JPH0788030B2 - 射出成形品の良否判別モニタリング方法 - Google Patents
射出成形品の良否判別モニタリング方法Info
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- JPH0788030B2 JPH0788030B2 JP14872086A JP14872086A JPH0788030B2 JP H0788030 B2 JPH0788030 B2 JP H0788030B2 JP 14872086 A JP14872086 A JP 14872086A JP 14872086 A JP14872086 A JP 14872086A JP H0788030 B2 JPH0788030 B2 JP H0788030B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、射出成形品の良否検出方法、特に良品と不良
品との判別を容易にかつ的確に行なうことができる射出
成形品の良否判別モニタリング方法に関するものであ
る。
品との判別を容易にかつ的確に行なうことができる射出
成形品の良否判別モニタリング方法に関するものであ
る。
従来の技術 近年、成形品に要求される寸法精度は厳しくなりつつあ
り、反面、成形加工の自動化，無人化も要望されている
ところから、成形品の的確な自動良否判別が、射出成形
機に求められる傾向にある。
り、反面、成形加工の自動化，無人化も要望されている
ところから、成形品の的確な自動良否判別が、射出成形
機に求められる傾向にある。
以下、図面を参照しながら上述した従来の良否判別方法
の一例について説明する。第12図は、特開昭59−71836
号で提案されている良否判別方法によるスクリュ位置に
対する射出圧力を示したもので、曲線１は正常なもの、
曲線２および３は異常なものを示している。ここでスク
リュのストローク中に比較開始位置と比較終了位置を決
めこの区間内にあるときのみ圧力を監視するものであ
り、圧力上限値をH1とすることで曲線２および３の成形
品は不良として判別することが可能である。
の一例について説明する。第12図は、特開昭59−71836
号で提案されている良否判別方法によるスクリュ位置に
対する射出圧力を示したもので、曲線１は正常なもの、
曲線２および３は異常なものを示している。ここでスク
リュのストローク中に比較開始位置と比較終了位置を決
めこの区間内にあるときのみ圧力を監視するものであ
り、圧力上限値をH1とすることで曲線２および３の成形
品は不良として判別することが可能である。
また、特開昭59−194822号に示されるように、射出成形
時の充填工程における金型内圧の変化曲線を一旦記憶装
置に記憶させ、良品が得られた時のショットデータを基
準値とするとともに、基準値を設定後の検出値と前記基
準値とを比較してその偏差又はその絶対値を射出工程中
の任意に定めた複数区域内に累積し同累積データが前記
複数区域における許容値を越えたとき警報を発するよう
にする方法も提案されている。
時の充填工程における金型内圧の変化曲線を一旦記憶装
置に記憶させ、良品が得られた時のショットデータを基
準値とするとともに、基準値を設定後の検出値と前記基
準値とを比較してその偏差又はその絶対値を射出工程中
の任意に定めた複数区域内に累積し同累積データが前記
複数区域における許容値を越えたとき警報を発するよう
にする方法も提案されている。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、成形品を良品と判
定する限界条件幅を決定する場合、製品特性（例えば寸
法）を成形上の１つの条件との関係でしか見ず、その１
つの条件が製品特性として表れ切らないし、それらの相
関が明確でないため、適正な条件を見出すのが難かし
い。
定する限界条件幅を決定する場合、製品特性（例えば寸
法）を成形上の１つの条件との関係でしか見ず、その１
つの条件が製品特性として表れ切らないし、それらの相
関が明確でないため、適正な条件を見出すのが難かし
い。
また適正な限界条件幅が設定されていないと、例えば限
界条件幅が小さすぎる場合には良品であっても不良品と
判定されたり、限界条件幅が大きすぎると良品と中に不
良品がまぎれ込んだりすることになる。
界条件幅が小さすぎる場合には良品であっても不良品と
判定されたり、限界条件幅が大きすぎると良品と中に不
良品がまぎれ込んだりすることになる。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明の良否判別モニタ
リング方法は、金型内に外部より樹脂が注入充填されて
成形される射出成形品の良否判別モニタリング方法であ
って、 成形品の品質に影響を与える成形機の圧力、速度、温
度、時間の物理量、金型内の溶融樹脂の圧力、速度、温
度の物理量中から２つ以上の物理量に基づいて予め射出
成形品の寸法のサンプリングデータをヒストグラム形式
で取り、ヒストグラム形式のサンプリングデータの各区
分と前記物理量の対応関係を保持しておく工程と、 前記ヒストグラムの形で区分されたサンプリングデータ
のうち、良品に該当する区分を確定させておく工程と、 実際に射出成形を行う際、そのときの前記物理量を検出
し、その物理量のデータが前記サンプリングデータの良
品に該当する区分に含まれるときは良品と判別し、一
方、良品に該当する区分以外の区分に含まれるときは、
不良品と判別する工程とを備えたことを特徴とするもの
である。
リング方法は、金型内に外部より樹脂が注入充填されて
成形される射出成形品の良否判別モニタリング方法であ
って、 成形品の品質に影響を与える成形機の圧力、速度、温
度、時間の物理量、金型内の溶融樹脂の圧力、速度、温
度の物理量中から２つ以上の物理量に基づいて予め射出
成形品の寸法のサンプリングデータをヒストグラム形式
で取り、ヒストグラム形式のサンプリングデータの各区
分と前記物理量の対応関係を保持しておく工程と、 前記ヒストグラムの形で区分されたサンプリングデータ
のうち、良品に該当する区分を確定させておく工程と、 実際に射出成形を行う際、そのときの前記物理量を検出
し、その物理量のデータが前記サンプリングデータの良
品に該当する区分に含まれるときは良品と判別し、一
方、良品に該当する区分以外の区分に含まれるときは、
不良品と判別する工程とを備えたことを特徴とするもの
である。
作用 本発明は上記した構成により、成形の各ショット毎の品
質に大きく影響を及ぼす現状の発生の度合い（特に寸
法）が、成形品品質に影響を与える成形機の圧力，速
度，温度，時間の物理量，金型内の溶融樹脂の圧力，速
度，温度の物理量のうち少なくとも２つの物理量を検出
してそれらと成品の成形状態との関係を演算した結果に
基づき、より実際に即した状態でランク分けされてモニ
タリングされるので、成形品の寸法公差をもとに、成形
品を良品と判定する限界条件幅を容易に、かつ確実に設
定することができる。
質に大きく影響を及ぼす現状の発生の度合い（特に寸
法）が、成形品品質に影響を与える成形機の圧力，速
度，温度，時間の物理量，金型内の溶融樹脂の圧力，速
度，温度の物理量のうち少なくとも２つの物理量を検出
してそれらと成品の成形状態との関係を演算した結果に
基づき、より実際に即した状態でランク分けされてモニ
タリングされるので、成形品の寸法公差をもとに、成形
品を良品と判定する限界条件幅を容易に、かつ確実に設
定することができる。
また、そのようにランクして良品のランクの設定値と照
合することにより、過不足ない適正な限界条件幅に基づ
いて良品の判別を適確に行うことができる。
合することにより、過不足ない適正な限界条件幅に基づ
いて良品の判別を適確に行うことができる。
実 施 例 以下本発明の実施例について説明する。
第１図は本発明の良否判別方法により良否判別を行なう
装置の一実施例であり、その射出ユニット，金型，およ
び制御システムを示したシステム構成図である。この射
出ユニットは一般の射出成形機同様に射出スクリュー１
と加熱シリンダ２の間にホッパー３から樹脂材料を供給
し、モータ４の回転をギヤ５とギヤ６で射出スクリュー
１に伝達し、スクリュー溝に沿って樹脂材料を前方に送
りながら混練溶融し、射出スクリュー１の前方に溶融し
た樹脂を貯える。この時方向切換弁７はソレノイド7aが
励磁され、制御バルブ８で設定した圧力の圧油が射出シ
リンダ９内の空間に満たされており、射出スクリュー１
前方に貯えられた樹脂に生ずる圧力で射出スクリュー１
を押す力が射出ラム11を圧油が押す力に対して大きくな
ると、射出スクリュー１は回転しながら後退し、溶融し
た樹脂が貯えられる。尚、12はポンプである。然る後、
金型13の固定型14と可動型15を型締機構（図示せず）に
より閉じて、制御バルブ８で大きな圧力を設定し相応の
流量を許す開度にすれば空間10に高圧の圧油が満たさ
れ、射出ラム11に大きな力が作用し、射出スクリュー１
が前進し、溶融した樹脂が、金型内のスプルー16,キャ
ビティー17に充填される。本発明では、上記、射出ラム
11と射出スクリュー１とを合わせて射出駆動体を表現す
る。上記構成および動作は一般の射出成形機に共通する
ものであるが、本発明のこの実施例では、可動型15にキ
ャビティ17にのぞんだ先端を有する圧力検出ピン18と、
その端部に当接する圧力トランスジューサ19、および同
じキャビティ17の更にゲートから遠くの位置にキャビテ
ィ17にのぞんだ先端を有する圧力検出ピン20と、それに
当接する圧力トランスジューサ21が設けられている。こ
の圧力検出ピン18,20と圧力トランスジューサ19,21の組
み合わせ、もしくは、ピエゾ式の圧力のトランスジュー
サのように直接金型に取付けるものを含めて圧力信号変
換手段と本発明では呼ぶ。上記圧力トランスジューサ1
9,21から得られる電気信号を圧力値として意味のある電
気的な信号とするものが圧力検出器22であり、この圧力
検出器22から送られる２つの圧力信号は圧力差を比較す
る圧力比較器23と、両方が同一の圧力値に達する時間を
計測するタイマー24とに送られ、それぞれの圧力差，時
間差を演算器25に送る。演算器25では、上記圧力差，時
間差と、記憶装置26に貯えられている成形条件、樹脂材
料物性データ、成形品形状データ等をもとに演算して、
成形品の寸法を求めランク分けを行なった後に良品の判
別を行ない、指令器27に信号を与える。指令器27は受け
取った信号を、反転シューター28を制御する電流に換算
して、反転シューター28に送る。また、同時に表示装置
には、各ショット毎の寸法の算出結果とランク分けを行
なった区間の番号を表示する。
装置の一実施例であり、その射出ユニット，金型，およ
び制御システムを示したシステム構成図である。この射
出ユニットは一般の射出成形機同様に射出スクリュー１
と加熱シリンダ２の間にホッパー３から樹脂材料を供給
し、モータ４の回転をギヤ５とギヤ６で射出スクリュー
１に伝達し、スクリュー溝に沿って樹脂材料を前方に送
りながら混練溶融し、射出スクリュー１の前方に溶融し
た樹脂を貯える。この時方向切換弁７はソレノイド7aが
励磁され、制御バルブ８で設定した圧力の圧油が射出シ
リンダ９内の空間に満たされており、射出スクリュー１
前方に貯えられた樹脂に生ずる圧力で射出スクリュー１
を押す力が射出ラム11を圧油が押す力に対して大きくな
ると、射出スクリュー１は回転しながら後退し、溶融し
た樹脂が貯えられる。尚、12はポンプである。然る後、
金型13の固定型14と可動型15を型締機構（図示せず）に
より閉じて、制御バルブ８で大きな圧力を設定し相応の
流量を許す開度にすれば空間10に高圧の圧油が満たさ
れ、射出ラム11に大きな力が作用し、射出スクリュー１
が前進し、溶融した樹脂が、金型内のスプルー16,キャ
ビティー17に充填される。本発明では、上記、射出ラム
11と射出スクリュー１とを合わせて射出駆動体を表現す
る。上記構成および動作は一般の射出成形機に共通する
ものであるが、本発明のこの実施例では、可動型15にキ
ャビティ17にのぞんだ先端を有する圧力検出ピン18と、
その端部に当接する圧力トランスジューサ19、および同
じキャビティ17の更にゲートから遠くの位置にキャビテ
ィ17にのぞんだ先端を有する圧力検出ピン20と、それに
当接する圧力トランスジューサ21が設けられている。こ
の圧力検出ピン18,20と圧力トランスジューサ19,21の組
み合わせ、もしくは、ピエゾ式の圧力のトランスジュー
サのように直接金型に取付けるものを含めて圧力信号変
換手段と本発明では呼ぶ。上記圧力トランスジューサ1
9,21から得られる電気信号を圧力値として意味のある電
気的な信号とするものが圧力検出器22であり、この圧力
検出器22から送られる２つの圧力信号は圧力差を比較す
る圧力比較器23と、両方が同一の圧力値に達する時間を
計測するタイマー24とに送られ、それぞれの圧力差，時
間差を演算器25に送る。演算器25では、上記圧力差，時
間差と、記憶装置26に貯えられている成形条件、樹脂材
料物性データ、成形品形状データ等をもとに演算して、
成形品の寸法を求めランク分けを行なった後に良品の判
別を行ない、指令器27に信号を与える。指令器27は受け
取った信号を、反転シューター28を制御する電流に換算
して、反転シューター28に送る。また、同時に表示装置
には、各ショット毎の寸法の算出結果とランク分けを行
なった区間の番号を表示する。
上記構成と金型内の圧力信号変換器の位置と材料物性デ
ータとの関連でどのような動作をするか、次に述べる。
ータとの関連でどのような動作をするか、次に述べる。
第２図は本発明の良否判別方法を適用できる金型の一例
の断面図であり、29は固定側取付板、30はスプルーブッ
シュ、31はスプルーブッシュ30に設けられたスプルー
孔、32はランナーストリッパープレート、33は固定側型
板、34はスプルー孔31と接続するランナー、35はランナ
ー34にのぞいた圧力検出ピン、36は圧力トランスジュー
サ、37は圧力検出ピン35より後で樹脂が流れる位置に設
けられた内力検出ピン、38は圧力トランスジューサ、39
はランナー34とつながるゲート、40はゲートとつながる
キャビティ、41は可動側型板、42は突出ピン、43はスペ
ーサ、44,45はエジェクタープレート、46は可動側取付
板である。
の断面図であり、29は固定側取付板、30はスプルーブッ
シュ、31はスプルーブッシュ30に設けられたスプルー
孔、32はランナーストリッパープレート、33は固定側型
板、34はスプルー孔31と接続するランナー、35はランナ
ー34にのぞいた圧力検出ピン、36は圧力トランスジュー
サ、37は圧力検出ピン35より後で樹脂が流れる位置に設
けられた内力検出ピン、38は圧力トランスジューサ、39
はランナー34とつながるゲート、40はゲートとつながる
キャビティ、41は可動側型板、42は突出ピン、43はスペ
ーサ、44,45はエジェクタープレート、46は可動側取付
板である。
この金型で成形した時の圧力信号は第３図のようにな
る。横軸に時間ｔを、タテ軸に圧力Ｐをとると圧力トラ
ンスジューサ36からの信号を圧力検出器22で増幅した値
は曲線Ａで圧力トランスジューサ38からの信号を増幅し
た値は曲線Ｂで描かれる。t1はゲートまで樹脂が充填し
た時点であり、せまいゲートを通過するため急激に圧力
が上昇する。その後も圧力値は上昇し、キャビティに樹
脂が充填完了した時点t2でも急に圧力が上昇する。t2ま
でを充填工程、t2以降を保圧工程と呼び、ともに射出工
程の中に含まれる。圧力比較器23は曲線Ａと曲線Ｂの信
号を受け、曲線Ｂで僅かに圧力上昇を感じた瞬間の曲線
Ａの圧力値を読み取り、圧力差ΔＰを信号化して演算器
に送る。タイマー24は、曲線Ａが僅かに立ち上った時点
（即ち圧力検出ピン35に樹脂が触れた時点）から曲線Ｂ
が僅かに立ち上った時点（同様に圧力検出ピン37に樹脂
が触れた時点）までの時間Δｔを計測し演算器25に送
る。記憶装置26には、圧力検出ピン35から圧力検出ピン
37までのランナーの長さｌ、断面の半径ｒがインプット
されており、この圧力差ΔP,時間Δt,ランナー長l,ラン
ナー断面半径ｒをもとに、演算器25はこのランナー部を
通過した樹脂の粘度と、その時のせん断速度を演算す
る。即ち、粘度は式（１）に従い、せん断速度は式
（２）に従う。
る。横軸に時間ｔを、タテ軸に圧力Ｐをとると圧力トラ
ンスジューサ36からの信号を圧力検出器22で増幅した値
は曲線Ａで圧力トランスジューサ38からの信号を増幅し
た値は曲線Ｂで描かれる。t1はゲートまで樹脂が充填し
た時点であり、せまいゲートを通過するため急激に圧力
が上昇する。その後も圧力値は上昇し、キャビティに樹
脂が充填完了した時点t2でも急に圧力が上昇する。t2ま
でを充填工程、t2以降を保圧工程と呼び、ともに射出工
程の中に含まれる。圧力比較器23は曲線Ａと曲線Ｂの信
号を受け、曲線Ｂで僅かに圧力上昇を感じた瞬間の曲線
Ａの圧力値を読み取り、圧力差ΔＰを信号化して演算器
に送る。タイマー24は、曲線Ａが僅かに立ち上った時点
（即ち圧力検出ピン35に樹脂が触れた時点）から曲線Ｂ
が僅かに立ち上った時点（同様に圧力検出ピン37に樹脂
が触れた時点）までの時間Δｔを計測し演算器25に送
る。記憶装置26には、圧力検出ピン35から圧力検出ピン
37までのランナーの長さｌ、断面の半径ｒがインプット
されており、この圧力差ΔP,時間Δt,ランナー長l,ラン
ナー断面半径ｒをもとに、演算器25はこのランナー部を
通過した樹脂の粘度と、その時のせん断速度を演算す
る。即ち、粘度は式（１）に従い、せん断速度は式
（２）に従う。
一方、記憶装置26に、第４図に示すような成形する材料
の粘度と温度とせん断速度の関係をインプットしておけ
ば、例えば、粘度がη１で、その時のせん断速度がj1と
与えられれば、第４図に示すように樹脂温度が200℃で
あることがわかる。毎ショットごとに圧力差ΔＰと時間
Δｔを検出して、結果として毎ショットのランナー部を
通過する温度が検出できる。ここでPmaxは保圧工程にお
ける最大圧力値を示すものである。
の粘度と温度とせん断速度の関係をインプットしておけ
ば、例えば、粘度がη１で、その時のせん断速度がj1と
与えられれば、第４図に示すように樹脂温度が200℃で
あることがわかる。毎ショットごとに圧力差ΔＰと時間
Δｔを検出して、結果として毎ショットのランナー部を
通過する温度が検出できる。ここでPmaxは保圧工程にお
ける最大圧力値を示すものである。
また記憶装置26に、第４図に示すような、成形する樹脂
材料のPVT特性を記憶しておけば、成形品重量、ひいて
は成形品の寸法を推定することが可能となる。
材料のPVT特性を記憶しておけば、成形品重量、ひいて
は成形品の寸法を推定することが可能となる。
第６図は、非結晶性樹脂の比容積の圧力と温度との関係
をグラフ化したもので、圧力をパラメータとして、温度
と比容積の関係が示されている。射出成形機の射出スク
リュー先端に貯えられた溶融樹脂の状態は例えば点Ｆ
（つまり樹脂温度200℃，比容積1.3cm3/g,圧力1kg/c
m2）で示されるとする。そのままの温度で、金型キャビ
ティに充填され、型内圧力が600kg/cm2だとすると点Ｇ
の状態をとる。この時、比容積は1.15cm3/gとなる。こ
の比容積の逆数（すなわち密度）とキャビティの容積と
を掛けたものが成形品重量である。金型内の樹脂は冷却
され、点Ｈの状態（すなわち、樹脂温度125℃，圧力1kg
/cm2,比容積1.16）を示し、この後は圧力1kg/cm2の状態
で、温度低下とともに比容積が変化し、ガラス転移点Ｉ
より低い温度で成形品は型から取り出され、最終的には
常温の状態Ｊ（圧力1kg/cm2,温度25℃，比容積1.095cm2
/g）になる。この時、点Ｇと点Ｊの比容積の差が成形品
の体積収縮となって現われ、キャビティ寸法より小さい
成形品となる。
をグラフ化したもので、圧力をパラメータとして、温度
と比容積の関係が示されている。射出成形機の射出スク
リュー先端に貯えられた溶融樹脂の状態は例えば点Ｆ
（つまり樹脂温度200℃，比容積1.3cm3/g,圧力1kg/c
m2）で示されるとする。そのままの温度で、金型キャビ
ティに充填され、型内圧力が600kg/cm2だとすると点Ｇ
の状態をとる。この時、比容積は1.15cm3/gとなる。こ
の比容積の逆数（すなわち密度）とキャビティの容積と
を掛けたものが成形品重量である。金型内の樹脂は冷却
され、点Ｈの状態（すなわち、樹脂温度125℃，圧力1kg
/cm2,比容積1.16）を示し、この後は圧力1kg/cm2の状態
で、温度低下とともに比容積が変化し、ガラス転移点Ｉ
より低い温度で成形品は型から取り出され、最終的には
常温の状態Ｊ（圧力1kg/cm2,温度25℃，比容積1.095cm2
/g）になる。この時、点Ｇと点Ｊの比容積の差が成形品
の体積収縮となって現われ、キャビティ寸法より小さい
成形品となる。
実際に寸法を求める場合は、既に得られた溶融樹脂温度
Tmと、ピーク圧力として検出したＰ＝Pmaxを用いて、以
下の溶融状態でのPVT関係式により、溶融樹脂の比容積
Ｖを求める。
Tmと、ピーク圧力として検出したＰ＝Pmaxを用いて、以
下の溶融状態でのPVT関係式により、溶融樹脂の比容積
Ｖを求める。
ここで Ｖ＝比容積（cm3/g） Ｔ＝溶融樹脂温度（℃） Ｐ＝充填完了後のピーク圧（bar） K1s〜K8s＝材料定数 この比容積Ｖ（cm3/g）とキャビティーの容積ｖ（cm3）
より成形品の重量Ｗを得ることができる。
より成形品の重量Ｗを得ることができる。
Ｗ＝ｖ・1/V ……………（２） 次に、常温TGと、大気圧PGを用いて、以下のガラス状態
でのPVT関係式より、ガラス状態での比容積VGを求め
る。
でのPVT関係式より、ガラス状態での比容積VGを求め
る。
ここで VG＝ガラス状態での比容積（cm3/g） TG＝常温（℃） PG＝大気圧（bar） ここで得られた比容積VGと溶融時の比容積Ｖとの差が成
形品の体積収縮となって現われる。すなわち収縮後の体
積vGは、ガラス状態での比容積VGと既に求めた重量Ｗか
ら、 vG＝Ｗ・VG ……………（４） として求められる。この場合の体積収縮率をａとする
と、ａは ａ＝vG/v ……………（５） で表現できる。直方体の成形体が３次元の方向に一様に
収縮すると仮定すると、ある一辺の寸法ｌ′は、キャビ
ティーの寸法をｌとすると、 として求められる。ただし前記K1s〜K8s,v,lおよび
（１）〜（６）式は、記憶装置内にメモリーされている
ものである。
形品の体積収縮となって現われる。すなわち収縮後の体
積vGは、ガラス状態での比容積VGと既に求めた重量Ｗか
ら、 vG＝Ｗ・VG ……………（４） として求められる。この場合の体積収縮率をａとする
と、ａは ａ＝vG/v ……………（５） で表現できる。直方体の成形体が３次元の方向に一様に
収縮すると仮定すると、ある一辺の寸法ｌ′は、キャビ
ティーの寸法をｌとすると、 として求められる。ただし前記K1s〜K8s,v,lおよび
（１）〜（６）式は、記憶装置内にメモリーされている
ものである。
良否判別を行なう場合は、前記の方法で数ショット成形
した場合の平均寸法ｌ′を求め、そのデータを基本デー
タlOとし、lOを適当な区間数ｍに分割する。つまり、ヒ
ストグラム形式でデータを取るのである。lOの値を中心
として、＋方向にlO/mだけ大きい区間を＋１、lO/mより
大きく２・lO/mより小さい区間を＋２として順次、＋20
程度まで区間のナンバリングを行ない、マイナス方向も
同様に−20程度までのナンバリングを行なって、クラス
分けの区間の設定を行なうlOを設定した後は、各ショッ
トの寸法をアウトプットするとともに、ナンバリングを
行なった区間のどこに属するのかも同時にアウトプット
する。そして、記憶装置に入力されている寸法規格との
比較をして良否判別をする。この良否判別を行なう場合
の、成形サイクルタイムに対応する、各物理量の検出と
演算の流れを第６図のフローチャートに示している。
した場合の平均寸法ｌ′を求め、そのデータを基本デー
タlOとし、lOを適当な区間数ｍに分割する。つまり、ヒ
ストグラム形式でデータを取るのである。lOの値を中心
として、＋方向にlO/mだけ大きい区間を＋１、lO/mより
大きく２・lO/mより小さい区間を＋２として順次、＋20
程度まで区間のナンバリングを行ない、マイナス方向も
同様に−20程度までのナンバリングを行なって、クラス
分けの区間の設定を行なうlOを設定した後は、各ショッ
トの寸法をアウトプットするとともに、ナンバリングを
行なった区間のどこに属するのかも同時にアウトプット
する。そして、記憶装置に入力されている寸法規格との
比較をして良否判別をする。この良否判別を行なう場合
の、成形サイクルタイムに対応する、各物理量の検出と
演算の流れを第６図のフローチャートに示している。
具体的な良否判別の例を以下に説明する。第７図には、
成形した成形品の形状を示している。47はゲートであり
ａが検出する寸法である。
成形した成形品の形状を示している。47はゲートであり
ａが検出する寸法である。
このとき10ショット程度の平均寸法が9.89であったとこ
ろからlO＝9.89mmとし、区間分割数をｍ＝10,000とし
て、プラス方法マイナス方法にそれぞれ20区間を設定し
た、表１に区間の範囲と区間番号を示す。
ろからlO＝9.89mmとし、区間分割数をｍ＝10,000とし
て、プラス方法マイナス方法にそれぞれ20区間を設定し
た、表１に区間の範囲と区間番号を示す。
成形を1000ショット行ない、そのとき、どの区間に判別
されたかを集計した結果を第８図に示す。バラツキはプ
ラス方向、マイナス方向それぞれ、設定区間の11番目ま
でにはいっている。分割する区間数ｍは、成形品形状等
により、適正な数に決定されねばならないが、成形品の
寸法バラツキの分布が、プラス方向、マイナス方向それ
ぞれ、10区間分程度に納まるようにすれば良好な結果が
得られた。第９図は、成形後のサンプル全数を実際に寸
法測定したときの寸法のバラツキを示したものであり、
この分布は前記、判別装置による判別結果と若干の相違
がある。その原因は、判別装置の感度によるものと考え
られるところから、両者の相違の解析を行なった結果、
ある規則性をもって差が生じていることが判明した。第
10図は、前記判別結果と実際に寸法測定した結果に差が
生じることの原因を示すためのグラフであるが、このよ
うに判別を行なう場合、実際の寸法の属するランクが、
ｎである場合その寸法をｎとして判断する場合が50％、
ｎ±１のランクとして判断する場合が40％、ｎ±２のラ
ンクとして判断する場合が９％、ｎ±３とランクとして
判断する場合が１％程度あるものと考えられる。すなわ
ち、判別を行なう際には、この感度を充分把握しておく
必要がある。
されたかを集計した結果を第８図に示す。バラツキはプ
ラス方向、マイナス方向それぞれ、設定区間の11番目ま
でにはいっている。分割する区間数ｍは、成形品形状等
により、適正な数に決定されねばならないが、成形品の
寸法バラツキの分布が、プラス方向、マイナス方向それ
ぞれ、10区間分程度に納まるようにすれば良好な結果が
得られた。第９図は、成形後のサンプル全数を実際に寸
法測定したときの寸法のバラツキを示したものであり、
この分布は前記、判別装置による判別結果と若干の相違
がある。その原因は、判別装置の感度によるものと考え
られるところから、両者の相違の解析を行なった結果、
ある規則性をもって差が生じていることが判明した。第
10図は、前記判別結果と実際に寸法測定した結果に差が
生じることの原因を示すためのグラフであるが、このよ
うに判別を行なう場合、実際の寸法の属するランクが、
ｎである場合その寸法をｎとして判断する場合が50％、
ｎ±１のランクとして判断する場合が40％、ｎ±２のラ
ンクとして判断する場合が９％、ｎ±３とランクとして
判断する場合が１％程度あるものと考えられる。すなわ
ち、判別を行なう際には、この感度を充分把握しておく
必要がある。
以上の結果から、判別の際の誤差が（ｎ±３）あること
が判明したため製品規格に対して片側３区間分だけ、良
品として判別する範囲を狭くする必要がある。
が判明したため製品規格に対して片側３区間分だけ、良
品として判別する範囲を狭くする必要がある。
第11図は実際に、製品規格に対して片側３区間分づつ、
良品として判別する区間を狭くして良品判別を行なった
後、不良品として判別された成形品の中にどの程度の良
品が含まれているか、また良品の中での実際の寸法の分
布はどうなっているかを示したものである。この場合、
真の不良率0.25％に対して、良否判別装置で不良と判別
したのは4.296％であり、良品の4.046％が不良と判断さ
れているが、良品中に不良品が入る確率は０％であり、
無検査で次工程へ流すことができる。
良品として判別する区間を狭くして良品判別を行なった
後、不良品として判別された成形品の中にどの程度の良
品が含まれているか、また良品の中での実際の寸法の分
布はどうなっているかを示したものである。この場合、
真の不良率0.25％に対して、良否判別装置で不良と判別
したのは4.296％であり、良品の4.046％が不良と判断さ
れているが、良品中に不良品が入る確率は０％であり、
無検査で次工程へ流すことができる。
また、ランク分けしてモニタリングする品質としては、
樹脂温度と流速、あるいは樹脂温度とレイノズル数を基
に演算を行なって求めるフローマークの発生の度合や、
樹脂温度とピーク圧力を基に演算を行なって求めるバ
リ，ショートショットがあり、本判別方法は、成形品の
寸法のみでなく、広い範囲のモニタリング、および良否
判別を行なうことができる。
樹脂温度と流速、あるいは樹脂温度とレイノズル数を基
に演算を行なって求めるフローマークの発生の度合や、
樹脂温度とピーク圧力を基に演算を行なって求めるバ
リ，ショートショットがあり、本判別方法は、成形品の
寸法のみでなく、広い範囲のモニタリング、および良否
判別を行なうことができる。
発明の効果 本発明は前記構成および作用を有するので次のような効
果を得ることができる。
果を得ることができる。
サンプリングデータから各ショットの品質の推定が
成形機や金型内の成形に関与する少なくとも２つ以上の
物理量と成形状態との関係の演算値に基づき実際に即し
て行えるため、的確な良否判別ができ、無検査で次工程
に流すことができる。
成形機や金型内の成形に関与する少なくとも２つ以上の
物理量と成形状態との関係の演算値に基づき実際に即し
て行えるため、的確な良否判別ができ、無検査で次工程
に流すことができる。
成形品の寸法公差にあわせて、良否判別の幅を設定
することができるので、良否判別条件設定が容易であ
る。
することができるので、良否判別条件設定が容易であ
る。
成形後に、他の部品と嵌合を行なうような場合他の
部品の寸法バラツキを考慮して、寸法によって等級分け
をしておくことにより、スムーズな嵌合が実現できる。
部品の寸法バラツキを考慮して、寸法によって等級分け
をしておくことにより、スムーズな嵌合が実現できる。
第１図は本発明の一実施例における良品判別方法で、良
否判別を行なう装置のシステム構成図、第２図は第１図
のシステムに適用可能な金型の一例の断面図、第３図は
第２図の圧力トランスジューサで得られる圧力信号のグ
ラフ、第４図は樹脂の粘度と温度とせん断速度の関係の
一例を示したグラフ、第５図は樹脂の比容積と温度と圧
力との関係を示したグラフ、第６図は本発明一実施例の
良否判定のフローチャート図、第７図は良否判別の実験
を行なった成形品の斜視図、第８図は成形を1000ショッ
ト行なった際に判断装置によりクラス分けを行なった結
果のヒストグラム図、第９図は前記1000ショットの寸法
を実測した結果のヒストグラム図、第10図はクラス分け
を行なう場合に生ずる誤差の程度を示したヒストグラム
図、第11図は本発明の一実施例の判別装置により、良
品，不良品として判別された成形品の実際の寸法の分布
図、第12図は従来の良否判別方法のスクリュー位置と圧
力の関係を示した線図である。 １……射出スクリュー、13……金型、18,20……圧力検
出ピン、22……圧力検出器、19,21……圧力トランスジ
ューサ、25……演算器。
否判別を行なう装置のシステム構成図、第２図は第１図
のシステムに適用可能な金型の一例の断面図、第３図は
第２図の圧力トランスジューサで得られる圧力信号のグ
ラフ、第４図は樹脂の粘度と温度とせん断速度の関係の
一例を示したグラフ、第５図は樹脂の比容積と温度と圧
力との関係を示したグラフ、第６図は本発明一実施例の
良否判定のフローチャート図、第７図は良否判別の実験
を行なった成形品の斜視図、第８図は成形を1000ショッ
ト行なった際に判断装置によりクラス分けを行なった結
果のヒストグラム図、第９図は前記1000ショットの寸法
を実測した結果のヒストグラム図、第10図はクラス分け
を行なう場合に生ずる誤差の程度を示したヒストグラム
図、第11図は本発明の一実施例の判別装置により、良
品，不良品として判別された成形品の実際の寸法の分布
図、第12図は従来の良否判別方法のスクリュー位置と圧
力の関係を示した線図である。 １……射出スクリュー、13……金型、18,20……圧力検
出ピン、22……圧力検出器、19,21……圧力トランスジ
ューサ、25……演算器。
Claims (1)
- 【請求項１】金型内に外部より樹脂が注入充填されて成
形される射出成形品の良否判別モニタリング方法であっ
て、 成形品の品質に影響を与える成形機の圧力、速度、温
度、時間の物理量、金型内の溶融樹脂の圧力、速度、温
度の物理量中から２つ以上の物理量に基づいて予め射出
成形品の寸法のサンプリングデータをヒストグラム形式
で取り、ヒストグラム形式のサンプリングデータの各区
分と前記物理量の対応関係を保持しておく工程と、 前記ヒストグラムの形で区分されたサンプリングデータ
のうち、良品に該当する区分を確定させておく工程と、 実際に射出成形を行う際、そのときの前記物理量を検出
し、その物理量のデータが前記サンプリングデータの良
品に該当する区分に含まれるときは良品と判別し、一
方、良品に該当する区分以外の区分に含まれるときは、
不良品と判別する工程とを備えたことを特徴とする射出
成形品の良否判別モニタリング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14872086A JPH0788030B2 (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 射出成形品の良否判別モニタリング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14872086A JPH0788030B2 (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 射出成形品の良否判別モニタリング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS634925A JPS634925A (ja) | 1988-01-09 |
| JPH0788030B2 true JPH0788030B2 (ja) | 1995-09-27 |
Family
ID=15459090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14872086A Expired - Lifetime JPH0788030B2 (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 射出成形品の良否判別モニタリング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0788030B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2699376B2 (ja) * | 1988-02-16 | 1998-01-19 | トヨタ自動車株式会社 | 射出成形機の樹脂温度制御装置 |
| JP2927449B2 (ja) * | 1988-06-23 | 1999-07-28 | ファナック株式会社 | 射出成形機における成形品良否判別方法及び装置 |
| JP2728143B2 (ja) * | 1990-03-16 | 1998-03-18 | 東洋機械金属株式会社 | 射出成形機 |
| JPH047123U (ja) * | 1990-05-09 | 1992-01-22 | ||
| JP2767313B2 (ja) * | 1990-06-01 | 1998-06-18 | ファナック株式会社 | 射出成形機 |
| JPH0749213B2 (ja) * | 1990-11-07 | 1995-05-31 | 松下電器産業株式会社 | 射出成形機の成形品良品判別方法 |
| JPH0825219B2 (ja) * | 1991-12-28 | 1996-03-13 | 日精樹脂工業株式会社 | 成形機のコントローラ |
| JP2811536B2 (ja) * | 1994-03-22 | 1998-10-15 | 株式会社日本製鋼所 | 射出成形における型内の樹脂圧力推定方法 |
| US7117050B2 (en) | 2002-11-08 | 2006-10-03 | Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha | Management supporting apparatus, management supporting system, management supporting method, management supporting program, and a recording medium with the program recorded therein |
| JP2021172015A (ja) * | 2020-04-24 | 2021-11-01 | 株式会社ジェイテクト | 成形システム、異常予測装置、異常予測方法、プログラム及び学習済みモデル |
| JP7386548B2 (ja) * | 2021-08-04 | 2023-11-27 | 株式会社笠原成形所 | 射出成形機 |
-
1986
- 1986-06-25 JP JP14872086A patent/JPH0788030B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS634925A (ja) | 1988-01-09 |
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