JP3609018B2

JP3609018B2 - 射出成形条件決定装置および射出成形条件決定方法、並びに、プログラム記録媒体

Info

Publication number: JP3609018B2
Application number: JP2000337381A
Authority: JP
Inventors: 貴裕久保; 昭夫高藤
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-11-06
Filing date: 2000-11-06
Publication date: 2005-01-12
Anticipated expiration: 2020-11-06
Also published as: JP2002137274A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プラスチック射出成形時の最適な成形時間と製品寸法精度とを得るための成形条件を効率よく求める射出成形条件決定装置および射出成形条件決定方法、並びに、射出成形条件決定処理プログラムを記録したプログラム記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、プラスチック射出成形において最終的に最適な製品を得るためには、樹脂温度に代表される温度条件や保圧力に代表される圧力条件や利用する樹脂の材料特性等、様々なプラスチック射出成形に関する条件を決定する必要がある。通常、これらの条件は、実際にプラスチック射出成形機を使用して、プラスチック射出成形に関する種々の条件を変更しながら成形品の試作を繰り返し、最適な条件を決定する。あるいは、ＣＡＥ（ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｉｄｅｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）技術を用いてプラスチック射出成形シミュレーションを行い、プラスチック射出成形に関する最適な条件を決定するようにしている。
【０００３】
後者のように、上記ＣＡＥ技術によるプラスチック射出成形シミュレーションを用いたプラスチック射出成形に関する最適な条件を決定する「加工機械の運転条件最適化システム」が、特開平６‐９１７１５号公報に開示されている。この「加工機械の運転条件最適化システム」においては、各条件変数の水準を決めて各種加工品質を元にシミュレーションを行い、その結果から重回帰計算を行って品質に対するランクと重み付けを行った評価式を求め、その評価式に基づいて最適な条件を計算するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平６‐９１７１５号公報に開示された「加工機械の運転条件最適化システム」においては、様々な成形条件を評価する度に上記運転条件に応じた評価式を作成する必要があり、目的とする成形条件を決定するまでに手間が掛るという問題がある。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、プラスチック射出成形における成形条件の決定を効率よく行うことができる射出成形条件決定装置および射出成形条件決定方法、並びに、射出成形条件決定処理プログラムを記録したプログラム記録媒体を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、第１の発明は、射出成形時における最適な樹脂温度と保圧力とを決定する射出成形条件決定装置であって、上記樹脂温度と保圧力とで成る成形条件が格納される成形条件格納手段と、上記成形条件格納部に格納された成形条件に基づいて樹脂流動解析を行って樹脂流動解析結果を得る樹脂流動解析手段と、上記樹脂流動解析結果に基づいて樹脂の収縮率解析を行って収縮率解析結果を得る収縮率解析手段と、目的関数｛（「上記樹脂流動解析結果に基づく成形時間」×「第１定数」）＋（｜「上記収縮率解析結果に基づく収縮率」−「目標収縮率」｜×「第２定数」）｝の値を計算する目的関数計算手段と、上記目的関数の値を小さくするように，上記成形条件格納部に格納されている上記樹脂温度と保圧力との少なくとも一方の値を変更する成形条件変更手段を備えたことを特徴としている。
【０００７】
上記構成によれば、目的関数の値の算出と、この算出値を小さくするような上記樹脂温度と保圧力との値の少なくとも一方の変更とが行われる。したがって、例えば、上記目的関数の値が所定値以下になるかあるいは目的関数の演算回数が予め設定された上限値を越えるまで、上記成形条件の値を変更しながら上記目的関数の演算を繰り返すことによって、製品の寸法精度が目標とする寸法精度に近くて且つ可能な限り短い時間で成形できる最適な射出成形条件が簡単に効率よく決定されるのである。
【０００８】
また、第２の発明は、射出成形時における最適な樹脂温度と保圧力とを決定する射出成形条件決定方法であって、成形条件格納部に格納された上記樹脂温度と保圧力とで成る成形条件に基づいて樹脂流動解析を行って樹脂流動解析結果を得るステップと、上記樹脂流動解析結果に基づいて樹脂の収縮率解析を行って収縮率解析結果を得るステップと、目的関数｛（「上記樹脂流動解析結果に基づく成形時間」×「第１定数」）＋（｜「上記収縮率解析結果に基づく収縮率」−「目標収縮率」｜×「第２定数」）｝の値を計算するステップと、上記目的関数の値を小さくするように，上記成形条件格納部に格納されている上記樹脂温度と保圧力との少なくとも一方の値を変更するステップを備えたことを特徴としている。
【０００９】
上記構成によれば、目的関数の値の算出と、この算出値を小さくするような上記樹脂温度と保圧力との値の少なくとも一方の変更とが行われる。したがって、例えば、上記目的関数の値が所定値以下になるかあるいは目的関数の演算回数が予め設定された上限値を越えるまで、上記成形条件の値を変更しながら上記目的関数の演算を繰り返すことによって、製品の寸法精度が目標とする寸法精度に近くて且つ可能な限り短い時間で成形できる最適な射出成形条件が簡単に効率よく決定されるのである。
【００１０】
また、上記第２の発明の射出成形条件決定方法は、上記樹脂流動解析および収縮率解析を，複数の金型夫々の複数箇所に対して行い、上記目的関数の計算時には，上記全金型の複数箇所から得られた総ての成形時間の最大値を上記成形時間として用い，上記各金型内の複数箇所から得られた収縮率の平均値と上記目標収縮率との差の絶対値の全金型に関する合計値を上記収縮率と目標収縮率との差の絶対値として用いることが望ましい。
【００１１】
上記構成によれば、多数個取り平板金型への射出成形のように、複数の金型に同時に射出成形を行う場合でも、各製品の寸法精度が目標とする寸法精度に近くて且つ可能な限り短い時間で成形できる最適な射出成形条件が決定される。
【００１２】
また、第３の発明のプログラム記録媒体は、コンピュータを、請求項１に記載の成形条件格納手段，樹脂流動解析手段，収縮率解析手段，目的関数計算手段および成形条件変更手段として機能させる射出成形条件決定処理プログラムが記録されたことを特徴としている。
【００１３】
上記構成によれば、請求項１に係る発明の場合と同様に、例えば、上記目的関数の値が所定値以下になるかあるいは目的関数の演算回数が予め設定された上限値を越えるまで、上記成形条件の値を変更しながら上記目的関数の演算を繰り返すことによって、製品の寸法精度が目標とする寸法精度に近くて且つ可能な限り短い時間で成形できる最適な射出成形条件が簡単に効率よく決定される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。図１は、本実施の形態の射出成形条件決定装置における構成を示すブロック図である。図１において、初期設定部１は、目的関数の計算を行うための各種パラメータを設定する。樹脂流動解析部２は、初期設定部１によって設定された各種パラメータを用いて、シミュレーションによって充填時間および予想冷却時間を計算し、上記充填時間および予想冷却時間を含む樹脂流動解析結果を樹脂流動解析結果データ格納部３に格納する。そうすると、充填時間・予想冷却時間取得部４は、上記樹脂流動解析結果データを用いて、目的関数の計算に必要な充填時間と予想冷却時間とを取得する。そして、得られた充填時間および予想冷却時間を充填時間・予想冷却時間データ格納部５に格納する。
【００１５】
収縮率解析部６は、上記予想冷却時間を用いて収縮率を解析し、収縮率解析結果を収縮率解析結果データ格納部７に格納する。そして、収縮率取得部８は、収縮率解析結果を用いて目的関数の計算に必要な収縮率を取得し、収縮率データ格納部９に格納する。そうすると、目的関数計算部１０は、充填時間・予想冷却時間データ格納部５に格納された充填時間および予想冷却時間と、収縮率データ格納部９に格納された収縮率とを用いて、目的関数を計算する。
【００１６】
目的関数改善判定部１１は、上記目的関数計算部１０によって計算された目的関数の値が改善されているか否かを判定して、判定結果を終了判定部１２に送出する。そうすると、終了判定部１２は、目的関数改善判定部１１からの判定結果に応じて、目的関数の演算結果に基づく成形条件（樹脂温度および保圧力）決定の終了判定を行なう。そして、判定結果を設計変数変更部１３に送出する。そうすると、設計変数変更部１３は、終了判定部１２からの判定結果に応じて、設計変数データ格納部１４に格納されている設計変数を変更する。そうすると、設計値変更部１５は、設計変数データ格納部１４に格納されている変更後の設計変数に基づいて設計値を変更し、設計値データ格納部１６の内容を更新する。尚、上記設計値データ格納部１６内の設計値（樹脂温度および保圧力）は、樹脂流動解析部２によって、次の充填時間および予想冷却時間の計算の際に使用される。
【００１７】
上記構成を有する射出成形条件決定装置によって成形条件が決定されるプラスチック射出成形は、例えば、図２に示すような多数個取り平板金型への射出成形を対象としているものとする。図２において、２１，２２，２３は金型であり、２４，２５，２６はサブランナーであり、２７はメインランナーである。
【００１８】
射出成形機（図示せず）から射出された溶融樹脂は、上記メインランナー２７から各サブランナー２４，２５，２６に分岐して流動し、各金型２１，２２，２３に充填されて固化する。その際に、成形品の製品寸法精度を保ち、且つ、生産面において有利になるように最適な時間で成形を完了することが重要である。
【００１９】
そこで、本実施の形態においては、上記金型２１の奥における一方の隅ＰＡ１と他方の隅ＰＡ２，金型２２の奥における一方の隅ＰＢ１と他方の隅ＰＢ２，金型２３の奥における一方の隅ＰＣ１と他方の隅ＰＣ２の合計６箇所における成形品の収縮率が一定の範囲に収まるように上記溶融樹脂の温度と保圧力とを最適化手法によって変更し、充填開始から成形品取り出しまでに必要な時間と充填完了後の成形品の製品寸法精度とを評価対象として、最適な成形条件を求めるのである。
【００２０】
具体的には、上記樹脂温度と保圧力の２つの要素を引数として、様々な事例に適応が可能な評価式を利用することによって、成形条件の決定に関する計算の効率を上げるのである。すなわち、プラスチック射出成形において、上記樹脂温度の変化を元に計算される充填開始から成形品取り出しまでに必要な成形時間と、上記保圧力の変化を元に計算される充填完了後の成形品の製品寸法精度とを、評価基準として用いた目的関数を上記評価式とする。そして、上記目的関数を最適化手法によって計算することによって、最適な成形条件の決定を行うのである。
【００２１】
上記目的関数は、上記溶融樹脂の温度と保圧力とを設計変数として、式（１）で表される。

式（１）において、ｔは樹脂温度であり、ｐは保圧力である。また、Ｗ_１，Ｗ_２は、各項への重み付けを表す任意の定数である。また、Ｔｉｍｅ（ｔ）は、総ての金型に樹脂が充填されるまでの時間である充填時間と、充填された樹脂が冷却するまでの時間である予想冷却時間との和である成形時間である。また、Ｓｈ_０は、目標とする製品寸法精度を表す目標収縮率である。また、Ｓｈ_ｉ（ｐ）は、ｉ番目の金型における樹脂の収縮率の平均値である。また、ｎは金型の個数である。
【００２２】
式（１）の値が小さいということは、製品の寸法精度が目標とする寸法精度に近く、且つ、成型時間が短いことを意味する。そこで、式（１）を最適化手法の目的関数として用いて、式（１）を最小とする樹脂温度ｔおよび保圧力ｐを求めれば、製品の寸法精度が目標とする寸法精度に近くて且つ可能な限り短い時間で成形することができる樹脂温度と保圧力との値を得ることができるのである。
【００２３】
以下、上記構成を有する射出成形条件決定装置によって行われる射出成形条件決定処理動作について説明する。図３は、上記最適な成形時間と製品寸法精度とを得るための樹脂温度と保圧力とで成る成形条件を決定する射出成形条件決定処理動作のフローチャートである。
【００２４】
先ず、ステップＳ１で、上記初期設定部１によって、上記目的関数の計算を実行するための各種パラメータが設定される。具体的には、上記目的関数の計算回数の上限値、設計値としての樹脂温度及び保圧力の初期値、目的関数の計算終了を判定するための終了判定値等が設定される。さらに、各格納部３，５，７，９，１４，１６がクリアされる。尚、上記樹脂温度および保圧力の初期値は、クリア後の設計値データ格納部１６に格納される。
【００２５】
ステップＳ２で、上記樹脂流動解析部２によって、境界条件の設定が行われ、図２に示す製品設計データ対して、設計値データ格納部１６に格納された設計値に基づいて樹脂流動および保圧の解析（以下、単に樹脂流動解析と言う）が行われる。そして、得られた樹脂流動解析結果が樹脂流動解析結果データ格納部３に格納される。ステップＳ３で、充填時間・予想冷却時間取得部４によって、上記樹脂流動解析結果に基づいて充填時間および予想冷却時間が取得される。
【００２６】
図４は、上記充填時間・予想冷却時間取得部４が予想冷却時間を取得するために用いる樹脂流動解析結果データの内容の一部である。簡単に説明すると、１，２行目には樹脂流動解析部２の情報が、３，４行目にはデータ項目が、５行目にはその単位が表示されている。上記データ項目は、列方向に左から、剪断速度，剪断応力，流動方向，等価粘度，固化率，収縮率，密度，予想冷却時間，等価剪断速度，等価剪断応力である。そして、６行目以降に、解析から得られた結果が３行単位でメッシュに対するエレメント（要素）毎に上記のデータ項目の順序で表示されている。尚、３行単位で出力されるデータにおける１行目の左側に表示された２つの数字が、何れのエレメントのデータであるかを表すエレメント番号である。
【００２７】
上記充填時間・予想冷却時間取得部４は、図４に示す樹脂流動解析結果データ内における金型２１のＰＡ１・ＰＡ２，金型２２のＰＢ１・ＰＢ２および金型２３のＰＣ１・ＰＣ２に相当するエレメント番号が付与されている６個の予想冷却時間データを読み込む。そして、その中で最も大きな値（すなわち、最も長い予想冷却時間）を当該樹脂温度での予想冷却時間として取得するのである。
【００２８】
図５は、上記充填時間・予想冷却時間取得部４が充填時間を取得するために用いる樹脂流動解析結果データの内容の一部である。充填時間・予想冷却時間取得部４は、図５示す樹脂流動解析結果データ内における７行目に表示されたデータ項目「Ａｃｔｕａｌｉｎｊｅｃｔｉｏｎｔｉｍｅ」のデータ値を読み、これを当該樹脂温度での充填時間として取得するのである。
【００２９】
尚、上記予想冷却時間データを読み込むエレメントは、図２に示す上記ＰＡ１，ＰＡ２，ＰＢ１，ＰＢ２，ＰＣ１，ＰＣ２に相当する６個のエレメントに限定されることはなく、成形対象に応じた任意の場所に相当するエレメントを選択すればよい。
【００３０】
ステップＳ４で、上記収縮率解析部６によって、上記取得された充填時間および予想冷却時間のうちの予想冷却時間を用いて、収縮率を算出するための収縮率解析が行われる。そして、得られた収縮率解析結果が収縮率解析結果データ格納部７に格納される。ステップＳ５で、収縮率取得部８によって、収縮率解析結果に基づいて収縮率が取得され、収縮率データ格納部９に格納される。
【００３１】
図６は、上記収縮率取得部８が収縮率を取得する際に用いる収縮率解析結果データの内容の一部である。本実施の形態における収縮率解析結果データのデータ項目は、図４に示す樹脂流動解析結果データのデータ項目と同一である。但し、その値は異なっている。
【００３２】
上記収縮率取得部８は、図６に示す収縮率解析結果データ内における金型２１のＰＡ１・ＰＡ２，金型２２のＰＢ１・ＰＢ２および金型２３のＰＣ１・ＰＣ２に相当するエレメント番号が付与されている６個の収縮率データを読み込む。そして、上記ＰＡ１の収縮率とＰＡ２の収縮率との平均値を、当該保圧力での金型２１における樹脂の収縮率として取得する。また、ＰＢ１の収縮率とＰＢ２の収縮率との平均値を、当該保圧力での金型２２における樹脂の収縮率として取得する。また、上記ＰＣ１の収縮率とＰＣ２の収縮率との平均値を、当該保圧力での金型２３における樹脂の収縮率として取得するのである。
【００３３】
尚、上記収縮率データを読み込むエレメントは、図２に示す上記ＰＡ１，ＰＡ２，ＰＢ１，ＰＢ２，ＰＣ１，ＰＣ２に相当するエレメントに限定されることはなく、成形対象に応じた任意の場所に相当するエレメントを選択すればよい。
【００３４】
ステップＳ６で、上記目的関数計算部１０によって、上記取得された充填時間，予想冷却時間および収縮率が目的関数である式（１）に代入されて、式（１）の値が計算される。すなわち、上記式（１）におけるＴｉｍｅ（ｔ）に、上記ステップＳ３において取得された当該樹脂温度での充填時間と予想冷却時間との和が代入される。また、図２に示す射出成形の場合にはｎ＝３であり、Ｓｈ_１（ｐ）には、上記ステップＳ５において取得された当該保圧力での金型２１における樹脂の収縮率（ＰＡ１の収縮率とＰＡ２の収縮率の平均値）が代入される。また、Ｓｈ_２（ｐ）には、当該保圧力での金型２２における樹脂の収縮率が代入される。また、Ｓｈ_３（ｐ）には、当該保圧力での金型２３における樹脂の収縮率が代入される。尚、目標収縮率Ｓｈ_０は、目標とする製品寸法精度から求められる。但し、その求め方は従来より公知であり、詳細な説明は省略する。
【００３５】
ステップＳ７で、上記目的関数改善判定部１１によって、上記ステップＳ６において算出された目的関数の値と作業メモリ（図示せず）に格納されている前回算出された目的関数の値とが比較され、目的関数の値が改善されているか否かが判別される。その結果、改善されている（今回の値の方が前回の値より小さいか、前回の目的関数の値が存在しない）場合にはステップＳ８に進む。一方、改善されていない場合はステップＳ１０に進む。ステップＳ８で、終了判定部１２によって、これまで行われた目的関数の計算回数が上記ステップＳ１において設定された上限値を越えたか否かが判別される。その結果、超えていなければステップＳ９に進む。一方、越えている場合には、上記ステップＳ６における目的関数計算の際に用いられた樹脂温度と保圧力との値、つまり設計値データ格納部１６に格納されている設計値が、最適成形条件であると確定されて射出成形条件決定処理動作を終了する。
【００３６】
ステップＳ９で、上記終了判定部１２によって、上記ステップＳ６において算出された目的関数の値が上記ステップＳ１において設定された終了判定値以下であるか否かが判別される。その結果、上記終了判定値以下である場合には、設計値データ格納部１６に格納されている設計値（樹脂温度と保圧力との値）が最適成形条件であると確定されて射出成形条件決定処理動作を終了する。一方、上記終了判定値以下でない場合にはステップＳ１３に進む。
【００３７】
ステップＳ１０で、上記目的関数の値が改善されていないので、上記目的関数改善判定部１１によって、上記ステップＳ６における目的関数計算の際に用いた樹脂温度と保圧力との値は最適成形条件とは成り得ないとして、設計値データ記憶部１６に記憶されている樹脂温度と保圧力との値で成る設計値が、上記作業メモリに待避されている前回の目的関数計算の際に用いた設計値に戻される。ステップＳ１１で、終了判定部１２によって、これまで実行された目的関数の計算回数が上記上限値を越えたか否かが判別される。その結果、超えていなければステップＳ１２に進む。一方、越えている場合には、前回目的関数の値を算出した際に用いられた設計値、つまり設計値データ格納部１６に戻された設計値が、最適成形条件であると確定されて射出成形条件決定処理動作を終了する。
【００３８】
ステップＳ１２で、上記設計変数変更部１３によって、設計変数データ格納部１４に格納されている設計変数データが変更される。ここで、上記設計変数は、樹脂温度または保圧力の何れか一方である。そして、前回変更された設計変数が樹脂温度である場合は、今回変更する設計変数を保圧力とする。また、前回変更された設計変数が保圧力である場合またはこれまで設計変数を変更していない場合は、今回変更する設計変数を樹脂温度とする。つまり、設計変数変更部１３は、設計変数データ格納部１４の内容が「樹脂温度」である場合は「保圧力」に変更する一方、記憶内容が「保圧力」であるか空欄である場合は「樹脂温度」に変更するのである。
【００３９】
ステップＳ１３で、上記設計値変更部１５によって、設計変数データ格納部１４に格納されている設計変数データに基づいて設計値が変更される。そして、変更後の設計値によって設計値データ格納部１６の内容が更新される。ここで、変更される設計値は樹脂温度あるいは保圧力の何れかであり、設計変数データ格納部１４の内容が「保圧力」である場合には、樹脂温度と保圧力とで成る設計値のうち保圧力のみが変更される。一方、上記内容が「樹脂温度」である場合には樹脂温度のみが変更される。したがって、これまで設計値を変更していない場合には樹脂温度が変更されることになる。
【００４０】
ここで、上記設計値データ格納部１６の更新に際しては、更新前の設計値は上記作業メモリに待避される。そして、上記ステップＳ７において、上記目的関数の値が改善されていないと判別された場合に、上記ステップＳ１０において、この待避されている設計値が設計値データ格納部１６に戻されるのである。
【００４１】
尚、上記設計値を変更するに際して、現実的な設計値を得るためには、変更可能範囲を予め設定しておくことが望ましい。例えば、上記樹脂温度に関しては、変更の下限値を樹脂の流動が止まる流動停止温度にする。また、保圧力に関しては、充填完了時における金型内での最大圧力と保圧力との差が一定の基準値内に収まるように設定するのである。ところで、上記ステップＳ１３における設計値の変更量は、上記目的関数の値を下げるように予め設定されていることは言うまでもない。
【００４２】
こうして、上記ステップＳ１３において設計値が変更されると上記ステップＳ２にリターンし、更新後の設計値データ格納部１６の内容に基づいて、上記充填時間，予想冷却時間および収縮率の取得、目的関数の計算、目的関数値の改善の可否判定、各種判定値との比較、設計値の変更が行われる。そして、上記ステップＳ８あるいはステップＳ１１において目的関数の計算回数が上記上限値を越えたと判定されるか、上記ステップＳ９において目的関数の値が上記終了判定値以下であると判定されると、射出成形条件決定処理動作を終了するのである。
【００４３】
こうして、上記樹脂温度の値及び保圧力の値を変更しながら、式（１）に示す目的関数の計算を繰り返して上記終了判定値以下になる値を求めることによって、予め指定した寸法精度に近い寸法精度を保ちながら短時間で製品を成形することができる樹脂温度と保圧力とで成る設計値を求めることができるのである。
【００４４】
上述したように、本実施の形態においては、上記樹脂流解析部２によって、設計値データ格納部１６に格納された樹脂温度および保圧力を用いて樹脂流動解析を行い、充填時間・予想冷却時間取得部４によって、上記樹脂流動解析結果に基づいて当該樹脂温度での充填時間と予想冷却時間とを得る。また、収縮率解析部６によって、上記得られた予想冷却時間を用いて収縮率解析を行い、収縮率取得部８によって、上記収縮率解析結果に基づいて当該保圧力での収縮率を得る。そして、目的関数計算部１０によって、式（１）に示す目的関数に当該樹脂温度での充填時間および予想冷却時間と当該保圧力での収縮率とを代入して値を得、この値が予め設定された終了判定値以下でない場合には、設計値変更部１５によって設計値データ格納部１６の樹脂温度あるいは保圧力の値を変更する。こうして、上記目的関数の値が上記終了判定値以下になるかあるいは目的関数の演算回数が上限値を越えるまで、上記樹脂温度および保圧力の値を変更しながら上記目的関数の演算を繰り返すようにしている。
【００４５】
すなわち、本実施の形態においては、最適化手法により上記目的関数値を小さくする上記樹脂温度および保圧力の値を求めることによって、製品の寸法精度が目標とする寸法精度に近くて且つ可能な限り短い時間で成形することができる樹脂温度と保圧力との値を得ることができるのである。その際に、上記目的関数として、プラスチック射出成形において成形条件を決定する重要な要因である樹脂の流動性に影響を与える樹脂温度と製品寸法精度に影響を与える保圧力とを引数として、様々な事例に適用可能な評価式を用いている。したがって、様々な成形条件を評価する度に評価式を作成する必要がなく、目的とする成形条件を簡単に効率よく決定することができるのである。
【００４６】
ところで、上記各実施の形態における樹脂流解析部２，収縮率解析部６，目的関数計算部１０，設計値変更部１５および設計値データ格納部１６による上記樹脂流動解析手段，収縮率解析手段，目的関数計算手段，成形条件変更手段および成形条件格納手段としての機能は、プログラム記録媒体に記録された射出成形条件決定処理プログラムによって実現される。上記実施の形態における上記プログラム記録媒体は、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）でなるプログラムメディアである。または、外部補助記憶装置に装着されて読み出されるプログラムメディアであってもよい。尚、何れの場合においても、上記プログラムメディアから射出成形条件決定処理プログラムを読み出すプログラム読み出し手段は、上記プログラムメディアに直接アクセスして読み出す構成を有していてもよいし、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）（図示せず）に設けられたプログラム記憶エリアにダウンロードし、上記プログラム記憶エリアにアクセスして読み出す構成を有していてもよい。尚、上記プログラムメディアから上記ＲＡＭのプログラム記憶エリアにダウンロードするためのダウンロードプログラムは、予め本体装置に格納されているものとする。
【００４７】
ここで、上記プログラムメディアとは、本体側と分離可能に構成され、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピーディスク，ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ（コンパクトディスク）−ＲＯＭ，ＭＯ（光磁気）ディスク，ＭＤ（ミニディスク），ＤＶＤ（ディジタルビデオディスク）等の光ディスクのディスク系、ＩＣ（集積回路）カードや光カード等のカード系、マスクＲＯＭ，ＥＰＲＯＭ（紫外線消去型ＲＯＭ），ＥＥＰＲＯＭ（電気的消去型ＲＯＭ），フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系を含めた、固定的にプログラムを坦持する媒体である。
【００４８】
また、上記実施の形態における射出成形条件決定装置は、モデムを備えてインターネットを含む通信ネットワークと接続可能な構成を有していてもよい。その場合には、上記プログラムメディアは、通信ネットワークからのダウンロード等によって流動的にプログラムを坦持する媒体であっても差し支えない。尚、その場合における上記通信ネットワークからダウンロードするためのダウンロードプログラムは、予め本体装置に格納されているものとする。あるいは、別の記録媒体からインストールされるものとする。
【００４９】
尚、上記記録媒体に記録されるものはプログラムのみに限定されるものではなく、データも記録することが可能である。
【００５０】
【発明の効果】
以上より明らかなように、第１の発明の射出成形条件決定装置は、樹脂流動解析手段によって成形条件格納部に格納された成形条件に基づいて樹脂流動解析を行い、その樹脂流動解析結果に基づいて収縮率解析手段によって樹脂の収縮率解析を行い、目的関数計算手段によって、目的関数｛（「上記樹脂流動解析結果に基づく成形時間」×「第１定数」）＋（｜「上記収縮率解析結果に基づく収縮率」−「目標収縮率」｜×「第２定数」）｝の値を計算し、成形条件変更手段によって上記目的関数の値を小さくするように上記成形条件格納部の樹脂温度と保圧力との少なくとも一方の値を変更するので、例えば、上記目的関数の値が所定値以下になるかあるいは目的関数の演算回数が予め設定された上限値を越えるまで、上記成形条件の変更と目的関数の演算とを繰り返すことによって、製品の寸法精度が目標とする寸法精度に近くて且つ可能な限り短い時間で成形できる最適な射出成形条件を決定できる。
【００５１】
その際に、上記目的関数として、プラスチック射出成形において成形条件を決定する重要な要因である樹脂温度（樹脂の流動性に影響を与える）と保圧力（製品寸法精度に影響を与える）とを引数として様々な事例に適用可能な評価式を用いている。したがって、種々の成形条件を評価する度に評価式を作成する必要がなく、目的とする成形条件を簡単に効率よく決定することができるのである。
【００５２】
また、第２の発明の射出成形条件決定方法は、成形条件格納部に格納された樹脂温度と保圧力とで成る成形条件に基づいて樹脂流動解析を行い、この樹脂流動解析結果に基づいて樹脂の収縮率解析を行い、目的関数｛（「上記樹脂流動解析結果に基づく成形時間」×「第１定数」）＋（｜「上記収縮率解析結果に基づく収縮率」−「目標収縮率」｜×「第２定数」）｝の値を計算し、上記目的関数の値を小さくするように上記成形条件格納部の樹脂温度と保圧力との少なくとも一方の値を変更するので、例えば、上記目的関数の値が所定値以下になるかあるいは目的関数の演算回数が予め設定された上限値を越えるまで、上記成形条件の変更と目的関数の演算とを繰り返すことによって、製品の寸法精度が目標とする寸法精度に近くて且つ可能な限り短い時間で成形できる最適な射出成形条件を決定できる。
【００５３】
その際に、上記目的関数として、プラスチック射出成形において成形条件を決定する重要な要因である樹脂温度（樹脂の流動性に影響を与える）と保圧力（製品寸法精度に影響を与える）とを引数として様々な事例に適用可能な評価式を用いている。したがって、種々の成形条件を評価する度に評価式を作成する必要がなく、目的とする成形条件を簡単に効率よく決定することができるのである。
【００５４】
また、上記第２の発明の射出成形条件決定方法は、上記樹脂流動解析及び収縮率解析を複数の金型夫々の複数箇所に対して行い、上記目的関数の計算時には、上記全金型の複数箇所から得られた総ての成形時間の最大値を上記成形時間として用い、上記各金型内の複数箇所から得られた収縮率の平均値と上記目標収縮率との差の絶対値の全金型に関する合計値を上記収縮率と目標収縮率との差の絶対値として用いれば、複数の金型に同時に射出成形を行う場合でも、各製品の寸法精度が目標とする寸法精度に近くて且つ可能な限り短い時間で成形できる最適な射出成形条件を決定することができる。
【００５５】
また、第３の発明のプログラム記録媒体は、コンピュータを、請求項１に記載の成形条件格納手段，樹脂流動解析手段，収縮率解析手段，目的関数計算手段および成形条件変更手段として機能させる射出成形条件決定処理プログラムを記録しているので、請求項１に係る発明の場合と同様に、例えば、上記目的関数の値が所定値以下になるかあるいは目的関数の演算回数が予め設定された上限値を越えるまで、上記成形条件の値を変更しながら上記目的関数の演算を繰り返すことによって、製品の寸法精度が目標とする寸法精度に近くて且つ可能な限り短い時間で成形できる最適な射出成形条件を、簡単に効率よく決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の射出成形条件決定装置におけるブロック図である。
【図２】多数個取り平板金型への射出成形の説明図である。
【図３】射出成形条件決定処理動作のフローチャートである。
【図４】予想冷却時間を取得するための樹脂流動解析結果データの一例を示す図である。
【図５】充填時間を取得するための樹脂流動解析結果データの一例を示す図である。
【図６】収縮率を取得するための収縮率解析結果データの一例を示す図である。
【符号の説明】
１…初期設定部、
２…樹脂流動解析部、
３…樹脂流動解析結果データ格納部、
４…充填時間・予想冷却時間取得部、
５…充填時間・予想冷却時間データ格納部、
６…収縮率解析部、
７…収縮率解析結果データ格納部、
８…収縮率取得部、
９…収縮率データ格納部、
１０…目的関数計算部、
１１…目的関数改善判定部、
１２…終了判定部、
１３…設計変数変更部、
１４…設計変数データ格納部、
１５…設計値変更部、
１６…設計値データ格納部、
２１，２２，２３…金型、
２４，２５，２６…サブランナー、
２７…メインランナー。

Claims

射出成形時における最適な樹脂温度と保圧力とを決定する射出成形条件決定装置であって、
上記樹脂温度と保圧力とで成る成形条件が格納される成形条件格納手段と、
上記成形条件格納部に格納された成形条件に基づいて樹脂流動解析を行って樹脂流動解析結果を得る樹脂流動解析手段と、
上記樹脂流動解析結果に基づいて樹脂の収縮率解析を行って収縮率解析結果を得る収縮率解析手段と、
上記樹脂流動解析結果に基づく成形時間および第１定数の積と、上記収縮率解析結果に基づく収縮率と目標収縮率との差の絶対値および第２定数の積との和を求める目的関数の値を計算する目的関数計算手段と、
上記目的関数の値を小さくするように、上記成形条件格納部に格納されている上記樹脂温度と保圧力との少なくとも一方の値を変更する成形条件変更手段を備えたことを特徴とする射出成形条件決定装置。
射出成形時における最適な樹脂温度と保圧力とを決定する射出成形条件決定方法であって、
成形条件格納部に格納された上記樹脂温度と保圧力とで成る成形条件に基づいて樹脂流動解析を行って樹脂流動解析結果を得るステップと、
上記樹脂流動解析結果に基づいて樹脂の収縮率解析を行って収縮率解析結果を得るステップと、
上記樹脂流動解析結果に基づく成形時間および第１定数の積と、上記収縮率解析結果に基づく収縮率と目標収縮率との差の絶対値および第２定数の積との和を求める目的関数の値を計算するステップと、
上記目的関数の値を小さくするように、上記成形条件格納部に格納されている上記樹脂温度と保圧力との少なくとも一方の値を変更するステップを備えたことを特徴とする射出成形条件決定方法。
請求項２に記載の射出成形条件決定方法において、
上記樹脂流動解析および収縮率解析は、複数の金型夫々の複数箇所に対して行い、
上記目的関数の計算時には、上記全金型の複数箇所から得られた総ての成形時間の最大値を上記成形時間として用い、上記各金型内の複数箇所から得られた収縮率の平均値と上記目標収縮率との差の絶対値の全金型に関する合計値を上記収縮率と目標収縮率との差の絶対値として用いることを特徴とする射出成形条件決定方法。
コンピュータを、
請求項１に記載の成形条件格納手段，樹脂流動解析手段，収縮率解析手段，目的関数計算手段および成形条件変更手段
として機能させる射出成形条件決定処理プログラムが記録されたことを特徴とするコンピュータ読出し可能なプログラム記録媒体。