(57)【要約】      （修正有）【課題】射出成形の品質を向上できるようにした射出成形システムの提供。【解決手段】射出成形システム１は、第１の金型と第１の射出成形機との組合せを含む製造条件を決定する工程３１と、第１の金型と第１の射出成形機との組合せを用いた第１の生産実績の有無を生産実績記憶部３２を検索することにより確認する工程３３と、第１の生産実績が無い場合に、第１の射出成形機について予め取得された第１の成形機固有情報と、第１の金型と組み合わされた第２の生産実績を持つ第２の射出成形機について予め取得された第２の成形機固有情報と、生産実績記憶部から取得される第２の生産実績とに基づいて、第１の射出成形機と第１の金型との組合せを用いて射出成形するための補正成形条件を作成する工程４３とを備え、作成された補正成形条件を第２の射出成形機に入力させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれがマイクロプロセッサと記憶装置とを含む計算機を一つ以上有して構成される射出成形システムであって、
第１の金型と第１の射出成形機との組合せを含む製造条件を決定する工程と、
前記第１の金型と前記第１の射出成形機との組合せを用いた第１の生産実績の有無を、生産実績記憶部を検索することにより確認する工程と、
前記第１の生産実績が無い場合に、前記第１の射出成形機について予め取得された第１の成形機固有情報と、前記第１の金型と組み合わされた第２の生産実績を持つ第２の射出成形機について予め取得された第２の成形機固有情報と、前記生産実績記憶部から取得される前記第２の生産実績とに基づいて、前記第１の射出成形機と前記第１の金型との組合せを用いて射出成形するための補正成形条件を作成する工程と備え、
前記作成された補正成形条件を前記第２の射出成形機に入力させる、
射出成形システム。
【請求項２】
請求項１に記載の射出成形システムであって、
前記第２の射出成形機が前記補正成形条件にしたがって射出成形した製品の品質検査結果を前記生産実績記憶部に登録させる工程をさらに含む、
射出成形システム。
【請求項３】
請求項２に記載の射出成形システムであって、
成形機固有情報は、任意の成形条件を射出成形機に入力して射出成形させた場合の、前記射出成形機に取り付けられた金型内の所定部位における物理量の実測値と前記任意の成形条件とを関連付けた情報である、
射出成形システム。
【請求項４】
請求項３に記載の射出成形システムであって、
前記物理量は、金型開き量、温度、圧力のうち少なくともいずれか一つを含む、
射出成形システム。
【請求項５】
請求項４に記載の射出成形システムであって、
前記物理量は、冷却後の金型開き量、ピーク圧力、ピーク温度、圧力の最大微分値、温度の最大微分値、圧力の積分値のうち少なくともいずれか一つを含む、
射出成形システム。
【請求項６】
請求項３に記載の射出成形システムであって、
前記物理量は、型締力と温度と速度と圧力とを含み、
前記補正成形条件を作成する工程は、前記第１の成形機固有情報と前記第２の成形機固有情報と前記第２の生産実績とに基づいて、型締力、温度、速度、圧力を所定の順序で補正することにより、前記補正成形条件を作成する、
射出成形システム。
【請求項７】
請求項６に記載の射出成形システムであって、
前記所定の順序とは、型締力、温度、速度、圧力の順である、
射出成形システム。
【請求項８】
請求項１に記載の射出成形システムであって、
前記補正成形条件を作成する工程は、前記第１の金型と前記第１の射出成形機とに関する所定の情報を利用することができ、
前記第１の生産実績が無い場合に、前記第１の成形機固有情報と、前記第２の成形機固有情報と、前記第２の生産実績と、前記所定の情報とに基づいて、前記補正成形条件を作成する、
射出成形システム。
【請求項９】
それぞれがマイクロプロセッサと記憶装置とを含む計算機を一つ以上有して構成され、射出成形機に入力する成形条件を補正する成形条件補正システムであって、
第１の金型と第１の射出成形機との組合せを用いた第１の生産実績が無い場合に起動され、
前記第１の射出成形機について予め取得された第１の成形機固有情報と、前記第１の金型と組み合わされた第２の生産実績を持つ第２の射出成形機について予め取得された第２の成形機固有情報と、前記第２の生産実績とに基づいて、成形条件を補正する、
成形条件補正システム。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の射出成形システムであって、
前記計算機に含まれる所定の計算機は、前記製造条件を決定する工程と、前記第１の生産実績の有無を前記生産実績記憶部を検索することにより確認する工程と、を実行し、
前記計算機に含まれる他の所定の計算機は、前記補正成形条件を作成する工程を実行する、
射出成形システム。
【請求項１１】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の射出成形システムであって、
前記成形機固有情報は、任意の成形条件を射出成形機に入力して射出成形させた場合の、前記射出成形機に取り付けられた金型内の所定部位における物理量の実測値と、前記射出成形機の前記所定部位の前記所定の物理量について解析された解析値との差に基づいて算出された情報である、
射出成形システム。
【請求項１２】
請求項１１の記載の射出成形システムであって、
前記成形機固有情報は、任意の成形条件を射出成形機に入力して射出成形させた場合の、前記射出成形機に取り付けられた金型内の所定部位における物理量の実測値に、前記射出成形機の前記所定部位の前記所定部位における物理量について解析された解析値が一致したときの、前記解析の射出点境界条件における物理量を含む情報である、
射出成形システム。
【請求項１３】
請求項３〜８のいずれか一項に記載の射出成形システムであって、
成形機固有情報は、前記成形機固有情報に加えて、金型内の所定部位の物理量の実測値の圧力とキャビティの投影面積から算出される負荷荷重と、前記任意の成形条件の設定型締め力と、金型内の別の所定部位における型開き量の実測値とを関連付けた情報である、
射出成形システム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の射出成形システムであって、
前記第２の成形機固有情報と、前記第２の生産実績と、前記第１の金型の投影面積とに基づいて、負荷荷重と第２の型開き量を計算する工程と、
前記第１の成形機固有情報と、前記負荷荷重と、前記第２の型開き量とに基づいて、前記第１の射出成形機と前記第１の金型との組合せを用いて射出成形するための補正成形条件のうち、第１の設定型締め力を補正する、
射出成形システム。
【請求項１５】
計算機により、
第１の金型と第１の射出成形機との組合せを含む製造条件を決定する工程と、
前記第１の金型と前記第１の射出成形機との組合せを用いた第１の生産実績の有無を、生産実績記憶部を検索することにより確認する工程と、
前記第１の生産実績が無い場合に、前記第１の射出成形機について予め取得された第１の成形機固有情報と、前記第１の金型と組み合わされた第２の生産実績を持つ第２の射出成形機について予め取得された第２の成形機固有情報と、前記生産実績記憶部から取得される前記第２の生産実績とに基づいて、前記第１の射出成形機と前記第１の金型との組合せを用いて射出成形するための補正成形条件を作成する工程と
を実行し、
前記計算機から前記第２の射出成形機に前記補正成形条件を入力させる、
射出成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形システム、成形条件補正システムおよび射出成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、クラウドサーバで機械パラメータに基づき樹脂流動解析を実行して、最適の射出条件を発生させ、全自動射出成形機に最適の射出条件をダウンロードして射出成形する。特許文献１には、「プラスチック製品の製造方法は、クラウドサーバでアップストリーム末端及びダウンストリーム末端（例えば、機械工場、プロダクトデザイン工場、型流れ解析ソフトウェア工場等）での専門科システム構築を整合して、プラスチック製品のクラウドでの最良の製造解決策を整合する。また、全電気式射出成形機のコントローラは、クラウドサーバからプラスチック製品の最良の製造解決策を取得できる。このため、全電気式射出成形機のスケジュールは減少されるとともに、機械の設置及び調整の経験は体系的に蓄積し利用されることが可能になる。その結果、経験豊かな技術者がなくても製造に悪影響を与えることはなく、また、プラスチック製品の品質を最適化することができる。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５７０９３２８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の方法では、クラウドサーバで機械パラメータに基づいて樹脂の流動を解析することにより、最適の成形条件を生成し、量産成形時の成形条件を得る。したがって、特許文献１では、樹脂の流動解析により最適の成形条件を生成させることが前提となっている。
【０００５】
樹脂の流動解析を製品設計に活用する場合、解析結果から予測される成形品品質が要求仕様を満たすように、成形条件と製品構造および金型構造などを最適化する。しかし、樹脂流動解析では、理論的な最適条件を得るにすぎない。樹脂の流動解析では、用いる材料の物性データベースの精度と、用いる物理モデルと、カタログ上の機械パラメータとしては現れない成形機固有の差（機差）とに起因して、実際の成形と理論的な最適条件との間に予測誤差を生じる。
【０００６】
なぜなら、実際の各射出成形機は、たとえ同一設計の下で製造されていても、わずかながら固有の機差をそれぞれ有しており、その固有の機差が樹脂の挙動に影響を与えるためである。
【０００７】
したがって、特許文献１のように樹脂流動解析のみで量産成形時の最適な成形条件を得ることは容易ではなく、たとえ最適値を見い出したつもりであっても、実際の成形における最適値とは異なる可能性がある。実際には、樹脂流動解析で得られた最適の成形条件を参考にして、実際に得られる成形品品質を確認しながら、量産成形時の成形条件を調節する必要がある。この成形条件の調整作業は、或る成形機で量産実績のある金型を用いて、他の成形機で成形を行う場合も、各成形機間に機差があるため、必要となる。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、その目的は射出成形の品質を向上できるようにした射出成形システム、成形条件補正システムおよび射出成形方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決すべく、本発明に従う射出成形システムは、それぞれがマイクロプロセッサと記憶装置とを含む計算機を一つ以上有して構成される射出成形システムであって、第１の金型と第１の射出成形機との組合せを含む製造条件を決定する工程と、第１の金型と第１の射出成形機との組合せを用いた第１の生産実績の有無を生産実績記憶部を検索することにより確認する工程と、第１の生産実績が無い場合に、第１の射出成形機について予め取得された第１の成形機固有情報と、第１の金型と組み合わされた第２の生産実績を持つ第２の射出成形機について予め取得された第２の成形機固有情報と、生産実績記憶部から取得される第２の生産実績とに基づいて、第１の射出成形機と第１の金型との組合せを用いて射出成形するための補正成形条件を作成する工程とを備え、作成された補正成形条件を第２の射出成形機に入力させる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、第１の金型と第１の射出成形機との組合せによる第１の生産実績が無い場合であっても、第１の金型と第２の射出成形機との組合せによる第２の生産実績があるならば、第１の射出成形機についての第１の成形機固有情報と、第２の射出成形機についての第２の成形機固有情報と、第２の生産実績とに基づいて、第１の射出成形機と第１の金型との組合せを用いて射出成形するための補正成形条件を作成し、作成された補正成形条件を第２の射出成形機に入力させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】射出成形システムの機能ブロック図である。
【図２】射出成形システムの実現に使用できる計算機のハードウェア構成およびソフトウェア構成を示す説明図である。
【図３】射出成形機の構成を示す断面図である。
【図４】射出成形方法を示すフローチャートである。
【図５】本実施例の効果を確認するための実験の概略を示す説明図である。
【図６】成形機固有情報を取得する方法を示すブロック図である。
【図７】保圧の設定値とピーク圧力との関係が成形機ごとに相違する様子を示すグラフである。
【図８】樹脂温度とピーク樹脂温度との関係が成形機ごとに相違する様子を示すグラフである。
【図９】金型の開き量の時間変化を示すグラフである。
【図１０】保圧の設定値と金型の開き量の残存量との関係を示すグラフである。
【図１１】補正成形条件を生成する処理を示すフローチャートである。
【図１２】金型内センサから得られる物理量の特徴量と、補正される成形条件との相関関係を示す表である。
【図１３】第２実施例に係る射出成形システムの計算機構成を示す説明図である。
【図１４】第３実施例に係る射出成形システムの計算機構成を示す説明図である。
【図１５】第４実施例に係る射出成形システムの機能ブロック図である。
【図１６】射出成形システムの実現に使用できる計算機のハードウェア構成およびソフトウェア構成を示す説明図である。
【図１７】成形機固有情報を取得する方法を示すブロック図である。
【図１８】射出点境界条件の補正方法を示すフローチャートである。
【図１９】第５実施例に係り、成形機固有情報を取得する方法を示すブロック図である。
【図２０】設定型締力と負荷荷重に対する、最大型開き量の実験値と曲面多項式モデルによる回帰分析の結果とを示すグラフである。
【図２１】図１１中のステップＳ６１の詳細を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。本実施形態では、製造条件として第１の金型および第１の射出成形機を決定する工程と、第１の金型による生産実績の有無を判定する工程と、第１の金型と第１の射出成形機との組合せによる生産実績の有無を判定する工程と、第１の金型による生産実績はあるが、第１の金型と第１の射出成形機との組合せによる生産実績が無い場合に、第１の射出成形機について予め取得された第１の成形機固有情報と、第１の金型との組合せによる生産実績のある第２の射出成形機について予め取得された第２の成形機固有情報と、第１の金型と第２の射出成形機との組合せによる生産実績とに基づいて、第１の金型と第１の射出成形機との組合せによる射出成形を実現するための補正成形条件を作成する工程とを有する。作成された補正成形条件は、第１の射出成形機へ入力されて、射出成形が実行される。
【００１３】
本実施形態によれば、或る射出成形機で量産実績のある金型を用いて他の射出成形機で成形する場合に、良品が得られる量産実績と予め取得された成形機固有情報とに基づき、適切な成形条件を得ることができる。
【００１４】
すなわち、本実施形態では、或る射出成形機において生産実績（または量産実績）のある金型を用いて他の射出成形機で成形する場合に、生産実績と予め取得された成形機固有情報とに基づき射出条件を補正することにより、良好な射出成形製品を得る。
【００１５】
本実施形態では、成形機固有情報として、射出成形機に固有の機差に対応する物理量をあらかじめ取得して、射出成形機に対応付けて記憶させておく。本実施形態では、或る金型と射出成形機との組合せによる生産実績の有無を判定し、生産実績が無かった場合に、生産実績と予め取得された成形機固有情報とから、補正成形条件を生成する。本実施形態に係る射出成形方法では、補正成形条件を用いることにより、製造条件で定義された金型と射出成形機との組合せによる射出成形を実現できる。
【００１６】
したがって、本実施形態によれば、或る射出成形機で生産実績のある金型を用いて他の射出成形機で成形を行う場合において、良品が得られる生産実績と予め取得された成形機固有情報とに基づき、従来よりも適切な射出成形条件を得ることができる。これにより、例えば、或る拠点で生産していた金型を他の拠点に移して生産する場合、熟練作業者による条件設定が不要となり、生産リードタイムの短縮と成形品品質の向上とを実現することができる。
【００１７】
なお、本実施形態では、射出成形に関する物理量として金型開き量、速度、圧力および温度を例に挙げて説明するが、それら物理量は或る所定の値であってもよいし、値の時間変化を示すカーブ（特性線）であってもよい。
【実施例１】
【００１８】
図１〜図１２を用いて第１実施例を説明する。図１は、射出成形システム（または射出成形方法）１の機能ブロック図である。
【００１９】
射出成形システム１は、例えば、生産管理システム２と、製造実行システム３と、成形条件補正システム４と、製造工場５を含む。以下に述べる射出成形システム１の各機能の一部または全部は、ソフトウェアとして構成してもよいし、ソフトウェアとハードウェアとの協働として実現してもよいし、固定的な回路を有するハードウェアを用いて実現してもよい。それら機能の少なくとも一部を、一部の回路を変更可能なハードウェアを用いて実現してもよい。生産管理システム２、製造実行システム３、および製造工場５の有する機能の少なくとも一部を、オペレータが手動で実行してもよい。
【００２０】
生産管理システム２は、生産計画を管理するシステムであり、少なくとも生産計画管理部２１を含む。生産計画管理部２１は、受注状況および在庫状況に合わせて、生産仕様、数量、および時期などを含む生産計画を生成する機能である。
【００２１】
製造実行システム３は、製造工場５に対して生産実行を指示するシステムである。製造実行システム３は、生産管理システム２により生成された生産計画に基づいて、製造条件と成形条件を決定し、製造条件と成形条件を含む生産指示を製造工場５へ送る。製造条件は、例えば、生産（射出成形）に用いる射出成形機を特定する情報、生産に使用する金型を特定する情報、生産に使用する材料を特定する情報、生産する成形品の数量、生産時期などを含む。
【００２２】
製造実行システム３について説明する。製造実行システム３は、例えば、製造条件決定部３１と、生産実績記憶部３２と、生産実績取得部３３と、製造実行指示部３４と、補正成形条件取得部３５と、生産実績学習部３６とを備える。
【００２３】
製造条件決定部３１は、生産管理システム２の生産計画管理部２１より生成される生産計画に基づいて、上述の製造条件を決定する機能である。製造条件決定部３１は、製造条件に関する情報を成形条件補正システム４に送信することができる。製造条件に関する情報は、第１の金型と第１の射出成形機とに関する所定の情報を含むことができる。所定の情報は、例えば、第１の金型の容量、第１の金型のランナー構成を含む。所定の情報として、さらに例えば、第１の射出成形機の制御モード（ＰＩＤ（Proportional-Integral-Differential）、設定値等）が含まれてもよい。なお、製造条件決定部３１は、第１の金型のＣＡＤ（Computer Aided Design）データと、第１の射出成形機の仕様データおよび設定データとのうち、いずれか一方または両方を「所定の情報」として成形条件補正システム４へ送信することもできる。成形条件補正システム４は、製造条件決定部３１から受信した情報を成形機固有情報４１に格納させる。
【００２４】
生産実績記憶部３２は、生産実績を記憶する機能である。本実施例において、生産実績とは、射出成形機と金型との組み合わせに対して、良好な成形品品質が得られることが確認された成形条件のことを示す。
【００２５】
生産実績取得部３３は、生産実績記憶部３２から生産実績を取得する機能である。生産実績取得部３３は、製造条件決定部３１により決定された金型（以下、第１の金型とする）による生産実績と、製造条件決定部３１により決定された射出成形機（第１の射出成形機とする）と第１の金型との組合せにおける生産実績とを、生産実績記憶部３２から読み出して取得する。
【００２６】
生産実績取得部３３は、第１の金型による生産実績が無い場合、製造実行指示部３４に対して、成形条件出しを要求する。成形条件出しの要求とは、製造工場５において、適切な成形条件を探索するように指示することを意味する。製造工場５は、入力された製造条件にしたがって、各種パラメータを変えながら適切な成形条件を見つける。
【００２７】
第１の射出成形機と第１の金型との組合せによる生産実績が有る場合、生産実績取得部３３は、生産実績記憶部３２から取得した生産実績を製造実行指示部３４へ出力する。第１の金型による生産実績は有るが、第１の射出成形機と第１の金型との組合せによる生産実績が無い場合、生産実績取得部３３は、補正成形条件取得部３５に対して補正成形条件の取得を指示する。
【００２８】
補正成形条件取得部３５は、成形条件補正システム４より、製造条件決定部３１により決定された第１の射出成形機と第１の金型との組合せによる補正成形条件を取得する機能である。
【００２９】
補正成形条件取得部３５は、成形条件補正システム４に補正成形条件の生成を要求し、成形条件補正システム４で生成された補正成形条件を取得する機能である。補正成形条件取得部３５は、補正成形条件作成に必要な基礎的情報を成形条件補正システム４に送ることにより、成形条件補正システム４から補正成形条件を取得する。
【００３０】
補正成形条件の生成に必要な基礎的情報には、例えば、製造条件決定部３１により決定された第１の射出成形機および第１の金型と、第１の金型との組合せによる生産実績のある他の射出成形機（以下、第２の射出成形機とする）と、第２の射出成形機と第１の金型の組合せによる生産実績（第２の生産実績）とが含まれる。
【００３１】
補正成形条件取得部３５は、成形条件補正システム４から補正成形条件を取得すると、、取得された補正成形条件を製造実行指示部３４へ出力する。
【００３２】
製造実行指示部３４は、製造工場５に製造実行を指示する機能である。なお、製造実行を生産と呼ぶこともできる。製造実行指示には、例えば、生産実績取得部３３により入力される成形条件出し要求または生産実績と、補正成形条件取得部３５により取得される補正成形条件のうちいずれか一つと、製造条件決定部３１により決定される製造条件とが含まれる。
【００３３】
生産実績学習部３６は、製造工場５において良好な成形品品質が得られることが確認された成形条件を、生産実績記憶部３２へ記録させる機能である。生産実績学習部３６は、製造工場５の品質検査部５３から取得される、成形品の品質結果を示す情報に基づいて、所定基準以上の品質が得られた成形条件を生産実績記憶部３２に登録する。
【００３４】
成形条件補正システム４について説明する。成形条件補正システム４は、製造実行システム３から入力された生産実績と予め取得された成形機固有情報とに基づいて、成形条件を補正する機能である。補正された成形条件を補正成形条件と呼ぶ。
【００３５】
本実施例における成形機固有情報とは、各射出成形機に固有の情報であり、射出成形機の型番と仕様だけでなく、射出成形機に固有の機差を含む。
【００３６】
本実施例における機差とは、複数の射出成形機に同一の成形条件が入力される場合において、入力された成形条件と金型内の所定の位置における物理量との差異である。
【００３７】
金型内の所定の位置は、例えば、金型の樹脂流入口などである。物理量には、例えば、樹脂の圧力、樹脂の温度、樹脂の速度、樹脂の材料物性、および金型の開き量（型開き量）が含まれる。材料物性とは、例えば、樹脂の密度、樹脂の粘度、樹脂の繊維長の分布（強化繊維含有材料の場合）などである。機差は、図３で後述する射出成形機５０の構成の差異に由来するほかに、例えば、圧力制御または温度制御などの制御アルゴリズム（制御モード、設定値）の差異、図示せぬ金型温度調節機などの付帯設備の差異など、に起因して生じると考えられる。
【００３８】
成形条件補正システム４について説明する。成形条件補正システム４は、例えば、成形機固有情報記憶部４１と、成形機固有情報取得部４２と、成形条件補正部４３と、成形機固有情報学習部４４とを含む。
【００３９】
成形機固有情報記憶部４１は、各射出成形機について予め取得される成形機固有情報を記憶する機能である。
【００４０】
成形機固有情報取得部４２は、製造実行システム３から指定された射出成形機の成形機固有情報などを、成形機固有情報記憶部４１から取得する機能である。成形機固有情報取得部４２は、第１の射出成形機の成形機固有情報（第１の成形機固有情報）と第２の射出成形機の成形機固有情報（第２の成形機固有情報）とを、製造実行システム３の補正成形条件取得部３５から取得し、これら取得された各成形機固有情報を成形条件補正部４３へ出力する。成形機固有情報取得部４２は、生産実績取得部３３が生産実績記憶部３２から取得した生産実績も補正成形条件取得部３５を介して受け取り、受け取った生産実績を成形条件補正部４３に渡すこともできる。
【００４１】
成形条件補正部４３は、成形機固有情報取得部４２から入力される情報に基づいて、成形条件を補正する機能である。成形条件補正部４３は、成形機固有情報取得部４２から入力される、前記第１の成形機固有情報と、第２の成形機固有情報と、第２の射出成形機と第１の金型の組合せによる生産実績とに基づいて成形条件を補正することにより、補正成形条件を生成する機能である。成形条件補正部４３は、生成された補正成形条件を、製造実行システム３の補正成形条件取得部３５に送る。
【００４２】
成形機固有情報学習部４４は、射出成形機構５０または金型に設けられたセンサ５７からのデータ（センシングデータ）に基づいて、物理量の特徴量を抽出し、この特徴量を機差情報として成形機固有情報記憶部４１へ記憶させる機能である。すなわち、成形機固有情報学習部４４は、製造工場５から得られた射出成形プロセス５４〜５６中のセンシングデータから特徴量を抽出し、抽出された特徴量を機差情報として成形機固有情報記憶部４１へ記憶させる。
【００４３】
製造工場５について説明する。製造工場５は、製造実行システム３からの製造実行指示を受けて、射出成形プロセス５４〜５６のいずれか一つまたは複数を実行する。図１では、射出成形を「ＩＭ」と略記する場合がある。
【００４４】
製造工場５は、例えば、製造実行部５１と、複数台の射出成形機５０（図３で後述）と、複数台の金型（図３で後述）と、成形条件作成部５２と、成形品品質検査部５３とを有する。以下、成形品品質検査部５３を品質検査部５３と略記する場合がある。
【００４５】
製造実行部５１は、製造実行システム３の製造実行指示部３４から入力される製造条件に基づいて、射出成形プロセスを実行する。製造実行部５１は、補正成形条件を入力された場合、製造条件中で指示された射出成形機と金型との組合せに対して補正成形条件を入力することにより、射出成形プロセス５４を実行する。すなわち、射出成形プロセス５４は、補正成形条件に基づいて射出成形するプロセスである。
【００４６】
製造実行部５１は、生産実績を入力された場合、指示された射出成形機と金型との組合せに対して生産実績を入力することにより、射出成形プロセス５５を実行する。すなわち、射出成形プロセス５５は、指定された射出成形機と金型との組合せを用いて、良品生産の実績のある成形条件で行われる射出成形プロセスである。
【００４７】
製造実行部５１は、成形条件出し要求を入力された場合、成形条件作成部５２に成形条件出しの指示を出す。成形条件作成部５２は、製造実行部５１から成形条件出し要求を受け取ると、安定して良品が得られる最適な成形条件を導出する。成形条件を導出する際に、予め樹脂の流動を解析し、大よその成形条件を見出しておくことにより、成形条件出しの時間を短縮することができる。品質検査部５３において、導出された成形条件にしたがって安定して良品が得られることを確認できた場合、導出した最適な成形条件を入力して射出成形プロセス５６を実行する。すなわち、射出成形プロセス５６は、成形条件を導出し、その導出された成形条件にしたがって射出成形するプロセスである。
【００４８】
品質検査部５３は、射出成形プロセスで得られた成形品の品質の良否を判定する機能である。成形品品質は、例えば、寸法、反り量、バリ、傷、光沢、色彩などに基づいて評価される。成形品の品質検査は、自動的に行われてもよいし、検査員により手動で行われてもよいし、半自動で行われてもよい。
【００４９】
品質検査部５３は、成形品の品質が良好であった場合、製造条件と、射出成形機と金型との組合せと、成形条件と、成形品品質の検査結果とを、製造実行システム３の生産実績学習部３６へ出力する。
【００５０】
なお、本実施例に係る成形機固有情報は、予め製造工場５が保有する各射出成形機および金型に搭載されたセンサ５７により、金型内の所定の位置における物理量を測定して、成形条件補正システム４に出力することにより取得される。
【００５１】
図２は、本実施例の射出成形システム１の実現に使用することができる計算機１０の構成例を示す。ここでは、一つの計算機１０から射出成形システム１を実現する場合を説明するが、これに限らず、複数の計算機を連携させることにより一つまたは複数の射出成形システム１を構築することもできる。また、上述の通り、生産管理システム２、製造実行システム３、および製造工場５は、専用のソフトウェアやハードウェアを用いず、各機能の一部または全部をオペレータが実施することで、射出成形システム１を実現することもできる。
【００５２】
後述する他の実施例のように、成形条件補正システム４を、クラウドサーバ上で機能するソフトウェアとして構築し、複数のユーザと共有することもできる。この場合、成形機固有情報記憶部４１に記録されている成形機固有情報を複数のユーザ間で共有することができる。この場合は、ユーザ数が増加すると、他のユーザが取得した成形機固有情報を活用して補正成形条件を取得できるケースが増えるため、成形機固有情報を取得する工数を短縮できる。
【００５３】
計算機１０は、例えば、演算装置１１、メモリ１２、記憶装置１３、入力装置１４、出力装置１５、通信装置１６、媒体インターフェース部１７を備えており、それら各装置１１〜１７は通信経路ＣＮ１により接続されている。通信経路ＣＮ１は、例えば、内部バス、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）などである。
【００５４】
演算装置１１は、例えばマイクロプロセッサなどから構成されている。演算装置１１は、記憶装置１３に記憶されたコンピュータプログラムをメモリ１２に読み出して実行することにより、射出成形解析システム１としての各機能２１、３１〜３６、４１〜４４、５１、５２、６０を実現する。
【００５５】
記憶装置１３は、コンピュータプログラムとデータとを記憶する装置であり、例えば、フラッシュメモリまたはハードディスクなどの書き換え可能な記憶媒体を有する。記憶装置１３には、オペレータにＧＵＩ（Graphical User Interface）を提供するＧＵＩ部６０を実現するためのコンピュータプログラムと、上述した各機能２１、３１〜３６、４１〜４３、５１、５２を実現するためのコンピュータプログラムとが格納される。
【００５６】
入力装置１４は、オペレータが計算機１０に情報を入力する装置である。入力装置１４としては、例えば、キーボード、タッチパネル、マウスなどのポインティングデバイス、音声指示装置（いずれも不図示）などがある。出力装置１５は、計算機１０が情報を出力する装置である。出力装置１５としては、例えば、ディスプレイ、プリンタ、音声合成装置（いずれも不図示）などがある。
【００５７】
通信装置１６は、外部の情報処理装置と計算機１０とを通信経路ＣＮ２を介して通信させる装置である。外部の情報処理装置としては、図示せぬ計算機のほかに、外部記憶装置１９がある。計算機１０は、外部記憶装置１９に格納されたデータ（成形機固有情報、生産実績など）およびコンピュータプログラムを読み込むことができる。計算機１０は、記憶装置１３に記憶されたコンピュータプログラムおよびデータの全部または一部を、外部記憶装置１９に送信して記憶させることもできる。
【００５８】
媒体インターフェース部１７は、外部記録媒体１８に読み書きする装置である。外部記録媒体１８としては、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、メモリカード、ハードディスクなどがある。外部記録媒体１８から記憶装置１３に対してコンピュータプログラムおよびデータを転送させることもできるし、記憶装置１３に記憶されたコンピュータプログラムおよびデータの全部または一部を外部記録媒体１８に転送して記憶させることもできる。
【００５９】
図３は、射出成形機５０の概要を示す。図３を用いて、射出成形プロセスの各過程を説明する。本実施例において、成形現象とは、射出成形プロセスにおいて生じる一連の現象を示す。本実施例では、射出成形プロセスを、計量および可塑化過程と、射出および保圧過程と、冷却過程と、取出過程とに大別する。
【００６０】
計量および可塑化過程では、可塑化用モータ５０１を駆動力としてスクリュー５０２を後退させ、ホッパー５０３から樹脂ペレット５０４をシリンダ５０５内へ供給する。そして、ヒータ５０６による加熱とスクリュー５０２の回転とにより、樹脂を可塑化させて均一な溶融状態とする。スクリュー５０２の背圧および回転数の設定により、溶融樹脂の密度と強化繊維の破断度合いとが変化する。これらの変化は成形品品質に影響する。
【００６１】
射出および保圧過程では、射出用モータ５０７を駆動力としてスクリュー５０２を前進させ、ノズル５０８を介して溶融樹脂を金型５０９内へ射出する。金型５０９内に射出された溶融樹脂には、金型５０９の壁面からの冷却と、流動に起因するせん断発熱とが並行して作用する。すなわち溶融樹脂は、冷却作用と加熱作用を受けながら、金型５０９のキャビティ内へ向けて流動する。
【００６２】
金型５０９に溶融樹脂を充填した後、溶融樹脂の冷却に伴う体積収縮分を、保圧をかけて金型５０９に供給する。ここで、射出中の圧力および保圧中の圧力に対して、金型５０９を閉じておく力である型締力が小さい場合は、溶融樹脂の固化後に微少な金型開きが生じてしまい、その微少な隙間により成形品品質が影響を受ける。
【００６３】
冷却過程では、一定温度に保持された金型５０９により、溶融樹脂が固化温度以下に冷却される。この冷却過程において発生する残留応力は、成形品の品質に影響を与える。残留応力は、金型内での流動により生じる材料物性の異方性、保圧による密度分布、成形収縮率の不均等に伴って発生する。
【００６４】
取出過程では、金型５０９を開閉するモータ５１１を駆動力として型締機構５１２を駆動させることにより、金型５０９を開く。そして、突き出し用モータ５１３を駆動力としてエジェクタ機構５１４を駆動させることにより、固化した成形品を金型５０９内から取り出す。その後、次のショットに向けて金型５０９は閉じられる。成形品を金型５０９から取り出す場合において、十分な突き出し力が成形品に均等に作用しなかったときには、成形品に残留応力が残ってしまい、成形品の品質に影響する。
【００６５】
射出成形機５０において、ロードセル５１０による圧力値が、入力された成形条件内の圧力値へ近づくように圧力制御される。シリンダ５０５の温度は、複数のヒータ５０６により制御される。スクリュー５０２の形状とシリンダ５０５の形状とノズル５０８の形状とによって、射出成形機毎に異なる圧力損失が生じる。これにより、金型５０９の樹脂流入口における圧力は、射出成形機に入力された成形条件に示される圧力よりも低い値となる。さらに、ヒータ５０６の配置とノズル部における樹脂のせん断発熱とに起因して、金型５０９の樹脂流入口における樹脂温度は、射出成形機に入力された成形条件に示される樹脂温度と異なる場合がある。射出機構の構成（スクリュー５０２の形状、シリンダ５０５の形状、ノズル５０８の形状、ヒータ５０６の配置など）は、射出成形機によって異なる。したがって、金型５０９の樹脂流入口における溶融樹脂の物理量が等しくなるように、成形条件を補正することにより、異なる射出成形機を用いても同じ成形品品質を得ることができる。
【００６６】
成形品の品質は、形状特性（重量、長さ、厚さ、ヒケ、バリ、反りなど）と、外観不良などの表面特性（ウェルド、シルバー、焼け、白化、傷、気泡、剥離、フローマーク、ジェッティング、色・光沢など）と、機械的・光学特性（引張強度、耐衝撃性など）とで評価される。
【００６７】
形状特性は、射出および保圧過程と冷却過程とにおける、圧力および温度の履歴と型締力とに強い相関がある。表面特性は、発生する現象に対してそれぞれ発生要因が異なるが、例えばフローマークおよびジェッティングは、射出過程における樹脂の温度と速度とに強い相関がある。機械的および光学的特性は、例えば引張強度の場合、破壊試験での評価が必要になるため、重量などの相関する他の品質指標で評価されることが多い。
【００６８】
成形条件には、射出成形プロセスの各過程に対応したパラメータが設定される。計量および可塑化過程については、計量位置、サックバック、背圧、背圧速度、および回転数などが設定される。射出および保圧過程については、圧力と温度と時間と速度とがそれぞれ設定される。射出および保圧過程については、射出と保圧とを切り替えるスクリュー位置（ＶＰ切替位置）と、金型５０９の型締め力も設定される。冷却過程については、保圧後の冷却時間が設定される。温度に関するパラメータとして、複数のヒータ５０６の温度、および金型５０９を冷却するための冷媒の温度および流量となどが設定される。
【００６９】
図４は、射出成形システム１により行われる射出成形方法の例を示すフローチャートである。図中、射出成形機を成形機と略記する。さらに、図４中では、第１の金型を決定された金型と、第１の射出成形機を決定された成形機と、表現する。
【００７０】
生産管理システム２は、ＧＵＩ部６０により実現される生産計画管理部２１から、生産計画を決定するための情報である受注状況と在庫状況などを取得する（Ｓ１）。例えば、オペレータは、ＧＵＩ上に表示された受注状況や在庫状況から、最適な生産仕様、数量、および時期を決定し、生産計画を生成する（Ｓ１）。あるいは、ロジスティクス全体を最適化するための数理計画モデルとアルゴリズムとを導入することにより、自動的に生産計画を生成することもできる。
【００７１】
製造実行システム３は、ＧＵＩ部６０により実現される製造条件決定部３１から、生産生産計画を取得し、製造条件を決定する（Ｓ２）。例えば、オペレータは、生産計画と製造工場５の射出成形機の稼働状況とから、最適な第１の射出成形機と第１の金型との組合せなどを決定する。あるいは、生産効率を最適化するための数理計画モデルとアルゴリズムとを導入することにより、自動的に製造条件を決定することもできる。
【００７２】
生産実績取得部３３は、生産実績記憶部３２に記録された、ステップＳ２で決定された第１の金型による生産実績を参照し、生産実績の有無を判定する（Ｓ３）。第１の金型による生産実績がない場合（Ｓ３：ＮＯ）、生産実績取得部３３は、製造実行指示部３４に成形条件出し要求を出力する（Ｓ４）。第１の金型による生産実績がある場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、ステップＳ５へ移る。
【００７３】
製造実行指示部３４は、生産実績取得部３３から成形条件出し要求が入力された場合、製造工場５に成形条件出しの指示を出す（Ｓ４）。例えば、成形条件作成部５２において、オペレータは、ＧＵＩ部６０により実現される製造実行部５１から、成形条件出しの指示を確認する。そして、オペレータは、第１の射出成形機と第１の金型との組合せによる射出成形プロセスを実施することにより、安定して良品が得られる最適な成形条件を導出する（Ｓ４）。なお、ステップＳ４では、予め樹脂流動解析により理論上で最適な成形条件を導出しておくことで、成形条件出しにおける射出成形プロセスの繰り返し回数（試行錯誤の回数）を低減することができる。
【００７４】
生産実績取得部３３は、生産実績記憶部３２に記録された、ステップＳ２で決定された第１の射出成形機と第１の金型との組合せによる生産実績を参照し、生産実績の有無を判定する（Ｓ５）。第１の射出成形機と第１の金型との組合せによる生産実績がある場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、生産実績取得部３３は、取得した生産実績を製造実行指示部３４に出力する（Ｓ７）。第１の射出成形機と第１の金型との組合せによる生産実績がない場合（Ｓ５：ＮＯ）、生産実績取得部３３は、補正成形条件取得部３５に補正成形条件の取得を指示する（Ｓ５）。
【００７５】
補正成形条件取得部３５は、製造条件決定部３１により決定された第１の射出成形機と、第１の金型と、第１の金型との組合せによる生産実績のある第２の射出成形機と、第２の射出成形機と第１の金型の組合せによる生産実績とを、成形条件補正システム４に入力して、補正成形条件を作成させる（Ｓ６）。補正成形条件取得部３５は、作成された補正成形条件を製造実行指示部３４に出力する（Ｓ６）。
【００７６】
製造実行システム３は、ＧＵＩ部６０により実現される製造実行指示部３４から、ステップＳ２で決定された製造条件と、ステップＳ５で入力された生産実績あるいはステップＳ６で入力された補正成形条件とを含む製造実行指示を、製造工場５に対して出力する（Ｓ７）。
【００７７】
例えば、オペレータは、決定された製造条件と生産実績あるいは補正成形条件とを確認し、内容に問題が無ければ、製造工場５に製造実行指示を与えることができる。あるいは、オペレータが、決定された生産実績あるいは補正成形条件の内容を確認しなくても、機差が補正された成形条件を提供することができる。
【００７８】
オペレータは、ＧＵＩ部６０により実現される製造実行部５１を介して、製造実行指示の内容を確認し、指示された射出成形機と金型と成形条件との組合せにしたがって射出成形プロセスを実行させる（Ｓ７）。
【００７９】
成形品品質検査部５３は、ステップＳ４またはステップＳ７で実施された、射出成形プロセスにより得られた成形品品質が良好であった場合、例えば製造条件、射出成形機と金型の組合せ、成形条件、成形品品質の検査結果を、生産実績学習部３６に登録させる（Ｓ８）。生産実績学習部３６への情報登録には、ＧＵＩ部６０を用いることができる。これにより、次回以降、製造条件として同じ射出成形機と金型の組合せが決定された場合には、生産実績記憶部３２に記憶された生産実績に基づいて製造することができる。
【００８０】
図５は、本実施例による効果を検証する実験例６の概要を示す。図５の上側には、実験状況が示されている。図５の下側には、実験結果の表６５が示されている。表６５は、検証実験における成形条件の入力値の一部と評価結果とを含む。
【００８１】
図５の上側に示す金型構造６０は、スプルー６１から２点のサイドゲート方式でキャビティ内へ樹脂が流入する構造である。実際の成形実験では、ランナーのセンサ配置部６２に圧力センサおよび樹脂温度センサ（いずれも不図示）を配置した。さらに、キャビティ６３の中心部のセンサ配置部６４に金型位置センサ（不図示）を配置した。
【００８２】
そして、本実験例６では、成形現象として、キャビティ６３内の圧力および温度の時間変化を取得した。さらに本実験例６では、金型開き量の時間変化を取得した。
【００８３】
本実験例６で得られたデータのうち、圧力センサのピーク値（図中、ピーク圧力）と温度センサのピーク値（図中、ピーク樹脂温度）とを「特徴量」として取得した。成形品品質の指標として、得られた成形品の重量を測定した。成形に使用する材料は、ポリプロピレンを用いた。射出成形機は、最大型締力５５ｔおよびスクリュー径２５ｍｍの電動射出成形機（以下、成形機ＩＭＢ）と、最大型締力５０ｔおよびスクリュー径２６ｍｍの電動射出成形機（以下、成形機ＩＭＡ）とを用いた。
【００８４】
成形機ＩＭＡと成形機ＩＭＢとに同じ成形条件を入力した場合と、予め取得した成形機固有情報を元に成形機ＩＭＢに対する補正成形条件を作成して入力した場合との、合計３通りで実験した。
【００８５】
なお、成形機ＩＭＡのスクリュー６０２径と成形機ＩＭＢのスクリュー径とが異なるため、射出速度は射出率が等しくなるように換算して入力した（成形機ＩＭＡの射出速度は３２．４ｍｍ／ｓであるのに対し、成形機ＩＭＢの射出速度は３０ｍｍ／ｓとした。いずれも射出率は１７．２ｃｍ３／ｓとなる。）。計量・可塑化過程に関するパラメータも同様に換算して入力した。
【００８６】
図５の下側に示す表６５を参照し、成形機ＩＭＡと成形機ＩＭＢに同じ成形条件を入力した場合を比較する。成形機ＩＭＢの方が、ピーク圧力とピーク樹脂温度が低かった。一方、成形機ＩＭＡに補正成形条件を入力した場合、表６５の右側に示すように、補正後の成形機ＩＭＡと成形機ＩＭＢとの間では、ピーク圧力とピーク樹脂温度の差はほぼ無くなった。これに伴って、成形機ＩＭＡと成形機ＩＭＢとで得られた成形品の重量誤差は、補正の前後で０．６５％向上した。これは、予め取得した成形機固有情報に基づいて、保圧と樹脂温度とを補正した補正成形条件を射出成形機ＩＭＡへ入力することにより得られた結果である。
【００８７】
図６は、射出成形機の成形機固有情報を取得する方法の例を示すブロック図である。図６に示す成形機固有情報の取得方法は、図５でも述べた通り、所定の位置に所定の物理量を計測するセンサが設けられた「センサ付き金型」あるいは「センサ内蔵金型」を用いることにより実現される。
【００８８】
まず任意の成形条件７０１を、実際の射出成形機７０２へ入力することにより、金型内の所定部位における物理量を取得する。ここで、射出成形機７０２は、図３で述べた射出成形機５０に対応する。
【００８９】
成形条件７０１は、単一である必要はなく、複数であってもよい。成形品品質として良品が得られる範囲内において、種々の成形条件で物理量を取得することができる。
【００９０】
射出成形機の機差は、樹脂温度または保圧の設定値によって異なりうるため、単一の成形条件において取得しても、有効でない場合がある。成形条件７０１としては、ゲートシール後に保圧を完了する条件としていることが好ましい。保圧時間が不十分で、ゲートシールする前に保圧を完了する場合、ゲート部から樹脂が逆流して、成形品の充填密度が低下するおそれがあるためである。この場合、成形品品質との相関の評価が難しい。
【００９１】
実際の射出成形機７０２において成形現象を取得するために、成形機内センサ７０５または金型内センサ７０６を用いる方法がある。成形機内センサ７０５の例は、図３に示すロードセル５１０である。
【００９２】
成形機内センサ７０５を用いる場合、例えば金型７０３を装着せずに射出するエアーショットを行い、そのときのロードセル５１０の出力を観測することにより、射出機構による圧力損失を間接的に測定する。あるいは、ノズル部にセンサを搭載して、金型に流入する少し前の、樹脂の状態を測定する。また、樹脂温度を測定する場合、エアーショットにより得られた樹脂の温度を温度計などで直接測定することもできる。
【００９３】
金型内センサ７０６を用いる場合、金型７０３内の任意の位置にセンサを配置することにより、金型７０３内の成形現象を直接測定して、物理量の実測値７０８を取得することができる。なお、成形品７０４の品質は、製品品質検査７０７により取得できる。
【００９４】
得られた物理量から、特徴量が取得される（７０９）。得られた物理量は、いずれも射出成形プロセス中の時間変化として取得されるため、直接評価することは難しい。そこで、本実施例では、物理量の時間変化から、成形品品質に影響しうる特徴量を取得することにより、射出成形機７０２の機差の定量的な評価を可能とする。
【００９５】
本実施例では、得られた特徴量と最初に入力した任意の成形条件を関連付けて、成形機固有情報データベース７１０に記録する。成形機固有情報データベース７１０は、図１の成形機固有情報記憶部４１に対応する。
【００９６】
図７、図８、図９、図１０を用いて、図５で述べた実験例の測定結果を説明する。図７および図８は、金型内センサ７０６を用いて物理量の実測値を取得した場合の、金型構造６０における測定結果である。
【００９７】
上述の通り、本実験では、ランナーのセンサ配置部６２における圧力センサのピーク値と樹脂温度センサのピーク値とを取得した。菱形の測定点で示す「成形機ＩＭＡ」は、上述の最大型締力５０ｔ、スクリュー径２６ｍｍの射出成形機である。バツ印の測定点で示す「成形機ＩＭＢ」は、上述の最大型締力５５ｔ、スクリュー径２５ｍｍの射出成形機である。それぞれ、複数の保圧と樹脂温度の入力値とについて、実験した。
【００９８】
図７は、保圧の設定値に対する圧力センサのピーク圧力を示す。図７に示すように、射出機構による圧力損失により、保圧の設定値よりもピーク圧力の値が小さくなった。２つの成形機ＩＭＡ，ＩＭＢにおいて、得られた保圧の設定値とピーク圧力の傾きは異なった。このため、圧力の機差の取得は、複数の成形条件で試行することが好ましい。
【００９９】
図８は、樹脂温度の設定値に対する樹脂温度センサのピーク温度を示す。図８に示すように、射出機構の違いにより、設定値に対するピーク温度の値は、成形機ＩＭＡと成形機ＩＭＢとで異なった。このように、金型内センサ７０６を用いて物理量の実測値を取得することにより、金型流入口近傍における機差を直接評価することができる。これにより、補正成形条件の導出に必要な物理量の特徴量を正確に求めることができる。
【０１００】
図９および図１０は、算出された必要型締力を成形条件に設定した場合でも、実際の型締力が不足する様子を示すグラフである。実験に用いた金型６０は、図５で示した通りである。図５に示すように、射出成形プロセス中における、微量の金型開き量の時間変化を計測可能な金型位置センサ（不図示）を金型６０のセンサ配置部６４に設け、その金型位置センサにより型締力をパラメータとして計測しながら成形した。
【０１０１】
図９において、金型構造６０の投影面積は約５０平方センチメートルである。このときの必要型締力Ｆは、以下の式（１）で求められる。
【０１０２】
Ｆ＝ＰＡ・・・（式１）
【０１０３】
「Ｆ」は必要型締力、「Ｐ」はキャビティ内圧力、「Ａ」は投影面積である。キャビティ内圧力としては、入力した成形条件の射出圧力または保圧過程の圧力のうち、いずれか高い方の値を用いる。あるいは、射出成形機内の圧力損失と、金型内のスプルーとランナー部の圧力損失とを考慮して、実際にキャビティ内にかかる圧力を用いる。例えば、図７に示すようにキャビティ内の圧力を計測した値を用いても良い。
【０１０４】
式（１）より計算される必要型締力は、保圧が６０ＭＰａのときに３０ｔとなる。従って、図９に示す条件では、成形品質に影響しない範囲となる。しかし、保圧が５０ＭＰａ以上の場合は、冷却過程においても金型開き量は元の位置に戻らず、１０〜３０μｍ程度が残存した。この場合、成形品にバリが発生したり、あるいは重量が過大になったりするなど、成形品品質に影響する。
【０１０５】
図９は、型締力を４０ｔとして、保圧を２０〜６０ＭＰａの範囲内で変更した際の金型開き量の測定値である。図９に示すように、射出過程において金型開き量がピークとなり、以降、保圧過程において徐々に金型が元の位置に戻る。本来、型締力が十分であれば、冷却過程において金型開き量は元の位置に戻るはずである。
【０１０６】
図１０は、型締力２０〜４０ｔとして保圧を変更する際に、冷却過程における金型開きの残存量を示す。図１０に示すように、型締力によって金型開きの残存量が異なることがわかる。例えば、保圧を４０ＭＰａとしたとき、型締力を２０ｔとすると、わずかに金型開きが残存した。
【０１０７】
このように射出成形機ごとの機差があるため、計算された必要型締力を成形条件に設定するだけでは、高い品質を保つことができない可能性がある。実際には型締力が不足して、バリなどが生じるおそれがあるためである。
【０１０８】
そこで、本実施例では、あらかじめ射出成形機の型締力の設定値に対して、型締力が不足せずに成形できる射出成形機固有の有効型締力を実験的に求めておくことで、成形品品質を確保できる補正成形条件を選定することができる。
【０１０９】
射出成形機固有の有効型締力の導出方法について説明する。型締め力と金型内圧力の閾値は、図７の例のように、金型６０の分割面に設けられた金型位置センサの出力値から導出する。
【０１１０】
射出および保圧過程における圧力をパラメータとして射出成形を行い、金型開き量の時間変化を記録する。そして、図９および図１０に示したように、金型の冷却過程において、残存した金型開き量を記録する。
【０１１１】
さらに、式（１）に基づき、保圧の設定値に対する必要型締力（金型内に負荷される力）を計算する。このとき、金型開きの残存量が成形品品質への影響しないほど小さくなる保圧の最小値を求める。この保圧の最小値における金型内に負荷される力を、その射出成形機固有の有効型締力として成形機固有情報データベース７１０へ記録する。
【０１１２】
このとき、型締力の値を適宜変更して成形することにより、型締力の設定値に対する有効型締力の関係を取得する。これにより、成形品品質に影響する微量の型開きを考慮して、従来よりも安定した成形品品質が得られる型締力を設定できる。
【０１１３】
ここで、保圧の設定値に対する金型内に負荷される力は、保圧の設定値を用いて式（１）から計算することができる。保圧の設定値に対する金型内に負荷される力は、流動解析により金型にかかる圧力を予測し、以下の式（２）から計算することもできる。
【０１１４】
Ｆ＝ΣＰｉＡｉ・・・（式２）
【０１１５】
総和記号Σの添え字（変数）は「ｉ」である。「ｉ」は解析モデルにおける総投影面積を分割したセグメントの数を示す。「Ｐｉ」は各セグメントの平均圧力を示す。「Ａｉ」は各セグメントの面積である。
【０１１６】
有効型締力を取得するための成形において、金型に圧力センサを導入し、圧力の最大値を実際に取得してもよい。これにより、実際に金型に負荷されている圧力を考慮して、式（１）から必要型締力を計算することができる。これにより、式（１）を用いる場合でも、射出成形機に固有の有効型締力を正確に設定できる。
【０１１７】
金型開き量以外の物理量を測定する金型内の部位（以下、測定部位）について説明する。いずれの金型構造においても、測定部位は、少なくとも金型内の樹脂流入口からキャビティ内に至るまでのスプルー部あるいはランナー部を含むことが好ましい。
【０１１８】
キャビティ内を測定部位としてもよいが、上述の手順で成形機固有情報を導出する際には、樹脂流入口からキャビティに至るまでの圧力損失を考慮する必要がある。このため、樹脂流入口からキャビティ内に至るまでの解析精度が保障されている必要がある。
【０１１９】
キャビティ内にセンサを設けて測定する場合、センサ形状に起因した跡が成形品に残る可能性がある。このため、外観品質が要求される場所には、センサを導入できないという制約が生じる。
【０１２０】
そこで、本実施例では、樹脂流入口に近く、外観品質は要求されないスプルー部あるいはランナー部を測定部位とすることにより、簡便かつ高精度に成形機固有情報を求めることができるようにした。
【０１２１】
スプルー部およびランナー部に加えて、例えば、キャビティ内のゲート直下部、樹脂合流部（ウェルド部）、流動末端部などのように、特徴的な流動が観測されうる部位を測定部位として使用してもよい。この場合、複数のセンサにより得られる物理量から、より高精度に成形機固有情報を求めることができる。
【０１２２】
例えば、複数の測定部位でのフローフロントの通過時刻から、溶融樹脂の流速を求めることができるため、溶融樹脂の速度についての成形機固有情報を導出できる。さらに、このときの圧力と温度とを測定することにより、金型内の溶融樹脂の粘度を推定して、解析モデルと比較することもできる。
【０１２３】
なお、金型構造と測定する物理量とによって、適切な測定部位は異なる。金型開き量以外の物理量では、いずれの金型構造であっても、可能であるならスプルー部を測定部位とするのが好ましい。なお、本明細書において「好ましい」という表現は、何らかの有利な効果を期待できるという意味で使用しているにすぎず、その構成が必須であることを意味するものではない。
【０１２４】
スプルー部にセンサを設けることが金型設計上難しい場合、ランナー部にセンサを配置すればよい。ダイレクトゲートの場合、ランナー部が存在しないため、キャビティ内からなるべくゲートに近い部位を測定部位として選択する。
【０１２５】
サイドゲート、ジャンブゲート、サブマリンゲート、およびバナナゲートでは、スプルー部直下のランナー部や、ゲート直前のランナー部などにセンサ配置する。ピンゲートの場合、３プレート構造となるため、センサ配置には工夫が必要だが、スプルー部直下のランナー部などにセンサを配置する。ピンゲートの場合、キャビティには繋がらないダミーのランナーを測定用に設けて測定部位としてもよい。測定専用の部位を設けることにより、金型設計の自由度が向上する。フィルムゲートやファンゲートの場合、ゲート部に流入する前のランナー部にセンサを配置する。
【０１２６】
なお、金型開き量の測定は、例えば図５の金型位置センサの配置位置６４に示すように、金型のキャビティ面の中心部に近い位置とすることが好ましい。エジェクタ機構を有する金型において、直接成形機からの型締め力を受ける周辺部と比較して、中央部は樹脂の圧力による金型のたわみの影響を受けるため、より金型開き量が大きくなりやすい。
【０１２７】
上述の物理量として測定するパラメータについて説明する。本実施例では、補正成形条件を導出するために、少なくとも金型開き量と圧力と温度とを測定する。金型開き量と圧力と温度の測定には、例えば、金型位置センサ、金型内圧力センサ、金型表面温度センサ、樹脂温度センサなどを用いることができる。樹脂温度センサには、熱電対などの接触式温度センサ、または赤外線放射温度計などの非接触式温度センサのいずれかまたは両方を用いることができる。
【０１２８】
金型開き量と圧力と温度とのいずれの物理量も、射出成形プロセス中の時間変化を記録する。金型開き量を測定しなかった場合、射出成形機の固有の機差に起因して、型締力が不足してしまい、成形現象と成形品品質とに影響を与える可能性がある。圧力と温度のいずれか一つを評価基準として補正成形条件を導出しても、図８のように両方のパラメータが設定値と異なっていた場合には、得られる成形品の成形品品質は異なるものになる懸念がある。従って、少なくとも金型開き量と圧力と温度とを測定することにより、高精度に補正成形条件を求めることができる。
【０１２９】
射出成形システム１は、金型開き量と温度と圧力とに加えて、フローフロント速度やフローフロント通過時刻を取得してもよい。フローフロントの速度とフローフロントの通過とを検出するセンサからは、射出成形プロセス中の時間変化ではなく、フローフロント通過時点の情報を得ることができる。フローフロント通過時刻を取得する場合は、少なくとも２つ以上のセンサを設けて、２点間での樹脂の通過時刻を比較する。フローフロントの速度と通過時刻とを検出することにより、射出速度をより正確に評価できる。
【０１３０】
上述の物理量の特徴量について説明する。本実施例の補正成形条件の導出においては、例えば、冷却過程終了後の金型開き量と、圧力の最大値と積分値と、温度の最大値とを用いることができる。冷却過程終了後の金型開き量は、成形品品質に影響する微量の型開きが起こらない型締め力の設定に必要である。圧力の最大値は、射出機構による圧力損失を評価するために必要である。しかし、圧力の最大値だけを一致させたとしても、保圧過程における樹脂温度の時間変化が異なる場合には、キャビティ内の圧力分布が変化するため成形品品質に影響しうる。そこで、射出成形プロセス中の圧力の積分値を取得することにより、プロセス中の温度変化の影響を考慮して補正成形条件を高精度に導出することができる。
【０１３１】
圧力から得られる特徴量のみを用いて補正成形条件を導出する場合、例えば樹脂温度を変えるなどして補正成形条件を導出する場合、成形現象と成形品品質とに影響を与える可能性がある。従って、圧力から得られる特徴量に加えて、温度の最大値も考慮して成形機固有情報を取得することにより、良好な成形品品質が得られる補正成形条件を導出することができる。
【０１３２】
上記に加えて、圧力の時間変化に対して、時間微分値の最大値を取得することも有効である。この特徴量は、材料の瞬間粘度と相関がある。圧力の積分値は、射出過程と保圧過程とを分けて算出してもよい。射出過程における圧力の積分値は、射出過程における材料の平均粘度と相関がある。
【０１３３】
赤外線放射式の樹脂温度センサを用いる場合、射出過程における温度センサの時間変化の出力値に対して、時間微分値の最大値を取得してもよい。この特徴量は、溶融樹脂のフローフロント速度と相関がある。フローフロント速度を測定する場合、そのまま流動速度に相関する特徴量として用いる。フローフロント通過時刻を取得する場合、２点間の通過時刻から流速を計算して特徴量として用いる。射出速度の設定値に対する流速の関係を記録しておくことで、射出速度をより正確に補正できるようになる。
【０１３４】
図１１および図１２を用いて、補正成形条件の作成方法を説明する。図１１は、図４中のステップＳ６の詳細を示すフローチャートである。上述の通り、ステップＳ６では、成形条件補正部４３は、成形機固有情報取得部４２から、第１の射出成形機の成形機固有情報と、第２の射出成形機の成形機固有情報と、第２の射出成形機と第１の金型の組合せによる生産実績とを取得することにより、第１の射出成形機と第１の金型との組合せによる補正成形条件を生成する。
【０１３５】
成形条件補正部４３は、型締力を補正する（Ｓ６１）。ステップＳ６１では、例えば、第２の射出成形機の型締力の設定値と、その設定値による第２の射出成形機の有効型締力とを、生産実績から参照する。さらに、ステップＳ６１では、第１の射出成形機の有効型締力が第２の射出成形機の有効型締力と等しくなるように、第１の射出成形機の型締力の設定値を決定する。
【０１３６】
成形条件補正部４３は、樹脂温度を補正する（Ｓ６２）。ステップＳ６２では、例えば、図８に示したように、第２の射出成形機の樹脂温度の設定値と、その設定値による第２の射出成形機の金型流入口の樹脂温度とを生産実績から参照する。さらに、ステップＳ６２では、第１の射出成形機の金型流入口の樹脂温度が第２の射出成形機の金型流入口の樹脂温度と等しくなるように、第１の射出成形機の樹脂温度の設定値を決定する。
【０１３７】
成形条件補正部４３は、金型温度を補正する（Ｓ６３）。ステップＳ６３では、例えば、第２の射出成形機に付帯する金型温調機における冷媒温度の設定値および流量の設定値と、その設定値に対する第２の射出成形機の金型流入口の金型温度とを生産実績から参照する。さらに、ステップＳ６３では、第１の射出成形機の金型流入口の金型温度が等しくなるように、第１の射出成形機に付帯する金型温度調節機における冷媒温度の設定値と流量の設定値とを決定する。
【０１３８】
成形条件補正部４３は、射出速度と保圧速度とを補正する。ここでは、ステップＳ６４では、以下の式（３）〜式（６）を用いて、速度を補正する。
【０１３９】
ＡＴＡ＝（π×φＡ＾２）／４・・・（式３）
【０１４０】
ＡＴＢ＝（π×φＢ＾２）／４・・・（式４）
【０１４１】
ＶＩＡ＝ＶＩＢ×ＡＴＢ／ＡＴＡ・・・（式５）
【０１４２】
ＶＨＡ＝ＶＨＢ×ＡＴＢ／ＡＴＡ・・・（式６）
【０１４３】
ここで、「ＡＴＡ」は、第１の射出成形機のスクリューの断面積を示す。「ＡＴＢ」は、第２の射出成形機のスクリューの断面積を示す。「φＡ」は、第１の射出成形機のスクリューの直径を示す。「φＢ」は、第２の射出成形機のスクリューの直径を示す。「ＶＩＡ」は、第１の射出成形機の射出速度を示す。「ＶＩＢ」は、第２の射出成形機の射出速度を示す。「ＶＨＡ」は、第１の射出成形機の保圧速度を示す。「ＶＨＢ」は、第２の射出成形機の保圧速度を示す。
【０１４４】
第１の射出成形機と第２の射出成形機との間において、速度の設定値と速度の実測値との相関が取得されている場合、上述の手順にしたがい、上記に加えて実測値が等しくなるように速度の設定値を補正する。
【０１４５】
成形条件補正部４３は、計量条件を補正する（Ｓ６５）。計量条件には、計量位置と、ＶＰ切替位置と、スクリュー回転数とが含まれる。ステップＳ６５では、以下の式（７）〜式（１２）により補正を行う。
【０１４６】
ＡＴＡ＝（π×φＡ＾２）／４・・・（式７）
【０１４７】
ＡＴＢ＝（π×φＢ＾２）／４・・・（式８）
【０１４８】
ＤＡ＝ＤＢ×ＡＴＢ／ＡＴＡ・・・（式９）
【０１４９】
ＤＶＰ，Ａ＝ＤＡ＋ＳＡ−（ＤＢ＋ＳＢ−ＤＶＰ，Ｂ）×ＡＴＢ／ＡＴＡ・・・（式１０）
【０１５０】
ＤＶＰ，Ａ＝ＤＡ＋ＳＡ−（ＤＢ＋ＳＢ−ＤＶＰ，Ｂ）×ＡＴＢ／ＡＴＡ・・・（式１１）
【０１５１】
ｎＡ＝ｎＢ×ＤＢ／ＤＡ・・・（式１２）
【０１５２】
式（７），（８）は、上述の式（３），（４）と同様である。「ＤＡ」は第１の射出成形機の計量位置を示す。「ＤＢ」は第２の射出成形機の計量位置を示す。「ＤＶＰ，Ａ」は、第１の射出成形機のＶＰ切替位置を示す。「ＤＶＰ，Ｂ」は、第２の射出成形機のＶＰ切替位置を示す。「ＳＡ」は、第１の射出成形機のサックバック量を示す。「ＳＢ」は、第２の射出成形機のサックバック量を示す。「ｎＡ」は、第１の射出成形機のスクリュー回転数を示す。「ｎＢ」は、第２の射出成形機のスクリュー回転数を示す。
【０１５３】
成形条件補正部４３は、保圧と保圧時間とを補正する（Ｓ６６）。ステップＳ６６では、例えば、図８のように、第２の射出成形機の圧力の設定値と、その設定値による第２の射出成形機の金型流入口の圧力を参照する。次に、第１の射出成形機の金型流入口の圧力が等しくなるように、第１の射出成形機の圧力の設定値を決定する。
【０１５４】
以上の手順により、第１の射出成形機と第２の射出成形機とで同じ成形品品質が得られる補正成形条件を作成することができる。例えば、型締力の補正を行わなかった場合、型締力が不足してバリなどが発生する懸念がある。また、例えば温度よりも先に圧力を補正した場合、金型内における圧力の時間変化は温度によって異なるため、正確な成形機固有情報が得られない。
【０１５５】
図１２は、金型内センサから得られる物理量の特徴量と、補正を行う成形条件との相関関係を示す表である。図１２の表では、以下のように表記を簡略化している。すなわち、表の横方向の項目において、ピーク圧力は「Ｐｍａｘ」、ピーク金型温度は「ＰＴｍｍａｘ」、ピーク樹脂温度は「ＰＴｒｍａｘ」、圧力の最大微分値は「ｄｉｆｆ  Ｐｍａｘ」、温度の最大微分値は「ｄｉｆｆ  Ｔｍａｘ」、射出工程における圧力の積分値は「int P@I」、保圧工程における圧力の積分値は「int P@H」と略記する。表の縦方向の項目において、保圧時間は「Ｔｈｐ」、保圧は「ＨＰ」、射出速度は「ＩＳ」、ＶＰ切替位置は「ＶＰ」、樹脂温度は「Ｔｒ」、金型温度は「Ｔｍ」と略記する。
【０１５６】
図１２（１）では、金型構造６０において、種々の成形条件で、金型内センサにより物理量の特徴量を取得した。図１２（１）は、成形条件と特徴量との相関を示す。
【０１５７】
特徴量としては、ピーク圧力、ピーク金型温度、ピーク樹脂温度、圧力の最大微分値、樹脂温度の最大微分値、射出工程における圧力積分値、および保圧工程における圧力積分値を取得した。各成形条件と各特徴量との相関係数が０．３未満のとき「Ｌｏｗ」、０．３以上０．７未満のとき「Ｍｉｄｄｌｅ」、および０．７以上のとき「Ｈｉｇｈ」と表記した。
【０１５８】
図１２（１）より、各特徴量は、複数の成形条件と強い相関があることがわかる。このため、例えばピーク圧力を参照して圧力のみを補正しても、他の成形条件が適切に設定されていなければ、異なる成形品品質が得られる。このように、各成形条件は、互いに相関関係があるため、一度に全ての成形条件を決定することは難しい。
【０１５９】
ここで、図１２（１）より、ピーク樹脂温度は、補正成形条件中の樹脂温度に対応する値だけが「Ｈｉｇｈ」となっており、その他の補正成形条件の各値については「Ｌｏｗ」となっている。すなわち、ピーク樹脂温度は、樹脂温度とのみ強い相関があることがわかる。そこで、まずピーク樹脂温度が等しくなるように樹脂温度を決定する。
【０１６０】
決定された樹脂温度を表から除外すると、図１２（２）となる。図１２（２）に示すように、ピーク金型温度は、金型温度とのみ強い相関がある。そこで、同様にピーク金型温度が等しくなるように金型温度を決定する。
【０１６１】
決定された金型温度を表から除外すると、図１２（３）を得る。図１２（３）に示すように、温度の最大微分値は、射出速度とのみ強い相関がある。そこで、上述と同様に、温度の最大微分値が等しくなるように射出速度を決定する。
【０１６２】
決定された射出速度を表から除外すると、図１２（４）を得る。図１２（４）に示すように、圧力の最大微分値は、ＶＰ切替位置とのみ強い相関がある。そこで、圧力の最大微分値が等しくなるようにＶＰ切替位置を決定する。
【０１６３】
決定されたＶＰ切替位置を表から除外すると、図１２（５）を得る。図１２（５）に示すように、射出工程における圧力積分値は、保圧とのみ強い相関がある。そこで、射出工程における圧力積分値が等しくなるように保圧を決定する。さらに、保圧工程における圧力積分値が等しくなるように保圧時間を決定する。
【０１６４】
以上のように、金型内センサから得られた物理量の特徴量を元に、上記手順で一義的に決められる成形条件を段階的に決定して行くことにより、最短の手順で補正成形条件を得ることができる。
【０１６５】
このように構成される本実施例によれば、或る射出成形機で生産実績の有る金型を用いて他の射出成形機で成形を行う場合において、良品が得られる生産実績と予め取得された成形機固有情報とに基づき、熟練作業者によらずとも、従来よりも短時間で、良品が得られる最適な射出成形条件を得ることができる。
【０１６６】
さらに、本実施例によれば、製造条件として生産スケジュールの最適化を実施する際、射出成形機と金型との組合せを考慮する必要が無くなるため、より効率的な生産スケジュールを立案することができるようになる。
【０１６７】
さらに、本実施例では、多数のユーザが取得した成形機固有情報を共有することで、ユーザが増えるほど、他のユーザが取得した成形機固有情報を活用して、補正成形条件を取得できるケースが増えるため、成形機固有情報の取得の工数を大幅に短縮できる。
【実施例２】
【０１６８】
図１３を用いて第２実施例を説明する。本実施例を含む以下の各実施例では、第１実施例との相違を中心に述べる。本実施例では、射出成形システム１の成形条件補正システム４をネットワークＣＮ２上の計算機１０Ａに設け、生産管理システム２と製造実行システム３とを、製造工場５を持つユーザ（Ｅ／Ｕ）側の計算機８で管理する。工場側の計算機８は、成形条件補正システム４の実装された計算機１０Ａに対して、所定の情報を送信することにより、補正成形条件を得ることができる。所定の情報としては、上述の通り、例えば、第１の金型の容量、第１の金型のランナー構成を含む情報である。さらに例えば、第１の射出成形機の制御モード（ＰＩＤ（Proportional-Integral-Differential）、設定値等）、第１の金型のＣＡＤ（Computer Aided Design）データと、第１の射出成形機の仕様データおよび設定データ、も所定の情報として採用してもよい。工場側の計算機８は「所定の計算機」の一例である。計算機１０Ａは「他の所定の計算機」の一例である。
【０１６９】
このように構成される本実施例も、第１実施例と同様の作用効果を奏する。さらに本実施例によれば、複数のユーザの計算機８は、計算機１０Ａの提供する成形条件補正システム４を共同で利用することができる。したがって、本実施例では、一つの成形条件補正システム４により、複数の工場がそれぞれ有する射出成形機に対して補正成形条件を提供することができる。
【実施例３】
【０１７０】
図１４を用いて第３実施例を説明する。本実施例では、図１で述べた生産管理システム２、製造実行システム３、成形条件補正システム４、製造工場５のそれぞれを計算機１０（２）、１０（３）、１０（４）、１０（５）で実現し、通信ネットワークＣＮ２で接続する。
【０１７１】
このように構成される本実施例も第１実施例と同様の作用効果を奏する。さらに、本実施例では、システム２〜５毎に計算機１０（２）〜（５）を割り当てるため、例えば、分散する複数の製造工場の計算機１０（５）を、共通の生産管理システム２、製造実行システム３、成形条件補正システム４を用いて管理することもできる。
【実施例４】
【０１７２】
図１５〜図１８を用いて第４実施例を説明する。図１５は、本実施例にかかわる射出成形システム（または射出成形方法）１の機能ブロック図である。本実施例では、成形条件補正システム４は、上述した各機能４１〜４４に加え、流動解析部４５と解析結果記憶部４６とを含む。
【０１７３】
図１６は、本実施例の射出成形システム１の実現に使用することができる計算機１０の構成例を示す。記憶装置１３に、上述した機能２１、３１〜３６、４１〜４４、５１、５２、６０を実現するためのコンピュータプログラムに加えて、流動解析部４５および解析結果記憶部４６を実現するためのコンピュータプログラムも格納される。  
【０１７４】
本実施例において、成形機固有情報学習部４４は、射出成形機構５０または金型に設けられたセンサ５７からのデータ（センシングデータ）に基づいて、物理量の特徴量の実測値を抽出する。また、成形機固有情報学習部４４は、流動解析部４５に解析実行を指示し、解析結果記憶部４６に記録された解析結果に基づいて、物理量の特徴量の解析値を抽出する。さらに、成形機固有情報学習部４４は、特徴量の実測値と解析値とが一致しているかを判定し、一致していない場合は解析条件を補正した射出点境界条件を作成し、再度流動解析部４５に解析実行を指示する。成形機固有情報学習部４４は、特徴量の実測値と解析値とが一致した場合に、得られた射出点境界条件を機差情報として成形機固有情報記憶部４１へ記憶させる。
【０１７５】
図１７は、本実施例に係る射出成形機の成形機固有情報を取得する方法の例を示すブロック図である。図１７に示す成形機固有情報の取得方法は、例えば、所定の位置に所定の物理量を計測するセンサが設けられた「センサ付き金型」あるいは「センサ内蔵金型」と、これらの金型構造を模擬した流動解析とを組み合わせることにより実現される。
【０１７６】
まず上述の手順で、任意の成形条件７０１を、実際の射出成形機７０２へ入力することにより、金型内の所定部位における物理量の実測値を取得する（７０８）。そして、任意の成形条件７０１を、流動解析７１１に入力することにより得られた解析結果７１２から、金型内の所定部位における物理量の解析値を取得する（７１３）。ここで、流動解析７１１は流動解析部４５の処理に対応する。解析結果７１２は、解析結果記憶部４６に記録される。
【０１７７】
得られた物理量の実測値および解析値から、実測値と解析値とを比較するための特徴量を取得し（７１４）、実測値と解析値とが一致しているかを判定する（７１５）。実測値と解析値とが一致していない場合（７１５：ＮＯ）、解析値の特徴量が実測値の特徴量に一致するように、解析条件を補正した射出点境界条件を作成する（７１６）。解析値の特徴量と実測値の特徴量とが一致するまで、作成された補正成形条件を用いて、流動解析７１１から射出点境界条件の作成７１６までの処理を繰り返し実行する。
【０１７８】
解析値の特徴量と実測値の特徴量とが一致した場合（７１５：ＹＥＳ）、得られた射出点境界条件と最初に入力した任意の成形条件とを関連付けて、成形機固有情報データベース７１０に記録する。さらに、得られた各特徴量を関連付けて成形機固有情報データベース７１０へ登録しても良い。
【０１７９】
図１８を用いて、射出点境界条件の作成方法を説明する。図１８は、図１７中のステップ７１６の詳細を示すフローチャートである。
【０１８０】
成形機固有情報学習部４４は、樹脂温度を補正する（７１６１）。ステップ７１６１では、実測値の特徴量と解析値の特徴量とが一致するように、成形機固有情報学習部４４は、射出点境界条件の樹脂温度を設定する。成形機固有情報学習部４４は、例えば、得られる特徴量のうち樹脂温度の最大値を参照して、実測値と解析値の差が最小になるように、樹脂温度を変数とした最適化計算を行う。
【０１８１】
成形機固有情報学習部４４は、金型温度を補正する（７１６２）。ステップ７１６２では、実測値の特徴量と解析値の特徴量とが一致するように、成形機固有情報学習部４４は、射出点境界条件の金型温度を設定する。例えば、成形機固有情報学習部４４は、得られる特徴量のうち金型温度の最大値を参照して、実測値と解析値の差が最小になるように、例えば金型初期温度、冷媒温度、冷媒流量、および室温などを変数とした最適化計算を行う。但し、これらのパラメータは実測値として得られるため、最初から実測値を入力することで計算時間を短縮できる。
【０１８２】
成形機固有情報学習部４４は、射出速度を補正する（７１６３）。ステップ７１６３では、実測値の特徴量と解析値の特徴量とが一致するように、射出点境界条件の射出速度を設定する。成形機固有情報学習部４４は、例えば、得られる特徴量のうち樹脂温度の最大微分値を参照して、実測値と解析値の差が最小になるように、射出速度を変数とした最適化計算を行う。
【０１８３】
成形機固有情報学習部４４は、計量条件を補正する（７１６４）。ステップ７１６４では、成形機固有情報学習部４４は、実測値の特徴量と解析値の特徴量とが一致するように、射出点境界条件のＶＰ切替位置を設定する。成形機固有情報学習部４４は、例えば、得られる特徴量のうち圧力の最大微分値を参照して、実測値と解析値の差が最小になるように、ＶＰ切替位置を変数とした最適化計算を行う。
【０１８４】
成形機固有情報学習部４４は、保圧と保圧時間を補正する（７１６５）。ステップ７１６５では、成形機固有情報学習部４４は、実測値の特徴量と解析値の特徴量とが一致するように、射出点境界条件の保圧と保圧時間を設定する。成形機固有情報学習部４４は、例えば、得られる特徴量のうち圧力の最大値と積分値を参照して、実測値と解析値の差が最小になるように、保圧と保圧時間を変数とした最適化計算を行う。
【０１８５】
以上の手順により、金型内の所定部位における、物理量の実測値の特徴量と解析値の特徴量とが一致する射出点境界条件を少ない時間で求めることができる。例えば温度よりも先に圧力を補正した場合、金型内における圧力の時間変化は温度によって異なるため、温度を補正した後に圧力の補正をやり直す必要があり、計算時間が長くなる。これに対し、本実施例では、温度を先に補正するため、射出点の境界条件を短時間で算出できる。
【０１８６】
このように構成される本実施例も、第１実施例と同様の作用効果を奏する。さらに本実施例によれば、上述した測定部位の制約を受けず、金型内の任意の場所を測定部位とすることができる。また、スプルー部やランナー部にセンサを搭載した場合であっても、金型内の圧力損失分を考慮して、樹脂流入口の圧力をより高精度に求めることが出来る。このため、本実施例では、成形機固有情報データベース７１０を取得するために、既存の金型を活用することができ、任意形状の金型を用いることができる。さらに、本実施例では、得られた成形機固有情報データベース７１０を用いて他の金型での機差補正を行う場合、金型の構造によらずに、より高精度な補正を行うことが可能となる。なお、本実施例は、第１実施例で述べた生産実績とは無関係に、成形機固有情報データベース７１０を構築可能である。
【実施例５】
【０１８７】
図１９〜図２１を用いて第５実施例を説明する。発明者らは、上述した実験により得られた最大型開き量および残存型開き量が、成形品重量と相関があり、成形機の機差要因であることを見出した。この知見を用いることにより、機差補正を行う際に、生産実績における負荷荷重に対して型開き量を一致させることで、より高精度に機差補正を行うことができる。
【０１８８】
本実施例では、型締力の補正において、上述した有効型締力に加えて、設定型締力と必要型締力（金型内に負荷される力）と金型開き量とを関連付けて、成形機固有情報データベース７１０に登録する。図１９は、本実施例にかかわる射出成形機の成形機固有情報を取得する方法の例を示すブロック図である。
【０１８９】
まず上述の手順で、任意の成形条件７０１を、実際の射出成形機７０２へ入力することにより、金型内の所定部位における物理量の実測値を取得する（７０８）。得られた物理量から、特徴量が取得される（７０９）。本実施例では、特徴量としてピーク圧力、最大型開き量および残存型開き量を取得する。
【０１９０】
次に、得られたピーク圧力と式（１）とから、金型内に負荷される力（負荷荷重）を計算する（７１７）。あるいは、流動解析を実行して型内の圧力分布を求め、式（２）により負荷荷重を計算してもよい。
【０１９１】
得られた負荷荷重および任意の成形条件７０１の設定型締力に対する、最大型開き量あるいは残存型開き量の関係について、任意のモデル式に対する回帰分析を実施する（７１８）。モデル式としては、例えば曲面多項式モデルなどを用いることができる。
【０１９２】
図２０は、本実施例による設定型締力と負荷荷重に対する、最大型開き量の実験値と曲面多項式モデルによる回帰分析の結果とを示すグラフである。種々の設定型締力と保圧に対して、負荷荷重と最大型開き量を取得した結果と式（１３）に示す３次の曲面多項式モデルとにより、良好にフィッティングすることができた。
【０１９３】
Ｚ（Ａ，Ｂ）＝Ｐ００＋Ｐ１０×Ａ＋Ｐ０１×Ｂ＋Ｐ２０×Ａ＾２＋Ｐ１１×Ａ×Ｂ＋Ｐ０２×Ｂ＾２＋Ｐ３０×Ａ＾３＋Ｐ２１×Ａ＾２×Ｂ＋Ｐ１２×Ａ×Ｂ＾２＋Ｐ０３×Ｂ＾３・・・（式１３）
【０１９４】
ここでＺはフィッティング関数（ここでは最大型開き量）、Ａは設定型締力、Ｂは負荷荷重、Ｐ００、Ｐ１０、Ｐ０１、Ｐ２０、Ｐ１１、Ｐ０２、Ｐ３０、Ｐ２１、Ｐ１２、およびＰ０３はフィッティング係数である。式（１３）のような回帰式により実験値をフィッティングしてフィッティング係数を求めることで、任意の設定型締力と負荷荷重に対する、成形機固有の最大型開き量を予測することができる。
【０１９５】
得られた設定型締め力と、負荷荷重と、型開き量とは関連付けられて、成形機固有情報データベース７１０に記録される。このとき、回帰分析により得られたフィッティング係数とモデル式も成形機固有情報データベース７１０へ登録しても良い。ここで、最大型開き量と残存型開き量には相関があるため、いずれか一方あるいは両方を型開き量としてデータベース７１０へ登録する。
【０１９６】
なお、「センサ付き金型」あるいは「センサ内蔵金型」により得られた型開き量は、用いた金型に固有の値であり、金型の構造によって絶対量は異なる。一方、同じ金型を用いた場合に出現する成形機間の型開き量の違いは、成形機の構造により剛性が異なることで生じていると考えられる。従って、同じ金型を用いて取得した型開き量は、成形機の剛性を相対的に示すパラメータとみなすことができる。すなわち、異なる金型を用いて取得した型開き量のデータベースを用いても、正確に機差補正を行うことはできない。この場合、金型の剛性に応じて得られた型開き量を規格化することで、異なる金型を用いて取得したデータベースを用いた機差補正を実施可能となる。
【０１９７】
図２１は、図１１中のステップＳ６１の詳細を示すフローチャートである。
【０１９８】
成形条件補正部４３は、入力された生産実績における負荷荷重を計算する（Ｓ６１１）。成形条件補正部４３は、例えば、第４実施例の方法で取得した成形機固有情報データベース７１０を参照して、生産実績における第２の射出成形機の射出点境界条件を取得する。次に、成形条件補正部４３は、取得した射出点境界条件と金型構造とを基にを流動解析を行う。得られた圧力分布から、式（２）により負荷荷重が得られる。あるいは、生産実績においてキャビティ圧力が得られている場合、式（１）により負荷荷重を計算してもよい。
【０１９９】
成形条件補正部４３は、得られた負荷荷重に対して、型開き量が等しくなるように設定型締め力を補正する（Ｓ６１２）。機差補正により、第１の成形機と第２の成形機における負荷荷重を等しくするため、ステップＳ６１１で得られた第２の成形機の負荷荷重が、第１の成形機にも負荷されると考える。まず、成形条件補正部４３は、成形機固有情報データベース７１０から、第２の射出成形機の型締力の設定値と負荷荷重に対する最大型開き量とを取得する。次に、成形条件補正部４３は、成形機固有情報データベース７１０を参照して、取得した負荷荷重と最大型開き量を入力することにより、第１の成形機の設定型締め力を取得する。
【０２００】
このように構成される本実施例も、第１実施例と同様の作用効果を奏する。さらに本実施例によれば、生産実績における負荷荷重に対して、型開き量を一致させることができるため、より高精度に機差補正を行うことができる。
【０２０１】
なお、本発明は上記した実施例に限定されず、様々の変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【０２０２】
本発明は、例えば以下のように表現することもできる。
表現１．それぞれがマイクロプロセッサと記憶装置とを含む計算機を一つ以上有して構成され、射出成形機に入力する成形条件を補正する成形条件補正システムであって、
第１の金型と第１の射出成形機との組合せを用いた第１の生産実績が無い場合に起動され、
前記第１の射出成形機について予め取得された第１の成形機固有情報と、前記第１の金型と組み合わされた第２の生産実績を持つ第２の射出成形機について予め取得された第２の成形機固有情報と、前記第２の生産実績とに基づいて、成形条件を補正し、
前記成形機固有情報は、任意の成形条件を射出成形機に入力して射出成形させた場合の、前記射出成形機に取り付けられた金型内の所定部位における物理量の実測値と前記任意の成形条件とを関連付けた情報である、
成形条件補正システム。
【０２０３】
表現２．表現１に記載の成形条件補正システムであって、
前記物理量は、金型開き量、温度、圧力のうち少なくともいずれかを含む、
成形条件補正システム。
【０２０４】
表現３．表現２に記載の成形条件補正システムであって、
前記物理量は、冷却後の金型開き量、ピーク圧力、ピーク温度、圧力の最大微分値、温度の最大微分値、圧力の積分値のうち少なくともいずれかを含む、
成形条件補正システム。
【０２０５】
表現４．表現３に記載の成形条件補正システムであって、
前記物理量は、型締力と温度と速度と圧力とを含み、
前記第１の成形機固有情報と前記第２の成形機固有情報と前記第２の生産実績とに基づいて、型締力、温度、速度、圧力を所定の順序で補正することにより、前記成形条件を補正する、
成形条件補正システム。
【０２０６】
表現５．それぞれがマイクロプロセッサと記憶装置とを含む計算機を一つ以上有して構成され、射出成形機に入力する成形条件を補正する成形条件補正システムであって、
第１の金型と第１の射出成形機との組合せを用いた第１の生産実績が無い場合に起動され、
前記第１の射出成形機について予め取得された第１の成形機固有情報と、前記第１の金型と組み合わされた第２の生産実績を持つ第２の射出成形機について予め取得された第２の成形機固有情報と、前記第２の生産実績とに基づいて、成形条件を補正し、
さらに、前記第１の金型と前記第１の射出成形機とに関する所定の情報を取得し、
前記第１の射出成形機について予め取得された第１の成形機固有情報と、前記第１の金型と組み合わされた第２の生産実績を持つ第２の射出成形機について予め取得された第２の成形機固有情報と、前記第２の生産実績と、前記所定の情報とに基づいて、成形条件を補正する、
成形条件補正システム。
【０２０７】
射出成形システムにおいて、前記物理量は、温度と速度と圧力とを含み、
前記射出点境界条件は、前記物理量の実測値と解析値が一致するように、温度、速度、圧力を所定の順序で補正することにより作成されてもよい。
【０２０８】
前記所定の順序とは、型締力、温度、速度、圧力の順であってもよい。
【０２０９】
成形機固有情報は、前記成形機固有情報に加えて、前記射出成形機に取り付けられた金型内の所定部位における物理量の実測値に、前記射出成形機の前記所定部位の前記所定部位における物理量について解析された解析値が一致したときの、キャビティの投影面積の積分の圧力を負荷荷重として、前記任意の成形条件の設定型締め力と、金型内の別の所定部位（所定位置）における型開き量の実測値とを関連付けた情報であってもよい。
【０２１０】
射出成形システムについて述べた全ての特徴は、成形条件補正システムの特徴として述べることもできる。さらに、本実施例に開示された特徴の組合せは、特許請求の範囲の記載に限定されない。
【符号の説明】
【０２１１】
１：射出成形システム、２：生産管理システム、３：製造実行システム、４：成形条件補正システム、５：製造工場、３１：製造条件決定部、３２：生産実績記憶部、３３：生産実績取得部、３４：製造実行指示部、３５：補正成形条件取得部、３６：生産実績学習部、４１：成形機固有情報記憶部、４２：成形機固有情報取得部、４３：成形条件補正部、４４：成形機固有情報学習部、４５：流動解析部、４６：解析結果記憶部、５１：製造実行部、５２：成形条件作成部、５３：品質検査部、５７：センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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