JP2006056261A - モニタリング表示装置および表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】射出成形機、ダイカスト成形機、ガラス成形機等において、成形の際の各種モニタリング項目を自由に組み合わせて横軸および縦軸として表示し、その相関関係を分析し成形不良の原因を容易に探求することを可能にするモニタリング表示装置ならびに方法を提供する。
【解決手段】成形工程中に成形品品質に直接影響する成形条件に対応するモニタリングデータを各成形サイクル毎に制御装置によって収集および処理して表示するモニタリング表示装置において、前記表示画面の横軸および縦軸に表示するモニタリング項目を指定する手段と、モニタリングデータに基づいて横軸および縦軸に対するスケール値を演算する手段と、演算されたスケール値に基づいてマーカの位置を決定して表示する手段とからなり、任意に指定されたモニタリング項目間の相関関係をグラフィック表示すると共に、それらデータに基づく回帰分析を遂行し結果を表示するよう構成する。
【選択図】図１

Description

この発明は、射出成形機、ダイカストマシン、ならびにガラス成形機（以下成形機等と称する）の成形工程中に、樹脂充填時間、計量時間、製品取出し時間、１サイクル成形時間、保圧切換位置、射出開始位置、スクリュ回転数、金型の開き位置、ノズル温度、各バレル温度、作動油温度、ホッパ部温度等の成形品品質に直接影響する成形条件に対応するモニタリングデータを各成形サイクル毎に制御装置によって収集および処理して所要のモニタリング項目を表示画面上に表示するモニタリング表示装置及び方法に関する。

プラスチック製品を製造する射出成形機、金属製品を成形するダイカスト成形機、またはガラス製品を成形するガラス成形機において、製品の品質を一定に保持するために成形条件を制御し、またこれをモニタリングする必要がある。従来、これらの成形機において、製品成形の際各ショット毎に温度、材料の計量時間、成形時間等の各項目を一覧表として表示していた。

従来の一覧表による表示方法の一例として、射出成形機のモニタリング表示を図５に示す。この例において、表示画面には、樹脂充填時間、計量時間、製品取出し時間、１サイクル成形時間、保圧切換位置、射出開始位置、スクリュ回転数、金型の開き位置、ノズル温度、各バレル温度、作動油温度、ホッパ部温度等の各項目の中から表示したい項目を選択して、各ショット毎に横一列に表示している。この表示方式の場合、表示するディスプレイ装置の大きさによって、一度に表示することができる項目数が制約される。

また、各表示項目について数値変化の程度をグラフィック表示するために、各モニタリング項目毎に標準的な数値を設定してその値を中心として各ショット毎の変化を表示する方式も実施されている。図６には、そのようなグラフィック表示の一例が示されている。図６においては、良品を成形するためには成形条件を一定にすべきであることを前提にし、充填時間と計量時間を例にしてそれぞれ標準の時間を設定し、それに対する各ショット毎の変化がグラフィック表示されている。しかしながら、この表示方法では、成形不良が発生した場合に各モニタリング項目の変化の傾向は判明しているが、その変化の真の原因を分析することは困難である場合が多い。

このような成形不良の原因をさらに詳しく分析するため、成形品の計測データと各モニタリングデータとの間の相関関係を表示する方法が特公平６−９８６５６号公報によって知られている。この方法は、射出成形時におけるモニタリングデータと成形品の計測データとの間の相関関係を統計的処理によって求め、良品となる成形製品のデータの許容値に対するモニタリングデータの許容値が最適となるように修正ならびに設定して、良品成形のためのモニタリングデータについてその適正な許容値を設定するものである。この方法によれば、成形製品の計測データとモニタリングとの間の相関関係がグラフィック表示として得られるが、予め設定されている項目の間の相関関係が判明するだけで、希望する項目を任意に指定して表示できないため、より詳しく不良成形の原因等を追求するのは困難であった。

特公平６−９８６５６号公報

従って、本発明の目的は、成形機等において、成形の際の樹脂充填時間、計量時間、製品取出し時間、１サイクル成形時間、保圧切換位置、射出開始位置、スクリュ回転数、金型の開き位置、ノズル温度、各バレル温度、作動油温度、ホッパ部温度等の成形品品質に直接影響する成形条件の各項目を自由に組み合わせて横軸および縦軸として表示し、その間の相関関係を分析することによって成形不良の原因を容易に探求することを可能にするモニタリング表示装置ならびに方法を提供することにある。

前記の課題を達成するため、本発明は、
成形機等の成形工程中に、樹脂充填時間、計量時間、製品取出し時間、１サイクル成形時間、保圧切換位置、射出開始位置、スクリュ回転数、金型の開き位置、ノズル温度、各バレル温度、作動油温度、ホッパ部温度等の成形品品質に直接影響する成形条件に対応するモニタリングデータを各成形サイクル毎に制御装置によって収集および処理して所要のモニタリング項目を表示画面上に表示するモニタリング表示装置において、
前記表示画面上にて第１軸および第２軸用のデータとして表示すべき複数のモニタリング項目一覧と、
同モニタリング項目一覧の中から前記表示画面の第１軸及び第２軸にそれぞれ表示すべきモニタリング項目を任意に選択指定する手段と、
前記選択指定された第１軸および第２軸の表示項目のモニタリングデータに基づいて第１軸および第２軸に対するスケール値を演算する手段と、
演算されたスケール値に基づいて第１軸および第２軸からなる画面上に表示するマーカの位置を決定する手段と、
決定されたマーカ表示位置に基づいてマーカを表示する手段と、
前記選択指定されたモニタリング項目に対してさらに回帰分析を遂行するよう選択指定する回帰分析の選択指定手段と、
を備え前記第１軸および第２軸に指定されたモニタリング項目間の相関関係をグラフィック表示すると共に回帰分析結果を表示することを特徴とする。

その場合、少なくとも１軸は、複数の項目を指定することが可能であり、さらに前記回帰分析選択指定手段は重回帰分析を指定可能とすることができる。

また、グラフィック表示は２次元以上の複数次元表示とすることもできる。

さらに、グラフィック表示の２次元以上の複数次元表示が３次元表示でありその内の１次元が時間次元とすることもできる。

本発明の対象はさらに、
成形機等の成形工程中に、樹脂充填時間、計量時間、製品取出し時間、１サイクル成形時間、保圧切換位置、射出開始位置、スクリュ回転数、金型の開き位置、ノズル温度、各バレル温度、作動油温度、ホッパ部温度等の成形品品質に直接影響する成形条件に対応するモニタリングデータを各成形サイクル毎に収集および処理して所要のモニタリング項目を表示する方法おいて、
前記表示画面上にて第１軸および第２軸用のデータとして表示すべき複数のモニタリング項目一覧を用意し、
同モニタリング項目一覧の中から前記表示画面の第１軸及び第２軸に表示するモニタリング項目を任意に選択指定し、
前記選択指定された第１軸および第２軸の表示モニタリング項目のモニタリングデータに基づいて第１軸および第２軸に対するスケール値を演算し、
演算されたスケール値に基づいて第１軸および第２軸からなる画面上に表示するマーカの位置を決定し、
決定されたマーカ表示位置に基づいてマーカを表示し、
さらに、前記選択指定されたモニタリング項目に対して回帰分析を遂行するよう選択指定し、回帰分析の結果を表示するモニタリング表示方法である。

本発明によれば、成形品品質に直接影響する成形条件に対応する各種のモニタリング項目のうち所要のものを任意に組合わせて横軸および縦軸の表示項目とすることができるため、各種の成形データ間の相関関係を多様な組合わせで表示し、これに基づいて成形不良の原因等を観察し、分析することができる。また、必要な表示項目のみを２次元の表示画面に明確にグラフィック表示することができるため、データの把握および分析を迅速に行って成形不良等のトラブルに迅速かつ的確に対処することが可能となる。

さらに、前記モニタリングデータの単回帰分析および重回帰分析を行わせることにより相関関係をより定量的に把握することが可能となる。

次に、本発明に係る射出成形機等のモニタリング表示装置および方法の実施例につき添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。

図１は、本発明に係るモニタリング表示装置および方法を実施するための、制御装置と成形機本体との間の関係を示した構成図である。図１において、制御装置１０と成形機本体４０との間の接続構成が示されている。ここで制御装置１０は、データ処理およびプログラム制御を行うＣＰＵ１２とＲＯＭ１４およびＲＡＭ１６を備えている。

さらに、制御装置１０は、デジタルｉ／ｏデバイス１８、温度コントローラ２０、モータドライバ２２、その他の各種インタフェース２４を備えている。デジタルｉ／ｏデバイス１８は、成形機本体４０内の例えばリミットスイッチ４２、押ボタンスイッチ４４等の入力装置とランプ４６等の出力装置とに接続されており、これらスイッチの状態を制御装置へ入力するとともにランプ４６を介して状態の表示を行う。温度コントローラ２０は、成形機本体内のヒータ４８および温度センサ５０に接続されており、センサ５０による温度データの入力およびヒータ４８の制御を行う。モータドライバ２２は、モータ５２および５４に接続されており、これらのモータを駆動するためのものである。さらに、インタフェース２４には、例えば、モータ５４に接続されスクリュに加わる圧力を検出するためのロードセル５６、圧力センサ５８、ならびに位置データを検出するためのスケール６０等に接続されており、これら装置からのデータを入力する。

さらに、制御装置１０は、設定データを入力するためのタッチセンサ／キーボード入力装置２６とモニタリングデータ表示を行うＬＣＤ等の表示装置２８を備えている。

このように構成された制御装置において、成形機本体４２内の各センサにより成形工程中に検出されたデータが入出力デバイス１８ないし２４を介して制御装置１０に入力される。成形機４２のオペレータは、タッチセンサ／キーボード入力装置２６を介して、表示すべきモニタリング項目およびその組合せを選択指定することができる。

ＣＰＵ１２、ＲＯＭ１４およびＲＡＭ１６からなる演算ユニットは、成形品品質に直接影響する成形条件に対応する樹脂充填時間、計量時間、製品取出し時間、１サイクル成形時間、保圧切換位置、射出開始位置、スクリュ回転数、金型の開き位置、ノズル温度、各バレル温度、作動油温度、ホッパ部温度等のデータを各成形ショット毎にモニタリングし、ＬＣＤ表示装置２８上に表示する。この際、まずＬＣＤ表示装置２８の横軸に表示するモニタリング項目と同縦軸に表示するモニタリング項目とを選択指定する。続いて、選択指定された横軸および縦軸の項目に関しモニタリングデータに基づいて縦軸および横軸のスケール値を演算して決定する。決定されたスケール値に基づいて表示装置の２次元画面上に表示するマーカの表示位置を決定し、決定した表示位置にマーカを表示する。

さらに、前記ＲＯＭ１４の制御プログラムとしては、上記の各センサからのデータ収集、演算処理、ＬＣＤ表示装置２８への表示を遂行するための処理及び表示プログラムの他に、選択指定されたモニタリング項目に対応するモニタリングデータ間の回帰分析を行う回帰分析処理プログラムが設けられている。

図２には、本発明に係るモニタリング表示装置の表示設定画面の例が示されている。図２に示されるように、成形機のオペレータは、表示を行う対象ショット数と、横軸表示項目と、縦軸表示項目とを任意に選択すると、選択項目は図１のＲＡＭ１６にデータとして記憶され、ＲＯＭ１４の制御プログラムを使い、ＣＰＵ１２のコントロールによってスケール値や、表示プロット位置が演算され、ＬＣＤ表示装置２８上に表示される。対象ショット数は、例えば全ショット、最初（または最後）１０ショット、指定した区間のショットの中から選び、表示項目は、充填時間、計量時間、バレル内各部の温度等のモニタリングデータのうち任意のものを横軸および縦軸についてそれぞれ選択して組合せ、その相関関係をグラフィック表示する。

また、成形機のオペレータは、図２の画面上部に示される、回帰分析の選択指定部分で、単回帰分析、重回帰分析を選択指定することが可能となっている。すなわち、図２の横軸項目および縦軸項目で選択指定されたモニタリング項目に対するそれぞれ単回帰分析、重回帰分析を遂行しその結果が、ＬＣＤ表示画面２８に表示されるようになっている。

図３には、本発明に係るモニタリング表示装置において、モニタリングデータとして射出開始位置とクッション位置を選択してグラフィック表示した例が示されている。図３（１）に示されるように、指定されたショットにおける射出開始位置とクッション位置との相関関係がそれぞれを横軸および縦軸としたグラフにプロットされている。オペレータはこのグラフィック表示によってモニタリングデータ間の相関関係を把握し、成形不良等の原因を分析することができる。図３（２）には、射出開始位置とクッション位置との関係を曲線表示したグラフが示されている。また、図３（２）に示されるように、本発明によれば、縦軸および横軸の選択項目をオペレータが自由に変更することができる。

さらに、図３（３）に示されるように、第３軸を設けてモニタリングデータを表示することで３種類のモニタリングデータ間の相関関係も１度に表示することができる。例えば、図３（３）では第３軸として時間軸を設けている。３軸目を設けることで第１軸と第２軸との相関関係の経時変化を一目で認識可能である。この他にも３種類のモニタリングデータを変更することで２種類だけでは読み取れない相関関係を表示可能となる。さらに、前記モニタリングデータの単回帰分析および重回帰分析を行わせることにより相関関係をより定量的に把握することが可能となる。

なお、本実施例では３次元表示としたが、３次元に限定されるものではなく多次元表示としてもよい。

図４には、本発明に係るモニタリング表示装置および方法によるグラフィック表示中に示される表示マークの設定パラメータが示されている。これによって、オペレータは、グラフィック表示される表示マークの形状と、ショット番号を付けるかどうかを選択することができる。

以上、本発明の好適な実施例につき説明したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、成形機等の成形装置のモニタリング表示装置として、種々の設計変更を行うことができる。

本発明に係るモニタリング表示装置を使用した射出成形機の実施例を示した構成図である。 本発明に係るモニタリング表示装置の表示設定画面の一例を示した説明図である。 本発明に係るモニタリング表示装置によって表示された（１）クッション位置と射出開始位置の相関図と、（２）２次元グラフィック表示と、（３）３次元グラフィック表示とを示す説明図である。 本発明に係るモニタリング表示装置の表示マーカの形状選択画面の一例を示す説明図である。 従来のモニタリング表示の一例を示す説明図である。 従来のモニタリング表示装置によるグラフィック表示の一例を示す説明図である。

符号の説明

１０ 制御装置
１２ ＣＰＵ
１４ ＲＯＭ
１６ ＲＡＭ
１８ デジタルｉ／ｏデバイス
２０ 温度コントローラ
２２ モータドライバ
２４ インタフェース
２６ タッチセンサ／キーボード入力装置
２８ ＬＣＤ表示装置
４０ 成形機本体
４２ リミットスイッチ
４４ 押ボタン
４６ ランプ
４８ ヒータ
５０ 温度センサ
５２，５４ モータ
５６ ロードセル
５８ 圧力センサ
６０ スケール

Claims (7)

1. 成形機等の成形工程中に、樹脂充填時間、計量時間、製品取出し時間、１サイクル成形時間、保圧切換位置、射出開始位置、スクリュ回転数、金型の開き位置、ノズル温度、各バレル温度、作動油温度、ホッパ部温度等の成形品品質に直接影響する成形条件に対応するモニタリングデータを各成形サイクル毎に制御装置によって収集および処理して所要のモニタリング項目を表示画面上に表示するモニタリング表示装置において、
   前記表示画面上にて第１軸および第２軸用のデータとして表示すべき複数のモニタリング項目一覧と、
   同モニタリング項目一覧の中から前記表示画面の第１軸及び第２軸にそれぞれ表示すべきモニタリング項目を任意に選択指定する手段と、
   前記選択指定された第１軸および第２軸の表示項目のモニタリングデータに基づいて第１軸および第２軸に対するスケール値を演算する手段と、
   演算されたスケール値に基づいて第１軸および第２軸からなる画面上に表示するマーカの位置を決定する手段と、
   決定されたマーカ表示位置に基づいてマーカを表示する手段と、
   前記選択指定されたモニタリング項目に対してさらに回帰分析を遂行するよう選択指定する回帰分析の選択指定手段と、
   を備え前記第１軸および第２軸に指定されたモニタリング項目間の相関関係をグラフィック表示すると共に回帰分析結果を表示することを特徴とするモニタリング表示装置。
2. 少なくとも１軸は、複数のモニタリング項目を指定する手段をさらに備え、前記回帰分析選択指定手段は重回帰分析を指定可能である請求項１に記載のモニタリング表示装置。
3. グラフィック表示は２次元以上の複数次元表示である請求項１ないし２のいずれかに記載のモニタリング表示装置。
4. グラフィック表示の２次元以上の複数次元表示が３次元表示でありその内の１次元が時間次元である請求項３に記載のモニタリング表示装置。
5. 成形機等の成形工程中に、樹脂充填時間、計量時間、製品取出し時間、１サイクル成形時間、保圧切換位置、射出開始位置、スクリュ回転数、金型の開き位置、ノズル温度、各バレル温度、作動油温度、ホッパ部温度等の成形品品質に直接影響する成形条件に対応するモニタリングデータを各成形サイクル毎に収集および処理して所要のモニタリング項目を表示する方法おいて、
   前記表示画面上にて第１軸および第２軸用のデータとして表示すべき複数のモニタリング項目一覧を用意し、
   同モニタリング項目一覧の中から前記表示画面の第１軸及び第２軸に表示するモニタリング項目を任意に選択指定し、
   前記選択指定された第１軸および第２軸の表示モニタリング項目のモニタリングデータに基づいて第１軸および第２軸に対するスケール値を演算し、
   演算されたスケール値に基づいて第１軸および第２軸からなる画面上に表示するマーカの位置を決定し、
   決定されたマーカ表示位置に基づいてマーカを表示し、
   さらに、前記選択指定されたモニタリング項目に対して回帰分析を遂行するよう選択指定し、回帰分析の結果を表示するモニタリング表示方法。
6. 画面表示を２次元以上の複数次元表示で表示する工程をさらに含む請求項５に記載のモニタリング表示方法。
7. 画面表示における２次元以上の複数次元表示が３次元表示でありその内の１次元が時間次元で表示する工程をさらに含む請求項６に記載のモニタリング表示方法。