WO2014076738A1 - 射出成形装置およびその制御方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an injection molding apparatus used for injection molding of a wax resin model used for lost wax casting and a control method thereof.
- the present invention relates to an injection molding apparatus including a control apparatus that updates parameters as manufacturing conditions in the wax resin injection molding operation and a control method thereof.
- the lost wax method is known as one of injection molding methods with complicated shapes, and is used in various industrial fields.
- the lost wax casting method is particularly suitable for precise casting of products having complicated shapes such as metal accessories.
- the lost wax casting method applied to metal accessories can be roughly divided into “wax model creation process”, “mold creation process” and “casting / finishing process” in the order of processes.
- the “wax model creation process” will be described with reference to FIG.
- the “wax model creation process” includes a “rubber mold creation process (first process)” and a “wax injection process (second process)” that follows.
- This “wax injection step (second step)” is a step that is an object of the present invention.
- the “rubber mold making process (first process)” is a process of manufacturing a prototype model 80 having the same shape as the final cast product using a metal such as silver.
- a runner 81 a is attached to the prototype model 80 to produce the prototype model 81 with a runner.
- the silicon rubber 53 is filled in the frame 52, and a prototype model 81 with a runner is embedded in the filled silicon rubber 53.
- the silicon rubber 53 is solidified into a box shape, and after the silicon rubber is solidified, the rubber mold 6 is separated into an upper rubber mold 6b and a lower rubber mold 6c, and a runner model 81 is taken out.
- an inlet 6d having a conical countersink surface is disposed at the end of the rubber mold 6 corresponding to the runner.
- a model hollow pattern 6a is formed.
- the “wax injection step (second step)” is a step of injecting a wax resin into the rubber mold 6 using the injection molding machine 1 shown in FIG.
- FIG. 1 is an overall schematic view of the injection molding apparatus 1, and FIG. 2 shows a wax injection route of the injection molding apparatus 1.
- the injection molding apparatus 1 includes a main body 2 and a clamp 5. Inside the main body 2, a pressurized tank 3 for storing wax resin, a vacuum tank 4, a display 7, and a nozzle 9 are provided inside the main body 2, a pressurized tank 3 for storing wax resin, a vacuum tank 4, a display 7, and a nozzle 9 are provided. A heater for heating is attached to the pressurized tank 3, and the stored wax is stored in a molten state.
- a pressurizing pump 31 is fluidly joined to the pressurizing tank 3, and the inside of the pressurizing tank 3 can be pressurized.
- An exhaust pump 41 (vacuum pump) is fluidly joined to the vacuum tank 4.
- the exhaust pump 41 is fluidly joined to the pressurization tank 3 through a valve, so that the pressurization tank 3 and the vacuum tank 4 can be evacuated.
- the nozzle 9 has a wax injection path 91 disposed therein.
- a wax resin buffer 92 and an exhaust system buffer 93 are arranged in pairs.
- the wax injection path 91 is joined to each of the wax resin buffer 92 and the exhaust system buffer 93.
- a valve 94a and a valve 94b are disposed inside the wax resin buffer 92 and the exhaust system buffer 93, respectively.
- the clamp 5 applies a force that presses the upper rubber mold 6 b of the rubber mold 6 against the lower rubber mold 6.
- the clamp 5 includes a drive device 51, an actuator 52, and a clamp table 53, and the drive device 51 can move the compression plate 52 toward the clamp table 53. Further, in the clamp 5, the clamp base 53 can move the rubber mold 6 in a direction approaching the wax injection nozzle 9 (referred to as “forward direction” in this specification).
- the upper rubber mold 6b and the lower rubber mold 6c are combined, and the clamp base of the injection molding apparatus 1 is such that the injection port 6d of the rubber mold 6 is at a height to join the wax injection nozzle 9 of the injection molding apparatus 1. Adjust the height of 53. Then, the rubber mold 6 is placed on the clamp base 53 of the clamp 5, and the clamp base 53 is moved forward so that the rubber mold 6 moves forward with the compression plate 52 of the clamp 5 in contact with the upper rubber mold 6b. . The compression plate 52 is pushed down by the driving device 51 to apply a surface pressure as a clamping pressure to the upper rubber mold 6 b of the rubber mold 6. In this state, the clamp base 53 is further advanced.
- the rubber mold 6 can be joined to the inlet 6d at the end of the rubber mold 6 by being pressed toward the nozzle 9. In this state, the tip 9a of the nozzle 9 is in close contact with the conical countersink surface, and the hollow pattern 6a inside the rubber mold 6 and the wax supply system or exhaust system are isolated from the outside. Fluidly joined together.
- the exhaust tank 41 When the exhaust tank 41 is exhausted by the exhaust pump 41, the gas remaining in the exhaust system buffer 93 that is in fluid communication with the exhaust pump 4 is exhausted.
- the valve 94b When the valve 94b is opened, the exhaust system buffer 93 and the wax injection path 91 communicate with each other, and the hollow pattern 6a of the rubber mold 6 is also exhausted.
- the melted and pressurized wax flows from the pressure tank 3 to the wax resin buffer 92.
- the valve 94b on the exhaust system buffer 93 side When the flow path from the wax injection path 91 to the hollow pattern 6a is completely exhausted, the valve 94b on the exhaust system buffer 93 side is closed and the valve 94a on the wax resin buffer 92 side is opened.
- the valve 94a When the valve 94a is opened, the wax flows from the high-pressure side wax resin buffer 92 into the low-pressure side wax injection path 91 and the hollow pattern 6a. Filling is completed when a predetermined amount of wax is injected.
- the wax flows into the hollow pattern 6a, it is preferable that the wax is uniformly filled into the hollow pattern 6a of the rubber mold 6.
- the hollow pattern 6a is complicated, and it is difficult to uniformly fill the hollow pattern 6a with wax, and a defect is likely to occur in the completed wax model. Problems include, for example, wax leakage from the joint between the upper rubber mold 6b and the lower rubber mold 6c, burrs, presence of unfilled portions in the hollow pattern 6a, shrinkage of the wax model, and bubbles in the wax model. and so on.
- the injection pressure of wax from the nozzle is not appropriate, or the clamping pressure is low. Presence of an unfilled location in the hollow pattern 6a may be that deaeration in the hollow pattern 6a is insufficient and that the pressure of the wax in the pressurized tank 3 is weak.
- an injection molding apparatus that manufactures a molded product by injection molding a resin into a mold having a hollow pattern therein, and can store manufacturing parameters input by a user to control each part of the injection molding apparatus.
- a processing unit that controls each part of the injection molding apparatus, information on a defective part that has occurred in the injection-molded molded product, and information on the type and degree of the defect are prompted.
- the manufacturing parameter change amount corresponding to the degree information is determined, the manufacturing parameter change amount is set as a correction value to be added to the manufacturing parameter, and the correction value is added to the manufacturing parameter and replaced with a new manufacturing parameter.
- the injection molding apparatus includes a storage unit and a display, and stores in the storage unit data of manufacturing parameter change amounts set in advance according to information on a defect location and information on the type and degree of the defect.
- FIG. 1 is an overall view of an injection molding apparatus of the present invention.
- 1 shows an overall schematic view of an injection molding apparatus of the present invention.
- the wax pressure-increasing process in the injection molding apparatus according to the present invention is shown.
- the lowering process of the clamp in the injection molding apparatus in this invention is shown.
- 3 shows an algorithm for changing manufacturing parameters in the present invention.
- mold used for the injection molding in invention is shown.
- FIG. 6 shows a user setting screen for each rubber-type region determined in correspondence with FIG.
- region determined corresponding to FIG. 5 is shown.
- the calculation matrix in the injection molding in this invention is shown. It shows the wax model production process.
- FIG. 1 shows an injection molding apparatus 1 according to the first embodiment.
- FIG. 2 is a schematic diagram of the pipe configuration of the injection molding apparatus 1.
- the injection molding apparatus 1 includes a main body 2 and a clamp 5. Inside the main body 2, a pressurized tank 3 for storing wax resin, a vacuum tank 4, a display 7, a control device 8, and a nozzle 9 are provided. A heater (not shown) is attached to the pressurized tank 3 to store the stored wax in a molten state. A thermistor 3b is attached to the pressurized tank 3, and the temperature of the pressurized tank is measured. In addition, a pressurizing pump 31 is fluidly joined to the pressurizing tank 3, and the melted wax resin can be pressurized in the pressurizing tank 3. An exhaust pump 41 is fluidly joined to the vacuum tank 4.
- the exhaust pump 41 is fluidly joined to the pressurization tank 3 through a valve, so that the pressurization tank 3 and the vacuum tank 4 can be evacuated.
- the display 7 is preferably a touch panel system that can serve as input means when the user touches each of the displayed parts.
- the wax injection path 91 is disposed inside the nozzle 9.
- a wax resin buffer 92 and an exhaust system buffer 93 are arranged in pairs.
- the wax injection path 91 is joined to each of the wax resin buffer 92 and the exhaust system buffer 93.
- a pressurized tank valve 94a and an exhaust valve 94b are arranged, respectively.
- the clamp 5 applies a force that presses the upper rubber mold 6 b of the rubber mold 6 against the lower rubber mold 6.
- the clamp 5 includes a drive device 51, an actuator 52, and a clamp table 53, and the drive device 51 can move the compression plate 52 toward the clamp table 53. Further, in the clamp 5, the clamp base 53 can be moved in the rubber mold 6 “forward direction”.
- the upper rubber mold 6b and the lower rubber mold 6c are combined, and the clamp base of the injection molding apparatus 1 is such that the injection port 6d of the rubber mold 6 is at a height to join the wax injection nozzle 9 of the injection molding apparatus 1. Adjust the height of 53. Then, the rubber mold 6 is placed on the clamp base 53 of the clamp 5, and the clamp base 53 is moved forward so that the rubber mold 6 moves forward with the compression plate 52 of the clamp 5 in contact with the upper rubber mold 6b. . The compression plate 52 is pushed down by the driving device 51 to apply a surface pressure as a clamping pressure to the upper rubber mold 6 b of the rubber mold 6. In this state, the clamp base 53 is further advanced.
- the rubber mold 6 can be joined to the inlet 6d at the end of the rubber mold 6 by being pressed toward the nozzle 9. In this state, the tip 9a of the nozzle 9 is in close contact with the conical countersink surface, and the hollow pattern 6a inside the rubber mold 6 and the wax supply system or exhaust system are isolated from the outside. Fluidly joined together.
- a start time (HOLD1) at which the rubber mold 6 starts to be pressed against the nozzle 9 is set, and when the rubber mold 6 is pressed against the nozzle 9, a forward pressure (FORWARD) as a pressing pressure is applied.
- FORWARD forward pressure
- the pressing end time (HOLD2) of the rubber mold 6 against the nozzle 9 is managed.
- the wax After the wax is injected into the hollow pattern 6a, when the wax is cooled and solidified, the wax contracts and a dent is formed at the center of the completed wax model. Change Therefore, as shown in FIG. 3, by injecting the wax at a pressure P 1 to the hollow pattern 6a, after a certain time (P-TIME) has passed, the pressure P 1 to (PRESS1) the pressure P 2 (PRESS2) Then, the wax is injected into the hollow pattern 6a.
- the pressure P 2 (PRESS2) is set to a pressure higher than the pressure P 1 (PRESS1), and in consideration of the amount of dent generated in the center after the wax is solidified, a larger amount of wax is injected into the hollow pattern 6a. To do.
- the control of the pressure P 1 (PRESS1) and the pressure P 2 (PRESS2) corresponds to the pressure inside the pressurized tank 3 and is executed by raising or lowering the pressure inside the pressurized tank 3.
- the clamping force C 1 (CLAMP1) is applied, and after a predetermined time (C-TIME) has elapsed, the clamping force C 1 (CLAMP1) is changed to the clamping force C 2 ( Loosen the clamping force until CLAMP2).
- the amount of wax injected into the hollow pattern 6a is controlled by the wax injection pressure and the injection time.
- the wax injection time is determined by the opening time (INJ) of the pressurized tank valve 94a.
- the control of the exhaust system pressure is determined by the open time (VAC) of the exhaust system valve 94b. Since the volume of the wax changes depending on the temperature, the temperature of the pressurized tank (WAXPOT) measured by the nozzle thermistor 3 b and the temperature of the nozzle 9 (measured by the thermistor 91 a attached in the vicinity of the flow path 91 of the nozzle 9 ( NOZZLE).
- the quality of the final wax model is affected by the parameters listed below (hereinafter referred to as “manufacturing parameters”) as described above.
- these manufacturing parameters differ depending on the complexity of the shape of the wax model, for example, the presence of thin portions in the wax model. Therefore, for each wax model, a value that enables the best model at the prototype stage is set in advance.
- These manufacturing parameters are input as an initial set value to the control device 8 through the display 7 or the like and stored in the storage unit 8b of the control device 8, for example.
- the processing unit 8a of the control device 8 should change from the initial setting values of the manufacturing parameters by instructing on the display 7 the location where the failure has occurred, based on the result of the user creating the product Manufacturing parameters are automatically calculated and readjusted. This will be described with reference to FIGS.
- FIG. 5 shows an algorithm for automatically calculating the manufacturing parameter to be changed from the initial setting value of the manufacturing parameter.
- the processing unit 8a reads the initial setting value of the manufacturing parameter stored in the storage unit 8b (S1 in FIG. 5). Based on the initial setting value, the injection molding apparatus 1 manufactures a wax model (S2 in FIG. 5). When a defect occurs as a result of manufacturing the wax model, the user inputs information regarding the defect as follows.
- FIG. 6 is an example in which a portion where a problem may occur corresponding to the rubber mold 6 is divided.
- the rubber mold region is divided at locations (Z1 to Z6) where defects are likely to occur corresponding to the product.
- the number of divided areas and the way of dividing are arbitrary, but a portion that is recognized as being easily affected by the same effect in the molded product during the injection of wax is defined as one area. It is preferable to divide into each part and divide it into an arbitrary number of places.
- the control device 8 displays information on the defect on the display 7 as a screen (FIG. 7) that can be set by the user (S3 in FIG. 5).
- the information 7a of the location where the failure has occurred and the information 7b of the type and degree of the failure are displayed together.
- the information 7a of the place where the trouble has occurred can be displayed at the place where the trouble that occurs for each of the divided areas Z1 to Z6 shown in FIG.
- the defect type and degree information 7b includes a defect type and a defect degree. Representative examples of the former are "Wax Leakage", "Burr", “Non-Filled", “Shrinkage", "Air Bubble” is there.
- the display 7 is described as a touch panel type, but the display 7 may be a simple display.
- the information 7a of the place where the trouble has occurred and the information 7b of the kind and degree of the trouble may be input by other input means such as a keyboard arranged elsewhere.
- the user selects these defect types for each of the divided areas Z1 to Z6 on the designated screen shown in FIG. For example, when a certain wax model is manufactured, it is assumed that a problem of large wax leakage occurs at a position Df shown in FIG. At this time, the user determines that the area corresponding to Df is Z5. Therefore, the user designates the area Z5 as the information 7a of the location where the problem has occurred. Subsequently, the user selects L as the Wax Leakage button group as the defect type and degree information 7b. As another example, if a considerably large burr occurs in the area Z3, the area Z3 is designated and L is selected in the Burr button group. If a moderate sink occurs in the area Z5, the area Z5 is designated and M is selected in the Shrinkage button group.
- the processing unit 8a determines whether or not there is input of the information 7a of the location where the failure has occurred and the information 7b of the type and degree of the failure (S4 in FIG. 5). If there is no input, there is no problem and there is no need to change manufacturing parameters. On the other hand, when there is no input, the processing unit 8a reads the input "information 7a of the place where the defect occurred" and "information 7b of the type and degree of the defect". Based on the read information, the processing unit 8a organizes and creates the degree of defects occurring in each of the divided areas Z1 to Z6 as matrixed information (defect degree matrix information) (S5 in FIG. 5). ). FIG. 8 shows this defect matrix information. Each value of this information is stored in the storage means 8b. In this information, a severe wax leak occurs in the region Z5 and L is selected, a severe burr occurs in the region Z3, L is selected, and a moderate sink occurs in the region Z5, and M is selected. Otherwise, it is automatically null (zero).
- the manufacturing parameter change amount is a correction value as an increment or a decrease from the previous manufacturing parameter with respect to the manufacturing parameter to be updated. These are stored in the storage means 8b.
- the manufacturing parameter change amount will be described with an increment as a positive value and a decrease as a negative value. Therefore, the manufacturing parameter change amounts for both increments and decreases are all added to the previous manufacturing parameters.
- the change amount can also be expressed by an absolute value. In this case, the decrement is a subtraction of the absolute value.
- FIG. 9 shows predetermined manufacturing parameter reference change amounts determined and set in advance corresponding to the types of defects in the regions Z3 and Z5.
- the manufacturing parameter change matrix for the region Z3 and the region Z5 is common, but may vary depending on the product.
- the manufacturing parameter reference variation is set as a manufacturing parameter variation determined and set in advance corresponding to all areas and defects. Also in the case of the present embodiment, the other regions Z1 to Z4 and Z6 are determined in advance corresponding to the problems.
- the manufacturing parameter change amount determined and set in advance may be stored in the storage unit 8b of the control device 8 as manufacturing parameter reference change data.
- the processing device 8a changes the manufacturing parameters. Corresponds to the defect location information entered in step S4 of FIG. 5 and the type and degree information of the failure among the defect degree matrix information matrixed in step S5 of FIG. 5 from the manufacturing parameter reference variation data.
- the manufacturing parameter change amount to be extracted is extracted and determined.
- the determined manufacturing parameter change amount becomes the manufacturing parameter change amount as a correction value to be added to the previous manufacturing parameter.
- the processing device 8a has a wax leak (Wax Leakage) in the region Z5 in which the defect degree L is selected, a shrinkage in the region Z5 in which the defect degree M is selected, and a region Z3 in which the defect degree L is selected.
- appropriate manufacturing parameter change amount data is acquired and determined with reference to the manufacturing parameter reference change amount of FIG. 9 so as to correspond to each defect data of the defect degree matrix information of FIG. (S6 in FIG. 5).
- Appropriate data is acquired from here, and the change parameter is calculated.
- the set manufacturing parameter change amount is determined as a correction value and added to the initial setting value of the manufacturing parameter corresponding to the correction value (S7 in FIG. 5).
- the processing device 8a refers to the data in the column L of wax leakage (Wax Leakage) in the region Z5, and grasps that the pressurized tank opening time (INJ) is 1.0. Further, it can be understood that the pressure tank pressure P 1 (PRESS1) and the clamp pressure C 1 (CLAMP1) are -15 and 40, respectively, for the burrs in the region Z5 in which L is selected.
- the pressurized tank pressure P 1 (PRESS1) and the clamp pressure C 1 (CLAMP1) are +40 and ⁇ 15, respectively. It can be understood that the pressure tank pressure P 1 (PRESS1) and the clamp pressure C 1 (CLAMP1) are +20 and ⁇ 10, respectively, for the shrinkage in the region Z5 where M is selected.
- a correction value is calculated for the wax leakage (Wax Leakage) in the region Z5 where L is selected as shown in (1) below.
- L is selected as shown in (1) below.
- the pressurized tank opening time (INJ) is increased by 1.0.
- the correction value is calculated as shown in (2) and (3) below.
- -15 KPa
- P 1 pressurized tank pressure
- 40 KPa
- the shrinkage of the area Z5 where M is selected should be updated in the same procedure as described above.
- the production parameter correction formula is obtained as shown in the following formulas (4) and (5). According to this result, the pressure tank pressure P 1 (PRESS1) is increased by 20 (KPa) from the initial value in equation (4), and the clamp pressure C 1 (CLAMP1) is increased from the initial value in equation (5). It will be lowered by 10 (KPa).
- a plurality of manufacturing parameter change amounts may be determined depending on the location where the failure has occurred and the type and degree of the failure.
- the manufacturing parameter change amount for all defects is simply added to obtain the sum of the manufacturing parameter change amounts for all defects. This sum is used as a correction value for the manufacturing parameter to be updated.
- a correction equation for the manufacturing parameter is obtained by adding to the initial setting value of the manufacturing parameter corresponding to the correction value (S8 in FIG. 5).
- the production parameter change amount with respect to the pressurized tank pressure P 1 (PRESS1) is ⁇ 15 (KPa) in the equation (2) and 20 (KPa) in the equation (4).
- Is added that is, -15 (KPa) and 20 (KPa) are added, and the correction value, which is the sum of the manufacturing parameter variations for all defects, is 5 (KPa).
- a correction equation for the manufacturing parameter with respect to the manufacturing parameter (PRESS1) is obtained as shown in Equation (6).
- the manufacturing parameter change amount with respect to the clamp pressure C 1 is 40 (KPa) in the equation (3) and ⁇ 10 (KPa) in the equation (5).
- the total correction value obtained by adding -10 (KPa) is 30 (KPa).
- Various conditions are set according to the manufacturing parameters, and the next molding operation is performed (S9 in FIG. 5).
- steps S4 to S10 shown in FIG. 5 are repeated to gradually converge to an appropriate parameter.
- the initial correction value was added to the manufacturing parameter as the initial setting value, but in the method of calculating and determining the design parameter to be updated in the subsequent injection molding, after determining the determined manufacturing parameter change amount as the correction value, This is not the initial setting value of the manufacturing parameter, but is added to the initial setting value of the previous manufacturing parameter corresponding to the correction value in the subsequent injection molding (S7 in FIG. 5). This may be repeated for subsequent injection molding.
- the initial value of the manufacturing parameter is a manufacturing parameter when a product of good quality is obtained, and this is automatically and easily determined based on a defect occurring in the actual product manufactured by the user. Adjustments can be made.
- the present invention can be applied to a wax resin injection shaping apparatus.
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Abstract
射出成型装置は、射出成型装置の各部を制御するためにユーザにより入力された製造パラメータを格納可能であり、かつ不具合の箇所、種類および程度に応じて予め設定されている製造パラメータ変化量のデータが格納されている記憶手段と、射出成型を行って成型品を製造する際に、前記製造パラメータに基づいて、前記射出成型装置の各部を制御する処理部と、射出成型された前記成型品で発生した不具合の箇所、種類および程度の入力を喚起させる画面を表示するディスプレイとを備え、前記処理部は、前記製造パラメータ変化量のデータから、入力された不具合の箇所、種類および程度に対応する製造パラメータ変化量を決定し、その製造パラメータ変化量を前記製造パラメータに加算すべき補正値とし、その補正値を前記製造パラメータに加算して新たな製造パラメータとして置き換える。これにより、射出成型に必要な製造パラメータの初期設定値が簡単に変更可能となる。
Description
発明は、ロストワックス鋳造に使用されるワックス樹脂モデルの射出成型に用いる射出成形装置およびその制御方法に関する。特には、ワックス樹脂の射出成形作業における製造条件となるパラメータを更新する制御装置を具備する射出成形装置およびその制御方法に関する。
(ロストワックス法)
複雑な形状の射出成型法の一つとしてロストワックス法が知られており、様々な産業分野で使用されている。ロストワックス鋳造法は、特に、金属アクセサリなどの複雑な形状の製品を精密な鋳造に適している。金属アクセサリに適用されるロストワックス鋳造法では,工程順に、「ワックスモデル作成工程」、「鋳型作成工程」および「鋳造・仕上げ工程」に大別できる。
複雑な形状の射出成型法の一つとしてロストワックス法が知られており、様々な産業分野で使用されている。ロストワックス鋳造法は、特に、金属アクセサリなどの複雑な形状の製品を精密な鋳造に適している。金属アクセサリに適用されるロストワックス鋳造法では,工程順に、「ワックスモデル作成工程」、「鋳型作成工程」および「鋳造・仕上げ工程」に大別できる。
図10を参照して、「ワックスモデル作成工程」について説明する。最初の「ワックスモデル作成工程」では、ワックス樹脂でできたワックスモデルを製作する。ワックスモデルは、最終の鋳造製品と同じ形状である。「ワックスモデル作成工程」は、「ゴム型作成工程(第1工程)」と、それに引き続く「ワックス注入工程(第2工程)」とからなっている。この「ワックス注入工程(第2工程)」が、本発明の対象となる工程である。
まず、「ゴム型作成工程(第1工程)」を説明する。「ゴム型作成工程(第1工程)」は、銀などの地金により最終の鋳造製品と同じ形状の原型モデル80を製作する工程である。原型モデル80に、湯道81aを取り付けて、湯道付原型モデル81を製作する。そして、枠52にシリコンゴム53を充填し、充填されたシリコンゴム53の内部に湯道付原型モデル81を埋設する。そのシリコンゴム53を箱型状に固化させ、シリコンゴムが固化した後に、ゴム型6を上側ゴム型6bと下側ゴム型6cとに分離して、湯道付原型モデル81を取り出す。湯道付原型モデル81を取り出した後のゴム型6の内部には、湯道に対応するゴム型6の端部には円錐形の座繰り面を備えた注入口6dが配置され、鋳型原型モデルの中空パターン6aが形成されている。
続いて、図1および図2を参照して、「ワックス注入工程(第2工程)」について説明する。「ワックス注入工程(第2工程)」は、図1に示す射出成形機1を用いてゴム型6の内部にワックス樹脂を注入する工程である。図1は射出成型装置1の全体概略図を、図2は射出成型装置1のワックス射出ルートを示している。図1に示すように、射出成型装置1は、本体2とクランプ5とを具備する。本体2の内部には、ワックス樹脂を貯蔵する加圧タンク3と、真空タンク4と、ディスプレイ7と、ノズル9と、を備えている。加圧タンク3には、加熱用ヒータが取り付けられていて、貯蔵されたワックスを溶融状態で貯蔵する。また、加圧タンク3には、加圧ポンプ31が流体的に接合されていて、加圧タンク3内を加圧可能である。真空タンク4には、排気ポンプ41(真空ポンプ)が流体的に接合されている。排気ポンプ41は、バルブを介して加圧タンク3とも流体的に接合されていて、加圧タンク3と真空タンク4とを真空にすることが可能である。
図2に示すように、ノズル9には、内部にワックス射出路91が配置されている。ノズル9内には、ワックス樹脂バッファ92と、排気系バッファ93とが、対で配置されている。ワックス射出路91は、ワックス樹脂バッファ92と排気系バッファ93とのそれぞれに接合されている。ワックス樹脂バッファ92と排気系バッファ93の内部には、それぞれバルブ94aおよびバルブ94bが配置されている。バルブ94aおよびバルブ94bを選択的に開閉することにより、ワックス樹脂バッファ92と排気系バッファ93はそれぞれワックス射出路91と流体的に接合する。すなわち、バルブ94aを開放してバルブ94bを閉鎖することで、加圧タンク3からワックス樹脂バッファ92を経由してワックス射出路91に至るワックス供給系が形成される。一方、バルブ94aを閉鎖してバルブ94bを開放することで、真空タンク4から排気系バッファ93を経由してワックス射出路91に至る排気系が形成される。
ゴム型6の内部の中空パターン6aにノズル9から加圧されたワックスが供給されると、中空パターン6aの内圧が高まり、ゴム型6の上側ゴム型6bと下側ゴム型6cとを分離させる力を受ける。そのため、クランプ5により、ゴム型6の上側ゴム型6bを下側ゴム型6に押し付けるような力を付与する。クランプ5は、駆動装置51と、アクチュエータ52とクランプ台53とを具備していて、駆動装置51は圧縮板52をクランプ台53に向かって移動させることが可能である。また、クランプ5において、クランプ台53はゴム型6をワックス射出ノズル9に近づく方向(本明細書では、「前進方向」とする)に向かって、移動させることが可能である。
使用時には、上側ゴム型6bと下側ゴム型6cとを合わせて、ゴム型6の注入口6dが射出成型装置1のワックス射出ノズル9と接合する高さとなるように射出成型装置1のクランプ台53の高さを調節する。そして、クランプ5のクランプ台53上にゴム型6を載置して、クランプ5の圧縮板52を上側ゴム型6bに接するような状態としてゴム型6が前進するようにクランプ台53を前進させる。駆動装置51により圧縮板52を押し下げて、ゴム型6の上側ゴム型6bにクランプ圧力としての面圧を加える。この状態で、クランプ台53をさらに前進させる。ノズル9の先端9aには先細の円錐形の面が構成されているので、ゴム型6がノズル9に向かって押し付けられることによって、ゴム型6の端部の注入口6dと接合可能となっていて、その状態でノズル9の先端9aが円錐形の座繰り面と密着して、ゴム型6の内部の中空パターン6aとワックス供給系または排気系とが、外部から隔絶されるような密閉状態で流体的に接合される。
排気ポンプ41で排気タンク4を排気すると、排気ポンプ4と流体的に連通している排気系バッファ93内に残存していた気体が排気される。バルブ94bを開放すると、排気系バッファ93とワックス射出路91とが連通し、ゴム型6の中空パターン6aも排気される。一方で、溶融し、加圧されたワックスを加圧タンク3からワックス樹脂バッファ92に流す。ワックス射出路91から中空パターン6aに至るまでの流路が完全に排気された時点で、排気系バッファ93側のバルブ94bを閉鎖し、ワックス樹脂バッファ92側のバルブ94aを開放する。バルブ94aが開放されると、高圧側のワックス樹脂バッファ92から、低圧側のワックス射出路91および中空パターン6aに至る経路にワックスが流入する。ワックスが予定量射出された段階で充填は完了する。
中空パターン6aにワックスを流入させた際に、ゴム型6の中空パターン6a内に均一にワックスが充填されると良い。しかし、中空パターン6aは複雑であり、中空パターン6a内に均一にワックスが充填されることは難しく、出来上がったワックスモデルには不具合が生じやすい。不具合としては、たとえば、上側ゴム型6bと下側ゴム型6cとの接合部からのワックスの漏れや、バリ、中空パターン6a内の未充填箇所の存在、ワックスモデルの縮み、ワックスモデル内の気泡などがある。
上側ゴム型6bと下側ゴム型6cとの接合部からのワックスの漏れやバリは、ノズルからのワックスの射出圧が適切でない、またはクランプ圧が低いこと等が挙げられる。中空パターン6a内の未充填箇所の存在は、中空パターン6a内の脱気が不十分であること、加圧タンク3におけるワックスの加圧力が弱いことが挙げられる。
そのため、さまざまな条件、たとえば、加圧タンク3の圧力、排気タンク4の圧力、圧縮板52がクランプを押すクランプ圧およびその保持時間などである。この条件設定には、充填工程のトライアンドエラーにより、これらの条件を設定する作業が必要となる。また、熟練した作業者は変更すべき条件をすばやく探し当てるためトライアンドエラーの回数が少なくなるが、熟練度の低い作業者では、なかなかその条件を見つけ出すことが困難である。
さらに、中空パターン6a内に均一にワックスが充填できる条件(製造パラメータ)を見つけ出したとしても、日によって又は作業者によって、完成したワックスモデルに僅かな差が生じる。この場合も、熟練した作業者は変更すべき条件をすばやく探し当てることができるが、熟練度の低い作業者は、なかなかその条件を見つけ出すことができない。射出成型に必要な製造パラメータの初期設定値を簡単に変更することが可能となれば便利である。
本願では、中空パターンを内部に有する型に樹脂を射出成型して成型品を製造する射出成型装置であって、射出成型装置の各部を制御するためにユーザにより入力された製造パラメータを格納可能であり、かつ不具合箇所の情報と不具合の種類および程度の情報とに応じて予め設定されている製造パラメータ変化量のデータが格納されている記憶手段と、射出成型を行って成型品を製造する際に、前記製造パラメータに基づいて、前記射出成型装置の各部を制御する処理部と、射出成型された前記成型品で発生した不具合箇所の情報と、不具合の種類および程度の情報との入力を喚起させる画面を表示するディスプレイとを備え、前記処理部は、前記製造パラメータ変化量のデータから、入力された不具合箇所の情報と不具合の種類および程度の情報とに対応する製造パラメータ変化量を決定し、その製造パラメータ変化量を前記製造パラメータに加算すべき補正値とし、その補正値を前記製造パラメータに加算して新たな製造パラメータとして置き換えて、後続の射出成型を行なうことを特徴とする射出成型装置により解決する。
また、本願では、ユーザにより入力された製造パラメータに基づいて、中空パターンを内部に有する型に樹脂を射出成型して成型品を製造する射出成型装置の前記製造パラメータの更新方法であって、前記射出成型装置は、記憶手段とディスプレイとを有し、不具合箇所の情報と不具合の種類および程度の情報とに応じて予め設定されている製造パラメータ変化量のデータを前記記憶手段に格納する工程と、前記ディスプレイに、射出成型された前記成型品で発生した不具合箇所の情報と、不具合の種類および程度の情報との入力を喚起させる画面を表示する工程と、前記製造パラメータ変化量のデータから、入力された不具合箇所の情報と不具合の種類および程度の情報とに対応する製造パラメータ変化量を決定し、その製造パラメータ変化量を前記製造パラメータに加算すべき補正値とする工程と、その補正値を前記製造パラメータに加算して新たな製造パラメータとして置き換えて、後続の射出成型を行なう工程とを備えることを特徴とする方法により解決する。
本願発明により、ユーザが製造した実際の製品に生じた不具合から、自動的かつ簡易に、製造パラメータの微調整を行うことが可能となる。
(実施の形態1)
図1および図2を参照して、本発明の実施の形態1である射出成型装置1について説明する。図1は実施の形態1である射出成型装置1を示している。図2は射出成型装置1の管路構成の概略図である。
図1および図2を参照して、本発明の実施の形態1である射出成型装置1について説明する。図1は実施の形態1である射出成型装置1を示している。図2は射出成型装置1の管路構成の概略図である。
射出成型装置1は、本体2とクランプ5とを具備する。本体2の内部には、ワックス樹脂を貯蔵する加圧タンク3と、真空タンク4と、ディスプレイ7と、制御装置8と、ノズル9と、を備えている。加圧タンク3には、加熱用ヒータ(不図示)が取り付けられていて、貯蔵されたワックスを溶融状態で貯蔵する。加圧タンク3には、サーミスタ3bが取り付けられていて、加圧タンクの温度を測定する。また、加圧タンク3には、加圧ポンプ31が流体的に接合されていて、加圧タンク3内において、溶融したワックス樹脂を加圧可能である。真空タンク4には、排気ポンプ41が流体的に接合されている。排気ポンプ41は、バルブを介して加圧タンク3とも流体的に接合されていて、加圧タンク3と真空タンク4とを真空にすることが可能である。ディスプレイ7は、表示された前記のそれぞれの部位をユーザが触れることで入力手段となりうるタッチパネル方式であることが好ましい。
ノズル9には、内部にワックス射出路91が配置されている。ノズル9内には、ワックス樹脂バッファ92と、排気系バッファ93とが、対で配置されている。ワックス射出路91は、ワックス樹脂バッファ92と排気系バッファ93とのそれぞれに接合されている。ワックス樹脂バッファ92と排気系バッファ93の内部には、それぞれ加圧タンクバルブ94aおよび排気バルブ94bが配置されている。加圧タンクバルブ94aおよび排気バルブ94bを選択的に開閉することにより、ワックス樹脂バッファ92と排気系バッファ93はそれぞれワックス射出路91と流体的に接合する。すなわち、バルブ94aを開放してバルブ94bを閉鎖することで、加圧タンク3からワックス樹脂バッファ92を経由してワックス射出路91に至るワックス供給系が形成される。一方、バルブ94aを閉鎖してバルブ94bを開放することで、真空タンク4から排気系バッファ93を経由してワックス射出路91に至る排気系が形成される。
ゴム型6の内部の中空パターン6aにノズル9から加圧されたワックスが供給されると、中空パターン6aの内圧が高まり、ゴム型6の上側ゴム型6bと下側ゴム型6cとを分離させる力を受ける。そのため、クランプ5により、ゴム型6の上側ゴム型6bを下側ゴム型6に押し付けるような力を付与する。クランプ5は、駆動装置51と、アクチュエータ52とクランプ台53とを具備していて、駆動装置51は圧縮板52をクランプ台53に向かって移動させることが可能である。また、クランプ5において、クランプ台53はゴム型6「前進方向」に移動させることが可能である。
使用時には、上側ゴム型6bと下側ゴム型6cとを合わせて、ゴム型6の注入口6dが射出成型装置1のワックス射出ノズル9と接合する高さとなるように射出成型装置1のクランプ台53の高さを調節する。そして、クランプ5のクランプ台53上にゴム型6を載置して、クランプ5の圧縮板52を上側ゴム型6bに接するような状態としてゴム型6が前進するようにクランプ台53を前進させる。駆動装置51により圧縮板52を押し下げて、ゴム型6の上側ゴム型6bにクランプ圧力としての面圧を加える。この状態で、クランプ台53をさらに前進させる。ノズル9の先端9aには先細の円錐形の面が構成されているので、ゴム型6がノズル9に向かって押し付けられることによって、ゴム型6の端部の注入口6dと接合可能となっていて、その状態でノズル9の先端9aが円錐形の座繰り面と密着して、ゴム型6の内部の中空パターン6aとワックス供給系または排気系とが、外部から隔絶されるような密閉状態で流体的に接合される。
排気ポンプ41で排気タンク4を排気すると、排気ポンプ4と流体的に連通している排気系バッファ93内に残存していた気体が排気される。バルブ94bを開放すると、排気系バッファ93とワックス射出路91とが連通し、ゴム型6の中空パターン6aも排気される。一方で、溶融し、加圧されたワックスを加圧タンク3からワックス樹脂バッファ92に流す。ワックス射出路91から中空パターン6aに至るまでの流路が完全に排気された時点で、排気系バッファ93側の排気バルブ94bを閉鎖し、ワックス樹脂バッファ92側の加圧タンクバルブ94aを開放する。加圧タンクバルブ94aが開放されると、高圧側のワックス樹脂バッファ92から、ノズル9を通して、低圧側のワックス射出路91および中空パターン6aに至る経路にワックスが流入する。中空パターン6aにワックスが流入すると、上側ゴム型6bと下側ゴム型6cとは離れる方向に内部から力を受けることになるから、図4に示すように、クランプ5により、まずゴム型6の上側ゴム型6bを下側ゴム型6に押し付けるようなクランプ力C1(CLAMP1)を付与し、一定時間(C-TIME)保持する。ワックスを中空パターン6aに射出する際には、ゴム型6を適切な圧力でノズル9に押しつける必要がある。ゴム型6をノズル9に押しつけ始める開始時間(HOLD1)とし、ゴム型6をノズル9に押し付ける際に、その押付圧である前進圧力(FORWARD)を付与する。ワックスの射出が終了した際には、ゴム型6のノズル9への押しつけ終了時間(HOLD2)を管理する。
ワックスを中空パターン6a内に射出した後、ワックスが冷却されて固化すると、ワックスが収縮して、完成したワックスモデルの中央部に窪みが生じる。そのため、図3に示すように、圧力P1でワックスを中空パターン6aに射出して、一定時間(P-TIME)が経過した後に、圧力P1(PRESS1)を圧力P2(PRESS2)に変更してワックスを中空パターン6aに射出させる。たとえば、圧力P2(PRESS2)は、圧力P1(PRESS1)より高い圧力と設定し、ワックスが固化した後に中央部に生じる窪みの量を予め考慮して、多めにワックスを中空パターン6aに射出するものである。圧力P1(PRESS1)および圧力P2(PRESS2)の制御は、加圧タンク3の内部の圧力に対応し、加圧タンク3の内部の圧力を上昇または下降させることにより実行する。射出が終わった段階で、図4に示すように、クランプ力C1(CLAMP1)を付与して一定時間(C-TIME)が経過した後に、クランプ力C1(CLAMP1)からクランプ力C2(CLAMP2)までクランプ力を緩める。
ワックスを中空パターン6a内に射出する量は、ワックスの射出圧力と射出時間により制御される。ワックスの射出時間は、加圧タンクバルブ94aの開放時間(INJ)により決定される。また、排気系の圧力の制御は、排気系バルブ94bの開放時間(VAC)によって決定される。ワックスの体積は温度によって変化するから、ノズルサーミスタ3bによって計測される加圧タンクの温度(WAXPOT)と、ノズル9の流路91の近傍に取り付けているサーミスタ91aにより計測されるノズル9の温度(NOZZLE)として管理する。
最終的なワックスモデルの品質は、前記説明のとおり、以下に列挙したパラメータ(以下、「製造パラメータ」とよぶ)によって影響をうける。また、これらの製造パラメータは、ワックスモデルの形状の複雑さ、たとえば、ワックスモデルにおける細い部分の存在などによって異なる。そのため、ワックスモデルごとに、試作段階で最良のモデルができる値を予め設定しておく。これらの製造パラメータは、たとえば、初期設定値としてディスプレイ7などを通じて制御装置8に入力され、制御装置8の記憶手段8bに格納される。
(1) 加圧タンク温度(WAXPOT)
(2) 射出部温度(NOZZLE)
(3) 排気バルブ開放時間(VAC)
(4) 加圧タンク開放時間(INJ)
(5) 加圧タンク圧力P1(PRESS1)
(6) 加圧タンク圧力P1(PRESS1)の維持時間(P-TIME)
(7) 加圧タンク圧力P2(PRESS2)
(8) クランプ圧力C1(CLAMP1)
(9) クランプ圧力C2(CLAMP2)の維持時間(C-TIME)
(10) クランプ圧力C2(CLAMP2)
(11) ゴム型の前進圧(FORWARD)
(12) ゴム型とノズルの接続(HOLD1)
(13) ゴム型とノズルの離間(HOLD2)
(1) 加圧タンク温度(WAXPOT)
(2) 射出部温度(NOZZLE)
(3) 排気バルブ開放時間(VAC)
(4) 加圧タンク開放時間(INJ)
(5) 加圧タンク圧力P1(PRESS1)
(6) 加圧タンク圧力P1(PRESS1)の維持時間(P-TIME)
(7) 加圧タンク圧力P2(PRESS2)
(8) クランプ圧力C1(CLAMP1)
(9) クランプ圧力C2(CLAMP2)の維持時間(C-TIME)
(10) クランプ圧力C2(CLAMP2)
(11) ゴム型の前進圧(FORWARD)
(12) ゴム型とノズルの接続(HOLD1)
(13) ゴム型とノズルの離間(HOLD2)
これら製造パラメータは、現実には、作業日の環境や、作業者によって、必ずしも適切ではなくなる。そこで、本発明では、ユーザが製品を作成した結果により、不具合が生じた箇所をディスプレイ7で指示することで、制御装置8の処理部8aが、前記の製造パラメータの初期設定値から変更すべき製造パラメータを自動的に計算して、再調整を行なう。図5から図9を用いて、これについて説明する。
図5は、製造パラメータの初期設定値から変更すべき製造パラメータを自動的に計算するアルゴリズムを示している。このアルゴリズムのとおり、まず、処理部8aは、記憶手段8bに記憶された製造パラメータの初期設定値を読み込む(図5のS1)。その初期設定値に基づいて、射出成型装置1はワックスモデルの製造を行なう(図5のS2)。ワックスモデルの製造を行なった結果、不具合が生じた場合、ユーザは、以下のように、その不具合に関する情報を入力する。
図6は、ゴム型6に対応して不具合が生じるうる箇所を分割した例である。ゴム型6の内部の中空パターン6aの形に応じて、図6に示す例のように、製品に対応して不具合が発生し易い箇所(Z1からZ6)でゴム型の領域を分割する。分割される領域の個数、分割の仕方は任意であるが、ワックスの射出の際に、成型品において同じ影響を受けやすいものと認められる箇所を1つの領域とする。その箇所ごとにまとめて、任意の数の箇所として分割することが好ましい。
制御装置8は、不具合に関する情報をディスプレイ7上に、ユーザが設定できる画面(図7)として表示する(図5のS3)。ここでは、不具合が発生した箇所の情報7aと不具合の種類および程度の情報7bとを併せて表示する。不具合が発生した箇所の情報7aは、図5に示す分割された領域Z1からZ6ごとに生じる不具合が発生すると考えられる箇所で表示することができる。不具合の種類および程度の情報7bは、不具合の類型と、不具合の程度からなる。前者の代表例としては、「ワックス漏れ(Wax Leakage)」、「バリ(Burr)」、「充填不足(Non-Filled)」、「ひき・縮み(Shrinkage)」、「気泡(Air Bubble)」である。また、後者の代表例としては、たとえば、軽度のものはS、中程度のものをM、重度のものをLと表示するものである。本発明では、ディスプレイ7はタッチパネル方式であるものとして説明をしているが、ディスプレイ7は、単なる表示だけを行なうものであってもよい。この場合、不具合が発生した箇所の情報7aと不具合の種類および程度の情報7bの入力は、その他に配置されるキーボードなどの他の入力手段によって行なうようにしてもよい。
ユーザは、図7に示す指定された画面において、分割された領域Z1からZ6ごとに、これらの不具合の類型を選択する。たとえば、あるワックスモデルの製造を行なっている場合に、図5に示すDfの箇所にて大きなワックス漏れの不具合が生じたとする。このとき、ユーザは、Dfに対応する領域がZ5であることを判断する。そこで、ユーザは不具合が発生した箇所の情報7aとして、領域Z5を指定する。続いて、ユーザは、不具合の種類および程度の情報7bとして、Wax Leakageのボタン群において、Lを選択する。別の例として、領域Z3においてかなり大きなバリが生じたとすれば、領域Z3を指定するとともにBurrのボタン群においてLを選択する。領域Z5において中程度のひけが生じたとすれば、領域Z5を指定して、Shrinkageのボタン群においてMを選択する。
処理部8aは、不具合が発生した箇所の情報7aと不具合の種類および程度の情報7bの入力があったか否かを判断する(図5のS4)。入力がない場合には、不具合は発生しておらず、製造パラメータの変更の必要はない。一方、入力がない場合には、処理部8aは、入力された「不具合が発生した箇所の情報7a」と「不具合の種類および程度の情報7b」とを読み込む。処理部8aは、読み込んだこれらの情報により、分割された領域Z1からZ6の領域ごとに生じた不具合の程度をマトリックス化した情報(不具合程度マトリックス情報)として整理して作成する(図5のS5)。図8は、この不具合マトリックス情報を示している。この情報の各値は、記憶手段8bに格納される。この情報では、領域Z5において重度のワックス漏れが生じてLが選択され、領域Z3において重度のバリが生じてLが選択され、領域Z5において中程度のひけが生じてMが選択されている。それ以外は、自動的に、空値(ゼロ)とされる。
一方、各領域の不具合に対応して、予め、製造パラメータ変化量を決定しておく。製造パラメータ変化量は、更新すべき製造パラメータに対して、従前の製造パラメータからの増分または減少分としての補正値である。これらは記憶手段8bに格納される。以下、本明細書では、この製造パラメータ変化量については、増分を正値、減少分を負値として説明する。したがって、増分も減少分も製造パラメータ変化量はすべて従前の製造パラメータに対しての加算量となる。なお、製造パラメータ変化量が減少する場合、その変化量を絶対値で表すこともできる。この場合には、減分は、その絶対値分の減算となする。
図9は、領域Z3およびZ5における不具合の類型に対応した予め決定して設定される所定の製造パラメータ基準変化量を示している。この例では、領域Z3と領域Z5の製造パラメータの変更マトリックスは共通であるが、製品によっては異なる場合もある。製造パラメータ基準変化量は、すべての領域および不具合に対応して予め決定して設定された製造パラメータ変化量としておく。本実施の形態の場合も、その他の領域Z1からZ4とZ6について、不具合に対応して予め決定しておく。この予め決定して設定された製造パラメータ変化量は、制御装置8の記憶手段8bに製造パラメータ基準変化量のデータとして格納しておくとよい。
続いて、処理装置8aが、どのように製造パラメータを変更するかについて説明する。製造パラメータ基準変化量のデータから、図5のS5段階でマトリックス化された不具合程度マトリックス情報のうち、図5のS4段階で入力された不具合箇所の情報と不具合の種類および程度の情報とに対応する製造パラメータ変化量を抽出して決定する。そして、その決定された製造パラメータ変化量が、従前の製造パラメータに加算すべき補正値としての製造パラメータ変化量となる。
これを、図8の不具合程度マトリックス情報および図9の製造パラメータ基準変化量を参照して、具体的に説明する。図8の不具合程度マトリックス情報において、空値(ゼロ)以外となっている箇所のうち、例として、不具合程度Lが選択された領域Z5のワックス漏れ(Wax Leakage)と、不具合程度Mが選択されている領域Z5のひけ(Shrinkage)と、不具合程度Lが選択された領域Z3のバリ(Burr)の場合について説明する。処理装置8aは、不具合程度Lが選択された領域Z5のワックス漏れ(Wax Leakage)と、不具合程度Mが選択されている領域Z5のひけ(Shrinkage)と、不具合程度Lが選択された領域Z3のバリ(Burr)について、図8の不具合程度マトリックス情報の各不具合のデータに対応するように、図9の製造パラメータ基準変化量を参照して、適切な製造パラメータ変化量のデータを取得し決定する(図5のS6)。ここから適切なデータを取得して、変更パラメータを演算する。
設定された製造パラメータ変化量を補正値と決定して、補正値に対応する製造パラメータの初期設定値に加算する(図5のS7)。まず、処理装置8aは、領域Z5において、ワックス漏れ(Wax Leakage)のLの欄のデータを参照し、加圧タンク開放時間(INJ)が1.0であることを把握する。また、Lが選択された領域Z5のバリ(Burr)について、加圧タンク圧力P1(PRESS1)とクランプ圧力C1(CLAMP1)がそれぞれ-15と40であることが把握できる。Lが選択された領域Z3のバリ(Burr)では、加圧タンク圧力P1(PRESS1)とクランプ圧力C1(CLAMP1)がそれぞれ+40と-15であることが把握できる。Mが選択されている領域Z5のひけ(Shrinkage)について、加圧タンク圧力P1(PRESS1)とクランプ圧力C1(CLAMP1)がそれぞれ+20と-10であることが把握できる。
また、Lが選択された領域Z3のバリ(Burr)では、以下の(2)および(3)のとおり、補正値を計算する。たとえば、(2)では、加圧タンク圧力P1(PRESS1)を初期値に-15(KPa)を加算する。一方、(3)では、クランプ圧力C1(CLAMP1)を初期値に40(KPa)を加算する。
ここで、Lが選択された領域Z5のワックス漏れ(Wax Leakage)およびLが選択された領域Z3のバリ(Burr)のみである場合には、この段階で新たな製造パラメータINJ、PRESS1、CLAMP1を求めることができる。
しかし、この状態に、さらに、Mが選択されている領域Z5のひけ(Shrinkage)があると、Mが選択されている領域Z5のひけ(Shrinkage)について、前記と同様の手順において、更新すべき製造パラメータ補正式が以下の式(4)および式(5)のように求められる。この結果によれば、式(4)では加圧タンク圧力P1(PRESS1)を初期値より20(KPa)だけ高めることになり、式(5)ではクランプ圧力C1(CLAMP1)を初期値より10(KPa)だけ低めることになる。
この場合、Lが選択された領域Z3のバリ(Burr)とMが選択されている領域Z5のひけ(Shrinkage)とにおいて、上記式(2)および式(4)と、上記式(3)および式(5)とのそれぞれの関係において、加圧タンク圧力P1(PRESS1)に-15(KPa)を加算する結果(式(2))と、20(KPa)を加算する結果(式(4))と、異なる補正式が得られる。同様に、クランプ圧力C1(CLAMP1)も、40(KPa)を加算する結果(式(3))と-10(KPa)を加算する結果(式(5))と、異なる補正式が得られる。
このように、不具合が発生した箇所と不具合の種類および程度によっては、複数の製造パラメータ変化量が決定する場合が生じる。このような場合、製造パラメータ毎に、すべての不具合に対する製造パラメータ変化量を単純に加算して、すべての不具合に対する製造パラメータ変化量の総和を得る。この総和を更新すべき製造パラメータの補正値とする。その補正値に対応する製造パラメータの初期設定値に加算して製造パラメータの補正式を得る(図5のS8)。
前記の例の場合には、加圧タンク圧力P1(PRESS1)に対する製造パラメータ変化量は式(2)において-15(KPa)であり、式(4)において20(KPa)であるから、それを加算し、すなわち-15(KPa)と20(KPa)とを加算して、すべての不具合に対する製造パラメータ変化量の総和である補正値は5(KPa)となる。これを対応する製造パラメータの初期設定値(PRESS1)に加算して製造パラメータ(PRESS1)に対する製造パラメータの補正式が式(6)のように得られる。また、クランプ圧力C1(CLAMP1)に対する製造パラメータ変化量は式(3)において40(KPa)、式(5)において-10(KPa)であるから、それを加算し、すなわち40(KPa)と-10(KPa)とを加算した総和の補正値は30(KPa)となる。これを対応する製造パラメータの初期設定値(CLAMP 1)に加算して製造パラメータ(CLAMP1)に対する製造パラメータの補正式が式(7)のように得られる。
ここで計算された更新すべき製造パラメータを新たな製造パラメータとして置き換えるように、記憶手段8bに再格納する。その製造パラメータにより、諸条件を設定して、次の成型作業を行なう(図5のS9)。後続の射出成型の作業では、また図5に示した、工程S4からS10を繰り返し、徐々に適切なパラメータに収束をさせていく。最初の補正値は初期設定値としての製造パラメータに加算したが、後続の射出成型での更新すべき設計パラメータの計算および決定の方法では、決定した製造パラメータ変化量を補正値として決定し後、製造パラメータの初期設定値ではなく、その後続の射出成型においての、補正値に対応する従前の製造パラメータの初期設定値に加算することになる(図5のS7)。後続の射出成型では、これを繰り返せばよい。
すなわち、製造パラメータの初期値は良い品質のものが得られたときの製造パラメータであって、これについて、ユーザが製造した実際の製品に生じた不具合から、自動的かつ簡易に、製造パラメータの微調整を行うことが可能となる。
本願発明は、ワックス樹脂の射出整形装置に適用することができる。
1 鋳造装置
8 制御装置
10 溶融チャンバ
30 本体部
8 制御装置
10 溶融チャンバ
30 本体部
Claims (10)
- 中空パターンを内部に有する型に樹脂を射出成型して成型品を製造する射出成型装置であって、
射出成型装置の各部を制御するためにユーザにより入力された製造パラメータを格納可能であり、かつ不具合箇所の情報と不具合の種類および程度の情報とに応じて予め設定されている製造パラメータ変化量のデータが格納されている記憶手段と、
射出成型を行って成型品を製造する際に、前記製造パラメータに基づいて、前記射出成型装置の各部を制御する処理部と、
射出成型された前記成型品で発生した不具合箇所の情報と、不具合の種類および程度の情報との入力を喚起させる画面を表示するディスプレイとを備え、
前記処理部は、前記製造パラメータ変化量のデータから、入力された不具合箇所の情報と不具合の種類および程度の情報とに対応する製造パラメータ変化量を決定し、その製造パラメータ変化量を前記製造パラメータに加算すべき補正値とし、
その補正値を前記製造パラメータに加算して新たな製造パラメータとして置き換えて、後続の射出成型を行なうことを特徴とする射出成型装置。 - 請求項1に記載の射出成型装置であって、
前記後続の射出成型おいて、
前記ディスプレイは、その画面上で、前記後続の射出成型で射出成型された成型品で発生した不具合箇所の情報と、不具合の種類および程度の情報との入力を喚起させ、
前記処理部は、前記製造パラメータ変化量のデータから、入力された不具合箇所の情報と不具合の種類および程度の情報とに対応する製造パラメータ変化量を決定し、その製造パラメータ変化量を前記後続の射出成型で使用した製造パラメータに加算すべき補正値とし、
その補正値を前記後続の射出成型で使用した製造パラメータに加算して新たな製造パラメータとして置き換えて、さらに後続の射出成型を行なうことを特徴とする射出成型装置。 - 請求項1または2に記載の射出成型装置であって、
前記入力された不具合箇所の情報と不具合の種類および程度の情報とに対応する前記製造パラメータ変化量が複数特定される場合において、
対応する製造パラメータ毎に、前記製造パラメータ変化量のすべてを加算してその総和を求めて前記補正値とすることを特徴とする射出成型装置。 - 請求項1に記載の射出成型装置であって、
前記ディスプレイに表示される画面は、前記型の箇所を複数の領域に分けて表示したものであって、発生した不具合箇所に応じてその領域を指定可能であることを特徴とする射出成型装置。 - 請求項4に記載の射出成型装置であって、前記画面は、前記領域に対応して、不具合の種類および程度の情報との入力を喚起させるようになっていることを特徴とする射出成型装置。
- ユーザにより入力された製造パラメータに基づいて、中空パターンを内部に有する型に樹脂を射出成型して成型品を製造する射出成型装置の前記製造パラメータの更新方法であって、
前記射出成型装置は、記憶手段とディスプレイとを有し、
不具合箇所の情報と不具合の種類および程度の情報とに応じて予め設定されている製造パラメータ変化量のデータを前記記憶手段に格納する工程と、
前記ディスプレイに、射出成型された前記成型品で発生した不具合箇所の情報と、不具合の種類および程度の情報との入力を喚起させる画面を表示する工程と、
前記製造パラメータ変化量のデータから、入力された不具合箇所の情報と不具合の種類および程度の情報とに対応する製造パラメータ変化量を決定し、その製造パラメータ変化量を前記製造パラメータに加算すべき補正値とする工程と、
その補正値を前記製造パラメータに加算して新たな製造パラメータとして置き換えて、後続の射出成型を行なう工程とを備えることを特徴とする方法。 - 請求項6に記載の方法であって、
前記後続の射出成型おいて、
前記後続の射出成型で射出成型された成型品で発生した不具合箇所の情報と、不具合の種類および程度の情報との入力を喚起させる画面を前記ディスプレイに表示する表示工程と、
前記製造パラメータ変化量のデータから、入力された不具合箇所の情報と不具合の種類および程度の情報とに対応する製造パラメータ変化量を決定し、その製造パラメータ変化量を前記後続の射出成型で使用した製造パラメータに加算すべき補正値とする補正値決定工程と、
その補正値を前記後続の射出成型で使用した製造パラメータに加算して新たな製造パラメータとして置き換えて、さらに後続の射出成型を行なう成型工程とを備えることを特徴とする方法。 - 請求項6または7に記載の方法であって、
前記補正値決定工程において、前記入力された不具合箇所の情報と不具合の種類および程度の情報とに対応する前記製造パラメータ変化量が複数特定される場合において、
対応する製造パラメータ毎に、前記製造パラメータ変化量のすべてを加算してその総和を求めて前記補正値とすることを特徴とする方法。 - 請求項8に記載の方法であって、
前記ディスプレイに表示される画面は、前記型の箇所を複数の領域に分けて表示したものであって、発生した不具合箇所に応じてその領域を指定可能であることを特徴とする方法。 - 請求項9に記載の方法であって、前記画面は、前記領域に対応して、不具合の種類および程度の情報との入力を喚起させるようになっていることを特徴とする方法。
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