungsmaschine eigenen Informationen erzeugt wurden und in die Formungsmaschine IMB eingegeben wurden.
Es sei bemerkt, dass der Durchmesser der Schnecke 602 bei der Formungsmaschine IMA und der Schneckendurchmesser bei der Formungsmaschine IMB verschieden waren und daher die Einspritzgeschwindigkeiten umgewandelt wurden, so dass die Einspritzraten gleich wurden (während die Einspritzgeschwindigkeit der Formungsmaschine IMA 32,4 mm/s betrug, wurde die Einspritzgeschwindigkeit der Formungsmaschine IMB auf 30 mm/s gesetzt. Die Einspritzrate wurde für beide Fälle 17,2 cm³/s). Parameter, die sich auf die Mess-/Erweichungsstufe bezogen, wurden ähnlich umgewandelt und eingegeben.
Anhand der auf der Unterseite von 5 dargestellten Tabelle 65 wurden Fälle, in denen die gleichen Formungsbedingungen in die Formungsmaschine IMA und die Formungsmaschine IMB eingegeben wurden, verglichen. Der Spitzendruck und die Spitzentemperatur des Harzes waren bei der Formungsmaschine IMB geringer. Wenn die korrigierten Formungsbedingungen in die Formungsmaschine IMA eingegeben wurden, waren die Differenzen des Spitzendrucks und der Spitzentemperatur des Harzes zwischen der Formungsmaschine IMA nach der Korrektur und der Formungsmaschine IMB, wie auf der rechten Seite der Tabelle 65 dargestellt, demgegenüber jedoch fast verschwunden. Dementsprechend wurde der Gewichtsfehler der durch die Formungsmaschine IMA und die Formungsmaschine IMB erhaltenen geformten Artikel nach der Korrektur um 0,65 % verbessert. Dieses Ergebnis wurde durch Eingeben der korrigierten Formungsbedingungen, bei denen der Erhaltungsdruck und die Harztemperatur auf der Grundlage der vorab erhaltenen der Formungsmaschine eigenen Informationen in die Spritzgießmaschine IMA korrigiert wurden, erhalten.
6 ist ein Blockdiagramm eines Beispiels eines Verfahrens zum Erfassen der der Spritzgießmaschine eigenen Informationen. Das in 6 dargestellte Verfahren zum Erfassen der der Formungsmaschine eigenen Informationen wird unter Verwendung einer „Form mit einem Sensor“ oder einer „Form mit einem eingebauten Sensor“ implementiert, wobei ein Sensor, der eine vorgegebene physikalische Größe an einer vorgegebenen Position misst, bereitgestellt ist, wie auch mit Bezug auf 5 beschrieben.
Zuerst wird eine physikalische Größe in einem vorgegebenen Abschnitt in der Form durch Eingeben einer frei gewählten Formungsbedingung 701 in eine tatsächliche Spritzgießmaschine 702 erhalten. Die Spritzgießmaschine 702 entspricht der mit Bezug auf 3 beschriebenen Spritzgießmaschine 50.
Die Formungsbedingung 701 braucht nicht unbedingt eine einzige Bedingung zu sein und kann durch mehrere Bedingungen gegeben sein. Die physikalische Größe kann unter verschiedenen Formungsbedingungen erhalten werden, solange fehlerfreie Produkte in Bezug auf die Qualität geformter Artikel erhalten werden können.
Die Maschinendifferenz der Spritzgießmaschine kann von den Konfigurationswerten der Harztemperatur oder des Erhaltungsdrucks abhängen und daher nicht wirksam sein, wenn sie unter einer einzigen Formungsbedingung erhalten wird. Die Formungsbedingung 701 ist vorzugsweise eine Bedingung, bei der die Druckerhaltung nach dem Schließen des Tors abgeschlossen ist. Dies liegt daran, dass dann keine Befürchtungen auftreten, dass das Harz von einem Torabschnitt zurückfließen könnte und dass die Fülldichte des geformten Artikels abnehmen kann, wenn die Druckerhaltungszeit nicht ausreicht, und dass die Druckerhaltung vor dem Schließen des Tors abgeschlossen ist. In diesem Fall ist die Beurteilung der Korrelation mit der Qualität des geformten Artikels schwierig.
Es gibt ein Verfahren, bei dem ein Sensor 705 in einer Formungsmaschine oder ein forminterner Sensor 706 verwendet wird, um das Formungsphänomen in der tatsächlichen Spritzgießmaschine 702 zu erfassen. Ein Beispiel des Sensors 705 in der Formungsmaschine ist die in 3 dargestellte Lastzelle 510.
Wenn der Sensor 705 in der Formungsmaschine verwendet wird, wird der Druckverlust durch den Einspritzmechanismus indirekt durch Ausführen eines Luftschusses gemessen, wobei beispielsweise ein Einspritzen ohne Anbringen einer Form 703 erfolgt und die Ausgabe der Lastzelle 510 zu dieser Zeit beobachtet wird. Alternativ wird ein Sensor an der Düsenposition installiert und wird der Zustand des Harzes kurz vor dem Einströmen in die Form gemessen. Wenn die Harztemperatur gemessen wird, kann die durch den Luftschuss erhaltene Temperatur des Harzes direkt durch ein Thermometer oder dergleichen gemessen werden.
Wenn der form interne Sensor 706 verwendet wird, kann ein tatsächlicher Messwert 708 der physikalischen Größe durch direktes Messen des Formungsphänomens in der Form 703 durch Anordnen eines Sensors an einer frei gewählten Position in der Form 703 erhalten werden. Es sei bemerkt, dass die Qualität eines geformten Artikels 704 durch Produktqualitätsinspektion 707 erhalten werden kann.
Die Merkmalsstärke wird anhand der erhaltenen physikalischen Größe erhalten (709). Jede physikalische Größe wird als zeitliche Änderung beim Spritzgießprozess erhalten, so dass sich die physikalische Größe nur schwer direkt beurteilen lässt. Dementsprechend kann die Maschinendifferenz der Spritzgießmaschine 702 gemäß dieser Ausführungsform durch Erhalten der Merkmalsstärke, welche die Qualität des geformten Artikels beeinflussen kann, anhand der zeitlichen Änderung der physikalischen Größe quantitativ beurteilt werden.
Gemäß dieser Ausführungsform werden die erhaltene Merkmalsstärke und die frei gewählte Formungsbedingung, die zuerst eingegeben wird, einander zugeordnet und in einer Datenbank 710 für der Formungsmaschine eigene Informationen aufgezeichnet. Die Datenbank 710 für der Formungsmaschine eigene Informationen entspricht der Speichereinheit 41 für der Formungsmaschine eigene Informationen aus 1.
Messergebnisse des mit Bezug auf 5 beschriebenen Experimentbeispiels werden mit Bezug auf die 7, 8, 9 und 10 beschrieben. Die 7 und 8 sind Messergebnisse bei der Formstruktur 60, wenn die tatsächlichen Messwerte der physikalischen Größen unter Verwendung des forminternen Sensors 706 erhalten werden.
Wie vorstehend beschrieben, wurden bei diesem Experiment die Spitzenwerte des Drucksensors und des Harztemperatursensors im Sensoranordnungsabschnitt 62 des Angusskanals erhalten. Die durch Rhombusmesspunkte angegebene „Formungsmaschine IMA“ ist eine Spritzgießmaschine, deren maximale Formklemmkraft 50 t beträgt und deren Schneckendurchmesser 26 mm beträgt, wie vorstehend beschrieben. Die durch x-Markierungs-Messpunkte angegebene „Formungsmaschine IMB“ ist eine Spritzgießmaschine, deren maximale Formklemmkraft 55 t beträgt und deren Schneckendurchmesser 25 mm beträgt, wie vorstehend beschrieben. Das Experiment wurde für mehrere Erhaltungsdrücke und eingegebene Werte der Harztemperatur ausgeführt.
7 zeigt die Spitzendrücke der Drucksensoren in Bezug auf Konfigurationswerte der Erhaltungsdrücke. Wie in 7 dargestellt ist, wurden durch den Druckverlust infolge des Einspritzmechanismus Werte der Spitzendrücke kleiner als die Konfigurationswerte der Erhaltungsdrücke. Bei den beiden Formungsmaschinen IMA und IMB waren Neigungen der erhaltenen Konfigurationswerte der Erhaltungsdrücke und der Spitzendrücke verschieden. Daher wird bevorzugt versucht, die Maschinendifferenz des Drucks mit mehreren Formungsbedingungen zu erhalten.
8 zeigt Spitzentemperaturen der Harztemperatursensoren in Bezug auf Konfigurationswerte der Harztemperaturen. Wie in 8 dargestellt ist, unterschieden sich die Werte der Spitzentemperaturen in Bezug auf die Konfigurationswerte zwischen der Formungsmaschine IMA und der Formungsmaschine IMB infolge der unterschiedlichen Einspritzmechanismen. Wie vorstehend beschrieben, kann die Maschinendifferenz an Stellen in der Nähe der Formeinströmungsöffnungen durch Erhalten der tatsächlichen Messwerte der physikalischen Größen unter Verwendung des forminternen Sensors 706 direkt beurteilt werden. Dadurch kann die Merkmalsstärke der physikalischen Größe, die für das Ableiten der korrigierten Formungsbedingungen erforderlich ist, genau erhalten werden.
Die 9 und 10 sind Graphiken, die zeigen, dass die tatsächliche Formklemmkraft selbst dann ungenügend ist, wenn die berechnete erforderliche Formklemmkraft entsprechend den Formungsbedingungen ausgelegt wird. Die Gestalt oder die Struktur der Form 60, die beim Experiment verwendet wird, entspricht der in 5 dargestellten. Wie in 5 dargestellt ist, wurde der Formpositionssensor (nicht dargestellt), der die zeitliche Änderung eines sehr kleinen Formverschiebungsbetrags beim Spritzgießprozess messen kann, im Sensoranordnungsabschnitt 64 der Form 60 bereitgestellt und wurde das Formen durch Messen der Formklemmkraft als Parameter durch den Formpositionssensor ausgeführt.
In 9 beträgt die Projektionsfläche der Formstruktur 60 etwa 50 Quadratzentimeter. Die dabei erforderliche Formklemmkraft F wird durch den nachstehenden Ausdruck 1 erhalten.
$F = PA$
Hier repräsentiert „F“ die erforderliche Formklemmkraft, repräsentiert „P“ den Druck im Hohlraum und repräsentiert „A“ die Projektionsfläche. Als Druck im Hohlraum wird der höhere Wert vom Einspritzdruck unter den eingegebenen Formungsbedingungen und vom Druck in der Druckerhaltungsstufe verwendet. Alternativ wird der tatsächlich im Hohlraum angewendete Druck unter Berücksichtigung des Druckverlusts in der Spritzgießmaschine, im Angießer in der Form und des Druckverlusts eines Angusskanalabschnitts verwendet. Beispielsweise können durch Messen des Drucks im Hohlraum erhaltene Werte verwendet werden, wie in 7 dargestellt ist.
Die durch Ausdruck 1 berechnete notwendige Formklemmkraft beträgt 30 t, wenn der Druck auf 60 MPa gehalten wird. Daher wird die Formungsqualität nicht durch die in 9 dargestellten Bedingungen beeinflusst. Wenn der Erhaltungsdruck 50 MPa oder mehr beträgt, kehrte der Formverschiebungsbetrag jedoch selbst in der Kühlstufe nicht zu seinem ursprünglichen Wert zurück, und es verblieben etwa 10 µm bis 30 µm. In diesem Fall wird die Qualität des geformten Artikels beispielsweise durch darin erzeugte Grate beeinträchtigt, oder das Gewicht wird zu hoch.
9 zeigt Messwerte des Formverschiebungsbetrags, wenn die Formklemmkraft 40 t beträgt und der Erhaltungsdruck innerhalb des Bereichs von 20 MPa bis 60 MPa geändert wird. Wie in 9 dargestellt ist, erreicht der Formverschiebungsbetrag in der Einspritzstufe eine Spitze. Dann kehrt die Form in der Druckerhaltungsstufe allmählich zur ursprünglichen Position zurück. Es wurde ursprünglich davon ausgegangen, dass der Formverschiebungsbetrag in der Kühlstufe zu seinem ursprünglichen Wert zurückkehrt, wenn die Formklemmkraft ausreicht.
10 zeigt den Restbetrag der Formverschiebung in der Kühlstufe, wenn der Erhaltungsdruck geändert wird, während die Formklemmkraft von 20 t bis 40 t reicht. Wie in 10 dargestellt ist, ist verständlich, dass der Restbetrag der Formverschiebung von der Formklemmkraft abhängt. Wenn der Druck bei 40 MPa gehalten wurde, blieb die Formverschiebung beispielsweise in etwa konstant, wenn die Formklemmkraft 20 t betrug.
Wie vorstehend beschrieben wurde, treten bei den jeweiligen Spritzgießmaschinen Differenzen auf, so dass befürchtet wird, dass eine hohe Qualität nur aufrechterhalten werden kann, indem die berechnete erforderliche Formklemmkraft unter den Formungsbedingungen konfiguriert wird. Dies liegt daran, dass befürchtet wird, dass die Formklemmkraft ungenügend werden kann und dass tatsächlich Grate oder dergleichen erzeugt werden können.
Dementsprechend können gemäß dieser Ausführungsform die korrigierten Formungsbedingungen, mit denen die Qualität des geformten Artikels gewährleistet werden kann, ausgewählt werden, indem vorab eine wirksame Formklemmkraft experimentell erhalten wird, die der Spritzgießmaschine eigen ist, mit der eine Formung ausgeführt werden kann, ohne dass die Formklemmkraft in Bezug auf einen Konfigurationswert der Formklemmkraft der Spritzgießmaschine unzureichend ist.
Es wird ein Verfahren zur Ableitung der der Spritzgießmaschine eigenen wirksamen Formklemmkraft beschrieben. Wie im Beispiel aus 7 dargestellt ist, werden Schwellenwerte der Formklemmkraft und des Drucks in der Form anhand ausgegebener Werte des an einer Teilungsebene der Form 60 bereitgestellten Formpositionssensors abgeleitet.
Das Spritzgießen erfolgt unter Verwendung des Drucks in der Einspritz- und Druckerhaltungsstufe als Parameter, und es wird die zeitliche Änderung des Formverschiebungsbetrags aufgezeichnet. Wie in den 9 und 10 dargestellt ist, wird in der Kühlstufe für die Form der restliche Formverschiebungsbetrag aufgezeichnet.
Die erforderliche Formklemmkraft (die in der Form ausgeübte Kraft) in Bezug auf den Konfigurationswert des Erhaltungsdrucks wird auf der Grundlage von Ausdruck 1 berechnet. Zu dieser Zeit wird ein Minimalwert des Erhaltungsdrucks, bei dem der Restbetrag der Formverschiebung auf einen Betrag abnimmt, der die Qualität des geformten Artikels nicht beeinträchtigt, erhalten. Die in der Form beim Minimalwert des Erhaltungsdrucks ausgeübte Kraft wird als der Spritzgießmaschine eigene wirksame Formklemmkraft in der Datenbank 710 der Spritzgießmaschine eigener Informationen aufgezeichnet.
Zu dieser Zeit wird die Beziehung zwischen der wirksamen Formklemmkraft und dem Konfigurationswert der Formklemmkraft durch Ausführen eines Formens, während der Wert der Formklemmkraft geeignet geändert wird, erhalten. Dadurch kann eine Formklemmkraft, mit der eine Qualität eines geformten Artikels erhalten werden kann, die stabiler als im Stand der Technik ist, unter Berücksichtigung des sehr kleinen Betrags der Formverschiebung, wodurch die Qualität des geformten Artikels beeinträchtigt wird, konfiguriert werden.
Die in Bezug auf den Konfigurationswert des Erhaltungsdrucks in der Form ausgeübte Kraft kann unter Verwendung des Konfigurationswerts des Erhaltungsdrucks anhand Ausdruck 1 berechnet werden. Die in Bezug auf den Konfigurationswert des Erhaltungsdrucks in der Form ausgeübte Kraft kann auch durch Vorhersagen des auf die Form ausgeübten Drucks durch eine Strömungsanalyse anhand des nachstehenden Ausdrucks 2 berechnet werden:
$F = \sum PiAi$
Das Suffix (die Variable) eines Summationssymbols Σ ist „i“. Hier repräsentiert „i“ die Anzahl der durch Unterteilen der Gesamtprojektionsfläche im Analysemodell erhaltenen Segmente. Zusätzlich repräsentiert „Pi“ einen Durchschnittsdruck der Segmente. Ferner repräsentiert „Ai“ die Fläche jedes Segments.
Bei der Formung kann zum Erhalten einer wirksamen Formklemmkraft ein Maximalwert des Drucks durch tatsächliches Einbringen eines Drucksensors in die Form erhalten werden. Dadurch kann die erforderliche Formklemmkraft unter Berücksichtigung des tatsächlich auf die Form ausgeübten Drucks anhand Ausdruck 1 berechnet werden. Dadurch kann die der Spritzgießmaschine eigene wirksame Formklemmkraft selbst wenn Ausdruck 1 verwendet wird, genau konfiguriert werden.
Es wird ein form interner Abschnitt (nachstehend als Messabschnitt bezeichnet) beschrieben, bei dem eine vom Formverschiebungsbetrag verschiedene physikalische Größe gemessen wird. Es ist bevorzugt, dass der Messabschnitt bei jeder Formstruktur zumindest einen Eingriffsabschnitt oder einen Angusskanalabschnitt von der Harzeinströmungsöffnung in der Form bis zur Innenseite des Hohlraums aufweist.
Das Innere des Hohlraums kann der Messabschnitt sein, es muss jedoch ein Druckverlust von der Harzeinströmungsöffnung bis zum Hohlraum berücksichtigt werden, wenn die der Formungsmaschine eigenen Informationen mit der vorstehend erwähnten Prozedur abgeleitet werden. Daher muss die Analysegenauigkeit von der Harzeinströmungsöffnung bis ins Innere des Hohlraums garantiert werden.
Wenn eine Messung durch Bereitstellen eines Sensors im Hohlraum ausgeführt wird, besteht eine Befürchtung, dass eine Markierung infolge der Form des Sensors im geformten Artikel verbleiben kann. Daher ergibt sich eine Beschränkung, nach der der Sensor nicht an einer Stelle eingeführt werden kann, an der ein gutes Aussehen erforderlich ist.
Dementsprechend können die der Formungsmaschine eigenen Informationen gemäß dieser Ausführungsform bequem und mit hoher Genauigkeit durch Festlegen des Eingussabschnitts oder des Angusskanalabschnitts, der in der Nähe der Harzeinströmungsöffnung liegt und bei dem kein gutes Aussehen erforderlich ist, als Messabschnitt erhalten werden.
Zusätzlich zum Eingussabschnitt und zum Angusskanalabschnitt können Abschnitte, in denen charakteristische Strömungen beobachtet werden können, wie ein distaler Endabschnitt der Strömung, ein Harzzusammenfügungsabschnitt (Schweißabschnitt) und ein Abschnitt direkt unter dem Tor im Hohlraum als Messabschnitte verwendet werden. In diesem Fall können der Formungsmaschine eigene Informationen mit höherer Genauigkeit anhand der von mehreren Sensoren erhaltenen physikalischen Größe erhalten werden.
Beispielsweise kann die Strömungsgeschwindigkeit des geschmolzenen Harzes anhand des Durchgangszeitpunkts der Strömungsfront an den mehreren Messabschnitten erhalten werden, so dass die der Formmaschine eigenen Informationen in Bezug auf die Geschwindigkeit des geschmolzenen Harzes abgeleitet werden können. Durch Messen des Drucks und der Temperatur zu dieser Zeit kann die Viskosität des geschmolzenen Harzes in der Form geschätzt und mit einem Analysemodell verglichen werden.
Es sei bemerkt, dass die geeigneten Messabschnitte von der Formstruktur und von der zu messenden physikalischen Größe abhängen. Falls als physikalische Größe nicht der Formverschiebungsbetrag gemessen werden soll, ist der Eingussabschnitt falls möglich der bevorzugte Messabschnitt für eine Formstruktur. Es sei bemerkt, dass der Ausdruck „bevorzugt“ in dieser Beschreibung lediglich bedeuten soll, dass dabei eine bevorzugte Wirkung erwartet wird, wobei dies nicht bedeuten soll, dass die Konfiguration unbedingt notwendig ist.
Wenn sich ein Sensor in Bezug auf den Formentwurf nur schwer im Eingussabschnitt bereitstellen lässt, kann der Sensor lediglich im Angusskanalabschnitt angeordnet werden. Bei einem direkten Tor gibt es keinen Angusskanalabschnitt, so dass ein Abschnitt, der dem Tor vom Hohlraum aus betrachtet möglichst nahe liegt, als Messabschnitt ausgewählt wird.
In einem Seitentor, einem Sprungtor, einem Unterseeboottor und einem Bananentor wird der Sensor an einem Angusskanalabschnitt direkt unter einem Eingussabschnitt, einem Angusskanalabschnitt direkt vor einem Tor oder dergleichen angeordnet. Im Fall eines Stifttors muss einfallsreich vorgegangen werden, um den Sensor anzuordnen, weil die Struktur drei Platten aufweist, der Sensor wird jedoch beispielsweise an einem Angusskanalabschnitt direkt unter einem Eingussabschnitt angeordnet. Im Fall des Stifttors kann zur Messung ein als Messabschnitt verwendeter nicht mit dem Hohlraum gekoppelter Blind-Angusskanal bereitgestellt werden. Durch Bereitstellen eines eigens für die Messung vorgesehenen Abschnitts wird die Flexibilität des Formentwurfs verbessert. Im Fall eines Filmtors und eines Fächertors wird der Sensor vor der Einströmung in den Torabschnitt an einem Angusskanalabschnitt angeordnet.
Es sei bemerkt, dass die Messung des Formverschiebungsbetrags vorzugsweise an einer Position in der Nähe des Mittelabschnitts der Hohlraumfläche der Form ausgeführt wird, wie beispielsweise an der Anordnungsposition 64 des Formpositionssensors in 5 dargestellt ist. Bei einer Form mit einem Ausstoßmechanismus ist der Formverschiebungsbetrag in einem Mittelabschnitt gewöhnlich größer als in einem Randabschnitt, der die Formklemmkraft von der Formungsmaschine direkt empfängt, weil der Mittelabschnitt durch die Biegung der Form infolge des Drucks des Harzes beeinflusst wird.
Es werden als physikalische Größe gemessene Parameter beschrieben. Gemäß dieser Ausführungsform werden zur Ableitung der korrigierten Formungsbedingungen zumindest der Formverschiebungsbetrag, der Druck und die Temperatur gemessen. Bei der Messung des Formverschiebungsbetrags, des Drucks und der Temperatur können ein Formpositionssensor, ein form interner Drucksensor, ein Formoberflächentemperatursensor, ein Harztemperatursensor und dergleichen verwendet werden. Als Harztemperatursensor kann ein Kontakt-Temperatursensor in der Art eines Thermoelements und/oder ein kontaktfreier Temperatursensor in der Art eines Infrarotstrahlungsthermometers verwendet werden.
Es werden die zeitlichen Änderungen des Formverschiebungsbetrags, des Drucks und der Temperatur als physikalische Größe während des Spritzgießprozesses aufgezeichnet. Wenn der Formverschiebungsbetrag nicht gemessen wird, ist zu befürchten, dass die Formklemmkraft infolge der der Spritzgießmaschine eigenen Maschinendifferenz unzureichend werden kann und dass die Formung und die Qualität des geformten Artikels beeinträchtigt werden können. Selbst wenn die korrigierten Formungsbedingungen unter Verwendung des Drucks und/oder der Temperatur als Beurteilungsstandard abgeleitet werden, ergeben sich Bedenken, dass die Qualitäten der erhaltenen geformten Artikel abweichen, wenn beide Parameter von den Konfigurationswerten, wie in 8 gezeigt, abweichen. Daher können die korrigierten Formungsbedingungen durch Messen zumindest des Formverschiebungsbetrags, des Drucks und der Temperatur mit hoher Genauigkeit erhalten werden.
Das Spritzgießsystem 1 kann zusätzlich zum Formverschiebungsbetrag, zur Temperatur und zum Druck die Strömungsfrontgeschwindigkeit und den Durchgangszeitpunkt der Strömungsfront erfassen. Von einem die Geschwindigkeit und den Durchgang der Strömungsfront erfassenden Sensor können an Stelle der zeitlichen Änderungen während des Spritzgießprozesses Informationen über den Durchgangszeitpunkt der Strömungsfront erhalten werden. Wenn der Durchgangszeitpunkt der Strömungsfront erhalten wird, werden wenigstens zwei Sensoren bereitgestellt und werden die Durchgangszeitpunkte des Harzes zwischen zwei Punkten miteinander verglichen. Durch Erfassen der Geschwindigkeit der Strömungsfront und des Durchgangszeitpunkts kann die Einspritzgeschwindigkeit genauer beurteilt werden.
Es wird die Merkmalsstärke der physikalischen Größe beschrieben. Bei der Ableitung der korrigierten Formungsbedingungen gemäß dieser Ausführungsform können beispielsweise der Formverschiebungsbetrag nach dem Ende der Kühlstufe, der Integralwert und der Maximalwert des Drucks und der Maximalwert der Temperatur verwendet werden. Der Formverschiebungsbetrag nach dem Ende der Kühlstufe wird benötigt, um eine Formklemmkraft zu bilden, damit keine Formverschiebung auftritt, die groß genug ist, um die Qualität des geformten Artikels zu beeinträchtigen. Der Maximalwert des Drucks wird benötigt, um den Druckverlust durch den Einspritzmechanismus zu beurteilen. Wenn jedoch nur veranlasst wird, dass die Maximalwerte der Drücke übereinstimmen, kann die Qualität des geformten Artikels beeinträchtigt werden, wenn die zeitlichen Änderungen der Harztemperaturen in der Druckerhaltungsstufe wegen der Druckverteilungen im Hohlraum voneinander verschieden sind. Demgemäß können die korrigierten Formungsbedingungen durch Erhalten des Integralwerts des Drucks während des Spritzgießprozesses unter Berücksichtigung des Einflusses der Temperaturänderung während des Prozesses mit hoher Genauigkeit abgeleitet werden.
Der Formungsvorgang und die Qualität des geformten Artikels können beeinträchtigt werden, wenn die korrigierten Formungsbedingungen nur unter Verwendung der beispielsweise anhand des Drucks erhaltenen Merkmalsstärke abgeleitet werden, wenn die korrigierten Formungsbedingungen durch Ändern der Harztemperatur und dergleichen abgeleitet werden. Daher können die korrigierten Formungsbedingungen, mit denen eine zufrieden stellende Qualität des geformten Artikels erhalten werden kann, durch Erhalten der der Formungsmaschine eigenen Informationen unter Berücksichtigung des Maximalwerts der Temperatur zusätzlich zur anhand des Drucks erhaltenen Merkmalsstärke abgeleitet werden.
Zusätzlich zum vorstehend Erwähnten ist es auch wirksam, den Maximalwert der zeitlichen Ableitung der Druckänderung zu erhalten. Diese Merkmalsstärke weist eine Korrelation mit der momentanen Viskosität des Materials auf. Der Integralwert des Drucks kann durch Aufteilen der Berechnung auf die Einspritzstufe und die Druckerhaltungsstufe berechnet werden. Der Integralwert des Drucks bei der Einspritzstufe hat eine Korrelation mit der durchschnittlichen Viskosität des Materials bei der Einspritzstufe.
Wenn ein Infrarotstrahlungs-Harztemperatursensor verwendet wird, kann der Maximalwert der zeitlichen Ableitung in Bezug auf den Ausgangswert der zeitlichen Änderung des Temperatursensors in der Einspritzstufe erhalten werden. Die Merkmalsstärke hat eine Korrelation mit der Strömungsfrontgeschwindigkeit des geschmolzenen Harzes. Wenn die Strömungsfrontgeschwindigkeit gemessen wird, wird sie direkt als mit der Strömungsgeschwindigkeit korrelierende Merkmalsstärke verwendet. Wenn der Durchgangszeitpunkt der Strömungsfront erhalten wird, wird die Strömungsgeschwindigkeit anhand der Durchgangszeitpunkte zwischen zwei Punkten als Merkmalsstärke berechnet. Durch Aufzeichnen der Beziehung zwischen der Strömungsgeschwindigkeit und dem Konfigurationswert der Einspritzgeschwindigkeit kann die Einspritzgeschwindigkeit genauer korrigiert werden.
Mit Bezug auf die 11 und 12 wird ein Verfahren zur Erzeugung der korrigierten Formungsbedingungen beschrieben. 11 ist ein Flussdiagramm, das Einzelheiten von Schritt S6 in 4 zeigt. Wie vorstehend beschrieben wurde, erhält die Formungsbedingungs-Korrektureinheit 43 in Schritt S6 die der ersten Spritzgießmaschine eigenen Informationen, die der zweiten Spritzgießmaschine eigenen Informationen und das tatsächliche Herstellungsergebnis, das durch die Kombination der zweiten Spritzgießmaschine und der ersten Form erhalten wurde, von der Einheit 42 zum Erfassen der Formungsmaschine eigener Informationen, um dadurch die korrigierten Formungsbedingungen entsprechend der Kombination der ersten Spritzgießmaschine und der ersten Form zu erzeugen.
Die Formungsbedingungs-Korrektureinheit 43 korrigiert die Formklemmkraft (S61). In Schritt S61 bezieht sich die Formungsbedingungs-Korrektureinheit 43 beispielsweise auf den Konfigurationswert der Formklemmkraft der zweiten Spritzgießmaschine und die wirksame Formklemmkraft der zweiten Spritzgießmaschine entsprechend dem Konfigurationswert vom tatsächlichen Herstellungsergebnis. In Schritt S61 bestimmt die Formungsbedingungs-Korrektureinheit 43 ferner den Konfigurationswert der Formklemmkraft der ersten Spritzgießmaschine, so dass die wirksame Formklemmkraft der ersten Spritzgießmaschine gleich der wirksamen Formklemmkraft der zweiten Spritzgießmaschine wird.
Die Formungsbedingungs-Korrektureinheit 43 korrigiert die Harztemperatur (S62). In Schritt S62 bezieht sich die Formungsbedingungs-Korrektureinheit 43 beispielsweise, wie in 8 dargestellt, auf den Konfigurationswert der Harztemperatur der zweiten Spritzgießmaschine und die Harztemperatur an der Formeinströmungsöffnung der zweiten Spritzgießmaschine entsprechend dem Konfigurationswert vom tatsächlichen Herstellungsergebnis. In Schritt S62 bestimmt die Formungsbedingungs-Korrektureinheit 43 ferner den Konfigurationswert der Harztemperatur der ersten Spritzgießmaschine, so dass die Harztemperatur an der Formeinströmungsöffnung der ersten Spritzgießmaschine gleich der Harztemperatur an der Formeinströmungsöffnung der zweiten Spritzgießmaschine wird.
Die Formungsbedingungs-Korrektureinheit 43 korrigiert die Formtemperatur (S63). In Schritt S63 bezieht sich die Formungsbedingungs-Korrektureinheit 43 beispielsweise auf den Konfigurationswert der Kühlmitteltemperatur und den Konfigurationswert der Strömungsrate in einer Formtemperatur-Steuermaschine, die ein Zusatzgerät der zweiten Spritzgießmaschine ist, und die Formtemperatur an der Formeinströmungsöffnung der zweiten Spritzgießmaschine in Bezug auf den Konfigurationswert vom tatsächlichen Herstellungsergebnis. In Schritt S63 bestimmt die Formungsbedingungs-Korrektureinheit 43 ferner den Konfigurationswert der Kühlmitteltemperatur und den Konfigurationswert der Strömungsrate in der Formtemperatur-Einstellmaschine, die ein Zusatzgerät der ersten Spritzgießmaschine ist, so dass die Formtemperatur an der Formeinströmungsöffnung der ersten Spritzgießmaschine gleich der Formtemperatur an der Formeinströmungsöffnung der zweiten Spritzgießmaschine wird.
Die Formungsbedingungs-Korrektureinheit 43 korrigiert die Einspritzgeschwindigkeit und die Druckerhaltungsgeschwindigkeit. In Schritt 64 werden die Geschwindigkeiten durch die Ausdrücke 3 bis 6 korrigiert.
$ATA = (π \times φ A^{\land} 2) / 4$
$ATB = (π \times φ B^{\land} 2) / 4$
$VIA = VIB \times ATB / ATA$
$VHA = VHB \times ATB / ATA$
Hier repräsentiert „ATA“ die Querschnittsfläche der Schnecke der ersten Spritzgießmaschine. Ferner repräsentiert „ATB“ die Querschnittsfläche der Schnecke der zweiten Spritzgießmaschine. Zusätzlich repräsentiert „φA“ den Durchmesser der Schnecke der ersten Spritzgießmaschine. Ferner repräsentiert „φB“ den Durchmesser der Schnecke der zweiten Spritzgießmaschine. Zusätzlich repräsentiert „VIA“ die Einspritzgeschwindigkeit der ersten Spritzgießmaschine. Ferner repräsentiert „VIB“ die Einspritzgeschwindigkeit der zweiten Spritzgießmaschine. Zusätzlich repräsentiert „VHA“ die Druckerhaltungsgeschwindigkeit der ersten Spritzgießmaschine. Ferner repräsentiert „VHB“ die Druckerhaltungsgeschwindigkeit der zweiten Spritzgießmaschine.
Wenn eine Korrelation des Konfigurationswerts der Geschwindigkeit und des tatsächlichen Messwerts der Geschwindigkeit zwischen der ersten Spritzgießmaschine und der zweiten Spritzgießmaschine erhalten wird, wird der Konfigurationswert der Geschwindigkeit korrigiert, so dass die tatsächlichen Messwerte zusätzlich zum vorstehend Erwähnten entsprechend der vorstehend erwähnten Prozedur gleich werden.
Die Formungsbedingungs-Korrektureinheit 43 korrigiert die Messbedingungen (S65). In den Messbedingungen sind die Messposition, die VP-Schaltposition und die Schneckendrehgeschwindigkeit enthalten. In Schritt S65 wird durch die nachstehenden Ausdrücke 7 bis 12 eine Korrektur ausgeführt.
$ATA = (π \times φ A^{\land} 2) / 4$
$ATB = (π \times φ B^{\land} 2) / 4$
$DA = DB \times ATB / ATA$
$DVP, A = DA + SA - (DB + SB - DVP, B) \times ATB / ATA$
$DVP, A = DA + SA - (DB + SB - DVP, B) \times ATB / ATA$
$nA = nB \times DB / DA$
Die Ausdrücke 7 und 8 ähneln den vorstehenden Ausdrücken 3 und 4. Hier repräsentiert „DA“ die Messposition der ersten Spritzgießmaschine. Ferner repräsentiert „DB“ die Messposition der zweiten Spritzgießmaschine. Zusätzlich repräsentiert „DVP,A“ die VP-Schaltposition der ersten Spritzgießmaschine. Ferner repräsentiert „DVP,B“ die VP-Schaltposition der zweiten Spritzgießmaschine. Zusätzlich repräsentiert „SA“ den Rücksaugbetrag der ersten Spritzgießmaschine. Ferner repräsentiert „SB“ den Rücksaugbetrag der zweiten Spritzgießmaschine. Zusätzlich repräsentiert „nA“ die Schneckendrehgeschwindigkeit der ersten Spritzgießmaschine. Ferner repräsentiert „nB“ die Schneckendrehgeschwindigkeit der zweiten Spritzgießmaschine.
Die Formungsbedingungs-Korrektureinheit 43 korrigiert den Erhaltungsdruck und die Druckerhaltungszeit (S66). In Schritt S66 bezieht sich die Formungsbedingungs-Korrektureinheit 43 beispielsweise, wie in 8 dargestellt, auf den Konfigurationswert des Drucks der zweiten Spritzgießmaschine und den Druck an der Formeinströmungsöffnung der zweiten Spritzgießmaschine entsprechend dem Konfigurationswert. Als nächstes wird der Konfigurationswert des Drucks der ersten Spritzgießmaschine spezifiziert, so dass der Druck an der Formeinströmungsöffnung der ersten Spritzgießmaschine gleich dem Druck an der Formeinströmungsöffnung der zweiten Spritzgießmaschine wird.
Durch die vorstehende Prozedur können die korrigierten Formungsbedingungen, mit denen die gleiche Qualität des geformten Artikels erhalten werden kann, für die erste Spritzgießmaschine und die zweite Spritzgießmaschine erzeugt werden. Wenn die Formklemmkraft nicht korrigiert wird, wird beispielsweise befürchtet, dass die Formklemmkraft unzureichend werden kann und dass Grate und dergleichen erzeugt werden können. Wenn der Druck vor der Temperatur korrigiert wird, hängt beispielsweise die zeitliche Änderung des Drucks in der Form von der Temperatur ab, so dass keine genauen der Formungsmaschine eigenen Informationen erhalten werden können.
12 zeigt Tabellen, welche die Korrelation zwischen den Merkmalsstärken der vom forminternen Sensor erhaltenen physikalischen Größen und den Formungsbedingungen für die Korrektur zeigen. In den Tabellen in 12 sind die Bezeichnungen wie nachstehend angegeben vereinfacht. Mit anderen Worten wird unter den Elementen in seitlicher Richtung der Tabelle der Spitzendruck als „Pmax“ abgekürzt, die Spitzenformtemperatur als „PTmmax“ abgekürzt, die Spitzenharztemperatur als „PTrmax“ abgekürzt, der maximale Ableitungswert des Drucks als „diff Pmax“ abgekürzt, der maximale Ableitungswert der Temperatur als „diff Tmax“ abgekürzt, der Integralwert des Drucks im Einspritzschritt als „int P@I“ abgekürzt und der Integralwert des Drucks im Druckerhaltungsschritt als „int P@H“ abgekürzt. Unter den Elementen in vertikaler Richtung der Tabelle wird die Druckerhaltungszeit als „Thp“ abgekürzt, der Erhaltungsdruck als „HP“ abgekürzt, die Einspritzgeschwindigkeit als „IS“ abgekürzt, die VP-Schaltposition als „VP“ abgekürzt, die Harztemperatur als „Tr“ abgekürzt und die Formtemperatur als „Tm“ abgekürzt.
In Teil (1) in 12 werden die Merkmalsstärken der physikalischen Größen durch den forminternen Sensor unter verschiedenen Formungsbedingungen in der Formstruktur 60 erhalten. Teil (1) in 12 zeigt die Korrelation zwischen den Formungsbedingungen und den Merkmalsstärken.
Es werden als Merkmalsstärken der Spitzendruck, die Spitzenformtemperatur, die Spitzenharztemperatur, der maximale Ableitungswert des Drucks, der maximale Ableitungswert der Harztemperatur, der Druckintegralwert beim Einspritzschritt und der Druckintegralwert beim Druckerhaltungsschritt erfasst. Ein Element wird mit „niedrig“ bezeichnet, wenn der Korrelationskoeffizient zwischen den Formungsbedingungen und der Merkmalsstärke kleiner als 0,3 ist, als „mittel“ bezeichnet, wenn der Korrelationskoeffizient zwischen 0,3 und 0,7 liegt, und als „hoch“ bezeichnet, wenn der Korrelationskoeffizient wenigstens 0,7 beträgt.
Es ist verständlich, dass die Merkmalsstärken eine starke Korrelation mit den mehreren Formungsbedingungen aus Teil (1) in 12 haben. Daher werden beispielsweise, wenn nur der Druck unter Bezugnahme auf den Spitzendruck korrigiert wird, verschiedene Qualitäten des geformten Artikels erhalten, falls andere Formungsbedingungen nicht geeignet konfiguriert werden. Wie vorstehend beschrieben, haben die Formungsbedingungen eine Korrelation miteinander, so dass es schwierig ist, alle Formungsbedingungen auf einmal zu spezifizieren.
In Teil (1) in 12 ist in Bezug auf die Spitzenharztemperatur nur der Wert „hoch“, welcher der Formtemperatur aus den korrigierten Formungsbedingungen entspricht, und sind die Werte der anderen korrigierten Formungsbedingungen „niedrig“. Mit anderen Worten ist verständlich, dass die Spitzenharztemperatur nur mit der Harztemperatur eine starke Korrelation hat. Demgemäß wird die Harztemperatur so spezifiziert, dass die Spitzenharztemperaturen zuerst gleich werden.
Wenn die spezifizierte Harztemperatur aus der Tabelle entfernt wird, wird Teil (2) in 12 erhalten. Wie in Teil (2) in 12 dargestellt ist, hat die Spitzenformtemperatur nur mit der Formtemperatur eine starke Korrelation. Demgemäß wird die Formtemperatur ähnlich spezifiziert, so dass die Spitzenformtemperaturen gleich werden.
Wenn die spezifizierte Formtemperatur aus der Tabelle entfernt wird, wird Teil (3) in 12 erhalten. Wie in Teil (3) in 12 dargestellt ist, hat der maximale Ableitungswert der Temperatur nur mit der Einspritzgeschwindigkeit eine starke Korrelation. Demgemäß wird die Einspritzgeschwindigkeit wie beim vorstehend Erwähnten so spezifiziert, dass die maximalen Ableitungswerte der Temperatur gleich werden.
Wenn die spezifizierte Einspritzgeschwindigkeit aus der Tabelle entfernt wird, wird Teil (4) in 12 erhalten. Wie in Teil (4) in 12 dargestellt ist, hat der maximale Ableitungswert des Drucks nur mit der VP-Schaltposition eine starke Korrelation. Demgemäß wird die VP-Schaltposition so spezifiziert, dass die maximalen Ableitungswerte des Drucks gleich werden.
Wenn die spezifizierte VP-Schaltposition aus der Tabelle entfernt wird, wird Teil (5) in 12 erhalten. Wie in Teil (5) in 12 dargestellt ist, hat der Druckintegralwert im Einspritzschritt nur mit dem Erhaltungsdruck eine starke Korrelation. Demgemäß wird der Erhaltungsdruck so spezifiziert, dass die Druckintegralwerte im Einspritzschritt gleich werden. Die Druckerhaltungszeit wird so spezifiziert, dass die Druckintegralwerte im Druckerhaltungsschritt gleich werden.
Wie vorstehend beschrieben, können die korrigierten Formungsbedingungen durch allmähliches Spezifizieren der Formungsbedingungen, die auf der Grundlage der Merkmalsstärken der vom forminternen Sensor erhaltenen physikalischen Beträge durch die vorstehend erwähnte Prozedur erhalten wurden, mit der kürzesten Prozedur eindeutig bestimmt werden.
Gemäß dieser wie vorstehend beschrieben konfigurierten Ausführungsform können die optimalen Spritzgießbedingungen, mit denen fehlerfreie Produkte erhalten werden können, auf der Grundlage des tatsächlichen Herstellungsergebnisses, mit dem fehlerfreie Produkte erhalten werden können, und der vorab erhaltenen der Formungsmaschine eigenen Informationen in einer kürzeren Zeit als im Stand der Technik erhalten werden, ohne dass ein Facharbeiter eingreifen müsste, wenn das Formen in einer bestimmten Spritzgießmaschine mit einer Form ausgeführt wird, mit der ein tatsächliches Herstellungsergebnis in einer anderen Spritzgießmaschine erhalten wurde.
Gemäß dieser Ausführungsform braucht die Kombination der Spritzgießmaschine und der Form nicht unbedingt berücksichtigt zu werden, wenn ein Herstellungsplan die Fertigungsbedingungen optimiert, so dass der Herstellungsplan wirksamer aufgestellt werden kann.
Gemäß dieser Ausführungsform steigt durch Teilen der von einer großen Anzahl von Benutzern erhaltenen der Formungsmaschine eigenen Informationen die Anzahl der Fälle an, in denen die korrigierten Formungsbedingungen unter Verwendung der von einem anderen Benutzer erhaltenen der Formungsmaschine eigenen Informationen erhalten werden können, wenn die Anzahl der Benutzer ansteigt. Daher können die Arbeitsstunden für das Erhalten der der Formungsmaschine eigenen Informationen erheblich verringert werden.
Ausführungsform 2
Ausführungsform 2 wird mit Bezug auf 13 beschrieben. In den nachstehenden Ausführungsformen einschließlich dieser Ausführungsform werden hauptsächlich die Unterschiede gegenüber Ausführungsform 1 beschrieben. Gemäß dieser Ausführungsform ist das Formungsbedingungs-Korrektursystem 4 des Spritzgießsystems 1 in einem Computer 10A auf dem Netz CN2 bereitgestellt und werden das Herstellungsbehandlungssystem 2 und das Fertigungsausführungssystem 3 durch einen Computer 8 auf der Seite des Benutzers (E/U) mit der Fertigungsanlage 5 behandelt. Der Computer 8 an der Fabrik kann die korrigierten Formungsbedingungen durch Senden vorgegebener Informationen zum Computer 10A, an dem das Formungsbedingungs-Korrektursystem 4 implementiert ist, erhalten. Wie vorstehend beschrieben, umfassen Beispiele der vorgegebenen Informationen die Kapazität der ersten Form und die Angusskanalkonfiguration der ersten Form. Beispielsweise können auch der Steuermodus (PID (Proportional-Integral-Differenziell), der Konfigurationswert und dergleichen) der ersten Spritzgießmaschine, die CAD(Computer Aided Design)-Daten der ersten Form und die Spezifikationsdaten und die Konfigurationsdaten der ersten Spritzgießmaschine als vorgegebene Informationen verwendet werden. Der Computer 8 auf der Seite der Fabrik ist ein Beispiel eines „vorgegebenen Computers“. Der Computer 10A ist ein Beispiel „eines anderen vorgegebenen Computers“.
Diese wie vorstehend beschrieben konfigurierte Ausführungsform weist eine ähnliche Wirkung wie Ausführungsform 1 auf. Gemäß dieser Ausführungsform können die Computer 8 der mehreren Benutzer das durch den Computer 10A bereitgestellte Formungsbedingungs-Korrektursystem 4 geteilt verwenden. Daher können die korrigierten Formungsbedingungen gemäß dieser Ausführungsform durch ein Formungsbedingungs-Korrektursystem 4 für die Spritzgießmaschinen in mehreren Fabriken bereitgestellt werden.
Ausführungsform 3
Ausführungsform 3 wird mit Bezug auf 14 beschrieben. Gemäß dieser Ausführungsform sind das Herstellungsbehandlungssystem 2, das Fertigungsausführungssystem 3, das Formungsbedingungs-Korrektursystem 4 und die Fertigungsanlage 5, wie mit Bezug auf 1 beschrieben, durch Computer 10(2), 10(3), 10(4) und 10(5) implementiert und durch das Kommunikationsnetz CN2 miteinander gekoppelt.
Diese wie vorstehend beschrieben konfigurierte Ausführungsform weist eine ähnliche Wirkung wie Ausführungsform 1 auf. Gemäß dieser Ausführungsform sind die Computer 10(2) bis 10(5) den Systemen 2 bis 5 zugeordnet. Daher können beispielsweise die Computer 10(5) der mehreren Fertigungsanlagen, die verteilt sind, auch unter Verwendung des gemeinsamen Herstellungsbehandlungssystems 2, Fertigungsausführungssystems 3 und Formungsbedingungs-Korrektursystems 4 behandelt werden.
Ausführungsform 4
Ausführungsform 4 wird mit Bezug auf die 15 bis 18 beschrieben. 15 ist ein Funktionsblockdiagramm des Spritzgießsystems (oder des Spritzgießverfahrens) 1 gemäß dieser Ausführungsform. Gemäß dieser Ausführungsform weist das Formungsbedingungs-Korrektursystem 4 eine Strömungsanalyseeinheit 45 und eine Analyseergebnis-Speichereinheit 46 zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Funktionen 41 bis 44 auf.
16 zeigt ein Konfigurationsbeispiel des Computers 10, der zur Implementation des Spritzgießsystems 1 gemäß dieser Ausführungsform verwendet werden kann. In der Speichervorrichtung 13 sind zusätzlich zu den Computerprogrammen zur Implementation der vorstehend beschriebenen Funktionen 21, 31 bis 36, 41 bis 44, 51, 52 und 60 Computerprogramme zur Implementation der Strömungsanalyseeinheit 45 und der Analyseergebnis-Speichereinheit 46 gespeichert.
Gemäß dieser Ausführungsform extrahiert die Einheit 44 zum Lernen der Formungsmaschine eigener Informationen die Merkmalsstärke des tatsächlichen Messwerts der physikalischen Größe auf der Grundlage von Daten (Messdaten) vom an der Spritzgießmaschine 50 oder der Form bereitgestellten Sensor 57. Die Einheit 44 zum Lernen der Formungsmaschine eigener Informationen weist die Strömungsanalyseeinheit 45 an, die Analyse auszuführen, und extrahiert einen Analysewert der Merkmalsstärke der physikalischen Größe auf der Grundlage des in der Analyseergebnis-Speichereinheit 46 aufgezeichneten Analyseergebnisses. Die Einheit 44 zum Lernen der Formungsmaschine eigener Informationen stellt fest, ob der tatsächliche Messwert der Merkmalsstärke und der Analysewert übereinstimmen. Wenn die Werte nicht übereinstimmen, erzeugt die Einheit 44 zum Lernen der Formungsmaschine eigener Informationen Einspritzpunkt-Randbedingungen, in denen die Analysebedingungen korrigiert sind, und weist die Strömungsanalyseeinheit 45 an, die Analyse wieder auszuführen. Wenn der tatsächliche Messwert der Merkmalsstärke und der Analysewert übereinstimmen, speichert die Einheit 44 zum Lernen der Formungsmaschine eigener Informationen die erhaltenen Einspritzpunkt-Randbedingungen in der Einheit 41 zum Speichern der Formungsmaschine eigener Informationen als Maschinendifferenzinformationen.
17 ist ein Blockdiagramm eines Beispiels eines Verfahrens zum Erfassen der der Spritzgießmaschine eigenen Informationen gemäß dieser Ausführungsform. Das in 17 dargestellte Verfahren zum Erfassen der der Formungsmaschine eigenen Informationen wird beispielsweise durch Kombinieren einer „Form mit einem Sensor“ oder einer „Form mit einem eingebauten Sensor“ implementiert, wobei ein Sensor, der eine vorgegebene physikalische Größe an einer vorgegebenen Position misst, bereitgestellt ist, und eine diese Formstrukturen simulierende Strömungsanalyse implementiert.
Zuerst wird mit der vorstehend erwähnten Prozedur der tatsächliche Messwert der physikalischen Größe im vorgegebenen Abschnitt in der Form durch Eingeben der frei gewählten Formungsbedingung 701 in die tatsächliche Spritzgießmaschine 702 erhalten (708). Dann wird der Analysewert der physikalischen Größe am vorgegebenen Abschnitt in der Form anhand eines Analyseergebnisses 712 erhalten, das durch Eingeben der frei gewählten Formungsbedingung 701 in eine Strömungsanalyse 711 erhalten wird (713). Die Strömungsanalyse 711 entspricht der Verarbeitung der Strömungsanalyseeinheit 45. Das Analyseergebnis 712 wird an der Analyseergebnis-Speichereinheit 46 aufgezeichnet.
Die Merkmalsstärke zum Vergleichen des tatsächlichen Messwerts und des Analysewerts miteinander wird anhand des tatsächlichen Messwerts und des Analysewerts der erhaltenen physikalischen Größe erhalten (714), und es wird festgestellt, ob der tatsächliche Messwert und der Analysewert übereinstimmen (715). Wenn der tatsächliche Messwert und der Analysewert nicht übereinstimmen (715: NEIN), werden die Einspritzpunkt-Randbedingungen, unter denen die Analysebedingungen korrigiert werden, erzeugt, so dass die Merkmalsstärke des Analysewerts mit der Merkmalsstärke des tatsächlichen Messwerts übereinstimmt (716). Die Verarbeitung von der Strömungsanalyse 711 bis zur Erzeugung 716 der Einspritzpunkt-Randbedingungen wird unter Verwendung der erzeugten korrigierten Formungsbedingungen wiederholt ausgeführt, bis die Merkmalsstärke des Analysewerts und die Merkmalsstärke des tatsächlichen Messwerts übereinstimmen.
Wenn die Merkmalsstärke des Analysewerts und die Merkmalsstärke des tatsächlichen Messwerts übereinstimmen (715: JA), werden die erhaltenen Einspritzpunkt-Randbedingungen und die zuerst eingegebene frei gewählte Formungsbedingung miteinander assoziiert und in der Datenbank 710 der Formungsmaschine eigener Informationen aufgezeichnet. Die erhaltenen Merkmalsstärken können miteinander assoziiert und in der Datenbank 710 der Formungsmaschine eigener Informationen registriert werden.
Mit Bezug auf 18 wird ein Verfahren zur Erzeugung der Einspritzpunkt-Randbedingungen beschrieben. 18 ist ein Flussdiagramm, das Einzelheiten von Schritt S716 in 17 zeigt.
Die Einheit 44 zum Lernen der Formungsmaschine eigener Informationen korrigiert die Harztemperatur (7161). In Schritt 7161 konfiguriert die Einheit 44 zum Lernen der Formungsmaschine eigener Informationen die Harztemperatur in den Einspritzpunkt-Randbedingungen derart, dass die Merkmalsstärke des tatsächlichen Messwerts und die Merkmalsstärke des Analysewerts übereinstimmen. Die Einheit 44 zum Lernen der Formungsmaschine eigener Informationen bezieht sich beispielsweise auf den Maximalwert der Harztemperatur von den erhaltenen Merkmalsstärken und führt eine Optimierungsberechnung aus, deren Variable die Harztemperatur ist, so dass die Differenz zwischen dem tatsächlichen Messwert und dem Analysewert minimal wird.
Die Einheit 44 zum Lernen der Formungsmaschine eigener Informationen korrigiert die Formtemperatur (7162). In Schritt 7162 konfiguriert die Einheit 44 zum Lernen der Formungsmaschine eigener Informationen die Formtemperatur in den Einspritzpunkt-Randbedingungen derart, dass die Merkmalsstärke des tatsächlichen Messwerts und die Merkmalsstärke des Analysewerts übereinstimmen. Beispielsweise bezieht sich die Einheit 44 zum Lernen der Formungsmaschine eigener Informationen auf den Maximalwert der Formtemperatur von den erhaltenen Merkmalsstärken und führt eine Optimierungsberechnung aus, deren Variable die Anfangstemperatur der Form, die Kühlmitteltemperatur, die Kühlmittelströmungsrate, die Raumtemperatur und dergleichen ist, so dass die Differenz zwischen dem tatsächlichen Messwert und dem Analysewert minimal wird. Diese Parameter werden jedoch als die tatsächlichen Messwerte erhalten, so dass die Berechnungszeit durch Eingeben der tatsächlichen Messwerte von Anfang an verringert werden kann.
Die Einheit 44 zum Lernen der Formungsmaschine eigener Informationen korrigiert die Einspritzgeschwindigkeit (7163). In Schritt 7163 wird die Einspritzgeschwindigkeit unter den Einspritzpunkt-Randbedingungen so konfiguriert, dass die Merkmalsstärke des tatsächlichen Messwerts und die Merkmalsstärke des Analysewerts übereinstimmen. Die Einheit 44 zum Lernen der Formungsmaschine eigener Informationen bezieht sich beispielsweise auf den maximalen Ableitungswert der Harztemperatur unter den erhaltenen Merkmalsstärken und führt eine Optimierungsberechnung aus, deren Variable die Einspritzgeschwindigkeit ist, so dass die Differenz zwischen dem tatsächlichen Messwert und dem Analysewert minimal wird.
Die Einheit 44 zum Lernen der Formungsmaschine eigener Informationen korrigiert die Messbedingungen (7164). In Schritt 7164 konfiguriert die Einheit 44 zum Lernen der Formungsmaschine eigener Informationen die VP-Schaltposition unter den Einspritzpunkt-Randbedingungen, so dass die Merkmalsstärke des tatsächlichen Messwerts und die Merkmalsstärke des Analysewerts übereinstimmen. Die Einheit 44 zum Lernen der Formungsmaschine eigener Informationen bezieht sich beispielsweise auf den maximalen Ableitungswert des Drucks unter den erhaltenen Merkmalsstärken und führt eine Optimierungsberechnung aus, deren Variable die VP-Schaltposition ist, so dass die Differenz zwischen dem tatsächlichen Messwert und dem Analysewert minimal wird.
Die Einheit 44 zum Lernen der Formungsmaschine eigener Informationen korrigiert den Erhaltungsdruck und die Druckerhaltungszeit (7165). In Schritt 7165 konfiguriert die Einheit 44 zum Lernen der Formungsmaschine eigener Informationen den Erhaltungsdruck und die Druckerhaltungszeit in den Einspritzpunkt-Randbedingungen, so dass die Merkmalsstärke des tatsächlichen Messwerts und die Merkmalsstärke des Analysewerts übereinstimmen. Die Einheit 44 zum Lernen der Formungsmaschine eigener Informationen bezieht sich beispielsweise auf den Integralwert und den Maximalwert des Drucks unter den erhaltenen Merkmalsstärken und führt eine Optimierungsberechnung aus, deren Variablen der Erhaltungsdruck und die Druckerhaltungszeit sind, so dass die Differenz zwischen dem tatsächlichen Messwert und dem Analysewert minimal wird.
Durch die vorstehenden Prozeduren können die Einspritzpunkt-Randbedingungen, bei denen die Merkmalsstärke des tatsächlichen Messwerts der physikalischen Größe und die Merkmalsstärke des Analysewerts im vorgegebenen Abschnitt in der Form übereinstimmen, in kurzer Zeit erhalten werden. Wenn der Druck beispielsweise vor der Temperatur korrigiert wird, muss die Korrektur des Drucks erneut erfolgen, nachdem die Temperatur korrigiert wurde, weil die zeitliche Änderung des Drucks in der Form von der Temperatur abhängt. Daher nimmt die berechnete Zeit zu. Demgegenüber wird gemäß dieser Ausführungsform die Temperatur zuerst korrigiert, so dass die Randbedingung des Einspritzpunkts in kurzer Zeit berechnet werden kann.
Diese wie vorstehend beschrieben konfigurierte Ausführungsform weist eine ähnliche Wirkung wie Ausführungsform 1 auf. Gemäß dieser Ausführungsform kann die frei gewählte Stelle in der Form ohne die Beschränkung des erwähnten Messabschnitts als Messabschnitt festgelegt werden. Selbst wenn ein Sensor im Eingussabschnitt oder im Angusskanalabschnitt installiert ist, kann der Druck an der Harzeinströmungsöffnung unter Berücksichtigung des Betrags des Druckverlusts in der Form mit einer höheren Genauigkeit erhalten werden. Daher kann gemäß dieser Ausführungsform zum Erhalten der Datenbank 710 der Formungsmaschine eigener Informationen eine existierende Form verwendet werden und kann eine Form mit einer frei gewählten Gestalt verwendet werden. Gemäß dieser Ausführungsform kann, wenn die Maschinendifferenzkorrektur unter Verwendung der Datenbank 710 der Formungsmaschine eigener Informationen für eine andere Form ausgeführt wird, unabhängig vom Aufbau der Form eine genauere Korrektur vorgenommen werden. Es sei bemerkt, dass die Datenbank 710 der Formungsmaschine eigener Informationen gemäß dieser Ausführungsform unabhängig vom in Ausführungsform 1 beschriebenen tatsächlichen Herstellungsergebnis gebildet werden kann.
Ausführungsform 5
Ausführungsform 5 wird mit Bezug auf die 19 bis 21 beschrieben. Die Erfinder haben herausgefunden, dass der restliche Formverschiebungsbetrag und der maximale Formverschiebungsbetrag, die durch das vorstehend erwähnte Experiment erhalten wurden, mit dem Gewicht des geformten Artikels korrelieren und Differenzfaktoren der Formungsmaschine sind. Unter Verwendung dieses Wissens kann die Maschinendifferenzkorrektur genauer ausgeführt werden, indem der Formverschiebungsbetrag mit der ausgeübten Last beim tatsächlichen Herstellungsergebnis verglichen wird, wenn die Maschinendifferenzkorrektur ausgeführt wird.
Wenn die Formklemmkraft korrigiert wird, werden gemäß dieser Ausführungsform die konfigurierte Formklemmkraft, die erforderliche Formklemmkraft (die in der Form ausgeübte Kraft) und der Formverschiebungsbetrag miteinander assoziiert und zusätzlich zur vorstehend erwähnten wirksamen Formklemmkraft in der Datenbank 710 der Formungsmaschine eigener Informationen registriert. 19 ist ein Blockdiagramm eines Beispiels eines Verfahrens zum Erfassen der der Spritzgießmaschine eigenen Informationen gemäß dieser Ausführungsform.
Zuerst wird mit der vorstehend erwähnten Prozedur der tatsächliche Messwert der physikalischen Größe im vorgegebenen Abschnitt in der Form durch Eingeben der frei gewählten Formungsbedingung 701 in die tatsächliche Spritzgießmaschine 702 erhalten (708). Die Merkmalsstärke wird anhand der erhaltenen physikalischen Größe erhalten (709). Gemäß dieser Ausführungsform werden der Spitzendruck, der maximale Formverschiebungsbetrag und der restliche Formverschiebungsbetrag als Merkmalsstärken erhalten.
Als nächstes wird die in der Form ausgeübte Kraft (ausgeübte Last) anhand des erhaltenen Spitzendrucks und Ausdruck 1 berechnet (717). Alternativ kann die Druckverteilung in der Form durch Ausführen der Strömungsanalyse erhalten werden und kann die ausgeübte Last durch Ausdruck 2 berechnet werden.
In Bezug auf die Beziehung zwischen dem maximalen Formverschiebungsbetrag oder dem restlichen Formverschiebungsbetrag bei der erhaltenen ausgeübten Last und der konfigurierten Formklemmkraft der frei gewählten Formungsbedingung 701 wird eine Regressionsanalyse für eine frei gewählte Modellformel ausgeführt (718). Als Modellformel kann beispielsweise ein Gekrümmte-Flächen-Polynommodell verwendet werden.
20 ist eine Graphik, welche die Ergebnisse der Regressionsanalyse entsprechend einem Gekrümmte-Flächen-Polynommodell und die experimentellen Werte des maximalen Formverschiebungsbetrags in Bezug auf die konfigurierte Formklemmkraft und die ausgeübte Last gemäß dieser Ausführungsform zeigt. Eine zufrieden stellende Anpassung wird entsprechend einem durch Ausdruck 13 ausgedrückten dreidimensionalen Gekrümmte-Flächen-Polynommodell anhand der ausgeübten Last und des maximalen Formverschiebungsbetrags in Bezug auf verschiedene konfigurierte Formklemmkräfte und Erhaltungsdrücke erhalten.
$\begin{array}{l} Z (A, B) = P 00 + P 10 \times A + P 01 \times B + P 20 \times A^{\land} 2 + P 11 \times A \times B + P 02 \times B^{\land} 2 + P 30 \times \\ A^{\land} 3 + P 21 \times A^{\land} 2 \times B + P 12 \times A \times B^{\land} 2 + P 03 \times B^{\land} 3 \end{array}$
Hier repräsentiert Z eine Anpassungsfunktion (hier den maximalen Formverschiebungsbetrag), repräsentiert A die konfigurierte Formklemmkraft, repräsentiert B die ausgeübte Last und sind P00, P10, P01, P20, P11, P02, P30, P21, P12 und P03 Anpassungskoeffizienten. Durch Erhalten der Koeffizientenanpassung durch Anpassen der Experimentwerte entsprechend der Regressionsgleichung in Ausdruck 13 kann der der Formungsmaschine eigene maximale Formverschiebungsbetrag in Bezug auf die frei gewählte konfigurierte Formklemmkraft und die ausgeübte Last vorhergesagt werden.
Die konfigurierte Formklemmkraft, die ausgeübte Last und der Formverschiebungsbetrag, die erhalten werden, werden miteinander assoziiert und in der Datenbank 710 der Formungsmaschine eigener Informationen aufgezeichnet. Zu dieser Zeit können auch die Anpassungskoeffizienten und die Modellformel bei der Regressionsanalyse in der Datenbank 710 der Formungsmaschine eigener Informationen registriert werden. Der maximale Formverschiebungsbetrag und der restliche Formverschiebungsbetrag sind miteinander korreliert, und einer oder beide von ihnen werden daher als Formverschiebungsbetrag in der Datenbank 710 registriert.
Es sei bemerkt, dass der durch die „Form mit einem Sensor“ oder die „Form mit einem eingebauten Sensor“ erhaltene Formverschiebungsbetrag ein der verwendeten Form eigener Wert ist und dass der Absolutbetrag vom Aufbau der Form abhängt. Demgegenüber wird davon ausgegangen, dass die unterschiedlichen Formverschiebungsbeträge zwischen Formungsmaschinen, die auftreten, wenn dieselbe Form verwendet wird, darauf zurückzuführen sind, dass die Steifigkeit vom Aufbau der Formungsmaschine abhängt. Daher kann der unter Verwendung derselben Form erhaltene Formverschiebungsbetrag als die Steifigkeit der Formungsmaschine angebender Parameter verstanden werden. Mit anderen Worten kann die Maschinendifferenzkorrektur selbst unter Verwendung der Datenbank des unter Verwendung verschiedener Formen erhaltenen Formverschiebungsbetrags nicht genau ausgeführt werden. In diesem Fall kann die Maschinendifferenzkorrektur unter Verwendung einer durch die Verwendung verschiedener Formen erhaltenen Datenbank durch Standardisieren des erhaltenen Formverschiebungsbetrags entsprechend der Steifigkeit der Form ausgeführt werden.
21 zeigt ein Flussdiagramm von Einzelheiten von Schritt S61 in 11.
Die Formungsbedingungs-Korrektureinheit 43 berechnet die ausgeübte Last im eingegebenen tatsächlichen Herstellungsergebnis (S611). Die Formungsbedingungs-Korrektureinheit 43 bezieht sich auf die beispielsweise durch ein Verfahren gemäß Ausführungsform 4 erhaltene Datenbank 710 der Formungsmaschine eigener Informationen und erhält die Einspritzpunkt-Randbedingungen der zweiten Spritzgießmaschine im tatsächlichen Herstellungsergebnis. Als nächstes führt die Formungsbedingungs-Korrektureinheit 43 die Strömungsanalyse auf der Grundlage der erhaltenen Einspritzpunkt-Randbedingungen und der Formstruktur aus. Die ausgeübte Last wird anhand der erhaltenen Druckverteilung durch Ausdruck 2 erhalten. Alternativ kann die ausgeübte Last durch Ausdruck 1 berechnet werden, wenn der Druck im Hohlraum beim tatsächlichen Herstellungsergebnis erhalten wird.
Die Formungsbedingungs-Korrektureinheit 43 korrigiert die konfigurierte Formklemmkraft derart, dass die Formverschiebungsbeträge in Bezug auf die erhaltene ausgeübte Last gleich werden (S612). Um zu bewirken, dass die ausgeübten Lasten in der ersten und der zweiten Formungsmaschine durch die Maschinendifferenzkorrektur gleich werden, wird angenommen, dass die in Schritt S611 erhaltene ausgeübte Last der zweiten Formungsmaschine auf die erste Formungsmaschine ausgeübt wird. Zuerst erhält die Formungsbedingungs-Korrektureinheit 43 den Konfigurationswert der Formklemmkraft der zweiten Spritzgießmaschine und den maximalen Formverschiebungsbetrag in Bezug auf die ausgeübte Last von der Datenbank 710 der Formungsmaschine eigener Informationen. Als nächstes bezieht sich die Formungsbedingungs-Korrektureinheit 43 auf die Datenbank 710 der Formungsmaschine eigener Informationen und gibt die erhaltene ausgeübte Last und den maximalen Formverschiebungsbetrag ein, um dadurch die konfigurierte Formklemmkraft der ersten Formungsmaschine zu erhalten.
Diese wie vorstehend beschrieben konfigurierte Ausführungsform weist eine ähnliche Wirkung wie Ausführungsform 1 auf. Gemäß dieser Ausführungsform kann bewirkt werden, dass die Formverschiebungsbeträge in Bezug auf die ausgeübte Last im tatsächlichen Herstellungsergebnis übereinstimmen, so dass die Maschinendifferenzkorrektur genauer ausgeführt werden kann.
Es sei bemerkt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend erwähnten Ausführungsformen beschränkt ist und verschiedene Modifikationen einschließt. Beispielsweise wurden die erwähnten Ausführungsformen detailliert beschrieben, um die vorliegende Erfindung leicht verständlich zu beschreiben, und sie sind nicht notwendigerweise darauf beschränkt, dass sie alle beschriebenen Konfigurationen aufweisen. Einige Konfigurationen einer bestimmten Ausführungsform können durch Konfigurationen einer anderen Ausführungsform ersetzt werden, und Konfigurationen einer bestimmten Ausführungsform können zu Konfigurationen einer anderen Ausführungsform hinzugefügt werden. Andere Konfigurationen können zu einigen Konfigurationen der Ausführungsformen hinzugefügt werden, und einige Konfigurationen der Ausführungsformen können entfernt oder ersetzt werden.
Die vorliegende Erfindung kann beispielsweise wie nachstehend dargelegt ausgedrückt werden.

Ausdruck 1. Formungsbedingungs-Korrektursystem, das wenigstens einen Computer mit einem Mikroprozessor und einer Speichervorrichtung aufweist, wobei:
- das Formungsbedingungs-Korrektursystem:
  - eine Formungsbedingung korrigiert, die in eine Spritzgießmaschine einzugeben ist,
  - aktiviert wird, wenn kein erstes tatsächliches Herstellungsergebnis unter Verwendung einer Kombination einer ersten Form und einer ersten Spritzgießmaschine erhalten wurde, und
  - die Formungsbedingung auf der Grundlage vorab erhaltener der ersten Spritzgießmaschine eigener Informationen, vorab für eine zweite Spritzgießmaschine, mit der ein zweites tatsächliches Herstellungsergebnis in Kombination mit der ersten Form erhalten wird, erhaltener zweiter Informationen und des zweiten tatsächlichen Herstellungsergebnisses korrigiert und
- bei den der Formungsmaschine eigenen Informationen ein tatsächlicher Messwert einer physikalischen Größe an einem vorgegebenen Abschnitt in einer Form, die an einer Spritzgießmaschine angebracht ist, wenn das Spritzgießen durch Eingeben der frei gewählten Formungsbedingung in die Spritzgießmaschine ausgeführt wird, und eine frei gewählte Formungsbedingung miteinander assoziiert sind.
Ausdruck 2. Formungsbedingungs-Korrektursystem nach Ausdruck 1, wobei die physikalische Größe den Formverschiebungsbetrag, die Temperatur und/oder den Druck umfasst.
Ausdruck 3. Formungsbedingungs-Korrektursystem nach Ausdruck 2, wobei die physikalische Größe den Formverschiebungsbetrag nach der Abkühlung, den Spitzendruck, die Spitzentemperatur, den maximalen Ableitungswert des Drucks, den maximalen Ableitungswert der Temperatur und/oder den Integralwert des Drucks umfasst.
Ausdruck 4. Formungsbedingungs-Korrektursystem nach Ausdruck 3, wobei die physikalische Größe die Formklemmkraft, die Temperatur, die Geschwindigkeit und den Druck umfasst und die Formungsbedingung durch Korrigieren der Formklemmkraft, der Temperatur, der Geschwindigkeit und des Drucks in einer vorgegebenen Reihenfolge auf der Grundlage der der ersten Formungsmaschine eigenen Informationen, der der zweiten Formungsmaschine eigenen Informationen und des zweiten tatsächlichen Herstellungsergebnisses korrigiert wird.
Ausdruck 5. Formungsbedingungs-Korrektursystem, das wenigstens einen Computer mit einem Mikroprozessor und einer Speichervorrichtung aufweist, wobei das Formungsbedingungs-Korrektursystem:
- eine in eine Spritzgießmaschine einzugebende Formungsbedingung korrigiert,
- aktiviert wird, wenn kein erstes tatsächliches Herstellungsergebnis unter Verwendung einer Kombination einer ersten Form und einer ersten Spritzgießmaschine erhalten wurde, und
- die Formungsbedingung auf der Grundlage vorab erhaltener der ersten Spritzgießmaschine eigener Informationen, vorab für eine zweite Spritzgießmaschine, mit der ein zweites tatsächliches Herstellungsergebnis in Kombination mit der ersten Form erhalten wird, erhaltener zweiter Informationen und des zweiten tatsächlichen Herstellungsergebnisses korrigiert,
- ferner vorgegebene Informationen in Bezug auf die erste Form und die erste Spritzgießmaschine erhält und
- die Formungsbedingung auf der Grundlage der vorab erhaltenen der ersten Spritzgießmaschine eigenen Informationen, der vorab für die zweite Spritzgießmaschine, mit der das zweite tatsächliche Herstellungsergebnis in Kombination mit der ersten Form erhalten wird, erhaltenen zweiten Informationen, des zweiten tatsächlichen Herstellungsergebnisses und der vorgegebenen Informationen korrigiert.

Beim Spritzgießsystem kann die physikalische Größe die Temperatur, die Geschwindigkeit und den Druck umfassen und können die Einspritzpunkt-Randbedingungen durch Korrigieren der Temperatur, der Geschwindigkeit und des Drucks in einer vorgegebenen Reihenfolge, so dass der tatsächliche Messwert und das Analyseergebnis der physikalischen Größe übereinstimmen, erzeugt werden.
Die vorgegebene Reihenfolge kann durch die Formklemmkraft, die Temperatur, die Geschwindigkeit und den Druck gegeben sein.
Die der Formungsmaschine eigenen Informationen können Informationen sein, bei denen die konfigurierte Formklemmkraft unter der frei gewählten Formungsbedingung und der tatsächliche Messwert des Formverschiebungsbetrags an einem anderen vorgegebenen Abschnitt (einer vorgegebenen Position) in der Form miteinander assoziiert sind, wenn der Druck des Integrals der Projektionsfläche des Hohlraums in einem Fall, in dem der analysierte Wert einer physikalischen Größe am vorgegebenen Abschnitt der Spritzgießmaschine mit einem tatsächlichen Messwert einer physikalischen Größe an einem vorgegebenen Abschnitt in der an der Spritzgießmaschine angebrachten Form übereinstimmt, die ausgeübte Last ist.
Alle in Bezug auf das Spritzgießsystem beschriebenen Merkmale können auch als Merkmale des Formungsbedingungs-Korrektursystems beschrieben werden. Die Kombination der in dieser Ausführungsform offenbarten Merkmale ist nicht auf die Beschreibung der Ansprüche beschränkt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 5709328 [0002, 0003, 0006]

Claims

Spritzgießsystem, das wenigstens einen Computer mit einem Mikroprozessor und einer Speichervorrichtung aufweist, wobei das Spritzgießsystem Folgendes ausführt: Bestimmen einer Fertigungsbedingung, die eine Kombination einer ersten Form und einer ersten Spritzgießmaschine aufweist, Prüfen, ob ein unter Verwendung der Kombination der ersten Form und der ersten Spritzgießmaschine erhaltenes erstes tatsächliches Herstellungsergebnis existiert, durch Suchen in einer Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Speichereinheit und Erzeugen einer korrigierten Formungsbedingung zur Ausführung eines Spritzgießens unter Verwendung der Kombination der ersten Spritzgießmaschine und der ersten Form auf der Grundlage vorab erhaltener der ersten Spritzgießmaschine eigener Informationen, vorab erhaltener einer zweiten Spritzgießmaschine, mit der ein zweites tatsächliches Herstellungsergebnis in Kombination mit der ersten Form erhalten wurde, eigener Informationen und des von der Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Speichereinheit erhaltenen zweiten tatsächlichen Herstellungsergebnisses, wenn das erste tatsächliche Herstellungsergebnis nicht existiert, wobei das Spritzgießsystem die erzeugte korrigierte Formungsbedingung in die erste Spritzgießmaschine eingibt.
Spritzgießsystem nach Anspruch 1, welches ferner Folgendes aufweist: Registrieren eines Qualitätsinspektionsergebnisses eines Produkts, das durch die zweite Spritzgießmaschine entsprechend der korrigierten Formungsbedingung spritzgegossen wurde, in der Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Speichereinheit.
Spritzgießsystem nach Anspruch 2, wobei bei den der Formungsmaschine eigenen Informationen ein tatsächlicher Messwert einer physikalischen Größe an einem vorgegebenen Abschnitt in einer Form, die an einer Spritzgießmaschine angebracht ist, wenn das Spritzgießen durch Eingeben der frei gewählten Formungsbedingung in die Spritzgießmaschine ausgeführt wird, und eine frei gewählte Formungsbedingung miteinander assoziiert sind.
Spritzgießsystem nach Anspruch 3, wobei die physikalische Größe den Formverschiebungsbetrag, die Temperatur und/oder den Druck umfasst.
Spritzgießsystem nach Anspruch 4, wobei die physikalische Größe den Formverschiebungsbetrag nach der Abkühlung, den Spitzendruck, die Spitzentemperatur, den maximalen Ableitungswert des Drucks, den maximalen Ableitungswert der Temperatur und/oder den Integralwert des Drucks umfasst.
Spritzgießsystem nach Anspruch 3, wobei die physikalische Größe die Formklemmkraft, die Temperatur, die Geschwindigkeit und den Druck umfasst und die korrigierte Formungsbedingung durch Korrigieren der Formklemmkraft, der Temperatur, der Geschwindigkeit und des Drucks in einer vorgegebenen Reihenfolge auf der Grundlage der der ersten Formungsmaschine eigenen Informationen, der der zweiten Formungsmaschine eigenen Informationen und des zweiten tatsächlichen Herstellungsergebnisses erzeugt wird.
Spritzgießsystem nach Anspruch 6, wobei die vorgegebene Reihenfolge die Reihenfolge der Formklemmkraft, der Temperatur, der Geschwindigkeit und des Drucks ist.
Spritzgießsystem nach Anspruch 1, wobei bei der Erzeugung der korrigierten Formungsbedingung ermöglicht wird, dass vorgegebene Informationen in Bezug auf die erste Form und die erste Spritzgießmaschine verwendet werden, und das Spritzgießsystem die korrigierte Formungsbedingung auf der Grundlage der der ersten Formungssmaschine eigenen Informationen, der der zweiten Formungssmaschine eigenen Informationen, des zweiten tatsächlichen Herstellungsergebnisses und der vorgegebenen Informationen, wenn das erste tatsächliche Herstellungsergebnis nicht existiert, erzeugt.
Formungsbedingungs-Korrektursystem, das wenigstens einen Computer mit einem Mikroprozessor und einer Speichervorrichtung aufweist, wobei das Formungsbedingungs-Korrektursystem: eine in eine Spritzgießmaschine einzugebende Formungsbedingung korrigiert, aktiviert wird, wenn kein erstes tatsächliches Herstellungsergebnis unter Verwendung einer Kombination einer ersten Form und einer ersten Spritzgießmaschine erhalten wurde, und die Formungsbedingung auf der Grundlage vorab erhaltener der ersten Spritzgießmaschine eigener Informationen, vorab für eine zweite Spritzgießmaschine, mit der ein zweites tatsächliches Herstellungsergebnis in Kombination mit der ersten Form erhalten wird, erhaltener zweiter Informationen und des zweiten tatsächlichen Herstellungsergebnisses korrigiert.
Spritzgießsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei ein vorgegebener der Computer Folgendes ausführt: Bestimmen der Fertigungsbedingung und Prüfen, ob das erste tatsächliche Herstellungsergebnis existiert, durch Suchen in der Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Speichereinheit, wobei ein anderer der vorgegebenen Computer die korrigierte Formungsbedingung erzeugt.
Spritzgießsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die der Formungsmaschine eigenen Informationen auf der Grundlage der Differenz zwischen einem tatsächlichen Messwert einer physikalischen Größe an einem vorgegebenen Abschnitt in einer an der Spritzgießmaschine angebrachten Form und eines bei der Ausführung des Spritzgießens für die vorgegebene physikalische Größe am vorgegebenen Abschnitt der Spritzgießmaschine durch Eingeben einer frei gewählten Formungsbedingung in die Spritzgießmaschine erhaltenen Analysewerts berechnet werden.
Spritzgießsystem nach Anspruch 11, wobei die der Formungsmaschine eigenen Informationen eine physikalische Größe unter einer Einspritzpunkt-Randbedingung der Analyse sind, wenn ein für eine physikalische Größe am vorgegebenen Abschnitt der Spritzgießmaschine erhaltener Analysewert mit einem tatsächlichen Messwert einer physikalischen Größe an einem vorgegebenen Abschnitt in der an der Spritzgießmaschine angebrachten Form übereinstimmt, wenn das Spritzgießen durch Eingeben der frei gewählten Formungsbedingung in die Spritzgießmaschine ausgeführt wird.
Spritzgießsystem nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei bei den der Formungsmaschine eigenen Informationen der Druck als physikalische Größe des tatsächlichen Messwerts an einem vorgegebenen Abschnitt in der Form, die anhand einer Projektionsfläche in einem Hohlraum berechnete ausgeübte Last, die konfigurierte Formklemmkraft der frei gewählten Formungsbedingung und der tatsächliche Messwert des Formverschiebungsbetrags an einem anderen vorgegebenen Abschnitt in der Form zusätzlich zu den der Formungsmaschine eigenen Informationen assoziiert sind.
Spritzgießsystem nach Anspruch 13, welches Folgendes aufweist: Berechnen der ausgeübten Last und des zweiten Formverschiebungsbetrags auf der Grundlage der der zweiten Formungsmaschine eigenen Informationen, des zweiten tatsächlichen Herstellungsergebnisses und der Projektionsfläche der ersten Form und Korrigieren der ersten konfigurierten Formklemmkraft unter den korrigierten Formungsbedingungen zur Ausführung eines Spritzgießens unter Verwendung der Kombination der ersten Spritzgießmaschine und der ersten Form auf der Grundlage der der ersten Formungsmaschine eigenen Informationen, der ausgeübten Last und des zweiten Formverschiebungsbetrags.
Spritzgießverfahren, welches Folgendes aufweist: Veranlassen eines Computers, Folgendes auszuführen: Bestimmen einer Fertigungsbedingung, die eine Kombination einer ersten Form und einer ersten Spritzgießmaschine aufweist, Prüfen, ob ein unter Verwendung der Kombination der ersten Form und der ersten Spritzgießmaschine erhaltenes erstes tatsächliches Herstellungsergebnis existiert, durch Suchen in einer Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Speichereinheit und Erzeugen einer korrigierten Formungsbedingung zur Ausführung eines Spritzgießens unter Verwendung der Kombination der ersten Spritzgießmaschine und der ersten Form auf der Grundlage vorab erhaltener der ersten Spritzgießmaschine eigener Informationen, vorab erhaltener einer zweiten Spritzgießmaschine, mit der ein zweites tatsächliches Herstellungsergebnis in Kombination mit der ersten Form erhalten wurde, eigener Informationen und des von der Tatsächliches-Herstellungsergebnis-Speichereinheit erhaltenen zweiten tatsächlichen Herstellungsergebnisses, wenn das erste tatsächliche Herstellungsergebnis nicht existiert, und Eingeben der korrigierten Formungsbedingung in die erste Spritzgießmaschine durch den Computer.