Method of determining acceptability of products of injection molding machine
专利摘要:
公开号:WO1991018729A1 申请号:PCT/JP1991/000715 申请日:1991-05-28 公开日:1991-12-12 发明作者:Yoshiharu Inaba;Masao Kamiguchi;Noriaki Neko 申请人:Fanuc Ltd; IPC主号:B29C45-00
专利说明:
[0001] 明 細 書 [0002] 射出成形機における製品良否判別方法 [0003] 技 術 分 野 [0004] 本発明は、 射出成形機における製品良否判別方法に関 し、 特に、 射出成形機が種々の運転環境下で運転される 場合にも、 製品の良否を常に的確に判別でき る製品良否 判別方法に関する。 [0005] 背 景 技 術 [0006] 成形サイ ク ルを繰り返して量産した製品から抜き取つ た製品サ ン プルを良品サ ンプル と 目視で比較して、 製品 の良否を判別する こ とが知られている。 しか し、 目視検 査では判別基準が一定せず、 又、 良品サ ン プルは経時変 化を来し、 従って、 目視検査による製品の良否判別には 信頼性が低い等の問題点がある。 そ こ で、 従来は、 製品 の良否に夫々関与する成形プロ セ ス バ ラ メ ー タ ( ク ッ シ ョ ン量, 射出時間, 計量時間, 計量完了位置, 射出圧力 の ピー ク値, 射出速度制御から射出圧力制御への切換え を行う ス ク リ ュ位置等) の実際値が許容範囲内に入って いるか否かを成形サイ ク ル実行中に判別し、 成形プロセ ス パ ラ メ 一 夕 のいずれか一つがそ の許容範囲から逸脱し た成形条件で成形された製品を不良品である と判別して いる。 [0007] しかしながら、 種々 に変化する運転環境下で射出成形 機を運転した場合、 成形プ ロ セ ス パ ラ メ ー タ の全てが許 容範囲内に入るよ うな良品が成形されるべき成形条件で 成形サィ ク ルを実行したと き に も、 不良品が生じ ること がある。 即ち、 成形プロセスパラ メ — タ に基づいて製品 良否判別を行う上記従来法によれば、 製品良否判別を正 確に行えないこ とがある。 [0008] この理由は、 従来法では、 製品の良否に関与する運転 環境変化が製品良否判別において充分に考慮されないこ とにある と解される。 射出成形機の運転環境が変化する と成形プロ セ スパラ メ 一夕値の対応する ものが変化する ので、 従来の製品良否判別にあ っても、 運転環境変化が 間接的には考慮される。 例えば、 通常は閉じている工場 の窓が開けられて、 射出成形檨に搭戴された金型に風が あたって金型が冷却される と、 射出時間が増大する。 そ して、 射出時間が許容範囲を上回る と、 そのと き に成形 された製品は不良品である と判別される- しかしながら、 運転環境変化に伴って不良品が発生する に至ってから成 形プロ セスパ ラ メ ー タ値が許容範囲を逸脱するに至るま でには時間を要し、 従って、 こ の間での製品良否判別は 的確には行われず、 不良品が発生する。 [0009] 発 明 の 開 示 [0010] 本発明の目的は、 射出成形機が種々 の運転環境下で運 転される場合にも、 製品の良否を常に的確に判別できる 製品良否判別方法を提供する こ と にある [0011] 上述の目的を達成するため、 本発明:こよれば、 製品の 良否に関与する射出成形機の運転環境を直接表す運転バ ラ メ ー タ の値が検出され、 検出 した運 fe ハ ラ メ ― タ値が 許容範囲から逸脱したと きに成形不良が生じたと判別さ れる。 [0012] 上述のよ う に、 本発明によれば、 製品の良否に関与す る射出成形機の運転環境を直接表す運転バ ラ メ ー タ の検 出値が許容範囲から逸脱したと きに成形不良が生 じたと 判別されるので、 成形不良を来た し得るよ う な運転環境 変化が生じた と きに成形不良である と直ちに判別できる。 従って、 射出成形機が種々の運転環境下で運転される場 合にも製品良否判別を常に的確に行え、 製品の品質管理 を好適に行える。 [0013] 図 面 の 簡 単 な 説 明 [0014] 第 1 図は本発明の一実施例による製品良否判别方法を 実施するための射出成形機の要部を示す.プロ ッ ク 図、 第 2図は第 1 図の射出成形機によ り行われる成形サイ ク ノレを示すフ ロ ー チ ャ ー ト 、 [0015] 第 3 図は第 1 図の数値制御装置によ り実行される製品 良否判別処理を示すフ 口—チ ヤ — ト であ る。 [0016] 発明を.実施するための最良の形態 [0017] 本発明の一実施例の製品良否判別方法を実施するため の射出成形機は、 射出機構, 型締機構, ュ ジ ュ ク タ等の 各種機構を備えている。 第 1 図を参照する と、 射出機構 は、 加熱シ リ ンダ 4 内に配された ス ク リ ュ 1 と、 これを 軸方向駆動するための射出用サ ― ボモ ー タ 2 と、 ス ク リ ュ 1 を回転駆動するためのサ ー ボモー タ (図示略) とを 備え、 ス ク リ ュ 1 を軸方向移動させて加熟シ リ ン ダ 4内 で可塑化, 混練した成形材料 (樹脂) を金型 5 に形成し た成形キ ヤ ビティ 5 a 内に射出するよ う になっている。 射出用サーボモータ 2 にはモー タ回転位置 (ス ク リ ュ軸 方向移動位置) を検出するためのパル スコー ダ 3 が装着 され、 ス ク リ ュ' 1 には樹脂圧力 (溶融樹脂から ス ク リ ュ に加わる軸方向反力) を検出するための、 例えばロー ド セルからなる圧力セ ンサ 6 が装着されている。 又、 金型 5 の外面には金型表面温度を検出するための金型温度セ ンサ 8が装着されている。 更に、 射出成形機は、 その周 囲の外気温を検出するための外気温セ ンサ 9、 射出成形 機の周囲の風速を検出する'ための風速セ ンサ 1 0 とを有 している。 参照苻号 1 4 は、 必要に応じて射出成形機に 装備され射出成形機の周囲の湿度を検出するための湿度 セ ンサを示す。 [0018] 参照符号 2 0 は、 射出成形機の各種機構を駆動制御す るための数値制御装置 ( N C装置) 2 0 を示す。 N C装 置 2 0 は、 数値制御用マイ ク ロ プロ セ ッ サ (ヽ - C用 C P U ) 2 1 と、 プロ グラ マブルマ シ ン コ ン ト ロ ー ラ 用マイ ク ロ プロ セ ッ サ ( P M C用 C P じ) 2 2 とを備え、 数値 制御機能及びシ— ケ ン ス制御機能を奏する よ う になって いる O [0019] 詳し く は、 N C用 C P U 2 1 には、 射出成形機を全体 的に制御するための管理プロ グ ラ ムを記憶した リ ― ドォ ン リ メ モ リ ( R O M) 2 4及びデー タ の一時 己億等に禾リ 用される ラ ンダムア ク セ ス メ モ リ ( R A M ) 2 5 が接続 される と共に、 サーボイ ンタ 一 フ ヱ イ ス 2 6 を介して各 軸サー ボモー タ を駆動制御する ためのサ ー ボ回路 (射出 モータ 2 に関連するサーボ回路のみを苻号 2 7 で示す) が接铳されている。 サーボ回路 2 7 は、 射出モー タ 2及 びパルス コ ー ダ 3 に接続されている。 P M C用 C P U 2 2 には、 射出成形機の シー ケ ン ス動作を制御するための シー ケ ン ス プロ グラ ム等を記憶 した R 0 M 2 8 と、 A D変換器 7 を介して圧力セ ンサ 6 に接続され、 変 換器 7 からの、 圧力セ ンサ 6 で検出した樹脂圧力に対応 する圧力デー タ を言己億するための R A M 2 9 と、 データ 例えば P M C用 C P U 2 2 によ る演算結果の一時記億等 に利用される R A M 3 0 とが接続されている。 [0020] N C装置 2 0 は、 バス制御を行う ためのバス ア ー ビタ コ ン ト ロ ー ラ ( B A C ) 2 3 を更に備え、 B A C 2 3 に は C P U 2 1 , 2 2, 共有メ モ リ 3 1 , 入力回路 3 2及 び出力回路 3 3 のバス 3 6 が接铳されている。 共有メ モ リ 3 1 は N C プロ グラ ム, 成形条件, 各種設定値等を記 億する も ので、 不揮発性 R A Mからなる: = 入力回路 3 2 及び出力回路 3 3 の各々 には、 金型温度セ ンサ 8, 外気 温セ ンサ 9及び風速セ ンサ 1 0 を含む射出成形機の各種 機構に設けた各種セ ンサ及び各種ァ ク チ ュ ヱ 一 夕 (いず れも図示略) な らびにサ― ボ回路 2 7 の う ちの対応する ものが接続されている。 セ ンサ 8 , 9 ¾び 】 0 は、 アナ ロ グセ ンサ出力をデジタ ル信号に変換するための A . D 変換器 1 1 , 1 2 及び 1 3 を介 して、 入力回 3 2 に夫 々接続されている。 参照苻号 1 5 は湿度セ ンサ 1 4に対 応する AZ D変換器を示し、 参照符号 3 5 は、 オペレー タ ノ、'ネ ルコ ン ト ロー ラ 3 4 を介 して B A C 2 3 に接続し た C R T表示装置付き手動デー タ入力装置 ( C R T/M D I ) を示す。 [0021] 後で詳述するよ う に、 本実施例では、 各種成形プロセ スパラ メ ー タ ( ク ッ シ ョ ン量, 射出時間, 計量時間, 計 量完了位置, 射出圧力の ピーク値, 射出速度制御から射 出圧力制御への切換を行う ス ク リ ュ位置等) に基づく通 常の製品良否判別に加えて、 製品の良否に関与する射出 成形機の運転環境を直接表す少な く と も一つの運転パラ メ ータ (金型表面温度, 射出成形機の周囲の外気温及び 風速等) に基づく補助的な製品良否判別を行う よ うにし ている。 こ のため、 製品を量産する前に実験等によって 予め決定した、 良品を成形でき るよ うな運転環境を表す 運転パラ メ ー タ の各々の許容範囲 (上下限値) と、 補助 的な製品良否判別に用いるべき運転バ ラ メ—タ の種別を 表すフ ラ グ情報とを N C装置 2 0 に手動設定する ように している。 [0022] これに関連して、 C R T / M D I 3 5 は、 補助的な製 品良否判別に用いる運転パラ メ - タ の種别及び運転パラ メ ータ の上下限値の設定に用いるパラ メ ― タ設定画面を 表示するための C R T画面 (図示略) と、 運転バ ラ メ ー タ上下限値設定用の文字 /'数字列及ひフ ラ グ情報を手動 入力するための各-種操作牛— (図示略) を有する 牛—ボ 一 ドとを備えている。 又、 共有 R A M 3 1 は、 運転パラ メ ー タ上下限値及びフ ラ グ情報を Ϊ己億するための メモ リ - 領域を有している。 以下の説明において、 記号 T 0H及び T0Lは外気温の上下限値を、 T DH及び T DLは金型表面温 度の上下限値を、 WVH及び WVLは風速の上下限値を夫々 • 表す。 又、 記号 F 0, F D, F V は、 外気温, 金型表面温 度及び風速の夫々 に関連する フ ラ グを表す。 [0023] 次に、 上述の構成の射出成形機の作動を説明する。 [0024] 先ず、 オペ レー タは、 C R T / M D I 3 5 のパ ラメ一 タ設定画面選択用キーを操作する。 こ のキー操作に応じ て、 P M C用 C P U 2 2 の制御下で C R T画面上にパラ メ ータ設定画面 (図示略) が表示される。 次に、 ォペレ 一夕は、 通常は、 少な く と も一つの運転バラ メ ー タの種 別と特定の一つの種別の製品に関連する少な く と も一つ の運転パラ メ ー タ の上下限値と を、 設定画面を参照しつ つ、 C R T / M D I 3 5 の牛— ボー ドを介 して順次手動 入力する。 P M C用 C P U 2 2 は、 手動入力された各運 転パラ メ ー タ の上下限値を共有 R A M 3 1 に記億させる と共に、 共有 R A M 3 1 のフ ラ グメ モ リ の対応する もの を値 「 1 」 にセ ッ トする。 必要に応 じて、 別種の成形品 について同様の作業が同様の手順で行われる。 [0025] 射出成形機の稼働が開始される と、 - C装置 2 0 は、 共有 R A M 3 1 に格納された - C プロ グラ ム, R 0 M 2 8 に格納された シー ケ ンス プロ グラ ム及び共有 R A M 3 1 に予め設定された成形条件に従い射出成形檨を従来公 知のよ う に制御する。 即ち、 サ ―ボ回路 2 7 は、 サ―ボ ィ ン夕 ー フ ェ イ ス 2 6 を介して N C用 C P じ 2 1 から分 パルスを入力する と共にバル ス コ ーダ 3 からのフ ィー ドバ ッ ク パル スを入力し、 射出モ ー タ 2 の指令位置と実 際位置との偏差を D Z A変換して速度指令を求め、 パル ス コ ーダ出力を F 変換して実際速度を求める。 更に、 サーボ回路 2 7 は、 速度指令と実際速度との比較結果及 び出力回路 3 3 を介して P M C用 C P U 2 2 から供給さ れる ト ル ク リ ミ ッ ト値に応じた駆動電流を射出モ ー夕 2 に流して射出モー タの出力 ト ルク を制御する c その後、 上述の射出速度制御から従来公知の射出圧力制御に移行 する。 更に、 射出機構以外の機構が公知のよ う に制御さ れ、 これによ り、 従来公知の成形サ イ ク ルが繰り返し実 行される。 各々の成形サ イ ク ル において、 P M C 用 C P U 2 2 は、 型締処理, 射出処理, 保圧処理, 製品良否判 別処理, 計量処理, 型開き処理及びェ ジ ュ ク ト処理を順 次実行する (第 2 図のス テ ッ プ S 1 〜 S 7 ) 0 [0026] 以下、 第 3 図を参照して、 製品良否判別 ¾理に ついて 詳細に説明する。 [0027] 製品良否判別処理に入る と、 P M C用 C P I; 2 2 は、 フ ラ グ F 0 が、 外気温に基づく 補助的な製品良否判别を 行うべき旨を表す値 「 1 」 であ るか否かを先ず判別する (ステ ッ プ S 4 0 1 ) 。 ス テ ッ プ S 4 0 1 での判別結果 が否定であれば、 C P U 2 2 はフ ラ グ F が、 金型表面 温度に基づく 補助的な製品良否判别を行うべき 旨を表す 値 「 1 」 であるか否かを判別する ( ス テ ッ プ S 4 0 5 ) 0 ス テ ッ プ S 4 0 5 での判別結果が否定であれば、 C P U 2 2 は、 フ ラ グ F W 力 ϊ、 風速に基づく 補助的な製品良否 判別を行うベき旨を表す値 「 1 」 であるか否かを更に判 別する ( ス テ ッ プ S 4 0 9 ) 。 こ の判別結果が否定で、 従って、 ステ ッ プ S 4 0 1 , S 4 0 5及び S 4 0 9での 判別結果が全て否定であれば、 C P U 2 2 は、 ス テ ッ プ S 4 1 3 において通常の製品良否判别を実行する。 通常 の製品良否判別において、 各種成形ブ口 セ ス バ ラ メ一夕 ( ク ッ シ ョ ン量, 射出時間, 計量時間, 計量完了位置, 射出圧力の ピー ク値, 射出速度制御から射出圧力制御へ の切換を行う ス ク リ ュ位置等) の各々の検出値がその許 容範囲内に入っているか否かが判別され.る。 そ して、 全 ての成形プロ セ ス パ ラ メ ー タ値が許容範园に 入 っ ており、 従って、 成形不良が生じたおそれがないと判別されると、 N C装置 2 0 の制御下で例えばヱ ジ ュ ク タ の下部の製品 搬送路 (図示略) の途中に配さ れ良品と不良品と を振り 分けるための シ ユ ー.タ (図示略) が良品搬送側に切り換 え られ、 これによ り、 今回成形サ イ ク ルで得た製品が良 品収納ス ペー ス に搬送される。 一方、 いずれかの成形プ ロ セ ス パ ラ メ 一夕値が許容範囲か 逸脱 してお り 、 成形 不良を来したおそれがある と判別する と 、 C P じ 2 2 は 不良信号を発生する。 こ の不良信号に じ て、 ヽ' C装置 2 0 の制御下でシ ュ - タが不良品捣送側に切り換えられ て、 製品が不良品収納ス ペ ー ス に搬送される。 そ して、 C P U 2 2 は、 次の製品に関連する計量処理 (第 2図の ステ ッ プ S 5 ) を開始する。 [0028] 今回成形サイ ク ルに関する補助的な製品良否判別にお ける ステ ッ プ S 4 0 1 でフ ラ グ F 0 の値力 s 「 1 」 である と判別する と、 '今回の成形サィ ク ルに関連して外気温に 基づく補助的な製品良否判別を行うべく 、 P M C用 C P U 2 2 は、 外気温セ ンサ 9 のアナ ロ グ出力に対応し実際 の外気温 T O を表す AZ D変換器 1 2 の出力デー タを入 力回路 3 2及び B A C 2 3 を介 して読み取り (ス テップ S 4 0 2 ) 、 外気温 T 0 がその下限値 T 0L以上であるか 否かを判別する (ステ ッ プ S 4 0 3 ) 。 ステ ッ プ S 4 0 3 での判別結果が肯定であれば、 C P U 2 2 は、 外気温 T O が上限値 T OH以下であるか否かを判別する ( ステツ ブ S 4 0 4 〉 。 ス テ ッ プ S 4 0 3又は S 4 0 4 での判別 結果が否定で、 従って、 外気温が許容範囲から逸脱して いれば、 成形不良が生じているおそれがあるので、 不良 信号を送出 し (ステ ッ プ S 4 1 4 ) 、 今回成形サ ィ クル に関する第 3 図の処理を終了する。 不良 ί言号が送出され る と、 通常の製品良否判別で不良 ί言号が発生した場台と 同様に、 今回成形サイ ク ルで得た製品が不良品収納スぺ ー ス に搬送される。 [0029] —方、 ス テ ッ プ S 4 0 3及び S 4 0 での判別結果の 双方が肯定で、 従って、 外気温が許容範图内に入ってい れば、.? P M C用 C P U 2 2 は、 .フ ラ グ F ί) の値が 「 1 ― であるか否かを判別する ( ス テ ッ プ S · 0 δ ) c ステ ツ ブ S 4 0 5 での判別結果が否定であれば、 上記ス テッ プ S 4 0 9 に移行する。 ス テ ッ プ S 4 0 5 での判別結果が 肯定であれば、 金型表面温度に基づく補助的な製品良否 判別を行うべ く、 C P U 2 2 は、 金型温度セ ンサ 8のァ ナロ グ出力に対応し実際金型表面温度 T D を表す AZD 変換器 1 1 の出力デー タを入力回路 3 2 及び B A C 2 3 を介して読み取り ( ス テ ッ プ S 4 0 6 ) 、 金型表面温度 T D がその下限値 T DL以上であるか否かを判別する (ス テ ツ プ S 4 0 7 〉 。 ス テ ッ プ S 4 0 7 での判別結果が肯 定であれば、 C P U 2 2 は、 金型表面温度 T D が上限値 T DH以下であるか否かを判別する ( ス テ ッ プ S 4 0 8 ) 。 ス テ ッ プ S 4 0 7又は S 4 0 8 での判別結果が否定で、 従って、 金型表面温度が許容範囲から逸脱していれば、 成形不良が生 じているおそれがあるので、 不良信号を送 出し ( ス テ ッ プ S 4 1 4 ) 、 今回成形サ イ ク ルに関する 第 3 図の処理を終了する。 [0030] ス テ ッ プ S 4 0 7 及び S 4 0 8 での判別結果の双方が 肯定で、 従って、 金型表面温度が許容範囲内に入ってい れば、 C P U 2 2 はフ ラ グ F ft' の値が Γ 1 — ' であるか否 かを判別する ( ス テ ッ プ S 4 0 9 ) c ス テ ッ プ S 4 0 9 での判別結果が否定であれば、 上記ス テ ッ プ S 4 1 3 に 移行する。 ス テ ッ プ S 4 0 9 での判別結 ¾が肯定で、 従 つて、 風速に基づく 補助的な製品良否判别を行う べく、 C P U 2 2 は、 風速セ ンサ 1 0 のアナ ロ グ出力に対応し 実際風速 WV を表す A Z D変換器 1 3 の出力デー タを入 力回路 3 2及び B A C 2 3 を介 して読み取り ( ス テ ッ プ S 4 1 0 ) 、 風速 W V がその下限値 W V L以上であるか否 かを判別する (ス テ ッ プ S 4 1 1 ) 。 ス テ ッ プ S 4 1 1 での判別結果が肯定であれば、 C P U 2 2 は、 風速 W V が上限値 W V H以下であるか否かを判别する ( ス テ ッ プ S 4 1 2 ) 。 ス テ ッ プ S 4 1 1 又は S 4 1 2 での判別結果 が否定で、 従って、 風速が許容範囲から逸脱していれば、 成形不良が生じているおそれがあるので、 不良信号を送 出し ( ス テ ッ プ S 4 1 ) 、 今回成形サ イ ク ルに関する 第 3 図の処理を終了 る。 [0031] ス テ ッ プ S 1 1 及び S 4 1 2での判别結果の双方が 肯定で、 従って、 風速が許容範囲内に入っていれば、 外 気温, 金型表面温度及び風速の全てが許容 IS囲に入って いる と判別される。 この場合は、 上述の手順で行われる 補助的な製品良否判別に加えて、 通常の製品良否判別が 行われる ( ス テ ッ プ S 4 1 3 ) 。 そ して、 通常の製品良 否判别結果に応じて、 今回成形サイ ク ルで得た製品が上 述のよ う に良品収納ス ペー ス又は不良品収納ス ペ ー スに 搬送される。 [0032] 本発明は上記実施例に限定されず、 種々 の変形が可能 である。 例えば、 湿度が大き く 変化し得る運転環境下で 射出成形機が運転される場台に、 第 1 図に破線で示す湿 度セ ンサ 1 4 及び A Z D変換器 1 5 を '、、て、 射出成形 機の周囲の湿度に基づいて上述と同様の補助的な製品良 否判別を行つ ても良い。
权利要求:
Claims 請 求 の 範 囲 1 . 製品の良否に関与する射出成形機の運転環境を直接 表す運転パ ラ メ — 夕 の値を検出する工程 ( a ) と、 検 出した運転パラ メ ー タ値が許容範囲から逸脱したとき に成形不良が生じたと判別する工程 ( b ) とを備える 射出成形機における製品良否判別方法。 2 . 前記運耘パ ラ メ ー タ は、 射出成形機の金型の表面温 度, 射出成形機の周囲の温度, 射出成形機の周囲の風 速及び射出成形機の周囲の湿度のいずれか一つである 請求の範囲第 1 項記載の製品良否判別方法。 3 . 前記工程 ( a ) において、 複数の運転バラ メ ータの うちの一つを予め選択し、 前記予め選択した一つの運 転パラ メ ー タ の値を検出する請求の範囲第 1 項記載の 製品良否判別方法。 4 . 前記複数の運転パ ラ メ ー タ は、 射出成形機の金型の 表面温度, 射出成形機の周囲の温度, 射出成形檨の周 囲の風速及び射出成形機の周囲の湿度のう ちの少なく と も 2つを含む請求の範囲第 3項記載の製品良否判別 方法。 5 . 前記工程 ( a ) において複数の運転バラ メ ー タ の値 を検出し、 前記工程 ( b ) に おいて検出した複数の運 転パラ メ 一 タの一つが許容範囲から逸脱 たと き に成 形不良が生 じたと判別する請求の範囲第 1 項記載の製 品良否判別方法。 6 . 前記運転パ ラ メ ー タ は、 射出成形機の金型の表面温 度, 射出成形機の周囲の温度, 射出成形機の周囲の風 速及び射出成形機の周囲の湿度の少な く と も 2 つを含 む請求の範囲第 5項記載の製品良否判別方法。 . 前記工程 ( a ) において、 前記複数の運転パラメ一 夕のう ちの少な く と も 2つを予め選択し、 前記予め選 択した少な く と も 2 つの運転パラ メ — タ の各々 の値を 検出する請求の範囲第 5項記載の製品良否判別方法。
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同族专利:
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引用文献:
公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
法律状态:
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