TWI663043B - 射出成型機之成品品質線上即時監測方法 - Google Patents

Abstract

一種射出成型機之成品品質線上即時監測方法，該射出成型機包括複數機台大柱、一固設於所述機台大柱一端的固定模板，及一能沿所述機台大柱滑移而相對於該固定模板接合與分離的移動模板。該成品品質線上即時監測方法包含一安裝步驟、一量測步驟，及一判斷步驟。該安裝步驟是設置至少一個應變感測器於任一機台大柱上。該量測步驟是以該應變感測器量測該機台大柱的鎖模力，並獲得一鎖模力監測曲線。該判斷步驟是由該鎖模力監測曲線判斷是否產生鎖模力增量，由該鎖模力增量值即時判斷成品之品質，該鎖模力增量值與該成品品質成正相關。

Description

射出成型機之成品品質線上即時監測方法

本發明是有關於一種品質監測方法，特別是指一種射出成型機之成品品質線上即時監測方法。

射出成型技術發展迄今已超過百年歷史，在高分子材料加工是相當重要且受歡迎的量產技術之一，由於射出成型具備高效率、高精度及可生產複雜幾何外型之優異成型特性，因此日常生活周遭有許多用品皆透過射出成型進行生產，如：電子用品、運動用品、汽機車零組件、生醫用品及光學鏡片等。

由於現今對射出成型品質要求日趨嚴謹，因此線上射出成型品質預測技術與即時回饋控制技術在射出成型技術發展已成重要議題，目前就全電式射出成型機而言，其機構運動控制已相當精準，然而以精密射出成型技術之要求，精確的機台運動控制仍無法有效克服及改善射出成品品質因熔膠品質變異所導致異常，其原因乃熔膠品質難以進行線上即時監控，而影響熔膠品質之因素相當多，包含：塑料本質變異、塑化參數設計、射出成型參數設定及機台運型特性等，當熔膠品質發生變異時即影響射出成品品質。

然而，精準的機器控制僅能確保製程參數運行的穩定性、重現性及即時的機台響應，並未能改善因熔膠品質差異所導致射出成品品質之異常。

此外，目前針對射出成型成品品質僅能以視覺檢測技術進行幾何外型及表面缺陷檢測，對成品內在 本質物性並無法有效透過相關檢測儀器進行線上即時監測，因此當射出成品品質產生異常時往往造成大量人力、物力及時間浪費，而無法在線上即時監測發現射出成型品質異常。

因此，本發明之目的，即在提供一種能在線上即時監測發現射出成型品質異常的射出成型機之成品品質線上即時監測方法。

本發明射出成型機之成品品質線上即時監測方法，該射出成型機包括複數間隔設置的機台大柱、一固設於所述機台大柱一端的固定模板、一伸置於該固定模板內且用以填裝塑料之料管、一用以擠壓該料管內之塑料的螺桿，及一能沿所述機台大柱滑移而相對於該固定模板接合與分離的移動模板。該成品品質線上即時監測方法包含一安裝步驟、一量測步驟，及一判斷步驟。該安裝步驟是設置至少一個應變感測器於任一機台大柱上。該量測步驟是以該應變感測器量測該機台大柱的鎖模力，並獲得一鎖模力監測曲線。該判斷步驟是由該鎖模力監測曲線判斷是否產生鎖模力增量，由該鎖模力增量值即時判斷成品之品質，其中，該鎖模力增量值與該成品之品質成正相關。

本發明的另一技術手段，是在於該判斷步驟中，該成品之品質係指該成品之重量。

本發明的又一技術手段，是在於該判斷步驟中，該鎖模力增量值與該料管內之塑料加熱後形成之熔膠的本質變化具有相關性，而能經由熔膠本質的變化即時判斷成品之品質。

本發明之有益功效在於，利用設置於該機台大柱上的應變感測器，除了可以監測生產歷程的鎖模力 變化以外，同時還可作為射出成品品質監測指標，而能即時發現射出成品之品質異常而進行處理。

11‧‧‧機台大柱

12‧‧‧固定模板

13‧‧‧料管

14‧‧‧射嘴

15‧‧‧螺桿

16‧‧‧移動模板

2‧‧‧應變感測器

3‧‧‧壓力感測器

圖1是一示意圖，說明本發明射出成型機之成品品質線上即時監測方法的一較佳實施例中，一曲肘式射出成型機的局部結構；圖2是一曲線圖，說明該較佳實施例中，單一成型週期機台大柱鎖模力量測曲線圖；圖3是一示意圖，說明該較佳實施例中，各式感測器的安裝位置以及成品厚度量測位置；圖4是一曲線圖，說明各塑化參數連續射出之成品平均重量與成品平均厚度曲線趨勢；圖5是一曲線圖，說明不同料管溫度設定之壓力峰值與成品品質關係圖；圖6是一曲線圖，說明不同料管溫度設定之黏度指標與成品品質關係圖；圖7是一曲線圖，說明不同料管溫度設定之能量指標與成品品質關係圖；圖8是一曲線圖，說明不同料管溫度設定之(a)鎖模力增量指標，及(b)計量時間變化；圖9是一曲線圖，說明不同背壓設定之壓力峰值與成品品質關係圖；圖10是一曲線圖，說明不同背壓設定之黏度指標與成品品質關係圖；圖11是一曲線圖，說明不同背壓設定之能量指標與成品品質關係圖；圖12是一曲線圖，說明不同背壓設定之(a)鎖模力增量指標，及(b)計量時間變化； 圖13是一曲線圖，說明不同螺桿轉速設定之壓力峰值與成品品質關係圖；圖14是一曲線圖，說明不同螺桿轉速設定之黏度指標與成品品質關係圖；圖15是一曲線圖，說明不同螺桿轉速設定之能量指標與成品品質關係圖；圖16是一曲線圖，說明不同螺桿轉速設定之(a)鎖模力增量指標，及(b)計量時間變化；圖17是一柱狀圖，說明熔膠品質擾動實驗之鎖模力增量與成品品質的相關性分析結果；圖18是一柱狀圖，說明料管溫度設定各熔膠品質指標對成品品質的相關性分析結果；圖19是一柱狀圖，說明背壓設定各熔膠品質指標對成品品質的相關性分析結果；圖20是一柱狀圖，說明螺桿轉速設定各熔膠品質指標對成品品質的相關性分析結果；圖21是一曲線圖，說明連續成型混料實驗鎖模力增量指標與成品重量品質關係圖；圖22是一曲線圖，說明連續成型混料實驗壓力峰值指標與成品重量品質關係圖；圖23是一曲線圖，說明連續成型混料實驗黏度指標與成品重量品質關係圖；圖24是一曲線圖，說明連續成型混料實驗能量指標與成品重量品質關係圖；圖25是一柱狀圖，說明連續成型混料實驗各指標對成品重量品質相關性分析；及圖26是一曲線圖，說明單支鎖模力增量、總鎖模力增量及成品重量曲線的變動趨勢。

有關本發明之相關申請專利特色與技術內容，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

本發明射出成型機之成品品質線上即時監測方法的較佳實施例，是應用於曲肘式的射出成型機，如圖1所示，該射出成型機包括複數間隔設置的機台大柱11、一固設於所述機台大柱11一端的固定模板12、一伸置於該固定模板12內且用以填裝塑料之料管13、一位於料管13前方之射嘴14、一用以擠壓該料管13內之塑料的螺桿15，及一能沿所述機台大柱11滑移而相對於該固定模板12接合與分離的移動模板16。

該成品品質線上即時監測方法包含一安裝步驟、一量測步驟，及一判斷步驟。該安裝步驟是設置至少一個應變感測器2於任一機台大柱11上。於本實施例中，是在所有的機台大柱11上各安裝有一應變感測器2，且每一應變感測器2的安裝位置，是距離該固定模板12大約1.5倍以上機台大柱11之直徑的位置。

該量測步驟是以該應變感測器2量測該機台大柱11的鎖模力，並獲得一鎖模力監測曲線。該判斷步驟是由該鎖模力監測曲線判斷是否產生鎖模力增量，由該鎖模力增量值即時判斷成品之品質，其中，該鎖模力增量值與該成品之品質成正相關。更進一步地說，於該判斷步驟中，該鎖模力增量值與該料管13內之塑料加熱後形成之熔膠的本質變化具有相關性，而能經由熔膠本質的變化即時判斷成品之品質。

詳細來說，本發明於射出成型過程以機台大柱11延伸量曲線特徵為基礎發展線上射出成型成品品質監測技術，並整合熔膠品質監測技術以探討熔膠本質變化對射出成品品質影響性。由於高分子熔膠為非牛頓流體 並具黏性及可壓縮性，因此熔膠充填過程必須透過螺桿15擠壓並使其依序流經射嘴14(nozzle)、流道系統(runner system)、澆口(gate)並充填模穴(cavity)。其中，壓力峰值指標所代表之物理現象即熔膠在充填至保壓階段(from filling to packing)所需作用於熔膠推動之最大壓力值P _peak 。另外，由於黏度代表熔膠流動之難易程度，當黏度大則反映熔膠充填阻力越大，必須驅動其流動之壓力也越大，因此熔膠在流動過程之黏度本質可定義為黏度品質指標。

相似地，當熔膠黏度越大，驅動其流動所需壓力越大，所消耗的能量亦越大，即螺桿15作用於熔膠所需作的功就越大，因此就能量觀點而言，在料管13內由螺桿15推動熔膠所產生之壓力歷程變化與螺桿15截面積並透過與螺桿15運動行程進行數值積分可得能量指標。在上述所提壓力峰值指標、黏度品質指標及能量指標皆與熔膠有關，因此屬熔膠品質特性，在本發明將用於探討熔膠本質變化與成品品質相關性。要特別說明的是，關於壓力峰值指標、黏度品質指標及能量指標之定義，已揭露於發明人先前所提出之第107104377號專利申請案中，於此不再贅述。

由於熔膠在射出過程會在模穴產生相當大壓力，射出成型機必須提供足夠鎖模力使模具不至於因模穴壓力過大使模具被撐開並導致成品產生毛邊。就曲肘式射出成型機而言，鎖模力的產生來自於機台大柱11延伸變形之彈性回復力，因此在機台大柱11的表面安裝應變感測器2以量測機台大柱11的應變量即可求得鎖模力大小。

在塑料充填至保壓階段，當熔膠充滿模穴後會產生壓縮行為並使模穴壓力瞬間增加導致模具發生撐模效應，並反映在量測所得鎖模力監測曲線，如圖2所示，圖中可清楚發現在射出至保壓過程鎖模力有一顯著增加特徵，稱之為鎖模力增量(clamping force increment, F _Σ,increment )，本發明即以此特徵探討與成品品質之相關性並發展線上射出成品品質監測方法。

另外，本發明亦透過鎖模力增量特徵及相關熔膠品質指標探討熔膠品質變異對成品品質影響，因此透過相關性分析討論塑化參數對熔膠品質及成品品質之影響，並比較關連性強弱。一般相關性分析以r表示兩物理量x及y之關連性強度，如下所示：

相關性係數的變化範圍為1r-1之間，r>0為正相關，r<0為負相關，數值大小為相關性強弱，當r0.7為強相關，0.7>r0.3為中相關；r<0.3為弱相關。

本發明以現有射出機及感測技術為基礎，在射出成型製程發展線上射出成型成品品質監測方法，實驗全程使用日本發那科株式會社所製造100噸全電式射出型機，機台基本規格如表1所示，實驗塑料使用CHI-MEI所生產PA-756及PA-756H等兩型號不同之ABS，材料建議成型參數如表2所示。

本發明透過各種感測器以收集相關成型歷程資訊並作成品品質計算，因此在射嘴14及模穴安裝壓力感測器。此外，當熔膠品質產生變異時預期對射出成型製品產生不同程度影響並反映不同程度之撐模效應，故在射出成型機之機台大柱11安裝應變感測器2以監測射出成型過程大柱延伸量變化，整體量測系統及實驗所用感測器如圖1及表3所示，感測器安裝位置如圖3所示，包含兩個安裝在模穴之壓力感測器3(cavity pressure sensor,CPa-CP_b)及四個安裝在機台大柱11之應變感測器2(tie-bar strain sensor,SGa-SG_d)，而射出成品的品質可以是成品重量、成品幾何尺寸、成品翹曲量、成品機械強度等，本發明所探討之射出成品品質以成品重量及厚度為主，其中成品厚度量測位置在圖3中A1、A2、B1、B2位置。

要特別說明的是，於圖3中，數字0、20.5、40、75、100為模具之規格，並非元件之編號。

由於熔膠塑化品質在成型過程會影響射出成品品質，本發明以塑化階段預期對熔膠塑化品質影響之三個製程參數進行探討，包含：料管溫度、背壓及螺桿轉速，並以相關熔膠品質指標探討塑化熔膠品質變異對射出成品品質影響性。本發明選擇成品重量及厚度為討論重點並定義為成品品質，因此先就成品重量及成品厚度之相關性進行探討，圖4為各塑化參數連續射出之成品平均重量與成品平均厚度曲線趨勢圖，透過相關性分析可知兩者間之相關性最高可達0.99，因此本發明將透過成品重量進行後續成品品質討論。

首先針對料管溫度對熔膠塑化品質的影響進行試驗。在熔膠擾動實驗中，塑料皆使用PA756。變動料管溫度設定實驗之參數如表4所示。

當料管溫度設定上升時，比容增加，熔膠單位體積質量減少，故熔膠塑化完成之初始黏度預期降低並增加流動性。由於熔膠在射出充填階段是一定體積流率，當溫度上升時充填相同體積進入模穴，所得質量較低，故在熔膠充填過程所需驅動之壓力差及能量較小，因此在系統及射嘴監測所得壓力峰值、黏度指標及能量指標皆隨料溫增加而降低，如圖5至圖7各圖中之(a)圖所示，其中壓 力峰值分別在系統及射嘴處變化為22MPa及14MPa，發生時間接近射切保時刻(即充填結束前)，然而當熔膠溫度上升時，澆口凝固時間隨之延長，且熔膠可壓縮性亦隨之增加，故在保壓階段有更多熔膠充填進入模穴以補償體積收縮，使模穴壓力曲線之壓力峰值發生在保壓階段並隨之增加，進而造成成品重量品質顯著提升約0.09g，因此在模穴監測所得所有指標皆隨熔膠溫度上升而增加，如圖5至圖7各圖中之(b)圖所示。

如觀察鎖模力增量變化，可發現其隨著料溫升高而增加，且發展趨勢與成品重量品質相同如圖8(a)所示，其原因乃當料溫增加時，在保壓階段有更多熔膠充填進入模穴以補償模穴熔膠體積收縮，造成模穴壓力顯著增加並產生更大的撐模效應，進而反映在顯著的鎖模力增量特徵，因此與成品重量品質趨勢相同。另觀察計量時間變化，可以發現當料管溫度變化時，熔膠比容雖會產生變化，但因背壓設定及螺桿轉速為定值，故塑化階段螺桿後退阻力相同，因此計量時間略為增加約0.06秒，並未顯著變化，如圖8(b)所示。

接著針對背壓對熔膠塑化品質的影響進行試驗。變動塑化背壓設定實驗之參數如表5所示。

以高分子材料之PVT性質而言，當壓力增加時會使比容降低，密度增加，熔膠單位體積質量是增加 的，故當背壓增加時預期會使熔膠黏度增加並降低流動性，在定體積流率之熔膠充填階段，當背壓增加時，充填相同體積進入模穴之質量增加，因此所需驅動熔膠充填流動之壓力差及能量相對提升並導致在系統及射嘴監測所得壓力峰值、黏度指標及能量指標皆隨背壓增加而上升，如圖9至圖11中各圖之(a)所示，其中壓力峰值分別在系統及射嘴處變化為9MPa及8MPa，發生時刻接近射切保時間點，此一現象與前一實驗不謀而合。

就模穴位置而言，雖然料溫相同，澆口凝固時間預期相同，故就不同背壓設定比較，於保壓階段能夠補償體積收縮之熔膠量相同，但由於充填階段熔膠密度及黏度因背壓增加而上升，因此流進模穴之熔膠質量增加，故監測所得壓力峰值、黏度指標及能量指標皆隨之增加，成品重量品質亦隨之略為增加約0.03g，如圖9至圖11中各圖之(b)所示；如觀察鎖模力增量變化可發現其隨著背壓升高而增加，且發展趨勢與成品重量品質相同如，圖12(a)所示，因為在熔膠充填模穴過程，充填進入模穴之熔膠質量隨著背壓增加而增加，故更大的撐模效應反映在較大之大柱延伸量並造成鎖模力增量增加，此結果與上一實驗吻合。另觀察計量時間變化，可以發現當背壓增加時，因塑化階段熔膠後退阻力增加，故計量時間顯著增加約1.1秒，如圖12(b)所示。

接下來再針對螺桿轉速對熔膠塑化品質的影響進行試驗。變動螺桿轉速設定實驗之參數如表6所示。當螺桿轉速增加時，預期使熔膠在塑化階段承受較大剪切效應，由於熱塑性高分子材料具有剪切致稀行為，故熔膠黏度隨著剪切率提升而降低，平均料溫預期上升，但塑化時間隨之顯著縮短，換而言之，當塑化螺桿旋轉後退過程使越前端熔膠承受剪切效應影響時間越短並導致溫升不明顯，對熔膠品質僅產生些微影響，因此在系統及射嘴監測 所得壓力峰值、黏度指標及能量指標隨著螺桿轉速增加皆些微降低而已，如圖13至圖15之中各圖之(a)所示，其中壓力峰值分別在系統及射嘴處變化僅4MPa及3MPa，代表當螺桿轉速增加時，僅使熔膠平均溫度微幅上升，故黏度些微降低，使熔膠充填所需壓力差及能量略微降低。

就模穴壓力而言，相關監測指標僅隨螺桿轉速增加而微幅上升，而成品重量品質亦僅微幅增加約0.01g，如圖13至圖15之中各圖之(b)所示，因為熔膠溫度並未顯著增加使保壓階段可補償模穴之熔膠量有限；就鎖模力增量變化而言，因成品重量品質僅微幅增加，故鎖模力增量亦僅微幅上升，如圖16(a)所示，而計量時間隨螺桿轉速增加而顯著縮短約6.2秒，如圖16(b)所示。

根據前述實驗結果可以理解塑化階段之料管溫度、背壓及螺桿轉速等三個主要參數設定對熔膠初始品質影響性，並透過曲線變化可清楚觀察熔膠品質變異確實對成品重量品質有不同程度影響性，然而成品品質監測指標、熔膠品質監測指標等兩者對成品重量品質之關聯性尚未釐清，故接下來的內容將針對不同感測位置探討相關品質指標與成品品質相關性。

鎖模力增量特徵之成品品質指標在三種不同熔膠品質擾動實驗皆與成品重量及厚度呈現強正相關性，如圖17所示，由於鎖模力增量特徵發生在模穴產生撐模 現象當下，此時熔膠充滿模穴並產生壓縮而導致撐模效應，模穴壓力達到最大值，而撐模效應亦實際造成不同程度之鎖模力增量特徵，因此在料管溫度及背壓實驗可得相關性係數介於0.96~0.99，故相當強烈；相對而言，雖在螺桿轉速實驗所得相關性係數介於0.76~0.89，並無如另兩者高，推測因成品重量變化不大所致，但也在強相關性以上。因此當成品重量與厚度產生變異時，可透過鎖模力增量特徵即時察覺(detecting)，故作為線上射出成品品質監測指標具可行性及產業實用性。

更深入探討熔膠品質與成品品質相關性，在不同感測位置觀察熔膠品質指標與成品重量品質間之相關性皆相當強烈，然而，就料管溫度設定對成品品質影響而言，料管溫度增加使熔膠初始黏度降低，因此熔膠流動性增加，所需驅動熔膠流動之壓力及能量下降，此外，因澆口凝固時間亦隨之增長導致保壓階段有更多熔膠可充填模穴而使成品重量及厚度皆增加，故壓力峰值、熔膠黏度指標及能量指標與成品品質之相關性在系統及射嘴處為-0.95~-1，在模穴處為0.99~1，如圖18所示，相關性係數皆強烈。

就背壓設定對成品品質影響而言，背壓的增加使熔膠初始黏度及密度增加，所需驅動熔膠流動之壓力及能量增加，故在相同流動時間中，充填模穴之熔膠質量是增加的，使成品重量及厚度皆增加，故壓力峰值、熔膠黏度指標及能量指標與成品品質間相關性在系統、射嘴及模穴為0.92~1，皆呈現正強相關，如圖19所示。

就螺桿轉速設定對成品品質影響而言，螺桿轉速的增加使熔膠初始平均溫度略為提升，熔膠黏度略為降低，故對熔膠品質影響不甚顯著，導致成品重量雖略為增加，但因變化趨勢並不明顯，因此壓力峰值、熔膠黏度指標及能量指標與成品品質之相關性係數在系統及射嘴 處為-0.61~-0.77，呈現負中強相關，在模穴為0.73~0.99呈現正中強相關，如圖20所示。

綜合上述討論，在系統及射嘴之熔膠品質指標因與初始熔膠黏度變異具一致性，故可實際反映初始熔膠狀態，非成品品質狀態。相對而言，在模穴位置之熔膠品質指標因與成品品質變異具一致性，故可實際反映成品品質狀態而非熔膠品質狀態。此外，鎖模力增量特徵皆與成品品質狀態具一致性，故可實際作為線上射出成型成品品質監測指標。

由前述實驗可清楚理解塑化參數對熔膠品質及成品品質影響性，並透過鎖模力增量特徵成功監測射出成品品質，接下來更進一步應用兩種不同成型品質擾動方式以驗證線上射出成型品質監測方法之可行性。

以下實驗透過混料方式觀察當熔膠品質產生變異對成品品質影響性是否可正確反映在鎖模力增量特徵，以達線上射出成品品質監測目的，因此實驗採用兩種型號之ABS進行實驗，並在入料前預先混合，實驗過程先以100%重量比例PA756開始射出，並依序每組增加20%重量比例的PA756H直到第六組時完全替換為100% PA756H，每組塑料約為800g，實驗製程參數如表7所示，其中V/P位置設定為15mm。

實驗結果顯示，因PA756H黏度較低，熔膠流動性較佳，故在相同製程條件下，射出成品重量隨著熔膠黏度降低而增加，因此當混料比例增加時，成品重量隨之增加，並且成功反映在總鎖模力增量及單支鎖模力增量表現，其成品品質監測指標及成品重量品質兩者趨勢皆相同，如圖21所示。

透過系統及射嘴位置觀察壓力峰值、黏度指標及能量指標，其熔膠品質指標表現皆可成功反映初始熔膠品質隨混料比例變異而產生變化，且發展趨勢與成品品質恰好相反，因此在系統及射嘴處監測所得熔膠品質指標變化所反映特徵為熔膠初始品質特徵而非成品品質，相對地，在模穴位置觀察所得所有熔膠品質指標表現皆可成功反映不同混料比例所造成成品品質變化，且發展趨勢與成品品質恰好相同，因此在模穴位置監測所得熔膠品質指標變化所反映特徵為成品最終品質特徵，並與鎖模力增量特徵之成品品質指標發展趨勢相同，如圖22至圖24所示，而各品質指標相對於成品重量特徵之相關性如圖25所示，並可清楚發現鎖模力增量成品品質指標與成品重量品質間之相關性相當強烈，故透過本實驗證實具可行性及實用性，而熔膠品質指標除能量指標略低一些，但基本上與成品重量品質間皆呈現強相關性，因此可用以加以判別初始熔膠品質對成品品質影響性。

另外，以下實驗以V/P位置設定為15mm為基準進行連續實驗，並於5的倍數模次(如：第5、10、15...模次)變動V/P位置設定值成型1模次後隨即改回基準值，藉此觀察成品品質變異是否可正確反映在鎖模力增量特徵，以達線上射出成品品質監測目的，實驗製程參數如表7所示，變動V/P位置設定值原則亦如表中說明。

實驗結果如圖26所示，圖中可清楚發現單支鎖模力增量、總鎖模力增量及成品重量曲線的變動趨勢 具有一致性，當V/P位置設定為15mm時，總鎖模力為約為544kN，總鎖模力增量平均值為3.010kN，全距為0.306kN，而成品重量平均值為4.815g，全距僅0.010g，因此成品品質變動程度相當微小，相對地，在改變不同的V/P位置設定值時可發現當變動量為0.2mm時，單支鎖模力增量、總鎖模力增量皆可產生反應並成功發掘成品品質變異，在其餘更大不同V/P位置設定值變動量皆可發現相同的實驗結果，因此透過本實驗再一次證明本發明所發展的線上射出成品品質監測方法對微幅成品品質變異可成功進行監測。

傳統射出成型成品品質是以線下量測為主，成品品質異常往往無法即時發覺，近年來因感測技術發展漸趨成熟，目前常見的射出成型品質監測技術大部分以模穴壓力曲線為基礎，然而在實際產業應用因每副模具皆須安裝模穴壓力感測器，除造成模具成本提升以外，實用性及便利性皆使其無法普遍使用。由於熔膠品質變異會造成成品品質變化並反映在不同程度的鎖模力增量表現上，因此本發明成功以鎖模力曲線特徵為基礎發展線上射出成型成品品質監測方法，並透過相關熔膠品質監測指標探討熔膠品質變異對成品品質影響性以驗證成品品質監測方法可行性。

綜上所述，熔膠品質變異會影響射出成品品質並反映在不同程度鎖模力增量表示，而鎖模力增量特徵發展趨勢與成品重量品質變化相同，相關性為0.96，故可成功進行線上射出成品品質監測。而在驗證實驗皆可成功發現無論是熔膠品質產生變異或製程參數運行穩定性產生微幅變化皆會使成品品質產生變異，而透過鎖模力增量特徵皆成功監測成品品質的變異，本發明利用設置於該機台大柱上的應變感測器，除了可以監測生產歷程的鎖模力變化以外，同時還可作為射出成品品質監測指標，而能於 線上即時發現射出成品之品質異常而進行處理，故確實可以達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

Claims (2)

1. 一種射出成型機之成品品質線上即時監測方法，該射出成型機包括複數間隔設置的機台大柱、一固設於所述機台大柱一端的固定模板、一伸置於該固定模板內且用以填裝塑料之料管、一用以擠壓該料管內之塑料的螺桿，及一能沿所述機台大柱滑移而相對於該固定模板接合與分離的移動模板，該成品品質即時監測方法包含以下步驟：一安裝步驟，設置至少一個應變感測器於任一機台大柱上；一量測步驟，以該應變感測器量測該機台大柱的鎖模力，並獲得一鎖模力監測曲線；及一判斷步驟，由該鎖模力監測曲線判斷是否產生鎖模力增量，由該鎖模力增量值即時判斷成品之品質，其中，該鎖模力增量值與該成品之品質成正相關，而該成品之品質係指該成品之重量。
2. 依據申請專利範圍第1項所述射出成型機之成品品質線上即時監測方法，其中，於該判斷步驟中，該鎖模力增量值與該料管內之塑料加熱後形成之熔膠的本質變化具有相關性，而能經由熔膠本質的變化即時判斷成品之品質。