JP2001277308A

JP2001277308A - 成形品のウエルドラインの発生位置予測方法及び装置並びにバルブゲートの開閉時間最適化方法及び装置並びに記憶媒体

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Publication number: JP2001277308A
Application number: JP2000094973A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Yamagata; 弘明山縣
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-03-30
Filing date: 2000-03-30
Publication date: 2001-10-09

Abstract

(57)【要約】【課題】ウエルドラインの発生位置を確実に予測する
ことが可能な成形品のウエルドラインの発生位置予測方
法及び装置を提供することにある。【解決手段】バルブゲートを用いた成形装置により成
形される成形品の形状を微小要素に分割し（ステップＳ
２０１）、前記成形品の成形プロセスの流動シミュレー
ションを行い前記成形品に発生するウエルドラインの発
生位置を予測すし（ステップＳ２０２）、前記バルブゲ
ートに関する条件を入力し（ステップＳ２０３）、前記
バルブゲートの開閉の切り換えに応じて前記バルブゲー
ト部の節点を持つ成形品部要素とランナ部要素との接続
状況を変更する（ステップＳ２０７）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂よりなる成形
品のウエルドラインの発生位置予測方法及び装置並びに
バルブゲートの開閉時間最適化方法及び装置並びにこれ
ら成形品のウエルドラインの発生位置予測装置並びにバ
ルブゲートの開閉時間最適化装置を制御するための制御
プログラムを格納した記憶媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンピュータ上でメッシュ分割さ
れた成形品のシミュレーションモデルを作成し、数値シ
ミュレーションによる流動解析を行うことによって、ウ
エルドラインの発生位置を予測することが可能であっ
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、バルブゲート
を用い途中で流路を開閉させるようなシミュレーション
は不可能であった。更に、ウエルドラインの発生位置を
指定し、バルブゲートの開閉のタイミングを最適化する
手段はなかった。

【０００４】本発明は上述した従来の技術の有するこの
ような問題点に鑑みてなされたものであり、その第１の
目的とするところは、ウエルドラインの発生位置を確実
に予測することが可能な成形品のウエルドラインの発生
位置予測方法及び装置を提供することにある。

【０００５】また、本発明の第２の目的とするところ
は、バルブゲートの開閉時間を最適化することが可能な
バルブゲート開閉時間最適化方法及び装置を提供するこ
とにある。

【０００６】更に、本発明の第３の目的とするところ
は、上述した本発明の成形品のウエルドラインの発生位
置予測装置並びにバルブゲート開閉時間最適化装置を制
御するための制御プログラムを格納した記憶媒体を提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために請求項１記載の成形品のウエルドラインの発生
位置予測方法は、バルブゲートを用いた成形装置により
成形される成形品の形状を微小要素に分割する分割ステ
ップと、前記成形品の成形プロセスの流動シミュレーシ
ョンを行い前記成形品に発生するウエルドラインの発生
位置を予測するウエルドライン発生位置予測ステップ
と、前記バルブゲートに関する条件を入力するバルブゲ
ート条件入力ステップと、前記バルブゲートの開閉の切
り換えに応じて前記バルブゲート部の節点を持つ成形品
部要素とランナ部要素との接続状況を変更する接続状況
変更ステップとを具備したことを特徴とする。

【０００８】また、上記第１の目的を達成するために請
求項２記載の成形品のウエルドラインの発生位置予測方
法は、請求項１記載の成形品のウエルドラインの発生位
置予測方法において、前記バルブゲートに関する条件と
は、バルブゲートの位置であることを特徴とする。

【０００９】また、上記第１の目的を達成するために請
求項３記載の成形品のウエルドラインの発生位置予測方
法は、請求項１記載の成形品のウエルドラインの発生位
置予測方法において、前記バルブゲートに関する条件と
は、バルブゲートの初期の状態（開もしくは閉）である
ことを特徴とする。

【００１０】また、上記第１の目的を達成するために請
求項４記載の成形品のウエルドラインの発生位置予測方
法は、請求項１記載の成形品のウエルドラインの発生位
置予測方法において、前記バルブゲートに関する条件と
は、バルブゲートの開閉の切り換え時間であることを特
徴とする。

【００１１】また、上記第１の目的を達成するために請
求項５記載の成形品のウエルドラインの発生位置予測装
置は、バルブゲートを用いた成形装置により成形される
成形品の形状を微小要素に分割する分割手段と、前記成
形品の成形プロセスの流動シミュレーションを行い前記
成形品に発生するウエルドラインの発生位置を予測する
ウエルドライン発生位置予測手段と、前記バルブゲート
に関する条件を入力するバルブゲート条件入力手段と、
前記バルブゲートの開閉の切り換えに応じて前記バルブ
ゲート部の節点を持つ成形品部要素とランナ部要素との
接続状況を変更する接続状況変更手段とを具備したこと
を特徴とする。

【００１２】また、上記第１の目的を達成するために請
求項６記載の成形品のウエルドラインの発生位置予測方
法は、バルブゲートを用いた成形装置により成形される
成形品の形状を微小要素に分割してモデル化するモデル
化ステップと、溶融材料の流動解析を行って前記成形品
に発生するウエルドラインの発生位置を予測するウエル
ドライン発生位置予測ステップと、コンピュータ上で微
小要素にモデル化されたスプル・ランナ・成形品に対し
て前記バルブゲートに関する条件を入力するバルブゲー
ト条件入力ステップと、前記バルブゲートの開閉に伴い
前記バルブゲート部の節点を持つ成形品部要素とランナ
部要素との接続状況を変更する接続状況変更ステップと
を具備したことを特徴とする。

【００１３】また、上記第１の目的を達成するために請
求項７記載の成形品のウエルドラインの発生位置予測方
法は、請求項６記載の成形品のウエルドラインの発生位
置予測方法において、前記バルブゲートに関する条件と
は、バルブゲートの位置であることを特徴とする。

【００１４】また、上記第１の目的を達成するために請
求項８記載の成形品のウエルドラインの発生位置予測方
法は、請求項６記載の成形品のウエルドラインの発生位
置予測方法において、前記バルブゲートに関する条件と
は、バルブゲートの初期の状態（開もしくは閉）である
ことを特徴とする。

【００１５】また、上記第１の目的を達成するために請
求項９記載の成形品のウエルドラインの発生位置予測方
法は、請求項６記載の成形品のウエルドラインの発生位
置予測方法において、前記バルブゲートに関する条件と
は、バルブゲートの開閉の切り換え時間であることを特
徴とする。

【００１６】また、上記第１の目的を達成するために請
求項１０記載の成形品のウエルドラインの発生位置予測
装置は、バルブゲートを用いた成形装置により成形され
る成形品の形状を微小要素に分割してモデル化するモデ
ル化手段と、溶融材料の流動解析を行って前記成形品に
発生するウエルドラインの発生位置を予測するウエルド
ライン発生位置予測手段と、コンピュータ上で微小要素
にモデル化されたスプル・ランナ・成形品に対して前記
バルブゲートに関する条件を入力するバルブゲート条件
入力手段と、前記バルブゲートの開閉に伴い前記バルブ
ゲート部の節点を持つ成形品部要素とランナ部要素との
接続状況を変更する接続状況変更手段とを具備したこと
を特徴とする。

【００１７】また、上記第２の目的を達成するために請
求項１１記載のバルブゲート開閉時間最適化方法は、バ
ルブゲートを用いた成形装置により成形される成形品の
形状を微小要素に分割する分割ステップと、前記成形品
の成形プロセスの流動シミュレーションを行い前記成形
品に発生するウエルドラインの発生位置を予測するウエ
ルドライン発生位置予測ステップと、前記バルブゲート
に関する条件を入力するバルブゲート条件入力ステップ
と、前記バルブゲートの開閉の切り換えに応じて前記バ
ルブゲート部の節点を持つ成形品部要素とランナ部要素
との接続状況を変更する接続状況変更ステップとを具備
した成形品のウエルドラインの発生位置予測方法により
予測した前記ウエルドラインの発生位置を表示するウエ
ルドライン発生位置表示ステップと、移動させる前記ウ
エルドラインを指定するウエルドライン指定ステップ
と、前記ウエルドラインの変更位置を指定するウエルド
ライン変更位置指定ステップと、前記ウエルドラインの
発生位置が指定された位置にずれるように前記バルブゲ
ートの開閉時間を設定するバルブゲート開閉時間設定ス
テップとを具備したことを特徴とする。

【００１８】また、上記第２の目的を達成するために請
求項１２記載のバルブゲート開閉時間最適化方法は、請
求項１１記載のバルブゲート開閉時間最適化方法におい
て、前記バルブゲートに関する条件とは、バルブゲート
の位置であることを特徴とする。

【００１９】また、上記第２の目的を達成するために請
求項１３記載のバルブゲート開閉時間最適化方法は、請
求項１１記載のバルブゲート開閉時間最適化方法におい
て、前記バルブゲートに関する条件とは、バルブゲート
の初期の状態（開もしくは閉）であることを特徴とす
る。

【００２０】また、上記第２の目的を達成するために請
求項１４記載のバルブゲート開閉時間最適化方法は、請
求項１１記載のバルブゲート開閉時間最適化方法におい
て、前記バルブゲートに関する条件とは、バルブゲート
の開閉の切り換え時間であることを特徴とする。

【００２１】また、上記第２の目的を達成するために請
求項１５記載のバルブゲート開閉時間最適化装置は、バ
ルブゲートを用いた成形装置により成形される成形品の
形状を微小要素に分割する分割ステップと、前記成形品
の成形プロセスの流動シミュレーションを行い前記成形
品に発生するウエルドラインの発生位置を予測するウエ
ルドライン発生位置予測ステップと、前記バルブゲート
に関する条件を入力するバルブゲート条件入力ステップ
と、前記バルブゲートの開閉の切り換えに応じて前記バ
ルブゲート部の節点を持つ成形品部要素とランナ部要素
との接続状況を変更する接続状況変更ステップとを具備
した成形品のウエルドラインの発生位置予測方法により
予測した前記ウエルドラインの発生位置を表示するウエ
ルドライン発生位置表示手段と、移動させる前記ウエル
ドラインを指定するウエルドライン指定手段と、前記ウ
エルドラインの変更位置を指定するウエルドライン変更
位置指定手段と、前記ウエルドラインの発生位置が指定
された位置にずれるように前記バルブゲートの開閉時間
を設定するバルブゲート開閉時間設定手段とを具備した
ことを特徴とする。

【００２２】また、上記第２の目的を達成するため請求
項１６記載のバルブゲート開閉時間最適化方法は、バル
ブゲートを用いた成形装置により成形される成形品の形
状を微小要素に分割する分割手段と、前記成形品の成形
プロセスの流動シミュレーションを行い前記成形品に発
生するウエルドラインの発生位置を予測するウエルドラ
イン発生位置予測手段と、前記バルブゲートに関する条
件を入力するバルブゲート条件入力手段と、前記バルブ
ゲートの開閉の切り換えに応じて前記バルブゲート部の
節点を持つ成形品部要素とランナ部要素との接続状況を
変更する接続状況変更手段とを具備した成形品のウエル
ドラインの発生位置予測装置により予測した前記ウエル
ドラインの発生位置を表示するウエルドライン発生位置
表示ステップと、移動させる前記ウエルドラインを指定
するウエルドライン指定ステップと、前記ウエルドライ
ンの変更位置を指定するウエルドライン変更位置指定ス
テップと、前記ウエルドラインの発生位置が指定された
位置にずれるように前記バルブゲートの開閉時間を設定
するバルブゲート開閉時間設定ステップとを具備したこ
とを特徴とする。

【００２３】また、上記第２の目的を達成するため請求
項１７記載のバルブゲート開閉時間最適化方法は、請求
項１６記載のバルブゲート開閉時間最適化方法におい
て、前記成形装置は、射出成形装置であることを特徴と
する。

【００２４】また、上記第２の目的を達成するため請求
項１８記載のバルブゲート開閉時間最適化方法は、請求
項１６記載のバルブゲート開閉時間最適化方法におい
て、前記バルブゲートに関する条件とは、バルブゲート
の位置であることを特徴とする。

【００２５】また、上記第２の目的を達成するため請求
項１９記載のバルブゲート開閉時間最適化方法は、請求
項１６記載のバルブゲート開閉時間最適化方法におい
て、前記バルブゲートに関する条件とは、バルブゲート
の初期の状態（開もしくは閉）であることを特徴とす
る。

【００２６】また、上記第２の目的を達成するため請求
項２０記載のバルブゲート開閉時間最適化方法は、請求
項１６記載のバルブゲート開閉時間最適化方法におい
て、前記バルブゲートに関する条件とは、バルブゲート
の開閉の切り換え時間であることを特徴とする。

【００２７】また、上記第２の目的を達成するため請求
項２１記載のバルブゲート開閉時間最適化装置は、バル
ブゲートを用いた成形装置により成形される成形品の形
状を微小要素に分割する分割手段と、前記成形品の成形
プロセスの流動シミュレーションを行い前記成形品に発
生するウエルドラインの発生位置を予測するウエルドラ
イン発生位置予測手段と、前記バルブゲートに関する条
件を入力するバルブゲート条件入力手段と、前記バルブ
ゲートの開閉の切り換えに応じて前記バルブゲート部の
節点を持つ成形品部要素とランナ部要素との接続状況を
変更する接続状況変更手段とを具備した成形品のウエル
ドラインの発生位置予測装置により予測した前記ウエル
ドラインの発生位置を表示するウエルドライン発生位置
表示手段と、移動させる前記ウエルドラインを指定する
ウエルドライン指定手段と、前記ウエルドラインの変更
位置を指定するウエルドライン変更位置指定手段と、前
記ウエルドラインの発生位置が指定された位置にずれる
ように前記バルブゲートの開閉時間を設定するバルブゲ
ート開閉時間設定手段とを具備したことを特徴とする。

【００２８】また、上記第３の目的を達成するため請求
項２２記載の記憶媒体は、バルブゲートを用いた成形装
置により成形される成形品のウエルドラインの発生位置
を予測する装置を制御するための制御プログラムを格納
した記憶媒体であって、前記制御プログラムは、前記成
形品の形状を微小要素に分割する分割モジュールと、前
記成形品の成形プロセスの流動シミュレーションを行い
前記成形品に発生するウエルドラインの発生位置を予測
するウエルドライン発生位置予測モジュールと、前記バ
ルブゲートに関する条件を入力するバルブゲート条件入
力モジュールと、前記バルブゲートの開閉の切り換えに
応じて前記バルブゲート部の節点を持つ成形品部要素と
ランナ部要素との接続状況を変更する接続状況変更モジ
ュールとを具備したことを特徴とする。

【００２９】また、上記第３の目的を達成するため請求
項２３記載の記憶媒体は、バルブゲートを用いた成形装
置により成形される成形品のウエルドラインの発生位置
を予測する装置を制御するための制御プログラムを格納
した記憶媒体であって、前記制御プログラムは、前記成
形品の形状を微小要素に分割してモデル化するモデル化
モジュールと、溶融材料の流動解析を行って前記成形品
に発生するウエルドラインの発生位置を予測するウエル
ドライン発生位置予測モジュールと、コンピュータ上で
微小要素にモデル化されたスプル・ランナ・成形品に対
して前記バルブゲートに関する条件を入力するバルブゲ
ート条件入力モジュールと、前記バルブゲートの開閉に
伴い前記バルブゲート部の節点を持つ成形品部要素とラ
ンナ部要素との接続状況を変更する接続状況変更モジュ
ールとを具備したことを特徴とする。

【００３０】また、上記第３の目的を達成するため請求
項２４記載の記憶媒体は、バルブゲートの開閉時間を最
適化する装置を制御するための制御プログラムを格納し
た記憶媒体であって、前記制御プログラムは、前記成形
品の形状を微小要素に分割する分割ステップと、前記成
形品の成形プロセスの流動シミュレーションを行い前記
成形品に発生するウエルドラインの発生位置を予測する
ウエルドライン発生位置予測ステップと、前記バルブゲ
ートに関する条件を入力するバルブゲート条件入力ステ
ップと、前記バルブゲートの開閉の切り換えに応じて前
記バルブゲート部の節点を持つ成形品部要素とランナ部
要素との接続状況を変更する接続状況変更ステップとを
具備した成形品のウエルドラインの発生位置予測方法に
より予測した前記ウエルドラインの発生位置を表示する
ウエルドライン発生位置表示モジュールと、移動させる
前記ウエルドラインを指定するウエルドライン指定モジ
ュールと、前記ウエルドラインの変更位置を指定するウ
エルドライン変更位置指定モジュールと、前記ウエルド
ラインの発生位置が指定された位置にずれるように前記
バルブゲートの開閉時間を設定するバルブゲート開閉時
間設定モジュールとを具備したことを特徴とする。

【００３１】また、上記第３の目的を達成するため請求
項２５記載の記憶媒体は、バルブゲートの開閉時間を最
適化する装置を制御するための制御プログラムを格納し
た記憶媒体であって、前記制御プログラムは、前記成形
品の形状を微小要素に分割する分割手段と、前記成形品
の成形プロセスの流動シミュレーションを行い前記成形
品に発生するウエルドラインの発生位置を予測するウエ
ルドライン発生位置予測手段と、前記バルブゲートに関
する条件を入力するバルブゲート条件入力手段と、前記
バルブゲートの開閉の切り換えに応じて前記バルブゲー
ト部の節点を持つ成形品部要素とランナ部要素との接続
状況を変更する接続状況変更手段とを具備した成形品の
ウエルドラインの発生位置予測方法により予測した前記
ウエルドラインの発生位置を表示するウエルドライン発
生位置表示モジュールと、移動させる前記ウエルドライ
ンを指定するウエルドライン指定モジュールと、前記ウ
エルドラインの変更位置を指定するウエルドライン変更
位置指定モジュールと、前記ウエルドラインの発生位置
が指定された位置にずれるように前記バルブゲートの開
閉時間を設定するバルブゲート開閉時間設定モジュール
とを具備したことを特徴とする。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の成形品のウエルド
ラインの発生位置予測方法及び装置並びにバルブゲート
の開閉時間最適化方法及び装置の一実施の形態を図面に
基づき説明する。

【００３３】図１は、本実施の形態に係る成形品のウエ
ルドラインの発生位置予測装置の構成を示すブロック図
であり、同図において、１０１はＣＰＵ（中央演算処理
装置）で、本装置全体を制御する。１０２はＲＡＭ（ラ
ンダムアクセスメモリ）で、各種のデータを記憶するメ
モリである。１０３はＲＯＭ（リードエンリーメモリ）
で、ＣＰＵ１０１により実行される本装置の制御プログ
ラム等が格納されている。１０４は出力制御手段で、後
述する出力手段を制御するものである。１０５は出力手
段としての表示装置、１０６は出力手段としてのプリン
タである。これら表示装置１０５及びプリンタ１０６
は、出力制御手段１０４により切り換え制御される。表
示装置１０５には、シミュレーションに必要な情報等が
表示される。

【００３４】図２は、本実施の形態に係る成形品のウエ
ルドラインの発生位置予測装置の動作の流れを示すフロ
ーチャートである。

【００３５】同図において、まず、ステップＳ２０１で
図４に示すような成形品を微小要素に分割することによ
り、成形品のモデル化を行う。その際、バルブゲート部
については、図３に示すように同一座標を持つ２つの節
点（二重節点）、即ちダミー節点とモデル節点で構成し
ておく。

【００３６】図３は、バルブゲート部の接続状態を示す
図であり、同図（ａ）はバルブゲートが開いた状態を示
している。このとき、ランナーと成形品は接続するので
ランナー部をモデル化した一次元要素と成形品をモデル
化したシェル（二次元）要素は同一節点を共有する。ま
た、図３（ｂ）はバルブゲートが閉じた状態を示してい
る。このときバルブゲートの部分ではランナーと成形品
は離れており、ランナー部をモデル化した一次元要素と
成形品をモデル化したシェル（二次元）要素は、異なっ
た節点によって構成される。解析の中では、バルブゲー
トが開いた状態を表現する方法として、モデル上では図
３（ｂ）と同じように要素が離れた状態で、接続してい
るはずの２つの節点の状態量（温度、圧力等）が等しい
という付帯条件を付け加えて解析することも可能であ
る。

【００３７】バルブゲートが開いた状態のときは、ダミ
ー節点とモデル節点は図３（ｂ）に示すように互いに離
れた状態、即ち同一座標で圧力及び温度が異なる。ま
た、バルブゲートが閉じた状態のときは、ダミー節点と
モデル節点は図３（ａ）に示すように互いに合致した状
態、即ち圧力及び温度が等しくなる。

【００３８】次に、ステップＳ２０２で流動解析（流動
プロセスシミュレーション）用条件を入力する。即ち、
熱伝導率・比熱・密度等の樹脂物性値、溶融樹脂温度、
充填時間、金型温度等の条件を入力する（流動プロセス
シミュレーション用の条件設定）。

【００３９】次に、ステップＳ２０３でバルブゲートに
関する条件を入力する。即ち、バルブゲートの位置、バ
ルブゲートの初期状態（開若しくは閉）、バルブゲート
の開閉切り換え時間、バルブゲートの開閉の状態等の条
件入力を行う（バルブゲート用条件設定）。

【００４０】次に、ステップＳ２０４で時刻ｔを０に設
定した後、次のステップＳ２０５へ進む。

【００４１】ステップＳ２０５では、与えられた状態で
微小時間の流動プロセスのシミュレーションを実施す
る。ここでは、時刻０からスタートし、バルブゲートの
開閉切り換え時間になるまで計算される。

【００４２】次に、ステップＳ２０６でバルブゲートの
開閉切り換え時間に達したか否かを判断する。そして、
バルブゲートの開閉切り換え時間に達しないと判断され
た場合は前記ステップＳ２０５へ戻り、また、バルブゲ
ートの開閉切り換え時間に達したと判断された場合はス
テップＳ２０７へ進む。

【００４３】ステップＳ２０７では、要素の接続状態を
変更する（バルブゲートの接続状況を変更する）。即
ち、バルブゲートが開の場合には接続し、閉の場合には
切り離す。

【００４４】次に、ステップＳ２０８で溶融樹脂の充填
が終了したか否かを判断する。そして、溶融樹脂の充填
が終了しないと判断された場合には前記ステップＳ２０
５へ戻り、また、溶融樹脂の充填が終了したと判断され
た場合には本処理動作を終了する。

【００４５】図４は、簡単な成形品の計算モデルの一例
を示す図であり、ここでは均一な厚みを持つ矩形の成形
品にスプールランナーを付けたもので、２個所のゲート
を持つ。

【００４６】図４に示したモデルを用い、図２に示す処
理動作に従って計算した結果を図５及び図６に示す。

【００４７】図５は、バルブゲートによる切り換えを行
わずに２個所のゲートから樹脂を流入させた場合の樹脂
の流れのパターンを予測し、表示した状態の一例を示す
図であり、同じ時刻に流れた溶融樹脂の先端を等高線で
結んだものである。同図においては、数字が小さい方か
ら大きい方へ流れていっていることを示している。成形
品の形状が左右対称であるので、流れのパターンも左右
対称であるため、ウエルドラインは中央位置に発生して
いる。

【００４８】図６はバルブゲートによる切り換えを行な
った場合、即ち２個所のゲートのうち、図４の左のゲー
トをバルブゲートと指定し、最初は閉じておき、樹脂を
半分充填したところでバルブゲートを開くようにした場
合の樹脂の流れのパターンを予測し、表示した状態の一
例を示す図であり、図５と同じく、同じ時刻に流れた溶
融樹脂の先端を等高線で結んだものである。図６では、
ウエルドラインの位置は図５に比べて左側にずれてい
る。

【００４９】次に、バルブゲートを用いた射出成形品の
バルブゲートの開閉時間最適化方法及び装置について、
図７〜図１０を用いて説明する。

【００５０】尚、本実施の形態に係るバルブゲートの開
閉時間最適化装置のブロック構成は、上述したウエルド
ラインの発生位置予測装置の図１と同一であるから、そ
の説明は省略する。

【００５１】図７は、本実施の形態に係るバルブゲート
の開閉時間最適化装置の動作の流れを示すフローチャー
トである。

【００５２】同図において、まず、ステップＳ７０１で
モデル入力、即ち、形状及び解析条件を入力する。

【００５３】次に、ステップＳ７０２で流動プロセスの
シミュレーションを実行、即ちウエルドラインの発生位
置の予測（ウエルドラインの発生位置計算）を行う。

【００５４】次に、ステップＳ７０３でバルブゲートの
条件を最適化するための条件入力（ウエルドラインの修
正位置入力）、即ち前記ステップＳ７０２において計算
されたウエルドラインの発生位置を表示し、その中から
移動したいウエルドラインの修正位置Ｐの入力（指定）
を行う。

【００５５】次に、ステップＳ７０４で軌跡計算、即ち
前記ステップＳ７０２において得られた流速、流線等の
結果を基に、修正位置Ｐからウエルドラインの発生位置
までの樹脂の軌跡を求め、その長さＬを計算する。

【００５６】次に、ステップＳ７０５でバルブゲートの
条件を設定、即ち充填完了時のフローパターンから、修
正位置Ｐに達する樹脂の通るゲートをバルブゲートと
し、その初期状態を閉の状態とし、バルブゲートを閉か
ら開に切り換える時間（変更時間）ｔｃを微小時間△ｔ
として与える。

【００５７】次に、ステップＳ７０６で前記ステップＳ
７０２と同様に流動プロセスのシミュレーションを実行
し、ウエルドラインの位置を再計算する。

【００５８】次に、ステップＳ７０７でウエルドライン
の位置が修正位置（指定の位置）Ｐへ移動したか否かを
判断する。そして、ウエルドラインの位置が修正位置Ｐ
へ移動したと判断された場合は本処理動作を終了し、ま
た、ウエルドラインの位置が修正位置Ｐへ移動しないと
判断された場合はステップＳ７０８へ進む。

【００５９】ステップＳ７０８では、前記ステップＳ７
０４と同様に軌跡の計算、即ち修正位置Ｐからウエルド
ラインまでの軌跡に沿った距離を再計算し、前回のウエ
ルドラインとの距離との差△Ｌを計算する。

【００６０】次に、ステップＳ７０９で修正位置Ｐに達
する樹脂の通るゲートが同一か否かを判断する。そし
て、修正位置Ｐに達する樹脂の通るゲートが同一である
と判断された場合はステップＳ７１０へ、また、修正位
置Ｐに達する樹脂の通るゲートが同一でないと判断され
た場合はバルブゲートの切り換え時間が長くなり過ぎて
いるのでステップＳ７１１へそれぞれ進む。

【００６１】ステップＳ７１０では、バルブゲートの切
り換え時間（変更時間）ｔｃの再設定、即ちバルブゲー
トを閉から開へ切り換える時間（変更する時間）ｔｃの
変化量（△ｔ）とウエルドラインの変化量（△Ｌ）か
ら、ウエルドラインが修正位置（変更位置）Ｐに移動す
るために必要なバルブゲートの切り換え時間（変更時
間）ｔｃを再設定する。

【００６２】ｔｃ’＝ｔｃ＋Ｌ／△Ｌ・△ｔここで、ｔｃ’：バルブゲートの切り換え時間の再設定
値ｔｃ：以前のバルブゲートの切り換え時間Ｌ：修正位置Ｐからウエルドラインまでの軌跡に沿
った距離 △Ｌ：前回の修正位置Ｐからウエルドラインまでの軌
跡に沿った距離と得られた修正位置Ｐからウエルドライ
ンまでの軌跡に沿った距離との差 △ｔ：バルブゲートの切り換え時間ｔｃの変化量前記ステップＳ７１０の処理が終了した場合は前記ステ
ップＳ７０６へ戻る。

【００６３】ステップＳ７１１は、バルブゲートの切り
換え時間が長くなり過ぎた場合の処理部であり、全ての
状態を前の段階（△ｔ前）に戻し、バルブゲートの切り
換え時間ｔｃの変化量として小さな値を再設定する。

【００６４】例えば、（新規切り換え時間ｔｃの変化
量）＝（元の修正位置Ｐからウエルドラインまでの軌跡
に沿った距離）／［（元の修正位置Ｐからウエルドライ
ンまでの軌跡に沿った距離）＋（現在の修正位置Ｐから
ウエルドラインまでの軌跡に沿った距離）］・（元の切
り換え時間ｔｃの変化量）と設定すればよい。

【００６５】前記ステップＳ７１１の処理が終了した場
合は前記ステップＳ７０６へ戻る。

【００６６】図８は、図４に示したモデルの成形品とは
肉厚の異なる成形品の場合におけるバルブゲート無しで
計算を行った場合の計算モデルの一例を示す図である。

【００６７】図８に示すように図４に示したモデルの成
形品とは肉厚の異なる成形品の場合、バルブゲート無し
で計算を行った場合、図９に示すようなフローパターン
及びウエルドラインの発生が得られる。図９では、移動
すべきウエルドラインと変更位置の指定例を示してい
る。

【００６８】図１０は、上述した本実施の形態に係るバ
ルブゲート開閉時間の最適化方法及び装置によって得ら
れたウエルドラインの位置及び切り換え時間の一例を示
す図である。

【００６９】尚、本発明は、上述した本実施の形態に係
る成形品のウエルドライン発生位置予測方法及び装置並
びにバルブゲート開閉時間の最適化方法及び装置の機能
を実現するソフトウエアのプログラムコード（制御プロ
グラム）を格納した記憶媒体の前記プログラムコードを
コンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が読み出し実
行することによって達成されるものであるが、本発明は
これに限定されるものではなく、前記プログラムコード
の指示に基づきコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ
等）上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステ
ム）等の実際の処理の一部または全部を行い、その処理
によって上述した本実施の形態の機能が実現される場合
も含まれることは言うまでもない。

【００７０】また、前記制御プログラムを格納する記憶
媒体としては、例えば、フロッピーディスク、ハードデ
ィスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ
（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｋＲｅａｄＯｎｌｙＭ
ｅｍｏｒｙ）、ＣＤ−Ｒ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｋ
Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、磁気テープ、不揮発性メモリ
カード、ＲＯＭチップ等を用いることができる。

【００７１】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の成形品のウ
エルドラインの発生位置予測方法及び装置並びにバルブ
ゲートの開閉時間最適化方法及び装置によれば、薄肉部
分にウエルドラインが発生し、教示低下を起こすと具合
が悪い場合、若しくは外観上ウエルドラインが発生して
は好ましくない部位がある成形品において、ウエルドラ
インの発生位置を求め、ウエルドラインが発生しては好
ましくない部位にウエルドラインが発生するか否かをシ
ミュレーションにより検討することができる。

【００７２】また、ウエルドラインが好ましくない部位
に発生することが判明した場合には、ウエルドラインの
ずらす位置を指定することにより、試行錯誤でウエルド
ラインの位置調整を行わなくても、バルブゲートの開閉
のタイミング条件が得られるので、シミュレーションに
よる検討時間が短縮できる。

【００７３】また、本発明の記憶媒体によれば、上述し
たような本発明のウエルドラインの発生位置予測装置並
びにバルブゲートの開閉時間最適化装置を円滑に制御す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る成形品のウエ
ルドラインの発生位置予測装置の構成を示すブロック図
である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係る成形品のウエ
ルドラインの発生位置予測装置の動作の流れを示すフロ
ーチャートである。

【図３】本発明の第１の実施の形態に係る成形品のウエ
ルドラインの発生位置予測装置におけるバルブゲート部
の接続状態を示す図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態に係る成形品のウエ
ルドラインの発生位置予測装置における計算モデルの一
例を示す図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態に係る成形品のウエ
ルドラインの発生位置予測装置における樹脂の流れのパ
ターンを示す図である。

【図６】本発明の第１の実施の形態に係る成形品のウエ
ルドラインの発生位置予測装置における樹脂の流れのパ
ターンを予測し表示した状態の一例を示す図である。

【図７】本発明の第１の実施の形態に係る成形品のバル
ブゲートの開閉時間最適化装置の動作の流れを示すフロ
ーチャートである。

【図８】本発明の第１の実施の形態に係る成形品のバル
ブゲートの開閉時間最適化装置における計算モデルの一
例を示す図である。

【図９】本発明の第１の実施の形態に係る成形品のバル
ブゲートの開閉時間最適化装置におけるバルブゲート無
しで計算したウエルドラインの発生位置の表示及びウエ
ルドラインの変更位置の入力例を示す図である。

【図１０】本発明の第１の実施の形態に係る成形品のバ
ルブゲートの開閉時間最適化装置におけるバルブゲート
の開閉時間を最適化し、ウエルドラインの発生位置を移
動させた結果の一例を示す図である。

【符号の説明】

１０１ＣＰＵ（中央演算処理装置）１０２ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１０３ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）１０４出力制御手段１０５表示手段（出力手段）１０６プリンタ（出力手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バルブゲートを用いた成形装置により成
形される成形品の形状を微小要素に分割する分割ステッ
プと、前記成形品の成形プロセスの流動シミュレーショ
ンを行い前記成形品に発生するウエルドラインの発生位
置を予測するウエルドライン発生位置予測ステップと、
前記バルブゲートに関する条件を入力するバルブゲート
条件入力ステップと、前記バルブゲートの開閉の切り換
えに応じて前記バルブゲート部の節点を持つ成形品部要
素とランナ部要素との接続状況を変更する接続状況変更
ステップとを具備したことを特徴とする成形品のウエル
ドラインの発生位置予測方法。
【請求項２】前記バルブゲートに関する条件とは、バ
ルブゲートの位置であることを特徴とする請求項１記載
の成形品のウエルドラインの発生位置予測方法。
【請求項３】前記バルブゲートに関する条件とは、バ
ルブゲートの初期の状態（開もしくは閉）であることを
特徴とする請求項１記載の成形品のウエルドラインの発
生位置予測方法。
【請求項４】前記バルブゲートに関する条件とは、バ
ルブゲートの開閉の切り換え時間であることを特徴とす
る請求項１記載の成形品のウエルドラインの発生位置予
測方法。
【請求項５】バルブゲートを用いた成形装置により成
形される成形品の形状を微小要素に分割する分割手段
と、前記成形品の成形プロセスの流動シミュレーション
を行い前記成形品に発生するウエルドラインの発生位置
を予測するウエルドライン発生位置予測手段と、前記バ
ルブゲートに関する条件を入力するバルブゲート条件入
力手段と、前記バルブゲートの開閉の切り換えに応じて
前記バルブゲート部の節点を持つ成形品部要素とランナ
部要素との接続状況を変更する接続状況変更手段とを具
備したことを特徴とする成形品のウエルドラインの発生
位置予測装置。
【請求項６】バルブゲートを用いた成形装置により成
形される成形品の形状を微小要素に分割してモデル化す
るモデル化ステップと、溶融材料の流動解析を行って前
記成形品に発生するウエルドラインの発生位置を予測す
るウエルドライン発生位置予測ステップと、コンピュー
タ上で微小要素にモデル化されたスプル・ランナ・成形
品に対して前記バルブゲートに関する条件を入力するバ
ルブゲート条件入力ステップと、前記バルブゲートの開
閉に伴い前記バルブゲート部の節点を持つ成形品部要素
とランナ部要素との接続状況を変更する接続状況変更ス
テップとを具備したことを特徴とする成形品のウエルド
ラインの発生位置予測方法。
【請求項７】前記バルブゲートに関する条件とは、バ
ルブゲートの位置であることを特徴とする請求項６記載
の成形品のウエルドラインの発生位置予測方法。
【請求項８】前記バルブゲートに関する条件とは、バ
ルブゲートの初期の状態（開もしくは閉）であることを
特徴とする請求項６記載の成形品のウエルドラインの発
生位置予測方法。
【請求項９】前記バルブゲートに関する条件とは、バ
ルブゲートの開閉の切り換え時間であることを特徴とす
る請求項６記載の成形品のウエルドラインの発生位置予
測方法。
【請求項１０】バルブゲートを用いた成形装置により
成形される成形品の形状を微小要素に分割してモデル化
するモデル化手段と、溶融材料の流動解析を行って前記
成形品に発生するウエルドラインの発生位置を予測する
ウエルドライン発生位置予測手段と、コンピュータ上で
微小要素にモデル化されたスプル・ランナ・成形品に対
して前記バルブゲートに関する条件を入力するバルブゲ
ート条件入力手段と、前記バルブゲートの開閉に伴い前
記バルブゲート部の節点を持つ成形品部要素とランナ部
要素との接続状況を変更する接続状況変更手段とを具備
したことを特徴とする成形品のウエルドラインの発生位
置予測装置。
【請求項１１】バルブゲートを用いた成形装置により
成形される成形品の形状を微小要素に分割する分割ステ
ップと、前記成形品の成形プロセスの流動シミュレーシ
ョンを行い前記成形品に発生するウエルドラインの発生
位置を予測するウエルドライン発生位置予測ステップ
と、前記バルブゲートに関する条件を入力するバルブゲ
ート条件入力ステップと、前記バルブゲートの開閉の切
り換えに応じて前記バルブゲート部の節点を持つ成形品
部要素とランナ部要素との接続状況を変更する接続状況
変更ステップとを具備した成形品のウエルドラインの発
生位置予測方法により予測した前記ウエルドラインの発
生位置を表示するウエルドライン発生位置表示ステップ
と、移動させる前記ウエルドラインを指定するウエルド
ライン指定ステップと、前記ウエルドラインの変更位置
を指定するウエルドライン変更位置指定ステップと、前
記ウエルドラインの発生位置が指定された位置にずれる
ように前記バルブゲートの開閉時間を設定するバルブゲ
ート開閉時間設定ステップとを具備したことを特徴とす
るバルブゲート開閉時間最適化方法。
【請求項１２】前記バルブゲートに関する条件とは、
バルブゲートの位置であることを特徴とする請求項１１
記載のバルブゲート開閉時間最適化方法。
【請求項１３】前記バルブゲートに関する条件とは、
バルブゲートの初期の状態（開もしくは閉）であること
を特徴とする請求項１１記載のバルブゲート開閉時間最
適化方法。
【請求項１４】前記バルブゲートに関する条件とは、
バルブゲートの開閉の切り換え時間であることを特徴と
する請求項１１記載のバルブゲート開閉時間最適化方
法。
【請求項１５】バルブゲートを用いた成形装置により
成形される成形品の形状を微小要素に分割する分割ステ
ップと、前記成形品の成形プロセスの流動シミュレーシ
ョンを行い前記成形品に発生するウエルドラインの発生
位置を予測するウエルドライン発生位置予測ステップ
と、前記バルブゲートに関する条件を入力するバルブゲ
ート条件入力ステップと、前記バルブゲートの開閉の切
り換えに応じて前記バルブゲート部の節点を持つ成形品
部要素とランナ部要素との接続状況を変更する接続状況
変更ステップとを具備した成形品のウエルドラインの発
生位置予測方法により予測した前記ウエルドラインの発
生位置を表示するウエルドライン発生位置表示手段と、
移動させる前記ウエルドラインを指定するウエルドライ
ン指定手段と、前記ウエルドラインの変更位置を指定す
るウエルドライン変更位置指定手段と、前記ウエルドラ
インの発生位置が指定された位置にずれるように前記バ
ルブゲートの開閉時間を設定するバルブゲート開閉時間
設定手段とを具備したことを特徴とするバルブゲート開
閉時間最適化装置。
【請求項１６】バルブゲートを用いた成形装置により
成形される成形品の形状を微小要素に分割する分割手段
と、前記成形品の成形プロセスの流動シミュレーション
を行い前記成形品に発生するウエルドラインの発生位置
を予測するウエルドライン発生位置予測手段と、前記バ
ルブゲートに関する条件を入力するバルブゲート条件入
力手段と、前記バルブゲートの開閉の切り換えに応じて
前記バルブゲート部の節点を持つ成形品部要素とランナ
部要素との接続状況を変更する接続状況変更手段とを具
備した成形品のウエルドラインの発生位置予測装置によ
り予測した前記ウエルドラインの発生位置を表示するウ
エルドライン発生位置表示ステップと、移動させる前記
ウエルドラインを指定するウエルドライン指定ステップ
と、前記ウエルドラインの変更位置を指定するウエルド
ライン変更位置指定ステップと、前記ウエルドラインの
発生位置が指定された位置にずれるように前記バルブゲ
ートの開閉時間を設定するバルブゲート開閉時間設定ス
テップとを具備したことを特徴とするバルブゲート開閉
時間最適化方法。
【請求項１７】前記成形装置は、射出成形装置である
ことを特徴とする請求項１６記載のバルブゲート開閉時
間最適化方法。
【請求項１８】前記バルブゲートに関する条件とは、
バルブゲートの位置であることを特徴とする請求項１６
記載のバルブゲート開閉時間最適化方法。
【請求項１９】前記バルブゲートに関する条件とは、
バルブゲートの初期の状態（開もしくは閉）であること
を特徴とする請求項１６記載のバルブゲート開閉時間最
適化方法。
【請求項２０】前記バルブゲートに関する条件とは、
バルブゲートの開閉の切り換え時間であることを特徴と
する請求項１６記載のバルブゲート開閉時間最適化方
法。
【請求項２１】バルブゲートを用いた成形装置により
成形される成形品の形状を微小要素に分割する分割手段
と、前記成形品の成形プロセスの流動シミュレーション
を行い前記成形品に発生するウエルドラインの発生位置
を予測するウエルドライン発生位置予測手段と、前記バ
ルブゲートに関する条件を入力するバルブゲート条件入
力手段と、前記バルブゲートの開閉の切り換えに応じて
前記バルブゲート部の節点を持つ成形品部要素とランナ
部要素との接続状況を変更する接続状況変更手段とを具
備した成形品のウエルドラインの発生位置予測装置によ
り予測した前記ウエルドラインの発生位置を表示するウ
エルドライン発生位置表示手段と、移動させる前記ウエ
ルドラインを指定するウエルドライン指定手段と、前記
ウエルドラインの変更位置を指定するウエルドライン変
更位置指定手段と、前記ウエルドラインの発生位置が指
定された位置にずれるように前記バルブゲートの開閉時
間を設定するバルブゲート開閉時間設定手段とを具備し
たことを特徴とするバルブゲート開閉時間最適化装置。
【請求項２２】バルブゲートを用いた成形装置により
成形される成形品のウエルドラインの発生位置を予測す
る装置を制御するための制御プログラムを格納した記憶
媒体であって、前記制御プログラムは、前記成形品の形
状を微小要素に分割する分割モジュールと、前記成形品
の成形プロセスの流動シミュレーションを行い前記成形
品に発生するウエルドラインの発生位置を予測するウエ
ルドライン発生位置予測モジュールと、前記バルブゲー
トに関する条件を入力するバルブゲート条件入力モジュ
ールと、前記バルブゲートの開閉の切り換えに応じて前
記バルブゲート部の節点を持つ成形品部要素とランナ部
要素との接続状況を変更する接続状況変更モジュールと
を具備したことを特徴とする記憶媒体。
【請求項２３】バルブゲートを用いた成形装置により
成形される成形品のウエルドラインの発生位置を予測す
る装置を制御するための制御プログラムを格納した記憶
媒体であって、前記制御プログラムは、前記成形品の形
状を微小要素に分割してモデル化するモデル化モジュー
ルと、溶融材料の流動解析を行って前記成形品に発生す
るウエルドラインの発生位置を予測するウエルドライン
発生位置予測モジュールと、コンピュータ上で微小要素
にモデル化されたスプル・ランナ・成形品に対して前記
バルブゲートに関する条件を入力するバルブゲート条件
入力モジュールと、前記バルブゲートの開閉に伴い前記
バルブゲート部の節点を持つ成形品部要素とランナ部要
素との接続状況を変更する接続状況変更モジュールとを
具備したことを特徴とする記憶媒体。
【請求項２４】バルブゲートの開閉時間を最適化する
装置を制御するための制御プログラムを格納した記憶媒
体であって、前記制御プログラムは、前記成形品の形状
を微小要素に分割する分割ステップと、前記成形品の成
形プロセスの流動シミュレーションを行い前記成形品に
発生するウエルドラインの発生位置を予測するウエルド
ライン発生位置予測ステップと、前記バルブゲートに関
する条件を入力するバルブゲート条件入力ステップと、
前記バルブゲートの開閉の切り換えに応じて前記バルブ
ゲート部の節点を持つ成形品部要素とランナ部要素との
接続状況を変更する接続状況変更ステップとを具備した
成形品のウエルドラインの発生位置予測方法により予測
した前記ウエルドラインの発生位置を表示するウエルド
ライン発生位置表示モジュールと、移動させる前記ウエ
ルドラインを指定するウエルドライン指定モジュール
と、前記ウエルドラインの変更位置を指定するウエルド
ライン変更位置指定モジュールと、前記ウエルドライン
の発生位置が指定された位置にずれるように前記バルブ
ゲートの開閉時間を設定するバルブゲート開閉時間設定
モジュールとを具備したことを特徴とする記憶媒体。
【請求項２５】バルブゲートの開閉時間を最適化する
装置を制御するための制御プログラムを格納した記憶媒
体であって、前記制御プログラムは、前記成形品の形状
を微小要素に分割する分割手段と、前記成形品の成形プ
ロセスの流動シミュレーションを行い前記成形品に発生
するウエルドラインの発生位置を予測するウエルドライ
ン発生位置予測手段と、前記バルブゲートに関する条件
を入力するバルブゲート条件入力手段と、前記バルブゲ
ートの開閉の切り換えに応じて前記バルブゲート部の節
点を持つ成形品部要素とランナ部要素との接続状況を変
更する接続状況変更手段とを具備した成形品のウエルド
ラインの発生位置予測方法により予測した前記ウエルド
ラインの発生位置を表示するウエルドライン発生位置表
示モジュールと、移動させる前記ウエルドラインを指定
するウエルドライン指定モジュールと、前記ウエルドラ
インの変更位置を指定するウエルドライン変更位置指定
モジュールと、前記ウエルドラインの発生位置が指定さ
れた位置にずれるように前記バルブゲートの開閉時間を
設定するバルブゲート開閉時間設定モジュールとを具備
したことを特徴とする記憶媒体。