(57)【要約】【課題】樹脂温度を推定する場合は、従来は加熱筒温度などを代用していたが温度精度が悪かった。【解決手段】図中、ＳＴ０１で推定式を立て、ＳＴ０２で求めた実験データにより、ＳＴ０３で前記推定式の未知な係数を既知化する。完成した完成可塑化樹脂温度推定式に基づき、ＳＴ０５で可塑化樹脂温度を計算によって求める。【効果】実験や試運転の後の通常運転時には、ノズル出口樹脂温度を実測することなく、演算式により演算することで推定できる。したがって、ノズル又は金型に温度計測手段を設ける必要が無くなり、ノズル又は金型のシンプル化を維持することができる。【選択図】        図３
2004155129.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可塑化条件として設定される加熱筒温度、サイクル時間、計量値、背圧、スクリュー回転数の全てもしくは１つを選び、各々に未知な係数を乗じた上で加算したものを不完全可塑化樹脂温度推定式とし、この推定式を定めるステップと、
前記未知な係数の数以上の実験を行って、加熱筒内の先端の可塑化樹脂温度及び加熱筒温度、サイクル時間、計量値、背圧、スクリュー回転数の全てもしくは１つのデータを取得するデータ取得ステップと、
前記データにより、前記未知な係数を既知の係数にするステップと、
この既知の係数により前記不完全可塑化樹脂温度推定式を完全可塑化樹脂温度推定式にするステップと、
この完全可塑化樹脂温度推定式に可塑化条件を代入することで、そのときの可塑化樹脂温度を推定するステップと、からなる加熱筒内可塑化樹脂温度推定方法。
【請求項２】
可塑化条件として設定される加熱筒温度、サイクル時間、計量値、背圧、スクリュー回転数の全てもしくは１つを選び、さらに計量モニター値として取得可能な計量時間、計量トルクの両方もしくは１つを選び、各々に未知な係数を乗じた上で加算したものを不完全可塑化樹脂温度推定式とし、この推定式を定めるステップと、
前記未知な係数の数以上の実験を行って、加熱筒内の先端の可塑化樹脂温度及び加熱筒温度、サイクル時間、計量値、背圧、スクリュー回転数の全てもしくは１つのデータと計量時間、計量トルクの両方もしくは１つのデータを取得するデータ取得ステップと、
前記データにより、前記未知な係数を既知の係数にするステップと、
この既知の係数により前記不完全可塑化樹脂温度推定式を完全可塑化樹脂温度推定式にするステップと、
この完全可塑化樹脂温度推定式に可塑化条件を代入することで、そのときの可塑化樹脂温度を推定するステップと、からなる加熱筒内可塑化樹脂温度推定方法。
【請求項３】
射出条件として設定される充填速度、保圧圧力、ノズル温度の全てもしくは１つを選び、さらに請求項１又は請求項２で推定した加熱筒内可塑化樹脂温度を選び、各々に未知な係数を乗じた上で加算したものを不完全ノズル出口樹脂温度推定式とし、この推定式を定めるステップと、
前記未知な係数の数以上の実験を行って、加熱筒内の先端の可塑化樹脂温度及び充填速度、保圧圧力、ノズル温度の全てもしくは１つのデータを取得するデータ取得ステップと、
前記データにより、前記未知な係数を既知の係数にするステップと、
この既知の係数により前記不完全ノズル出口樹脂温度推定式を完全ノズル出口樹脂温度推定式にするステップと、
この完全ノズル出口樹脂温度推定式に射出条件を代入することで、そのときのノズル出口樹脂温度を推定するステップと、からなるノズル出口樹脂温度推定方法。
【請求項４】
射出条件として設定される充填速度、保圧圧力、ノズル温度の全てもしくは１つを選び、さらに請求項１又は請求項２で推定した加熱筒内可塑化樹脂温度を選び、各々に未知な係数を乗じた上で加算したものを不完全ノズル出口樹脂温度推定式とし、この推定式を定めるステップと、
前記未知な係数の数以上の実験を行って、加熱筒内の先端の可塑化樹脂温度及び充填速度、保圧圧力、ノズル温度の全てもしくは１つのデータを取得するデータ取得ステップと、
前記データにより、前記未知な係数を既知の係数にするステップと、
この既知の係数により前記不完全ノズル出口樹脂温度推定式を完全ノズル出口樹脂温度推定式にするステップと、
この完全ノズル出口樹脂温度推定式に１つの条件を除いた射出条件及びノズル出口樹脂温度要求値を代入することで、先に除いた１つの射出条件を推定するステップと、からなる射出条件推定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は射出機構における可塑化樹脂温度やノズル出口樹脂温度を、計算により推定する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、射出機構における可塑化樹脂温度を測定する技術として熱電対を用いるものがが知られている（例えば、特許文献１。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−２４６７８６号公報（図１）
【０００４】
図９は特開平６−２４６７８６号公報の図１の再掲図であり、１は加熱シリンダ、２はノズル、４は熱電対、４ｂはピアノ線である。熱電対４で樹脂５、特に可塑化樹脂温度を実測するというものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
樹脂流路に熱電対４をさらすために、熱電対４が所定の位置からずれる虞があり、それを対策するためにピアノ線４ｂのようなプロテクターが不可欠となる。さらに、ノズル２には必ず熱電対４を取付けなければならず、その加工費用が嵩む。
【０００６】
すなわち、樹脂温度を実測するには、熱電対を取付けるなど加工費用が嵩むと共にノズルの構造が複雑となるため、取扱いに注意を要し、生産性が低下する。
本発明の目的は、射出機構における可塑化樹脂温度やノズル出口樹脂温度を、計算により推定する方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、可塑化条件として設定される加熱筒温度、サイクル時間、計量値、背圧、スクリュー回転数の全てもしくは１つを選び、各々に未知な係数を乗じた上で加算したものを不完全可塑化樹脂温度推定式とし、この推定式を定めるステップと、
前記未知な係数の数以上の実験を行って、加熱筒内の先端の可塑化樹脂温度及び加熱筒温度、サイクル時間、計量値、背圧、スクリュー回転数の全てもしくは１つのデータを取得するデータ取得ステップと、
前記データにより、前記未知な係数を既知の係数にするステップと、
この既知の係数により前記不完全可塑化樹脂温度推定式を完全可塑化樹脂温度推定式にするステップと、
この完全可塑化樹脂温度推定式に可塑化条件を代入することで、そのときの可塑化樹脂温度を推定するステップと、からなる加熱筒内可塑化樹脂温度推定方法である。
【０００８】
実験や試運転の後の通常運転時には、加熱筒内可塑化樹脂温度を実測することなく、演算式により演算することで推定できる。したがって、ノズルに温度計測手段を設ける必要が無くなり、ノズルのシンプル化を維持することができる。
また、樹脂温度を推定する場合は、従来は加熱筒温度などを代用していたが温度精度が悪かった。この点、請求項１によれば実測に近似する高い精度の可塑化樹脂温度を得ることができる。
【０００９】
請求項２は、可塑化条件として設定される加熱筒温度、サイクル時間、計量値、背圧、スクリュー回転数の全てもしくは１つを選び、さらに計量モニター値として取得可能な計量時間、計量トルクの両方もしくは１つを選び、各々に未知な係数を乗じた上で加算したものを不完全可塑化樹脂温度推定式とし、この推定式を定めるステップと、
前記未知な係数の数以上の実験を行って、加熱筒内の先端の可塑化樹脂温度及び加熱筒温度、サイクル時間、計量値、背圧、スクリュー回転数の全てもしくは１つのデータと計量時間、計量トルクの両方もしくは１つのデータを取得するデータ取得ステップと、
前記データにより、前記未知な係数を既知の係数にするステップと、
この既知の係数により前記不完全可塑化樹脂温度推定式を完全可塑化樹脂温度推定式にするステップと、
この完全可塑化樹脂温度推定式に可塑化条件を代入することで、そのときの可塑化樹脂温度を推定するステップと、からなる加熱筒内可塑化樹脂温度推定方法である。
【００１０】
請求項２は、請求項１に計量モニター値として取得可能な計量時間、計量トルクの両方もしくは１つを加えて、推定精度を高めた。
したがって、請求項２によれば実測により近似する高い精度の可塑化樹脂温度を得ることができる。
【００１１】
請求項３は、射出条件として設定される充填速度、保圧圧力、ノズル温度の全てもしくは１つを選び、さらに請求項１又は請求項２で推定した加熱筒内可塑化樹脂温度を選び、各々に未知な係数を乗じた上で加算したものを不完全ノズル出口樹脂温度推定式とし、この推定式を定めるステップと、
前記未知な係数の数以上の実験を行って、加熱筒内の先端の可塑化樹脂温度及び充填速度、保圧圧力、ノズル温度の全てもしくは１つのデータを取得するデータ取得ステップと、
前記データにより、前記未知な係数を既知の係数にするステップと、
この既知の係数により前記不完全ノズル出口樹脂温度推定式を完全ノズル出口樹脂温度推定式にするステップと、
この完全ノズル出口樹脂温度推定式に射出条件を代入することで、そのときのノズル出口樹脂温度を推定するステップと、からなるノズル出口樹脂温度推定方法である。
【００１２】
実験や試運転の後の通常運転時には、ノズル出口樹脂温度を実測することなく、演算式により演算することで推定できる。したがって、ノズル又は金型に温度計測手段を設ける必要が無くなり、ノズル又は金型のシンプル化を維持することができる。
また、ノズル出口樹脂温度を推定する場合は、従来は加熱筒温度などを代用していたが温度精度が悪かった。この点、請求項３によれば実測に近似する高い精度のノズル出口樹脂温度を得ることができる。
【００１３】
請求項４は、射出条件として設定される充填速度、保圧圧力、ノズル温度の全てもしくは１つを選び、さらに請求項１又は請求項２で推定した加熱筒内可塑化樹脂温度を選び、各々に未知な係数を乗じた上で加算したものを不完全ノズル出口樹脂温度推定式とし、この推定式を定めるステップと、
前記未知な係数の数以上の実験を行って、加熱筒内の先端の可塑化樹脂温度及び充填速度、保圧圧力、ノズル温度の全てもしくは１つのデータを取得するデータ取得ステップと、
前記データにより、前記未知な係数を既知の係数にするステップと、
この既知の係数により前記不完全ノズル出口樹脂温度推定式を完全ノズル出口樹脂温度推定式にするステップと、
この完全ノズル出口樹脂温度推定式に１つの条件を除いた射出条件及びノズル出口樹脂温度要求値を代入することで、先に除いた１つの射出条件を推定するステップと、からなる射出条件推定方法である。
【００１４】
請求項４によれば、充填速度、保圧圧力、ノズル温度の１つを高い精度で推定することができ、従来よりも精度のよい射出条件を設定することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
データ取得のためにセンサ類を取付けたデータ取得仕様の射出機構を図１で説明し、センサ類を除去した通常仕様の射出機構を図２で説明する。
【００１６】
図１は本発明に係るデータ取得仕様の射出機構の断面図であり、このデータ取得のための射出機構１０Ａは、加熱筒１１と、この加熱筒１１に備えたバンドヒータ１２と、加熱筒１１の先端に備えたノズル１３と、このノズル１３に備えたノズル用バンドヒータ１４と、加熱筒１１に前後進及び回転可能に収納したスクリュー１５と、このスクリュー１５を前後進させる射出シリンダ１６と、この射出シリンダ１６のピストンロッド１７を介してスクリュー１５を回転させる回転手段１８と、スクリュー１５の回転数を計測する回転数センサ１９と、スクリュー１９の軸方向の移動ストロークもしくは位置を検知するストロークセンサ２１と、回転数センサ１９又はストロークセンサ２１の検知信号に基づいて射出シリンダ１６並びに回転手段１８を制御する制御部２２とを基本構成とする。
【００１７】
この基本構成に、データ取得のために次のセンサ類を付設する。
バンドヒータ１２の近傍に測温手段Ｔ１を設け、この測温手段Ｔ１で加熱温度データｄＴｂを取得する。測温手段Ｔ１は加熱筒１１に常設する温度センサで代用することは差し支えない（以下同様）。
【００１８】
ノズル用バンドヒータ１４の近傍に測温手段Ｔ２を設け、この測温手段Ｔ２でノズル温度データｄＴｎを取得する。
金型側のスプルブッシュ２４に測温手段Ｔ３を設け、この測温手段Ｔ３でノズル出口樹脂温度データｄＴ（ｎ）を取得する。
加熱筒１１の先端に測温手段Ｔ４を設け、この測温手段Ｔ４で可塑化樹脂温度データｄＴｍ（ｎ）を取得する。
【００１９】
その他、次に述べる要素から、必要ならば図示せぬセンサを介して、以下のデータ類を取得する。
射出シリンダ１６から可塑化計量時の背圧データｄＰｂ及び射出直後の保圧圧力データｄＰｈを取得する。
【００２０】
回転手段１８から計量トルクｄＳｔを取得する。
回転数センサ１９からスクリュー回転数ｄＶｓを取得する。
ストロークセンサ２１から計量値データｄＳＭ及び充填速度データｄＶｉを取得する。
制御部２２からサイクル時間データｄｔｃ及び計量時間データｄｔｓを取得する。
【００２１】
以上に述べたデータ類をまとめて次の表に示す。なお、記号の冒頭の「ｄ」はデータを示す添え字である。
【００２２】
【表１】
2004155129.tif 000003
【００２３】
図２は通常仕様の射出機構の断面図であり、通常運転に供する射出機構１０Ｂは、加熱筒１１と、この加熱筒１１に備えたバンドヒータ１２と、加熱筒１１の先端に備えたノズル１３と、このノズル１３に備えたノズル用バンドヒータ１４と、加熱筒１１に前後進及び回転可能に収納したスクリュー１５と、このスクリュー１５を前後進させる射出シリンダ１６と、この射出シリンダ１６のピストンロッド１７を介してスクリュー１５を回転させる回転手段１８と、スクリュー１５の回転数を計測する回転数センサ１９と、スクリュー１９の軸方向の移動ストロークもしくは位置を検知するストロークセンサ２１と、回転数センサ１９又はストロークセンサ２１の検知信号に基づいて射出シリンダ１６並びに回転手段１８を制御する制御部２２とからなる。
【００２４】
通常仕様の射出機構１０Ｂは、少なくとも図１で説明した測温手段Ｔ３及びＴ４を備えていない。これらの測温手段Ｔ３及びＴ４を備えることなく、通常の運転が可能であれば、ノズルは簡単なままで済ませることができ、好ましいことである。
【００２５】
言い換えれば、従来の技術の項で述べた従来の技術は、通常運転時に測温手段Ｔ３又はＴ４を備えなければならず、これがノズルの加工費用を押し上げると共に成形品の生産性を低下させていたが、本発明ではその心配がない。
【００２６】
すなわち、データ取得時はやむを得ないが、通常運転時には測温手段Ｔ３及びＴ４を備える必要がないことが本発明の構造的特徴とであり、それを可能にしたのが、次に述べる本発明の温度推定方法である。
【００２７】
図３は本発明の加熱筒内可塑化樹脂温度推定方法に係るフロー図である。××はステップ番号を示す。
ＳＴ０１：先ず可塑化条件を項とし、それに未知な係数を乗じた次の様な推定式を立てる。この推定式は係数が未知であるため不完全可塑化樹脂温度推定式と呼ぶ。
【００２８】
【数１】
2004155129.tif 000004
【００２９】
ＳＴ０２：可塑化条件を変えながら未知な係数の数以上の実験を行い、図１の要領で、上述の表１に示したデータを取得する。
ＳＴ０３：未知な係数の数（この例では６個）と同数の連立方程式を立て、第２項のＴｂにｄＴｂを代入し、第３項のｔｃにｄｔｃを代入する要領で、ａ０〜ａ５を未知数として６元１次連立方程式とする。この６元１次連立方程式を解くことにより、ａ０〜ａ５を数値化する。すなわち、ａ０〜ａ５は既知な係数となる。
【００３０】
なお、未知な係数の既知化は、重回帰分析法で実施することもできる。したがって、未知な係数の既知化は、任意の方法で行うことができる。
【００３１】
ＳＴ０４：未知な係数ａ０〜ａ５を既知な係数Ａ０〜Ａ５と改めることにより、次に示す完全可塑化樹脂温度推定式を得ることができる。
【００３２】
【数２】
2004155129.tif 000005
【００３３】
ＳＴ０５：上記完全可塑化樹脂温度推定式に、人為的に定まる可塑化条件Ｔｂ、ｔｃ、ＳＭ、Ｐｂ、Ｖｓを代入することで、可塑化樹脂温度Ｔｍ（ｎ）を求めることができる。
ＳＴ０６：可塑化条件Ｔｂ、ｔｃ、ＳＭ、Ｐｂ、Ｖｓを変えて、可塑化樹脂温度Ｔｍ（ｎ）を求める必要があれば、ＳＴ０５に戻る。
スクリュー交換や材料変更などで、前記推定式が適用できないときにはこのフローを終えフローの先頭に戻す。
【００３４】
なお、ＳＴ０１での推定式は、Ｔｍ（ｎ）＝Ａ０＋Ａ１・Ｔｂや、Ｔｍ（ｎ）＝Ａ０＋Ａ１・ＳＭ＋Ａ２・Ｐｂ＋Ａ３・Ｖｓであってもよい。したがって、加熱筒温度Ｔｂ、サイクル時間ｔｃ、計量値ＳＭ、背圧Ｐｂ、スクリュー回転数Ｖｓの全てもしくは１つを選びことができる。
【００３５】
以上をまとめると本発明の第１の方法は、可塑化条件として設定される加熱筒温度Ｔｂ、サイクル時間ｔｃ、計量値ＳＭ、背圧Ｐｂ、スクリュー回転数Ｖｓの全てもしくは１つを選び、各々に未知な係数ａ０〜ａ５を乗じた上で加算したものを不完全可塑化樹脂温度推定式とし、この推定式を定めるステップと、
前記未知な係数の数以上の実験を行って、加熱筒内の先端の可塑化樹脂温度ｄＴｍ（ｎ）及び加熱筒温度ｄＴｂ、サイクル時間ｄｔｃ、計量値ｄＳＭ、背圧ｄＰｂ、スクリュー回転数ｄＶｓの全てもしくは１つのデータを取得するデータ取得ステップと、
前記データにより、前記未知な係数ａ０〜ａ５を既知の係数Ａ０〜Ａ５にするステップと、
この既知の係数Ａ０〜Ａ５により前記不完全可塑化樹脂温度推定式を完全可塑化樹脂温度推定式にするステップと、
この完全可塑化樹脂温度推定式に可塑化条件（加熱筒温度Ｔｂ、サイクル時間ｔｃ、計量値ＳＭ、背圧Ｐｂ、スクリュー回転数Ｖｓの全てもしくは１つ）を代入することで、そのときの可塑化樹脂温度Ｔｍ（ｎ）を推定するステップと、からなる加熱筒内可塑化樹脂温度推定方法である。
【００３６】
実験や試運転の後の通常運転時には、加熱筒内可塑化樹脂温度を実測することなく、演算式により演算することで推定できる。したがって、ノズルに温度計測手段を設ける必要が無くなり、ノズルのシンプル化を維持することができる。
また、樹脂温度を推定する場合は、従来は加熱筒温度などを代用していたが温度精度が悪かった。
この点、第１の方法によれば実測に近似する高い精度の可塑化樹脂温度を得ることができる。
【００３７】
上記第１の方法では、可塑化条件を加熱筒温度Ｔｂ、サイクル時間ｔｃ、計量値ＳＭ、背圧Ｐｂ、スクリュー回転数Ｖｓの全てもしくは１つとした。これには、計量時間モニター値や計量トルクモニター値が含まれていない。
【００３８】
可塑化ステップ中、樹脂が予定より柔らかくなれば必要トルクが減少し、逆に予定より硬ければ必要トルクが増大する。そこで、計量トルクモニター値を推定式に加えることは有効である。計量時間モニター値も同様である。
【００３９】
そこで、本発明の第２の方法では、第１の方法に計量時間モニター値及び計量トルクモニター値を加えたことを特徴とする。
【００４０】
第２の方法における不完全可塑化樹脂温度推定式は次の通りである。
【００４１】
【数３】
2004155129.tif 000006
【００４２】
第７項のΣｔｓ（ｎ−ｍ〜ｎ）及び第８項のΣＳｔ（ｎ−ｍ〜ｎ）の意味は次の通りである。
通常の射出機構では、スクリューを後退限近傍まで後退させることで、複数回分の樹脂を加熱筒に貯留し、スクリューを射出前進、停止、射出前進、停止、・・・のごとく繰返すことで、スクリューが前進限まで前進する間に複数個の成形品を得るという運転形態が採用される。
【００４３】
そこで、この小間切れになった計量時間や計量トルクを積算することとした。そのために、第７項をΣｔｓ（ｎ−ｍ〜ｎ）、第８項をΣＳｔ（ｎ−ｍ〜ｎ）とした。
【００４４】
なお、計量時間モニター値ｔｓや計量トルクモニター値Ｓｔは、計量時間データｄｔｓや計量トルクデータｄＳｔと同類のデータである。しかし、取得時期が異なるため名称を変えた。
【００４５】
第２の方法における完全可塑化樹脂温度推定式は次の通りとなる。
【００４６】
【数４】
2004155129.tif 000007
【００４７】
そして、制御フローは図３と同一である。
【００４８】
以上の説明をまとめると、本発明の第２の方法は、可塑化条件として設定される加熱筒温度Ｔｂ、サイクル時間ｔｃ、計量値ＳＭ、背圧Ｐｂ、スクリュー回転数Ｖｓの全てもしくは１つを選び、さらに計量モニター値として取得可能な計量時間ｔｓ、計量トルクＳｔの両方もしくは１つを選び、各々に未知な係数ａ０〜ａ７を乗じた上で加算したものを不完全可塑化樹脂温度推定式とし、この推定式を定めるステップと、
前記未知な係数ａ０〜ａ７の数以上の実験を行って、加熱筒内の先端の可塑化樹脂温度ｄＴｍ（ｎ）及び加熱筒温度ｄＴｂ、サイクル時間ｄｔｃ、計量値ｄＳＭ、背圧ｄＰｂ、スクリュー回転数ｄＶｓの全てもしくは１つのデータと計量時間ｄｔｓ、計量トルクｄＳｔの両方もしくは１つのデータを取得するデータ取得ステップと、
前記データにより、前記未知な係数ａ０〜ａ７を既知の係数Ａ０〜Ａ７にするステップと、
この既知の係数により前記不完全可塑化樹脂温度推定式を完全可塑化樹脂温度推定式にするステップと、
この完全可塑化樹脂温度推定式に可塑化条件（加熱筒温度Ｔｂ、サイクル時間ｔｃ、計量値ＳＭ、背圧Ｐｂ、スクリュー回転数Ｖｓの全てもしくは１つ）を代入することで、そのときの可塑化樹脂温度Ｔｍ（ｎ）を推定するステップと、からなる加熱筒内可塑化樹脂温度推定方法である。
【００４９】
この第２の方法は、第１の方法に計量モニター値として取得可能な計量時間、計量トルクの両方もしくは１つを加えて、推定精度を高めた。
したがって、第２の方法によれば実測により近似する高い精度の可塑化樹脂温度を得ることができる。
【００５０】
以上の第１の方法又は第２の方法で推定した可塑化樹脂温度Ｔｍ（ｎ）は、図１に示す樹脂だまり（測温手段Ｔ４位置に相当）での温度である。この温度Ｔｍ（ｎ）に若干の温度変化を見込んでノズル出口樹脂温度と推定することは実用的である。データ取得時に測温手段Ｔ３（図１参照）が不要となり、データ取得にかかる費用が節約できるからである。
【００５１】
しかし、可塑化樹脂温度よりもノズル出口樹脂温度が重要であって、このノズル出口樹脂温度を高い精度で推定できることが望まれる。
そこで、本発明の第３の方法は可塑化樹脂温度をベースとしたノズル出口樹脂温度の推定方法を提供するものである。
【００５２】
図４は充填速度とノズル出口樹脂温度との関係を調べたグラフであり、加熱筒温度Ｔｂを１９０℃に設定し、充填速度Ｖｉを２５、５０、１００ｍｍ／ｓに設定して、ノズル出口樹脂温度データｄＴ（ｎ）を調べ。スクリュー先端がノズルに接近するほどノズル出口樹脂温度データｄＴ（ｎ）は上昇する傾向が認められた。
【００５３】
そして、充填速度が２５ｍｍ／ｓのときにｄＴ（ｎ）が最大２０２℃であり、充填速度が５０ｍｍ／ｓのときにｄＴ（ｎ）が最大２０５℃であり、充填速度が１００ｍｍ／ｓのときにｄＴ（ｎ）が最大２１０℃であった。
この結果から、充填速度はノズル出口樹脂温度に大きく影響することが判明した。
【００５４】
その他、ノズル温度や保圧圧力もノズル出口樹脂温度に影響することが考えられる。
【００５５】
そこで、第３の方法における不完全ノズル出口樹脂温度推定式を次の通りに定める。
【００５６】
【数５】
2004155129.tif 000008
【００５７】
そして、第３の方法における完全ノズル出口樹脂温度推定式を次の通りに定める。
【００５８】
【数６】
2004155129.tif 000009
【００５９】
このノズル出口樹脂温度推定式に射出条件を代入すれば、そのときのノズル出口樹脂温度が高い精度で推定することができる。
【００６０】
図５及び図６は本発明のノズル出口樹脂温度推定方法に係るフロー図である。なお、図５のフローの末尾（Ａ）は図６のフローの冒頭の（Ａ）に繋がり、図５と図６の２枚の図で１フローを構成する。
【００６１】
図５は図３とほぼ同内容であるがステップ番号を変えて再掲する。
ＳＴ１１：先ず可塑化条件を項とし、それに未知な係数を乗じた次の様な推定式を立てる。この推定式は係数が未知であるため不完全可塑化樹脂温度推定式と呼ぶ。
【００６２】
【数７】
2004155129.tif 000010
【００６３】
ＳＴ１２：可塑化条件を変えながら未知な係数の数以上の実験を行い、図１の要領で、上述の表１に示したデータを取得する。
ＳＴ１３：未知な係数の数（この例では６個）と同数の連立方程式を立て、第２項のＴｂにｄＴｂを代入し、第３項のｔｃにｄｔｃを代入する要領で、ａ０〜ａ５を未知数として６元１次連立方程式とする。この６元１次連立方程式を解くことにより、ａ０〜ａ５を数値化する。すなわち、ａ０〜ａ５は既知な係数となる。
【００６４】
ＳＴ０４：未知な係数ａ０〜ａ５を既知な係数Ａ０〜Ａ５と改めることにより、次に示す完全可塑化樹脂温度推定式を得ることができる。
【００６５】
【数８】
2004155129.tif 000011
【００６６】
ＳＴ１５：上記完全可塑化樹脂温度推定式に、人為的に定まる可塑化条件Ｔｂ、ｔｃ、ＳＭ、Ｐｂ、Ｖｓを代入することで、可塑化樹脂温度Ｔｍ（ｎ）を求めることができる。
【００６７】
図６にて、ＳＴ１６以降を説明する。
ＳＴ１６：先ず射出条件を項とし、それに未知な係数を乗じた次の様な推定式を立てる。この推定式は係数が未知であるため不完全ノズル出口樹脂温度推定式と呼ぶ。
【００６８】
【数９】
2004155129.tif 000012
【００６９】
ＳＴ１７：射出化条件を変えながら未知な係数の数以上の実験を行い、図１の要領で、上述の表１に示したデータを取得する。
ＳＴ１８：未知な係数の数（この例では５個）と同数の連立方程式を立て、第３項のＶｉにｄＶｉを代入し、第４項のＰｈにｄＰｈを代入する要領で、ｂ０〜ｂ４を未知数として５元１次連立方程式とする。この５元１次連立方程式を解くことにより、ｂ０〜ｂ４を数値化する。すなわち、ｂ０〜ｂ４は既知な係数となる。
【００７０】
なお、未知な係数の既知化は、重回帰分析法で実施することもできる。したがって、未知な係数の既知化は、任意の方法で行うことができる。
【００７１】
ＳＴ１９：未知な係数ｂ０〜ｂ４を既知な係数Ｂ０〜Ｂ４と改めることにより、次に示す完全ノズル出口樹脂温度推定式を得ることができる。
【００７２】
【数１０】
2004155129.tif 000013
【００７３】
ＳＴ２０：上記完全ノズル出口樹脂温度推定式に、人為的に定まる射出条件Ｖｉ、Ｐｈ、Ｔｎを代入することで、ノズル出口樹脂温度Ｔ（ｎ）を求めることができる。
ＳＴ２１：射出条件Ｖｉ、Ｐｈ、Ｔｎを変えて、ノズル出口樹脂温度Ｔ（ｎ）を求める必要があれば、ＳＴ２０に戻る。
スクリュー交換や材料変更などで、前記推定式が適用できないときにはこのフローを終えフローの先頭に戻す。
【００７４】
すなわち、第３の方法は、射出条件として設定される充填速度、保圧圧力、ノズル温度の全てもしくは１つを選び、さらに第１又は第２の方法で推定した加熱筒内可塑化樹脂温度を選び、各々に未知な係数を乗じた上で加算したものを不完全ノズル出口樹脂温度推定式とし、この推定式を定めるステップと、
前記未知な係数の数以上の実験を行って、加熱筒内の先端の可塑化樹脂温度及び充填速度、保圧圧力、ノズル温度の全てもしくは１つのデータを取得するデータ取得ステップと、
前記データにより、前記未知な係数を既知の係数にするステップと、
この既知の係数により前記不完全ノズル出口樹脂温度推定式を完全ノズル出口樹脂温度推定式にするステップと、
この完全ノズル出口樹脂温度推定式に射出条件を代入することで、そのときのノズル出口樹脂温度を推定するステップと、からなるノズル出口樹脂温度推定方法である。
【００７５】
第１、第２の方法は、加熱筒内可塑化樹脂温度を推定するものであったが、第３の方法ではノズル出口樹脂温度が推定できる。樹脂成形を制御する上で、ノズル出口樹脂温度が最も重要なパラメータの１つになるため、第１、第２の方法よりも第３の方法がより有益であると言える。
【００７６】
本発明の第４の方法は、第３の方法の変形方法であり、第３の方法で採用したＴ（ｎ）に関する推定式を変形して、射出条件Ｖｉ、Ｐｈ又はＴｎに関する式を建てることができる。次の式はＶｉに関する推定式である。
【００７７】
【数１１】
2004155129.tif 000014
【００７８】
この式によれば、ノズル出口樹脂温度Ｔ（ｎ）を仮定することにより、必要な充填速度Ｖｉを定めることができる。他のＰｈ又はＴｎも同様である。
【００７９】
したがって、本発明の第４の方法は、射出条件として設定される充填速度、保圧圧力、ノズル温度の全てもしくは１つを選び、さらに第１又は第２の方法で推定した加熱筒内可塑化樹脂温度を選び、各々に未知な係数を乗じた上で加算したものを不完全ノズル出口樹脂温度推定式とし、この推定式を定めるステップと、
前記未知な係数の数以上の実験を行って、加熱筒内の先端の可塑化樹脂温度及び充填速度、保圧圧力、ノズル温度の全てもしくは１つのデータを取得するデータ取得ステップと、
前記データにより、前記未知な係数を既知の係数にするステップと、
この既知の係数により前記不完全ノズル出口樹脂温度推定式を完全ノズル出口樹脂温度推定式にするステップと、
この完全ノズル出口樹脂温度推定式に１つの条件を除いた射出条件及びノズル出口樹脂温度要求値を代入することで、先に除いた１つの射出条件を推定するステップと、からなる射出条件推定方法である。
【００８０】
第４の方法によれば、充填速度、保圧圧力、ノズル温度の１つを高い精度で推定することができ、従来よりも精度のよい射出条件を設定することができる。
【００８１】
以上に説明した第１〜第４の方法に何れかの方法を内蔵した成形支援装置を次に説明する。
図７は成形支援装置の概要を示す図であり、成形支援装置３０はＬＡＮ３１（有線、無線の何れでもよい）を介して射出成形機３２に接続することで、射出成形機３２の操作を支援させることができる。
【００８２】
成形支援装置３０は、大まかには最適化制御機能部３３と、学習機能部３４と、本発明に係る樹脂温度推定機能部３５と、成形機通信機能部３６と、で構成される。
【００８３】
最適化制御機能部３３と、学習機能部３４と、本発明に係る樹脂温度推定機能部３５とについては、さらに各々複数の機能部で構成する。最適化制御機能部３３の内部的機能部には３３ａ、３３ｂのごとく符号にａ、ｂを添えて説明する。
【００８４】
図８は成形支援装置の詳細な構成図であり、成形機通信機能３６を通じて可塑化条件及び計量モニター値を受け且つデータベース３８から樹脂温度推定パラメータを受けた可塑化樹脂温度推定機能部３５ａは、可塑化樹脂温度の推定値を発生する。
【００８５】
この可塑化樹脂温度の推定値を受け且つデータベース３８から樹脂温度推定パラメータを受け、さらに学習用成形条件作成機能部３４ａから射出条件を受けたノズル出口温度推定機能部３５ｂはノズル出口樹脂温度の推定値を発生する。
【００８６】
一方、成形通信機能部３６から成形条件を受けた学習用成形条件作成機能部３４ａは射出条件を発生する。この射出条件、前記ノズル出口樹脂温度（推定値）及び成形通信機能部３６からの成形品評価値を受けた学習機能ネットワーク部３４ｂは内部パラメータを発生し、データベース３９へ送る。
【００８７】
また、成形通信機能部３６から成形条件及びモニター値を受け且つデータベース３９から内部パラメータを受けた品質予想用ネットワーク部３３ａは、成形品品質情報を発生する。
【００８８】
この成形品品質情報と前記射出条件とを受け且つデータベース３９から内部パラメータを受けた射出条件用ネットワーク部３３ｂは、次の射出条件を発生する。
この次の射出条件は成形機通信機能部３６を通じて、図７の射出成形機３２に送られ、射出成形作業に適用される。
【００８９】
以上に説明した通りに、成形支援装置３０は、樹脂温度推定機能部３５、詳細には可塑化樹脂温度推定機能部３５ａとノズル出口樹脂温度推定機能部３５ｂを含むため、高い精度のノズル出口樹脂温度を推定し、この推定値に基づいて射出成形機の運転を行わせることができる。この結果、ばらつきの少ないより高い品質の成形品を得ることができる。
【００９０】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、可塑化条件として設定される加熱筒温度、サイクル時間、計量値、背圧、スクリュー回転数の全てもしくは１つを選び、各々に未知な係数を乗じた上で加算したものを不完全可塑化樹脂温度推定式とし、この推定式を定めるステップと、
前記未知な係数の数以上の実験を行って、加熱筒内の先端の可塑化樹脂温度及び加熱筒温度、サイクル時間、計量値、背圧、スクリュー回転数の全てもしくは１つのデータを取得するデータ取得ステップと、
前記データにより、前記未知な係数を既知の係数にするステップと、
この既知の係数により前記不完全可塑化樹脂温度推定式を完全可塑化樹脂温度推定式にするステップと、
この完全可塑化樹脂温度推定式に可塑化条件を代入することで、そのときの可塑化樹脂温度を推定するステップと、からなる加熱筒内可塑化樹脂温度推定方法である。
【００９１】
実験や試運転の後の通常運転時には、加熱筒内可塑化樹脂温度を実測することなく、演算式により演算することで推定できる。したがって、ノズルに温度計測手段を設ける必要が無くなり、ノズルのシンプル化を維持することができる。
また、樹脂温度を推定する場合は、従来は加熱筒温度などを代用していたが温度精度が悪かった。この点、請求項１によれば実測に近似する高い精度の可塑化樹脂温度を得ることができる。
【００９２】
請求項２は、可塑化条件として設定される加熱筒温度、サイクル時間、計量値、背圧、スクリュー回転数の全てもしくは１つを選び、さらに計量モニター値として取得可能な計量時間、計量トルクの両方もしくは１つを選び、各々に未知な係数を乗じた上で加算したものを不完全可塑化樹脂温度推定式とし、この推定式を定めるステップと、
前記未知な係数の数以上の実験を行って、加熱筒内の先端の可塑化樹脂温度及び加熱筒温度、サイクル時間、計量値、背圧、スクリュー回転数の全てもしくは１つのデータと計量時間、計量トルクの両方もしくは１つのデータを取得するデータ取得ステップと、
前記データにより、前記未知な係数を既知の係数にするステップと、
この既知の係数により前記不完全可塑化樹脂温度推定式を完全可塑化樹脂温度推定式にするステップと、
この完全可塑化樹脂温度推定式に可塑化条件を代入することで、そのときの可塑化樹脂温度を推定するステップと、からなる加熱筒内可塑化樹脂温度推定方法である。
【００９３】
請求項２は、請求項１に計量モニター値として取得可能な計量時間、計量トルクの両方もしくは１つを加えて、推定精度を高めた。
したがって、請求項２によれば実測により近似する高い精度の可塑化樹脂温度を得ることができる。
【００９４】
請求項３は、射出条件として設定される充填速度、保圧圧力、ノズル温度の全てもしくは１つを選び、さらに請求項１又は請求項２で推定した加熱筒内可塑化樹脂温度を選び、各々に未知な係数を乗じた上で加算したものを不完全ノズル出口樹脂温度推定式とし、この推定式を定めるステップと、
前記未知な係数の数以上の実験を行って、加熱筒内の先端の可塑化樹脂温度及び充填速度、保圧圧力、ノズル温度の全てもしくは１つのデータを取得するデータ取得ステップと、
前記データにより、前記未知な係数を既知の係数にするステップと、
この既知の係数により前記不完全ノズル出口樹脂温度推定式を完全ノズル出口樹脂温度推定式にするステップと、
この完全ノズル出口樹脂温度推定式に射出条件を代入することで、そのときのノズル出口樹脂温度を推定するステップと、からなるノズル出口樹脂温度推定方法である。
【００９５】
実験や試運転の後の通常運転時には、ノズル出口樹脂温度を実測することなく、演算式により演算することで推定できる。したがって、ノズル又は金型に温度計測手段を設ける必要が無くなり、ノズル又は金型のシンプル化を維持することができる。
また、ノズル出口樹脂温度を推定する場合は、従来は加熱筒温度などを代用していたが温度精度が悪かった。この点、請求項３によれば実測に近似する高い精度のノズル出口樹脂温度を得ることができる。
【００９６】
請求項４は、射出条件として設定される充填速度、保圧圧力、ノズル温度の全てもしくは１つを選び、さらに請求項１又は請求項２で推定した加熱筒内可塑化樹脂温度を選び、各々に未知な係数を乗じた上で加算したものを不完全ノズル出口樹脂温度推定式とし、この推定式を定めるステップと、
前記未知な係数の数以上の実験を行って、加熱筒内の先端の可塑化樹脂温度及び充填速度、保圧圧力、ノズル温度の全てもしくは１つのデータを取得するデータ取得ステップと、
前記データにより、前記未知な係数を既知の係数にするステップと、
この既知の係数により前記不完全ノズル出口樹脂温度推定式を完全ノズル出口樹脂温度推定式にするステップと、
この完全ノズル出口樹脂温度推定式に１つの条件を除いた射出条件及びノズル出口樹脂温度要求値を代入することで、先に除いた１つの射出条件を推定するステップと、からなる射出条件推定方法である。
【００９７】
請求項４によれば、充填速度、保圧圧力、ノズル温度の１つを高い精度で推定することができ、従来よりも精度のよい射出条件を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るデータ取得仕様の射出機構の断面図
【図２】通常仕様の射出機構の断面図
【図３】本発明の加熱筒内可塑化樹脂温度推定方法に係るフロー図
【図４】充填速度とノズル出口樹脂温度との関係を調べたグラフ
【図５】本発明のノズル出口樹脂温度推定方法に係るフロー図
【図６】本発明のノズル出口樹脂温度推定方法に係るフロー図
【図７】成形支援装置の概要を示す図
【図８】成形支援装置の詳細な構成図
【図９】特開平６−２４６７８６号公報の図１の再掲図
【符号の説明】
１０Ａ…データ取得のための射出機構、１０Ｂ…通常運転に供する射出機構、１１…加熱筒、１３…ノズル、１５…スクリュー、１９…回転数センサ、２１…ストロークセンサ、２２…制御部、３０…成形支援装置、３１…ＬＡＮ、３２…射出成形機。
【図１】
2004155129.tif 000015
【図２】
2004155129.tif 000016
【図３】
2004155129.tif 000017
【図４】
2004155129.tif 000018
【図５】
2004155129.tif 000019
【図６】
2004155129.tif 000020
【図７】
2004155129.tif 000021
【図８】
2004155129.tif 000022
【図９】
2004155129.tif 000023