JP3247026B2 - 射出成形機における射出速度プログラム制御用プロファイル設定方法 - Google Patents
射出成形機における射出速度プログラム制御用プロファイル設定方法Info
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は射出成形機における射出
速度プログラム制御用のプロファイル設定方法に関する
ものである。
速度プログラム制御用のプロファイル設定方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】射出成形機において、射出プランジャ
（スクリュ）の位置に応じて射出プランジャの前進速度
を予め設定されたプロファイルに従ってプログラム制御
することは従来より行われている。
（スクリュ）の位置に応じて射出プランジャの前進速度
を予め設定されたプロファイルに従ってプログラム制御
することは従来より行われている。
【０００３】従来、この射出速度プログラム制御用プロ
ファイルの設定は、射出プランジャの充填ストロークを
複数個に区分し、その各区間毎に移動速度を直接指定す
ることにより多段の矩形プロファイルで与えるのが一般
的である。
ファイルの設定は、射出プランジャの充填ストロークを
複数個に区分し、その各区間毎に移動速度を直接指定す
ることにより多段の矩形プロファイルで与えるのが一般
的である。
【０００４】図６に示されているプロファイルは、射出
プランジャの充填ストロークを５個に区分したものにお
いて、その各区間毎に移動速度Ｖ1 〜Ｖ5 を直接指定し
て得られたプロファイルである。
プランジャの充填ストロークを５個に区分したものにお
いて、その各区間毎に移動速度Ｖ1 〜Ｖ5 を直接指定し
て得られたプロファイルである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のプロファイル設
定では、射出速度プログラム制御用プロファイルは多段
矩形のプロファイルになり、射出プランジャの前進速度
はその多段矩形に応じて急激に変化する。
定では、射出速度プログラム制御用プロファイルは多段
矩形のプロファイルになり、射出プランジャの前進速度
はその多段矩形に応じて急激に変化する。
【０００６】しかし、実際の成形型において型内部の溶
融樹脂流路の断面積が矩形的に急激に増加、減少するこ
とは殆どないから、多段矩形のプロファイルでは射出成
形における現実の溶融樹脂の充填挙動と一致しないプロ
ファイルとなる。
融樹脂流路の断面積が矩形的に急激に増加、減少するこ
とは殆どないから、多段矩形のプロファイルでは射出成
形における現実の溶融樹脂の充填挙動と一致しないプロ
ファイルとなる。
【０００７】従って、従来は、実際の型内部の溶融樹脂
流路の形状に適合したプロファイルを設定しようとする
と、矩形の段数を増やすことになり、これに伴い各区間
毎の移動速度の設定数が増えることなる。このことは所
要のプロファイル設定を必要最小限の入力データ個数に
よって行うと云う設定思想と一致しないものとなる。
流路の形状に適合したプロファイルを設定しようとする
と、矩形の段数を増やすことになり、これに伴い各区間
毎の移動速度の設定数が増えることなる。このことは所
要のプロファイル設定を必要最小限の入力データ個数に
よって行うと云う設定思想と一致しないものとなる。
【０００８】また射出速度プログラム制御用プロファイ
ルは、成形型内の溶融樹脂流動状態を乱すことなく、で
きるだけ短時間に樹脂充填を完了するように設定される
ことが必要である。このことからも実際の型内部の溶融
樹脂流路の形状に合わせて移動速度を変化させるプロフ
ァイルを設定する必要がある。またこのプロファイルの
設定では、ゲートからの樹脂流入開始部分や樹脂充填完
了時点の速度制御など、成形原理に基づいたノウハウも
必要である。
ルは、成形型内の溶融樹脂流動状態を乱すことなく、で
きるだけ短時間に樹脂充填を完了するように設定される
ことが必要である。このことからも実際の型内部の溶融
樹脂流路の形状に合わせて移動速度を変化させるプロフ
ァイルを設定する必要がある。またこのプロファイルの
設定では、ゲートからの樹脂流入開始部分や樹脂充填完
了時点の速度制御など、成形原理に基づいたノウハウも
必要である。
【０００９】また射出プランジャの前進速度には、図６
において仮想線により示されているように、速度変化の
立ち上がり、立ち下がりに応答遅れがあり、射出プラン
ジャの実際の前進速度は、多段矩形状には変化しない。
において仮想線により示されているように、速度変化の
立ち上がり、立ち下がりに応答遅れがあり、射出プラン
ジャの実際の前進速度は、多段矩形状には変化しない。
【００１０】従って、実際の射出プランジャの速度プロ
ファイル（実行プロファイル）は、射出速度プログラム
制御用プロファイル（設定プロファイル）とは一致しな
い形状になり、閉ループ制御を行う場合には実行プロフ
ァイルと設定プロファイルとが重畳しないことになる。
このため、立ち上がり、立ち下がりに時定数を持たせ、
遅延制御が使用されるが、この立ち上がり部分、立ち下
が部分を設定プロファイルとして取り扱うことはなされ
得ない。このようなことから、閉ループ制御の場合、正
常時でも実行値が設定値より外れる誤差が生じ、制御を
難しくしている。
ファイル（実行プロファイル）は、射出速度プログラム
制御用プロファイル（設定プロファイル）とは一致しな
い形状になり、閉ループ制御を行う場合には実行プロフ
ァイルと設定プロファイルとが重畳しないことになる。
このため、立ち上がり、立ち下がりに時定数を持たせ、
遅延制御が使用されるが、この立ち上がり部分、立ち下
が部分を設定プロファイルとして取り扱うことはなされ
得ない。このようなことから、閉ループ制御の場合、正
常時でも実行値が設定値より外れる誤差が生じ、制御を
難しくしている。
【００１１】また成形型内部の溶融樹脂流路の形状変化
に合わせたプロファイルの設定法として、折れ線を接続
する方法がある。しかしこの方法では、成形型内部の溶
融樹脂流路の形状が解っていないと、パラメータ設定が
難しく、しかも設定点数が多く、少ない入力データ数に
より必要な設定を得ると云うことについて問題がある。
またパラメータ設定のためのノウハウについては、多段
矩形のプロファイルによる場合よりも更に難しいものに
なる。
に合わせたプロファイルの設定法として、折れ線を接続
する方法がある。しかしこの方法では、成形型内部の溶
融樹脂流路の形状が解っていないと、パラメータ設定が
難しく、しかも設定点数が多く、少ない入力データ数に
より必要な設定を得ると云うことについて問題がある。
またパラメータ設定のためのノウハウについては、多段
矩形のプロファイルによる場合よりも更に難しいものに
なる。
【００１２】本発明は、上述の如き問題点に着目してな
されたものであり、ノウハウを必要とすることなく適正
な射出速度プログラム制御用プロファイル、特に射出プ
ランジャの実速度と一致するプロファイルを自動設定す
る射出成形機における射出速度プログラム制御用プロフ
ァイル設定方法を目的としている。
されたものであり、ノウハウを必要とすることなく適正
な射出速度プログラム制御用プロファイル、特に射出プ
ランジャの実速度と一致するプロファイルを自動設定す
る射出成形機における射出速度プログラム制御用プロフ
ァイル設定方法を目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上述の如き目的を達成す
るために、請求項１による射出成形機の射出速度プログ
ラム制御用プロファイル設定方法は、射出プランジャの
位置に応じて射出プランジャの前進速度をプログラム制
御する射出成形機の射出速度プログラム制御用プロファ
イル設定方法において、スプル、ランナを含む成形品形
状モデルを微小要素に分割し、有限要素法、境界要素
法、差分法、ＦＡＮ法等を含む数値解析法を使用して射
出プランジャの前進速度を一定とした条件で、前記成形
品形状モデルの各微小要素に対する溶融材料の充填進行
状況を充填到達時間として求め、前記成形品形状モデル
の全てに溶融材料を充填するのに要した時間を任意の個
数で区分し、その充填時間区分毎に充填される単位時間
当たりの充填量から、各充填時間区分毎の成形型内の溶
融材料の平均流動速度を演算し、前記各充填時間区分毎
の前記射出プランジャの前進速度を前記平均流動速度と
各充填時間区分で溶融材料を充填される微小要素の平均
板厚の関数として設定することを特徴としている。
るために、請求項１による射出成形機の射出速度プログ
ラム制御用プロファイル設定方法は、射出プランジャの
位置に応じて射出プランジャの前進速度をプログラム制
御する射出成形機の射出速度プログラム制御用プロファ
イル設定方法において、スプル、ランナを含む成形品形
状モデルを微小要素に分割し、有限要素法、境界要素
法、差分法、ＦＡＮ法等を含む数値解析法を使用して射
出プランジャの前進速度を一定とした条件で、前記成形
品形状モデルの各微小要素に対する溶融材料の充填進行
状況を充填到達時間として求め、前記成形品形状モデル
の全てに溶融材料を充填するのに要した時間を任意の個
数で区分し、その充填時間区分毎に充填される単位時間
当たりの充填量から、各充填時間区分毎の成形型内の溶
融材料の平均流動速度を演算し、前記各充填時間区分毎
の前記射出プランジャの前進速度を前記平均流動速度と
各充填時間区分で溶融材料を充填される微小要素の平均
板厚の関数として設定することを特徴としている。
【００１４】請求項２による射出成形機の射出速度プロ
グラム制御用プロファイル設定方法は、請求項１に記載
の射出速度プログラム制御用プロファイル設定方法にお
いて、前記平均流動速度が一定になるように前記各充填
時間区分毎の前記射出プランジャの前進速度を設定する
ことを詳細な特徴としている。
グラム制御用プロファイル設定方法は、請求項１に記載
の射出速度プログラム制御用プロファイル設定方法にお
いて、前記平均流動速度が一定になるように前記各充填
時間区分毎の前記射出プランジャの前進速度を設定する
ことを詳細な特徴としている。
【００１５】請求項３による射出成形機の射出速度プロ
グラム制御用プロファイル設定方法は、請求項１または
２に記載の射出速度プログラム制御用プロファイル設定
方法において、前記各充填時間区分毎の前記射出プラン
ジャの前進速度を前記平均板厚に比例するよう設定する
ことを詳細な特徴としている。
グラム制御用プロファイル設定方法は、請求項１または
２に記載の射出速度プログラム制御用プロファイル設定
方法において、前記各充填時間区分毎の前記射出プラン
ジャの前進速度を前記平均板厚に比例するよう設定する
ことを詳細な特徴としている。
【００１６】請求項４による射出成形機の射出速度プロ
グラム制御用プロファイル設定方法は、請求項１または
２に記載の射出速度プログラム制御用プロファイル設定
方法において、前記各充填時間区分毎の前記射出プラン
ジャの前進速度を前記平均板厚の逆数に比例するよう設
定することを詳細な特徴としている。
グラム制御用プロファイル設定方法は、請求項１または
２に記載の射出速度プログラム制御用プロファイル設定
方法において、前記各充填時間区分毎の前記射出プラン
ジャの前進速度を前記平均板厚の逆数に比例するよう設
定することを詳細な特徴としている。
【００１７】請求項５による射出成形機の射出速度プロ
グラム制御用プロファイル設定方法は、請求項１〜４の
何れかに記載の射出速度プログラム制御用プロファイル
設定方法において、前記各充填時間区分毎の前記射出プ
ランジャの前進速度は、前記充填時間区分のうち最終区
分から任意の個数だけ手前の区分より最終区分の範囲
で、減少する関数として設定することを詳細な特徴とし
ている。
グラム制御用プロファイル設定方法は、請求項１〜４の
何れかに記載の射出速度プログラム制御用プロファイル
設定方法において、前記各充填時間区分毎の前記射出プ
ランジャの前進速度は、前記充填時間区分のうち最終区
分から任意の個数だけ手前の区分より最終区分の範囲
で、減少する関数として設定することを詳細な特徴とし
ている。
【００１８】請求項６による射出成形機の射出速度プロ
グラム制御用プロファイル設定方法は、請求項１〜５の
何れかに記載の射出速度プログラム制御用プロファイル
設定方法において、前記射出プランジャの前進速度の立
ち上がりの速度応答を予め設定された関数により設定す
ることを詳細な特徴としている。
グラム制御用プロファイル設定方法は、請求項１〜５の
何れかに記載の射出速度プログラム制御用プロファイル
設定方法において、前記射出プランジャの前進速度の立
ち上がりの速度応答を予め設定された関数により設定す
ることを詳細な特徴としている。
【００１９】
【作用】請求項１による射出成形機の射出速度プログラ
ム制御用プロファイル設定方法では、先ず樹脂流動解析
を行うＣＡＥシステムなどを利用して、射出プランジャ
の前進速度を一定とした条件で、成形品形状モデルの各
微小要素に対する溶融材料の充填進行状況を充填到達時
間として求める。これにより成形品形状モデルにおける
充填進行状況が等時間線をもって得られる。
ム制御用プロファイル設定方法では、先ず樹脂流動解析
を行うＣＡＥシステムなどを利用して、射出プランジャ
の前進速度を一定とした条件で、成形品形状モデルの各
微小要素に対する溶融材料の充填進行状況を充填到達時
間として求める。これにより成形品形状モデルにおける
充填進行状況が等時間線をもって得られる。
【００２０】次に成形品形状モデルの全てに溶融材料を
充填するのに要した時間、即ち全充填所要時間を任意の
個数で区分し、その充填時間区分毎に充填される単位時
間当たりの充填量（体積）を算出し、その充填量より各
充填時間区分毎の成形型内の溶融材料の平均流動速度を
演算する。
充填するのに要した時間、即ち全充填所要時間を任意の
個数で区分し、その充填時間区分毎に充填される単位時
間当たりの充填量（体積）を算出し、その充填量より各
充填時間区分毎の成形型内の溶融材料の平均流動速度を
演算する。
【００２１】そして、この平均流動速度と、各充填時間
区分で溶融材料を充填される微小要素の平均板厚の関数
として各充填時間区分毎の射出プランジャの前進速度を
設定する。
区分で溶融材料を充填される微小要素の平均板厚の関数
として各充填時間区分毎の射出プランジャの前進速度を
設定する。
【００２２】請求項２による射出成形機の射出速度プロ
グラム制御用プロファイル設定方法では、各充填時間区
分毎の射出プランジャの前進速度は平均流動速度を一定
とするよう設定される。
グラム制御用プロファイル設定方法では、各充填時間区
分毎の射出プランジャの前進速度は平均流動速度を一定
とするよう設定される。
【００２３】請求項３による射出成形機の射出速度プロ
グラム制御用プロファイル設定方法では、各充填時間区
分毎の射出プランジャの前進速度が平均板厚に比例する
よう設定、あるいは平均板厚を考慮せずに平均流動速度
が一定になるように計算されたプランジャ前進速度が平
均板厚に比例するよう補正設定される。
グラム制御用プロファイル設定方法では、各充填時間区
分毎の射出プランジャの前進速度が平均板厚に比例する
よう設定、あるいは平均板厚を考慮せずに平均流動速度
が一定になるように計算されたプランジャ前進速度が平
均板厚に比例するよう補正設定される。
【００２４】請求項４による射出成形機の射出速度プロ
グラム制御用プロファイル設定方法では、各充填時間区
分毎の射出プランジャの前進速度は平均板厚の逆数に比
例するよう設定、あるいは平均板厚を考慮せずに平均流
動速度が一定になるように計算されたプランジャ前進速
度が平均板厚の逆数に比例するよう補正設定される。
グラム制御用プロファイル設定方法では、各充填時間区
分毎の射出プランジャの前進速度は平均板厚の逆数に比
例するよう設定、あるいは平均板厚を考慮せずに平均流
動速度が一定になるように計算されたプランジャ前進速
度が平均板厚の逆数に比例するよう補正設定される。
【００２５】請求項５による射出成形機の射出速度プロ
グラム制御用プロファイル設定方法では、前記各充填時
間区分毎の前記射出プランジャの前進速度は、前記充填
時間区分のうち最終区分から任意の個数だけ手前の区分
より最終区分の範囲で、減少する関数として設定され
る。
グラム制御用プロファイル設定方法では、前記各充填時
間区分毎の前記射出プランジャの前進速度は、前記充填
時間区分のうち最終区分から任意の個数だけ手前の区分
より最終区分の範囲で、減少する関数として設定され
る。
【００２６】請求項６による射出成形機の射出速度プロ
グラム制御用プロファイル設定方法では、射出プランジ
ャの前進速度の立ち上がりの速度応答が、予め設定され
た関数により設定される。
グラム制御用プロファイル設定方法では、射出プランジ
ャの前進速度の立ち上がりの速度応答が、予め設定され
た関数により設定される。
【００２７】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。
説明する。
【００２８】図１は本発明による射出成形機の射出速度
プログラム制御用プロファイル設定方法の実施に使用さ
れるプロファイル設定装置の一実施例を示している。プ
ロファイル設定装置は、ＣＡＥシステムによる樹脂流動
解析部１と、コンピュータシステムによるプロファイル
設定部３とを有している。
プログラム制御用プロファイル設定方法の実施に使用さ
れるプロファイル設定装置の一実施例を示している。プ
ロファイル設定装置は、ＣＡＥシステムによる樹脂流動
解析部１と、コンピュータシステムによるプロファイル
設定部３とを有している。
【００２９】樹脂流動解析部１は、スプル、ランナを含
む成形品形状モデルを微小要素に分割し、有限要素法、
境界要素法、差分法、ＦＡＮ法等を含む数値解析法を使
用して射出プランジャの前進速度を一定とした条件で、
成形品形状モデルの各微小要素に対する溶融材料（樹
脂）の充填進行状況を充填到達時間として求め、これを
等時間線図として出力する。この樹脂流動解析につい
て、より詳細な説明が必要ならば、特公平４−６９８５
７号公報を参照されたい。
む成形品形状モデルを微小要素に分割し、有限要素法、
境界要素法、差分法、ＦＡＮ法等を含む数値解析法を使
用して射出プランジャの前進速度を一定とした条件で、
成形品形状モデルの各微小要素に対する溶融材料（樹
脂）の充填進行状況を充填到達時間として求め、これを
等時間線図として出力する。この樹脂流動解析につい
て、より詳細な説明が必要ならば、特公平４−６９８５
７号公報を参照されたい。
【００３０】プロファイル設定部３は、先ず成形品形状
モデルの全てに溶融材料を充填するのに要した時間（全
充填所要時間）Ｔを任意の個数ｎで区分し、その充填時
間区分Ｄ1 〜Ｄｎ毎に充填される単位時間当たりの充填
量Ｓ1 〜Ｓｎを算出する。この充填量Ｓ1 〜Ｓｎは充填
時間区分Ｄ1 〜Ｄｎで充填される全微小要素の面積と板
厚の積の合計値より得られる。
モデルの全てに溶融材料を充填するのに要した時間（全
充填所要時間）Ｔを任意の個数ｎで区分し、その充填時
間区分Ｄ1 〜Ｄｎ毎に充填される単位時間当たりの充填
量Ｓ1 〜Ｓｎを算出する。この充填量Ｓ1 〜Ｓｎは充填
時間区分Ｄ1 〜Ｄｎで充填される全微小要素の面積と板
厚の積の合計値より得られる。
【００３１】図２はカセットテープのケーシングを成形
品形状モデルとして有限要素法により微小要素に分割し
た例を示しており、図３は全充填所要時間Ｔを１０分割
して充填時間区分Ｄ1 〜Ｄ10を設定した例を示してい
る。この場合、一つ目の充填時間区分Ｄ1 の充填量Ｓ1
は時間Ｔ0 〜Ｔ(T/10)の区間で充填される全微小要素の
面積と板厚の積の合計値より算出される。
品形状モデルとして有限要素法により微小要素に分割し
た例を示しており、図３は全充填所要時間Ｔを１０分割
して充填時間区分Ｄ1 〜Ｄ10を設定した例を示してい
る。この場合、一つ目の充填時間区分Ｄ1 の充填量Ｓ1
は時間Ｔ0 〜Ｔ(T/10)の区間で充填される全微小要素の
面積と板厚の積の合計値より算出される。
【００３２】プロファイル設定部３は、次に各充填時間
区分Ｄ1 〜ｎ毎に充填される全微小要素の面積と板厚の
積の合計値として演算される充填量Ｓ1 〜ｎを、各充填
時間区分の時間Ｔ／ｎでわり算すると共に成形品形状モ
デルの断面形状から、各充填時間区分Ｄ1 〜ｎ毎の成形
型内の溶融材料の平均流動速度Ｃｖ1 〜Ｃｖｎを演算す
る。この平均流動速度Ｃｖ1 〜Ｃｖｎがある関数ｋに一
致するように、前記各充填時間区分Ｄ1 〜Ｄｎ毎の射出
プランジャの前進速度Ｐｖ1 〜Ｐｖｎを求めるのは、下
式によって設定されればよい。
区分Ｄ1 〜ｎ毎に充填される全微小要素の面積と板厚の
積の合計値として演算される充填量Ｓ1 〜ｎを、各充填
時間区分の時間Ｔ／ｎでわり算すると共に成形品形状モ
デルの断面形状から、各充填時間区分Ｄ1 〜ｎ毎の成形
型内の溶融材料の平均流動速度Ｃｖ1 〜Ｃｖｎを演算す
る。この平均流動速度Ｃｖ1 〜Ｃｖｎがある関数ｋに一
致するように、前記各充填時間区分Ｄ1 〜Ｄｎ毎の射出
プランジャの前進速度Ｐｖ1 〜Ｐｖｎを求めるのは、下
式によって設定されればよい。
【００３３】 ｋ／（Ｃｖ1 〜Ｃｖｎ）＝（Ｐｖ1 〜Ｐｖｎ） ここで、実際の射出時の平均流動速度を一定値Ｃｖｃと
なるようにＰｖ1 〜Ｐｖｎを設定する場合には、上式の
関数ｋはｋ＝Ｃｖｃとすればよい。
なるようにＰｖ1 〜Ｐｖｎを設定する場合には、上式の
関数ｋはｋ＝Ｃｖｃとすればよい。
【００３４】この前進速度Ｐｖ1 〜Ｐｖｎにより射出速
度プログラム制御用プロファイルが自動設定される。
度プログラム制御用プロファイルが自動設定される。
【００３５】図４（ａ）は、全充填所要時間を１０分割
した場合において、上述の演算式により求めた射出速度
プログラム制御用のプロファイルを例示している。同図
において、Ｃｖ1 〜Ｃｖ10は射出プランジャの前進速度
を一定とした条件で計算した成形型内の溶融材料の平均
流動速度であり、平均流動速度を一定（ｋ＝一定）とす
るように求めた射出プランジャの前進速度がＰｖ1 〜Ｐ
ｖ10である。
した場合において、上述の演算式により求めた射出速度
プログラム制御用のプロファイルを例示している。同図
において、Ｃｖ1 〜Ｃｖ10は射出プランジャの前進速度
を一定とした条件で計算した成形型内の溶融材料の平均
流動速度であり、平均流動速度を一定（ｋ＝一定）とす
るように求めた射出プランジャの前進速度がＰｖ1 〜Ｐ
ｖ10である。
【００３６】図４（ａ）において、Ｐｖｓ1 は、立ち上
がりの射出プランジャ前進速度応答を一次関数により所
定の傾きを有する直線とした例、Ｐｖｓ2 は立ち上がり
の射出プランジャ前進速度応答を２次関数により設定し
た例である。この部分の設定は、充填開始時の立ち上が
りを、できるだけ早くするためのもので、樹脂の流動物
性により選択される。
がりの射出プランジャ前進速度応答を一次関数により所
定の傾きを有する直線とした例、Ｐｖｓ2 は立ち上がり
の射出プランジャ前進速度応答を２次関数により設定し
た例である。この部分の設定は、充填開始時の立ち上が
りを、できるだけ早くするためのもので、樹脂の流動物
性により選択される。
【００３７】また各充填時間区分毎の射出プランジャの
前進速度は、充填時間区分のうち最終区分から任意の個
数だけ手前の区分より最終区分の範囲で、減少する関数
として設定することができる。
前進速度は、充填時間区分のうち最終区分から任意の個
数だけ手前の区分より最終区分の範囲で、減少する関数
として設定することができる。
【００３８】図４（ａ）において、Ｐｖ9 ′、Ｐｖ10′
は、充填時間の最終区間から２区分（Ｄ9 とＤ10）で射
出プランジャの前進速度を減少させた例である。
は、充填時間の最終区間から２区分（Ｄ9 とＤ10）で射
出プランジャの前進速度を減少させた例である。
【００３９】この設定は、充填動作の慣性を吸収し、充
填から保圧への切換制御を安定して行うためのものであ
る。
填から保圧への切換制御を安定して行うためのものであ
る。
【００４０】上述の実施例では、成形品の板厚が変化す
ることによる影響を考慮しなかったが、板厚が変化する
場合、これを考慮して平均流動速度と板厚の関数として
プログラム制御用のプロファイルを設定することができ
る。
ることによる影響を考慮しなかったが、板厚が変化する
場合、これを考慮して平均流動速度と板厚の関数として
プログラム制御用のプロファイルを設定することができ
る。
【００４１】この場合には、各充填時間区分Ｄ1 〜Ｄｎ
毎の射出プランジャの前進速度Ｐｖ1 〜Ｐｖｎを平均流
動速度Ｃｖ1 〜Ｃｖｎと各充填時間区分Ｄ1 〜Ｄｎで溶
融材料を充填される微小要素の平均板厚のｔ1 〜ｔｎの
関数ｋ′として下式に従って設定する。
毎の射出プランジャの前進速度Ｐｖ1 〜Ｐｖｎを平均流
動速度Ｃｖ1 〜Ｃｖｎと各充填時間区分Ｄ1 〜Ｄｎで溶
融材料を充填される微小要素の平均板厚のｔ1 〜ｔｎの
関数ｋ′として下式に従って設定する。
【００４２】 ｋ′・ｋ／（Ｃｖ1 〜Ｃｖｎ）＝（Ｐｖ1 〜Ｐｖｎ） 例えば、図４（ｂ）に示されているように、各充填時間
区分Ｄ1 〜Ｄｎで平均板厚ｔ1 〜ｔ10が変化する場合、
図４（ａ）に示した計算結果に、平均板厚に比例させる
修正を加えると、プランジャ前進速度Ｐｖ1 、Ｐｖ2 、
Ｐｖ6 、Ｐｖ7は各々Ｐｖ1 ″、Ｐｖ2 ″、Ｐｖ6 ″、
Ｐｖ7 ″により示されるように補正される。
区分Ｄ1 〜Ｄｎで平均板厚ｔ1 〜ｔ10が変化する場合、
図４（ａ）に示した計算結果に、平均板厚に比例させる
修正を加えると、プランジャ前進速度Ｐｖ1 、Ｐｖ2 、
Ｐｖ6 、Ｐｖ7は各々Ｐｖ1 ″、Ｐｖ2 ″、Ｐｖ6 ″、
Ｐｖ7 ″により示されるように補正される。
【００４３】この設定では、 射出プランジャの各充填
時間区分毎の前進速度を平均板厚に比例させることで、
溶融材料の平均流動速度を、平均板厚が薄い所では遅
く、厚い所では速くさせることができる。
時間区分毎の前進速度を平均板厚に比例させることで、
溶融材料の平均流動速度を、平均板厚が薄い所では遅
く、厚い所では速くさせることができる。
【００４４】このプロファイルは、流動中の溶融樹脂の
流動抵抗による過熱による成形不良を考慮したもので、
原料の粘度、熱安定性などに応じて使用される。
流動抵抗による過熱による成形不良を考慮したもので、
原料の粘度、熱安定性などに応じて使用される。
【００４５】過熱による成形不良を考慮する必要のない
原料に対しては、高速設定により乱流となることを防止
するだけでよく、この場合には、適当な係数をもって平
均板厚の逆数に比例するプランジャ前進速度を与え、平
均板厚が薄い所では溶融材料の平均流動速度を速く、厚
い所では溶融材料の平均流動速度を遅くするプロファイ
ルを設定することができる。
原料に対しては、高速設定により乱流となることを防止
するだけでよく、この場合には、適当な係数をもって平
均板厚の逆数に比例するプランジャ前進速度を与え、平
均板厚が薄い所では溶融材料の平均流動速度を速く、厚
い所では溶融材料の平均流動速度を遅くするプロファイ
ルを設定することができる。
【００４６】また射出プランジャの前進速度Ｐｖ1 〜Ｐ
ｖｎを金型内平均流動速度Ｃｖ1 〜Ｃｖｎの関数として
求める場合において、充填時間区分Ｄ1 〜Ｄｎの前半を
増加関数、後半を減少関数とすることもできる。
ｖｎを金型内平均流動速度Ｃｖ1 〜Ｃｖｎの関数として
求める場合において、充填時間区分Ｄ1 〜Ｄｎの前半を
増加関数、後半を減少関数とすることもできる。
【００４７】図５は充填時間区分の前半Ｄ1 〜Ｄ5 を増
加関数、後半の充填時間区分Ｄ5 〜Ｄ10を減少関数した
場合を例示している。図５においては、図４におけるＰ
ｖ1、Ｐｖ2 、…Ｐｖ10に相当する各点がＰｖ11、Ｐｖ1
2、…Ｐｖ20として示される。
加関数、後半の充填時間区分Ｄ5 〜Ｄ10を減少関数した
場合を例示している。図５においては、図４におけるＰ
ｖ1、Ｐｖ2 、…Ｐｖ10に相当する各点がＰｖ11、Ｐｖ1
2、…Ｐｖ20として示される。
【００４８】この場合も、充填から保圧への切換制御を
安定して行うためのＰｖ19′、Ｐｖ20′と、図４（ｂ）
に示されている平均板厚ｔ1 〜ｔ10に応じて溶融樹脂過
熱を防止するためのＰｖ11″、Ｐｖ12″、Ｐｖ16″、Ｐ
ｖ17″は、図４（ａ）における場合と同様に設定され
る。
安定して行うためのＰｖ19′、Ｐｖ20′と、図４（ｂ）
に示されている平均板厚ｔ1 〜ｔ10に応じて溶融樹脂過
熱を防止するためのＰｖ11″、Ｐｖ12″、Ｐｖ16″、Ｐ
ｖ17″は、図４（ａ）における場合と同様に設定され
る。
【００４９】
【発明の効果】以上の説明から理解される如く、請求項
１による射出成形機の射出速度プログラム制御用プロフ
ァイル設定方法では、射出プランジャの前進速度を一定
とした条件で、成形品形状モデルの各微小要素に対する
溶融材料の充填進行状況を充填到達時間として求め、成
形品形状モデルの全てに溶融材料を充填するのに要した
時間、即ち全充填所要時間を任意の個数で区分し、その
充填時間区分毎に充填される単位時間当たりの充填量よ
り各充填時間区分毎の成形型内の溶融材料の平均流動速
度を演算し、この平均流動速度と、各充填時間区分で溶
融材料を充填される微小要素の平均板厚の関数として各
充填時間区分毎の射出プランジャの前進速度を設定する
から、板厚が変化する成形品のプロファイルをノウハウ
を必要とすることなく自動的に設定することができる。
１による射出成形機の射出速度プログラム制御用プロフ
ァイル設定方法では、射出プランジャの前進速度を一定
とした条件で、成形品形状モデルの各微小要素に対する
溶融材料の充填進行状況を充填到達時間として求め、成
形品形状モデルの全てに溶融材料を充填するのに要した
時間、即ち全充填所要時間を任意の個数で区分し、その
充填時間区分毎に充填される単位時間当たりの充填量よ
り各充填時間区分毎の成形型内の溶融材料の平均流動速
度を演算し、この平均流動速度と、各充填時間区分で溶
融材料を充填される微小要素の平均板厚の関数として各
充填時間区分毎の射出プランジャの前進速度を設定する
から、板厚が変化する成形品のプロファイルをノウハウ
を必要とすることなく自動的に設定することができる。
【００５０】特に、閉ループ制御をする場合には、立ち
上がり、立ち下がりを含めて、射出プランジャの実速度
と一致するプロファイルを設定することができ、制御が
常に行われている状態の設定値と実行値の誤差を最小に
することができる。
上がり、立ち下がりを含めて、射出プランジャの実速度
と一致するプロファイルを設定することができ、制御が
常に行われている状態の設定値と実行値の誤差を最小に
することができる。
【００５１】請求項２による射出成形機の射出速度プロ
グラム制御用プロファイル設定方法では、各充填時間区
分毎の射出プランジャの前進速度は平均流動速度を、金
型内部の溶融樹脂通路の断面積の変化に拘らず、一定と
するプロファイルが得られる。
グラム制御用プロファイル設定方法では、各充填時間区
分毎の射出プランジャの前進速度は平均流動速度を、金
型内部の溶融樹脂通路の断面積の変化に拘らず、一定と
するプロファイルが得られる。
【００５２】請求項３による射出成形機の射出速度プロ
グラム制御用プロファイル設定方法では、各充填時間区
分毎の射出プランジャの前進速度は平均板厚に比例する
よう設定、あるいは平均板厚を考慮せずに平均流動速度
が一定になるように計算されたプランジャ前進速度が平
均板厚に比例するよう補正設定され、この場合には溶融
樹脂過熱による成形不良を回避することを重要視したプ
ロファイルが得られる。
グラム制御用プロファイル設定方法では、各充填時間区
分毎の射出プランジャの前進速度は平均板厚に比例する
よう設定、あるいは平均板厚を考慮せずに平均流動速度
が一定になるように計算されたプランジャ前進速度が平
均板厚に比例するよう補正設定され、この場合には溶融
樹脂過熱による成形不良を回避することを重要視したプ
ロファイルが得られる。
【００５３】請求項４による射出成形機の射出速度プロ
グラム制御用プロファイル設定方法では、各充填時間区
分毎の射出プランジャの前進速度は平均板厚の逆数に比
例するよう設定、あるいは平均板厚を考慮せずに平均流
動速度が一定になるように計算されたプランジャ前進速
度が平均板厚の逆数に比例するよう補正設定され、この
場合には過熱による成形不良を考慮する必要のない原料
において高速設定により乱流となることを防止すること
を重要視したプロファイルが得られる。
グラム制御用プロファイル設定方法では、各充填時間区
分毎の射出プランジャの前進速度は平均板厚の逆数に比
例するよう設定、あるいは平均板厚を考慮せずに平均流
動速度が一定になるように計算されたプランジャ前進速
度が平均板厚の逆数に比例するよう補正設定され、この
場合には過熱による成形不良を考慮する必要のない原料
において高速設定により乱流となることを防止すること
を重要視したプロファイルが得られる。
【００５４】請求項５による射出成形機の射出速度プロ
グラム制御用プロファイル設定方法では、前記各充填時
間区分毎の前記射出プランジャの前進速度は、前記充填
時間区分のうち最終区分から任意の個数だけ手前の区分
より最終区分の範囲で、減少する関数として設定され、
この場合には、充填から保圧への切換制御が安定し、バ
リ対策を適切になされたプロファイルが自動設定され
る。
グラム制御用プロファイル設定方法では、前記各充填時
間区分毎の前記射出プランジャの前進速度は、前記充填
時間区分のうち最終区分から任意の個数だけ手前の区分
より最終区分の範囲で、減少する関数として設定され、
この場合には、充填から保圧への切換制御が安定し、バ
リ対策を適切になされたプロファイルが自動設定され
る。
【００５５】請求項６による射出成形機の射出速度プロ
グラム制御用プロファイル設定方法では、射出プランジ
ャの前進速度の立ち上がりの速度応答が、予め設定され
た関数により設定され、充填開始時の立ち上がりが早い
プロファイルが自動設定される。
グラム制御用プロファイル設定方法では、射出プランジ
ャの前進速度の立ち上がりの速度応答が、予め設定され
た関数により設定され、充填開始時の立ち上がりが早い
プロファイルが自動設定される。
【図１】本発明による射出成形機の射出速度プログラム
制御用プロファイル設定方法の実施に使用されるプロフ
ァイル設定装置の一実施例を示すブロック線図である。
制御用プロファイル設定方法の実施に使用されるプロフ
ァイル設定装置の一実施例を示すブロック線図である。
【図２】カセットテープのケーシングを成形品形状モデ
ルとして有限要素法により微小要素に分割した例を示す
説明図である。
ルとして有限要素法により微小要素に分割した例を示す
説明図である。
【図３】全充填所要時間を１０分割した場合の充填時間
区分を例示する説明図である。
区分を例示する説明図である。
【図４】（ａ）は本発明による射出成形機の射出速度プ
ログラム制御用プロファイル設定方法により設定される
プロファイルの一例を示すグラフ、（ｂ）は成形品の板
厚変化の例を示すグラフである。
ログラム制御用プロファイル設定方法により設定される
プロファイルの一例を示すグラフ、（ｂ）は成形品の板
厚変化の例を示すグラフである。
【図５】本発明による射出成形機の射出速度プログラム
制御用プロファイル設定方法により設定されるプロファ
イルの他の一例を示すグラフである。
制御用プロファイル設定方法により設定されるプロファ
イルの他の一例を示すグラフである。
【図６】従来の一般的な射出速度プログラム制御用プロ
ファイルを示すグラフである。
ファイルを示すグラフである。
１ 樹脂流動解析部 ３ プロファイル設定部
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 45/46 - 45/54 B29C 45/76 - 45/77
Claims (6)
- 【請求項１】 射出プランジャの位置に応じて射出プラ
ンジャの前進速度をプログラム制御する射出成形機の射
出速度プログラム制御用プロファイル設定方法におい
て、 スプル、ランナを含む成形品形状モデルを微小要素に分
割し、有限要素法、境界要素法、差分法、ＦＡＮ法等を
含む数値解析法を使用して射出プランジャの前進速度を
一定とした条件で、前記成形品形状モデルの各微小要素
に対する溶融材料の充填進行状況を充填到達時間として
求め、前記成形品形状モデルの全てに溶融材料を充填す
るのに要した時間を任意の個数で区分し、その充填時間
区分毎に充填される単位時間当たりの充填量から、各充
填時間区分毎の成形型内の溶融材料の平均流動速度を演
算し、前記各充填時間区分毎の前記射出プランジャの前
進速度を前記平均流動速度と各充填時間区分で溶融材料
を充填される微小要素の平均板厚の関数として設定する
ことを特徴とする射出成形機の射出速度プログラム制御
用プロファイル設定方法。 - 【請求項２】 前記平均流動速度が一定になるように前
記各充填時間区分毎の前記射出プランジャの前進速度を
設定することを特徴とする請求項１に記載の射出成形機
の射出速度プログラム制御用プロファイル設定方法。 - 【請求項３】 前記各充填時間区分毎の前記射出プラン
ジャの前進速度を前記平均板厚に比例するよう設定する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の射出成形機
の射出速度プログラム制御用プロファイル設定方法。 - 【請求項４】 前記各充填時間区分毎の前記射出プラン
ジャの前進速度を前記平均板厚の逆数に比例するよう設
定することを特徴とする請求項１または２に記載の射出
成形機の射出速度プログラム制御用プロファイル設定方
法。 - 【請求項５】 前記各充填時間区分毎の前記射出プラン
ジャの前進速度は、前記充填時間区分のうち最終区分か
ら任意の個数だけ手前の区分より最終区分の範囲で、減
少する関数として設定することを特徴とする請求項１〜
４の何れかに記載の射出成形機の射出速度プログラム制
御用プロファイル設定方法。 - 【請求項６】 前記射出プランジャの前進速度の立ち上
がりの速度応答を予め設定された関数により設定するこ
とを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の射出成形
機の射出速度プログラム制御用プロファイル設定方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06596895A JP3247026B2 (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | 射出成形機における射出速度プログラム制御用プロファイル設定方法 |
| IN521CA1996 IN187862B (ja) | 1995-03-24 | 1996-03-22 | |
| US08/622,455 US5871676A (en) | 1995-03-24 | 1996-03-22 | Method for setting a program profile in the control of the injection speed of injection molding machine |
| DE19611489A DE19611489B4 (de) | 1995-03-24 | 1996-03-23 | Verfahren zum Anlegen eines Programmprofils zur Steuerung der Einspritzgeschwindigkeit von Spritzgießmaschinen |
| GB9606234A GB2299050B (en) | 1995-03-24 | 1996-03-25 | A method for setting a program profile in the control of the injection speed of injection molding machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06596895A JP3247026B2 (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | 射出成形機における射出速度プログラム制御用プロファイル設定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08258098A JPH08258098A (ja) | 1996-10-08 |
| JP3247026B2 true JP3247026B2 (ja) | 2002-01-15 |
Family
ID=13302316
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06596895A Expired - Fee Related JP3247026B2 (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | 射出成形機における射出速度プログラム制御用プロファイル設定方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3247026B2 (ja) |
| DE (1) | DE19611489B4 (ja) |
| GB (1) | GB2299050B (ja) |
| IN (1) | IN187862B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| DE69626447D1 (de) * | 1995-06-19 | 2003-04-10 | Siebolt Hettinga | Niederdruckverfahren zum Spritzgiessen eines Kunststoffgegestandes |
| DE19801881C1 (de) * | 1998-01-20 | 1999-05-27 | Karl Hehl | Verfahren zur Beurteilung von Spritzteilen |
| JP4429304B2 (ja) * | 2006-12-19 | 2010-03-10 | 本田技研工業株式会社 | 射出成形方法及び射出成形装置 |
| JP4820318B2 (ja) * | 2007-03-22 | 2011-11-24 | 株式会社日立製作所 | 樹脂成形品の設計支援装置、支援方法及び支援プログラム |
| EP2164694B1 (en) * | 2007-07-02 | 2012-05-30 | MAGMA Giessereitechnologie GmbH | Method for describing the statistical orientation distribution of particles in a simulation of a mould filling process. |
| KR102332290B1 (ko) * | 2017-08-24 | 2021-12-01 | 엘에스엠트론 주식회사 | 사출성형기 및 사출 제어 데이터 생성 방법 |
| KR102292530B1 (ko) * | 2017-12-04 | 2021-08-24 | 엘에스엠트론 주식회사 | 사출성형기 및 사출 제어 데이터 생성 방법 |
| JP6695640B2 (ja) * | 2018-02-02 | 2020-05-20 | 株式会社日本製鋼所 | 成形条件の初期条件設定方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4135873A (en) * | 1975-08-05 | 1979-01-23 | Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha | Apparatus for controlling injection molding machines |
| DE3830571A1 (de) * | 1987-09-08 | 1989-04-06 | Toshiba Machine Co Ltd | Berechnungsverfahren fuer die stroemungsanalyse beim spritzgiessen |
| US5031127A (en) * | 1987-11-27 | 1991-07-09 | Toshiba Machine Co., Ltd. | Molten injection-molding method |
| JPH01141021A (ja) * | 1987-11-27 | 1989-06-02 | Toshiba Mach Co Ltd | 溶融材料の金型成形における流動解析結果の表示方法 |
| JPH01146720A (ja) * | 1987-12-03 | 1989-06-08 | Toshiba Mach Co Ltd | 射出圧縮成形の型締圧力制御方法および射出圧縮成形機 |
| JP2959812B2 (ja) * | 1990-07-10 | 1999-10-06 | 松下電器産業株式会社 | 両面記録再生装置及び記録媒体 |
| JP2649996B2 (ja) * | 1991-04-09 | 1997-09-03 | ファナック株式会社 | 射出圧力モニタ方法 |
-
1995
- 1995-03-24 JP JP06596895A patent/JP3247026B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-03-22 US US08/622,455 patent/US5871676A/en not_active Expired - Fee Related
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- 1996-03-23 DE DE19611489A patent/DE19611489B4/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-03-25 GB GB9606234A patent/GB2299050B/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH08258098A (ja) | 1996-10-08 |
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| DE19611489B4 (de) | 2004-04-29 |
| GB2299050A (en) | 1996-09-25 |
| GB9606234D0 (en) | 1996-05-29 |
| DE19611489A1 (de) | 1996-09-26 |
| US5871676A (en) | 1999-02-16 |
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