JP2001287254A - 異常監視機能を有する射出成形機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 射出成形機における異常発生時や、異常発生
の兆候を示す各種データを記憶できるようにし、異常発
生の原因究明を行う際に、画面上にその状況を復元表示
したり、印字することができるようにして、原因究明作
業を容易にすること。 【解決手段】 記憶装置１５には、制御装置１２を介し
て射出成形機本体１１に設置された各種センサからの検
出信号を受けて成形動作中の各工程における圧力、速
度、位置、温度等の各種波形データが記憶される。制御
装置は、ショット毎に得られる圧力、速度、位置、温度
等の各種波形データに関して異常値があるかどうかを判
別し、異常値が検出された場合には、記憶装置１５に記
憶されている前記圧力、速度、位置、温度等の各種波形
データのうち、異常に関連する波形データを、前記異常
値が検出されたショットを含む過去数ショット分につい
て記憶あるいは出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は射出成形機に関し、
特に異常発生時の原因究明をし易くするための異常監視
機能を有する射出成形機に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、量産工程で使用される加工機
械、例えば射出成形機では、異常が発生した場合にも、
その場の応急的な復旧作業のみを行い、根本原因を解明
せずに生産を再開することが多い。その際、異常を誘発
した現象や原因を示しているかもしれないデータを消去
してしまうケースが多く、同様の原因で再度異常となる
こともある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】通常、射出成形機には
データロギングの機能が付加されており、圧力（例えば
型締圧力、射出圧力、保圧圧力、金型内樹脂圧力、加熱
シリンダヘッドの樹脂圧力等）、速度（例えばスクリュ
速度、型締速度、射出速度等）、温度（例えば加熱シリ
ンダ温度、加熱シリンダ内の樹脂温度、型内温度等）、
位置（例えば、加熱シリンダ内のスクリュ位置、金型の
位置等）等の多岐にわたって１ショット毎に必要なデー
タがロギング可能になっている。また、圧力や速度に関
して１ショット毎のアナログ波形をディスプレイにて表
示可能な機能も付加されている。更に、異常が発生した
際には、その異常の種別を発生日時と共に記憶し、これ
を履歴形式でディスプレイに表示させたり、プリントア
ウトさせる機能も付加されている。

【０００４】そこで、異常発生の原因究明を行う場合
に、上記のようなロギングデータや異常履歴を利用する
ことが考えられるが、これだけでは難しいのが実情であ
る。

【０００５】それ故、本発明の課題は、射出成形機にお
ける異常発生時や、異常発生の兆候を示す各種データを
記憶できるようにし、異常発生の原因究明を行う際に、
画面上にその状況を復元表示したり、印字することがで
きるようにして、原因究明作業を容易にすることにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、射出成形機本
体と、該射出成形機本体を制御するための制御装置と、
該制御装置を介して前記射出成形機本体に設置された各
種センサからの検出信号を受けて成形動作中の各工程に
おける圧力、速度、位置、温度等の各種データの少なく
とも１種類のデータを表示することのできるディスプレ
イと、前記圧力、速度、位置、温度等の各種データを記
憶するための記憶装置とを備えた射出成形機において、
前記制御装置は、ショット毎に前記圧力、速度、位置、
温度等の各種データに関して異常値があるかどうかを判
別し、異常値が検出された場合には、前記記憶装置に記
憶されている前記圧力、速度、位置、温度等の各種デー
タのうち、異常に関連するデータを、前記異常値が検出
されたショットを含む過去数ショット分について記憶あ
るいは出力することを特徴とする。

【０００７】前記圧力、速度、位置、温度等の各種デー
タはそれぞれ、１ショット毎の波形を表すデータであ
り、前記異常値があるかどうかの判定は、前記圧力、速
度、位置、温度等の各種データについてそれぞれ良品が
得られた時の波形を基準波形とし、該基準波形に基づい
て時系列的に値の変化する上限範囲、下限範囲を設定す
ることにより、前記上限範囲及び下限範囲で規定された
範囲内に入っているかどうかで行われる。

【０００８】なお、前記異常値があるかどうかの判定
を、１ショットの時間領域内に特定の判定時間領域を設
定して行うようにしても良い。

【０００９】更に、プリンタを備えることにより、前記
異常値が検出されたショットを含む過去数ショット分の
データを前記ディスプレイに表示させるかあるいは前記
プリンタによりプリントアウトすることができる。

【００１０】更に、前記制御装置に対して着脱自在な記
憶媒体に対して記録可能な記録装置を備えることによ
り、前記制御装置は前記異常値が検出されたショットを
含む過去数ショット分のデータを前記記憶媒体に記録さ
せることができる。

【００１１】前記制御装置は、前記異常値が検出された
場合には、前記異常値が検出されたショットを含む過去
数ショット分のデータに対してあらかじめ定められた統
計処理を行って異常の原因究明のための処理結果データ
を出力することができる。

【００１２】前記統計処理は、例えば分散値、平均値、
最大値、最小値、積分値、立上がり時間、立下がり時
間、変動率を算出するもので良い。

【００１３】前記制御装置は、前記処理結果データを前
記ディスプレイに表示させるかあるいは前記プリンタに
プリントアウトさせるかもしくは前記記憶媒体に記憶さ
せるようにしても良い。

【００１４】前記制御装置は、前記記憶装置に前記数シ
ョット分より多めの複数ショット分の前記圧力、速度、
位置、温度等の各種データを先入れ／先出し形式で記憶
させるようにしても良い。

【００１５】

【発明の実施の形態】射出成形機においては、成形品を
成形する１ショット毎の圧力波形や速度波形を得ること
ができることは前に述べた通りである。射出成形機のフ
ィードバック制御系において、これらの圧力波形や速度
波形は、設定波形（指令値）が同じであれば、理論的に
は一定のプロファイルを描くことになる。しかし、様々
な要因により波形は微妙にブレることになる。成形品が
良品の場合、このブレ量は微小な範囲内に納まる。

【００１６】しかし、成形不良となったショットの波形
のみは特異なプロファイルを描くことになる。その例と
して、図２は金型内圧（ゲート近傍）の圧力波形を、不
良ショット時の波形を含めて数ショット分示し、図３は
金型内圧（ゲート外方）の圧力波形を、不良ショット時
の波形を含めて数ショット分示す。

【００１７】正常に成形できていたものが、例えばショ
ートショットになってしまう原因を検証すると、樹脂が
ゲート近傍を通過する際の圧力損失が原因であることが
多い。この場合には、樹脂がゲート近傍に到達する際の
圧力波形のブレを監視すれば良い。

【００１８】ここで、もともと不安定な条件設定をして
いる場合には、波形のブレ量は常時大きくなるが、何ら
かの外乱によるものであれば、図２、図３に示されるよ
うに突発的に大きくブレることになる。一方、金型が疲
労してくると、波形は元のプロファイルから徐々にずれ
てくる。

【００１９】以上の観点から、異常発生の原因を究明す
るには、特に異常発生直前の過去数ショット分の波形を
もモニタすることが重要となる。

【００２０】図１を参照して、本発明による監視機能
は、射出成形機に備えられる周知の構成によっても実現
可能である。すなわち、射出成形機は通常、射出成形機
本体１１の成形動作を制御するための制御装置１２と、
各種設定値を入力したり変更したりするためのキーボー
ド１３と、成形条件や、射出成形機本体１１に設置され
ている各種センサからの検出信号により成形中の各工程
における、例えば圧力波形や速度波形を表示するための
ディスプレイ１４と、記憶装置１５、及びプリンタ１６
とを備えている。

【００２１】センサとしては、電動式射出成形機の場合
には、型締圧力を検出するための圧力あるいは歪みセン
サ、射出圧力、保圧圧力を検出するためのロードセル、
金型内樹脂圧力を検出するための金型内樹脂圧センサ、
加熱シリンダヘッド内の樹脂圧力を検出するためのシリ
ンダヘッド内樹脂圧センサ、スクリュ回転速度を検出す
るために計量モータに設置された速度センサ、射出速度
を検出するために射出モータに設置された速度センサ、
加熱シリンダ温度を検出するための温度センサ、加熱シ
リンダ内の樹脂温度を検出するための樹脂温度センサ、
加熱シリンダ内のスクリュ位置を検出するための位置セ
ンサ等がある。

【００２２】いずれにしても、制御装置１２は、これら
のセンサからの検出信号に対して定周期でサンプリング
を行い、１ショット毎の波形として表示あるいはプリン
トアウト可能なディジタルデータとして記憶装置１５に
記憶する。勿論、上記のすべてのセンサから得られるデ
ィジタルデータをすべてのショットについて記憶するた
めには、大きな記憶容量を必要とするので、あらかじめ
監視すべきデータの種別を選択登録できるようにして記
憶容量の低減化を図ることが望ましい。

【００２３】制御装置１２は、ショット毎に、あらかじ
め登録された圧力、速度、位置、温度等の各種波形デー
タ（ディジタルデータ）に関して異常値があるかどうか
を判別し、異常値が検出された場合には、記憶装置１５
に記憶されている前記圧力、速度、位置、温度等の各種
波形データのうち、異常に関連する波形データを、異常
値が検出されたショットを含む過去数ショット分につい
て記憶装置１５に別に記憶させたり、あるいはディスプ
レイ１４に表示させたり、プリンタ１６でプリントアウ
トする。

【００２４】特に、異常値があるかどうかの判定は、以
下のようにして行われる。すなわち、圧力、速度、位
置、温度等の各種波形データについてそれぞれ良品が得
られた時の波形を基準波形とし、この基準波形に基づい
て時系列的に値の変化する上限範囲、下限範囲を設定す
ることにより、これらの上限範囲及び下限範囲で規定さ
れた範囲内に入っているかどうかで行われる。上限範
囲、下限範囲は、例えば基準波形の値に対して数％の値
を加算した値、減算した値とする。

【００２５】図４は、上記のようにして、ある波形デー
タに上限範囲、下限範囲をそれぞれ設定した例を示して
いる。なお、上記の判定を、１ショットのすべての時間
領域について行うのではなく、１ショットの時間領域Ｔ
１内に特定の判定時間領域Ｔ２を設定して、この特定の
判定時間領域Ｔ２だけ判定動作を行うようにする方が実
用的である。これは、異常の特徴は、１ショットすべて
の時間帯ではなく特定の領域に現れやすいからである。
勿論、この判定時間領域は、ディジタルデータの種別に
よって異なる場合が多いので、ディジタルデータの種別
に応じて設定される。

【００２６】制御装置１２は更に、上記のようにして異
常値が検出された場合には、異常値が検出されたショッ
トを含む過去数ショット分のディジタルデータに対して
あらかじめ定められた統計処理を行って異常の原因究明
のための処理結果データを出力する。統計処理は、表計
算ソフトのようなソフトウエアプログラムにより様々な
計算を行うことができるが、その代表的なものとして
は、分散値、平均値、最大値、最小値、積分値、立上が
り時間、立下がり時間、変動率があげられる。

【００２７】このようにして得られた処理結果データも
ディスプレイ１４に表示させたり、あるいはプリンタ１
６にてプリントアウトさせたり、もしくは記憶媒体に記
憶させることができる。ユーザは、このようにして表示
あるいはプリントアウトされた数ショット分の波形デー
タ及び統計処理結果を利用して異常発生の原因究明を行
うことができる。特に、異常が発生したショットの直前
の過去数ショット分の波形データを観察できることは、
異常発生の兆候を探索するうえで重要である。

【００２８】なお、最近では、記憶媒体としてフロッピ
ー（登録商標）ディスク、リムーバブルディスクやＰＣ
カードと呼ばれるメモリカードが提供されている。これ
を考慮して、制御装置１２は記憶媒体に対して記録可能
な記録装置を備えても良い。この場合、制御装置１２は
異常値が検出されたショットを含む過去数ショット分の
波形データを記憶媒体に記録させる。そして、この記憶
媒体を上記のソフトウエアプログラムを持つ別のパーソ
ナルコンピュータにセットすることで、上記の統計処理
を別のパーソナルコンピュータで行わせることができ
る。この場合、制御装置１２における統計処理機能は省
略されても良い。また、本発明は既設の制御装置に上記
の監視機能を付加することより実現可能であるが、既設
の制御装置の機能に制限がある場合には、上記の監視機
能は専用の別の制御装置で実現されても良い。

【００２９】更に、記憶装置１５の記憶容量削減のため
に、制御装置１２は、記憶装置１５に前記の数ショット
分より多めの複数ショット分の圧力、速度、位置、温度
等の各種波形データを先入れ／先出し形式で記憶させる
ようにしても良い。この場合、異常が検出されない場合
の各種波形データは古いデータから順に自動的に消去さ
れることになる。

【００３０】更に、本発明は、油圧式、電動式のいずれ
のタイプの射出成形機にも適用できることは言うまでも
無い。

【００３１】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば射出成形機における異常発生時や、異常発生の兆候を
示す各種データを記憶できるようにしたことにより、異
常発生の原因究明を行う際に、画面上にその状況を復元
表示したり、印字することができ、更に統計処理を行っ
たうえで表示あるいは印字できるので原因究明作業を容
易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される射出成形機の概略構成を示
したブロック図である。

【図２】金型内圧（ゲート近傍）の圧力波形の一例を、
不良ショット時の波形を含めて数ショット分示した図で
ある。

【図３】金型内圧（ゲート外方）の圧力波形の一例を、
不良ショット時の波形を含めて数ショット分示した図で
ある。

【図４】本発明において波形データに上限範囲、下限範
囲を設定する例を説明するための図である。

【符号の説明】

１１ 射出成形機本体 １２ 制御装置 １３ キーボード １４ ディスプレイ １５ 記憶装置 １６ プリンタ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 射出成形機本体と、該射出成形機本体を
   制御するための制御装置と、該制御装置を介して前記射
   出成形機本体に設置された各種センサからの検出信号を
   受けて成形動作中の各工程における圧力、速度、位置、
   温度等の各種データの少なくとも１種類のデータを表示
   することのできるディスプレイと、前記圧力、速度、位
   置、温度等の各種データを記憶するための記憶装置とを
   備えた射出成形機において、 前記制御装置は、ショット毎に前記圧力、速度、位置、
   温度等の各種データに関して異常値があるかどうかを判
   別し、異常値が検出された場合には、前記記憶装置に記
   憶されている前記圧力、速度、位置、温度等の各種デー
   タのうち、異常に関連するデータを、前記異常値が検出
   されたショットを含む過去数ショット分について記憶あ
   るいは出力することを特徴とする射出成形機。
2. 【請求項２】 請求項１記載の射出成形機において、前
   記圧力、速度、位置、温度等の各種データはそれぞれ、
   １ショット毎の波形を表すデータであり、前記異常値が
   あるかどうかの判定は、前記圧力、速度、位置、温度等
   の各種データについてそれぞれ良品が得られた時の波形
   を基準波形とし、該基準波形に基づいて時系列的に値の
   変化する上限範囲、下限範囲を設定することにより、前
   記上限範囲及び下限範囲で規定された範囲内に入ってい
   るかどうかで行われることを特徴とする射出成形機。
3. 【請求項３】 請求項２記載の射出成形機において、前
   記異常値があるかどうかの判定を、１ショットの時間領
   域内に特定の判定時間領域を設定して行うことを特徴と
   する射出成形機。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の射出成
   形機において、更にプリンタを備えることにより、前記
   異常値が検出されたショットを含む過去数ショット分の
   データを前記ディスプレイに表示させるかあるいは前記
   プリンタによりプリントアウトすることを特徴とする射
   出成形機。
5. 【請求項５】 請求項１〜３のいずれかに記載の射出成
   形機において、更に前記制御装置に対して着脱自在な記
   憶媒体に対して記録可能な記録装置を備えることによ
   り、前記制御装置は前記異常値が検出されたショットを
   含む過去数ショット分のデータを前記記憶媒体に記録さ
   せることを特徴とする射出成形機。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の射出成
   形機において、前記制御装置は、前記異常値が検出され
   た場合には、前記異常値が検出されたショットを含む過
   去数ショット分のデータに対してあらかじめ定められた
   統計処理を行って異常の原因究明のための処理結果デー
   タを出力することを特徴とする射出成形機。
7. 【請求項７】 請求項６記載の射出成形機において、前
   記統計処理は、分散値、平均値、最大値、最小値、積分
   値、立上がり時間、立下がり時間、変動率を算出するも
   のであることを特徴とする射出成形機。
8. 【請求項８】 請求項６あるいは７記載の射出成形機に
   おいて、前記制御装置は、前記処理結果データを前記デ
   ィスプレイに表示させるかあるいは前記プリンタにプリ
   ントアウトさせるかもしくは前記記憶媒体に記憶させる
   ことを特徴とする射出成形機。
9. 【請求項９】 請求項１〜８のいずれかに記載の射出成
   形機において、前記制御装置は、前記記憶装置に前記数
   ショット分より多めの複数ショット分の前記圧力、速
   度、位置、温度等の各種データを先入れ／先出し形式で
   記憶させることを特徴とする射出成形機。