WO2021065159A1 - 圧力検出装置および良否判断方法 - Google Patents

圧力検出装置および良否判断方法 Download PDF

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善将 高山
幸多 小林
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Definitions

  • the present invention relates to a pressure detecting device and a method for detecting the internal pressure of a cavity in a mold of an injection molding machine and determining the quality of a product molded by the mold.
  • an injection molding machine may be equipped with a pressure detection device for detecting the internal pressure of the cavity of the mold at the time of injection molding, and the detected internal pressure value is the value of the molded product. It is used to judge the quality. Further, in the case of performing so-called "multi-cavity" in which a plurality of products are molded at the same time in a mold, it may be possible to obtain more desirable results by performing compression molding in a well-balanced manner in each cavity.
  • Patent Document 1 describes a method of achieving the same quality as in the case of molding with one cavity by keeping the internal pressure of each cavity constant.
  • FIG. 6 is a graph showing the internal pressure waveform of one cavity detected by the pressure sensor in one injection molding process.
  • the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the detected value of the internal pressure of the cavity.
  • the mold is closed, the injection molding process is started, and the heated resin material is injected into the cavity.
  • the internal pressure rises as the resin material is injected, and when the resin material spreads in the cavity or in the vicinity thereof, the internal pressure of the cavity becomes maximum and reaches a peak value. After that, as the resin material is cooled, the internal pressure of the cavity decreases, the mold is opened, and the pressure becomes atmospheric pressure.
  • the product When the peak value of the internal pressure is within the predetermined range A, the product is judged as a non-defective product.
  • the predetermined range A needs to be set relatively large. This is because the peak value of the internal pressure gradually changes due to the accumulation of dirt in each part of the mold with each shot.
  • the peak value of the internal pressure also changes depending on various factors such as the weather (air temperature, atmospheric pressure, humidity), the lot of material pellets, and the hygroscopic state of the material. Therefore, even if the peak value of the internal pressure changes due to these factors, if the peak value of the internal pressure is within the predetermined range A, the product has a certain quality and is judged to be a good product.
  • the change in the peak value of the internal pressure usually has the same tendency in all the cavities.
  • the present inventor has a tendency that the peak value of the internal pressure of a certain cavity is different from the peak value of the internal pressure of another cavity even when the peak values of the internal pressures of the plurality of cavities are all within the predetermined range A. Found to show.
  • products molded in cavities with different peak values may contain potential defects, although conventional criteria determine that they are non-defective.
  • the present invention solves the above-mentioned problems and improves the quality of the molded product by introducing more accurate quality judgment criteria in addition to the criteria conventionally judged as good products.
  • the purpose is to do.
  • the pressure detector of the present invention Multiple pressure sensors that detect the internal pressures of multiple cavities in the mold of an injection molding machine, and An information processing device that receives the detected internal pressure and judges the quality of the product molded by each cavity based on the value related to the variation in the peak pressure arrival time. To be equipped.
  • the value related to the variation is preferably the absolute value of the difference between the peak pressure arrival times at the time of the nth shot.
  • the present invention is a method for determining the quality of a product molded by a mold of an injection molding machine. Receives the internal pressures of multiple cavities in the mold of an injection molding machine detected by multiple pressure sensors, Calculate the value related to the variation in peak pressure arrival time, The value related to the variation is compared with a predetermined threshold value, and the value is compared with a predetermined threshold value. Judge the quality of the product.
  • FIG. 1 is a side view showing an overall configuration of an injection molding machine to which a pressure detection device according to an embodiment of the present invention is connected.
  • the injection molding machine 1 includes an injection unit 30, a mold 50, and a mold clamping unit 80 that are supported while being placed on the bed 10.
  • a pressure detection device 100 including pressure sensors S1 to Sn (FIG. 2) and an amplifier 90 is connected to the injection molding machine 1.
  • the injection unit 30 includes a drive unit 31 using a hydraulic motor, a hopper 32, a cylinder 33, and the like.
  • the injection unit 30 heats the material supplied from the hopper 32 by the cylinder 33, and drives the cylinder 33 by the drive unit 31 to drive the cylinder 33 from the nozzle (not shown) at the tip of the cylinder 33 to the cavity CT of the mold 50 (FIG. 2) is filled by injecting a heated material (hereinafter, also referred to as “heating material”).
  • a heated material hereinafter, also referred to as “heating material”.
  • the mold 50 discharges the heating material injected from the cylinder 33 of the injection unit 30 after molding it in the cavity CT.
  • the mold clamping unit 80 applies a pressure for opening and closing the mold 50 or applying a pressure for keeping the mold 50 in a closed state against the pressure of the heating material when the cavity CT is filled, for example, a toggle type or a direct pressure type. It is a mechanical part of.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of a mold of an injection molding machine.
  • the fixed-side mold 53 is attached to the fixed-side mounting plate 52
  • the movable-side mold 58 is attached to the movable-side mounting plate 54 via the spacer block 55.
  • the fixed-side mold 53 is formed with a curved recess 53a for forming a cavity CT with the movable-side mold 58, and is also formed with a guide hole 53b.
  • the movable mold 58 is formed with a convex portion 58a for forming a cavity CT between the movable mold 58 and the fixed mold 53, and a guide pin is formed at a position facing the guide hole 53b of the fixed mold 53. 58b is provided.
  • the ejector pin 59 is movably supported in the longitudinal direction while penetrating the center of the convex portion 58a at a position which is the central portion of the movable mold 58 and is the center of the cavity CT.
  • the tip of the ejector pin 59 comes into contact with the product 65 formed according to the shape of the cavity CT and ejects the product 65.
  • the rear end of the ejector pin 59 is integrally attached to the ejector plate 57.
  • a plurality of cavity CTs are formed in the mold 50 between the fixed-side mold 53 and the movable-side mold 58, and pressure sensors are formed on the end faces of the rear ends of the ejector pins 59 corresponding to the individual cavity CTs.
  • S1 to Sn are integrally attached. That is, pressure sensors S1 to Sn are provided corresponding to each of the n cavities CT.
  • a strain gauge is used, and the internal pressure of the cavity CT acts on the pressure sensors S1 to Sn via the ejector pin 59.
  • the pressure sensors S1 to Sn can detect the internal pressure of the cavity CT (in this case, the filling pressure of the heating material filled in the cavity CT by the injection unit 30).
  • the ejector rod 56 On the ejector plate 57, the ejector rod 56 is attached to the movable side mounting plate 54 side, and the return pin 60 is attached to the movable side mold 58 side.
  • the ejector rod 56 is attached to the ejector plate 57 in a state of penetrating the movable side mounting plate 54.
  • a spring (not shown) for returning the ejector plate 57 to its original position is attached to the return pin 60.
  • the mold clamping unit 80 (FIG. 1) has four tie bars 81 having a hydraulic cylinder inside the housing and connecting the four corners of the housing with the fixed side mounting plate 52 and the four corners of the movable side mounting plate 54. I have.
  • the ejector rod 56 of the mold 50 is connected to the hydraulic cylinder of the mold clamping unit 80.
  • the amplifier 90 is connected to the pressure sensors S1 to Sn via the connection cord 90a so as to receive the internal pressure of the cavity CT detected by the pressure sensors S1 to Sn.
  • the amplifier 90 is also connected to the personal computer 99.
  • the amplifier 90 is arranged inside or outside the bed 10 in consideration of connectivity with the pressure sensors S1 to Sn using the connection cord 90a.
  • the amplifier 90 and the pressure sensors S1 to Sn and the amplifier 90 and the personal computer 99 are not limited to the wired connection, and may be wirelessly connected by a method such as short-range wireless communication.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an amplifier of a pressure detection device according to an embodiment of the present invention.
  • the amplifier 90 is configured as an information processing device, and includes a head amplifier 91, a zero adjustment unit 92, a gain adjustment unit 93, an analog-to-digital converter (ADC) 94, a control unit 95, and a storage unit 96.
  • the head amplifier 91 amplifies the output values of the pressure sensors S1 to Sn.
  • the zero adjustment unit 92 adjusts the output values of the pressure sensors S1 to Sn to accurate output values based on the zero point by using the respective calibration information.
  • the gain adjusting unit 93 amplifies the output values of the pressure sensors S1 to Sn.
  • the analog-to-digital conversion unit 94 converts the output values (analog signals) of the pressure sensors S1 to Sn into digital pressure detection data, and outputs these to the personal computer (PC) 99.
  • the control unit 95 has a microcomputer configuration including a CPU, a memory, and the like, and controls each unit of the amplifier 90 in an integrated manner.
  • the output values of the pressure sensors S1 to Sn are stored in the storage unit 96, and the stored information is read out by the control unit 95.
  • FIG. 4 is a graph showing the internal pressure waveform of each cavity at the time of the nth shot in an injection molding machine having four cavities having the same shape, and the horizontal axis represents time and the vertical axis represents pressure. Note that n is a natural number. Even in four identically shaped cavities arranged symmetrically in an injection molding machine, the internal pressure waveforms are slightly different from each other. However, since all the peak pressure arrival times (time to reach the peak value of the internal pressure) t1 to t4 are within the predetermined range A, all four molded products are judged as good products by the conventional standard. ..
  • the quality of the product molded by each cavity is determined based on the value related to the variation in the peak pressure arrival time of the plurality of cavities.
  • the value related to the variation is an absolute value of the difference between the peak pressure arrival times at the time of the nth shot, and using the amplifier 90 as an information processing device,
  • are calculated, compared with a predetermined threshold value, and if it is larger than the predetermined threshold value, it is determined to be defective.
  • the absolute value of the difference between the peak pressure arrival times is
  • a predetermined threshold value tT is set and tT ⁇
  • the reason why only the peak pressure arrival time of one of the plurality of cavities is different is considered to be that the fluidity of the heating material filled in the cavity is high / low. For example, if the temperature of the resin injection path into one cavity is lower than the temperature of the resin injection path into another cavity, or if there are deposits such as dirt in the mold, the fluidity of the heating material becomes low and the cavity The peak pressure arrival time of is also reduced.
  • the peak pressure arrival time also changes when the weather or lot of material pellets changes, but in this case, the peak pressure arrival time of the plurality of cavities changes in the same way, so there is no problem ( That is, it is judged as a good product.)
  • the peak pressure arrival time of one of the plurality of cavities is different, it can be determined as a defective product according to the present invention.
  • the present invention in addition to the criteria previously judged as non-defective products (predetermined range A in FIG. 4), more accurate criteria for determining quality are introduced to produce a molded product. The quality can be improved. As shown in FIG.
  • the value related to the variation may be the absolute value of the difference between the average values of the peak pressure arrival times of all shots (1 to n).
  • the average value t1_ave to t4_ave of the peak pressure arrival times of all shots of the cavities 1 to 4 is obtained, and the absolute value of the difference between the average values of the peak pressure arrival times
  • the internal pressure waveforms of the four cavities of the same shape arranged symmetrically in the injection molding machine match.
  • the four internal pressure waveforms may not match due to mold manufacturing errors, variations in the performance of the four heaters that heat the mold, and the like. By considering such an initial discrepancy, the accuracy of the quality judgment can be improved.
  • the peak pressure arrival time t4 of the cavity 4 is smaller than the peak pressure arrival times t2 and t3 of the cavities 2 and 3, and t4 ⁇ t3 ⁇ t2.
  • the peak pressure arrival time of the cavity 4 is (t4 + ⁇ t).
  • the cavities 2 to 4 have substantially the same peak pressure arrival time.
  • the variation in the peak pressure arrival times t1_1 to t4-1 of the cavities 1 to 4 at the time of the first shot is a characteristic originally possessed by the cavities 1 to 4, and the peaks of the cavities 1 to 4 at the time of the nth shot.
  • the difference between the peak pressure arrival time at the first shot of each cavity and the peak pressure arrival time at the nth shot can also be used.
  • the peak pressure arrival times of the cavities 1 to 4 are t1_1 to t4-1 at the first shot, and the peak pressure arrival times of the cavities 1 to 4 are t1_n to t4_n, respectively, at the nth shot. ..
  • FIG. 5 is another graph showing the internal pressure waveform of each cavity at the time of the nth shot in an injection molding machine having four cavities of the same shape, with the horizontal axis representing time and the vertical axis representing pressure. ..
  • the peak pressure arrival time was focused on, but in FIG. 5, the peak value of the internal pressure is focused on.
  • the peak values P1 to P4 of the internal pressure of the four cavities are all within the predetermined range A, but the peak value P1 of the internal pressure of the cavity 1 is separated from the peak values P2 to P4 of the internal pressure of the cavities 2 to 4. , There is a possibility that some trouble has occurred in the cavity 1.
  • the amplifier 90 as an information processing device is used to calculate the absolute value of the difference between the peak values of the internal pressure at the time of the nth shot, and each is compared with a predetermined threshold value. , If it is larger than a predetermined threshold value, it is judged to be defective.
  • the absolute value of the difference between the peak values of the internal pressure is
  • the product is judged to be defective based on at least one of the value related to the variation in the peak pressure arrival time and the value related to the variation in the peak value of the internal pressure at the time of the nth shot, the (n + 1) th shot and the (n + 2) th shot Even at times, if defects continue, it is possible to determine the possibility that there is a potential cause of defects, for example, determining that mold cleaning should be performed earlier than the original timing.
  • the product was judged to be defective based on at least one of the value related to the variation in the peak pressure arrival time and the value related to the variation in the peak value of the internal pressure.
  • injection molding may be continued.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments.
  • the injection molding machine has four cavities having the same shape arranged symmetrically, but the cavities may be two or more and need not have the same shape.
  • the present invention can be similarly applied by considering the offset described above.
  • the internal pressure of the cavity is indirectly detected by using the pressure sensor fixed to the ejector pin, but the internal pressure of the cavity is measured by using the pressure sensor fixed to the runner in or near the cavity. It can also be detected directly.
  • the value related to the variation has been described as an absolute value of the difference between the peak pressure arrival times or the internal pressure peak values, but it can be referred to as the variance or standard deviation between the peak pressure arrival times or the internal pressure peak values. You can also do it.
  • the dispersion or standard deviation it is unknown in which of the plurality of cavities the defect occurred, so that the plurality of cavities formed in the nth shot having a dispersion or standard deviation of a predetermined value or more are obtained. It is necessary to judge all of the products in the above as defective products.
  • an amplifier is used as the information processing device, and the amplifier calculates a value related to the variation in the peak pressure arrival time, compares the value related to the variation with a predetermined threshold value, and determines the quality of the product.
  • these processes can also be performed by a personal computer or the like.
  • head amplifier 92 ... zero adjustment unit, 93 ... gain adjustment unit, 94 ... analog-to-digital conversion unit, 95 ... control unit, 96 ... storage unit, 99 ... personal computer, 100 ... pressure detector, CT ... cavity, S1 to Sn ... pressure sensor

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Abstract

射出成形機（１）の金型（５０）におけるキャビティの内圧を検出し、金型（５０）により成形された製品の良否を判断するための圧力検出装置（１００）および方法を提供する。　圧力検出装置（１００）は、射出成形機（１）の金型（５０）における複数のキャビティ（ＣＴ）の内圧をそれぞれ検出する複数の圧力センサ（Ｓ１～Ｓｎ）と、検出した内圧を受信し、ピーク圧力到達時間のばらつきに関する値に基づいて、各キャビティ（ＣＴ）により成形された製品の良否を判断する情報処理装置（９０）と、を備える。また、本発明の方法では、複数の圧力センサ（Ｓ１～Ｓｎ）によって検出した、射出成形機（１）の金型（５０）における複数のキャビティ（ＣＴ）の内圧を受信し、ピーク圧力到達時間のばらつきに関する値を算出し、ばらつきに関する値を所定の閾値と比較し、製品の良否を判断する。

Description

圧力検出装置および良否判断方法
　本発明は、射出成形機の金型におけるキャビティの内圧を検出し、金型により成形された製品の良否を判断するための圧力検出装置および方法に関するものである。
　従来から、射出成形機に対しては、射出成形時の金型のキャビティの内圧を検出するための圧力検出装置が装着されることがあり、検出された内圧の値は、成形された製品の良否を判断するために用いられている。
　また、金型において複数の製品を同時に成形するいわゆる「多数個取り」を行う場合には、各キャビティにおいてバランスのとれた圧縮成形を行った方が、より望ましい結果が得られることがある。特許文献１には、各キャビティの内圧を一定に保つことにより、１個のキャビティにより成形する場合と同様の品質を達成する方法が記載されている。
特開２００９－２８６０５２号公報
　図６を用いて、検出された内圧に基づき、成形された製品の良否を判断するための従来の方法を説明する。
　図６は、１回の射出成形工程において、圧力センサによって検出される１つのキャビティの内圧波形を示すグラフである。
　図６に示すグラフでは、横軸は時間を、縦軸はキャビティの内圧の検出値を表しており、金型が閉じて射出成形工程が開始され、加熱された樹脂材料がキャビティ内に射出されて注入されていくに伴って内圧は上昇していき、キャビティ内に樹脂材料が行き渡ったときまたはその近傍においてキャビティの内圧は最大となりピーク値となる。それ以降、樹脂材料の冷却に伴ってキャビティの内圧は低下していき、金型が開放されて大気圧となる。内圧のピーク値が所定の範囲Ａ内にある場合、製品は良品として判断される。
　所定の範囲Ａは、比較的大きく設定する必要がある。なぜなら、内圧のピーク値は、ショットを重ねるごとに金型内各部に汚れが堆積することにより徐々に変化するからである。また、内圧のピーク値は、天気（気温、気圧、湿度）、材料ペレットのロット、材料の吸湿状態等のさまざまな要因によっても変化する。それゆえ、これらの要因によって内圧のピーク値が変化しても、内圧のピーク値が所定の範囲Ａ内にある場合、その製品は、一定の品質を有しており、良品として判断される。
　複数のキャビティを有する金型では、内圧のピーク値の変化は、通常はすべてのキャビティにおいて同様の傾向となる。
　しかしながら、本発明者は、複数のキャビティの内圧のピーク値がすべて所定の範囲Ａ内にある場合であっても、あるキャビティの内圧のピーク値が他のキャビティの内圧のピーク値と異なる傾向を示すことを発見した。この場合、従来の基準では、良品として判断されているが、ピーク値が異なるキャビティで成形された製品は、潜在的な不良を含む可能性がある。
　そこで、本発明は、上述した問題点を解消し、従来は、良品として判断されていた基準に加えて、より精度の高い良否の判断基準を導入することにより、成形された製品の品質を向上することを目的とする。
　本発明の圧力検出装置は、
　射出成形機の金型における複数のキャビティの内圧をそれぞれ検出する複数の圧力センサと、
　検出した内圧を受信し、ピーク圧力到達時間のばらつきに関する値に基づいて、各キャビティにより成形された製品の良否を判断する情報処理装置と、
を備える。
　前記ばらつきに関する値とは、ｎ回目のショット時のピーク圧力到達時間同士の差の絶対値であることが好ましい。
　１回目のショット時のピーク圧力到達時間をオフセットとして考慮して、製品の良否を判断することが好ましい。
　ｎ回目のショット時の内圧のピーク値同士の差の絶対値に基づいて、製品の良否を判断することが好ましい。
　本発明は、射出成形機の金型により成形された製品の良否を判断する方法であって、
　複数の圧力センサによって検出した、射出成形機の金型における複数のキャビティの内圧を受信し、
　ピーク圧力到達時間のばらつきに関する値を算出し、
　前記ばらつきに関する値を所定の閾値と比較し、
　製品の良否を判断する。
本発明の一実施形態に係る圧力検出装置が接続される射出成形機の全体構成を示す側面図である。 射出成形機の金型の構成を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る圧力検出装置のアンプの構成を示すブロック図である。 １回の射出成形工程において、複数のキャビティの内圧波形を示すグラフである。 １回の射出成形工程において、複数のキャビティの内圧波形を示す他のグラフである。 １回の射出成形工程において、１つのキャビティの内圧波形を示すグラフである。
　図１は、本発明の一実施形態に係る圧力検出装置が接続される射出成形機の全体構成を示す側面図である。
　射出成形機１は、ベッド１０の上に載置した状態で支持される射出ユニット３０、金型５０および型締ユニット８０を備えている。射出成形機１には、圧力センサＳ１～Ｓｎ（図２）およびアンプ９０を備える圧力検出装置１００が接続されている。
　射出ユニット３０は、油圧モータを用いた駆動部３１、ホッパ３２およびシリンダ３３等を備えている。射出ユニット３０は、ホッパ３２から供給される材料をシリンダ３３により加熱し、駆動部３１によりシリンダ３３を駆動することによりシリンダ３３の先端のノズル（図示せず）から金型５０のキャビティＣＴ（図２）に対して加熱された材料（以下、「加熱材料」ともいう。）を射出して充填する。なお、射出ユニット３０に油圧モータを用いるのは一例であり、油圧モータに替えて電動モータを用いてもよい。この場合も、以降の説明は同様に適用される。
　金型５０は、射出ユニット３０のシリンダ３３から射出された加熱材料をキャビティＣＴにおいて成形した後に排出する。
　型締ユニット８０は、金型５０を開閉したり、キャビティＣＴに充填したときの加熱材料の圧力に抗して金型５０を閉じた状態に保持するための圧力を加える例えばトグル式または直圧式の機構部である。
　図２は、射出成形機の金型の構成を示す断面図である。
　金型５０においては、固定側取付板５２に対して固定側金型５３が取り付けられており、可動側取付板５４に対してスペーサブロック５５を介して可動側金型５８が取り付けられている。
　固定側金型５３には、可動側金型５８との間にキャビティＣＴを形成するための湾曲状の凹部５３ａが形成されているとともに、ガイド孔５３ｂが形成されている。可動側金型５８には、固定側金型５３との間にキャビティＣＴを形成するための凸部５８ａが形成されているとともに、固定側金型５３のガイド孔５３ｂと対向する位置にガイドピン５８ｂが設けられている。
　可動側金型５８の中心部分であり、かつ、キャビティＣＴの中心となる位置には、エジェクタピン５９が凸部５８ａの中心を貫通した状態で長手方向へ移動自在に支持されている。
　エジェクタピン５９の先端部は、キャビティＣＴの形状に対応して成形された製品６５と当接して製品６５をエジェクトする。エジェクタピン５９の後端部は、エジェクタプレート５７に一体に取り付けられている。
　金型５０には、固定側金型５３と可動側金型５８との間にキャビティＣＴが複数形成されており、個々のキャビティＣＴに対応するエジェクタピン５９の後端部の端面にそれぞれ圧力センサＳ１～Ｓｎが一体に取り付けられている。すなわち、ｎ個のキャビティＣＴにそれぞれ対応して圧力センサＳ１～Ｓｎが設けられている。
　圧力センサＳ１～Ｓｎは、例えば、ひずみゲージが用いられ、キャビティＣＴの内圧がエジェクタピン５９を介して圧力センサＳ１～Ｓｎに作用する。これにより圧力センサＳ１～Ｓｎは、キャビティＣＴの内圧（この場合、射出ユニット３０によりキャビティＣＴに充填される加熱材料の充填圧力）を検出することができる。
　エジェクタプレート５７には、可動側取付板５４側にエジェクタロッド５６が取り付けられているとともに、可動側金型５８側にリターンピン６０が取り付けられている。エジェクタロッド５６は、可動側取付板５４を貫通した状態でエジェクタプレート５７に取り付けられている。リターンピン６０には、エジェクタプレート５７を元の位置に戻すための図示しないバネが取り付けられている。
　型締ユニット８０（図１）は、その筐体の内部に油圧シリンダを有し、筐体の四隅と固定側取付板５２および可動側取付板５４の四隅とを連結した４本のタイバー８１を備えている。型締ユニット８０の油圧シリンダには金型５０のエジェクタロッド５６が連結されている。
　アンプ９０は、圧力センサＳ１～Ｓｎによって検出したキャビティＣＴの内圧を受信するように、接続コード９０ａを介して圧力センサＳ１～Ｓｎに接続されている。また、アンプ９０は、パーソナルコンピュータ９９にも接続されている。アンプ９０は、接続コード９０ａを用いた圧力センサＳ１～Ｓｎとの接続性を考慮してベッド１０の内部または外部に配置されている。
　なお、アンプ９０と圧力センサＳ１～Ｓｎとの間およびアンプ９０とパーソナルコンピュータ９９との間は、有線接続に限られるものではなく、近距離無線通信等の方法により無線接続されていてもよい。
　図３は、本発明の一実施形態に係る圧力検出装置のアンプの構成を示すブロック図である。
　アンプ９０は、情報処理装置として構成されており、ヘッドアンプ９１、ゼロ調整部９２、ゲイン調整部９３、アナログデジタル変換部（ＡＤＣ）９４、制御部９５および記憶部９６を備えている。
　ヘッドアンプ９１は、圧力センサＳ１～Ｓｎの出力値を増幅する。ゼロ調整部９２は、圧力センサＳ１～Ｓｎの出力値をそれぞれの校正情報を用いて、ゼロ点を基準とした正確な出力値に調整する。ゲイン調整部９３は、圧力センサＳ１～Ｓｎの出力値を増幅する。
　アナログデジタル変換部９４は、圧力センサＳ１～Ｓｎの出力値（アナログ信号）をデジタルの圧力検出データに変換し、これらをパーソナルコンピュータ（ＰＣ）９９へ出力する。制御部９５は、ＣＰＵおよびメモリ等を有するマイクロコンピュータ構成からなり、アンプ９０の各部を統括的に制御する。記憶部９６には、圧力センサＳ１～Ｓｎの出力値が記憶され、記憶された情報は、制御部９５によって読み出される。
　図４は、４つの同形のキャビティを有する射出成形機において、ｎ回目のショット時のそれぞれのキャビティの内圧波形を示すグラフであり、横軸は時間を、縦軸は圧力を表している。なお、ｎは自然数である。
　射出成形機において対称に配置された４つの同形のキャビティであっても、内圧波形は互いに多少異なる。ただし、いずれのピーク圧力到達時間（内圧のピーク値に到達する時間）ｔ１～ｔ４も所定の範囲Ａ内にあるため、従来の基準では、４つの成形された製品をすべて良品として判断していた。
　しかしながら、キャビティ１のピーク圧力到達時間ｔ１は、キャビティ２～４のピーク圧力到達時間ｔ２～ｔ４から離れており、キャビティ１に何らかの不具合が生じている可能性がある。
　そこで、本発明では、複数のキャビティのピーク圧力到達時間のばらつきに関する値に基づいて、各キャビティにより成形された製品の良否を判断する。
　例えば、ばらつきに関する値とは、ｎ回目のショット時のピーク圧力到達時間同士の差の絶対値であり、情報処理装置としてのアンプ９０を用いて、｜ｔ１－ｔ２｜、｜ｔ１－ｔ３｜、｜ｔ１－ｔ４｜、｜ｔ２－ｔ３｜、｜ｔ２－ｔ４｜および｜ｔ３－ｔ４｜を算出し、それぞれ所定の閾値と比較し、所定の閾値より大きい場合、不良であると判断する。
　図４の場合、ピーク圧力到達時間同士の差の絶対値は、｜ｔ２－ｔ３｜≒｜ｔ３－ｔ４｜＜｜ｔ２－ｔ４｜＜｜ｔ１－ｔ２｜＜｜ｔ１－ｔ３｜＜｜ｔ１－ｔ４｜となる。ここで、所定の閾値ｔＴを設定し、ｔＴ＜｜ｔ１－ｔ２｜＜｜ｔ１－ｔ３｜＜｜ｔ１－ｔ４｜となる場合、キャビティ１に何らかの不具合が生じていると判断することができる。
　複数のキャビティのうちの１つのキャビティのピーク圧力到達時間のみが異なる要因としては、当該キャビティに充填される加熱材料の流動性が高い／低いことが考えられる。
　例えば、あるキャビティへの樹脂注入経路の温度が他のキャビティへの樹脂注入経路の温度より低い場合や、金型内に汚れ等の堆積物がある場合、加熱材料の流動性は低くなり、キャビティのピーク圧力到達時間も小さくなる。
　上述したように、天気や材料ペレットのロットが変化した場合にも、ピーク圧力到達時間は変化するが、この場合、複数のキャビティのピーク圧力到達時間は同じように変化するため、問題はない（すなわち、良品として判断する。）。一方、複数のキャビティのうちの１つのキャビティのピーク圧力到達時間のみが異なる場合には、本発明により、不良品として判断することができる。
　このように、本発明では、従来は、良品として判断されていた基準（図４の所定の範囲Ａ）に加えて、より精度の高い良否の判断基準を導入することにより、成形された製品の品質を向上することができる。
　なお、図４に示すように、ｎ回目のショット時に、キャビティ１に何らかの不具合が生じていると判断した場合、キャビティ１により成形された製品のみを不良品として判断してもよいし、ｎ回目のショット時に、キャビティ１～４により成形された製品すべてを不良品として判断してもよい。
　他の例として、ばらつきに関する値は、全ショット（１～ｎ）のピーク圧力到達時間の平均値同士の差の絶対値でもよい。
　例えば、情報処理装置としてのアンプ９０を用いて、キャビティ１～４の全ショットのピーク圧力到達時間の平均値ｔ１＿ａｖｅ～ｔ４＿ａｖｅを求め、ピーク圧力到達時間の平均値同士の差の絶対値｜ｔ１＿ａｖｅ－ｔ２＿ａｖｅ｜、｜ｔ１＿ａｖｅ－ｔ３＿ａｖｅ｜、｜ｔ１＿ａｖｅ－ｔ４＿ａｖｅ｜、｜ｔ２＿ａｖｅ－ｔ３＿ａｖｅ｜、｜ｔ２＿ａｖｅ－ｔ４＿ａｖｅ｜および｜ｔ３＿ａｖｅ－ｔ４＿ａｖｅ｜を算出し、それぞれ所定の閾値と比較し、所定の閾値より大きい場合、不良であると判断する。
　これにより、ショットごとのピーク到達時間が毎回増減する傾向にある射出成形においても、製品の良否の判断を適切に行うことができる。
　１回目のショット時には、理想的には、射出成形機において対称に配置された４つの同形のキャビティの内圧波形は一致する。しかしながら、実際には、金型の製造誤差や、金型を加熱する４つのヒータの性能のばらつき等により、４つの内圧波形は一致しないことがある。このような最初の不一致を考慮することにより、良否の判断の精度を高めることができる。
　例えば、１回目のショット時に、キャビティ４のピーク圧力到達時間ｔ４＿１のみが小さく、キャビティ１～３のピーク圧力到達時間ｔ１＿１～ｔ３＿１が一致しており、差分がΔｔ（＝ｔ１＿１－ｔ４＿１）であると仮定する。
　ｎ回目のショット時を示す図４では、キャビティ４のピーク圧力到達時間ｔ４は、キャビティ２、３のピーク圧力到達時間ｔ２、ｔ３より小さく、ｔ４＜ｔ３＜ｔ２となっている。差分Δｔをオフセットとして考慮すると、キャビティ４のピーク圧力到達時間は、（ｔ４＋Δｔ）となる。ここで、ｔ３＜ｔ４＋Δｔ＜ｔ２となる場合、キャビティ２～４は、ほぼ同一のピーク圧力到達時間を有すると判断することができる。
　このように、１回目のショット時のキャビティ１～４のピーク圧力到達時間ｔ１＿１～ｔ４＿１のばらつきは、キャビティ１～４が元来有する特性であり、ｎ回目のショット時のキャビティ１～４のピーク圧力到達時間ｔ１＿ｎ～ｔ４＿ｎのばらつきを求める際に、オフセットとして考慮して、製品の良否を判断することにより、良品として判断すべき製品を不良品として判断するといった誤判断を回避することができる。
　別の例として、各キャビティの１回目のショット時のピーク圧力到達時間と、ｎ回目のショット時のピーク圧力到達時間と、の差分を用いることもできる。
　例えば、１回目のショット時に、キャビティ１～４のピーク圧力到達時間がそれぞれｔ１＿１～ｔ４＿１であり、ｎ回目のショット時に、キャビティ１～４のピーク圧力到達時間がそれぞれｔ１＿ｎ～ｔ４＿ｎであると仮定する。
　ここで、ｔ２＿１－ｔ２＿ｎ≒ｔ３＿１－ｔ３＿ｎ≒ｔ４＿１－ｔ４＿ｎ＝Δｔであり、ほぼ等しいのに対して、ｔ１＿１－ｔ１＿ｎ＝Δｔ’＞Δｔである場合、ｎ回目のショット時に、キャビティ１に何らかの不具合が生じたと考えられる。
　図５は、４つの同形のキャビティを有する射出成形機において、ｎ回目のショット時のそれぞれのキャビティの内圧波形を示す他のグラフであり、横軸は時間を、縦軸は圧力を表している。図４では、ピーク圧力到達時間に着目していたが、図５では、内圧のピーク値に着目する。
　４つのキャビティの内圧のピーク値Ｐ１～Ｐ４は、いずれも所定の範囲Ａ内にあるが、キャビティ１の内圧のピーク値Ｐ１は、キャビティ２～４の内圧のピーク値Ｐ２～Ｐ４から離れており、キャビティ１に何らかの不具合が生じている可能性がある。
　そこで、ピーク圧力到達時間の場合と同様に、情報処理装置としてのアンプ９０を用いて、ｎ回目のショット時の内圧のピーク値同士の差の絶対値を算出し、それぞれ所定の閾値と比較し、所定の閾値より大きい場合、不良であると判断する。
　内圧のピーク値同士の差の絶対値は、｜Ｐ２－Ｐ３｜≒｜Ｐ３－Ｐ４｜＜｜Ｐ２－Ｐ４｜＜｜Ｐ１－Ｐ２｜＜｜Ｐ１－Ｐ３｜＜｜Ｐ１－Ｐ４｜となる。ここで、所定の閾値ＰＴを設定し、ＰＴ＜｜Ｐ１－Ｐ２｜＜｜Ｐ１－Ｐ３｜＜｜Ｐ１－Ｐ４｜となる場合、キャビティ１に何らかの不具合が生じていると判断することができる。
　図５では、ピーク圧力到達時間のばらつきは小さいものの、内圧のピーク値のばらつきは比較的大きい。このように、ピーク圧力到達時間のばらつきのみに着目していては検出できない不良を、内圧のピーク値に着目することにより検出できるため、良否の判断の精度を高めることができる。
　ｎ回目のショット時において、ピーク圧力到達時間のばらつきに関する値および内圧のピーク値のばらつきに関する値の少なくとも一方に基づいて、製品を不良と判断した場合、（ｎ＋１）回目、（ｎ＋２）回目のショット時においても、不良が続くならば、例えば、本来のタイミングより早期に金型クリーニングを実行すべきであると決定する等、潜在的な不良発生原因が存在する可能性を判断ことができる。
　一方、ｎ回目のショット時において、ピーク圧力到達時間のばらつきに関する値および内圧のピーク値のばらつきに関する値の少なくとも一方に基づいて、製品を不良と判断したが、（ｎ＋１）回目、（ｎ＋２）回目のショット時には、製品を良品として判断できるならば、引き続き射出成形を継続してもよい。
　本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。
　例えば、上述した実施形態では、射出成形機は、対称に配置された４つの同形のキャビティを有するものであったが、キャビティは、２つ以上であればよく、同形である必要もない。複数のキャビティが異形の場合には、上述したオフセットを考慮することにより、本発明を同様に適用することができる。
　また、上述した実施形態では、エジェクタピンに固定された圧力センサを用いてキャビティの内圧を間接的に検出したが、キャビティ内またはキャビティ付近のランナーに固定された圧力センサを用いてキャビティの内圧を直接的に検出することもできる。
　また、上述した実施形態では、ばらつきに関する値は、ピーク圧力到達時間同士または内圧のピーク値同士の差の絶対値として説明したが、ピーク圧力到達時間同士または内圧のピーク値の分散または標準偏差とすることもできる。なお、分散または標準偏差を用いる際には、複数のキャビティのうちのどのキャビティにおいて不具合が生じたかは不明なため、所定値以上の分散または標準偏差となったｎ回目のショットにおいて成形された複数の製品すべてを不良品として判断する必要がある。
　また、上述した実施形態では、情報処理装置としてアンプを用いており、アンプが、ピーク圧力到達時間のばらつきに関する値を算出し、ばらつきに関する値を所定の閾値と比較し、製品の良否を判断していたが、これらの処理をパーソナルコンピュータ等によって行うこともできる。
１…射出成形機、１０…ベッド、３０…射出ユニット、３１…駆動部、３２…ホッパ、３３…シリンダ、５０…金型、５２…固定側取付板、５３…固定側金型、５３ａ…凹部、５３ｂ…ガイド孔、５４…可動側取付板、５５…スペーサブロック、５６…エジェクタロッド、５７…エジェクタプレート、５８…可動側金型、５８ａ…凸部、５８ｂ…ガイドピン、５９…エジェクタピン、６０…リターンピン、６５…製品、８０…型締ユニット、８１…タイバー、９０…アンプ（情報処理装置）、９０ａ…接続コード、９１…ヘッドアンプ、９２…ゼロ調整部、９３…ゲイン調整部、９４…アナログデジタル変換部、９５…制御部、９６…記憶部、９９…パーソナルコンピュータ、１００…圧力検出装置、ＣＴ…キャビティ、Ｓ１～Ｓｎ…圧力センサ

Claims (5)

  1. 　射出成形機の金型における複数のキャビティの内圧をそれぞれ検出する複数の圧力センサと、
    　検出した内圧を受信し、ピーク圧力到達時間のばらつきに関する値に基づいて、各キャビティにより成形された製品の良否を判断する情報処理装置と、
    を備える圧力検出装置。
  2. 　前記ばらつきに関する値とは、ｎ回目のショット時のピーク圧力到達時間同士の差の絶対値である、
    請求項１に記載の圧力検出装置。
  3. 　１回目のショット時のピーク圧力到達時間をオフセットとして考慮して、製品の良否を判断する、
    請求項１または２に記載の圧力検出装置。
  4. 　ｎ回目のショット時の内圧のピーク値同士の差の絶対値に基づいて、製品の良否を判断する、
    請求項１から３のいずれかに記載の圧力検出装置。
  5. 　射出成形機の金型により成形された製品の良否を判断する方法であって、
    　複数の圧力センサによって検出した、射出成形機の金型における複数のキャビティの内圧を受信し、
    　ピーク圧力到達時間のばらつきに関する値を算出し、
    　前記ばらつきに関する値を所定の閾値と比較し、
    　製品の良否を判断する、
    方法。
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