(57)【要約】【課題】射出成形に用いられる製造パラメータの取得方法を提供する。【解決手段】測ろうとする製品品質に影響を与える少なくとも二つの製造パラメータおよび上述の測ろうとする製品品質を定義するのに用いられる複数の特徴パラメータを選択し、並びに各特徴パラメータの標準値を設定する。誤差関数を作成する。誤差関数は以下の数式１を満たす。そのうちＥｒｒは、誤差関数である。Ｑjは第ｊ個の特徴値誤差であり、かつ特徴値の誤差は、第ｊ個の特徴パラメータに第ｊ個の当該標準値を引いた数値と正比例する。ａjは、第ｊ個の特徴値誤差の一つの重み関数に対応し、ｊは正整数である。【数１】2017124498.tif 000007【選択図】図１
2017124498.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測ろうとする製品品質に影響を与える少なくとも二つの製造パラメータおよび前記測ろうとする製品品質を定義するのに用いられる複数個の特徴パラメータを選択し、並びに、各前記特徴パラメータの標準値を設定するステップと、
誤差関数を作成し、前記誤差関数は、数式１に満たしており、Ｅｒｒは前記誤差関数であり、Ｑjは、第ｊ個の特徴値の誤差であり、かつ前記第ｊ個の特徴値の誤差は、前記第ｊ個の前記特徴パラメータから前記第ｊ個の前記標準値を引く数値と正比例しており、ａjは、前記第ｊ個の特徴値の誤差の重み関数に対応し、ｊは正整数であるステップと、
少なくとも二つの前記製造パラメータの複数個の設定可能な数値を対となるようにすることによって、複数組の設定値を得た後、前記設定値を射出成形機に順次に設定することによって実際に生産を行い、各前記特徴パラメータの実際の特徴値を取得するステップと、
各前記実際の特徴値を用いて各前記特徴値の誤差を算出し、並びに上述の各前記設定値および各前記特徴パラメータの敏感度関係を算出するステップと、
前記設定値の中から一つを選択して対応する前記実際の特徴値を取得し、前記敏感度関係に基づき、前記誤差関数の各重み関数を設定し、前記誤差関数により総合誤差を算出するステップと、
前記総合誤差が閾値より低いか否かを判断し、前記総合誤差が閾値より低い場合、すべてのステップを完了し、前記総合誤差が閾値より高い場合、前記設定値の選択および重み関数を設定するステップを重複するステップと、
を含むことを特徴とする射出成形に用いられる製造パラメータの取得方法。
【数１】
2017124498.tif 000006
【請求項２】
少なくとも二つの前記製造パラメータは、それぞれ保持圧力および前記射出成形機のスクリュ位置であることを特徴とする請求項１に記載の射出成形に用いられる製造パラメータの取得方法。
【請求項３】
少なくとも二つの前記製造パラメータおよび前記実際の特徴値により図面の作成を行い、各前記製造パラメータの昇順の数値およびそれと対応する各前記実際の特徴値の変化率を得ることによって、前記敏感度関係を得ることを特徴とする請求項１に記載の射出成形に用いられる製造パラメータの取得方法。
【請求項４】
前記特徴値の誤差は、第ｊ個の前記特徴パラメータから前記第ｊ個の前記標準値を引いた後、前記第ｊ個の前記標準値で割ることを特徴とする請求項１に記載の射出成形に用いられる製造パラメータの取得方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形製造プロセスにおける製造パラメータの設定方法に関し、特に、製造パラメータと製品品質との間の敏感度を量子化することによって、使用者が快速かつ正確に適切な製造パラメータ数値を取得可能であり、並びに取得された製造パラメータ数値に基づいて高品質の製品を製造することができる。
【背景技術】
【０００２】
射出成形は、各種のプラスチック部材を製造するのに幅広く用いられる製造プロセスである。射出成形の製品に欠陥が発生した場合、従来の多くは、ベテランの技術者が経験により改めて時間をかけて機械の製造パラメータを調整する必要がある。並びに、再び射出成形を行った後に、経験または検出装置により製品品質が指定品質に合うか否かを確認する。しかしながら、このような解決法は、機械調整のパラメータおよび品質が統一の量子化データを有しない恐れがあり、使用者は、しばしば経験に頼り、製品の欠陥が発生した位置および誤差量に基づき、製造パラメータの数値を大ざっぱに調整するしかない。即ち、科学的な量子化方法により有効かつ正確に各項目の製造パラメータの数値を調整することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−６７１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、上述の問題を解決することにある。よって、本発明は、射出成形に用いられる製造パラメータの取得方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による製造パラメータの取得方法は、以下のステップを含む。測ろうとする製品品質に影響を与える少なくとも二つの製造パラメータおよび上述の測ろうとする製品品質を定義するのに用いられる複数の特徴パラメータを選択し、並びに各特徴パラメータの標準値を設定する。誤差関数を作成する。誤差関数は以下の数式１を満たす。そのうちＥｒｒは、誤差関数である。Ｑjは第ｊ個の特徴値誤差であり、かつ特徴値の誤差は、第ｊ個の特徴パラメータに第ｊ個の当該標準値を引いた数値と正比例する。ａjは、第ｊ個の特徴値誤差の一つの重み関数に対応し、ｊは正整数である。
【数１】
2017124498.tif 000003
【０００６】
個別の製造パラメータの設定可能な数値を対となるようにし、複数組の設定値を得る。また、上述の設定値を射出成形機に設定し、並びに、実際に生産を行い、各特徴パラメータの実際の特徴値を取得する。
【０００７】
上述の実際の特徴値により各特徴値の誤差を算出する。並びに、上述した各組の設定値および個別の特徴パラメータの敏感度関係を算出する。
上述の設定値の中から一つを選択して対応する実際の特徴値を得る。上述の敏感度関係に基づき、誤差関数の各重み関数を設定する。誤差関数により総合誤差を算出する。
【０００８】
総合誤差が閾値より低いか否かを判断する。もし総合誤差が閾値より低い場合、すべてのステップを完了する。もし総合誤差が閾値より高い場合は、前述の設定値の選択および重み関数を設定するステップを重複する。
【０００９】
このように、使用者は、誤差関数により快速かつ正確に適切な製造パラメータの数値を取得することによって、誤差の低い高品質の製品を製造することができる。
【００１０】
選択される製造パラメータは、保持圧力および射出成形機のスクリュ位置であることが好ましい。
【００１１】
上述の方法において、製造パラメータおよび実際の特徴値により図面を作成した後、各製造パラメータの昇順の数値およびそれと対応する実際の特徴値の変化率によって敏感度関係を得ることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態のステップを示すフローチャートである。
【図２】本発明の一実施形態における特徴パラメータの位置を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態における特徴パラメータの位置を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態における保持圧力および特徴値の誤差の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の特徴をさらに理解するために、一実施形態を挙げ、図面に合わせて説明する。本発明における射出成形に用いられる生産パラメータの取得方法は、射出成形機によりギアを生産することを例にする。以下に各ステップを説明する。図１をご参照ください。
【００１４】
ステップＳ１：ギアの品質に影響を与える二つの製造パラメータおよびギアの品質を定義するのに用いる複数個の特徴パラメータを選択する。本実施形態は、保持圧力Ｐおよび射出成形機のスクリュ位置Ｑを選択して製造パラメータとする。並びに、ギア写真の画素面積値Ａ、突出高さＢ、歯底円直径Ｃ、歯先円直径Ｄ、および異なる位置の歯厚Ｅ、Ｆ、Ｇ七個の特徴パラメータを選択した。各特徴パラメータの位置および範囲は、図２および図３に示す。また、上述の各特徴パラメータの標準値を設定する。標準値は、完璧なギアの各特徴パラメータの数値であってもよい。
【００１５】
次にステップＳ２を進行する。誤差関数の定義は、以下の数式２に示すとおりである。
【００１６】
【数２】
2017124498.tif 000004
【００１７】
そのうち、Ｅｒｒ（Ｐi，Ｑi）は誤差関数である。Ｑ（ΔＡi）は、特徴パラメータＡに対応する特徴値の誤差であり、即ち、ギア写真の画素面積値Ａに対応する特徴値の誤差であり、その定義は、数式３に示すとおりである。そのうちＱ（Ａst）は、ステップＳ１における特徴パラメータＡの設定された標準値に対応する。Ｑ（Ａi）は、映像によって測量された特徴パラメータＡの実際の特徴値である。ｉは、１−ｎ回の測量である。その他、Ｑ（ΔＢi）、Ｑ（ΔＣi）からＱ（ΔＧi）は、これによって類推することができる。
【数３】
2017124498.tif 000005
【００１８】
次いでステップＳ３を実施する。製造パラメータを射出成形機に設定可能な数値と対となるようにすることによって、複数組の設定値を得ることができる。たとえば、保持圧力Ｐは、１１段階の圧力値（ｂａｒ）に分けることができる。射出成形機のスクリュ位置Ｑは、１１段階の位置の数値（ｃｍ）に分けることができる。このように、１２１組の設定値を組み合わせることができる。各組の設定値は、そのうち一段階の保持圧力Ｐおよびそのうち一段階のスクリュ位置と対応する。射出成形機の保持圧力Ｐおよびスクリュ位置Ｑに関するあらゆる設定値をステップＳ３の実験設計に組み入れる必要はない。即ち、十分な数量の設定値を定義すればよい。
【００１９】
ステップＳ４：上述の設定値を射出成形機に設定し、並びに実際にギアを生産する。
【００２０】
ステップＳ５：ステップＳ４において生産されたギアの写真を撮影し、コンピュータを用いてギアの各特徴パラメータに対応されている実際の特徴値を自動的に測量する。
【００２１】
その後、ステップＳ６を実施する。ステップＳ４を実施していないその他一組の設定値を射出成形機に設定し、並びに、ギアの生産（ステップＳ４）および実際の特徴値の測量（ステップＳ５）を行う。ステップＳ３において定義された各組の設定値が対応しているギアを生産した後に、ステップＳ７に入る。
【００２２】
ステップＳ７：ステップＳ５において測量された各実際の特徴値により各特徴値誤差を算出する。その後、保持圧力ＰをＸ軸とし、スクリュ位置ＱをＹ軸とし、一つの特徴パラメータ（例えば特徴パラメータＡ）の特徴値の誤差を選択してＺ軸として図面を作成する。よって、使用者は、図形における三次元特徴を有する曲面から特徴パラメータＡの保持圧力Ｐおよびスクリュ位置Ｑに対する敏感度関係を知ることができる。その後、使用者は、そのうち一つの製造パラメータの数値を固定することができる。たとえば、スクリュ位置Ｑの数値を固定して、特徴パラメータＡの保持圧力Ｐに対する関係図を得ることができる。図４の示すとおりである。
【００２３】
次いで、ステップＳ８を実施する。そのうち一組の設定値を選択する。即ち、そのうち一つの保持圧力Ｐおよびスクリュ位置Ｑの数値を選択する。並びに、ステップＳ７から得た敏感度関係により、誤差関数の各重み関数αιを設定する。選択された保持圧力Ｐおよびスクリュ位置Ｑの対応する各特徴パラメータの特徴誤差と組み合わせ、誤差関数によって総合誤差を算出する。その後、ステップＳ９に入る。本実施形態において、各重み関数αιの数値を等しく設定し、かつその総和が１である。
【００２４】
ステップＳ９において、総合誤差が予め設定した閾値により低いか否かを判断する。もし総合誤差が閾値より高い場合、ステップＳ８に戻り、改めて保持圧力Ｐおよびスクリュ位置Ｑの数値を調整し、上述の計算を行うことによって誤差関数を収束する。もし総合誤差が閾値より低い場合、ステップＳ１０を進行する。すべてのステップを完了し、使用者は、このときの保持圧力Ｐおよびスクリュ位置Ｑの数値に基づき、生産ラインでの生産に適用する。
【００２５】
本発明の方法に基づき、使用者は、先に各特徴パラメータおよび製造パラメータ間の敏感度を得ることができる。さらに、敏感度関係により適切な重み関数を設定することができる。並びに、誤差関数により有効かつ快速的に適切な製造パラメータを調整することによって、使用者がこの製造パラメータに基づき、誤差の低い高品質の製品を生産することができる。補充説明すべきことは、前述の実施形態におけるステップＳ１は、ギアの品質に影響を与える二つの製造パラメータを選択することを例にして説明したが、使用者は必要に応じて選択されるパラメータを二つ以上に増加してもよい。
【００２６】
最後に、説明すべきことは、本発明の実施形態に記載された構成部材は、単に例示して説明するためであって、決して本発明の範囲を制限することではない。その他のステップによる入れ替えおよび変化は、本発明の特許請求の範囲に属する。
【符号の説明】
【００２７】
Ｓ１〜Ｓ１０  ステップ
【図１】
2017124498.tif 000008
【図２】
2017124498.tif 000009
【図３】
2017124498.tif 000010
【図４】
2017124498.tif 000011