JPS59224323A - 型内圧波形による監視方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （１）　　発明の技術分野 本発明は、射出成形において成形品の品質の良否を監視
する方法に係り、詳しくは、金型の樹脂通路部における
連続的な型内圧波形に基づいて一ショット毎に充填開始
から成形終了までを監視できるようにした方法に関する
。

（２）　　従来技術とその問題点 従来のこの種の監視方法としては、特開昭５７−２１２
０４１号広報に示される射出成形データ収集装置がある
。この装置によれば、各ショット毎に異常等の有無と、
各ショット間における変動状態とを監視できるが、−シ
ョットのうちのどの行程に異常等の原因があるかを監視
できるものではない。

従って、異常等の原因は、一定数のシ、ヨツトの統計の
結果で初めて判明できるものである。

また上記装置は、成形プロセスの変数の一つとして金型
キャビティの樹脂圧力を用いることができる旨を主張し
ている。しかしながら、−ショットにおいて、樹脂圧力
のいかなる観点に規準値、許容値及び限界値を設定する
かが何ら示されていないものである。しかも、この樹脂
圧力は、従来のピーク圧を意味するものであって、樹脂
圧力という表現であるものの後述する型内圧波形を何ら
意味するものではない。

さらに、上記装置は、成形ロット全体のプロセスの変数
の偏差値をＣＲＴ装置に表示することができる旨主張し
ている。しかしながら、−ショットにおいて溶融樹脂の
充填開始から成形終了迄の連続的な行程を表示するもの
ではない。

さらにまた、上記装置は、各ショットと規準ショットと
を対比観察するものではない。

ところで現代におけるエンジニアリングプラスチックス
の発展に伴なって、射出成形においては、ミクロンオー
ダーの再現性と、最適成形条件の早期設定とが厳格に要
求されてきている。

前者の要求に応えるためには、各ショット毎の異常等の
判定は勿論のこと、−歩進んで−ショットのどの行程に
異常等があるかを知らなければ十分とは言えない。なぜ
ならば、成形品の品質は溶融樹脂の充填開始から保圧終
了までの行程中に略決定づけられてゆくのであるから、
−ショットのうちのどの行程が原因かを知らなければ、
品質の良否を迅速かつ適確に監視できないからである。

問題は、如何なる観点から品質の良否を監視するかであ
る。

ここで成形条件は、あらゆるファクターが相互に影響し
合っており、相互に関連して最終的には成形品となる。

従って、成形品の品質は、各成形条件をいかに正確に見
いだしたとしても、単独では判定できるものではない。

しかも、成形条件は必ずしも一定ではなく、外乱によっ
て多少変動しているものである。大切なことは、成形品
が得られるまでのプロセス中、溶融樹脂の状態が与えら
れた成形条件によってどう変化するかを知ることである
。

そこで本件発明者の一人は、特開昭５２−１４６５８号
公報に示すように、プラスチックスの状態関数から樹脂
圧に着目し、この樹脂圧を連続的な型内圧波形として把
握することに成功している。この型内圧波形は、金型の
樹脂通路部に設けたセンサーによって、溶融樹脂の充填
開始から保圧終了までの溶融樹脂の状態として表わされ
る。このｔ味で樹脂通路部における型内圧波形は、実公
昭３９−１８９７６号に示されるごとく金型のキャビテ
ィにセンサーを設けて検出されるピーク圧としての型内
圧（樹脂圧力）とは区別されるものであって、アナログ
的な圧カバターンとして構成されるものである。すなわ
ち、型内圧波形は、各成形条件によって得られるであろ
う成形品の成形プロセスの状態変化を示すものであって
、各成形条件の結果と言える。故に、品質の良否は上記
型内圧波形に基づいて監視することが可能となる。

後者の要求に応えるためには、各ショットと規準ショッ
トとを対比観察して、各ショットのどの個所が最適成形
条件と異なるかを迅速に知ることが必要となる。上記個
所から成形条件の変動原因をただちに４１Ｌ定すること
が可能となる。

（３）　　発明の目的 しかして本発明は、上記実情に鑑みて開発されたもので
あって、−ショットのうちのどの行程に異常等の原因が
あるかを監視でき、高度の再現性と最適成形条件の早期
設定とを図ることができるようにしたことを、その主な
目的とするものである。

（４）　　発明の特徴 本発明の型内圧波形による監視方法の特徴は、金型の樹
脂通路部における最適な型内圧波形をあらかじめ規準パ
ターンに設定し、この規準パターンとショット毎の型内
圧波形のモニターパターンとをそれぞれ表示するととも
に、上記規準パターンの許容値とモニターパターンの検
出値とを時間経過、とともに比較演算し、検出値が上記
許容値を超えたことにより監視をするようにしたことに
ある。以下、本発明を図面に基づいて説明する。

（５）　　発明の一実施例 図面は、本発明に係る型内圧波形による監視方法の一実
施例を示し、第１図はブロック線図で示す同回路図、第
２図は型内圧波形の圧力一時間の関係を示す線図、第３
図は基本機能をブロック線図で示す説明図、第４図は同
フローチャート図、第５図は規準パターンとモニターパ
ターンとを重畳させた概略線図である。

図中、ｌは金型ｄの樹脂通路部に設けられた圧力センサ
ー、２は圧力センサーｌからの樹脂圧力（型内圧）を信
号として検出する圧力検出器である。溶融樹脂は射出成
形装置Ｍのノズルから金型ｄに注入されるので、その流
れの全面が樹脂通路部に到達して型内圧として検出され
るものである。従って、樹脂通路部の型内圧は、溶融樹
脂の充填開始から成形終了迄の間における連続的な型内
圧波形として構成される。３は、圧力検出器２からの圧
力信号を電気信号に変換する変換器、４は変換器３から
の−に記信号のうち良品を示すものを規準圧カバターン
としてあらかじめ記憶しておく規準圧力設定部である。

５は、ショット毎に検出される型内圧波形のモニターパ
ターンを入力するモニター圧力入力部である。６は、規
準圧力設定部４の規準パターンとモニター圧力入力部５
のモニターパターンとを比較演算する比較演算部であり
、７は比較演算部６と略同時に規準パターンとモニター
パターンとをそれぞれ表示する表示部である。表示部７
としては、例えばＣＲＴ装置が用いられている。この表
示部７には、比較演算部６からの演算結果も併せて表示
される。８は、比較演算部６からの演算結果を出力信号
として処理する出力部である。

詳述すると、規準□圧力設定部４には、樹脂の種類、金
型の形状及び成形品の精度等の成形条件を考慮して試し
打ちされた結果、上述のごとく良品を示したときの型内
圧波形を最適な規準パターンとして記憶される。上記規
準パターンは、変換器３により決められた時間間隔毎に
サンプリングしてデジタル信号化される。すなわち、時
間の経過とともにｎ分割され、例えば、時間ｎｉにおけ
る圧力値Ｐｉが規準値として記憶される。次の時間ｎｉ
＋１において、圧力値Ｐｔ＋ｔが規準値として記憶され
る。同様に、順次冬時間における圧力値が規準値として
記憶されてゆく。Ｅ記規準値ｒｉに対して、規準圧力設
定部５には各時間における許容値Ｅがメモリー１１等に
設定される。上記許容値Ｅは、成形品の異常等を判定す
るための成形条件を考慮のうえに決定され、第５図に示
されるように、規準パターンの上下にわたって許容値パ
ターン（釦！りが構成される。

さらに詳しくは、上記規準パターンは、射出成形行程の
重要性に鑑みて行程毎に任意に設定できる。すなわち、
第２図で示すように、行程を急激な圧力変化を示す充填
行程工と比較的板やかな圧力変化を示す保圧行程ＩＩと
に分割し、各行程毎に監視させることができる。

また、上記規準圧力設定部４には、異常等の判断を行な
う異常判定値等が記憶される。

前記モニター圧力入力部５は、ショット毎のモニターパ
ターンを上記規準パターンと同様にサンプリングされて
それぞれ検出値ｐｉが入力される次に、」二記構造に基
づいて監視する方法を説明する。

まず規準圧力設定部４には規準パターンが入力される。

規準パターンは、あらかじめ設定しておけば、外部メモ
リー４から入力できる。規準パターンは、表示部７にも
表示されている。

上記状態でショットが開始されると、そのショットにお
けるモニターパターンがモニタ二人力部５に入力される
と同時に表示部７に表示される。

これと同時に、規準値Ｐｉと検出値ｐｉは、比較演算部
５に送られる。ｌショツト時間をｎ分割した場合の１時
間について説明すると、比較演算部５ではまずｉ−１時
間の数値をクリアしく５Ｉ＝ＳＩＩ＝０）、比較演算部
５からの規準値Ｐｉとモニター圧力入力部４からの検出
値ｐｉとの偏差値を求める（ｌεｉ　Ｉ＝ｌＰｉ−ｐｉ
　ｌ）。こうして得られた偏差値１ε１１を許容値Ｅと
比較し、偏差値ｌｆｔが許容値Ｅより大きいか否かを判
定する（Ｉｆ−ｉ　ｌ＞Ｅ）。偏差値１６１１が小さい
場合は、正常としてカウントされない。偏差値Ｉｆ−ｉ
１が大きい場合は、充填行程Ｉあるいは保圧行程ＩＩの
どちらかで発生したかを領域判別器１２ａ、１２ｂで判
別する。いずれの場合でも前サンプリング値ＳＩに１を
増分しながら超過数をカウントする。こうして時間ｉで
の比較が終了すると、次のサンプリング（ｉ　＋　１）
に移る。こうした動作をｎ回繰り返してｌショツト分完
了する（＋＞１）と、このショットが正常か異常かをそ
れぞれの行程毎に判定値設定部１３からの異常判定値ａ
Ｉ、ａＩＩと比較する。いずれかの行程で異常判定がで
た場合は、論理和回路１４から出力部８に指令信号が与
えられる。

このようにして求めたｌショットのモニターパターンは
、表示部７において規準パターンと重ねられて比較され
ることで異常箇所を直ちに認識できる。たとえば第５図
に示されるように、規準パターン（実線）にモニターパ
ターン（点線）を対比させると、ａ点とｂ点で許容値パ
ターン（鎖線）の範囲外に逸脱する個所が認められる６
なお、図中Ｔは、行程Ｉ　ＩＩの切替点である。

Ｌ記のごとく、正常の場合には射出が継続されるが、異
常発生の場合には出力部８から各種の出力信号により処
理される。具体的には、警報を鳴らして作業者に知らせ
ると同時に、前記ａ点とｂ点とにカーソル番移動させて
指示させる。これによって１作業者は規準パターンから
外れるモニターパターンの異常個所を直ちに目視できる
こととなる。必要に応じて、異常累積値をデジタル表示
し、異常の程度を数値で表示することもできる。

又、上記出力信号は、自動修正機能を装備した装置に対
して自動修正信号としてフィードバック指示をすること
もできる。

上記一実施例によれば、行程Ｉ、ＩＩ毎に異常判定値を
設定することができるので、異常判別に際して、射出成
形行程の重要性に応じて判断の重み付けができることと
なる。特に、充填行程Ｉと保圧行程■とに分割したこと
によって、成形条件に適応した監視を行なえる。

（６）　　発明の他の一実施例 第６図に示されるように、充填行程Ｉと保圧行程■との
切替点Ｔを任意に移動させることができる。すなわち、
実際の充填時間（０−Ｔ）は瞬間的であるのに対して、
保圧時間（Ｔ−ｎ）は非常に長い、そこで、保圧時間（
Ｔ−ｎ）よりも充填時間（０−Ｔ）のサンプリング数を
多くすることで、表示部７の画面上で充填行程のパター
ンの僅かな変化をも正確に監視することが可能となる。

（７）　　発明の別の実施例 上記実施例において監視をする方法として行程工、ＩＩ
の領域判別について説明をしたが、行程工、　ＩＩの分
割に拘束されるものではない。成形品の精度要求によっ
ては、行程Ｉ、ＩＩを更に細分化して四の領域に分割し
てそれぞれの領域で重み付けすることができる。同様に
、射出成形行程の領域判別は本監視方法の必須条件では
なく、厳格な精度が要求されない場合には、全行程から
監視することもできる。

さらに、必要に応じていずれか一方の行程Ｉ、ＩＩのみ
を選択的に監視することもＩＩＩｆ能である。

（８）　　発すｊの効果 以上説明したように本監視方法によれば、以下の効果を
奏する。

（イ）最適成形条件を示ｆ型内圧波形の規準パターンに
基づいて成形品の品質等を監視をすることができ、高度
の再現性を実現できる。

（−）あらかじめ最適成形条件が決められているので、
条件だしを短時間で行なえ、しかも規準パターンとモニ
ターパターンとを表示して監視することにより、作業者
は異常等の原因個所を推測することができ、成形作業を
マニアル化できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明に係る型内圧波形による監視方法の一実
施例を示し、第１図はブロック線図で示す同回路図、第
２図は型内圧波形の圧力一時間の関係を示す線図、第３
図は基本機能をブロック線図で示す説明図、第４図は同
フローチャート図、第５図は基準パターンとモニターパ
ターンを重畳させた線図、第６図は他側を示す線図であ
る。 １−・圧力センサー、 ４・・規準圧力設定部、　５・・モニター圧力入力部、
　　　６・―比較演算部、　　７・・表示部、　　　８
＃−出力部、 特許出願人　　　株式会社テクノプラス代理人弁理士　
　吉田芳春 第４図 第５図 第６図 →画聞

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （＋）　　金型の樹脂通路部における最適な型内圧波形
   をあらかじめ規準パターンに設定し、この規準パターン
   とショット毎の型内圧波形のモニターパターンとをそれ
   ぞれ表示するとともに、上記規準パターンの許容値とモ
   ニターパターンの検出値とを時間経過とともに比較演算
   し、検出値が上記許容値を超えたことにより監視をする
   ようにした型内圧波形による監視方法。 （２）　　特許請求の範囲第１項記載の方法において、
   規準パターンを少なくとも充填行程と保圧行程とに分割
   し、各行程毎に監視をするようにした型内圧波形による
   監視方法。