JP2008246734A - Method for judging whether plastication process in injection molding machine is good or not - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、射出成形機で成形材料を射出するのに先だって行う、成形材料の計量工程において、成形材料が所望の成形品を成形加工するのに適した状態に可塑化されているか否かを判定する射出成形機における可塑化工程の良否判定方法に関する。 In this invention, it is determined whether or not the molding material is plasticized in a state suitable for molding a desired molded article in the molding material metering step performed before the molding material is injected by the injection molding machine. The present invention relates to a quality determination method for a plasticizing process in an injection molding machine.
イン・ライン・スクリュ式の射出成形機は、ホッパから加熱シリンダに供給された成形材料が、スクリュの回転によって混練され、加熱されながら溶融して可塑化し加熱シリンダ先端部に給送される。溶融された可塑化材料が加熱シリンダ先端部に滞留することにより、スクリュが可塑化材料の反力を受けて後退する。この後退量によって可塑化材料の計量を行い、所定位置まで後退したならばスクリュの回転を停止する。次いで、駆動シリンダによってスクリュが押動されて、型締めされている金型内に加熱シリンダの先端のノズル部から可塑化材料を射出する。 In an in-line screw type injection molding machine, a molding material supplied from a hopper to a heating cylinder is kneaded by rotation of the screw, melted while being heated, plasticized, and fed to the tip of the heating cylinder. When the melted plasticized material stays at the tip of the heating cylinder, the screw moves backward due to the reaction force of the plasticized material. The plasticizing material is weighed by the retraction amount, and when the retraction is performed to a predetermined position, the screw rotation is stopped. Next, the screw is pushed by the drive cylinder, and the plasticizing material is injected from the nozzle portion at the tip of the heating cylinder into the mold that is clamped.
成形加工された製品の品質特性は、形状寸法が所定通りであるか否かや、ひけやそり等の外観不良や欠陥が存しないか等により判定される。この品質特性の良否の判定は、作業者が製品を視認することにより行われていた。製品に不良が生じている場合には、射出工程の前工程である可塑化工程における材料の可塑化が適切に行われていないと判断され、加熱シリンダによる加熱温度やスクリュの移動速度等の可塑化条件を変更することで調整する。この可塑化条件の調整作業には経験が必要であるため、作業者には熟練が要求される。 The quality characteristics of the molded product are determined based on whether or not the shape dimensions are as specified, whether there are appearance defects and defects such as sinks and warpage, and the like. Whether the quality characteristics are good or bad is determined by the operator visually checking the product. If there is a defect in the product, it is judged that the material is not properly plasticized in the plasticizing process, which is the previous process of the injection process. Adjust by changing the conversion condition. Since this plasticizing condition adjustment work requires experience, the worker is required to be skilled.
作業者の熟練に極力頼らずに調整できるように、射出成形機の射出装置の動作や状況をセンサ等の検出手段を用いて捕捉し、取得されたデータをモニタ画面に表示させるようにしたものがある。作業者は、このモニタ画面で可塑化条件を決定するパラメータの推移等を確認しながら可塑化条件の調整作業を行う。なお、可塑化条件のパラメータには許容される一定の管理範囲が設定されて、管理範囲から逸脱するような場合には警報等を発するようにしてあるものもある。 Capturing the operation and status of the injection device of the injection molding machine using sensors, etc., and displaying the acquired data on the monitor screen so that adjustments can be made without depending on the skill of the operator as much as possible. There is. An operator adjusts the plasticizing conditions while confirming the transition of parameters for determining the plasticizing conditions on the monitor screen. In some cases, a certain allowable management range is set for the parameter of the plasticizing condition, and an alarm or the like is issued when the parameter deviates from the management range.
いずれの場合も、製品の良否は作業者が判断すると共に、可塑化条件の変更のための射出装置の動作の調整は、作業者が行うことになる。このため、作業者にはある程度の経験が要求されている。 In any case, the operator determines whether the product is good or not, and the operator adjusts the operation of the injection device to change the plasticizing conditions. For this reason, a certain level of experience is required for the worker.
一方、射出成形機における製品良否判別のための設定作業を簡単に行うことができるように、成形条件出しを行ってＮショット安定して良品を成形できる成形条件を見い出し、各ショットにおいて得られる少なくとも１つの実績値について、（Ｎ＋１）ショット目からは、その直前のショットから数えて過去Ｎショット分の実績値データから平均値及び標準偏差をショット毎に算出し、算出された標準偏差に対し倍率ｋi を初期設定して実績値が、（平均値±ｋi ×標準偏差）の範囲に入るかの判定をショット毎に行い、入る場合には良品、入らなければ不良品という判別を行いながら、標準偏差に対する最適倍率ｋo を決定し、以後は、ショット毎に算出された標準偏差に対し最適倍率ｋo を設定して実績値が、（平均値±ｋo ×標準偏差）の範囲に入るかの判定をショット毎に行い、入る場合には良品、入らなければ不良品という判別を行うな製品良否判別方法が開示されている（特許文献１参照）。 On the other hand, in order to easily perform the setting operation for determining the quality of the product in the injection molding machine, the molding conditions are determined to find the molding conditions for stably molding the non-defective product for at least N shots. For one actual value, from the (N + 1) th shot, the average value and standard deviation are calculated for each shot from the actual value data for the past N shots counted from the immediately preceding shot, and the magnification is calculated with respect to the calculated standard deviation. ki is initially set to determine whether the actual value falls within the range of (average value ± ki × standard deviation) for each shot. The optimum magnification ko for the deviation is determined. Thereafter, the optimum magnification ko is set for the standard deviation calculated for each shot, and the actual value is within the range of (average value ± ko x standard deviation). Do fall of determination for each shot, good product quality decision method Do to discriminate that defective products have to be entered is disclosed when entering (see Patent Document 1).
また、現象の変化に対応するためにＭＴＳ法を利用して製造回毎に判別に使用する項目をダイナミックに変化させることにより、製品の良否判別を精度良く行うことができるようにする製品の良否判別方法として、射出成形機の場合、直交表の組み合わせに従い、毎ショットの複数項目の実績値を使ってｎ通りのマハラノビスの距離を算出し、マハラノビスの距離からｎ通り分のＳＮ比を算出し、算出されたＳＮ比を使って各項目の水準平均（直交表における第１水準、第２水準）を算出し、水準平均差（第１水準平均−第２水準平均）の大きいものからｍ項目見つけ、これら最適なｍ項目を使って、再度マハラノビスの距離をｍ個計算し、ｍ個の距離のうちいずれか１つでも基準値を越えている場合不良とする方法が開示されている（特許文献２参照）。 In addition, in order to cope with the change in the phenomenon, the quality of the product can be determined accurately by changing the items used for the determination every manufacturing time dynamically using the MTS method. As an identification method, in the case of an injection molding machine, according to a combination of orthogonal tables, n different Mahalanobis distances are calculated using actual values of a plurality of items for each shot, and an SN ratio for n different types is calculated from the Mahalanobis distance. Using the calculated signal-to-noise ratio, the average level of each item (first level and second level in the orthogonal table) is calculated, and m items with the largest level average difference (first level average-second level average) A method is disclosed in which m optimum Mahalanobis distances are calculated again using these optimum m items, and any one of the m distances exceeds the reference value, and is regarded as defective (patent) Document reference 2).
また、射出成形機における製品の良否判別を精度良く行うことができるようにするものとして、予備段階として、成形をＰ１回行ってあらかじめ定められた複数項目Ｍについての予備段階計測データを計測し、予備段階計測データのすべてについて分布を求め、実成形段階として、成形毎に複数のセンサより計測される複数項目Ｍの種類の計測データを計測し、前記計測データと予備段階で求められた前記分布とを用いて、複数項目Ｍの計測データのばらつきを求めて、複数項目Ｍの計測データのばらつきより、成形毎にばらつきの大きいｍ個の計測データを抽出し、抽出された１〜ｍ個の計測データのばらつきと、１〜ｍの数に対応するあらかじめ設定されたそれぞれの基準値とを比較することにより、成形毎に算出された１〜ｍ個のばらつきの少なくとも１個がこれに対応するあらかじめ設定された基準値を越えている時に製品異常の判別結果を出すようにした射出成形機の良否判別方法が開示されている（特許文献３参照）。
In addition, as a preliminary stage, the preliminary stage measurement data for a plurality of predetermined items M is measured by performing molding once as a preliminary stage, so that the quality of the product in the injection molding machine can be accurately determined. The distribution is obtained for all preliminary stage measurement data, and as the actual molding stage, measurement data of a plurality of types M measured by a plurality of sensors is measured for each molding, and the distribution obtained in the measurement data and the preliminary stage is measured. Are used to obtain the variation of the measurement data of the plurality of items M, extract m measurement data having a large variation for each molding from the variation of the measurement data of the plurality of items M, and
しかしながら、可塑化条件の調整を作業者の熟練に負う場合には、作業者の熟練度合い等に左右されるおそれがあり、製品のバラツキを排除することができず、製品歩留まりをより向上させることを行いにくい。 However, when the adjustment of plasticizing conditions depends on the skill of the operator, it may be affected by the degree of skill of the worker, etc., so that product variations cannot be eliminated and the product yield is further improved. It is difficult to do.
また、特許文献１〜３に記載された良否判別方法では、製品を確認してその良否を判断し、良品を成形した条件下の複数項目に対しての射出データを基準として、成形毎に得られる複数項目のデータを基準のデータと比較参照して成形毎の成形品の良否を判別されるようにされているもので、製品の形状や寸法を確認して良否を判別する必要がある。しかも、比較参照のためには複数項目のデータのそれぞれについて行う必要があり、この複数項目は、可塑化工程と射出工程とのいずれの工程におけるデータが採取されるものである。このため、射出工程によるショットが完了した状態で製品の良否が判別され、射出工程を実行しなければ製品の良否を判別できない。しかも、成形品の仕様等が変更される場合には、取得される複数項目数が基準のデータの項目数を異なることになり、比較参照の結果に対する信頼性が低下するおそれがある。
In addition, in the quality determination method described in
発明者は、射出成形される製品の良否は材料の可塑化工程でほぼ決定されることから、射出工程の実行に拘わらず可塑化工程で得られる各種データに基づいて製品を安定して加工可能か否かを検討し、その結果、可塑化工程における操業状況を把握して、操業の安定性の判別の基準とすることが可能であることを見出した。特に、射出成形機メーカーは、顧客が用意する金型をセットした状態で、良品を加工できるように調整することが必要となるが、成形機そのものを最良の状態で運転できるように調整してあれば、金型自体に左右されずに良品を成形加工できることになるので、計量工程すなわち可塑化工程の安定化の調整に専念すればよく、射出成形機の調整作業の効率を向上させることができることになる。 Since the quality of the product to be injection molded is almost determined by the plasticizing process of the material, the inventor can stably process the product based on various data obtained in the plasticizing process regardless of the execution of the injection process. As a result, the present inventors have found that it is possible to grasp the operation status in the plasticizing process and use it as a criterion for determining the stability of the operation. In particular, manufacturers of injection molding machines need to make adjustments so that non-defective products can be processed with molds prepared by customers. However, adjustments are made so that the molding machine itself can be operated in the best condition. If it is, good products can be molded without being influenced by the mold itself, so it is only necessary to concentrate on adjusting the stabilization of the weighing process, that is, the plasticizing process, and improve the efficiency of adjustment of the injection molding machine. It will be possible.
そこで、この発明は、射出成形機の操業状態を、可塑化工程での動作から得られる動作状況に係る各種のデータから把握して、可塑化条件についてのパラメータの個数が異なった状況であっても可塑化工程の動作状況を容易に把握できるようにした射出成形機における可塑化工程の良否判定方法を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention is a situation in which the operation state of the injection molding machine is grasped from various data related to the operation state obtained from the operation in the plasticizing process, and the number of parameters regarding the plasticizing condition is different. It is another object of the present invention to provide a method for determining the quality of a plasticizing process in an injection molding machine so that the operation status of the plasticizing process can be easily grasped.
前記目的を達成するための技術的手段として、この発明に係る射出成形機における可塑化工程の良否判定方法は、溶融した成形材料を加熱シリンダの先端部のノズルから、該加熱シリンダ内を進退するスクリュの前進動作により押し出して金型内に射出する射出成形機であって、前記スクリュの後退動作時に成形材料を溶融させると共に、射出量を計量する射出装置を備えた射出成形機における可塑化工程の良否判定方法において、前記スクリュの後退による可塑化工程で、成形材料の挙動に関するパラメータのデータを所定時間毎に捕捉し、所定回目のショットを行った際の前記パラメータに関するデータから集約した基準データ値を求め、作動時の可塑化工程から得られる前記パラメータに関するデータから集約した当該時データ値を求め、
前記基準データ値と当該時データ値とのMD値を求めて、該MD値を判定の指標とすることを特徴としている。
As a technical means for achieving the above object, the plasticity determination method in the injection molding machine according to the present invention is a method for advancing and retracting a molten molding material from a nozzle at the tip of the heating cylinder. An injection molding machine for extruding and injecting into a mold by a forward movement of a screw, and a plasticizing process in an injection molding machine provided with an injection device for melting a molding material and measuring an injection amount during the backward movement of the screw In the quality determination method, in the plasticizing process by retreating the screw, the parameter data related to the behavior of the molding material is captured every predetermined time, and the reference data aggregated from the data related to the parameter when the predetermined shot is performed Value, and the current data value aggregated from the data related to the parameters obtained from the plasticizing process during operation. ,
An MD value between the reference data value and the current data value is obtained, and the MD value is used as an index for determination.
前記基準データ値は、例えば成形材料の溶融状態が安定するまでショットを行い、安定した状態における可塑化工程での各種のパラメータをモニタして、それらの値から基準データ値を求める。射出装置の実操業時におけるモニタから得られる各種のパラメータについて同じく当該時の当該時データ値を求める。これら基準データ値と当該時データ値とからＭＴ（マハラノビス−タグチ）法を適用してＭＤ値（マハラノビスの距離）を求め、このＭＤ値が所定の値よりも大きくなった場合には可塑化工程におけるパラメータの何れかが基準となるパラメータとはかけ離れていると判断できる。そして、このかけ離れているパラメータをモニタしたデータの推移を確認して、当該パラメータに対応する運転条件を調整すればよい。 For example, the reference data value is shot until the molten state of the molding material is stabilized, and various parameters in the plasticizing process in the stable state are monitored, and the reference data value is obtained from these values. For the various parameters obtained from the monitor at the time of actual operation of the injection device, the current data value at that time is also obtained. An MD (Mahalanobis distance) is obtained from the reference data value and the current data value by applying the MT (Mahalanobis-Taguchi) method, and when this MD value is larger than a predetermined value, a plasticizing process is performed. It can be determined that any of the parameters is far from the reference parameter. Then, it is only necessary to confirm the transition of data obtained by monitoring the far away parameter and adjust the operation condition corresponding to the parameter.
また、請求項２の発明に係る射出成形機における可塑化工程の良否判定方法は、前記基準データ値と当該時データ値とを集約する際に、前記パラメータの変化の態様に応じて、ＳＮ比または感度、平均値のいずれか一つまたは二つ以上を用いて、前記MD値を求めることを特徴としている。
Further, the quality determination method of the plasticizing process in the injection molding machine according to the invention of
例えば、時間と共に直線的に変化するスクリュ位置の如きパラメータでは、時間ｔを説明変数とした一次係数βと一次直線からのずれを標準偏差との比であるＳＮ比（=10×log（一次係数２／標準偏差２））、および感度（=10×log（一次係数２））を集約した値とする。なお、ＳＮ比は直線の傾きが大きく、ばらつきが少ないと大きくなる場合の指標となる。 For example, in a parameter such as a screw position that changes linearly with time, an SN ratio (= 10 × log (primary coefficient), which is the ratio of the deviation from the primary coefficient β and the standard deviation with time t as an explanatory variable. 2 / standard deviation 2 )) and sensitivity (= 10 × log (primary coefficient 2 )). Note that the S / N ratio is an index when the slope of the straight line is large and increases when the variation is small.
また、例えば、ほぼ一定の値で推移するがばらつきが生じるパラメータとして圧力の傾きは、望目ＳＮ比（=10×log（平均値2／標準偏差２）)、および感度（=10×log（平均値2））を集約した値とする。望目ＳＮ比は、値が一定で、ばらつきが少ないと大きくなる場合の指標となる。 In addition, for example, as a parameter that changes at a substantially constant value but causes variation, the pressure gradient is the desired SN ratio (= 10 × log (average value 2 / standard deviation 2 )) and sensitivity (= 10 × log ( The average value 2 )) is the aggregated value. The desired signal-to-noise ratio is an index when the value is constant and increases when the variation is small.
また、例えばほとんどバラツキが生じないパラメータとして加熱シリンダの温度の如きは、感度（=10×log（平均値2））を集約した値とする。この値は、傾きが大きいと、大きくなる場合の指標となる。 Further, for example, the temperature of the heating cylinder as a parameter that hardly varies is a value obtained by integrating the sensitivity (= 10 × log (average value 2 )). This value is an index when the slope is large.
すなわち、パラメータの変化の態様に応じて集約の処理内容を異ならせて、処理の簡便化と精度の向上を図るようにしたものである。 That is, the processing contents of aggregation are changed according to the change mode of the parameters so that the processing is simplified and the accuracy is improved.
また、請求項３の発明に係る射出成形機における可塑化工程の良否判定方法は、前記パラメータを複数個の群に分割してそれぞれの群についての基準データ値と当該時データ値とを集約して指標とすることを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for determining the quality of a plasticizing process in an injection molding machine, wherein the parameter is divided into a plurality of groups, and a reference data value and a corresponding time data value for each group are aggregated. It is characterized by being an index.
パラメータの性質等に応じて群を設定して、この群に応じた数の基準データ値を設定する。そして、この群毎にＭＤ値を判断するようにしたものである。例えば、圧力基準とした群と、温度基準とした群とを設定する。ＭＤ値が、圧力基準とした群で、大きい値を示した場合には、圧力に関するパラメータを参照して基準との関係を判断する。 A group is set according to the nature of the parameter and the number of reference data values corresponding to this group is set. And MD value is judged for every group. For example, a group based on pressure and a group based on temperature are set. When the MD value shows a large value in the group based on the pressure reference, the relationship with the reference is determined with reference to the parameter relating to the pressure.
また、請求項４の発明に係る射出成形機における可塑化工程の良否判定方法は、前記基準データ値を、前記基準データ値を、安定状態におけるパラメータに関するデータから求めることを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a quality determination method for a plasticizing process in an injection molding machine, wherein the reference data value is obtained from data relating to a parameter in a stable state.
前記基準データ値を、安定状態にあるパラメータに関するデータとするものであるが、特に、射出装置では、５ショット目以降のショットではほぼ安定した状態となることが知られているため、基準データ値を設定するに際して、少なくとも５ショット目以後のショットのパラメータにより行うようにすることが好ましい。 The reference data value is data related to a parameter in a stable state. In particular, in the injection apparatus, since it is known that the fifth and subsequent shots are almost stable, the reference data value Is preferably set according to the parameters of at least the fifth and subsequent shots.
また、請求項５の発明に係る射出成形機における可塑化工程の良否判定方法は、前記基準データ値を求めるためのパラメータの集約に際して、射出装置から射出される成形材料の樹脂温度が安定性を示した状況における可塑化工程のパラメータを選定することを特徴としている。 According to the fifth aspect of the present invention, the plasticity process quality determination method in the injection molding machine is characterized in that the resin temperature of the molding material injected from the injection device is stable when the parameters for obtaining the reference data value are aggregated. It is characterized by selecting the parameters of the plasticizing process in the situation shown.
射出成形機の稼働にとっては射出される成形材料の樹脂温度が重要な要素となる。金型を除いた射出成形機の特性として、この樹脂温度の安定性は射出装置の動作状況を把握するための重要な要素となる。このため、射出される樹脂温度が安定した状態におけるショット時の可塑化工程から取得されるパラメータを集約して基準データ値とするものである。安定性に対する指標としては、望目ＳＮ比（=10×log（平均値２／標準偏差２））や、感度（=10×log（平均値２））を選択できる。すなわち、射出工程における望目ＳＮ比（=10×log（平均値２／標準偏差２））や、感度（=10×log（平均値２））が望ましい値を示した際の可塑化工程のパラメータを基準とする。 The resin temperature of the molding material to be injected is an important factor for the operation of the injection molding machine. As a characteristic of the injection molding machine excluding the mold, the stability of the resin temperature is an important factor for grasping the operation state of the injection apparatus. For this reason, the parameters acquired from the plasticizing process at the time of shot in a state where the resin temperature to be injected is stable are collected as a reference data value. The desired SN ratio (= 10 × log (average value 2 / standard deviation 2 )) and sensitivity (= 10 × log (average value 2 )) can be selected as an index for stability. That is, in the plasticizing process when the desired SN ratio (= 10 × log (average value 2 / standard deviation 2 )) and sensitivity (= 10 × log (average value 2 )) in the injection process show desirable values. Based on parameters.
この発明に係る射出成形機における可塑化工程の良否判定方法によれば、可塑化工程の状況の正否を基準と照合して定量的に判断できるから、正否の判定が容易となり、射出成形作業を安定して行うことができる。 According to the quality determination method of the plasticizing process in the injection molding machine according to the present invention, it is possible to quantitatively determine whether the status of the plasticizing process is checked against the reference, so that it is easy to determine whether it is correct or not. It can be performed stably.
また、請求項２の発明に係る射出成形機における可塑化工程の良否判定方法によれば、射出成形機の操業状況の正否の判断を、簡便に、しかもより確実に行うことができる。
Moreover, according to the quality determination method of the plasticizing process in the injection molding machine according to the invention of
また、請求項３の発明に係る射出成形機における可塑化工程の良否判定方法によれば、不正な操業が生じた場合に、いずれのパラメータに起因しているかを迅速に判断できる。このため、調整作業を迅速に行えて、操業効率の低下を極力抑制できる。 Moreover, according to the quality determination method of the plasticizing process in the injection molding machine according to the third aspect of the invention, it is possible to quickly determine which parameter is caused when an illegal operation occurs. For this reason, adjustment work can be performed quickly and the fall of operation efficiency can be suppressed as much as possible.
また、請求項４の発明に係る射出成形機における可塑化工程の良否判定方法によれば、ショット数を計数するだけであるから、迅速に基準データ値を設定できる。 Further, according to the quality determination method of the plasticizing process in the injection molding machine according to the fourth aspect of the present invention, only the number of shots is counted, so that the reference data value can be set quickly.
また、請求項５の発明に係る射出成形機における可塑化工程の良否判定方法によれば、実際の操業状態を基準とすることにより、より確実に操業状況の正否を判断でき、より安定して射出成形機を運転することができる。 Moreover, according to the quality determination method of the plasticizing process in the injection molding machine according to the invention of claim 5, by using the actual operating state as a reference, the correctness of the operating status can be determined more reliably and more stably. The injection molding machine can be operated.
図１はこの発明に係る射出成形機における可塑化工程の良否判定方法により、操業状況を評価する手順を示すフローチャートである。 FIG. 1 is a flowchart showing a procedure for evaluating an operation state by a plasticity determination method in an injection molding machine according to the present invention.
射出成形機の可塑化工程では、加熱シリンダの複数位置における温度やスクリュの速度、スクリュ位置、スクリュの背圧等のアナログデータが図２の表に示すように、一定時間毎に取得される。なお、この図２に示すデータが射出成形機の制御装置等に設けられたモニタ等の表示部に表示される。 In the plasticizing process of the injection molding machine, analog data such as temperatures, screw speeds, screw positions, screw back pressures, etc. at a plurality of positions of the heating cylinder are acquired at regular intervals as shown in the table of FIG. The data shown in FIG. 2 is displayed on a display unit such as a monitor provided in the control device of the injection molding machine.
所定回数目のショット（Ｎショット目）について、可塑化工程の図２の表に示すアナログデータからパラメータ毎に集約した値を求める（Ｓ１０１）。 For the predetermined number of shots (N-th shot), a value aggregated for each parameter is obtained from the analog data shown in the table of FIG. 2 in the plasticizing process (S101).
このとき、スクリュ位置のように時間と共に直線的に変化するパラメータでは、時間ｔを説明変数とした一次係数βと一次直線からのずれを標準偏差との比であるＳＮ比（=10×log（一次係数２／標準偏差２））、および感度（=10×log（一次係数２））を集約した値とする。また、例えば圧力のように、ほぼ一定の値で推移するがばらつきが生じるパラメータでは、望目ＳＮ比（=10×log（平均値2／標準偏差２）)、および感度（=10×log（平均値2））を集約した値とする。また、例えば加熱シリンダの温度のようなほとんどバラツキが生じないパラメータでは、感度（=10×log（平均値2））を集約した値とする。すなわち、パラメータの性質に応じて、適宜な集約を行う（Ｓ１０２）。図３はＮショット目の集約した値を示す表である。 At this time, for a parameter that changes linearly with time, such as the screw position, the SN ratio (= 10 × log (), which is the ratio of the deviation from the linear coefficient β and the standard deviation with time t as an explanatory variable. The primary coefficient 2 / standard deviation 2 )) and sensitivity (= 10 × log (primary coefficient 2 )) are aggregated values. For parameters such as pressure that change at a substantially constant value but vary, the desired S / N ratio (= 10 × log (mean value 2 / standard deviation 2 )) and sensitivity (= 10 × log ( The average value 2 )) is the aggregated value. In addition, for a parameter such as the temperature of the heating cylinder that hardly varies, the sensitivity (= 10 × log (average value 2 )) is an aggregated value. That is, appropriate aggregation is performed according to the nature of the parameters (S102). FIG. 3 is a table showing the aggregated values of the Nth shot.
異なる複数の可塑化条件においてＮショット目の集約したデータを取得する（Ｓ１０３）。取得されるパラメータの値は経時的に得られるものであるため、１回の可塑化工程で得られるデータ数は、射出条件等に応じて変化することになるから、パラメータ毎に扱うことが困難である。しかし、前述した処理を行うことで、一つの集約した値となる。したがって、射出条件等が異なる場合毎に、Ｎショット目に対するデータを取得すれば、図４の表に示すように複数件の集約した値を採取できる。これら複数件の集約したパラメータ毎に、平均値と標準偏差とを求める（Ｓ１０４）。 Data collected for the Nth shot under a plurality of different plasticizing conditions is acquired (S103). Since the acquired parameter values are obtained over time, the number of data obtained in a single plasticizing process varies depending on the injection conditions, etc., making it difficult to handle each parameter. It is. However, by performing the processing described above, a single aggregated value is obtained. Therefore, if the data for the Nth shot is acquired every time the injection conditions are different, a plurality of aggregated values can be collected as shown in the table of FIG. An average value and a standard deviation are obtained for each of these aggregated parameters (S104).
全ての二つのパラメータの組み合わせで相関係数行列を求め、図５の式１に示すように、その逆行列を求める（Ｓ１０５）。
Correlation coefficient matrices are obtained from combinations of all two parameters, and their inverse matrices are obtained as shown in
そして、任意のショットにおけるアナログデータを取得し（Ｓ１０６）、図４の平均値と標準偏差とで基準化した当該時データ（Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、……、ＹK）に変換する（Ｓ１０７）。次いで、当該ショットのＭＤ値を、図５に示す式２、式３より求める（Ｓ１０８）。なお、これらの手法は、いわゆるＭＴ法として知られているものである。
Then, analog data in an arbitrary shot is acquired (S106), and converted to the current data (Y 1 , Y 2 , Y 3 ,..., Y K ) normalized by the average value and standard deviation in FIG. (S107). Next, the MD value of the shot is obtained from
前記ＭＤ値をモニタ画面に表示して、作業者が確認できるようにする。ＭＤ値は基準データ値との差を示すものであり、このＭＤ値が大きい場合には、可塑化工程におけるパラメータのいずれかが基準の場合とかけ離れていた状態にあることを示すことになる。したがって、大きいＭＤ値を作業者が確認した場合には、可塑化工程のパラメータの推移グラフを観察して、基準の値から外れているパラメータに関する調整を行うことになる。すなわち、パラメータのいずれかが所定の値から外れている場合であっても、総合的に所望の状態で稼働しているのであれば成形加工に問題のない場合がある。本発明では複数のパラメータを関連付けて、稼働状態の正否を判断することによるから、所望の状態で稼働しているのであれば、パラメータのいずれかが所定の値から外れていても、正常でないとの判定は行われない。 The MD value is displayed on a monitor screen so that an operator can check it. The MD value indicates a difference from the reference data value, and when the MD value is large, it indicates that any of the parameters in the plasticizing process is far from the reference value. Therefore, when the operator confirms a large MD value, the transition graph of the parameters of the plasticizing process is observed, and the adjustment regarding the parameter deviating from the reference value is performed. That is, even if any of the parameters deviates from a predetermined value, there may be no problem in the molding process as long as the operation is performed in a desired state comprehensively. In the present invention, by associating a plurality of parameters and determining whether the operating state is correct or not, if it is operating in a desired state, it is not normal even if any of the parameters deviates from a predetermined value. No determination is made.
射出成形機を稼働させる場合には、射出条件が異なるいずれの場合であっても、５ショット目以降では、ほぼ安定した状態の樹脂材料を射出することができる。図６は前述した手順により、基準となるショット目に対するＭＤ値を、17回の様々な操業状況の試行のもとで求めたグラフであり、５ショット目となるショット５においてＭＤ値が収束している。このため、前記基準データ値を求めるために選定するＮショット目を５ショット目とすることが好ましい。 When the injection molding machine is operated, the resin material in a substantially stable state can be injected from the fifth shot onward in any case where the injection conditions are different. FIG. 6 is a graph in which the MD value for the reference shot is obtained according to the above-described procedure under 17 trials of various operating conditions, and the MD value converges in shot 5 which is the fifth shot. ing. For this reason, it is preferable that the Nth shot selected for obtaining the reference data value is the fifth shot.
また、この実施形態では、可塑化工程で取得される全てのパラメータから基準データ値を集約したが、例えば、圧力に関するパラメータから圧力基準データ値を集約し、当該時データ値の圧力に関するデータからＭＤ値を求めて比較することもできる。この場合、スクリュ位置基準や圧力基準、温度基準等のように複数の群として基準データ値を集約し、当該時データ値について集約したこれらの群についてＭＤ値を求めるようにする。これにより、異常が発生した場合に、いずれのパラメータが原因であるかを迅速に把握することができる。 Further, in this embodiment, the reference data values are aggregated from all the parameters acquired in the plasticizing process. For example, the pressure reference data values are aggregated from the parameters relating to pressure, and the MD data is obtained from the pressure-related data of the current data value. You can also find and compare values. In this case, reference data values are aggregated as a plurality of groups such as screw position reference, pressure reference, temperature reference, etc., and MD values are obtained for these groups aggregated for the current data values. Thereby, when an abnormality occurs, it is possible to quickly grasp which parameter is the cause.
さらに、射出成形機の重要な特性の一つとして溶融された樹脂材料の温度があり、金型を除いた射出装置の性能はこの温度が重要となる。このため、射出工程を実行して樹脂温度に関するデータを取得し、樹脂温度が安定した際のショットにおける可塑化工程のパラメータから基準値データを集約するようにしても構わない。樹脂温度が安定する指標として、望目ＳＮ比（=10×log（平均値２／標準偏差２））や、感度（=10×log（平均値２））を選択できる。すなわち、射出工程における望目ＳＮ比（=10×log（平均値２／標準偏差２））や、感度（=10×log（平均値２））が望ましい値を示した際の可塑化工程のパラメータを基準とする。これにより、実際の射出工程における安定性をより確実に評価でき、射出成形機の運転の安定性を確実に把握することができる。 Further, one of the important characteristics of the injection molding machine is the temperature of the molten resin material, and this temperature is important for the performance of the injection apparatus excluding the mold. For this reason, the injection process may be executed to acquire data relating to the resin temperature, and the reference value data may be aggregated from the parameters of the plasticizing process in the shot when the resin temperature is stabilized. The desired SN ratio (= 10 × log (average value 2 / standard deviation 2 )) and sensitivity (= 10 × log (average value 2 )) can be selected as an index for stabilizing the resin temperature. That is, in the plasticizing process when the desired SN ratio (= 10 × log (average value 2 / standard deviation 2 )) and sensitivity (= 10 × log (average value 2 )) in the injection process show desirable values. Based on parameters. Thereby, the stability in the actual injection process can be more reliably evaluated, and the operation stability of the injection molding machine can be reliably grasped.
この発明に係る射出成形機における可塑化工程の良否判定方法によれば、可塑化工程で取得される射出装置の挙動に関するデータから可塑化工程での稼働状況の適否を定量的に判断でき、従来の方法よりもより確実に操業の安定性を把握することができ、操業の安定性や歩留まりの向上に寄与する。 According to the quality determination method of the plasticizing process in the injection molding machine according to the present invention, it is possible to quantitatively determine the suitability of the operation status in the plasticizing process from the data regarding the behavior of the injection device acquired in the plasticizing process, This makes it possible to grasp the operational stability more reliably than the above method, and contributes to the improvement of operational stability and yield.
Claims (5)
前記スクリュの後退による可塑化工程で、成形材料の挙動に関するパラメータのデータを所定時間毎に捕捉し、
所定回目のショットを行った際の前記パラメータに関するデータから集約した基準データ値を求め、
作動時の可塑化工程から得られる前記パラメータに関するデータから集約した当該時データ値を求め、
前記基準データ値と当該時データ値とのMD値を求めて、該MD値を判定の指標とすることを特徴とする射出成形機における可塑化工程の良否判定方法。 An injection molding machine that extrudes a molten molding material from a nozzle at the tip of a heating cylinder by a forward movement of a screw that advances and retreats in the heating cylinder and injects the molding material into a mold, and the molding material is injected during the backward movement of the screw. In the quality determination method of the plasticizing process in the injection molding machine equipped with an injection device that melts and measures the injection amount,
In the plasticizing process by retreating the screw, parameter data relating to the behavior of the molding material is captured every predetermined time,
Obtain a reference data value aggregated from the data related to the parameters when performing a predetermined shot,
Find the data value at that time aggregated from the data on the parameters obtained from the plasticizing process at the time of operation,
A method for determining a quality of a plasticizing process in an injection molding machine, wherein an MD value between the reference data value and the current data value is obtained and the MD value is used as an index for determination.
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