DE102016010050B4

DE102016010050B4 - Spritzgießsystem

Info

Publication number: DE102016010050B4
Application number: DE102016010050.8A
Authority: DE
Inventors: Tatsuhiro Uchiyama; Yuusuke Imai
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2015-08-26
Filing date: 2016-08-19
Publication date: 2020-04-16
Anticipated expiration: 2036-08-20
Also published as: US20170057135A1; US10328621B2; CN106476210B; JP2017042982A; JP6250899B2; DE102016010050A1; CN106476210A

Abstract

Spritzgießsystem, umfassend:
eine Spritzgießmaschine (10);
ein Mittel zum Erfassen physikalischer Größen (32a, 32b), um eine physikalische Größe bezüglich des Spritzgießens zu erfassen;
ein Mittel zum Erfassen von Formteilbildern (20), um ein Bild des Formteils (16) zu erfassen, das durch die Spritzgießmaschine (10) hergestellt wird;
ein Mittel zum Einstellen einer Bildkompressionsrate (36), das konfiguriert ist, um wenigstens drei Stufen für eine Kompressionsrate des Bildes basierend auf einem Wert der Standardabweichung (σ) der physikalischen Größe, die von dem Mittel zum Erfassen physikalischer Größen (32a, 32b) erfasst wird, zu erzielen; und
ein Speichermittel (40), das konfiguriert ist, um das Bild des Formteils (16) gemäß der Kompressionsrate, die durch das Mittel zum Einstellen einer Bildkompressionsrate (36) erzielt wird, zu komprimieren und zu speichern.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Spritzgießsystem.
Beschreibung der verwandten Technik
Bei einem bekannten Verfahren zum Bestimmen der (fehlerhaften oder fehlerfreien) Qualität von Formteilen beim Formen durch eine Spritzgießmaschine werden physikalische Größen bezüglich des Formens während des Formens direkt oder indirekt gemessen. Bei dem Verfahren zum direkten Messen werden die physikalischen Größen der Formteile, wie etwa Masse und Größe der Formteile, gemessen. Bei dem Verfahren zum indirekten Messen werden physikalische Größen, wie etwa Druck (Harzdruck usw.), Position (Position der Einspritzschnecke usw.), Geschwindigkeit (Geschwindigkeit der Einspritzschnecke usw.) und Temperatur (Temperatur des Spritzzylinders und des Formwerkzeugs usw.) gemessen. Es ist ebenfalls bekannt, dass Bilder der Formteile durch ein Bilderfassungsmittel, wie etwa eine Kamera, erfasst werden und in einem Speichermittel gespeichert werden.
Für die Erfassung von Formteilbildern offenbart die japanische Offenlegungsschrift JP 2006- 175 619 A eine Technik, die Messwerte bereitstellt, die von einem Detektor detektiert werden, der an einer Formmaschine angebracht ist, und eine Bildaufnahmevorrichtung, die konfiguriert ist, um Bilder von Formteilen zu erfassen, die durch die Formmaschine geformt werden. Falls die Messwerte, wenn die Formmaschine fehlerfreie Teile formt, innerhalb der Toleranzen liegen, werden gemäß dieser Technik die Messwerte und/oder Sollwerte und die Formteilbilder, die von der Bildaufnahmevorrichtung erfasst werden, in einer Datenbank gespeichert und angezeigt.
Grundsätzlich werden bei der Technik, die in der japanischen Offenlegungsschrift JP 2006- 175 619 A offenbart wird, Formteilbilddaten zur Rückverfolgbarkeit der Formteile gespeichert. Ein Bild eines Formteils wird während des Formens eines konformen Produkts zusammen mit Messwerten des Formteils aufgenommen, um den Grund des Fehlers genau zu untersuchen, falls ein hergestelltes Formteil selber oder ein Endprodukt, das dieses als konformes Produkt verwendet, einem Problem, wie etwa einem Fehler, unterliegt.
Somit wird ein Bild jedes geformten konformen Produkts aufgenommen, um die Qualitätskontrolle der Formteile zu erleichtern. Falls die Anzahl der Formzyklen zunimmt, geht man daher davon aus, dass die Kapazität eines Speichermittels zum Speichern der Formteilbilddaten die Zunahme abdeckt. Obwohl dieses Problem dadurch gelöst werden kann, dass die Speicherkapazität der Speichermittel je nach Bedarf erhöht wird, kann manchmal ein anderes Problem vorkommen, indem die Kosten der Speichermittel entsprechend zunehmen.
DE 44 02 779 A1 beschreibt ein Beobachtungssystem mit einer Videokamera, die Szeneninhalte und Szenenveränderungen erkennen kann. Relevante Bilder können dabei in der Kamera komprimiert werden.
JP 2012 - 027 834 A beschreibt eine Überwachungsvorrichtung und ein Überwachungssystem für eine Industrieanlage, wobei einzelne Bildbereich aus einem Bild extrahiert und gespeichert werden.
JP 2003 - 298 849 A beschreibt eine Bildkompressionsvorrichtung zur optimierten Speicherung von Bilddaten, wobei die Kompressionsrate vom verfügbaren Speicherplatz abhängig ist.
CN 1 424 854 A beschreibt eine Bildbearbeitungsvorrichtung und ein Bildbearbeitungsverfahren, wobei unterschiedliche Kompressionsraten für unterschiedliche Bildbereiche vorgesehen werden.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Entsprechend besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Spritzgießsystem bereitzustellen, das in der Lage ist, die Zunahme der Speicherkapazität eines Speichermittels zu unterdrücken, um ein effizientes Speichern der Bilddaten eines Formteils zu ermöglichen.
Ein Spritzgusssystem gemäß der vorliegenden Erfindung mit den Merkmalen des Patentanspruchs umfasst eine Spritzgießmaschine, ein Mittel zum Erfassen physikalischer Größen, um eine physikalische Größe bezüglich des Spritzgießens zu erfassen, ein Mittel zum Erfassen von Formteilbildern, um ein Bild des Formteils zu erfassen, das durch die Spritzgießmaschine hergestellt wird, ein Mittel zum Einstellen einer Bildkompressionsrate, das konfiguriert ist, um wenigstens drei Stufen für eine Kompressionsrate des Bildes basierend auf einem Wert der Standardabweichung der physikalischen Größe, die von dem Mittel zum Erfassen physikalischer Größen erfasst wird, zu erzielen, und ein Speichermittel, das konfiguriert ist, um das Bild des Formteils gemäß der Kompressionsrate, die durch das Mittel zum Einstellen einer Bildkompressionsrate erzielt wird, zu komprimieren und zu speichern.
Somit wird das Bild des Formteils komprimiert und gemäß der Kompressionsrate gespeichert, die basierend auf der physikalischen Größe erzielt wird, so dass eine Zunahme der Speicherkapazität des Speichermittels unterdrückt werden kann, um eine effiziente Speicherung der Bilddaten des Formteils zu ermöglichen.
Das Mittel zum Einstellen einer Bildkompressionsrate kann die Kompressionsrate des Bildes basierend auf den statistischen Daten der physikalischen Größe, die von dem Mittel zum Erfassen physikalischer Größen erzielt werden, erzielen.
Das Mittel zum Einstellen einer Bildkompressionsrate kann die Kompressionsrate des Bildes basierend auf der Differenz zwischen der erfassten physikalischen Größe und einem Durchschnitt der erfassten physikalischen Größe erzielen.
Das Spritzgießsystem kann einen voreingestellten Überwachungsbereich für die physikalische Größe umfassen, und das Mittel zum Einstellen der Bildkompressionsrate kann die Kompressionsrate des Bildes gemäß einer Kompressionsrate, die dem Überwachungsbereich für die physikalische Größe entsprechend eingestellt wird, erzielen.
Das Mittel zum Einstellen einer Bildkompressionsrate kann die Kompressionsrate des Bildes gemäß einer Kompressionsrate, die der Abweichung der physikalischen Größe entsprechend eingestellt ist, erzielen.
Somit geht man davon aus, dass die Kompressionsrate basierend auf den statistischen Daten der physikalischen Größe festgelegt wird. Falls der Mischanteil fehlerhafter Teile nahe an einem mittleren Wert beispielsweise auf Grund des Wertes der physikalischen Größe gering ist, ist die Bedeutung der Speicherung der Formteilbilddaten so gering, dass die Größe des Bildes durch Komprimieren reduziert wird. Falls die physikalische Größe von dem mittleren Wert abweicht, d.h. falls der Mischanteil fehlerhafter Teile hoch ist, können die Formteilbilddaten gespeichert werden, wobei ihre Auflösung bei der Bilderfassung bewahrt wird, ohne dass sie übermäßig komprimiert würden.
Entsprechend kann das Speichermittel die physikalische Größe bezüglich des Spritzgießens, die durch das Mittel zum Erfassen physikalischer Größen erfasst wird, und das Bild des Formteils, das gemäß der Kompressionsrate, die durch das Mittel zum Einstellen einer Bildkompressionsrate erzielt wird, komprimiert wird, speichern.
Somit werden die physikalische Größe und das Bild des Formteils entsprechend gespeichert, so dass die Beziehung zwischen der physikalischen Größe und den Bilddaten verdeutlicht werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Spritzgießsystem bereitgestellt werden, das in der Lage ist, eine Zunahme der Speicherkapazität eines Speichermittels zu unterdrücken, um ein effizientes Speichern von Bilddaten eines Formteils zu ermöglichen.
Figurenliste
Die obigen und andere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung der Ausführungsformen mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen hervorgehen. Es zeigen:

1 ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Spritzgießmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Spritzgießmaschine gemäß einer Änderung der vorliegenden Erfindung zeigt;
3A ein Diagramm, das ein Verfahren zum Erzielen von Kompressionsraten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt und zeigt, wie physikalische Größen normalerweise um einen Durchschnitt herum verteilt sind;
3B ein Diagramm, das zeigt, wie eine Kompressionsrate gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einzustellen ist; und
4 ein Diagramm, das ein Verfahren zum Erzielen von Kompressionsraten gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kompressionsrate der Bilddaten von Formteilen in Abhängigkeit von physikalischen Größen bezüglich des Spritzgießens geändert wird. Während sich die physikalischen Größen bezüglich des Spritzgießens in der Nähe der mittleren Werte von Toleranzen für die Qualitätsbestimmung bei den Formteilen ändern, ist das Risiko gering, dass sich fehlerhafte Teile mit den Formteilen vermischen, die während der Änderung geformt werden. Falls die physikalischen Größen zum Spritzgießen von den mittleren Werten abweichen, obwohl sie innerhalb der Toleranzbereiche liegen, steigt dagegen das Risiko des Vermischens mit fehlerhaften Teilen.
Falls somit die physikalischen Größen für das Spritzgießen von den mittleren Werten abweichen, wird die Auflösung der Bilddaten der Formteile zum Zeitpunkt der Bilderfassung bewahrt, um die Bilddaten nicht übermäßig zu komprimieren. Falls die physikalischen Größen nahe an den mittleren Werten liegen, ist jedoch das Risiko des Vermischens mit fehlerhaften Teilen so gering, dass die Kompressionsrate erhöht wird. Somit kann an der Datengröße aller Formteilbilder gespart werden, so dass eine Zunahme der Speicherkapazität unterdrückt werden kann.
Es wird nun eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. 1 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Spritzgießmaschine der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
Eine Spritzgießmaschine 10 umfasst eine Formschließvorrichtung 12 und eine Einspritzvorrichtung 14, die auf einem Maschinensockel angeordnet sind. Ein Formteil 16 wird in der Formschließvorrichtung 12 geformt. Ein Bild des Formteils 16 wird von einer Kamera 18 zur Verwendung als Bildaufnahmevorrichtung aufgenommen. Die aufgenommenen Bilddaten werden von einem Mittel zum Erfassen von Formteilbildern 20 erfasst und als Formteilbild 22 an die Spritzgießmaschine 10 gesendet.
Die Spritzgießmaschine 10 umfasst ein Mittel 32 zum Erfassen physikalischer Größen, das dazu dient, physikalische Größen für das Spritzgießen zu erfassen. In 1 wird ein Mittel 32a zum Erfassen physikalischer Größen zum indirekten Erfassen physikalischer Größen für das Spritzgießen, wie etwa Druck (Harzdruck usw.), Position (Position der Einspritzschnecke usw.), Geschwindigkeit (Geschwindigkeit der Einspritzschnecke usw.) und Temperatur (Temperatur des Einspritzzylinders und des Formwerkzeugs usw.), von einem Mittel 32b zum Erfassen physikalischer Größen zum direkten Erfassen von Masse, Größe und dergleichen des Formteils getrennt gezeigt. Diese Mittel unterscheiden sich jedoch nur darin, ob die physikalischen Größen für das Spritzgießen direkt gemessen werden oder ob die physikalischen Größen der Formteile durch Messen des Umfeldes erfasst werden. Alle diese physikalischen Größen können ebenso als physikalische Größen für das Spritzgießen gehandhabt werden.
Nummer 34 bezeichnet physikalische Größen, die durch das Mittel 32 zum Erfassen physikalischer Größen erfasst und an ein Mittel 36 zum Einstellen einer Bildkompressionsrate gesendet werden. In dem Mittel 36 zum Einstellen einer Bildkompressionsrate werden ein Bildkompressionsverfahren und die Kompressionsrate eingestellt, und das eingestellte Bildkompressionsverfahren wird an ein Bildkompressionsmittel 38 gesendet. Diverse spezifische Kompressionsverfahren und Verfahren zum Einstellen einer Kompressionsrate werden noch beschrieben.
In dem Bildkompressionsmittel 38 wird das Formteilbild 22 durch das Bildkompressionsverfahren komprimiert, das in dem Mittel 36 zum Einstellen einer Bildkompressionsrate eingestellt wird. Das Bild, das durch das Bildkompressionsmittel 38 komprimiert wird, wird an ein Speichermittel 40 gesendet und darin gespeichert. Beim Speichern des Bildes sollten die physikalischen Größen 34, die in dem Mittel 34 zum Erfassen physikalischer Größen erfasst werden, bevorzugt zusammen mit dem komprimierten Bild gespeichert werden. Dadurch kann die Beziehung zwischen den physikalischen Größen und den Bilddaten verdeutlicht werden.
2 zeigt eine Änderung der Konfiguration der in 1 gezeigten Spritzgießmaschine. Obwohl das in 2 gezeigte Beispiel ebenso aufgebaut ist wie das in 1 gezeigte Beispiel, unterscheidet es sich von dem Beispiel aus 1 dadurch, dass ein Teil der Konfiguration auf einer Verwaltungsvorrichtung 50 bereitgestellt wird, die zur zentralen Verwaltung der Spritzgießmaschine 10 bereitgestellt wird. Insbesondere sind, wie in 2 gezeigt, das Mittel 36 zum Einstellen einer Bildkompressionsrate und das Speichermittel 40 auf der Verwaltungsvorrichtung 50 angeordnet. Die beiden Beispiele sind dadurch ähnlich, dass die physikalischen Größen 34 für das Spritzgießen von den Mitteln (32a und 32b) zum Erfassen physikalischer Größen erfasst und an das Mittel 36 zum Einstellen einer Bildkompressionsrate gesendet und anschließend verarbeitet werden.
Es folgt eine Beschreibung eines Kompressionsverfahrens und eines Verfahrens zum Einstellen einer Kompressionsrate, die in dem Mittel 36 zum Einstellen einer Kompressionsrate und dem Bildkompressionsmittel 38 verwendet werden. Zunächst umfassen die Bildkompressionsverfahren GIF, PNG, TIFF oder dergleichen nach Art einer verlustfreien Kompression und JPEG oder dergleichen nach Art einer verlustreichen Kompression, die entsprechend ausgewählt werden können.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Begriff „Kompressionsrate“ als das Verhältnis zwischen den Datengrößen vor und nach der Kompression definiert. Wie in der Gleichung (1) angegeben, je größer die Differenz zwischen der physikalischen Größe und einem Durchschnitt der physikalischen Größen, desto höher die Kompressionsrate der Formteilbilddaten. In Gleichung (1) ist K ein Koeffizient (positive Zahl), der je nach Bedarf einzustellen ist. $Kompressionsrate= | erfasste physikalische Größen - Durchschnitt der physikalische Größen | \times K .$
Obwohl der Durchschnitt der physikalischen Größen nach dem Formen einer gewissen Anzahl von Einspritzvorgängen im Wesentlichen feststeht, steht er vor dem Formen einer gewissen Anzahl von Einspritzvorgängen noch nicht fest. Daher können die erzielten Bilddaten zuvor gespeichert werden, ohne komprimiert oder gespeichert zu werden, und können durch verlustfreie Kompression komprimiert werden, bis eine vorbestimmte Anzahl für das Festlegen eines bestimmten Durchschnitts geformt wurde. Wenn der bestimmte Durchschnitt feststeht, nachdem die vorbestimmte Anzahl von Einspritzvorgängen geformt wurde, können die zuvor gespeicherten Bilddaten in diesem Fall basierend auf dem feststehenden Durchschnitt komprimiert werden.
Falls es viele Arten von erfassten physikalischen Größen gibt, kann die Kompressionsrate des Weiteren basierend auf einer ausgewählten Art von physikalischen Größen erzielt werden. Die Kompressionsraten können einzeln für die physikalischen Größen erzielt werden, so dass ein Maximum oder aber ein Minimum der erzielten Kompressionsraten verwendet werden kann. Alternativ kann ein Durchschnitt einer Vielzahl von Kompressionsraten, die einzeln für die physikalischen Größen erzielt werden, verwendet werden.
Beim Speichern der Formteilbilddaten können die Bilddaten den physikalischen Größen 34 bezüglich eines erfassten Formzyklus entsprechend gespeichert werden. Um die Speicherkapazität des Speichermittels 40 weiter zu unterdrücken, kann die Erfassungszeiteinstellung der Formteilbilddaten auf jedem vorbestimmten Formzyklus oder auf einem beliebigen Formzyklus anstelle jedes Formzyklus basieren.
Ein anderes Verfahren zum Erzielen von Kompressionsraten wird nun mit Bezug auf 3A und 3B beschrieben. 3A zeigt, wie die physikalischen Größen um den Durchschnitt herum normal verteilt sind. In 3A bezeichnet das Symbol σ den Wert einer Standardabweichung. 3B zeigt, wie eine spezifische Kompressionsrate eingestellt wird. Falls die physikalische Größe ein Mindestpolster ist, wird die Kompressionsrate auf 50 % mit einem detektierten Mindestpolster von -1 bis 1 σ; auf 70 % mit -1 bis -2 σ oder 1 bis 2 σ, auf 90 % mit 2 bis 3 σ oder -2 bis -3 σ, oder auf 100 % (keine Kompression) mit 3 σ oder mehr oder -3 σ oder weniger eingestellt.
Falls die physikalische Größe ein Spitzeneinspritzdruck ist, wird die Kompressionsrate des Weiteren auf 50 % mit einem detektierten Spitzeneinspritzdruck von -0,5 bis 0,5 σ; auf 70 % mit 0,5 bis 1 σ oder -0,5 bis -1 σ, auf 90 % mit 1,5 bis 3 σ oder -1,5 bis -3 σ, oder auf 100 % (keine Kompression) mit 3 σ oder mehr oder -3 σ oder weniger eingestellt.
Noch ein anderes Verfahren zum Erzielen von Kompressionsraten wird nun mit Bezug auf 4 beschrieben. Bei der vorliegenden Ausführungsform werden Überwachungsbereiche um mittlere Werte herum eingestellt, und die Kompressionsraten werden dem Überwachungsbereich entsprechend eingestellt. Die einzelnen Kompressionsraten werden in der Tabelle aus 4 gezeigt. Je näher die Kompressionsraten den mittleren Werten sind, desto mehr sind die sich ergebenden Werte komprimiert. Die Bilddaten werden übermäßig komprimiert, so dass die eingestellten Kompressionsraten mit dem Abstand von den mittleren Werten zunehmen.
Bei diesen Ausführungsformen werden die Bilddaten nicht übermäßig komprimiert, wenn die physikalischen Größen weit von den mittleren Werten entfernt sind, und werden stark komprimiert, um die Bilddatenkapazität zu reduzieren, wenn die physikalischen Größen nahe an den mittleren Werten liegen. Falls die Zunahme der Speicherkapazität weiter unterdrückt werden soll, können die Bilddaten beispielsweise auf der Seite, die näher an den mittleren Werten liegt, stärker komprimiert werden, oder die Bilddaten können gar nicht gespeichert werden.
Obwohl die Differenz gegenüber dem Durchschnitt und die Standardabweichung verwendet werden, um die Kompressionsraten zu bestimmen, können gemäß der vorliegenden Ausführungsform ferner die Kompressionsraten durch gewisse andere statistische Verfahren bestimmt werden.