特許 6794484 射出成形システムおよび射出成形方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6794484

(24)【登録日】2020年11月13日

(45)【発行日】2020年12月2日

(54)【発明の名称】射出成形システムおよび射出成形方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/76 20060101AFI20201119BHJP

【ＦＩ】

   B29C45/76

【請求項の数】10

【外国語出願】

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2019-43354(P2019-43354)

(22)【出願日】2019年3月11日

(65)【公開番号】特開2020-55288(P2020-55288A)

(43)【公開日】2020年4月9日

【審査請求日】2019年3月11日

(31)【優先権主張番号】107134651

(32)【優先日】2018年10月1日

(33)【優先権主張国】TW

(73)【特許権者】

【識別番号】506255902

【氏名又は名称】中原大學

(74)【代理人】

【識別番号】100107423

【弁理士】

【氏名又は名称】城村 邦彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120949

【弁理士】

【氏名又は名称】熊野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100093997

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 秀佳

(72)【発明者】

【氏名】陳 夏宗

(72)【発明者】

【氏名】張 詠翔

(72)【発明者】

【氏名】邱 民▲既▼

(72)【発明者】

【氏名】蔡 碧霖

【審査官】 菅原 洋平

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０２−２０８０１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−１２８８２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２９７７５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０３５４３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２９０５４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１５６５１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６０８２４３５（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ４５／００−４５／２４

４５／４６−４５／６３

４５／７０−４５／７２

４５／７４−４５／８４

Ｂ２２Ｄ １５／００−１７／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

射出成形パラメータ（Ｐ１）に基づいて、製品を射出および形成するのに適した射出成形機（１１０）と、
前記製品の形状、サイズ、真直度または階調分布を検査して、検査データ（Ｄ）を生成するのに適した自動検査装置（１２０）と、
前記検査データ（Ｄ）および予め保存された欠陥情報（Ｉ１、Ｉ２）に基づいて、校正パラメータ（Ｐ２）を生成するのに適した欠陥修正モジュール（１３０）と、
を含み、前記射出生成機（１１０）が、前記射出成形パラメータ（Ｐ１）および前記校正パラメータ（Ｐ２）に基づいて、別の製品を射出および形成するのに適した射出成形システム（１００）。

【請求項2】

前記欠陥修正モジュール（１３０）が、データベース（１３２）を有し、前記データベース（１３２）が、複数の欠陥サンプル情報（Ｉ１）および複数の欠陥修正情報（Ｉ２）を含み、前記欠陥サンプル情報（Ｉ１）のうちの１つが、前記検査データ（Ｄ）に対応し、前記欠陥修正情報（Ｉ２）のうちの１つが、前記欠陥サンプル情報（Ｉ１）のうちの前記１つに対応し、前記欠陥修正モジュール（１３０）が、前記欠陥修正情報（Ｉ２）のうちの前記１つに基づいて、前記校正パラメータ（Ｐ２）を生成するのに適した請求項１に記載の射出成形システム（１００）。

【請求項3】

合理化パラメータモジュール（１４０）をさらに含み、前記合理化パラメータモジュール（１４０）が、製品情報に基づいて、前記射出成形パラメータ（Ｐ１）を生成するのに適した請求項１または２に記載の射出成形システム（１００）。

【請求項4】

判断ユニット（１５０）をさらに含み、前記判断ユニット（１５０）が、前記検査データ（Ｄ）に基づいて、前記製品が欠陥品であるかどうかを判断し、判断結果を生成するのに適し、前記欠陥修正モジュール（１３０）が、前記判断結果に基づいて、前記校正パラメータ（Ｐ２）を生成する、あるいは前記校正パラメータ（Ｐ２）を生成しないのに適した請求項１から３のいずれか１項に記載の射出成形システム（１００）。

【請求項5】

前記自動検査装置（１２０）が、自動光学検査装置または自動重量検査装置である請求項１から４のいずれか１項に記載の射出成形システム（１００）。

【請求項6】

射出成形パラメータ（Ｐ１）に基づいて、射出成形機（１１０）により製品を射出および形成するステップと、
自動検査装置（１２０）により前記製品の形状、サイズ、真直度または階調分布を検査して、検査データ（Ｄ）を生成するステップと、
前記検査データ（Ｄ）および予め保存された欠陥情報（Ｉ１、Ｉ２）に基づいて、欠陥修正モジュール（１３０）により校正パラメータ（Ｐ２）を生成するステップと、
前記射出成形パラメータ（Ｐ１）および前記校正パラメータ（Ｐ２）に基づいて、前記射出成形機（１１０）により別の製品を射出および形成するステップと、
を含む射出成形方法。

【請求項7】

前記欠陥修正モジュール（１３０）が、データベース（１３２）を有し、前記データベース（１３２）が、複数の欠陥サンプル情報（Ｉ１）および複数の欠陥修正情報（Ｉ２）を含み、前記欠陥サンプル情報（Ｉ１）のうちの１つが、前記検査データ（Ｄ）に対応し、前記欠陥修正情報（Ｉ２）のうちの１つが、前記欠陥サンプル情報（Ｉ１）のうちの前記１つに対応し、前記校正パラメータ（Ｐ２）を生成する前記ステップが、
前記欠陥修正情報（Ｉ２）のうちの前記１つに基づいて、前記欠陥修正モジュール（１３０）により前記校正パラメータ（Ｐ２）を生成するステップを含む請求項６に記載の射出成形方法。

【請求項8】

製品情報に基づいて、合理化パラメータモジュール（１４０）により前記射出成形パラメータ（Ｐ１）を生成するステップをさらに含む請求項６または７に記載の射出成形方法。

【請求項9】

前記検査データ（Ｄ）に基づいて、判断ユニット（１５０）により前記製品が欠陥品であるかどうかを判断し、判断結果を生成するステップと、
前記判断結果に基づいて、前記欠陥修正モジュール（１３０）により前記校正パラメータ（Ｐ２）を生成する、あるいは前記校正パラメータ（Ｐ２）を生成しないステップと、をさらに含む請求項６から８のいずれか１項に記載の射出成形方法。

【請求項10】

前記製品を検査する前記ステップが、
前記自動検査装置（１２０）により前記製品に対して自動光学検査または自動重量検査を実行するステップを含む請求項６から９のいずれか１項に記載の射出成形方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、成形システムおよび成形方法に関するものであり、特に、射出成形システムおよび射出成形方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

射出成形（injection molding）は、熱可塑性または熱硬化性のプラスチックで作られる部品を生成するプロセスである。射出成形機のバレル内でプラスチックを加熱して溶かし、流動状態にする。次に、プランジャーまたはネジからの加圧状態で、プラスチックを圧縮して前方に移動させた後、バレルの前端にあるノズルを介して超高速で低温の密閉型に注入する。冷却および設定の期間の後、型を開いて射出成形品を取得する。

【0003】

射出成形のプロセスにおいて、注射圧、成形温度、圧力保持時間、および環境温度等の要因により、製品の品質に影響を与える可能性がある。オペレータは、通常、経験に基づいて、視覚により製品の欠陥の程度を決定し、それに基づいて、新しい射出成形パラメータを推定して、機械に提供し、新しい製品を射出および形成する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

射出成形パラメータは、オペレータの経験に基づいた判断によって完全に正確に調整できないことがあり、経験のないオペレータにとって、上記の方法でパラメータを調整するのは困難である。その結果、この製品の収率を下げ、再製コストを無駄にする。

【0005】

本発明は、射出成形パラメータを製品の欠陥に基づいて正確に調整することのできる射出成形システムおよび射出成形方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の射出成形システムは、射出成形機と、自動検査装置と、欠陥修正モジュールとを含む。射出生成機は、射出成形パラメータに基づいて、製品を射出および形成するのに適している。自動検査装置は、製品を検査して、検査データを生成するのに適している。欠陥修正モジュールは、検査データに基づいて、校正パラメータを生成するのに適している。射出生成機は、射出成形パラメータおよび校正パラメータに基づいて、別の製品を射出および形成するのに適している。

【0007】

本発明の１つの実施形態において、欠陥修正モジュールは、データベースを有する。データベースは、複数の欠陥サンプル情報および複数の欠陥修正情報を含む。欠陥サンプル情報のうちの１つは、検査データに対応し、欠陥修正情報のうちの１つは、欠陥サンプル情報のうちの１つに対応する。欠陥修正モジュールは、欠陥修正情報のうちの１つに基づいて、校正パラメータを生成するのに適している。

【0008】

本発明の１つの実施形態において、射出成形システムは、さらに、合理化パラメータモジュールを含む。合理化パラメータモジュールは、製品情報に基づいて、射出成形パラメータを生成するのに適している。

【0009】

本発明の１つの実施形態において、射出成形システムは、さらに、判断ユニットを含む。判断ユニットは、検査データに基づいて、製品が欠陥品であるかどうかを判断し、判断結果を生成するのに適している。欠陥修正モジュールは、判断結果に基づいて、校正パラメータを生成する、あるいは校正パラメータを生成しないのに適している。

【0010】

本発明の１つの実施形態において、自動検査装置は、自動光学検査装置または自動重量検査装置である。

【0011】

本発明の射出成形方法は、下記を含む。射出成形パラメータに基づいて、射出成形機により製品を射出および形成する。自動検査装置により製品を検査して、検査データを生成する。検査データに基づいて、欠陥修正モジュールにより校正パラメータを生成する。射出成形パラメータおよび校正パラメータに基づいて、射出成形機により別の製品を射出および形成する。

【0012】

本発明の１つの実施形態において、欠陥修正モジュールは、データベースを有する。データベースは、複数の欠陥サンプル情報および複数の欠陥修正情報を含む。欠陥サンプル情報のうちの１つは、検査データに対応し、欠陥修正情報のうちの１つは、欠陥サンプル情報のうちの１つに対応する。校正パラメータを生成するステップは、下記を含む。欠陥修正情報のうちの１つに基づいて、欠陥修正モジュールにより校正パラメータを生成する。

【0013】

本発明の１つの実施形態において、射出成形方法は、さらに、下記を含む。製品情報に基づいて、合理化パラメータモジュールにより射出成形パラメータを生成する。

【0014】

本発明の１つの実施形態において、射出成形方法は、さらに、下記を含む。検査データに基づいて、判断ユニットにより製品が欠陥品であるかどうかを判断し、判断結果を生成する。次に、判断結果に基づいて、欠陥修正モジュールにより校正パラメータを生成する、あるいは校正パラメータを生成しない。

【0015】

本発明の１つの実施形態において、製品を検査するステップは、下記を含む。自動検査装置により製品に対して自動光学検査または自動重量検査を実行する。

【発明の効果】

【0016】

以上のように、本発明は、自動検査装置を使用して、射出成形品の欠陥を検査し、検査データを生成する。本発明の自動検査装置は、視覚判断で製品の欠陥を検査する従来の方法よりもより正確な欠陥検査を提供する。正確な欠陥検査結果（すなわち、検査データ）および欠陥修正モジュールに予め保存された欠陥情報を使用することによって、製品の欠陥に基づいて、射出成形パラメータを正確に調整することができる。従来のように、視覚判断で製品の欠陥を検査した場合、検査結果が正確ではないため、欠陥修正モジュールに保存された欠陥情報を有効利用して、射出成形パラメータを正確に調整することができない。つまり、本発明は、自動検査装置が実行した正確な検査により欠陥修正モジュールの効果を完全に発揮することができ、それにより、射出成形品の収率を上げることができる。

【0017】

本発明の上記および他の目的、特徴、および利点をより分かり易くするため、図面と併せた幾つかの実施形態を以下に説明する。

【0018】

添付図面は、本発明の原理がさらに理解されるために含まれており、本明細書に組み込まれ、且つその一部を構成するものである。図面は、本発明の実施形態を例示しており、説明とともに、本発明の原理を説明する役割を果たしている。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の１つの実施形態に係る射出成形システムの概略図である。

【図2】本発明の１つの実施形態に係る射出成形方法のフローチャートである。

【図3】図１の欠陥修正モジュールの概略図である。

【図4】図２の射出成形方法の詳細なフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

図１は、本発明の１つの実施形態に係る射出成形システムの概略図である。図１を参照すると、本実施形態の射出成形システム１００は、射出成形機１１０と、自動検査装置１２０と、欠陥修正モジュール１３０とを含む。射出生成機１１０は、射出成形パラメータＰ１に基づいて、製品を射出および形成するのに適しており、製品は、例えば、プラスチック製品である。自動検査装置１２０は、製品を検査して、検査データＤを生成するのに適している。欠陥修正モジュール１３０は、例えば、クラウドＣに設置され、検査データＤに基づいて、校正パラメータＰ２を生成するのに適している。射出生成機は１１０、射出成形パラメータＰ１および校正パラメータＰ２に基づいて、別の製品を射出および形成するのに適している。

【0021】

本実施形態の自動検査装置１２０は、視覚判断で製品の欠陥を検査する従来の方法よりもより正確な欠陥検査を提供する。正確な欠陥検査結果（すなわち、検査データＤ）および欠陥修正モジュール１３０に予め保存された欠陥情報（すなわち、後述する欠陥サンプル情報Ｉ１および欠陥修正情報Ｉ２）を使用することによって、校正パラメータＰ２を正確に生成することができ、それに基づいて、射出成形パラメータＰ１を調整することができる。従来のように、視覚判断で製品の欠陥を検査した場合、検査結果が正確ではないため、欠陥修正モジュールに保存された欠陥情報を有効利用して、射出成形パラメータを正確に調整することができない。つまり、本実施形態は、自動検査装置が実行した正確な検査により欠陥修正モジュールの効果を完全に発揮することができ、それにより、射出成形品の収率を上げることができる。

【0022】

以下、本発明の射出成形方法の主なステップについて、図１に示した実施形態を参照しながら説明する。図２は、本発明の１つの実施形態に係る射出成形方法のフローチャートである。図１および図２を参照すると、まず、射出成形パラメータＰ１に基づいて、射出成形機１１０により製品を射出および形成する（ステップＳ２０２）。次に、自動検査装置１２０により製品を検査して、検査データＤを生成する（ステップＳ２０４）。検査データＤに基づいて、欠陥修正モジュール１３０により校正パラメータＰ２を生成する（ステップＳ２０６）。射出成形パラメータＰ１および校正パラメータＰ２に基づいて、射出成形機１１０により別の製品を射出および形成する（ステップＳ２０８）。

【0023】

本実施形態において、自動検査装置１２０は、自動光学検査装置であってもよい。製品の形状、サイズ、真直度（straightness）、または階調分布（gray scale distribution）を自動光学検査装置で測定して、製品に欠陥があるかどうかを判断し、欠陥の種類と程度を決定する。別の実施形態において、自動検査装置１２０は、自動重量検査装置または他の適切な種類の装置であってもよく、本発明はこれに限定されない。

【0024】

図３は、図１の欠陥修正モジュールの概略図である。詳しく説明すると、本実施形態の欠陥修正モジュール１３０は、データベース１３２を有し、データベース１３２は、互いに対応する複数の欠陥サンプル情報Ｉ１および複数の欠陥修正情報Ｉ２を含む。欠陥サンプル情報Ｉ１のうちの１つは、検査データＤに対応し、欠陥修正情報Ｉ２のうちの１つは、欠陥サンプル情報Ｉ１のうちの１つに対応する。欠陥修正モジュール１３０は、欠陥修正情報Ｉ２のうちの１つに基づいて、図１に示した校正パラメータＰ２を生成するのに適している。図３は、欠陥サンプル情報Ｉ１および欠陥修正情報Ｉ２のそれぞれの数を３個として示しているが、これは単なる例である。欠陥サンプル情報Ｉ１および欠陥修正情報Ｉ２の数は、実際に、射出成形品における欠陥の様々な程度や種類に正確に対応できるよう、より多い数であってもよい。

【0025】

図１を参照すると、本実施形態の射出成形システム１００は、さらに、合理化パラメータモジュール１４０を含む。合理化パラメータモジュール１４０は、例えば、クラウドＣに設置され、製品情報に基づいて、射出成形パラメータＰ１を生成するのに適している。製品情報は、例えば、射出および形成したい製品のサイズおよび材料に基づいて、ユーザーが合理化パラメータモジュール１４０に入力した情報である。射出成形パラメータＰ１は、例えば、クラウドＣに設置された合理化パラメータモジュール１４０からユーザーの携帯型電子機器５０（例えば、スマートフォンまたはタブレット）に送信された後、携帯型電子機器５０から射出成形機１１０に送信される。同様に、校正パラメータＰ２は、例えば、クラウドＣに設置された欠陥修正モジュール１３０からユーザーの携帯型電子機器５０に送信された後、携帯型電子機器５０から射出成形機１１０に送信される。しかしながら、本発明はこれに限定されない。他の実施形態において、射出成形パラメータＰ１および校正パラメータＰ２は、それぞれ合理化パラメータモジュール１４０および欠陥修正モジュール１３０から直接射出成形機１１０に送信されてもよい。また、別の実施形態において、合理化パラメータモジュール１４０および欠陥修正モジュール１３０は、クラウドＣに提供されなくてもよく、ユーザー側の電子装置、例えば、射出成形機１１０に対応するコンピュータシステムに提供されてもよい。

【0026】

本実施形態の射出成形システム１００は、さらに、判断ユニット１５０を含む。判断ユニット１５０は、例えば、自動検査装置１２０または電子装置に統合され、検査データＤに基づいて、製品が欠陥品であるかどうかを判断し、判断結果を生成するのに適している。欠陥修正モジュール１３０は、判断結果に基づいて、校正パラメータＰ２を生成する、あるいは校正パラメータＰ２を生成しないのに適している。

【0027】

以下、図面を参照しながら、本実施形態の射出成形方法の詳細なフローについて説明する。図４は、図２の射出成形方法の詳細なフローチャートである。図４を参照すると、ユーザーは、まず、合理化パラメータモジュール１４０に製品情報を入力し、合理化パラメータモジュール１４０は、それに基づいて、射出成形パラメータＰ１を生成し、それを射出成形機１１０に送信する。射出成形機１１０は、射出成形パラメータＰ１に基づいて、製品を射出および形成し、自動検査装置１２０は、製品に対して欠陥検査を行う。次に、判断ユニット１５０は、自動検査装置１２０の検査データＤに基づいて、製品を認定できるかどうかを判断する。認定できると判断した場合、製品が認定製品とみなされるため、射出成形パラメータＰ１に対してさらに調整を行う必要はない。逆に、製品を認定できないと判断した場合、検査データＤが欠陥修正モジュール１３０に送信され、欠陥修正モジュール１３０は、それに基づいて、校正パラメータＰ２を生成する。また、射出成形機１１０は、製品が認定製品とみなされるまで、校正パラメータＰ２によって調整された射出成形パラメータＰ１に基づいて、別の製品を射出および形成する。

【0028】

以上のように、本発明は、自動検査装置を使用して、射出成形品の欠陥を検査し、検査データを生成する。本発明の自動検査装置は、視覚判断で製品の欠陥を検査する従来の方法よりもより正確な欠陥検査を提供する。正確な欠陥検査結果（すなわち、検査データ）および欠陥修正モジュールに予め保存された欠陥情報を使用することによって、製品の欠陥に基づいて、射出成形パラメータを正確に調整することができる。従来のように、視覚判断で製品の欠陥を検査した場合、検査結果が正確ではないため、欠陥修正モジュールに保存された欠陥情報を有効利用して、射出成形パラメータを正確に調整することができない。つまり、本発明は、自動検査装置が実行した正確な検査により欠陥修正モジュールの効果を完全に発揮することができ、それにより、射出成形品の収率を上げることができる。

【0029】

以上のごとく、この発明を実施形態により開示したが、もとより、この発明を限定するためのものではなく、当業者であれば容易に理解できるように、この発明の技術思想の範囲内において、適当な変更ならびに修正が当然なされうるものであるから、その特許権保護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等な領域を基準として定めなければならない。

【産業上の利用可能性】

【0030】

本発明の射出成形システムおよび射出成形方法は、射出成形プロセスに応用することができる。

【符号の説明】

【0031】

５０ 携帯型電子装置
１００ 射出成形システム
１１０ 射出成形機
１２０ 自動検査装置
１３０ 欠陥修正モジュール
１３２ データベース
１４０ 合理化パラメータモジュール
１５０ 判断ユニット
Ｃ クラウド
Ｄ 検査データ
Ｉ１ 欠陥サンプル情報
Ｉ２ 欠陥修正情報
Ｐ１ 射出成形パラメータ
Ｐ２ 校正パラメータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】