专利名称：喷塑机用模制条件优化系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及将熔溶物如熔溶塑料喷入喷塑机所用的注模中的技术，尤其涉及自动确定最佳模制条件的系统，该系统需要生产具有所要求的质量的模制件。
在一种生产模制件的方法中，有必要确定最佳模制条件并根据该确定的最佳模制条件控制喷塑机。
用于确定这种最佳模制条件的常规方法要求熟练的操作人员根据其有关喷塑技术方面的经验，来确定该最佳模制条件。更具体地说，熟练的操作人员重复生产该模制件，并且该生产后的模制件的估算数值对喷塑机的条件作出修改，并通过试凑法生产确定最佳模制条件。
在该方法中，是否可得到优化最佳的模制条件取决于操作者的技术，该操作者确定模制条件，因此，师徒式的培训是极为重要的。然而，要得到这种熟练的操作者是很困难的。因此希望具有一个这样的系统，即在该系统中操作者能容易地得到最佳模制条件，即使他是一个毫无经验的新手也是一样。
另一方面，一个系统可用于获得良好的注模设计。在该系统中，根据所要生产的模制件的形态由计算机来制作模型。然后由该计算机进行塑性流分析。在该分析中，对在由操作者输入的模制条件下的塑性流进行模拟。然后根据该塑性流分析结果来确定该模制件的设计。
然而，该系统没有用于确定塑性流分析结果的估算定值装置，并且该系统只提供相应于由操作者输入的模制条件的塑性流分析结果。因此，在喷塑技术方面熟练的人须反复重复下列步骤以便获得最佳模制条件。
a、估定由该系统获得的塑性流分析结果；b、根据与该结果有关的知识修改来模制条件；c、将所修改的模制条件输入该系统，以便获得下一个塑性流分析，并返回给下一个分析的结果估定值(步骤a)。
这就是说，为了获得该系统所用的最佳模制系统，是需要熟练的技术人员的。
近来，为了克服上述问题开发了一种模制条件优化系统。该系统具有用于评估分析结果的评估功能及根据该估算值自动修改该模制条件的修改功能，因此该系统根据这些功能借助于自动的反复计算可确定最佳模制条件。
另一方面说，日本专利第二次公开NO.7-20651公开了一种喷塑条件设定系统。该系统按下列步骤确定最佳模制条件。
a、不利用上述的模制条件优化系统而在熟练操作员的控制下利用流动分析系统反复进行塑性流分析，该分析系统是一种计算机的执行软件。
b、根据该流动分析系统获得的所计录分析的结果及熟练的操作员的经验知识确定实际模制的初始模制条件及该模制条件参数的许可范围。
c、用该生产模制件的喷塑机进行喷射试验。
d、有关模制件的有缺陷模制部分的信息由操作人员输入到计算机中的模制条件改进系统中，以获得改进的模制条件。
e、根据该改进的模制条件再进行喷塑试验。
并不是该喷塑条件设定系统的所有操作都是由计算机执行的。为了判断该流动分析结果，该系统充分利用具有某些专业技能的操作者的判断能力，而且还充分利用该操作者的判断能力来捡测通过喷塑试验获得的模制件的有缺陷模制部分。其余的操作步骤都是由计算机自动执行的。在这种方式中，最佳的模制条件是由将人工操作与计算机操作相结合而获得的。
比较上述两个系统，可清楚地知道模制条件优化系统优于喷塑条件设定系统。这是由于该模制条件优化系统不需要喷塑试验和操作员的判断力。
然而实际中，当不熟练的操作者使用该模制条件优化系统时，不可能获得实际的最佳模制条件，也不可能操作喷塑。这是因为该模制条件优化系统具有下列问题。
(1)该系统只提供喷射条件作为最佳模制条件。从该系统中不能获得最佳夹紧侧条件。不熟练的操作员无法确定该最佳夹紧侧条件，因此不能进行喷塑。
(2)由该系统提供的最佳模制条件是根据理论所获得的。因此，由该系统提供的最佳模制条件和具体喷塑机设定的实际模制条件之间存在某种程度的差异。因此操作者应根据由喷塑机生产的模制件的喷塑效果作出评估并由他的经验和知识对由该系统在该评估值的基础上所提供的最佳模制条件作出修改或变换，以获得实用的最佳模制条件。
因此，本发明的目的是为了提供一个用于确定喷塑机用的实用最佳喷塑条件的系统，借助于该系统，没有专业技能的非熟练操作者能够确定最佳模制条件。
具体地说，该目的提供了一种甚至允许初学者在没有熟练操作者的帮助下能由下列情况设定喷塑装置的最佳模制条件的最佳模制条件设定系统情况(1)不需任何专业知识自动设定最佳模制条件，及情况(2)万一出现缺陷时，不需任何专业知识就可校正模制条件。
本发明一方面是提供了一种用于喷塑机的模制条件优化系统。该系统包括一塑性流条件优化部分及一工作条件确定部分。
该塑性流条件优化部分是一个按所生成的模制件模型进行塑性流分析的，并根据优化方法由反复的自动计算而确定的对应于喷塑过程的注塑阶段及填密阶段的最佳流动条件的装置。
该工作条件确定部分是一个根据从塑性流条件优化部分提供的数据确定该喷塑机实用的最佳模制条件的装置。
该实用的最佳模制条件由喷射侧条件及夹紧侧条件组成。
为了获得这些条件，该工作条件确定部分具有一喷射侧条件确定部分及一夹紧侧条件确定部分。
该喷射侧条件确定部分利用从塑性流条件优化部分提供的最佳流动条件及相关于喷射条件的公用数据库两者确定喷塑机的实用最佳喷射侧条件。
在另一方面，该夹紧侧条件确定部分利用由塑性流条件优化部分生成的模制件形态数据及注模设计数据和相关于该夹紧条件的公用数据库确定实用的最佳夹紧条件。
由喷射条件确定部分确定的实用最佳喷射条件及由夹紧条件确定部分确定的实用最佳夹紧条件，两者作为最佳模制条件提供喷塑机。
因此，根据实用的最佳模制条件可由喷塑机生产具有高质量的模制件。
本发明的其它目的及特征可从以下对参考附图的说明中清楚地了解到。
图1是用于本发明第一优化实施例的喷塑机中的模制成型条件优化系统的结构的方框图；图2是用于本发明第二优化实施例的喷塑机中的模制成型条件优化系统的结构的方框图；图3是用于本发明第三优化实施例的喷塑机中的模制成型条件优化系统的结构的方框图；图4是用于本发明第四优化实施例的喷塑机中的模制成型条件优化系统的结构的方框图；图5是用于本发明第五优化实施例的喷塑机中的模制成型条件优化系统的结构的方框图；图6是喷塑成型过程喷塑阶段中喷射压力的变化曲线；图7和8表示喷塑成型过程中塑料温度的示例。
以下将参照附图解释本发明的最佳实施例。
图1是用于本发明第一优化实施例的喷塑机中的模制成型条件优化系统的结构的方框图。
该系统是这样构成的，即对该喷塑机的喷塑控制及夹紧控制都需要的所有优化的模制成型条件数据进行计算，并将计算过的优化模制成型条件数据提供给喷塑机。
该系统具有一塑性流条件优化部分A及一工作条件确定部分B。该工作条件确定部分由一喷塑侧条件确定部分B-1和一夹紧侧条件确定部分B-2构成。这些部分是设置于计算机内的各装置。
当该系统工作时，所需之数据从塑性流条件优化部分A提供到工作条件确定部分B，并从该工作条件确定部分B提供到喷塑机C，并且由这些部分执行预定的工作。
该系统的每个部分将详细说明如下。
(A)塑性流条件优化部分A模制成型件形态模的生成在该塑性流条件优化部分A中，操作者制造一个对应于被模制的模制件的模制件模。
该模制成型工作后，该塑性流条件优化部分A相对于该模之数据产生模制件形态数据，如凸起面积，高度，厚度，浇铸口尺寸，模制件的浇口高度。
该模制件形态数据的生成是根据下列方法而实现的。例如a、操作者由操作一键盘或瞄准装置而将该模制件的形态输入。该输入的形态在计算机之显示器上显示出来。
b、计算机根据该输入的模制件模型自动确定该模制件形态数据。
该模制件形态数据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输入装置，如键盘或鼠标器输入模制件形态数据。
塑料数据的输入塑性流条件优化部分A保持各种塑料的有关塑料数据的数据度。每个塑料数据包括构成每种塑料之特性的信息，如粘性，温度特性，及PUT(压力-体积-温度)特性。
当使用该系统时，操作者将一塑料品名输入该系统中，是为了指明用于喷料的塑料。从而，对应于该输入的塑料品名的塑料数据将从数据库内读出，并且该读出的数据库用于后文所述的计算中。
喷塑机特性数据的输入操作者将输入喷塑机的特性数据。该特性数据包括限定最高喷射压力，最大喷射速度及喷塑机的螺杆直径的数据。
进行塑性流分析根据预定的优化计算方法模型，采用如上所述而输入或生成的数据，该塑性流条件优化部分A可反复进行塑性流分析。因此获得下列数据。
a、最佳喷射速度曲线在喷塑的注塑阶段，该喷塑机的螺杆朝着喷塑的模型前进。该最佳的喷射速度曲线是对应于注塑阶段螺杆各位置的一组最佳喷射速度数据。
b、最佳填密压力曲线在喷塑的填密阶段，该最佳填密压力随时间之推移而改变。该最佳填密压力曲线是一组对应于在填密阶段期间的时间推移的最佳填密压力数据。
优化计算方法示例如果喷塑是根据最佳喷射速度曲线进行的，则该模制件的变形最小。该最佳喷射速度将符合下列要求。
a、当在注塑阶段将熔化的塑料注入注模时，希望该熔化的塑料的流动前锋总是恒定的。
b、当上述注塑阶段完成时，注入该注模中的熔化塑料的每个部分具有最小的温差。
在该优化实施例中，上述的最佳喷射速度曲线是在由下列步骤构成的方法中确定的。
(i)将最大喷射速度设定为初始值，进行第一步分析。更具体地，即进行一次计算以确定在最大喷射速度时该熔化的塑料注入注塑件模型中的流动状况。因此，按时间段可获得该熔溶塑料流动前锋的正方形截面。
(ii)在该熔溶塑料的流动前锋流过该注模的流道时，该熔溶塑料的最大平均的速率可由(i)步骤中获得的正方形截面算出。
然后将该算出的最大平均速率与塑料数据库中推荐的最大平均速率比较。
如果该算出的最大平均速度超过推荐的最大乎均速度，则调节螺杆的前进速度，以便该计算出的最大平均速度不超过推荐的最大平均速度。
(iii)然后，计算该喷射速度曲线。在该喷射速度曲线中，根据(ii)中获得的喷射速度，确定每个时间段的喷射速度与流动前锋的正方形截面成正比。
换句话说，该速度曲线是一组对应于上述时间段的螺杆前进速度数据。在每个时间段处，该螺杆前进速度数据由在该同一时间段处熔溶塑料的流动前锋的正方形截面而确定。如果该流动前锋正方形截面更大，则该螺杆前进速度数据可设定为更高的速度。如果该流动前锋的正方形截面更小，则该螺杆前进速度数据可设定为更小的速度。
(iv)第二步分析是根据采用在步骤(iii)中获得的喷射速度曲线作出的。
在该第二步分析中，在注塑阶段的全部定时处可获得熔溶塑料的温度值。
如果该熔溶塑料的温度过高，则该曲线中的最大喷射速度下降，并且该喷射速度曲线修正得与该下降的最大喷射速度成正比，如果该熔溶塑料温度太低，则最大喷射速度增加，并且该喷射速度曲线修正得与该增加的最大喷射速度成正比。
(v)步骤(iv)反复进行，直到注入注模中的熔溶塑料的每个部分之温度处于塑料数据库中取出的许可的温度范围内为止。最后，获得最佳的喷射速度曲线。
接下来说明确定最佳填密压力的方法。为了确定最佳填密压力，利用由上述步骤(i)-(v)获得的最佳的喷射速度曲线作为初始条件进行分析。在这种分析中，该最佳填密压力是这样确定的，以便使模制部件的每个部分的收缩差最小。在该分析中，同用于确定最佳喷射速度的计算一样，由调节填密压力和填密时间而进行自动反复计算。因此可获得最佳填密压力随时间段的变化的最佳填密压力曲线。
更具体地说，该填密压力可由从上述步骤(i)-(v)所获得的最佳喷射速度计算出来。然后，借助于该算出的填密压力约预定的填密时间两者可算出收缩量。在下一步中，借助于改变填密压力和填密时间而进行大量之计算，从而找到收缩量与填密压力/时间之间的关系。因此可获得使收缩差最小化的填密压力和填密时间的结合。该最佳填密压力曲线是最佳填密压力按时间段得出的，因此可确定最佳填密时间。
以该方式，可获得包括最佳喷射速度曲线和最佳填密压力曲线的最佳流动条件。
此外，周边条件数据，如模制件的冷却时间及最佳流动条件下所需的夹模力也要一同计算出来。
由塑性流动条件优化部分A获得的数据，如包括最佳喷射速度曲线和最佳填密压力曲线的最佳流动条件，及包括凸伸面积，高度，模制件浇铸口尺寸的模制件形态数据及包括冷却时间及所需的夹模力的周边条件数据都被提供到工作条件确定部分B中。
(2)工作条件确定部分B该工作条件确定部分B具有一个用于确定该喷塑机的喷射侧装置的控制值的喷射侧条件确定部分B-1及一个用于确定该喷塑机的夹紧侧装置的控制值的夹紧侧条件确定部分B-2。
喷射侧条件确定部分B-1该喷射侧条件确定部分B-1接收最佳流动条件，模制部件形态数据及周边条件数据，并根据该接收到的数据及储存于贮存器内的公用的数据库确定最佳喷射侧条件如下。
(i)喷射过程的过渡点控制原则上讲，最佳流动条件可用于控制喷塑机的喷射过程。然而，如果将最佳流动条件直接用于实际喷射过程，则当该喷塑过程从注塑阶段过渡到填密阶段时将会引起所谓的″填密过渡″的问题。
这一问题是因实用模的凹腔容积与以下分析所用的模制件模型的立方体积之间的微小差别引起的。该差值产生的主要原因在于该模制件模型是由忽略了其凹腔的极小径向部分，如角部而形成的。如果最佳流动条件基于该模制件模型而确定，并且喷射过程是基于该确定的最佳流动条件而控制的话，则可能发生注模断裂之问题。
为了防止这样的问题出现，则从数据库内读出一余量数据，该数据是事先获得的经验数据并存于贮存器内，该读出的余量数据加到最佳流动条件值中，从而使过渡点改变，在该过渡点处喷射过程从注塑阶段过渡到填密阶段。
(ii)冷却时间的设定从塑性流条件优化部分A供给的周边条件数据包括冷却时间。该冷却时间不需任何修改可用于实用喷塑制模中。
(iii)螺杆旋转速度的设定在注塑过程中，塑性流条件优化部分A不会给出有关螺杆旋转速度的数据。
因此，螺杆旋转速度数据既利用包括在从塑性流条件优化部分A提供的周边条件数据中的冷却时间值，又利用贮存在公用数据库中的喷塑机C的塑性成型能力值，该些值是通过计算获得的，该计算是这样进行的，以致塑性成型是在冷却时间内完成的。
按该方式，可获取最佳喷射侧所需条件的全部数据。
夹紧侧条件确定部分B-2
该夹紧侧条件确定部分B-2是根据该模制件的形态数据、周边条件数据、注模设计数据及事先存入的公用数据库来确定最佳夹紧侧条件。
该模制件形态数据是一组信号，如该模制件的高度和厚度及浇口高度。该模制件形态数据是由塑性流条件优化部分A提供的。
该注模设计数据是一组关于诸如注塑高度的信号及是否供给角销的信号与最大射程信号。因此，操作者从该注模设计图中或具体的注模中可容易地获得这些信号并将其输入。
夹紧侧条件确定部分B-2的数据处理进行如下。
(i)设定注模夹紧力由塑性流条件优化部分A提供的周边条件数据包括指明一个所需的注模夹持力的信息。
然而，该力是需要将模夹紧的最小力。如果以该最小力将模夹紧，则会引起毛刺的出现。为了防止这一问题，应在注模夹持力中加上一余量。
因此，在该优化实施例中，将所采用的余量百分数贮存起来作为夹紧侧条件确定部分B-2的公用数据库。该对应于用作注塑的塑料的具体余量百分比从数据库中读取出来。然后将该读出的余量百分数与所需的注模夹紧力值相乘，从而获得最佳注模夹紧力。
(ii)设定启模行程由塑性流条件优化部分A提供的模制件形态数据包括表示该模制件高度及浇口高度的信号。
为了确定最佳启模行程，夹紧侧条件确定部分B-2的公用数据库构成一个有关模制件高度，浇口高度及最佳启模行程之间相互关系的方程式。其示例表示如下最佳启模行程＝模制件高度*2.3+浇口高度，该夹紧侧条件确定部分B-2根据在数据库中限定构成的方程式，及该模制件形态数据所限定的模制件高度及浇口高度来计算最佳开启行程。
(iii)设定开模和闭模速度由塑性流条件优化部分A提供的模制件形态数据包括表示该模制件的厚度的信息。该注模设计数据包括是否设有角销之信息。
为了确定最佳开模和闭模速度，夹紧侧条件确定部分B-2的公知数据库构成一个有关模制件厚度，是否设置角销的信息和最佳开模与闭模速度之间之关系的方程式。
然后，根据该方程式及数据，该夹紧侧条件确定部分B-2算出最佳开模和闭模速度。
(vi)设定喷射器行程该注模设计数据包括表示该注模的最大喷射器行程的信息。
另一方面，该夹紧侧条件确定部分B-2的公用数据库构成了有关喷射器行程的余量数据。
该最佳喷射器行程由最大喷射器行程减余量数据而得到。
该余量数据是预先确定的，所以当喷射器启动时，它不会与注模结构相碰。
(v)设定喷射器速度由塑性流条件优化部分提供的模制件形态数据代表该模制件的厚度。
夹紧侧条件确定部分B-2的公用数据构成了一个有关该模制件厚度和最佳喷射器速度之间关系的方程式。
该夹紧侧条件确定部分B-2根据该方程式及该模制件的厚度确定最佳喷射器速度。
如上所述，夹紧侧条件的所有数据都是通过步骤(i)至(v)的数据处理过程，由夹紧侧条件确定部分B-2确定的。
然后将由喷射侧条件确定部分B-1确定的最佳喷射侧条件及由夹紧侧条件确定部分B-2确定的最佳夹紧侧条件提供到喷塑机C，从而控制喷塑过程。
如上所述，在该模制条件优化系统中，所有的最佳喷射条件数据及所有的最佳夹紧侧条件数据都是在计算机中由塑性流条件优化部分A及工作条件确定部分B进行计算的；然后，将喷塑机的所有工作参数设置得与这些数据一致。因此不需要有经验的熟练操作人员来操作由该喷塑机进行的喷塑。
该喷塑机C能是液压型的喷塑机。
然而，所有电动类的喷塑机对于该优化实施例的系统比液压型喷塑机更适合。这是因为由于诸如空气或油温变化而产生扰动使该液压型喷塑机的实际工作存在着脉动，并且这些脉动要求对模制条件作出重新调节，这种调节只有熟练的操作人员才能做到。但所有的电动类喷塑机不存在这种脉动作用。
第二优化实施例在上述第一优化实施例中，存在这样的情况，即在由塑性流条件优化部分A计算的数据和由喷塑机C进行的实际工作之间具有一滞后作用。
当喷射过程从浇塑阶段过渡到填密阶段时，这种滞后作用的示例就产生上述的″过度填密″问题。
在第一优化实施例中，这一问题是根据公用数据库控制喷塑过程来克服的。
在本发明的第二实施例中，为了克服诸如″过度填密″的问题，如图2所示增加了一模制监察过程。如图2所示，在喷塑机C中固定了若干传感器(如塑料压力传感器S1及塑料温度传感器S2)，以监察喷塑过程的状态。通过这些传感器可获得表示喷射的塑料的状态，如温度及压力并将其提供给模制监察部分G。
然后该模制监察部分G对各传感器接收的数据进行检查并将检查结果提供给工作条件确定部分B、塑性流条件优化部分A或喷塑机C。
因而，可根据检查结果修改喷塑过程。
以下所述工作是这种工作过程的示例。
(1)为了对注塑/填密之间的过渡点的滞后进行校正的工作。
图6表示在发生过渡填密问题的喷射阶段内喷射压力的变化。
在图6中，该喷塑过程在由塑性流条件优化部分A提供的数据表示的过渡点″a″处还从注塑阶段过渡到填密阶段。然而，在螺杆到达该过渡点″a″之前注模的凹腔注满了塑料。因此，在″a″点的塑料压力太高，从而导致过渡填密发生。
在图6所示情况中，该喷塑过程应在″b″点从注塑阶段到填密阶段形成过渡，在该点处，该注模的凹腔刚好由塑料填满。然而，实际是在″a″点过渡的。″a″、″b″两点之间的滞后就引起了过度填密的问题。
在图2所示系统中，喷射阶段的塑料压力由塑料压力传感器S1感应，该传感器固定于喷塑机C上，并该代表塑料压力的压力数据G1从传感器S1处供给模制监察部分G。
该模制监察部分G算出该塑料压力和螺杆位置之间的关系，这就构成了一塑料压力曲线，接着算出该塑料压力曲线梯度值。在这种计算中，该模制监察部分G确定过渡点″b″，在该点处，塑料压力曲线的梯度超过一预定值。该点″b″为理想的过渡点，在该点处，喷塑过程将形成从注塑阶段向填密阶段之过渡。
有另外的方法可用来确定该理想的过渡点″b″。在该方法中，螺杆速度的特征(在过份填密区域，该螺杆速度突然下降)是明显的，并且该过渡点根据螺杆速度和螺杆位置之间的关系而确定。
在该优化实施例中，理想的过渡点″b″是如上所述在对第一模制件进行喷塑时确定的。该模制监察部分G为工作条件确定部分B提供代表所确定的数据G1。该工作条件确定部分B将过渡点″a″校正到过渡点″b″处。因此，第二模制件被控制后，该喷塑是基于新过渡点b进行的。从而不会产生过渡填密问题。
然而，在上述方法中，当对第一模制件喷塑时会产生过渡填密的问题。为了防止在第一模制件的喷塑中产生过渡填密问题，下列方法是有效的。
当模制监察部分G感应到理想过渡点″b″时，该控制监察部分G直接将该代表理想过渡点″b″的数据G3供给喷塑机C。
在该喷塑机C中，一旦收到该数据就停止注塑阶段并使喷塑过程产生过渡至填密阶段。
些外，贮存于喷塑机C中的表示过渡点的信号是代表理想过渡点″b″的数据G3进行修正。因此，该喷塑由理想过渡点控制。
如上所示，用于包括第一模制件的所有模制件的喷塑可在没有″过份填密″问题时进行。
(2)对塑料温度滞后的校正流进注模的凹腔中的塑料温度是喷塑过程非常重要的因素。然而，在塑性流条件优化部分A中，计算是在图7所示的注塑阶段中塑料温度为常数的先决条件时进行的。在塑性成形过程期间决定塑料温度的塑料特性极为复杂，因此实际上不可能计算其温度。然而，如图8所示，塑料的实际温度是变化的，并且实际塑料温度的这种变化根本没有反映在塑性流条件优化部分A的计算的先决条件中。这就是说，在用作塑料流条件优化部分A的计算的先决条件的塑料温度及在注塑阶段的实际塑料温度之间存在着滞后。
在图2所示的系统中，在喷射阶段的塑料温度由固定于喷塑机C上的塑料温度传感器S2测量，并且代表该塑料温度的数据G1从传感器S2供给模制监察部分G。
根据从传感器S2供给的数据G1，该模制监察部分G产生代表一组塑料温度的塑料温度测量数据G4，其对应于喷射阶段的一组螺杆位置。该生成的塑料温度测量数据供给塑料流条件优化部分A。
在塑性流条件优化部分A，利用供给的塑料温度测量数据G4，而不是用作计算的先决条件的恒定塑料温度。
因此，利用塑料温度测量数据G4再确定最佳流动条件，并且该确定的最佳流动条件被供给工作条件决定部分B。因此有可能生产出高质量的模制件。
如上所述，该系统不要求操作人员是有知识的熟练技术人员，没有专业技术知识的操作者利用该系统也能进行喷塑操作。然而，对于有些类型的模制件，该系统还不完善。这是因为目前所用的塑性流优化软件其能力有限，并且该软件对于这种模制件不能完好地提供用于完好地控制喷塑机的最佳喷射侧条件。
例如，有些模制件常常产生诸如火刺或喷注之类之缺陷。现在所用的塑性流条件优化软件不具有对这种模制件进行塑性流条件优化使之不产生缺陷的能力。
事实上现行的塑性流条件优化软件没有能力处理这种类型的模制件。然而，有可能构造本发明的该塑性流条件优化部分，其具有对这种类型的模制件进行塑性流条件进行优化处理的能力。这是因为优化这种模制件的塑性流条件的能力在现行的塑性流条件优化软件中因经济性原因，如使软件小型化的需要，成本高及优化分析所需时间之限制而被省略了。
例如，喷塑之前，注模的实际凹腔中存在空气。然而现行的塑性流条件优化软件忽略了凹腔中之空气之存在，并且根据基于喷塑前凹腔为真空的先决条件的简化计算方法确定最佳的塑性流条件。因此由于火刺而不能得到真实的最佳塑性流条件。
理论上讲，由如下的这种计算可防止火刺a、根据在喷塑前空气存在于凹腔中的先决条件计算最佳塑性流条件。
b、该最佳塑性流条件是利用气体绝热压缩，从凹腔中抽空空气及塑料温度，所过时间和塑料性能恶化之间的关系的数据而确定的。
第三优化实施例在图1和2所示系统中，操作者可操作输入装置(未示出)将注模设计数据输入给夹紧侧条件确定部分B-2。
如图3所示，不采用这种输入装置，而可将诸如用于具体的注模结构设计的CAD系统之类的注模设计装置与该夹紧侧条件确定部分B-2相连。
在图3所示的系统中，注模的具体结构设计是由采用从塑性流条件优化部分A供给的模制件形态数据的注模设计装置D进行的。当注模的具体结构的设计完成时，基于该具体结构数据形成注模设计数据，并且被供给到夹紧侧条件确定部分B-2。
在该系统中，注模设计数据的手动输入操作是不必要的，因此操作效率得到提高。
第四优化实施例图4是表示本发明的第四优化实施例的结构的方框图。在该实施例中，塑性流条件优化部分A是现行用作塑性流条件优化装置的装置。为了补偿塑性流条件优化部分A的能力之不足设置了一模制条件校正部分E。
该模制条件校正部分E是一个由计算机提供的装置，该计算机动行如塑性流条件优化部分A，工作条件确定部分B及模制监察部分G那样的软件程序。
在图4所示系统中，该模制条件校正部分E插于工作条件确定部分B和喷塑机C之间。
代表由该喷塑机C生产的模制件的缺陷的数据E1被输入到模制条件校正部分E中。此外，用于确定该缺陷的原因及该缺陷的防止对策数据E2被供到模制条件校正部分E中。该数据E2包括由工作条件确定部分B输出的最佳模制条件数据及表示塑料品名的数据，注模浇口大小及模制件的厚度的数据。该模制条件校正部分E基于供给的数据E1和E2并根据缺陷原因公用数据库及对策公用数据库产生一校正的模制条件，该条件比最佳的模制条件更适合于喷塑。
该缺陷原因数据库包括一组用于确定缺陷原因的数据，如短射，缩痕等。另一方面说，即便是一种缺陷也具有多种原因，保持压力不足，熔溶塑料温度低，气体通风不足等等。该缺陷原因公用数据库包括根据缺陷的类型及等级确定一个或多个原因的数据。当一组原因与一种类型的缺陷对应时，由预定的优化性而选取一种原因。
该防止对策公用数据库包括知道由使用缺陷原因公用数据库获得缺陷原因后，假设该缺陷的原因的数据及根据该对策用于校正最佳模制条件(最佳喷射侧条件及最佳夹紧侧条件)的数据。
更具体地，该对策数据库构成一短阵。该矩阵的行对应于基于缺陷原因数据库而具体说明的缺陷原因，该矩阵之列对应于用于确定该原因的基础的各缺陷。当假定该列元素对应于缺陷而行元素对应于缺陷原因时，该矩阵的每个元素构成欲执行的对策。
由该矩阵的元素限定的对策的示例如下
a、增加保持压力″a″(kgf/cm2)，b、增加保持压力时间″b″(秒)，c、增加注模温度″c″(℃)该模制条件校正部分E根据E根据缺陷原因数据库确定缺陷原因，该缺陷由数据E1和E2表示，然后根据对策数据库确定对应于缺陷的对策，然后根据确定的对策校正最佳模制条件(最佳喷射侧条件及最佳夹紧侧条件)的数据。将该产生的校正模制条件供给喷塑机C。
在该喷塑机C中，该模制是根据模制条件校正部分E供给的校正过的模制条件重新进行的。
上述这一过程反复进行直至产品完善为止。
在该优化实施例中，用于确定缺陷原因及该缺陷的对策的数据(E2)从工作条件确定部分B供给模制条件确定部分E。然而，供给该数据之方法并不限于实施例之方法。例如，数据(E2)可从喷塑机C供给模制条件校正部分E。
第五优化实施例代表模制件缺陷的数据E1由诸如键盘之类的控制输入装配输入给模制条件校正部分E中，然而，为了提高操作者的工作效率，最好采用自动输入装置输入该模制件的缺陷。
在第五优化实施例中，如图5所示，设有一缺陷识别部分F，以便自动供给缺陷数据。
该缺陷识别部分F根据固定到喷塑机C的传感器S3的输出数据自动确定该模制件的缺陷及其级别，并将代表该缺陷及其级别的数据供给模制条件校正部分E。
在该优化实施例中，操作者不必要去判断该模制件的缺陷及其级别，也不必要将该缺陷及其级别输入该模制条件校正部分E，因为它们是由缺陷识别部分F自动供给模制条件操作部分E的。
该缺陷识别系统F最好是一个观察系统。在该系统中，用于获取模制件图象的图象传感器如传感器S3一样固定于喷塑机上。该模制件的图象数据从传感器S3供给该缺陷识别部份F。在该缺陷识别部分F中，该模制件的图象数据与对应于没有缺陷的模制件的并预先存于贮存器中的参考图象数据比较，从而识别出该模制件的缺陷及级别。
在该优化实施例中，该模制条件由模制条件校正部分E借助于经缺陷识别部分F的反馈反复地并自动地校正，直到缺陷识别部分F检测不到缺陷为止。因最佳的优化模制条件是自动获得的。
日本专利第二次公开号，NO.7-20651公开了一种可用作模制条件识别部分E的技术。
各优化实施例的应用采用各优化实施例的系统进行的模制件的生产由一组操作步骤组成。所有操作步骤可同时进行。然而，通常每个操作步骤由采用优化实施例按下列顺序进行。
(1)模制件设计阶段在该阶段，设计出欲生产的模制件，并对该模制件的强度及可成形性进行考查。在该阶段采用塑性流条件优化部分A。
(2)注模制造阶段在该阶段，根据模制件的设计，进行具体的注模设计及制造。在该阶段采用注模设计部分D。
(3)生产阶段在该阶段，用注模大批量地生产模制件。在该阶段采用喷塑机C，工作条件确定部分B，模制条件校正部分E，缺陷识别部分F及模制监察部分G。
然后，该优化实施例的各部分可分成可用于不同的时间与地点的如下三个组组1塑性流条件优化部分A，组2注模设计部分D；组3工作条件确定部分B，模制条件校正部分E，缺陷识别部分F及模制监察部分G。
在优化实施例中，所有这些组都没装在同一台计算机中，这些组可装在不同的计算机中以构成分散的系统。
在这种情况下，工作条件确定部分E，缺陷识别部分F及模制监察部分G直接与喷塑机C相连。因此一个或多个这些部分能装于一台设置于喷塑机C中作为控制器的计算机中。
在这些分散系统中，数据联系是在塑性流条件优化部分A，工作条件确定部分B，喷塑机C，注模设计部分D，模制条件校正部分E，缺陷识别部分F及模制监察部分G之间进行的。在该系统中，装在同一计算机中的两部分之间的数据联系可在一个LSI(大规模集成电路)中进行或经形成于相同的印刷电路板上的信号线路进行联系。装于不同的计算机中的两部分之间的数据联系可经一联接电缆进行或者经一储存介质如软塑料磁盘或集电电路卡进行联系。
在本发明的现行各优化实施例被示出并说明的同时，应该懂得这些公开内容仅是为了说明本发明，在不脱离由权利要求书所表达的本发明的保护范围之情况下，可作出各种变化及修改。
权利要求
1.一种喷塑机用模制条件优化系统，该系统包括用于根据模制件模型进行塑性流分析的并利用塑性流分析结果及塑性流分析本身借助于反复进行自动计算来确定喷塑机的喷塑过程的注塑阶段和填密阶段中的最佳流动条件的装置；及根据从该塑性流条件优化装置供给的数据确定由最佳喷射侧条件和最佳夹紧侧条件构成的最佳模制条件的工作条件确定装置；其中该工作条件确定装置包括一个用于根据由塑性流条件优化装置及相关于喷射条件的公用数据库获得的最佳流动条件确定喷塑机的最佳喷射侧条件的喷射侧条件确定部分；一个用于根据由塑性流条件优化装置产生的模制件形态数据，塑性流分析结果，注模设计数据及有关注模夹紧条件的公用数据库确定最佳夹紧侧条件的夹紧侧条件确定部分。
2.如权利要求1所述模制条件优化系统，还包括用于监察喷射机的工作并将代表该监察结果的数据供给一个或多个工作条件确定装置塑性流条件优化装置及喷塑机以便用该供给的数据改进最佳模制条件的模制监察装置。
3.如权利要求1所述模制条件优化系统，其中还包括用于利用输入给塑性流条件优化装置的模制件模型数据设计注模并将该代表注模的设计的注模设计数据供给工作条件确定装置的夹紧侧条件确定部分的注模设计装置。
4.如权利要求1所述模制条件优化系统，其中还包括用于校正最佳模制条件的模制条件校正装置；该模制条件校正装置包括用于确定模制件缺陷原因的缺陷原因公用数据库；及根据缺陷原因确定缺陷防止对策并确定对执行该对策所必要的最佳模制条件的校正数据的防止对策公用数据库，及将校正数据引向喷塑机的模制条件校正装置。
5.如权利要求1所述模制条件优化系统，其中还包括用于自动识别模制件的缺陷类型及级别并将该代表缺陷类别及级别的数据供给模制条件校正装置的缺陷识别装置。
6.如权利要求1所述模制条件优化系统，其中还包括用于监察喷塑机的工作并将代表该监察结果的数据供给一个或多个工作条件确定装置，塑性流条件优化装置及喷塑机以便用该供给的数据改进最佳模制条件的模制监察装置；用于自动识别模制件的缺陷类型及级别的并将代表该缺陷类型及级别的数据输出的缺陷识别装置；用于校正最佳模制条件的模制条件校正装置，该模制条件校正装置包括用于确定由缺陷识别装置的输出数据所表达的模制件缺陷原因的缺陷原因公用数据库，及用于根据缺陷的原因确定该缺陷的防止对策的并用于确定对执行该防止对策必需的最佳模制条件的校正数据防止对策公用数据库及将该校正数据引向喷塑机的模制条件校正装置，其中在喷塑机中装有一个或多个工作条件确定装置，模制条件校正装置，缺陷识别装置及模制监察装置。
全文摘要
本发明公开了一种包括塑性流条件优化部分和工作条件确定部分的喷塑机用的模制条件优化系统。该塑性流条件优化部分按模制件模型进行塑性流分析，并用塑性流分析结果及该分析本身借助于反复的自动计算确定喷塑机的喷塑过程的注塑阶段及填密阶段中的最佳流动条件。该工作条件确定部分包括一个根据由塑性流条件优化装置及相关于喷射条件的公用数据库获得的最佳流动条件而确定喷塑机的最佳喷射侧条件的喷射侧条件确定部分，及一个根据由塑性流条件优化装置产生的模制件形态数据塑性流分析结果，注模设计数据及相关于注模夹紧条件的公用数据库而确定最佳夹紧侧条件的夹紧侧条件确定部分。
文档编号B29C45/76GK1141232SQ9611039
公开日1997年1月29日 申请日期1996年6月6日 优先权日1995年6月6日
发明者三好洋二, 折田浩春, 早川宪司, 今井纯, 大关公英 申请人:株式会社新潟铁工所