噴塑機用模制條件優化系統的制作方法

專利名稱：噴塑機用模制條件優化系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及將熔溶物如熔溶塑料噴入噴塑機所用的注模中的技術，尤其涉及自動確定最佳模制條件的系統，該系統需要生產具有所要求的質量的模制件。
在一種生產模制件的方法中，有必要確定最佳模制條件并根據該確定的最佳模制條件控制噴塑機。
用于確定這種最佳模制條件的常規方法要求熟練的操作人員根據其有關噴塑技術方面的經驗，來確定該最佳模制條件。更具體地說，熟練的操作人員重復生產該模制件，并且該生產后的模制件的估算數值對噴塑機的條件作出修改，并通過試湊法生產確定最佳模制條件。
在該方法中，是否可得到優化最佳的模制條件取決于操作者的技術，該操作者確定模制條件，因此，師徒式的培訓是極為重要的。然而，要得到這種熟練的操作者是很困難的。因此希望具有一個這樣的系統，即在該系統中操作者能容易地得到最佳模制條件，即使他是一個毫無經驗的新手也是一樣。
另一方面，一個系統可用于獲得良好的注模設計。在該系統中，根據所要生產的模制件的形態由計算機來制作模型。然后由該計算機進行塑性流分析。在該分析中，對在由操作者輸入的模制條件下的塑性流進行模擬。然后根據該塑性流分析結果來確定該模制件的設計。
然而，該系統沒有用于確定塑性流分析結果的估算定值裝置，并且該系統只提供相應于由操作者輸入的模制條件的塑性流分析結果。因此，在噴塑技術方面熟練的人須反復重復下列步驟以便獲得最佳模制條件。
a、估定由該系統獲得的塑性流分析結果；b、根據與該結果有關的知識修改來模制條件；c、將所修改的模制條件輸入該系統，以便獲得下一個塑性流分析，并返回給下一個分析的結果估定值(步驟a)。
這就是說，為了獲得該系統所用的最佳模制系統，是需要熟練的技術人員的。
近來，為了克服上述問題開發了一種模制條件優化系統。該系統具有用于評估分析結果的評估功能及根據該估算值自動修改該模制條件的修改功能，因此該系統根據這些功能借助于自動的反復計算可確定最佳模制條件。
另一方面說，日本專利第二次公開NO.7-20651公開了一種噴塑條件設定系統。該系統按下列步驟確定最佳模制條件。
a、不利用上述的模制條件優化系統而在熟練操作員的控制下利用流動分析系統反復進行塑性流分析，該分析系統是一種計算機的執行軟件。
b、根據該流動分析系統獲得的所計錄分析的結果及熟練的操作員的經驗知識確定實際模制的初始模制條件及該模制條件參數的許可范圍。
c、用該生產模制件的噴塑機進行噴射試驗。
d、有關模制件的有缺陷模制部分的信息由操作人員輸入到計算機中的模制條件改進系統中，以獲得改進的模制條件。
e、根據該改進的模制條件再進行噴塑試驗。
并不是該噴塑條件設定系統的所有操作都是由計算機執行的。為了判斷該流動分析結果，該系統充分利用具有某些專業技能的操作者的判斷能力，而且還充分利用該操作者的判斷能力來撿測通過噴塑試驗獲得的模制件的有缺陷模制部分。其余的操作步驟都是由計算機自動執行的。在這種方式中，最佳的模制條件是由將人工操作與計算機操作相結合而獲得的。
比較上述兩個系統，可清楚地知道模制條件優化系統優于噴塑條件設定系統。這是由于該模制條件優化系統不需要噴塑試驗和操作員的判斷力。
然而實際中，當不熟練的操作者使用該模制條件優化系統時，不可能獲得實際的最佳模制條件，也不可能操作噴塑。這是因為該模制條件優化系統具有下列問題。
(1)該系統只提供噴射條件作為最佳模制條件。從該系統中不能獲得最佳夾緊側條件。不熟練的操作員無法確定該最佳夾緊側條件，因此不能進行噴塑。
(2)由該系統提供的最佳模制條件是根據理論所獲得的。因此，由該系統提供的最佳模制條件和具體噴塑機設定的實際模制條件之間存在某種程度的差異。因此操作者應根據由噴塑機生產的模制件的噴塑效果作出評估并由他的經驗和知識對由該系統在該評估值的基礎上所提供的最佳模制條件作出修改或變換，以獲得實用的最佳模制條件。
因此，本發明的目的是為了提供一個用于確定噴塑機用的實用最佳噴塑條件的系統，借助于該系統，沒有專業技能的非熟練操作者能夠確定最佳模制條件。
具體地說，該目的提供了一種甚至允許初學者在沒有熟練操作者的幫助下能由下列情況設定噴塑裝置的最佳模制條件的最佳模制條件設定系統情況(1)不需任何專業知識自動設定最佳模制條件，及情況(2)萬一出現缺陷時，不需任何專業知識就可校正模制條件。
本發明一方面是提供了一種用于噴塑機的模制條件優化系統。該系統包括一塑性流條件優化部分及一工作條件確定部分。
該塑性流條件優化部分是一個按所生成的模制件模型進行塑性流分析的，并根據優化方法由反復的自動計算而確定的對應于噴塑過程的注塑階段及填密階段的最佳流動條件的裝置。
該工作條件確定部分是一個根據從塑性流條件優化部分提供的數據確定該噴塑機實用的最佳模制條件的裝置。
該實用的最佳模制條件由噴射側條件及夾緊側條件組成。
為了獲得這些條件，該工作條件確定部分具有一噴射側條件確定部分及一夾緊側條件確定部分。
該噴射側條件確定部分利用從塑性流條件優化部分提供的最佳流動條件及相關于噴射條件的公用數據庫兩者確定噴塑機的實用最佳噴射側條件。
在另一方面，該夾緊側條件確定部分利用由塑性流條件優化部分生成的模制件形態數據及注模設計數據和相關于該夾緊條件的公用數據庫確定實用的最佳夾緊條件。
由噴射條件確定部分確定的實用最佳噴射條件及由夾緊條件確定部分確定的實用最佳夾緊條件，兩者作為最佳模制條件提供噴塑機。
因此，根據實用的最佳模制條件可由噴塑機生產具有高質量的模制件。
本發明的其它目的及特征可從以下對參考附圖的說明中清楚地了解到。


圖1是用于本發明第一優化實施例的噴塑機中的模制成型條件優化系統的結構的方框圖；圖2是用于本發明第二優化實施例的噴塑機中的模制成型條件優化系統的結構的方框圖；圖3是用于本發明第三優化實施例的噴塑機中的模制成型條件優化系統的結構的方框圖；圖4是用于本發明第四優化實施例的噴塑機中的模制成型條件優化系統的結構的方框圖；圖5是用于本發明第五優化實施例的噴塑機中的模制成型條件優化系統的結構的方框圖；圖6是噴塑成型過程噴塑階段中噴射壓力的變化曲線；圖7和8表示噴塑成型過程中塑料溫度的示例。
以下將參照附圖解釋本發明的最佳實施例。
圖1是用于本發明第一優化實施例的噴塑機中的模制成型條件優化系統的結構的方框圖。
該系統是這樣構成的，即對該噴塑機的噴塑控制及夾緊控制都需要的所有優化的模制成型條件數據進行計算，并將計算過的優化模制成型條件數據提供給噴塑機。
該系統具有一塑性流條件優化部分A及一工作條件確定部分B。該工作條件確定部分由一噴塑側條件確定部分B-1和一夾緊側條件確定部分B-2構成。這些部分是設置于計算機內的各裝置。
當該系統工作時，所需之數據從塑性流條件優化部分A提供到工作條件確定部分B，并從該工作條件確定部分B提供到噴塑機C，并且由這些部分執行預定的工作。
該系統的每個部分將詳細說明如下。
(A)塑性流條件優化部分A模制成型件形態模的生成在該塑性流條件優化部分A中，操作者制造一個對應于被模制的模制件的模制件模。
該模制成型工作后，該塑性流條件優化部分A相對于該模之數據產生模制件形態數據，如凸起面積，高度，厚度，澆鑄口尺寸，模制件的澆口高度。
該模制件形態數據的生成是根據下列方法而實現的。例如a、操作者由操作一鍵盤或瞄準裝置而將該模制件的形態輸入。該輸入的形態在計算機之顯示器上顯示出來。
b、計算機根據該輸入的模制件模型自動確定該模制件形態數據。
該模制件形態數據的生成方法不限于上述方法。上述方法可作出修改。例如，操作者可直接操作一輸入裝置，如鍵盤或鼠標器輸入模制件形態數據。
塑料數據的輸入塑性流條件優化部分A保持各種塑料的有關塑料數據的數據度。每個塑料數據包括構成每種塑料之特性的信息，如粘性，溫度特性，及PUT(壓力-體積-溫度)特性。
當使用該系統時，操作者將一塑料品名輸入該系統中，是為了指明用于噴料的塑料。從而，對應于該輸入的塑料品名的塑料數據將從數據庫內讀出，并且該讀出的數據庫用于后文所述的計算中。
噴塑機特性數據的輸入操作者將輸入噴塑機的特性數據。該特性數據包括限定最高噴射壓力，最大噴射速度及噴塑機的螺桿直徑的數據。
進行塑性流分析根據預定的優化計算方法模型，采用如上所述而輸入或生成的數據，該塑性流條件優化部分A可反復進行塑性流分析。因此獲得下列數據。
a、最佳噴射速度曲線在噴塑的注塑階段，該噴塑機的螺桿朝著噴塑的模型前進。該最佳的噴射速度曲線是對應于注塑階段螺桿各位置的一組最佳噴射速度數據。
b、最佳填密壓力曲線在噴塑的填密階段，該最佳填密壓力隨時間之推移而改變。該最佳填密壓力曲線是一組對應于在填密階段期間的時間推移的最佳填密壓力數據。
優化計算方法示例如果噴塑是根據最佳噴射速度曲線進行的，則該模制件的變形最小。該最佳噴射速度將符合下列要求。
a、當在注塑階段將熔化的塑料注入注模時，希望該熔化的塑料的流動前鋒總是恒定的。
b、當上述注塑階段完成時，注入該注模中的熔化塑料的每個部分具有最小的溫差。
在該優化實施例中，上述的最佳噴射速度曲線是在由下列步驟構成的方法中確定的。
(i)將最大噴射速度設定為初始值，進行第一步分析。更具體地，即進行一次計算以確定在最大噴射速度時該熔化的塑料注入注塑件模型中的流動狀況。因此，按時間段可獲得該熔溶塑料流動前鋒的正方形截面。
(ii)在該熔溶塑料的流動前鋒流過該注模的流道時，該熔溶塑料的最大平均的速率可由(i)步驟中獲得的正方形截面算出。
然后將該算出的最大平均速率與塑料數據庫中推薦的最大平均速率比較。
如果該算出的最大平均速度超過推薦的最大乎均速度，則調節螺桿的前進速度，以便該計算出的最大平均速度不超過推薦的最大平均速度。
(iii)然后，計算該噴射速度曲線。在該噴射速度曲線中，根據(ii)中獲得的噴射速度，確定每個時間段的噴射速度與流動前鋒的正方形截面成正比。
換句話說，該速度曲線是一組對應于上述時間段的螺桿前進速度數據。在每個時間段處，該螺桿前進速度數據由在該同一時間段處熔溶塑料的流動前鋒的正方形截面而確定。如果該流動前鋒正方形截面更大，則該螺桿前進速度數據可設定為更高的速度。如果該流動前鋒的正方形截面更小，則該螺桿前進速度數據可設定為更小的速度。
(iv)第二步分析是根據采用在步驟(iii)中獲得的噴射速度曲線作出的。
在該第二步分析中，在注塑階段的全部定時處可獲得熔溶塑料的溫度值。
如果該熔溶塑料的溫度過高，則該曲線中的最大噴射速度下降，并且該噴射速度曲線修正得與該下降的最大噴射速度成正比，如果該熔溶塑料溫度太低，則最大噴射速度增加，并且該噴射速度曲線修正得與該增加的最大噴射速度成正比。
(v)步驟(iv)反復進行，直到注入注模中的熔溶塑料的每個部分之溫度處于塑料數據庫中取出的許可的溫度范圍內為止。最后，獲得最佳的噴射速度曲線。
接下來說明確定最佳填密壓力的方法。為了確定最佳填密壓力，利用由上述步驟(i)-(v)獲得的最佳的噴射速度曲線作為初始條件進行分析。在這種分析中，該最佳填密壓力是這樣確定的，以便使模制部件的每個部分的收縮差最小。在該分析中，同用于確定最佳噴射速度的計算一樣，由調節填密壓力和填密時間而進行自動反復計算。因此可獲得最佳填密壓力隨時間段的變化的最佳填密壓力曲線。
更具體地說，該填密壓力可由從上述步驟(i)-(v)所獲得的最佳噴射速度計算出來。然后，借助于該算出的填密壓力約預定的填密時間兩者可算出收縮量。在下一步中，借助于改變填密壓力和填密時間而進行大量之計算，從而找到收縮量與填密壓力/時間之間的關系。因此可獲得使收縮差最小化的填密壓力和填密時間的結合。該最佳填密壓力曲線是最佳填密壓力按時間段得出的，因此可確定最佳填密時間。
以該方式，可獲得包括最佳噴射速度曲線和最佳填密壓力曲線的最佳流動條件。
此外，周邊條件數據，如模制件的冷卻時間及最佳流動條件下所需的夾模力也要一同計算出來。
由塑性流動條件優化部分A獲得的數據，如包括最佳噴射速度曲線和最佳填密壓力曲線的最佳流動條件，及包括凸伸面積，高度，模制件澆鑄口尺寸的模制件形態數據及包括冷卻時間及所需的夾模力的周邊條件數據都被提供到工作條件確定部分B中。
(2)工作條件確定部分B該工作條件確定部分B具有一個用于確定該噴塑機的噴射側裝置的控制值的噴射側條件確定部分B-1及一個用于確定該噴塑機的夾緊側裝置的控制值的夾緊側條件確定部分B-2。
噴射側條件確定部分B-1該噴射側條件確定部分B-1接收最佳流動條件，模制部件形態數據及周邊條件數據，并根據該接收到的數據及儲存于貯存器內的公用的數據庫確定最佳噴射側條件如下。
(i)噴射過程的過渡點控制原則上講，最佳流動條件可用于控制噴塑機的噴射過程。然而，如果將最佳流動條件直接用于實際噴射過程，則當該噴塑過程從注塑階段過渡到填密階段時將會引起所謂的″填密過渡″的問題。
這一問題是因實用模的凹腔容積與以下分析所用的模制件模型的立方體積之間的微小差別引起的。該差值產生的主要原因在于該模制件模型是由忽略了其凹腔的極小徑向部分，如角部而形成的。如果最佳流動條件基于該模制件模型而確定，并且噴射過程是基于該確定的最佳流動條件而控制的話，則可能發生注模斷裂之問題。
為了防止這樣的問題出現，則從數據庫內讀出一余量數據，該數據是事先獲得的經驗數據并存于貯存器內，該讀出的余量數據加到最佳流動條件值中，從而使過渡點改變，在該過渡點處噴射過程從注塑階段過渡到填密階段。
(ii)冷卻時間的設定從塑性流條件優化部分A供給的周邊條件數據包括冷卻時間。該冷卻時間不需任何修改可用于實用噴塑制模中。
(iii)螺桿旋轉速度的設定在注塑過程中，塑性流條件優化部分A不會給出有關螺桿旋轉速度的數據。
因此，螺桿旋轉速度數據既利用包括在從塑性流條件優化部分A提供的周邊條件數據中的冷卻時間值，又利用貯存在公用數據庫中的噴塑機C的塑性成型能力值，該些值是通過計算獲得的，該計算是這樣進行的，以致塑性成型是在冷卻時間內完成的。
按該方式，可獲取最佳噴射側所需條件的全部數據。
夾緊側條件確定部分B-2
該夾緊側條件確定部分B-2是根據該模制件的形態數據、周邊條件數據、注模設計數據及事先存入的公用數據庫來確定最佳夾緊側條件。
該模制件形態數據是一組信號，如該模制件的高度和厚度及澆口高度。該模制件形態數據是由塑性流條件優化部分A提供的。
該注模設計數據是一組關于諸如注塑高度的信號及是否供給角銷的信號與最大射程信號。因此，操作者從該注模設計圖中或具體的注模中可容易地獲得這些信號并將其輸入。
夾緊側條件確定部分B-2的數據處理進行如下。
(i)設定注模夾緊力由塑性流條件優化部分A提供的周邊條件數據包括指明一個所需的注模夾持力的信息。
然而，該力是需要將模夾緊的最小力。如果以該最小力將模夾緊，則會引起毛刺的出現。為了防止這一問題，應在注模夾持力中加上一余量。
因此，在該優化實施例中，將所采用的余量百分數貯存起來作為夾緊側條件確定部分B-2的公用數據庫。該對應于用作注塑的塑料的具體余量百分比從數據庫中讀取出來。然后將該讀出的余量百分數與所需的注模夾緊力值相乘，從而獲得最佳注模夾緊力。
(ii)設定啟模行程由塑性流條件優化部分A提供的模制件形態數據包括表示該模制件高度及澆口高度的信號。
為了確定最佳啟模行程，夾緊側條件確定部分B-2的公用數據庫構成一個有關模制件高度，澆口高度及最佳啟模行程之間相互關系的方程式。其示例表示如下最佳啟模行程＝模制件高度*2.3+澆口高度，該夾緊側條件確定部分B-2根據在數據庫中限定構成的方程式，及該模制件形態數據所限定的模制件高度及澆口高度來計算最佳開啟行程。
(iii)設定開模和閉模速度由塑性流條件優化部分A提供的模制件形態數據包括表示該模制件的厚度的信息。該注模設計數據包括是否設有角銷之信息。
為了確定最佳開模和閉模速度，夾緊側條件確定部分B-2的公知數據庫構成一個有關模制件厚度，是否設置角銷的信息和最佳開模與閉模速度之間之關系的方程式。
然后，根據該方程式及數據，該夾緊側條件確定部分B-2算出最佳開模和閉模速度。
(vi)設定噴射器行程該注模設計數據包括表示該注模的最大噴射器行程的信息。
另一方面，該夾緊側條件確定部分B-2的公用數據庫構成了有關噴射器行程的余量數據。
該最佳噴射器行程由最大噴射器行程減余量數據而得到。
該余量數據是預先確定的，所以當噴射器啟動時，它不會與注模結構相碰。
(v)設定噴射器速度由塑性流條件優化部分提供的模制件形態數據代表該模制件的厚度。
夾緊側條件確定部分B-2的公用數據構成了一個有關該模制件厚度和最佳噴射器速度之間關系的方程式。
該夾緊側條件確定部分B-2根據該方程式及該模制件的厚度確定最佳噴射器速度。
如上所述，夾緊側條件的所有數據都是通過步驟(i)至(v)的數據處理過程，由夾緊側條件確定部分B-2確定的。
然后將由噴射側條件確定部分B-1確定的最佳噴射側條件及由夾緊側條件確定部分B-2確定的最佳夾緊側條件提供到噴塑機C，從而控制噴塑過程。
如上所述，在該模制條件優化系統中，所有的最佳噴射條件數據及所有的最佳夾緊側條件數據都是在計算機中由塑性流條件優化部分A及工作條件確定部分B進行計算的；然后，將噴塑機的所有工作參數設置得與這些數據一致。因此不需要有經驗的熟練操作人員來操作由該噴塑機進行的噴塑。
該噴塑機C能是液壓型的噴塑機。
然而，所有電動類的噴塑機對于該優化實施例的系統比液壓型噴塑機更適合。這是因為由于諸如空氣或油溫變化而產生擾動使該液壓型噴塑機的實際工作存在著脈動，并且這些脈動要求對模制條件作出重新調節，這種調節只有熟練的操作人員才能做到。但所有的電動類噴塑機不存在這種脈動作用。
第二優化實施例在上述第一優化實施例中，存在這樣的情況，即在由塑性流條件優化部分A計算的數據和由噴塑機C進行的實際工作之間具有一滯后作用。
當噴射過程從澆塑階段過渡到填密階段時，這種滯后作用的示例就產生上述的″過度填密″問題。
在第一優化實施例中，這一問題是根據公用數據庫控制噴塑過程來克服的。
在本發明的第二實施例中，為了克服諸如″過度填密″的問題，如圖2所示增加了一模制監察過程。如圖2所示，在噴塑機C中固定了若干傳感器(如塑料壓力傳感器S1及塑料溫度傳感器S2)，以監察噴塑過程的狀態。通過這些傳感器可獲得表示噴射的塑料的狀態，如溫度及壓力并將其提供給模制監察部分G。
然后該模制監察部分G對各傳感器接收的數據進行檢查并將檢查結果提供給工作條件確定部分B、塑性流條件優化部分A或噴塑機C。
因而，可根據檢查結果修改噴塑過程。
以下所述工作是這種工作過程的示例。
(1)為了對注塑/填密之間的過渡點的滯后進行校正的工作。
圖6表示在發生過渡填密問題的噴射階段內噴射壓力的變化。
在圖6中，該噴塑過程在由塑性流條件優化部分A提供的數據表示的過渡點″a″處還從注塑階段過渡到填密階段。然而，在螺桿到達該過渡點″a″之前注模的凹腔注滿了塑料。因此，在″a″點的塑料壓力太高，從而導致過渡填密發生。
在圖6所示情況中，該噴塑過程應在″b″點從注塑階段到填密階段形成過渡，在該點處，該注模的凹腔剛好由塑料填滿。然而，實際是在″a″點過渡的。″a″、″b″兩點之間的滯后就引起了過度填密的問題。
在圖2所示系統中，噴射階段的塑料壓力由塑料壓力傳感器S1感應，該傳感器固定于噴塑機C上，并該代表塑料壓力的壓力數據G1從傳感器S1處供給模制監察部分G。
該模制監察部分G算出該塑料壓力和螺桿位置之間的關系，這就構成了一塑料壓力曲線，接著算出該塑料壓力曲線梯度值。在這種計算中，該模制監察部分G確定過渡點″b″，在該點處，塑料壓力曲線的梯度超過一預定值。該點″b″為理想的過渡點，在該點處，噴塑過程將形成從注塑階段向填密階段之過渡。
有另外的方法可用來確定該理想的過渡點″b″。在該方法中，螺桿速度的特征(在過份填密區域，該螺桿速度突然下降)是明顯的，并且該過渡點根據螺桿速度和螺桿位置之間的關系而確定。
在該優化實施例中，理想的過渡點″b″是如上所述在對第一模制件進行噴塑時確定的。該模制監察部分G為工作條件確定部分B提供代表所確定的數據G1。該工作條件確定部分B將過渡點″a″校正到過渡點″b″處。因此，第二模制件被控制后，該噴塑是基于新過渡點b進行的。從而不會產生過渡填密問題。
然而，在上述方法中，當對第一模制件噴塑時會產生過渡填密的問題。為了防止在第一模制件的噴塑中產生過渡填密問題，下列方法是有效的。
當模制監察部分G感應到理想過渡點″b″時，該控制監察部分G直接將該代表理想過渡點″b″的數據G3供給噴塑機C。
在該噴塑機C中，一旦收到該數據就停止注塑階段并使噴塑過程產生過渡至填密階段。
些外，貯存于噴塑機C中的表示過渡點的信號是代表理想過渡點″b″的數據G3進行修正。因此，該噴塑由理想過渡點控制。
如上所示，用于包括第一模制件的所有模制件的噴塑可在沒有″過份填密″問題時進行。
(2)對塑料溫度滯后的校正流進注模的凹腔中的塑料溫度是噴塑過程非常重要的因素。然而，在塑性流條件優化部分A中，計算是在圖7所示的注塑階段中塑料溫度為常數的先決條件時進行的。在塑性成形過程期間決定塑料溫度的塑料特性極為復雜，因此實際上不可能計算其溫度。然而，如圖8所示，塑料的實際溫度是變化的，并且實際塑料溫度的這種變化根本沒有反映在塑性流條件優化部分A的計算的先決條件中。這就是說，在用作塑料流條件優化部分A的計算的先決條件的塑料溫度及在注塑階段的實際塑料溫度之間存在著滯后。
在圖2所示的系統中，在噴射階段的塑料溫度由固定于噴塑機C上的塑料溫度傳感器S2測量，并且代表該塑料溫度的數據G1從傳感器S2供給模制監察部分G。
根據從傳感器S2供給的數據G1，該模制監察部分G產生代表一組塑料溫度的塑料溫度測量數據G4，其對應于噴射階段的一組螺桿位置。該生成的塑料溫度測量數據供給塑料流條件優化部分A。
在塑性流條件優化部分A，利用供給的塑料溫度測量數據G4，而不是用作計算的先決條件的恒定塑料溫度。
因此，利用塑料溫度測量數據G4再確定最佳流動條件，并且該確定的最佳流動條件被供給工作條件決定部分B。因此有可能生產出高質量的模制件。
如上所述，該系統不要求操作人員是有知識的熟練技術人員，沒有專業技術知識的操作者利用該系統也能進行噴塑操作。然而，對于有些類型的模制件，該系統還不完善。這是因為目前所用的塑性流優化軟件其能力有限，并且該軟件對于這種模制件不能完好地提供用于完好地控制噴塑機的最佳噴射側條件。
例如，有些模制件常常產生諸如火刺或噴注之類之缺陷。現在所用的塑性流條件優化軟件不具有對這種模制件進行塑性流條件優化使之不產生缺陷的能力。
事實上現行的塑性流條件優化軟件沒有能力處理這種類型的模制件。然而，有可能構造本發明的該塑性流條件優化部分，其具有對這種類型的模制件進行塑性流條件進行優化處理的能力。這是因為優化這種模制件的塑性流條件的能力在現行的塑性流條件優化軟件中因經濟性原因，如使軟件小型化的需要，成本高及優化分析所需時間之限制而被省略了。
例如，噴塑之前，注模的實際凹腔中存在空氣。然而現行的塑性流條件優化軟件忽略了凹腔中之空氣之存在，并且根據基于噴塑前凹腔為真空的先決條件的簡化計算方法確定最佳的塑性流條件。因此由于火刺而不能得到真實的最佳塑性流條件。
理論上講，由如下的這種計算可防止火刺a、根據在噴塑前空氣存在于凹腔中的先決條件計算最佳塑性流條件。
b、該最佳塑性流條件是利用氣體絕熱壓縮，從凹腔中抽空空氣及塑料溫度，所過時間和塑料性能惡化之間的關系的數據而確定的。
第三優化實施例在圖1和2所示系統中，操作者可操作輸入裝置(未示出)將注模設計數據輸入給夾緊側條件確定部分B-2。
如圖3所示，不采用這種輸入裝置，而可將諸如用于具體的注模結構設計的CAD系統之類的注模設計裝置與該夾緊側條件確定部分B-2相連。
在圖3所示的系統中，注模的具體結構設計是由采用從塑性流條件優化部分A供給的模制件形態數據的注模設計裝置D進行的。當注模的具體結構的設計完成時，基于該具體結構數據形成注模設計數據，并且被供給到夾緊側條件確定部分B-2。
在該系統中，注模設計數據的手動輸入操作是不必要的，因此操作效率得到提高。
第四優化實施例圖4是表示本發明的第四優化實施例的結構的方框圖。在該實施例中，塑性流條件優化部分A是現行用作塑性流條件優化裝置的裝置。為了補償塑性流條件優化部分A的能力之不足設置了一模制條件校正部分E。
該模制條件校正部分E是一個由計算機提供的裝置，該計算機動行如塑性流條件優化部分A，工作條件確定部分B及模制監察部分G那樣的軟件程序。
在圖4所示系統中，該模制條件校正部分E插于工作條件確定部分B和噴塑機C之間。
代表由該噴塑機C生產的模制件的缺陷的數據E1被輸入到模制條件校正部分E中。此外，用于確定該缺陷的原因及該缺陷的防止對策數據E2被供到模制條件校正部分E中。該數據E2包括由工作條件確定部分B輸出的最佳模制條件數據及表示塑料品名的數據，注模澆口大小及模制件的厚度的數據。該模制條件校正部分E基于供給的數據E1和E2并根據缺陷原因公用數據庫及對策公用數據庫產生一校正的模制條件，該條件比最佳的模制條件更適合于噴塑。
該缺陷原因數據庫包括一組用于確定缺陷原因的數據，如短射，縮痕等。另一方面說，即便是一種缺陷也具有多種原因，保持壓力不足，熔溶塑料溫度低，氣體通風不足等等。該缺陷原因公用數據庫包括根據缺陷的類型及等級確定一個或多個原因的數據。當一組原因與一種類型的缺陷對應時，由預定的優化性而選取一種原因。
該防止對策公用數據庫包括知道由使用缺陷原因公用數據庫獲得缺陷原因后，假設該缺陷的原因的數據及根據該對策用于校正最佳模制條件(最佳噴射側條件及最佳夾緊側條件)的數據。
更具體地，該對策數據庫構成一短陣。該矩陣的行對應于基于缺陷原因數據庫而具體說明的缺陷原因，該矩陣之列對應于用于確定該原因的基礎的各缺陷。當假定該列元素對應于缺陷而行元素對應于缺陷原因時，該矩陣的每個元素構成欲執行的對策。
由該矩陣的元素限定的對策的示例如下
a、增加保持壓力″a″(kgf/cm2)，b、增加保持壓力時間″b″(秒)，c、增加注模溫度″c″(℃)該模制條件校正部分E根據E根據缺陷原因數據庫確定缺陷原因，該缺陷由數據E1和E2表示，然后根據對策數據庫確定對應于缺陷的對策，然后根據確定的對策校正最佳模制條件(最佳噴射側條件及最佳夾緊側條件)的數據。將該產生的校正模制條件供給噴塑機C。
在該噴塑機C中，該模制是根據模制條件校正部分E供給的校正過的模制條件重新進行的。
上述這一過程反復進行直至產品完善為止。
在該優化實施例中，用于確定缺陷原因及該缺陷的對策的數據(E2)從工作條件確定部分B供給模制條件確定部分E。然而，供給該數據之方法并不限于實施例之方法。例如，數據(E2)可從噴塑機C供給模制條件校正部分E。
第五優化實施例代表模制件缺陷的數據E1由諸如鍵盤之類的控制輸入裝配輸入給模制條件校正部分E中，然而，為了提高操作者的工作效率，最好采用自動輸入裝置輸入該模制件的缺陷。
在第五優化實施例中，如圖5所示，設有一缺陷識別部分F，以便自動供給缺陷數據。
該缺陷識別部分F根據固定到噴塑機C的傳感器S3的輸出數據自動確定該模制件的缺陷及其級別，并將代表該缺陷及其級別的數據供給模制條件校正部分E。
在該優化實施例中，操作者不必要去判斷該模制件的缺陷及其級別，也不必要將該缺陷及其級別輸入該模制條件校正部分E，因為它們是由缺陷識別部分F自動供給模制條件操作部分E的。
該缺陷識別系統F最好是一個觀察系統。在該系統中，用于獲取模制件圖象的圖象傳感器如傳感器S3一樣固定于噴塑機上。該模制件的圖象數據從傳感器S3供給該缺陷識別部份F。在該缺陷識別部分F中，該模制件的圖象數據與對應于沒有缺陷的模制件的并預先存于貯存器中的參考圖象數據比較，從而識別出該模制件的缺陷及級別。
在該優化實施例中，該模制條件由模制條件校正部分E借助于經缺陷識別部分F的反饋反復地并自動地校正，直到缺陷識別部分F檢測不到缺陷為止。因最佳的優化模制條件是自動獲得的。
日本專利第二次公開號，NO.7-20651公開了一種可用作模制條件識別部分E的技術。
各優化實施例的應用采用各優化實施例的系統進行的模制件的生產由一組操作步驟組成。所有操作步驟可同時進行。然而，通常每個操作步驟由采用優化實施例按下列順序進行。
(1)模制件設計階段在該階段，設計出欲生產的模制件，并對該模制件的強度及可成形性進行考查。在該階段采用塑性流條件優化部分A。
(2)注模制造階段在該階段，根據模制件的設計，進行具體的注模設計及制造。在該階段采用注模設計部分D。
(3)生產階段在該階段，用注模大批量地生產模制件。在該階段采用噴塑機C，工作條件確定部分B，模制條件校正部分E，缺陷識別部分F及模制監察部分G。
然后，該優化實施例的各部分可分成可用于不同的時間與地點的如下三個組組1塑性流條件優化部分A，組2注模設計部分D；組3工作條件確定部分B，模制條件校正部分E，缺陷識別部分F及模制監察部分G。
在優化實施例中，所有這些組都沒裝在同一臺計算機中，這些組可裝在不同的計算機中以構成分散的系統。
在這種情況下，工作條件確定部分E，缺陷識別部分F及模制監察部分G直接與噴塑機C相連。因此一個或多個這些部分能裝于一臺設置于噴塑機C中作為控制器的計算機中。
在這些分散系統中，數據聯系是在塑性流條件優化部分A，工作條件確定部分B，噴塑機C，注模設計部分D，模制條件校正部分E，缺陷識別部分F及模制監察部分G之間進行的。在該系統中，裝在同一計算機中的兩部分之間的數據聯系可在一個LSI(大規模集成電路)中進行或經形成于相同的印刷電路板上的信號線路進行聯系。裝于不同的計算機中的兩部分之間的數據聯系可經一聯接電纜進行或者經一儲存介質如軟塑料磁盤或集電電路卡進行聯系。
在本發明的現行各優化實施例被示出并說明的同時，應該懂得這些公開內容僅是為了說明本發明，在不脫離由權利要求書所表達的本發明的保護范圍之情況下，可作出各種變化及修改。
權利要求
1.一種噴塑機用模制條件優化系統，該系統包括用于根據模制件模型進行塑性流分析的并利用塑性流分析結果及塑性流分析本身借助于反復進行自動計算來確定噴塑機的噴塑過程的注塑階段和填密階段中的最佳流動條件的裝置；及根據從該塑性流條件優化裝置供給的數據確定由最佳噴射側條件和最佳夾緊側條件構成的最佳模制條件的工作條件確定裝置；其中該工作條件確定裝置包括一個用于根據由塑性流條件優化裝置及相關于噴射條件的公用數據庫獲得的最佳流動條件確定噴塑機的最佳噴射側條件的噴射側條件確定部分；一個用于根據由塑性流條件優化裝置產生的模制件形態數據，塑性流分析結果，注模設計數據及有關注模夾緊條件的公用數據庫確定最佳夾緊側條件的夾緊側條件確定部分。
2.如權利要求1所述模制條件優化系統，還包括用于監察噴射機的工作并將代表該監察結果的數據供給一個或多個工作條件確定裝置塑性流條件優化裝置及噴塑機以便用該供給的數據改進最佳模制條件的模制監察裝置。
3.如權利要求1所述模制條件優化系統，其中還包括用于利用輸入給塑性流條件優化裝置的模制件模型數據設計注模并將該代表注模的設計的注模設計數據供給工作條件確定裝置的夾緊側條件確定部分的注模設計裝置。
4.如權利要求1所述模制條件優化系統，其中還包括用于校正最佳模制條件的模制條件校正裝置；該模制條件校正裝置包括用于確定模制件缺陷原因的缺陷原因公用數據庫；及根據缺陷原因確定缺陷防止對策并確定對執行該對策所必要的最佳模制條件的校正數據的防止對策公用數據庫，及將校正數據引向噴塑機的模制條件校正裝置。
5.如權利要求1所述模制條件優化系統，其中還包括用于自動識別模制件的缺陷類型及級別并將該代表缺陷類別及級別的數據供給模制條件校正裝置的缺陷識別裝置。
6.如權利要求1所述模制條件優化系統，其中還包括用于監察噴塑機的工作并將代表該監察結果的數據供給一個或多個工作條件確定裝置，塑性流條件優化裝置及噴塑機以便用該供給的數據改進最佳模制條件的模制監察裝置；用于自動識別模制件的缺陷類型及級別的并將代表該缺陷類型及級別的數據輸出的缺陷識別裝置；用于校正最佳模制條件的模制條件校正裝置，該模制條件校正裝置包括用于確定由缺陷識別裝置的輸出數據所表達的模制件缺陷原因的缺陷原因公用數據庫，及用于根據缺陷的原因確定該缺陷的防止對策的并用于確定對執行該防止對策必需的最佳模制條件的校正數據防止對策公用數據庫及將該校正數據引向噴塑機的模制條件校正裝置，其中在噴塑機中裝有一個或多個工作條件確定裝置，模制條件校正裝置，缺陷識別裝置及模制監察裝置。
全文摘要
本發明公開了一種包括塑性流條件優化部分和工作條件確定部分的噴塑機用的模制條件優化系統。該塑性流條件優化部分按模制件模型進行塑性流分析，并用塑性流分析結果及該分析本身借助于反復的自動計算確定噴塑機的噴塑過程的注塑階段及填密階段中的最佳流動條件。該工作條件確定部分包括一個根據由塑性流條件優化裝置及相關于噴射條件的公用數據庫獲得的最佳流動條件而確定噴塑機的最佳噴射側條件的噴射側條件確定部分，及一個根據由塑性流條件優化裝置產生的模制件形態數據塑性流分析結果，注模設計數據及相關于注模夾緊條件的公用數據庫而確定最佳夾緊側條件的夾緊側條件確定部分。
文檔編號B29C45/76GK1141232SQ9611039
公開日1997年1月29日 申請日期1996年6月6日 優先權日1995年6月6日
發明者三好洋二, 折田浩春, 早川憲司, 今井純, 大關公英 申請人:株式會社新潟鐵工所