特開 2023-27452 射出成形機の成形支援装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023027452

(43)【公開日】2023-03-02

(54)【発明の名称】射出成形機の成形支援装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/76 20060101AFI20230222BHJP

【ＦＩ】

B29C45/76

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021132547

(22)【出願日】2021-08-17

(71)【出願人】

【識別番号】000227054

【氏名又は名称】日精樹脂工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088579

【弁理士】

【氏名又は名称】下田 茂

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小塚 誠

【テーマコード（参考）】

4F206

【Ｆターム（参考）】

4F206AR06

4F206JA07

4F206JL02

4F206JP11

4F206JP13

4F206JP14

4F206JP22

4F206JQ88

(57)【要約】

【課題】 正確で的確な溶融状態の推定を迅速に導出するとともに、精度の高い成形条件の設定して高い成形品質を確保する。
【解決手段】 樹脂データ設定部Ｆｍｒに設定された樹脂データＤｒから樹脂の種類に係わる項目Ｄｒｃ及びこの樹脂における所定の物性に係わる項目Ｄｒｍを選択する樹脂項目選択部６と、選択された樹脂に係わる異なる複数の樹脂温度Ｅｔ…及び各樹脂温度Ｅｔ…に対応する物性値Ｅｍを入力する物性値入力部７と、任意の樹脂温度Ｅｔに対応する物性値Ｅｍを求める物性値変換部８と、溶融状態の推定時に当該推定時における樹脂温度Ｅｔ及びこの樹脂温度Ｅｔに対応する物性値変換部８により求めた物性値Ｅｍを演算処理機能部Ｆｃに付与するデータ変換処理機能部Ｆｅとを備える。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

樹脂に関する樹脂データを設定する樹脂データ設定部と、成形機に関する成形機データを設定する成形機データ設定部と、成形条件に係わる成形条件データを設定する成形条件データ設定部と、前記樹脂データ，前記成形機データ及び前記成形条件データに基づいて可塑化した樹脂の溶融状態を推定する演算処理機能部と、当該演算処理機能部により推定した溶融状態をディスプレイに視覚的に表示する出力処理機能部とを備える射出成形機の成形支援装置であって、前記樹脂データ設定部に設定された樹脂データから樹脂の種類に係わる項目及びこの樹脂における所定の物性に係わる項目を選択する樹脂項目選択部と、選択された樹脂に係わる異なる複数の樹脂温度及び各樹脂温度に対応する物性値を入力する物性値入力部と、任意の樹脂温度に対応する物性値を求める物性値変換部と、前記溶融状態の推定時に当該推定時における前記樹脂温度及びこの樹脂温度に対応する前記物性値変換部により求めた物性値を前記演算処理機能部に付与するデータ変換処理機能部とを備えてなることを特徴とする射出成形機の成形支援装置。

【請求項2】

前記データ変換処理機能部は、前記樹脂項目選択部及び前記物性値入力部を有する詳細データ入力画面を前記ディスプレイに表示する機能を備えることを特徴とする請求項１記載の射出成形機の成形支援装置。

【請求項3】

前記物性値変換部は、異なる複数の樹脂温度に対応する物性値から得られる関数式若しくは修正した関数式，又は異なる複数の樹脂温度に対応する物性値から得られるデータテーブル若しくは修正したデータテーブルを用いて変換する機能を備えることを特徴とする請求項１記載の射出成形機の成形支援装置。

【請求項4】

前記演算処理機能部は、前記データ変換処理機能部を使用しないときは、前記物性値として予め設定した標準値を用いることを特徴とする請求項１記載の射出成形機の成形支援装置。

【請求項5】

前記演算処理機能部は、可塑化した樹脂の溶融状態として、前記樹脂データ，前記成形機データ及び前記成形条件データに基づいて加熱筒内における溶融樹脂の固相率を推定する機能を含むことを特徴とする請求項１又は４記載の射出成形機の成形支援装置。

【請求項6】

前記演算処理機能部は、可塑化した樹脂の溶融状態として、前記樹脂データ，前記成形機データ及び前記成形条件データに基づいて成形時におけるスクリュ表面の樹脂分解率を推定する機能を含むことを特徴とする請求項１，４又は５記載の射出成形機の成形支援装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、可塑化した溶融樹脂をスクリュにより金型に射出充填して成形する射出成形機に対する成形支援を行う際に用いて好適な射出成形機の成形支援装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、射出成形機は、可塑化した溶融樹脂をスクリュにより金型に射出充填して成形を行うため、溶融樹脂の溶融状態を適正な状態に維持できるか否かは、望ましい成形品質を確保する上で重要な要素となる。特に、可塑化が不十分の場合、溶融樹脂の可塑化不足により固相率（未溶融ポリマ分率）が高くなり、成形性の低下、更には成形品質の低下などの不具合を招くとともに、可塑化が過度に進行した場合、樹脂分解率（炭化発生率）が高くなり、溶融樹脂の変質や無用なガス発生の原因になるなどの不具合を招く。このため、加熱筒内における溶融樹脂の状態を把握して必要な対応処理を行うための技術も提案されている。

【0003】

従来、この種の技術としては、特許文献１に開示される可塑化シミュレーション装置及び特許文献２に開示される射出成形機の成形支援装置が知られている。特許文献１に開示の可塑化シミュレーション装置は、スクリュ式の可塑化装置において用いられる材料の樹脂物性と該可塑化装置の運転条件と該可塑化装置の構成データとを使用し、スクリュ特性式、質量保存の式及びエネルギー保存の式を用いて固相率、温度、圧力、可塑化能力のうち少なくとも１つの物理量を算出する物理量算出処理を行うようにした可塑化シミュレーション装置であり、特に、スクリュの回転状態における物理量を物理量算出処理により算出するとともに、算出された物理量を使用し、スクリュ特性式、質量保存の式及びエネルギー保存の式を用いることにより、スクリュの停止状態における物理量を算出する解析部を設けたものである。

【0004】

また、特許文献２に開示の成形支援装置は、初心者オペレータであっても成形品の歩留まり率や成形品質を高めることを目的としたものであり、具体的には、成形条件に係わる成形条件データ及びスクリュの形態に係わるスクリュデータを含む基本データを入力する基本データ入力部と、この基本データに基づいて加熱筒内における溶融樹脂の固相率を演算する固相率演算式データを設定した演算式データ設定部と、基本データ及び固相率演算式データに基づく演算処理により計量終了時における溶融樹脂の推定固相率を求める固相率演算処理部を有する演算処理機能部と、推定固相率に係わる情報をディスプレイに表示処理する出力処理機能部とを設けたものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１５－１２３６６８号公報

【特許文献2】ＷＯ２０１９－１８８９９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、上述した従来における樹脂の溶融状態を把握（推定）する技術は、次のような解決すべき課題も存在した。

【0007】

即ち、比熱，熱伝導率，分解速度，吸水率等の樹脂固有の物性値を、溶融状態の推定に利用する場合、例えば、カタログ値としてメーカーサイドから公表されている標準値を使用する場合も少なくない。

【0008】

一方、実際の物性値は、加熱された樹脂温度の大きさにより変動するため、実際の樹脂温度に基づく溶融状態と標準値を使用した推定による溶融状態間では無視できない誤差を生じることになる。このため、従来は、推定固相率等により溶融状態を表す推定処理を行う場合、オペレータが補正（修正）することにより、その誤差をできるだけ少なくする処理を講じていた。

【0009】

しかし、このような補正（修正）処理は、オペレータの勘や経験などに頼る要素も多く、正確性や的確性、更には客観性や信頼性を確保する観点からは、必ずしも十分であるとはいえない難点があった。

【0010】

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した射出成形機の成形支援装置の提供を目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明は、上述した課題を解決するため、樹脂に関する樹脂データＤｒを設定する樹脂データ設定部Ｆｍｒと、成形機に関する成形機データＤｍを設定する成形機データ設定部Ｆｍｍと、成形条件に係わる成形条件データＤｓを設定する成形条件データ設定部Ｆｍｓと、樹脂データＤｒ，成形機データＤｍ及び成形条件データＤｓに基づいて可塑化した樹脂の溶融状態を推定する演算処理機能部Ｆｃと、当該演算処理機能部Ｆｃにより推定した溶融状態をディスプレイ５に視覚的に表示する出力処理機能部Ｆｏとを備える射出成形機の成形支援装置１を構成するに際して、樹脂データ設定部Ｆｍｒに設定された樹脂データＤｒから樹脂の種類に係わる項目Ｄｒｃ及びこの樹脂における所定の物性に係わる項目Ｄｒｍを選択する樹脂項目選択部６と、選択された樹脂に係わる異なる複数の樹脂温度Ｅｔ…及び各樹脂温度Ｅｔ…に対応する物性値Ｅｍを入力する物性値入力部７と、任意の樹脂温度Ｅｔに対応する物性値Ｅｍを求める物性値変換部８と、溶融状態の推定時に当該推定時における樹脂温度Ｅｔ及びこの樹脂温度Ｅｔに対応する物性値変換部８により求めた物性値Ｅｍを演算処理機能部Ｆｃに付与するデータ変換処理機能部Ｆｅとを備えてなることを特徴とする。

【0012】

この場合、発明の好適な態様により、データ変換処理機能部Ｆｅには、樹脂項目選択部６及び物性値入力部７を有する詳細データ入力画面Ｖｉｅをディスプレイ５に表示する機能を設けることができる。一方、物性値変換部８は、異なる複数の樹脂温度に対応する物性値から得られる関数式Ｆｘ又は修正した関数式Ｆｘｅを用いて変換する機能であってもよいし、異なる複数の樹脂温度に対応する物性値から得られるデータテーブル又は修正したデータテーブルを用いて変換する機能であってもよい。なお、演算処理機能部Ｆｃにおいて、データ変換処理機能部Ｆｅを使用しないときは、物性値として予め設定した標準値を用いることができる。また、演算処理機能部Ｆｃには、可塑化した樹脂の溶融状態として、樹脂データＤｒ，成形機データＤｍ及び成形条件データＤｓに基づいて加熱筒４内における溶融樹脂の固相率（Ｘｃｓ）を推定する機能を含ませることができるとともに、樹脂データＤｒ，成形機データＤｍ及び成形条件データＤｓに基づいて成形時におけるスクリュ表面３ｆの樹脂分解率（Ｘｒｓ）を推定する機能を含ませることができる。

【発明の効果】

【0013】

このような本発明に係る射出成形機の成形支援装置１によれば、次のような顕著な効果を奏する。

【0014】

（１） 樹脂データ設定部Ｆｍｒに設定された樹脂データＤｒから樹脂の種類に係わる項目Ｄｒｃ及びこの樹脂における所定の物性に係わる項目Ｄｒｍを選択する樹脂項目選択部６と、選択された樹脂に係わる異なる複数の樹脂温度Ｅｔ…及び各樹脂温度Ｅｔ…に対応する物性値Ｅｍを入力する物性値入力部７と、任意の樹脂温度Ｅｔに対応する物性値Ｅｍを求める物性値変換部８と、溶融状態の推定時に当該推定時における樹脂温度Ｅｔ及びこの樹脂温度Ｅｔに対応する物性値変換部８により求めた物性値Ｅｍを演算処理機能部Ｆｃに付与するデータ変換処理機能部Ｆｅとを備えるため、可塑化した樹脂の溶融状態を推定するに際し、樹脂温度に対応した正確な物性値を用いることができる。これにより、経験の浅い初心者オペレータ等であっても、マニュアル的な補正や修正等が不要となり、正確で的確な溶融状態の推定を迅速に導出できるとともに、精度の高い成形条件の設定、更には高い成形品質を確保することができる。

【0015】

（２） 好適な態様により、データ変換処理機能部Ｆｅに、樹脂項目選択部６及び物性値入力部７を有する詳細データ入力画面Ｖｉｅをディスプレイ５に表示する機能を設ければ、オペレータ（ユーザー）によりデータを容易に入力することができるため、ユーザーの所有している詳細情報を、成形の品質向上等に活用することができる。

【0016】

（３） 好適な態様により、物性値変換部８に、異なる複数の樹脂温度に対応する物性値から得られる関数式Ｆｘ若しくは修正した関数式Ｆｘｅを用いて変換する機能を設け，又は異なる複数の樹脂温度に対応する物性値から得られるデータテーブル若しくは修正したデータテーブルを用いて変換する機能を設ければ、成形機に搭載する成形機コントローラの演算機能等を利用できるため、関数式Ｆｘ（Ｆｘｅ）やデータテーブル等を利用して容易に実施することができる。

【0017】

（４） 好適な態様により、演算処理機能部Ｆｃにおいて、データ変換処理機能部Ｆｅを使用しないときは、物性値として予め設定した標準値を用いれば、樹脂に係わる詳細情報の有無に応じて臨機応変に実施できるため、特に、樹脂に係わる詳細情報が存在しない場合であっても成形処理を確実に行うことができる。

【0018】

（５） 好適な態様により、演算処理機能部Ｆｃに、可塑化した樹脂の溶融状態として、樹脂データＤｒ，成形機データＤｍ及び成形条件データＤｓに基づいて加熱筒４内における溶融樹脂の固相率（Ｘｃｓ）を推定する機能を含ませれば、特に、加熱筒４内における溶融樹脂の推定固相率Ｘｃｓに適用可能になるため、正確かつ的確な推定固相率Ｘｃｓを求めることができる。

【0019】

（６） 好適な態様により、演算処理機能部Ｆｃに、可塑化した樹脂の溶融状態として、樹脂データＤｒ，成形機データＤｍ及び成形条件データＤｓに基づいて成形時におけるスクリュ表面３ｆの樹脂分解率（Ｘｒｓ）を推定する機能を含ませれば、特に、成形時におけるスクリュ表面３ｆの推定樹脂分解率Ｘｒｓに適用可能になるため、正確かつ的確な推定樹脂分解率Ｘｒｓを求めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の好適実施形態に係る成形支援装置に備えるディスプレイの詳細データ入力画面図、

【図2】同成形支援装置を備える射出成形機のブロック系統図、

【図3】同成形支援装置に備えるディスプレイの基本データ入力画面図、

【図4】同成形支援装置に備える関数式作成機能の説明図、

【図5】同成形支援装置に備える関数式作成機能の修正時の説明図、

【図6】同成形支援装置のデータ変更処理機能の処理手順を説明するためのフローチャート、

【図7】同データ変更処理機能における関数式作成処理の処理手順を説明するためのフローチャート、

【図8】同成形支援装置を用いた成形支援方法の一例に係る処理手順を説明するためのフローチャート、

【図9】同成形支援装置を用いた成形支援方法の一例に基づくディスプレイの出力画面図、

【図10】同成形支援装置を用いた成形支援方法の一例に用いる出力画面を説明するためのグラフ、

【発明を実施するための形態】

【0021】

次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

【0022】

まず、本実施形態に係る成形支援装置１の理解を容易にするため、同成形支援装置１を利用できる射出成形機Ｍの概要について、図２を参照して説明する。

【0023】

図２は、射出成形機Ｍ、特に、型締装置を省略した射出装置Ｍｉを示す。射出装置Ｍｉにおいて、４は加熱筒であり、この加熱筒４の前端部にはヘッド部４ｈを介してノズル４ｎを取付固定するとともに、加熱筒４の後端上部にはホッパー１３を備える。ノズル４ｎは加熱筒４の内部における溶融した樹脂を仮想線で示す金型２に対して射出する機能を有するとともに、ホッパー１３は樹脂材料（樹脂ペレット）を加熱筒４の内部に供給する機能を有する。

【0024】

また、加熱筒４の内部にはスクリュ３を回動自在及び進退自在に装填する。このスクリュ３の表面には、螺旋状のフライト部３ｍｐが形成されているとともに、スクリュ表面３ｆには、耐久性等を考慮した所定の表面素材（金属）によるコーティング処理が施されている。このスクリュ３は、前側から後側に、メターリングゾーンＺｍ，コンプレッションゾーンＺｃ，フィードゾーンＺｆを有している。一方、スクリュ３の後端部は、スクリュ駆動部１４に結合する。スクリュ駆動部１４は、スクリュ３を回転させるスクリュ回転機構１４ｒ及びスクリュ３を前進及び後退させるスクリュ進退機構１４ｍを備える。なお、スクリュ回転機構１４ｒ及びスクリュ進退機構１４ｍの駆動方式は、油圧回路を用いた油圧方式であってもよいし電動モータを用いた電気方式であってもよく、その駆動方式は問わない。

【0025】

さらに、加熱筒４は、前側から後側に、加熱筒前部４ｆ，加熱筒中部４ｍ，加熱筒後部４ｒを有し、各部４ｆ，４ｍ，４ｒの外周面には、前部加熱部１１ｆ，中部加熱部１１ｍ，後部加熱部１１ｒをそれぞれ付設する。同様に、ヘッド部４ｈの外周面には、ヘッド加熱部１１ｈを付設するとともに、ノズル４ｎの外周面には、ノズル加熱部１１ｎを付設する。これらの各加熱部１１ｆ，１１ｍ，１１ｒ，１１ｈ，１１ｎはバンドヒータ等により構成できる。

【0026】

一方、２１は射出成形機Ｍの全体制御を司る成形機コントローラである。成形機コントローラ２１は、ＣＰＵ及び付属する内部メモリ２１ｍ等のハードウェアを内蔵したコンピュータ機能を有するコントローラ本体２２を備える。また、コントローラ本体２２の接続ポートにはこのコントローラ本体２２に付属するディスプレイ５を接続するとともに、各種アクチュエータを駆動（作動）させるドライバ２４を接続する。この場合、ディスプレイ５は、必要な情報表示を行うことができるとともに、タッチパネル５ｔを備え、このタッチパネル５ｔを用いて、入力，設定，選択等の各種操作を行うことができる。さらに、ドライバ２４には、前述したスクリュ回転機構１４ｒ及びスクリュ進退機構１４ｍを接続するとともに、各加熱部１１ｆ，１１ｍ，１１ｒ，１１ｈ，１１ｎを接続する。これにより、コントローラ本体２２はドライバ２４を介してスクリュ回転機構１４ｒ及びスクリュ進退機構１４ｍを駆動制御できるとともに、各加熱部１１ｆ，１１ｍ，１１ｒ，１１ｈ，１１ｎを通電制御できる。

【0027】

したがって、成形機コントローラ２１は、ＨＭＩ（ヒューマン・マシン・インタフェース）制御系及びＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）制御系を包含し、内部メモリ２１ｍには、ＰＬＣプログラムとＨＭＩプログラムを格納する。なお、ＰＬＣプログラムは、射出成形機Ｍにおける各種工程のシーケンス動作や射出成形機Ｍの監視等を実現するためのソフトウェアであり、ＨＭＩプログラムは、射出成形機Ｍの動作パラメータの設定及び表示，射出成形機Ｍの動作監視データの表示等を実現するためのソフトウェアである。

【0028】

次に、このような射出成形機Ｍに利用できる本実施形態に係る成形支援装置１の構成について、図１～図５を参照して説明する。

【0029】

本実施形態に係る成形支援装置１は、上述した成形機コントローラ２１を構成するコントローラ本体２２及びディスプレイ５を利用して構成される。このため、コントローラ本体２２の内部メモリ２１ｍには、成形支援装置１を機能させるアプリケーションプログラムによる支援プログラムＰｓを格納する。

【0030】

成形支援装置１は、図３（図２）に示す基本データを入力するための基本データ入力画面３１を備え、この基本データ入力画面３１は支援プログラムＰｓを起動させることによりディスプレイ５の画面に表示される。このディスプレイ５にはタッチパネル５ｔが付設されるため、このタッチパネル５ｔを用いて各種データの入力及び選択等を行うことができる。

【0031】

図３に一例として示す基本データ入力画面３１のレイアウトは、上段にデータ入力部Ｆｉを備える。このデータ入力部Ｆｉは、樹脂データＤｒとして、樹脂の種類を選択して樹脂データを入力する樹脂選択部３１ａ，溶融樹脂の流動性（ＭＦＲ）を入力する流動性入力部３１ｂ，強化繊維に関する情報を入力する強化繊維入力部３２を備える。そして、入力した樹脂データＤｒは、内部メモリ２１ｍにおける樹脂データ設定部Ｆｍｒに設定される。

【0032】

また、強化繊維入力部３２には、強化繊維の種類を入力する繊維種入力部３２ａ，添加量入力部３２ｂ，繊維長入力部３２ｃを備え、これにより、強化繊維データＤｒｇが入力される。このように、強化繊維データＤｒｇに、強化繊維の種類，樹脂に対する添加量，及び繊維長を含ませれば、強化繊維の視覚化のための要素として十分にカバーできるため、溶融樹脂の溶融状態に含む強化繊維の変化状況（破損状況等）を的確に把握することができる。

【0033】

一方、成形機データＤｍとして、スクリュの種別を選択するスクリュ選択部３３ａ，成形機の種類を選択する成形機選択部３３ｂを備える。成形機の種類を選択することにより、成形機に係わる加熱筒データ等が選択される。なお、スクリュデータＤｍｓにより、スクリュ外径，スクリュフライト幅，固体とスクリュの摩擦係数，スクリュ溝深さ，スクリュ幅方向長さ，スクリュリード，フライト係数，スクリュフライトのねじれ角，ピッチ数等の各種ディメンションに係わるデータ、更にはスクリュ表面３ｆの材質の種類に係わるデータなど、スクリュに関係する複数の各種データが選択される。特に、スクリュデータＤｍｓに、スクリュ表面３ｆの材質の種類に係わるデータを含ませれば、スクリュ表面３ｆの金属材質による溶融樹脂に対する触媒効果や接着し易さによる劣化要因を、推定樹脂分解率Ｘｒｓの演算に反映できるため、より的確（正確）な推定樹脂分解率Ｘｒｓを得ることができる。そして、入力した成形機データＤｍは、内部メモリ２１ｍにおける成形機データ設定部Ｆｍｍに設定される。

【0034】

ところで、このような基本データ入力画面３１により樹脂データＤｒを設定する場合、樹脂選択部３１ａにより樹脂の種類を選択することができるとともに、従来の場合、樹脂の種類を選択することにより、同時に、樹脂の持つ固有の物性値、即ち、各樹脂に対して対応する比熱，熱伝導率等の物性値は、メーカーサイドから公表されるカタログ値等に基づいて標準値が設定される。

【0035】

しかし、実際の物性値は、樹脂が置かれた環境、特に、樹脂温度の大きさにより変動するため、実際の樹脂温度に基づく溶融状態と標準値を使用した推定による溶融状態間では無視できない誤差を生じることになる。

【0036】

そこで、本発明（本実施形態）では、図３に示す基本データ入力画面３１上に、樹脂詳細情報入力キーＫｉを設け、この樹脂詳細情報入力キーＫｉをタッチ（ＯＮ）することにより、図１に示す詳細データ入力画面Ｖｉｅを表示させ、この詳細データ入力画面Ｖｉｅを利用することにより、異なる複数の樹脂温度Ｅｔ…及び各樹脂温度Ｅｔ…に対応する物性値Ｅｍを入力可能にするとともに、これらの入力に基づき、溶融状態を推定する際には、図２に示すように、成形機コントローラ２１に備えるデータ変換処理機能部Ｆｅにより、任意の樹脂温度Ｅｔに対応する正確な物性値Ｅｍが得られるようにした。

【0037】

図１に示す詳細データ入力画面Ｖｉｅは、画面の上段に樹脂項目選択部６を備え、この樹脂項目選択部６により、樹脂データ設定部Ｆｍｒに設定された樹脂データＤｒから樹脂の種類に係わる項目Ｄｒｃを選択することができるとともに、この選択した樹脂における所定の物性に係わる項目Ｄｒｍを選択することができる。また、画面の下段となる樹脂項目選択部６の下方には物性値入力部７を備え、この物性値入力部７により、選択された樹脂に係わる異なる複数の樹脂温度Ｅｔ…を入力することができるとともに、各樹脂温度Ｅｔ…に対応する物性値Ｅｍを入力することができる。

【0038】

このように、データ変換処理機能部Ｆｅを設けるとともに、このデータ変換処理機能部Ｆｅに、樹脂項目選択部６及び物性値入力部７を有する詳細データ入力画面Ｖｉｅをディスプレイ５に表示する機能を設ければ、オペレータ（ユーザー）によりデータを容易に入力することができるため、ユーザーの所有している詳細情報を、成形の品質向上等に活用することができる。

【0039】

一方、成形機コントローラ２１には、図２に示すように、データ変換処理機能部Ｆｅの一部を構成する物性値変換部８を備え、この物性値変換部８により任意の樹脂温度Ｅｔに対応する物性値Ｅｍを求めることができる。即ち、物性値変換部８は、複数の樹脂温度に対応する物性値から得られる関数式Ｆｘ若しくは修正した関数式Ｆｘｅを用いることにより、任意の樹脂温度Ｅｔに対応する物性値Ｅｍを得ることができるようにした。これにより、標準値により設定された物性値は、関数式Ｆｘ（Ｆｘｅ）に基づいて樹脂温度Ｅｔに対応した正確な物性値Ｅｍに変換されるとともに、変換された物性値Ｅｍは、溶融状態を推定する処理を行う演算処理機能部Ｆｃに付与されるため、正確な物性値Ｅｍが演算処理機能部Ｆｃによる推定処理に利用されることになる。

【0040】

次に、データ変換処理機能部Ｆｅの機能について、図１－図５を参照しつつ、図６及び図７に示すフローチャートに従って説明する。

【0041】

今、ユーザー（オペレータ）が、一例として、樹脂「ＰＰ（ポリプロピレン）」の比熱〔Ｊ／ｋｇ・Ｋ〕に関する詳細情報を所有している場合を想定する。このような詳細情報は、ユーザー自身が実験等により求めたデータ或いはメーカーサイド等から入手して得られる情報等が含まれる。したがって、ユーザーが成形品の品質等に大きく影響する情報として認識し、樹脂の溶融状態を知るための推定時の重要なデータとして利用したい場合などが想定される。

【0042】

オペレータは、まず、支援プログラムＰｃを実行（起動）させる（ステップＳ１）。これにより、ディスプレイ５には、図３に示す基本データ入力画面３１が表示される（ステップＳ２）。本発明（本実施形態）では、基本データ入力画面３１上に、樹脂詳細情報入力キーＫｉを設けたため、オペレータは、この樹脂詳細情報入力キーＫｉをタッチ（ＯＮ）する（ステップＳ３）。これにより、ディスプレイ５には、図１に示す詳細データ入力画面Ｖｉｅがウィンドウ表示される（ステップＳ４）。

【0043】

オペレータは、詳細データ入力画面Ｖｉｅの選択キー４１をタッチし、目的とする樹脂の種類に係わる項目Ｄｒｃを選択する（ステップＳ５）。例示は「ＰＰ（Ｇｒａｄｅ Ｌ１２２５）」を選択した場合を示す。樹脂の種類に係わる項目Ｄｒｃには、他の各種樹脂及びこの樹脂に対応するグレードを含ませることができる。また、選択した樹脂における所定の物性に係わる項目Ｄｒｍを選択する（ステップＳ６）。例示は「比熱」を選択した場合を示す。この所定の物性に係わる項目Ｄｒｍには、「比熱」をはじめ、「熱伝導率」，「示差熱・熱重量測定（ＴＧ／ＤＴＡ）」，「示差走査熱量測定（ＤＳＣ）」，「分解速度」，「吸水率」，「比重」等を含ませることができる。これにより、図１に示す具体的な物性値入力部７が表示されるため、ファイル選択部４２から、より詳細なファイル名を選択する。例示の場合、Ｎｏ．１の「ＰＰ比熱（ＣＳＶファイル）」を選択した場合を示す。なお、ファイルは、ＣＳＶファイルをはじめ、ＴＸＴファイル等の各種ファイル形式を利用できるため、各ファイルに対応した物性の種類を選択することができる。これにより、データ入力欄４４が表示されるため、選択された樹脂に係わる異なる複数の樹脂温度Ｅｔ…及び各樹脂温度Ｅｔ…に対応する物性値Ｅｍ…等に係わるデータを入力する（ステップＳ７）。

【0044】

この場合、データの入力は、ＣＳＶファイルを選択したため、例えば、ＵＳＢメモリ等に保存されたデータから転送により入力することができる。具体的には、上述した「ＰＰ比熱（ＣＳＶファイル）」を選択した後、入力キー４３をタッチすれば、データ入力欄４４に、異なる複数の樹脂温度Ｅｔ…及び各樹脂温度Ｅｔ…に対応する物性値Ｅｍが入力される。入力方法は、その他、オペレータによるマニュアル入力，外部からの無線通信手段による送信，ＵＳＢメモリ以外の各種メディアからの転送等による各種入力方法を利用可能である。そして、データの入力が全て終了したなら（ステップＳ８）、関数式Ｆｘを作成する関数式作成処理を行う（ステップＳ９）。

【0045】

図７に、図６に示した関数式作成処理（ステップＳＧ）の具体的処理手順（サブルーチン）をフローチャートで示す。

【0046】

上述した詳細データ入力画面Ｖｉｅによるデータの入力が全て終了したなら（ステップＳ８）、詳細データ入力画面Ｖｉｅの最下部に備える精度選択部４５を用いて関数式に変換する際の精度を選択する（ステップＳ９１）。例示する精度選択部４５は、精度の高い順から、「Ａ」，「Ｂ」，「Ｃ」…にランク分けした場合を示すが、「１次式」，「２次式」，「３次式」…「６次式」等のように関数式によりランク付してもよい。精度選択部４５により精度ランクを選択したならグラフ作成キー４６をタッチ（ＯＮ）する（ステップＳ９２）。これにより、図４に示すグラフが自動作成される。図４及び図５は関数式を作成する機能を説明するためのグラフを示しており、図４は樹脂温度〔℃〕対比熱〔Ｊ／ｋｇ・Ｋ〕特性グラフをそのまま関数式Ｆｘに変換する例、図５は、図４を修正して関数式Ｆｘｅに変換する例を示す。

【0047】

一例として示す図４は、最高ランクの「Ａ」ランクを選択した場合であり、図２に示す物性値変換部８では、このグラフに基づいて二つの一次関数「ｍｘ＋ｋｂ」と「ｎｘ＋ｋａ」が組合わされた関数式Ｆｘとして作成され、この関数式Ｆｘは図４に示すようにグラフ表示される場合を示している（ステップＳ９４）。そして、オペレータは、図４に示すグラフ表示を確認する（ステップＳ９５）。この結果、オペレータが表示された関数式Ｆｘを良しと判断すれば、図示を省略したランク登録キーをタッチしてランク登録（一時登録）する（ステップＳ９６，Ｓ９８，Ｓ９９。

【0048】

これに対し、オペレータがグラフ表示を確認し、修正したい場合、例えば、オペレータが樹脂の種類や成形品等を考慮し、「Ｂ」ランクを再選択したい場合には、図１の詳細データ入力画面Ｖｉｅに戻り、「Ｂ」ランクを選択すれば、修正された図５に示す関数式Ｆｘｅを表示させることもできる（ステップＳ９６，Ｓ９７）。一例として示す図５は、より簡略化された一次関数「ｎｘ＋ｋａ」のみの関数式Ｆｘｅに修正される。

【0049】

このような関数式Ｆｘは、単一のランクとして設定してもよいし、成形品のグレード等の応じて複数の異なるランクとして設定し、必要に応じて選択して使用できるようにしてもよい。このため、関数式Ｆｘ（Ｆｘｅ）…は、精度選択部４５を用いて順次ランクを選択し、同様の関数式作成処理を行うことによりランクの異なる複数の関数式Ｆｘ（Ｆｘｅ）…を登録することができる（ステップＳ１００，Ｓ９１…）。

【0050】

図４及び図５は、一例として、最もシンプルなケースを例示したものであり、図１とは一致しない。実際には、一次関数のみならず二次関数やｎ次関数等が組合わさるため、オペレータにより異なるランクを選択して使用することができる。なお、図４及び図５は、関数式Ｆｘ又は修正した関数式Ｆｘｅを利用する場合を示したが、同様に変換することができるデータテーブル、即ち、異なる複数の樹脂温度に対応する物性値から得られるデータテーブル又は修正したデータテーブルを用いて変換してもよい。このように、物性値変換部８に、異なる複数の樹脂温度に対応する物性値から得られる関数式Ｆｘ若しくは修正した関数式Ｆｘｅを用いて変換する機能を設け，又は異なる複数の樹脂温度に対応する物性値から得られるデータテーブル若しくは修正したデータテーブルを用いて変換する機能を設ければ、成形機に搭載する成形機コントローラの演算機能等を利用できるため、関数式Ｆｘ（Ｆｘｅ）やデータテーブル等を利用して容易に実施することができる。

【0051】

そして、以上の関数式Ｆｘ（Ｆｘｅ）やデータテーブルが作成されたなら、図示を省略した変更登録キーをタッチして変更登録処理を行う（ステップＳ１０，Ｓ１１）。なお、変更登録処理を行わない場合、即ち、本実施形態に係るデータ変換処理機能部Ｆｅを使用しない場合には、例えば、「比熱」の物性値を使用する場合、標準値として登録されている単一の物性値が使用されるが、データ変換処理機能部Ｆｅに基づく変更登録処理が行われた場合には、「比熱」の物性値を使用する時点の樹脂温度〔℃〕が取り込まれ、関数式Ｆｘ（Ｆｘｅ）により、当該樹脂温度〔℃〕に対応する正確な「比熱」が算出されるため、算出された正確な物性値が可塑化された樹脂の溶融状態を推定（推定固相率Ｘｃｓ，推定樹脂分解率Ｘｒｓ等）処理する際などに利用される。

【0052】

このように、演算処理機能部Ｆｃにおいて、データ変換処理機能部Ｆｅを使用しないときは、物性値として予め設定した標準値が用いられる。即ち、樹脂に係わる詳細情報の有無に応じて臨機応変に実施できるため、特に、樹脂に係わる詳細情報が存在しない場合であっても成形処理を確実に行うことができる。

【0053】

他方、本実施形態に係る成形支援装置１は、基本的な機能として、可塑化した樹脂の溶融状態を推定することにより、より望ましい成形条件の設定を支援する機能を備える。

【0054】

このため、成形機コントローラ２１の内部メモリ２１ｍには、成形条件に係わる成形条件データＤｓを設定する成形条件データ設定部Ｆｍｓを備え、ディスプレイ５には、成形条件を設定するための設定画面３５（図２参照）が表示される。この設定画面３５の具体的なレイアウト等の図示は省略したが、この設定画面３５は、成形条件設定部Ｆｍｉとして機能し、例えば、スクリュ回転数，計量時間，背圧，計量位置，前部温度，中部温度，後部温度，サイクル時間等の各種成形条件データＤｓを設定する。これらの設定は、タッチパネル５ｔを介して必要な数値の入力や選択等により行うことができる。

【0055】

一方、成形支援装置１には、内部メモリ２１ｍに格納した演算式データ設定部Ｆｓを備え、この演算式データ設定部Ｆｓには、固相率演算式データＤｓｃ及び分解率演算式データＤｓｒを設定する。固相率演算式データＤｓｃは、前述した入力データＤｉ及び成形条件データＤｓに基づいて加熱筒４内における溶融樹脂の固相率Ｘｃを演算するための演算式に係わるデータであり、分解率演算式データＤｓｒは、前述した入力データＤｉ及び成形条件データＤｓに基づいて成形時におけるスクリュ表面３ｆの樹脂分解率Ｘｒを演算するための演算式に係わるデータである。固相率演算式データＤｓｃに加え、分解率演算式データＤｓｒを設定するようにすれば、固相率演算式データＤｓｃの演算処理に利用する入力データＤｉを、分解率演算式データＤｓｒの演算処理にも利用できるなど、推定樹脂分解率Ｘｒｓを容易に求めることができる。

【0056】

まず、固相率演算式データＤｓｃの基礎となる固相率Ｘｃを求めるための固相率演算式は、既に、本出願人が提案した再公表特許公報ＷＯ２０１９－１８８９９８に記載の固相率演算式を利用することができる。即ち、［式１０１］を用いることができる。
固相率Ｘｃ＝Ｃｘ／Ｃｗ
＝（Ｃｘ´／Ｃｗ）・（１－ｋａ・Φｉ） … ［式１０１］
ただし、Φｉ＝ｆ（Ｔｒ，Ｔｃ）・Φｅ

【0057】

これらの式において、Ｃｘは現位置における固体の幅、Ｃｗはピッチ幅からフライト幅を引いた長さ、Ｃｘ´は１ピッチ前の固体の幅、ｋａは調整係数、Φｉは射出における溶融速度、Φｅは押出における溶融速度、Ｔｒは計量時間、Ｔｃはサイクル時間をそれぞれ示す。

【0058】

また、分解率演算式データＤｓｒの基礎となる樹脂分解率Ｘｒを求めるための分解率演算式も、既に、本出願人が提案した再公表特許公報ＷＯ２０１９－１８８９９８に記載の分解率演算式を利用することができる。即ち、［式１０２］を用いることができる。
樹脂分解率Ｘｒ＝Ｅ・Ｗａ・ｋｂ … ［式１０２］
ただし、Ｅ＝ｆ（Ｗ，Ｌ，σ，γ，ζ）
Ｗａ∝ｆ（Φｍ，Φｃ，Ｑｓ）

【0059】

これらの式において、Ｅは、Ｔａｄｍｏｒのモデル式から算出した剪断発熱量〔ＭＪ〕であり、完全溶融位置からスクリュ３の先端までの剪断発熱量を積算した総剪断発熱量である。Ｗａは溶融樹脂と金属の接着仕事〔ＭＪ／平方メートル〕、ｋｂは金属の触媒効果を考慮した調整係数をそれぞれ示す。剪断発熱量Ｅの算出において、Ｗはピッチ幅からフライト幅を引いた長さ、Ｌはスクリュ螺旋長さ、σは剪断応力、γは剪断速度、ζは無次元深さをそれぞれ示す。接着仕事Ｗａの算出において、Φｍは母材金属の仕事関数、Φｃは母材金属の上にコーティングした金属の仕事関数、Ｑｓは最表面金属に付着している酸素量をそれぞれ示す。酸素量ＱｓはＸ線分析装置（ＥＤＸ装置）により測定可能である。接着仕事Ｗａは、溶融樹脂と金属の接着し易さを示す。

【0060】

このように、演算式データ設定部Ｆｓに、入力データＤｉ及び成形条件データＤｓに基づいて成形時におけるスクリュ表面３ｆの樹脂分解率Ｘｒを求める分解率演算式データＤｓｒを設定すれば、固相率演算式データＤｓｃの演算処理に利用する入力データＤｉを、分解率演算式データＤｓｒの演算処理にも利用できるなど、推定樹脂分解率Ｘｒｓを容易に求めることができる。

【0061】

さらに、成形支援装置１には、上述した固相率演算式データＤｓｃ及び分解率演算式データＤｓｒを利用して演算処理を行う図２に示す演算処理機能部Ｆｃを備え、この演算処理機能部Ｆｃには、計量終了時における強化繊維の推定最終繊維長Ｙｆ及び推定破損率Ｙｎを求める繊維状態演算処理部Ｆｃｆが含まれる。

【0062】

この場合、入力データＤｉ及び固相率演算式データＤｓｃに基づく演算処理により計量終了時における溶融樹脂の固相率Ｘｃ、即ち、推定固相率Ｘｃｓを求めるための固相率演算処理部Ｆｃｐを備える。得られる推定固相率Ｘｃｓは、実用上、必ずしも０である必要はない。この判断基準は、「０．０６」に選定することが望ましく、この数値は実験の結果により確認した。これにより、推定固相率Ｘｃｓが、「Ｘｃｓ≦０．０６」の場合には、良好な溶融状態にあると判断できるとともに、「Ｘｃｓ＞０．０６」の場合には、溶融が不十分（可塑化不足）と判断できる。このように、推定固相率Ｘｃｓの大きさは、溶融樹脂の可塑化不足などの溶融状態を示す指標となる。なお、推定固相率Ｘｃｓとは、溶融樹脂の溶融レベルを示すものであるため、未溶融ポリマ分率を用いてもよい。演算処理機能部Ｆｃに、可塑化した樹脂の溶融状態として、樹脂データＤｒ，成形機データＤｍ及び成形条件データＤｓに基づいて加熱筒４内における溶融樹脂の固相率（Ｘｃｓ）を推定する機能を含ませれば、特に、加熱筒４内における溶融樹脂の推定固相率Ｘｃｓに対して樹脂の正確な物性値を適用可能になるため、正確かつ的確な推定固相率Ｘｃｓを求めることができる。

【0063】

また、入力データＤｉ及び分解率演算式データＤｓｒに基づく演算処理により溶融樹脂の樹脂分解率Ｘｒ、即ち、推定樹脂分解率Ｘｒｓを求める分解率演算処理部Ｆｃｒを備える。得られる推定樹脂分解率Ｘｒｓは、０．００よりも大きい値の場合、溶融樹脂は劣化状態（劣化状態に移行するリスクが高い場合を含む）にあることを把握できる。具体的には、推定樹脂分解率Ｘｒｓが、「Ｘｒｓ＝０．００」の場合には、劣化のない良好な溶融状態にあると判断できるとともに、「Ｘｒｓ＞０．００」の場合には、劣化状態又は劣化状態に移行するリスクが高いと判断できる。このように、推定樹脂分解率Ｘｒｓの大きさは、可塑化が過度に進行することにより生じる溶融樹脂の劣化状態を示す指標として利用できる。

【0064】

このように、演算処理機能部Ｆｃに、入力データＤｉ，成形条件データＤｓ及び分解率演算式データＤｓｒに基づく演算処理により推定樹脂分解率Ｘｒｓを求める分解率演算処理部Ｆｃｒを設ければ、推定樹脂分解率Ｘｒｓを演算処理により容易に得れるため、推定樹脂分解率Ｘｒｓにより溶融樹脂の劣化状態を的確に把握することができる。したがって、推定固相率Ｘｃｓによる溶融状態の一方側（可塑化不足側）の限界点に加え、推定樹脂分解率Ｘｒｓによる溶融状態の他方側（可塑化過度側）の限界点の双方により、溶融状態の適正範囲を設定可能となるため、成形性及び成形品質をより高めることができる。演算処理機能部Ｆｃに、可塑化した樹脂の溶融状態として、樹脂データＤｒ，成形機データＤｍ及び成形条件データＤｓに基づいて成形時におけるスクリュ表面３ｆの樹脂分解率（Ｘｒｓ）を推定する機能を含ませれば、特に、成形時におけるスクリュ表面３ｆの推定樹脂分解率Ｘｒｓに対して樹脂の正確な物性値を適用可能になるため、正確かつ的確な推定樹脂分解率Ｘｒｓを求めることができる。

【0065】

次に、本実施形態に係る成形支援装置１を用いた成形支援方法の一例について、各図を参照しつつ図８に示すフローチャートに従って説明する。

【0066】

この成形支援装置１を用いた成形支援方法は、基本的に、生産開始前における成形条件の設定時に利用することができ、内部メモリ２１ｍに格納された支援プログラムＰｓにより実行される。

【0067】

まず、オペレータは支援プログラムＰｓを立ち上げる（ステップＳ２１）。これにより、ディスプレイ５には、設定機能を兼ねる図３の入力画面３１が表示される（ステップＳ２２）。オペレータは、入力画面３１におけるデータ入力部Ｆｉを用いて必要な各種データ、即ち、樹脂データＤｒを入力するとともに（ステップＳ２３）、成形機データＤｍを入力する（ステップＳ２４）。

【0068】

さらに、樹脂データＤｒとして、強化繊維入力部３２により強化繊維に関する情報を入力又は選択する。即ち、繊維種入力部３２ａにより強化繊維の種類を選択し（ステップＳ２５）、また、添加量入力部３２ｂにより強化繊維の添加量を入力するとともに（ステップＳ２６）、繊維長入力部３２ｃにより繊維長を選択又は入力する（ステップＳ２７）。この後、射出成形機Ｍにより成形する際における成形条件の設定処理を行う（ステップＳ２８）。この場合、通常の設定手順に従い、ディスプレイ５に所定の設定画面３５（詳細図は省略）を表示し、スクリュ回転数，計量時間，背圧，計量位置，前部温度，中部温度，後部温度，サイクル時間等の各種物理量に係わる成形条件（成形条件データＤｓ）を設定する。

【0069】

そして、一連のデータ入力処理及び成形条件の設定処理が終了したなら、図３の入力画面３１に表示された「流動解析開始」キー３８をＯＮ（タッチ）する（ステップＳ２９）。これにより、固相率演算処理部Ｆｃｐにおいて、入力された入力データＤｉ，設定された成形条件データＤｓ及び固相率演算式データＤｓｃに基づく演算処理が行われる（ステップＳ３０）。この演算処理により、入力データＤｉ及び成形条件データＤｓに基づく推定固相率Ｘｃｓが算出される。また、分解率演算処理部Ｆｃｒにおいて、入力データＤｉ，成形条件データＤｓ及び分解率演算式データＤｓｒに基づく演算処理が行われる（ステップＳ３１）。この演算処理により、入力データＤｉ及び成形条件データＤｓに基づく推定樹脂分解率Ｘｒｓが算出される。

【0070】

さらに、繊維状態演算処理部Ｆｃｆにより、計量終了時の排出樹脂における強化繊維の推定最終繊維長Ｙｆ及び推定破損率Ｙｎが求められる。この場合、入力データＤｉに基づき、予め設定した算出式又はデータテーブル等により強化繊維の破損率Ｙｎが推定されるとともに、最終繊維長Ｙｆが推定される（ステップＳ３２）。

【0071】

この場合、繊維状態演算処理部Ｆｃｆでは、入力データＤｉに基づき、予め設定した算出式又はデータテーブル等により強化繊維の破損率Ｙｎを推定する。この推定処理は次のように行われる。図１０は、スクリュ位置に対する加熱筒４内における破損率Ｙｎ〔％〕を支援プログラムＰｓによりシミュレーションした結果を示す。同図中、グラフＰ１（サンプル１）は、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）に「ガラスロング繊維」を３０〔ｗｔ％〕を添加したグラフ，グラフＰ２（サンプル２）は、ＰＰに「ガラスロング繊維」を１０〔ｗｔ％〕を添加したグラフ，グラフＰ３（サンプル３）は、ＰＰに「ガラスショート繊維」を３０〔ｗｔ％〕を添加したグラフ，グラフＰ４（サンプル４）は、ＰＰに「ガラスショート繊維」を１０〔ｗｔ％〕を添加したグラフ，グラフＰ５（サンプル５）は、ポリアミド６６樹脂（ＰＡ６６）に「ガラスショート繊維」を３０〔ｗｔ％〕を添加したグラフをそれぞれ示している。図１０の場合、サンプル５が最も破損しにくい状況を示しており、この理由は、粘度が低く、可塑化時間が短いことが要因として考えられる。

【0072】

したがって、繊維状態演算処理部Ｆｃｆに、このような特性グラフを、樹脂の種類，強化繊維の種類，強化繊維の添加量，成形条件等をそれぞれ紐付けし、データテーブルとして登録すれば、入力データＤｉに基づき、対応する特性グラフＰ１…を選択して表示することができる。

【0073】

さらに、繊維状態演算処理部Ｆｃｆは、計量終了時における強化繊維の推定最終繊維長Ｙｆを求める機能を備える。このような推定最終繊維長Ｙｆを求める機能を設ければ、推定破損率Ｙｎと組合わせることにより強化繊維の変化状況を的確に把握することができるため、成形品における強化繊維の状況を最適化することにより成形品の強度や品質をより高めることができる。推定最終繊維長Ｙｆのデータに関しては、排出樹脂の最後の部分を採取し、灰化法により残った繊維を実測により求めた。

【0074】

また、他の各種出力情報、具体的には、炭化発生確率〔％〕，発熱量〔℃〕，残留固体量〔％〕，可塑化時間〔ｓ〕等の出力情報が演算処理等により求められる（ステップＳ３３）。

【0075】

以上の出力情報に係わる推定処理を含む算出処理が終了したなら、判定処理部Ｆｃｊにおいて、所定の判定基準に従って、推定固相率Ｘｃｓ，推定樹脂分解率Ｘｒｓ，推定最終繊維長Ｙｆ，推定破損率Ｙｎ及び各種出力情報に対する判定処理を行う（ステップＳ３４）。このように、演算処理機能部Ｆｃに、推定固相率Ｘｃｓ，推定最終繊維長Ｙｆ及び推定破損率Ｙｎ，推定樹脂分解率Ｘｒｓ，の少なくとも一又は二以上の大きさを判定処理し、この判定処理の判定結果ｍｊに対応する支援メッセージデータｍｄを出力する判定処理部Ｆｃｊを設ければ、オペレータは、判断の難しい溶融樹脂の溶融状態を容易に把握できるとともに、必要な対応処理を迅速に行うことができる。

【0076】

さらに、この判定処理の判定結果ｍｊに基づき、この判定結果ｍｊに対応する支援メッセージデータｍｄが選択されて出力する（ステップＳ３５）。そして、判定処理部Ｆｃｊから出力した支援メッセージデータｍｄに基づく支援メッセージｍｄｄをディスプレイ５のメッセージ表示部５ｖに表示される。即ち、ディスプレイ５には、出力処理機能部Ｆｏにより、図９の出力画面３６が表示されるため、オペレータは、得られた各種出力情報について確認することができる（ステップＳ３６）。このように、出力処理機能部Ｆｏに、判定処理部Ｆｃｊから出力した支援メッセージデータｍｄに基づく支援メッセージｍｄｄをディスプレイ５のメッセージ表示部５ｖに表示する機能を設ければ、オペレータは、視覚的手段により、判断の難しい溶融樹脂の溶融状態を容易に把握できるとともに、必要な対応処理を迅速に行うことが可能となり、成形品生産の効率化及び能率化を図ることができる。

【0077】

出力画面３６は、上段に推定個相率表示部３６ａを、中段に強化繊維の推定破損率表示部３６ｂを、下段に他のデータの表示部を含む最終データ表示部３６ｃをそれぞれ備える。したがって、出力画面３６は、推定固相率Ｘｃｓ，推定破損率Ｙｎの少なくとも一又は二以上に係わる情報をディスプレイ５に表示処理する出力処理機能部Ｆｏとして機能する。なお、出力画面３６において、推定個相率表示部３６ａは、横軸がスクリュ位置となり、縦軸が演算により得た推定個相率Ｘｃｓとなる。図９に例示する推定個相率Ｘｃｓのグラフは正常に近い特性となるが、他のパターンとして例示する仮想線のＸｃｓｄは溶融位置が早すぎることにより可塑化が過度に進行する状態を示しており、他方、仮想線のＸｃｓｕは溶融位置が遅すぎることにより可塑化不足が生じている状態を示している。

【0078】

また、図９の推定破損率表示部３６ｂも横軸がスクリュ位置となり、縦軸が演算により得た推定破損率Ｙｎになる。出力画面３６の推定破損率表示部３６ｂに表示される推定破損率Ｙｎは、前述の図１０に示したシミュレーション結果の特性グラフと同じになる。

【0079】

このように、推定個相率Ｘｃｓと推定破損率Ｙｎはグラフィック表示されるため、そのグラフパターンにより適性か否かを容易に予測することができる。さらに、最終データ表示部３６ｃには、上から順に、炭化発生確率３６ｃａ（推定樹脂分解率Ｘｒｓ），発熱量３６ｃｂ，残留固体量３６ｃｃ，可塑化時間３６ｃｄが数値表示されるとともに、添加した強化繊維の状況として最終繊維長Ｙｆが数値表示される。そして、これらの最終データ表示部３６ｃの下方には、判定結果表示部３６ｃｅと支援メッセージ表示部３６ｃｆからなるメッセージ表示部５ｖを備える。この場合、判定結果表示部３６ｃｅには、各種データの推定（予測）に基づいた、「最良」，「良」，「可」，「不可」等により判定結果ｍｊ（例示の表示は「不可」）が表示されるとともに、この判定結果ｍｊに基づく支援メッセージｍｄｄが表示される。例示は「全体的に条件を見直してください」の支援メッセージを示す。

【0080】

出力情報を確認し、例えば、判定処理の判定結果ｍｊが「最良」，「良」又は「可」であって、オペレータが成形可能と判断した場合には、支援プログラムを終了させる（ステップＳ３７，Ｓ３８）。一方、判定処理の判定結果ｍｊが「不可」となった場合には、成形条件データＤｓの修正又は入力データＤｉの変更等の修正処理を行う（ステップＳ３９）。そして、修正が終了したなら「解析再開」キーをＯＮ（タッチ）する（ステップＳ４０）。この「解析再開」キーは、上述した「流動解析開始」キー３８と兼用してもよい。これにより、ステップＳ３０以降の一連の処理が行われる（ステップＳ３０…）。なお、図１には一例として、判定処理の判定結果ｍｊが「不可」、支援メッセージｍｄｄとして「全体的に条件を見直してください」の文字が表示された場合を示している。

【0081】

よって、このような本実施形態に係る成形支援装置１によれば、基本的な構成として、樹脂データ設定部Ｆｍｒに設定された樹脂データＤｒから樹脂の種類に係わる項目Ｄｒｃ及びこの樹脂における所定の物性に係わる項目Ｄｒｍを選択する樹脂項目選択部６と、選択された樹脂に係わる異なる複数の樹脂温度Ｅｔ…及び各樹脂温度Ｅｔ…に対応する物性値Ｅｍを入力する物性値入力部７と、任意の樹脂温度Ｅｔに対応する物性値Ｅｍを求める物性値変換部８と、溶融状態の推定時に当該推定時における樹脂温度Ｅｔ及びこの樹脂温度Ｅｔに対応する物性値変換部８により求めた物性値Ｅｍを演算処理機能部Ｆｃに付与するデータ変換処理機能部Ｆｅとを備えるため、可塑化した樹脂の溶融状態を推定するに際し、樹脂温度に対応した正確な物性値を用いることができる。これにより、経験の浅い初心者オペレータ等であっても、マニュアル的な補正や修正等が不要となり、正確で的確な溶融状態の推定を迅速に導出できるとともに、精度の高い成形条件の設定、更には高い成形品質を確保することができる。

【0082】

以上、好適実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，材料，数量，数値，手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。

【0083】

例えば、樹脂データＤｒには、樹脂自身のみならず樹脂に添加する例示した強化繊維等の樹脂に関連するデータを含むとともに、成形機データＤｍには、成形機のみならず金型や成形機の周辺機器等の成形機に関連するデータを含む概念である。また、データ変換処理機能部Ｆｅを構成するに際し、樹脂項目選択部６及び物性値入力部７を有する詳細データ入力画面Ｖｉｅをディスプレイ５に表示する機能を設けることが望ましいが、ディスプレイ５に表示することなく内部メモリ２１ｍ等に直接書き込んだり転送してもよい。さらに、物性値変換部８として、異なる複数の樹脂温度に対応する物性値から得られる関数式Ｆｘ又は修正した関数式Ｆｘｅを用いて変換する機能，異なる複数の樹脂温度に対応する物性値から得られるデータテーブル又は修正したデータテーブルを用いて変換する機能を挙げたが、他の同様の機能を有する手段、例えば、５０～１００〔℃〕は物性値Ｋ１，１０１～１５０〔℃〕は物性値Ｋ２，１５１～２００〔℃〕は物性値Ｋ３，２０１～２５０〔℃〕は物性値Ｋ４…等のようなステップ的な数値設定であってもよい。一方、演算処理機能部Ｆｃにおいて、データ変換処理機能部Ｆｅを使用しないときは、物性値として予め設定した標準値を用いることができるが、この標準値は、単一の標準値であってもよいし、選択できる複数の標準値であってもよい。演算処理機能部Ｆｃに設ける推定機能として、推定固相率Ｘｃｓと推定樹脂分解率Ｘｒｓを挙げたが、例示した推定破損率Ｙｎ等のような樹脂に対する添加物，又は添加物を含む樹脂等であってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0084】

本発明に係る成形支援装置は、可塑化した溶融樹脂をスクリュにより金型に射出充填して成形を行う各種射出成形機に利用することができる。

【符号の説明】

【0085】

１：成形支援装置，３ｆ：スクリュ表面，４：加熱筒，５：ディスプレイ，６：樹脂項目選択部，７：物性値入力部，８：物性値変換部，Ｄｒ：樹脂データ，Ｄｍ：成形機データ，Ｄｓ：成形条件データ，Ｄｒｃ：樹脂の種類に係わる項目，Ｄｒｍ：所定の物性に係わる項目，Ｅｔ…：樹脂温度，Ｅｍ…：物性値，Ｆｃ：演算処理機能部，Ｆｏ：出力処理機能部，Ｆｅ：データ変換処理機能部，Ｆｍｒ：樹脂データ設定部，Ｆｍｍ：成形機データ設定部，Ｆｍｓ：成形条件データ設定部，Ｆｘ：関数式，Ｆｘｅ：修正した関数式，Ｖｉｅ：詳細データ入力画面，Ｘｃｓ：（推定）固相率，Ｘｒｓ：（推定）樹脂分解率

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】