(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂成形に関するプログラムおよび樹脂成形に関するデータベースを有するサーバ手段（ＳＥ）、データ入力および結果の画面表示が可能な端末手段（ＴＥ）、並びに、該サーバ手段（ＳＥ）と端末手段（ＴＥ）を結合する情報通信ネットワーク手段（ＮＴ）からなり、
端末手段（ＴＥ）からサーバ手段（ＳＥ）にアクセスして、端末手段（ＴＥ）の表示画面の所定の欄に、データベースから成形品の形状、成形方法、成形機の種類と仕様、樹脂の種類と物性から選ばれる前提データ（ｄ１）を選択して入力し、シリンダー温度、金型温度、冷却時間、保圧時間、保圧力、速度制御から圧力制御への切替るためのスクリュウ位置、射出速度、樹脂計量スクリュウ位置、樹脂計量のためのスクリュウ回転数、クッション量から選ばれる成形条件の設定値（ｄ２）を入力した後、
樹脂成形に関するプログラムである、温度挙動を演算するとともに成形不良の発生を判断するステップ（ｉ）と、収縮挙動を演算するとともに成形不良の発生を判断するステップ（ii）と、流動挙動を演算するとともに成形不良の発生を判断するステップ（iii）と、これらの演算結果と判断を元に成形不良の発生と成形条件の良否を判断するステップ（iv）と、成形条件の良否を表示させるステップ（ｖ）とからなる成形条件テストプログラムを実行し、結果を端末手段（ＴＥ）に画面表示させることを特徴とする成形試験システム。
【請求項２】
成形が、射出成形、サンドイッチ成形、ガスアシスト成形、射出圧縮成形、圧縮成形、押出し成形、ブロー成形、又は封止成形である請求項１に記載の成形試験システム。
【請求項３】
情報通信ネットワーク手段（ＮＴ）がインターネット、イントラネット、又はこれらの組み合わせネットワークである請求項１又は２に記載の成形試験システム。
【請求項４】
サーバ手段（ＳＥ）が、成形条件の良否を画像処理により図形化して端末手段（ＴＥ）に表示させるプログラムを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の成形試験システム。
【請求項５】
サーバ手段（ＳＥ）が、成形条件の改善方向を示すコメントを端末手段（ＴＥ）に表示させるプログラムを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の成形試験システム。
【請求項６】
前提データ（ｄ１）の少なくとも一つが、予め、樹脂成形に関するプログラムに入力されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の成形試験システム。
【請求項７】
樹脂成形に関するプログラムおよび樹脂成形に関するデータベースを有するサーバ計算機、データ入力および結果の画面表示が可能な端末計算機、並びに、該サーバ計算機と端末計算機を結合する情報通信ネットワークを使用して、端末計算機からサーバ計算機にアクセスして、端末計算機の表示画面の所定の欄に、データベースから成形品の形状、成形方法、成形機の種類と仕様、樹脂の種類と物性から選ばれる前提データ（ｄ１）を選択して入力し、シリンダー温度、金型温度、冷却時間、保圧時間、保圧力、速度制御から圧力制御への切替るためのスクリュウ位置、射出速度、樹脂計量スクリュウ位置、樹脂計量のためのスクリュウ回転数、クッション量から選ばれる成形条件の設定値（ｄ２）を入力した後、樹脂成形に関するプログラムである、温度挙動を演算するとともに成形不良の発生を判断するステップ（ｉ）と、収縮挙動を演算するとともに成形不良の発生を判断するステップ（ii）と、流動挙動を演算するとともに成形不良の発生を判断するステップ（iii）と、これらの演算結果と判断を元に成形不良の発生と成形条件の良否を判断するステップ（iv）と、成形条件の良否を表示させるステップ（ｖ）とからなる成形条件テストプログラムを実行し、結果を端末計算機に画面表示させることを特徴とする成形試験方法。
【請求項８】
成形が、射出成形、サンドイッチ成形、ガスアシスト成形、射出圧縮成形、圧縮成形、押出し成形、ブロー成形、又は封止成形である請求項７に記載の成形試験方法。
【請求項９】
情報通信ネットワークがインターネット、イントラネット、又はこれらの組み合わせネットワークである請求項７又は８に記載の成形試験方法。
【請求項１０】
サーバ計算機が、成形条件の良否を画像処理により図形化して端末計算機に表示させるプログラムを有することを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の成形試験方法。
【請求項１１】
サーバ計算機が、成形条件の改善方向を示すコメントを端末計算機に表示させるプログラムを有することを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載の成形試験方法。
【請求項１２】
前提データ（ｄ１）の少なくとも一つが、予め、プログラムに入力されていることを特徴とする請求項７〜１１のいずれかに記載の成形試験方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報通信ネットワークを利用して、樹脂成形技術者の教育および育成を目的とした訓練、成形品試作回数の低減、金型の改良、樹脂およびそれを用いた成形品の紹介に利用できて、端末において入力および結果の表示可能な成形試験システム及び成形試験方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、未熟練樹脂成形技術者の教育および育成のための訓練においては、実際に樹脂成形機を用い、熟練した成形技術者の指導の下、数名程度の成形実習が行われている。しかしながら、このような実習方法では、一度に実習できる人数に限度があり、実習のために費やす費用や時間も多大である。また、実習の機会も実質的に限られてしまい、教育を受ける意欲も阻害されることがある。
また、教育を受けた多数の成形技術者が、実際に樹脂成形機を用いて試作や金型設計や製造の合理化の検討を行うと、多数の成形機、多量の原料やエネルギー、多大な時間、多数の人員等が必要である。
また、樹脂の新製品や新銘柄の紹介等のために、ユーザーを訪問して、テスト結果を説明したり実際にテストして見せたりするには、営業人員やサービスエンジニア、時間、経費等が多くかかる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、熟練者に直接指導を受けたり、実際に成形機を操作することなしに、樹脂成形の訓練を受けたり、試作や金型設計や製造の合理化の検討を行ったり、樹脂の新製品や新銘柄をユーザーに紹介等を行うことを可能にすることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意検討した結果、サーバと端末をネットで結び、使用者が端末からサーバにアクセスして、樹脂成形に関するプログラムおよび樹脂成形に関するデータベースを使用して、成形条件を入力し、データベースからデータを選択して入力して、各種プログラムを実行して、仮想的に樹脂成形を行い、結果を図形化して表示したり、コメントを表示したりすることにより、かかる問題点を解決しうることを見い出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明の第１は、樹脂成形に関するプログラムおよび樹脂成形に関するデータベースを有するサーバ手段（ＳＥ）、データ入力および結果の画面表示が可能な端末手段（ＴＥ）、並びに、該サーバ手段（ＳＥ）と端末手段（ＴＥ）を結合する情報通信ネットワーク手段（ＮＴ）からなり、端末手段（ＴＥ）からサーバ手段（ＳＥ）にアクセスして、端末手段（ＴＥ）の表示画面の所定の欄に、データベースから前提データ（ｄ１）を選択して入力し、設定値（ｄ２）を入力した後、樹脂成形に関するプログラムを実行し、結果を端末手段（ＴＥ）に画面表示させることを特徴とする成形試験システムを提供する。
本発明の第２は、樹脂成形に関するプログラムが、成形品の形状設計プログラム、金型設計プログラム、樹脂流動解析プログラム、ゲート・ランナ設計プログラム、成形条件テストプログラム、成形条件最適化プログラム、変形量推算プログラム、成形良否判定プログラム、又はこれらの組み合わせプログラムからなることを特徴とする本発明の第１に記載の成形試験システムを提供する。
本発明の第３は、樹脂成形に関するデータベースが、成形方法に関するデータ、成形機に関するデータ、樹脂に関するデータ、必要により成形品の形状に関するデータ、又はこれらの組み合わせデータからなることを特徴とする本発明の第１又は２に記載の成形試験システムを提供する。
本発明の第４は、成形が、射出成形、サンドイッチ成形、ガスアシスト成形、射出圧縮成形、圧縮成形、押出し成形、ブロー成形、又は封止成形である本発明の第１〜３のいずれかに記載の成形試験システムを提供する。
本発明の第５は、情報通信ネットワーク手段（ＮＴ）がインターネット、イントラネット、又はこれらの組み合わせネットワークである本発明の第１〜４のいずれかに記載の成形試験システムを提供する。
本発明の第６は、成形条件テストプログラムが、温度挙動を演算するとともに成形不良の発生を判断するステップ（ｉ）と、収縮挙動を演算するとともに成形不良の発生を判断するステップ（ii）と、流動挙動を演算するとともに成形不良の発生を判断するステップ（iii）と、これらの演算結果と判断を元に成形不良の発生と成形条件の良否を判断するステップ（iv）と、成形条件の良否を表示させるステップ（ｖ）とからなることを特徴とする本発明の第１〜５のいずれかに記載の成形試験システムを提供する。
本発明の第７は、サーバ手段（ＳＥ）が、成形条件の良否を画像処理により図形化して端末手段（ＴＥ）に表示させるプログラムを有することを特徴とする本発明の第１〜６のいずれかに記載の成形試験システムを提供する。
本発明の第８は、サーバ手段（ＳＥ）が、成形条件の改善方向を示すコメントを端末手段（ＴＥ）に表示させるプログラムを有することを特徴とする本発明の第１〜７のいずれかに記載の成形試験システムを提供する。
本発明の第９は、前提データ（ｄ１）の少なくとも一つが、予め、樹脂成形に関するプログラムに入力されていることを特徴とする本発明の第１〜８のいずれかに記載の成形試験システムを提供する。
本発明の第１０は、成形の訓練、成形品試作の合理化、又は樹脂とそれを利用した成形品の紹介に利用できることを特徴とする本発明の第１〜９のいずれかに記載の成形試験システムを提供する。
本発明の第１１は、樹脂成形に関するプログラムおよび樹脂成形に関するデータベースを有するサーバ計算機、データ入力および結果の画面表示が可能な端末計算機、並びに、該サーバ計算機と端末計算機を結合する情報通信ネットワークを使用して、端末計算機からサーバ計算機にアクセスして、端末計算機の表示画面の所定の欄に、データベースから前提データ（ｄ１）を選択して入力し、設定値（ｄ２）を入力した後、樹脂成形に関するプログラムを実行し、結果を端末計算機に画面表示させることを特徴とする成形試験方法を提供する。
本発明の第１２は、樹脂成形に関するプログラムが、成形品の形状設計プログラム、金型設計プログラム、樹脂流動解析プログラム、ゲート・ランナ設計プログラム、成形条件テストプログラム、成形条件最適化プログラム、変形量推算プログラム、成形良否判定プログラム、又はこれらの組み合わせプログラムからなることを特徴とする本発明の第１１に記載の成形試験方法を提供する。
本発明の第１３は、樹脂成形に関するデータベースが、成形方法に関するデータ、成形機に関するデータ、樹脂に関するデータ、必要により成形品の形状に関するデータ、又はこれらの組み合わせデータからなることを特徴とする本発明の第１１又は１２記載の成形試験方法を提供する。
本発明の第１４は、成形が、射出成形、サンドイッチ成形、ガスアシスト成形、射出圧縮成形、圧縮成形、押出し成形、ブロー成形、又は封止成形である本発明の第１１〜１３のいずれかに記載の成形試験方法を提供する。
本発明の第１５は、情報通信ネットワークがインターネット、イントラネット、又はこれらの組み合わせネットワークである本発明の第１１〜１４のいずれかに記載の成形試験方法を提供する。
本発明の第１６は、成形条件テストプログラムが、温度挙動を演算するとともに成形不良の発生を判断するステップ（ｉ）と、収縮挙動を演算するとともに成形不良の発生を判断するステップ（ii）と、流動挙動を演算するとともに成形不良の発生を判断するステップ（iii）と、これらの演算結果と判断を元に成形不良の発生と成形条件の良否を判断するステップ（iv）と、成形条件の良否を表示させるステップ（ｖ）とからなることを特徴とする本発明の第１１〜１５のいずれかに記載の成形試験方法を提供する。
本発明の第１７は、サーバ計算機が、成形条件の良否を画像処理により図形化して端末計算機に表示させるプログラムを有することを特徴とする本発明の第１１〜１６いずれかに記載の成形試験方法を提供する。
本発明の第１８は、サーバ計算機が、成形条件の改善方向を示すコメントを端末計算機に表示させるプログラムを有することを特徴とする本発明の第１１〜１７のいずれかに記載の成形試験方法を提供する。
本発明の第１９は、前提データ（ｄ１）の少なくとも一つが、予め、プログラムに入力されていることを特徴とする本発明の第１１〜１８のいずれかに記載の成形試験方法を提供する。
本発明の第２０は、成形方法の訓練、成形品試作の合理化、又は樹脂とそれを利用した成形品の紹介に利用できる本発明の第１１〜１９のいずれかに記載の成形試験方法を提供する。
また、本発明では、上記成形試験システムまたは成形試験法に関するプログラムを記録した記録媒体を提供することもできる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
成形試験システム
本発明の成形試験システムは、樹脂成形に関するプログラムおよび樹脂成形に関するデータベースを有するサーバ手段（ＳＥ）、データ入力および結果の表示が可能な端末手段（ＴＥ）、並びに、該サーバ手段（ＳＥ）と端末手段（ＴＥ）を結合する情報通信ネットワーク手段（ＮＴ）からなり、端末手段（ＴＥ）からサーバ手段（ＳＥ）にアクセスして、端末手段（ＴＥ）の表示画面の所定の欄に、データベースから前提データ（ｄ１）を選択して入力し、設定値（ｄ２）を入力した後、前提データ（ｄ１）と設定値（ｄ２）により、該樹脂成形に関するプログラムを実行し、結果を端末手段（ＴＥ）に表示させる。
本発明に係る成形試験システムの構成図の一例を図８に、サーバ手段（ＳＥ）を構成するサーバ本体機能と各種プログラムとデータベースの関係の一例を図９に示す。各プログラムは目的に応じて選択され、データ、及び計算値はプログラム間で相互に授受される。
【０００６】
樹脂成形に関するプログラム
本発明で使用される樹脂成形に関するプログラムとしては、成形品の形状設計プログラム、金型設計プログラム、樹脂流動解析プログラム、ゲート・ランナ設計プログラム、成形条件テストプログラム、成形条件最適化プログラム、変形量推算プログラム、成形良否判定プログラム、又はこれらの組み合わせプログラムが挙げられる。
上記プログラムは、単独で使用しても、それらを所望の目的が得られるように組み合わせて使用することもできる。例えば、始めにＣＡＤ等のデータを使用して、３次元形状モデラー及び前処理に関するプログラムにより、成形品、流路、金型等の有限要素モデル化及び解析を行い、各種解析プログラムにより充填・保圧冷却解析、残留応力解析、製品構造解析、そり解析等や、必要に応じて結晶化シミュレーション、繊維配向解析を行い、次に成形条件最適化プログラムにより成形条件を改善し、必要により変形量推算プログラムや成形良否判定プログラムにより所望の成形品との相違を検出して、必要な処理工程にフィードバックした後、得られた結果を図形、変形図、アニメーション、グラフ、コンター等に関するプログラムを使用して、充填パターン表示、流動アニメーション表示、成形結果ないし改善方向に関するにコメント等の表示や、出力および記憶等を行う。
本発明で使用できる上記プログラムとしては、市販のものや独自に開発されたプログラムが挙げられる。
利用できるプログラムとしては、ＦＩＤＡＰ（Fluid Dynamic International Inc.製）、ＰＯＬＹＦＬＯＷ（Polyflow s.a.製）、ＥＸＴＲＵＤ−ＰＣ（Scientific Process & Research製）、ＭＯＴＥＸ、ＰＲＯＷＥＸ、ＣＡＤＭＯＵＬＤ等（IKV製）、ＰＯＬＹＣＡＤ（Polydynamic inc.製）、Ｃ−ＭＯＬＤ（Advanced CAE technology inc.製）、プラスチック加工関連ソフト共同利用研究会ソフト（九州大学他製）、ＰＬＡＮＥＴ（プラスチックメディアリサーチ製）等が挙げられる。
上記プログラムは、必要に応じて射出圧縮／プレス成形、ガスアシスト成形、多色成形／多層成形、インサート成形等に関するプログラムを併用することもできる。
また、新規な成形条件テストプログラムとしては、後述するポリプラスチックス株式会社製のプログラムを使用することができる。
【０００７】
データベース
本発明に係るデータベースとしては、成形方法に関するデータ、成形機に関するデータ、樹脂に関するデータ、必要により成形品の形状に関するデータ、又はこれらの組み合わせデータが入力、学習記憶などされて、記録されたもの、さらに既データを元に近似式により物性を推算することができるようにしたもの、各種成形パラメータに関する熟練成形技術者の経験値等が使用できる。
本発明で使用できる上記データベースとしては、市販のもの（前記市販プログラムに付属しているものが多い）や、樹脂メーカー、樹脂加工メーカー、成形機メーカー、金型メーカー、使用者の独自に開発したデータベース等が挙げられる。
【０００８】
サーバ手段、端末手段及び情報通信ネットワーク手段
本発明に係るサーバ手段（ＳＥ）としては、入力、記憶、演算、出力、通信、その他の機能を有する高速且つ記憶容量の大きな計算機が挙げられ、上記性能を有するスーパーコンピュータ、ワークステーション、パーソナルコンピュータ等が例示される。
本発明に係る端末手段（ＴＥ）としては、入力、通信、出力等の機能、特に上記サーバ手段（ＳＥ）により得られた結果を図形表示、アニメーション表示、コメント表示できる計算機が好ましく、ワークステーション、パーソナルコンピュータ等が例示される。
本発明に係る情報通信ネットワーク手段（ＮＴ）としては、インターネット、イントラネット、又はこれらの組み合わせネットワークが挙げられる。イントラネットとしては、社内ないし特定の使用者を含むローカルエリアネットワーク等が挙げられる。
以下、本発明を具体的に説明する場合に、サーバ手段（ＳＥ）をサーバと、端末手段（ＴＥ）を端末と、情報通信ネットワーク手段（ＮＴ）をネットワークもしくはネットという。
【０００９】
さらに、上記成形試験システムは、ネットを介して、実際の準備された成形機と結合させて、実際に樹脂を成形できるようにすることもできる。これにより、シミュレーション、仮想成形、疑似体験等に加えて、例えばそれらの最適結果を元に、実際の成形品を試作ないし製造し、さらに得られた成形品の評価試験等を行ったりすることができる。
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を下記具体例（新規な成形条件テストプログラム（ポリプラスチックス株式会社製））を中心に、必要により一般的な事項を補充して、本発明を説明する。なお、本発明はこの具体例に限定されるものではない。
具体例では、成形に必要なデータベース及び成形条件テストプログラムはサーバに収められており、ネットに接続している端末より、データを選択し、成形条件を入力することで、サーバに収められたプログラムに基づいて演算し、判断し、成形条件の良否を図形化したものを、端末で表示可能としている。
【００１１】
成形条件テストプログラムについて詳細に説明する。
（１）データベース及び前提データの選択
成形品の形状、成形方法、成形機の種類と仕様、樹脂の種類（樹脂自体のみならず、添加剤、充填材も選択できる。）と物性等のデータは、データベースとしてサーバに入力等により、記録されており、使用者は、端末計算機の表示画面に読み出して、必要な前提データ（ｄ１）を選択することが可能である。
成形品の形状については、データベースから選択することもできるし、ＣＡＤ等からのデータを端末から入力することもできる。
また、成形品の形状、成形方法、成形機の種類と仕様、樹脂の種類等のデータの中の所望のものは、使用者の便宜上、予めプログラム上に設定し、表示しておくこともできる。
本具体例では、特定の熱可塑性樹脂（例えば、ジュラコンＭ９０Ｓ（ポリプラスチックス株式会社製ポリアセタール樹脂）と特定の射出成形機（例えば、７５ｔｏｎ射出成形機）が、予め選択されており、成形に必要な各種データが準備されている。
【００１２】
（２）成形条件
次に、画面に成形条件の設定値（ｄ２）を入力する。成形条件は、使用者が樹脂、成形方法、成形機仕様に合わせて、必要な項目を端末側から入力するが、便宜上、図１に示すように、端末側画面に表示された設定項目の欄に、キーボード、マウス、ライトペン等により入力することができる。
（2.1.）射出成形条件の設定項目の一例として、シリンダー温度、金型温度、冷却時間、保圧時間、保圧力、速度制御から圧力制御への切替るためのスクリュウ位置、射出速度、樹脂計量スクリュウ位置、樹脂計量のためのスクリュウ回転数、クッション量（保圧後、シリンダー前部への樹脂の残る量）などが挙げられる。
（2.2.）他の例として、成形条件をプロファイルデータとして入力することもできる。具体的には、シリンダー、ノズル、ランナー、リブ、ゲート、フローフロント等の特定位置とそれら特定位置に対応する成形機・金型温度プロファイルデータ、圧力プロファイルデータ、樹脂温度プロファイルデータ、成形サイクルプロファイルデータなどが挙げられる。
使用者は、入力欄に設定値（ｄ２）を入力した後、「射出ボタン」をクリックする。
【００１３】
（３）成形の良否の判断、及び結果の表示
端末から入力された前提データ（ｄ１）及び設定値（ｄ２）を元に、サーバでは成形条件テストプログラムが実行され、成形の良否を判断し、その結果を図形化し、端末に表示する。
【００１４】
以下、成形条件テストプログラムの中の「多段射出」プログラムのフローダイヤグラム（図４）を例に、さらに詳細に説明する。
図４Ａはその概念図であり、図４Ｂは具体的なプログラムフローチャートの一例を示す図である。
【００１５】
上記（2.1.）における成形の良否の判定は、大きく三つのステップに分けて行われる。
第一は、温度に影響される樹脂の挙動を演算するとともに、温度設定に伴う成形の良否を判定する温度挙動ステップ（図４の温度挙動参照）。
第二は、圧力に影響される樹脂の収縮挙動を演算するとともに、圧力設定に伴う成形の良否を判定する収縮挙動ステップ（図４の収縮挙動ステップ参照）。
第三は、速度に影響される樹脂の流動挙動を演算するとともに、速度設定に伴う成形の良否を判定する流動挙動ステップである（図４の流動挙動ステップ参照）。
また、これらのステップの演算結果を集計、総合し、複合的に成形の良否について判断し、その結果を不良発生の状況に応じた疑似成形品として表示する。
【００１６】
本発明の成形条件テストプログラムにおける特徴の一つに、成形不良トラップがある。例えば、成形品を３分割し、それぞれの箇所に実際と合致した成形不良が発生するよう、それぞれの箇所に罠を仕掛けておき、この罠を成形不良トラップという。
例えば、ゲート付近であれば、他の箇所と比ベてジェッティングが発生しやすいため、あらかじめジェッティング係数を高めておく。何らかの条件により、この係数が増加され、ある一定値を越えた場合、不良が発生すると判断する。
成形不良トラップとしては、ジェッティング、湯じわ、バリ、ショートショット、分解ガス、未可塑、結露、寸法不良、成形サイクルの延長等が挙げられる。
ジェッティング発生係数(J)と湯じわ発生係数(U)は、射出工程のみで決定されるため、流動挙動ユニット内の多段射出アルゴリズムで演算と判断がされ;分解ガス係数(GAS)、未可塑発生係数(UNMELT)、結露発生係数(COOL)については温度挙動ユニット内で演算と判断がされ；寸法不良係数(SU)と成形サイクル延長係数(CYCLE)は、収縮挙勲ユニット内で演算と判断がされ;バリ発生係数(B)とショートショット発生係数(S)については温度、収縮、流動の３ユニットのそれぞれと、流動挙動ユニット内の多段射出アルゴリズムで決定されるため、これらのユニットを経た最終判断箇所で演算と判断がされる。
なお、「ジェッティング発生係数」等は単に「ジェッティング係数」等と略記することがある。
【００１７】
以下、上記各ステップを詳しく説明する。以下の説明で数値は、理解を助けるための一例であり、これらの値は、樹脂、射出条件等により異なるものである。
（3.1）温度挙動ステップ
温度挙動ステップでは、任意に設定されたシリンダー温度と金型温度を元に、設定温度に対して樹脂がどのような挙動を示すかを演算し、温度挙動に伴う成形の良否を判断する。
具体的には、設定されたシリンダー温度(CT)が樹脂の分解開始温度(CTtop)を超える場合には、ガス発生係数を設定（例えば、GAS=1.0）し、成形品には分解ガスによる気泡や異臭という成形不良が発生すると判断する。また逆に、設定されたシリンダー温度(CT)が樹脂の融点(CTbottom)より低い場合には、未可塑発生係数を設定（例えば、UNMELT=1.0）し、成形品に未可塑樹脂が混入し、スクリュー回転トルクが異常に高くなるという成形不良が発生すると判断する。
【００１８】
設定された金型温度(MT)が樹脂の標準金型温度(MTd)を超える場合、バリの発生程度を示す、バリ発生係数(B)を設定する（例えば、B=0.2）。このバリ発生係数(B)は、他の収縮挙動ステップ（例えば、B=0.7）や流動挙動ステップ（例えば、B=0.7）でもそれぞれの影響の大きさに見合った数値の設定がされる。これらを合算した結果（例えば、B=1.6）が一定値（例えば、B=1.2）以上となった場合、成形品にバリという成形不良が発生すると判断する。
この各ステップで設定されるバリ発生係数の大きさや、成形不良が発生するか否かの境界である一定値は、実際の成形試験によって得られた知見を元に、成形熟練者が定めた値を使用する。
逆に設定された金型温度(MT)が標準金型温度(MTd)よりも低い場合、ショートショットの発生程度を示す、ショートショット発生係数(S)を設定する（例えば、S=0.50）。このショートショット発生係数(S)は、他の収縮挙動ステップ（例えば、S=0.5）や流動挙動ステップ（例えば、S=0.7）でも、それぞれの影響の大きさに見合った数値が設定される。これらを合算した結果（例えば、S=2.2）が一定値（例えば、S=2.0）以上となった場合、成形品にショートショットという成形不良が発生すると判断する。
この各ステップで設定されるショートショット発生係数や、成形不良が発生するか否かの境界である一定値は、実際の成形試験によって得られた知見を元に、成形熟練者が定めた値を使用する。
また設定された金型温度(MT)が雰囲気温度(MTbottom)より低い場合、結露発生係数を設定（例えば、COOL=1.0）し、金型の結露という成形不良が発生すると判断する。
なお、擬似的に成形する樹脂の分解開始温度(CTtop)、融点(CTbottom)、標準金型温度(MTd)は、樹脂の種類により決められるものであり、測定や樹脂メーカーより提供される値でありデータベースに記録されている。
【００１９】
（3.2）収縮挙動ステップ
収縮挙動ステップでは、任意に設定された保圧力(P)と保圧時間(TP)を元に、設定値に対し樹脂がどのような収縮挙動を示すかを演算し、収縮挙動に伴う成形の良否を判断する。
具体的には、設定された保圧力(P)が樹脂の標準保圧力(Pd)を超えていれば、成形品にバリの発生程度を示す、バリ発生係数(B)を設定する（例えばB=0.7）。
このバリ発生係数(B)は、他の温度挙動ステップ（例えばB=0.2）や流動挙動ステップ（例えばB=0.7）でも、それぞれの影響の大きさに見合った数値が設定される。これらを合算した結果を基に、前述のごとく、成形品にバリという成形不良が発生するかどうかを判断する。
逆に設定された保圧力(P)が標準保圧力(Pd)より低いものであれば、成形品の寸法不良係数（SU）を設定する（例えば、SU=0.5）。この寸法不良発生係数（SU）は、流動挙動ステップ（例えば、SU=0.5）でも、それぞれの影響の大きさに見合った数値が設定される。これらを合算した結果（例えば、SU=1.0）が一定値（例えば、SU=0.9）以上となった場合、成形品が公差外になるという成形不良が発生すると判断する。
設定された保圧力(P)が樹脂の流動下限圧力(Pbottom)より低い場合、ショートショットの発生程度を示す、ショートショット発生係数(S)（例えば、S=0.5）を設定する。このショートショット発生係数(S)は、他の温度挙動ステップ（例えば、S=0.5）や流動挙動ステップ（例えば、S=0.7）からも求められ、これらを合算した結果を基に、前述のごとく、成形品にショートショットという成形不良が発生するかどうかを判断する。
【００２０】
保圧時間については、設定された保圧時間(TP)が樹脂の固化時間(TPd)よりも長い場合には、成形サイクル延長係数を設定（例えば、CYCLE=1.0）し、成形サイクルが不必要に延長されている旨を画面に表示する。
逆に設定された保圧時間(TP)が樹脂の固化時間(TPd)よりも短い場合には、成形品の寸法不良係数（SU）を設定する（例えば、SU=0.5）。これらの寸法不良係数（SU）を合算した結果を基に、前述のごとく、成形品の寸法が公差外になるかどうかを判断し、その旨および機械的物性が保証できないかどうかを、端末の画面に表示する。
また、設定された保圧時間(TP)が樹脂の流動下限保圧時間(TPbottom)より短い場合、ショートショットの発生程度を示す、ショートショット発生係数(S)（例えば、S=0.5）を設定する。このショートショット発生係数(S)は、設定された保圧力が樹脂の流動下限圧力(Pbottom)より低い場合（例えば、S=0.5）や、他の温度挙動ステップ（例えば、S=0.5）や流動挙動ステップ（例えば、S=0.7）でも、それぞれの影響の大きさに見合った数値が設定される。これらを合算した結果を基に、前述のごとく、成形品にショートショットという成形不良が発生するかどうかを判断する。
なお、成形時の標準金型温度(MTd)、標準保圧力(Pd)、流動下限圧力(Pbottom)、固化時間(TPd)、流動下限保圧時間(TPbottom)は、樹脂の種類により決められるものであり、実際の測定や樹脂メーカー等より提供される値を用いる。
【００２１】
（3.3）流動挙動ステップ
流動挙動ステップでは、任意に設定された射出速度とその切替え位置を元に、設定値に対し樹脂流動がどのような挙動を示すかを設定し、流動挙動に伴う成形の良否を判断する。
また、流動挙動ステップでは、多段（例えば、三段）の速度およびその切替え位置を設定し、流動挙動を段階的に演算する多段アルゴリズムを設けることにより、より高度な成形シミュレーションが可能となる。このようないわゆる多段射出は、特に熟練した射出成形技術者以外は設定が困難であり、実際の射出成形における実習においても習得が困難である。このような多段射出という極めて高度な技術についても、容易に体験習得可能となる。
【００２２】
射出成形における速度の切替は、一般的に瞬時に行うことが困難である。そのため、多段切替速度の平均（例えば、最小自乗値）を求めて、該平均速度でのバリ発生係数とショートショット発生係数を設定することにより、この影響を計算に含める。
具体的には、設定された多段の射出速度Vn(例えば三段では、n=1〜3)の平均値（例えば、最小自乗値(Va)）が、成形される樹脂の充填圧力に影響するほど高い速度(Vtop)を超える場合には、成形品にバリが発生する程度を示す指標として、バリ発生係数(B)を設定する（例えばB=0.7）。
このバリ発生係数(B)は、他の多段流動挙動ステップ（３段の場合、特にV3）や温度挙動ステップ（例えばB=0.2）や圧力挙動ステップ（例えばB=0.7）でも、それぞれの影響の大きさに見合った数値が設定される。これらを合算した結果を基に、前述のごとく、成形品にバリという成形不良が発生するかどうかを判断する。
逆に上記最小自乗値(Va)が、樹脂が流動しないほど低い速度(Vbottom)よりも低いものであれば、成形された成形品にショートショットが発生し易さの程度を示すショートショット発生係数(S)を設定する（例えばS=0.7）。
このショートショット発生係数(S)は、他の温度挙動ステップ（例えばS=0.5）や収縮挙動ステップ（例えばS=0.5）でも、それぞれの影響の大きさに見合った数値が設定される。これらを合算した結果（例えば、S=2.2）が一定値（例えば、S=2.0）以上となった場合、成形品にショートショットという成形不良が発生すると判断する。
なお、成形する樹脂の圧力に影響するほど高い速度(Vtop)、樹脂が流動しないほど低い速度(Vbottom)は、樹脂の種類により決められるものであり、測定や樹脂メーカーより提供されたデータベース内の値を用いる。
【００２３】
流動挙動ステップでの多段射出アルゴリズムでは、切替位置の成形品形状における領域ごとに、バリ発生係数、ショートショット発生係数、ジェッティング発生係数、湯じわ発生係数の発生し易さを設定するための計算ファクターを定めている。この計算ファクターを基に、各領域でのそれぞれの不良発生係数を設定する。
例えば、擬似的に成形される成形品をゲート付近領域、中間領域、流動末端領域に分割し、それぞれの領域ごとにそれぞれの不良発生係数を設定するための計算ファクターを定める。
例えば、バリ発生を例に取ると、流動末端領域ではバリの発生不良への影響が大きいため、あらかじめ、他の領域よりバリ発生係数(B)が大きくなるように計算ファクターを定めておく。一方、ゲート付近領域や中間領域では、バリの発生不良への影響が小さいため、あらかじめ、バリ発生係数(B)が小さくなるように計算ファクターを定めておく。あらかじめ流動末端領域のバリ発生係数(B)が大きくなるよう設定しておいたため、流動末端領域では他の部分より、樹脂充填速度の影響が大きく、容易にバリが発生することになる。このような成形不良トラップは、例えば、実際にジェッティングが発生し易いゲート近傍では、ジェッティング係数(J)が大きくなるように計算ファクターを定めておく。
他のショートショット発生係数、ジェッティング発生係数、湯じわ発生係数も、上記バリ発生係数と類似の方法で定められる。
このように、多段射出アルゴリズムでは、製品を分割し、多段の射出速度がどの部分に該当するのかを切り換え位置から判断すると共に、それぞれの箇所の各係数を、該当する射出速度に従って変化させるので、各係数は、それぞれ製品各部に分散して設定される。
これらの計算ファクターは、成形品の形状や樹脂の性状において、成形品に発生するであろう成形不良を成形熟練者が過去の知見より推測して与えた値である。
【００２４】
これらの温度挙動ステップ、収縮挙動ステップ及び多段射出アルゴリズムを含む流動挙動ステップで判断される成形不良を図形化し画面表示したり、コメントを表示する。
また、ネットを利用することにより、本システムを、特定の端末装置に限定せず、位置的、時間的な制約無しに、多数の使用者が利用可能となる。
【００２５】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２６】
本発明のシステムの使用者が端末を操作して、http://www.polypla.co.jp/にアクセスして、ポリプラスチックス株式会社に係るサーバに接続し、画面表示の中の「ポリプラ道場」を選択して、成形条件テストプログラムとデータベースを利用して、射出成形試験を体験することができる。
【００２７】
（実施例１）
実施例１では、上記「ポリプラ道場」の中の「多段射出」の例をクリックにより選択すると、図１に示す画面が端末側に表示され、使用者は所定の欄に可能性のある数値を入力する。この「多段射出」の例では、図２に示す魚型の成形品を仮想的に多段射出成形する。
図１では予め、次のことが選択されている。
３段射出、７５ton成形機、樹脂ジュラコンＭ９０Ｓ（ポリプラスチックス株式会社製）、シリンダー温度２００℃、金型温度８０℃、保圧力７５ＭＰa、樹脂ゲートは魚の口の方に設けられている。
図１に示す画面から、保圧時間、保圧力、V-P切替え位置（速度制御から圧力制御への切替えスクリュー位置）、２段目切替え位置、１段目切替え位置、計量位置（樹脂を金型内へ射出するため、シリンダー前部へ溜める樹脂のストロークをスクリュー位置で表示）、３段目射出速度、２段目射出速度、１段目射出速度（樹脂を金型内へ射出するスクリューの移送速度を成形機の最大射出速度に対する％で表示。）、ノズル温度、シリンダー温度No.1、シリンダー温度No.2、ホッパー下温度、金型温度設定を入力するようにしている。
しかしながら、条件の選択を簡易にするために、シリンダー温度は全て２００℃、金型温度８０℃、保圧力７５ＭＰaなどのように、樹脂や、成形機に合わせて、部分的に予め決めて表示されてもよい。
使用者は、入力時に説明が必要な場合には、「Ｈｅｌｐ」をクリックして、成形条件や成形不良に関する参考資料や意見を得ることができる。
数値を入力後、「射出ボタン」をクリックすることにより、図４に示すプログラムのフローダイアグラムに基づいて、計算処理と表示処理が行われ、例えば図３に示す結果が得られる。
図３では、ゲート位置付近の樹脂の注入速度が速く、ジェッティングが発生し、中央付近の樹脂の金型への転写が不充分で湯しわが発生し、流動末端ではバリが発生していることが図形表示され、必要なコメントも表示される。
得られた結果に基づき、再度適切な数値を入力することができた場合には、図２に示す所望の形状が得られる。
【００２８】
（実施例２）
実施例１における「多段射出」の代りに、「成形サイクルの短縮」の例を選択した。実施例２では、射出速度を切替えることはできないが、射出成形サイクルに影響する各種パラメータの設定が可能で、成形サイクル時間を計算により求めることができる。
成形条件テストプログラムの中の「成形サイクルの短縮」プログラムのフローダイヤグラムを図７に示す。
図７Ａはその概念図であり、図７Ｂは具体的なプログラムフローチャートの一例を示す図である。
実施例２では図５に示す画面が、端末側に表示され、使用者は所定の欄に入力する。入力後、「成形ボタン」をクリックすることにより、図７に示すプログラムのフローダイアグラムに基づいて、計算処理と表示処理が行われ、例えば図６に示す結果が得られる。
結果を参考に、成形サイクルの短縮のために、どのように条件を変更すればよいかが、訓練される。もし、うまく条件が選択できない場合には、「ギブアップ」をクリックすることにより模範例が表示される。「ＯＫ」をクリックすると成形サイクルの短縮が十分に行われたか否かの判定が表示される。
【００２９】
（実施例３）
実施例１における「多段射出」の代りに、「射出成形」の例を選択した。
成形条件テストプログラムの中の「射出成形」プログラムのフローダイヤグラムを図１１に示す。
図１１Ａはその概念図であり、図１１Ｂは具体的なプログラムフローチャートの一例を示す図である。
実施例３では図１０に示す画面が、端末側に表示され、使用者は所定の欄に入力した後、「成形ボタン」をクリックすることにより、図１１に示すプログラムのフローダイアグラムに基づいて、計算処理と表示処理が行われ、結果は端末側画面に、成形機がアニメーション表示されたり、得られた良品または不良品の成形品が図形表示される。
【００３０】
【発明の効果】
熟練者に直接指導を受けたり、実際に成形機を操作することなしに、本発明を使用して、樹脂成形の訓練や、試作や金型設計や製造の合理化の検討や、樹脂の新製品や新銘柄のユーザーへの紹介等を、低コストで効率的に行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１に係る端末側入力画面を示す図である。
【図２】実施例１において目的とする成形品の図である。
【図３】実施例１で得られた計算結果の一例を示す成形品の図である。
【図４】実施例１に係る成形条件テストプログラムのフローダイヤグラムである。
【図５】実施例２に係る端末側入力画面の図である。
【図６】実施例２で得られた計算結果の一例を示す端末側出力画面の図である。
【図７】実施例２に係る成形条件テストプログラムのフローダイヤグラムである。
【図８】本発明に係る成形試験システムの構成図である。
【図９】本発明に係るサーバ内の構成の一例である。
【図１０】実施例３に係る端末側入力画面を示す図である。
【図１１】実施例３に係る成形条件テストプログラムのフローダイヤグラムである。
【符号の説明】
図４における符号の説明は以下のとおりである。
CT:設定シリンダー温度
CTtop:樹脂の分解開始温度（樹脂メーカーより提供される）
MT:設定金型温度
MTd:標準金型温度（樹脂メーカーが推奨する）
MTbottom:雰囲気温度
P:設定保圧力
Pd:標準保圧力（樹脂メーカーが推奨する）
Pbottom:樹脂流動に影響するほど低い圧力
TP:設定保圧時間
TPd:樹脂の固化時間
TPbottom:樹脂流動に影響するほど短い保圧時間
V1,V2,V3:設定射出速度
Va:V1,V2,V3の最小自乗値
Vtop:樹脂の圧力に影響するほど高い速度
Vbottom:樹脂が流動しないほど低い速度
B:バリ発生係数
S：ショートショット発生係数
U:湯じわ発生係数
J:ジェッティング発生係数
SU:寸法不良発生係数
GAS:ガス発生係数
COOL:結露発生係数
UNMELT:未可塑発生係数
図７における符号の説明は以下のとおりである。
Ct1〜4(図７中ではCtnと略した):設定シリンダー温度ゾーン1〜4
Srpm:設定スクリュー回転数
Coolt:設定冷却時間
Mt:設定金型温度
IPt:設定射出+保圧時間
MCs:設定型閉じ速度
MOs:設定型開速度
V:設定射出速度
Ejs:設定突き出し速度
GAS:分解ガス発生係数
UNMELT:未可塑発生係数
Cttop:樹脂の分解開始温度（樹脂メーカーより提供される）
Ctbottom:樹脂の溶融開始温度（樹脂メーカーより提供される）
a1〜a9:経験式係数
b1〜b9:経験式係数
ASrpm:スクリュー回転数
ASt:計量時間
MTbottom:雰囲気温度
COOL:結露発生係数
ACoolt:ゲートシール時間
Aweight:製品重量
X:ゲートシールを守った状態での製品重量
AMCt:型閉じ時間
AMOt:型開時間
AIt:射出時間
AEjt:突き出し時間
ACycle:全サイクル
A:判定結果
OKボタン:OKボタン
図１１における符号の説明は以下のとおりである。
Coolt:設定冷却時間
Mtime:計量時間
Cycle:サイクル延長係数
Pt:設定保圧時間
GStime:ゲートシール時間
P:設定保圧力
Pd:標準保圧力（樹脂メーカーより提供される）
B:バリ発生係数
S:ショートショット発生係数
V:設定射出速度
Vd:標準射出速度（樹脂メーカーより提供される）
V-P:速度−圧力切り換え位置
MP:計量位置
Cushion:クッション量
OV:クッション量範囲外係数
【図１】
0004536200.tif 000002
【図２】
0004536200.tif 000003
【図３】
0004536200.tif 000004
【図４Ａ】
0004536200.tif 000005
【図４Ｂ】
0004536200.tif 000006
【図５】
0004536200.tif 000007
【図６】
0004536200.tif 000008
【図７Ａ】
0004536200.tif 000009
【図７Ｂ】
0004536200.tif 000010
【図８】
0004536200.tif 000011
【図９】
0004536200.tif 000012
【図１０】
0004536200.tif 000013
【図１１Ａ】
0004536200.tif 000014
【図１１Ｂ】
0004536200.tif 000015