JP2007160642A - 成形機管理システム、成形機、管理装置及び成形機管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】データを保護するのが容易になり、ネットワーク、成形機等に通信負荷が加わるのを抑制することができるようにする。
【解決手段】複数の成形機を管理する管理装置を備えるようになっている。各成形機を運転することによって取得された基準データを記録装置に記録する情報記録処理手段と、各成形機を運転することによって取得された実績データ及び基準データに対して所定の処理を行い、加工データを算出する情報加工処理手段と、基準データをあらかじめ管理装置に送信し、加工データを随時管理装置に送信する情報送信処理手段と、基準データ及び加工データを合成する情報合成処理手段とを有する。各データは、各成形機の記録装置に記録されるので、データを保護するのが容易になる。
【選択図】図１

Description

本発明は、成形機管理システム、成形機、管理装置及び成形機管理方法に関するものである。

従来、成形機、例えば、射出成形機においては、加熱シリンダ内において加熱され溶融させられた樹脂を、高圧で射出して金型装置のキャビティ空間に充填し、該キャビティ空間内において冷却して固化させた後、成形品として取り出すようになっている。

前記射出成形機は前記金型装置、型締装置、射出装置等を有し、前記型締装置は、固定プラテン及び可動プラテンを備え、型締用モータを駆動することによって可動プラテンを進退させることにより型閉じ、型締め及び型開きを行う。

一方、前記射出装置は、ホッパから供給された樹脂を加熱して溶融させる前記加熱シリンダ、及び溶融させられた樹脂を射出する射出ノズルを備え、前記加熱シリンダ内にスクリューが進退自在に、かつ、回転自在に配設される。また、計量用モータを駆動することによってスクリューを回転させると、加熱シリンダ内におけるスクリューより前方に計量された樹脂が溜められ、射出用モータを駆動することによってスクリューを前進させると、前方に溜められた樹脂が射出され、型締めが行われた状態の金型装置のキャビティ空間に充填される。

続いて、該キャビティ空間内の樹脂が冷却されて成形品になり、型開きが行われると、エジェクタ装置の突出し用モータを駆動することによって、エジェクタピンが前進させられ、前記成形品が突き出され、離型される。

ところで、複数の射出成形機を１箇所で集中管理するための成形機管理システムにおいては、管理装置としてのパソコンと各射出成形機とをネットワークで接続し、各射出成形機を運転するためのデータ、及び各射出成形機を運転することによって取得されたデータを、パソコンで集中管理するようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−２９３７６１号公報

しかしながら、前記従来の成形機管理システムにおいては、例えば、パソコンがクラッシュした場合、データが消滅してしまう可能性が高く、データを保護するのが困難である。また、常時、パソコンと各射出成形機との間で通信を行う必要があるので、ネットワーク、射出成形機等に通信負荷が加わってしまう。

本発明は、前記従来の成形機管理システムの問題点を解決して、データを保護するのが容易になり、ネットワーク、成形機等に通信負荷が加わるのを抑制することができる成形機管理システム、成形機、管理装置及び成形機管理方法を提供することを目的とする。

そのために、本発明の成形機管理システムにおいては、複数の成形機を管理する管理装置を備えるようになっている。

そして、前記各成形機を運転することによって取得された基準データを記録装置に記録する情報記録処理手段と、前記各成形機を運転することによって取得された実績データ及び基準データに対して所定の処理を行い、加工データを算出する情報加工処理手段と、前記基準データをあらかじめ管理装置に送信し、加工データを随時管理装置に送信する情報送信処理手段と、前記基準データ及び加工データを合成する情報合成処理手段とを有する。

本発明によれば、成形機管理システムにおいては、複数の成形機を管理する管理装置を備えるようになっている。

そして、前記各成形機を運転することによって取得された基準データを記録装置に記録する情報記録処理手段と、前記各成形機を運転することによって取得された実績データ及び基準データに対して所定の処理を行い、加工データを算出する情報加工処理手段と、前記基準データをあらかじめ管理装置に送信し、加工データを随時管理装置に送信する情報送信処理手段と、前記基準データ及び加工データを合成する情報合成処理手段とを有する。

この場合、各成形機を運転することによって取得されたデータは、各成形機の記録装置に記録されるので、例えば、管理装置がクラッシュした場合でも、すべてのデータが消滅することがなくなり、データを保護するのが容易になる。

また、管理装置と各成形機との間において、各成形機から管理装置に基準データが送られた後は、加工データだけを送ればよいので、常時、管理装置と各成形機との間で通信を行う必要がなくなる。

したがって、ネットワーク、成形機等に通信負荷が加わるのを抑制することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、成形機としての射出成形機を集中管理するための成形機管理システムについて説明する。

図１は本発明の実施の形態における成形機管理システムを示す図である。

図において、２０は成形機管理装置としての成形機制御システム、Ｍｉ（ｉ＝１、２、…）は複数の射出成形機、２２は該各射出成形機Ｍｉを集中管理する管理装置としての主制御部、Ｆｉ（ｉ＝１、２、…）は各射出成形機Ｍｉの制御部、１１は主制御部２２と各射出成形機Ｍｉとを接続するネットワークである。本実施の形態においては、主制御部２２が管理装置として機能するが、各射出成形機Ｍｉのうちの少なくとも１台の射出成形機の制御部を管理装置として機能させることができる。

前記主制御部２２は、演算装置としてのＣＰＵ２４、該ＣＰＵ２４が各種の演算処理を行うに当たってワーキングメモリとして使用されるＲＡＭ２５、制御用のプログラムのほか、各種のデータが記録されたＲＯＭ２６等を備え、操作パネル、キーボード等の操作部１２、及びＣＲＴ、液晶画面等の表示部１３と接続される。また、各制御部Ｆｉは、演算装置としてのＣＰＵ３１、該ＣＰＵ３１が各種の演算処理を行うに当たってワーキングメモリとして使用されるＲＡＭ３２、制御用のプログラムのほか、各種のデータが記録されたＲＯＭ３３等を備えるほかに、各射出成形機Ｍｉを運転することによって取得されたデータを記録するためのデータベース（ＤＢ）３４を備え、操作パネル、キーボード等の操作部３５、ＣＲＴ、液晶画面等の表示部３６、及び射出成形機Ｍｉの所定の監視箇所を撮影する監視用の撮像装置としてのカメラ３８と接続される。該カメラ３８は、前記監視箇所を撮影し、撮影された監視箇所の画像のデータ（画像データ）をＣＰＵ３１に送る。該ＣＰＵ３１の図示されない画像処理手段（処理部）は、画像処理を行い、必要に応じて画像のデータを加工することによって画像を処理し、ＣＰＵ３１の図示されない情報記録処理手段（処理部）は、情報記録処理を行い、画像のデータを直接、又は処理された画像のデータをデータベース３４に記録する。

前記成形機制御システム２０、各ＣＰＵ２４、３１等を、各種のプログラム、データ等に基づいてコンピュータとして機能させることができる。また、データベース３４、ＲＡＭ２５、３２、ＲＯＭ２６、３３等によって記録装置が構成される。そして、演算装置として、ＣＰＵ２４、３１に代えてＭＰＵ等を使用することもできる。

前記各射出成形機Ｍｉは図示されない金型装置、型締装置、射出装置等を有し、前記型締装置は、固定プラテン及び可動プラテンを備え、型締用の駆動部としての型締用モータを駆動することによって可動プラテンを進退させることにより、金型装置の型閉じ、型締め及び型開きを行う。

一方、前記射出装置は、ホッパから供給された成形材料としての樹脂を加熱して溶融させるシリンダ部材としての加熱シリンダ、及び溶融させられた樹脂を射出する射出ノズルを備え、前記加熱シリンダ内にスクリューが進退自在に、かつ、回転自在に配設される。そして、計量用の駆動部としての計量用モータを駆動することによってスクリューを回転させると、加熱シリンダ内におけるスクリューより前方に計量された樹脂が溜められ、射出用の駆動部としての射出用モータを駆動することによってスクリューを前進させると、前方に溜められた樹脂が射出され、型締めが行われた状態の金型装置のキャビティ空間に充填される。

そして、該キャビティ空間内の樹脂が冷却されて成形品になり、型開きが行われると、エジェクタ装置の突出し用の駆動部としての突出し用モータを駆動することによって、エジェクタピンが前進させられ、前記成形品が突き出され、離型される。

前記ＣＰＵ３１の図示されない監視処理手段（処理部）は、監視処理を行い、各射出成形機Ｍｉを運転するのに伴い、温度、圧力、速度、時間、位置等の実績値を監視する。例えば、温度に関しては加熱シリンダ温度、金型温度、樹脂温度等が、圧力に関しては射出圧力、型締力、スクリュー背圧、樹脂圧、保圧等が、速度に関してはスクリュー速度、型開閉速度、スクリュー回転速度等が、時間に関しては充填時間、保圧時間、冷却時間、計量時間、成形サイクル時間等が、位置に関してはスクリュー位置、保圧終了位置、計量位置、Ｖ−Ｐ切換位置、型開閉位置等がそれぞれ監視される。さらに、前記充填時間に関しては、充填を開始してから保圧を開始するまでの時間、任意の時間から保圧を開始するまでの時間等を監視することができ、スクリュー位置に関しては充填前スクリュー位置、クッション位置等を監視することができる。

そして、前記ＣＰＵ３１の図示されない情報取得処理手段（処理部）は、情報取得処理を行い、前記各実績値を算出し、取得し、前記情報記録処理手段は、各実績値のデータをデータベース３４に記録する。

ところで、前記主制御部２２によって各射出成形機Ｍｉを集中管理する場合、各射出成形機Ｍｉを運転するためのデータ、及び各射出成形機Ｍｉを運転することによって取得されたデータのすべてを、主制御部２２で集中管理すると、例えば、主制御部２２がクラッシュした場合、データが消滅してしまう可能性が高く、データを保護するのが困難である。また、常時、主制御部２２と各射出成形機Ｍｉとの間で通信を行う必要があるので、ネットワーク１１、射出成形機Ｍｉ等に通信負荷が加わってしまう。

そこで、本実施の形態においては、必要なときに必要なデータだけを主制御部２２に送り、それ以外のデータについては、前記データベース３４に記録し、個別に管理するようにしている。

次に、カメラ３８によって成形品を撮影することにより取得されたデータの管理方法について説明する。

図２は本発明の実施の形態におけるデータの管理方法の例を示す第１の図、図３は本発明の実施の形態におけるデータの管理方法の例を示す第２の図、図４は本発明の実施の形態におけるデータの管理方法の例を示す第３の図である。

図において、４１は成形品の画像、４３は成形品に形成されたバリの画像である。

各射出成形機Ｍｉの制御部Ｆｉ（図１）において、前記情報記録処理手段は、成形品が良品であるときに、カメラ３８が撮影した図２に示されるような成形品の画像４１のデータを基準データとしてデータベース３４に記録し、ＣＰＵ３１の図示されない情報送信処理手段は、情報送信処理を行い、前記画像４１のデータを主制御部２２にあらかじめ送る。なお、前記情報送信処理手段は、データベース３４に記録された基準データをデータベース３４から読み出し、主制御部２２に送ることができる。

一方、主制御部２２において、ＣＰＵ２４の図示されない情報受信処理手段は、情報受信処理を行い、各射出成形機Ｍｉからの基準データを受信すると、ＣＰＵ２４の図示されない基準情報記録処理手段（処理部）は、基準情報記録処理を行い、前記基準データをＲＯＭ２６に記録する。

そして、所定の射出成形機Ｍｉにおいて、成形品に不良が発生し、例えば、バリが発生すると、前記情報記録処理手段は、カメラ３８が撮影した図３に示されるような成形品の画像４１のデータを実績データとしてデータベース３４に記録する。このとき、成形品の画像４１にはバリの画像４３が含まれる。

続いて、ＣＰＵ３１の図示されない情報加工処理手段（処理部）としての情報比較処理手段（処理部）は、情報加工処理としての情報比較処理を行い、実績データ及び基準データをデータベース３４から読み出し、実績データ及び基準データの少なくとも一方に対して、あらかじめ設定された所定の処理を行い、処理データである加工データを算出する。本実施の形態において、前記情報比較処理手段は、実績データと基準データとを比較し、良品の画像と不良品の画像との差を表す差分画像のデータ、すなわち、差分データを前記加工データとして算出する。該差分データは、図４に示されるバリの画像４３によって表される。

次に、前記情報送信処理手段は、差分データを随時主制御部２２に送る。そして、主制御部２２において、各射出成形機Ｍｉからの差分データを受けると、前記ＣＰＵ２４の図示されない差分情報記録処理手段（処理部）は、差分情報記録処理を行い、前記差分データをＲＯＭ２６に記録する。続いて、前記ＣＰＵ２４の図示されない情報合成処理手段（処理部）は、情報合成処理を行い、前記基準データをＲＯＭ２６から読み出し、基準データと差分データとを加算し、図２に示される良品の成形品の画像４１と図４に示されるバリの画像４３とを合成し、図３に示される不良品の成形品の画像４１を形成する。

本実施の形態においては、所定の射出成形機Ｍｉにおいて、成形品に不良が発生すると、差分データが算出され、差分データが自動的に主制御部２２に送られるようになっているが、主制御部２２からの差分データの送信要求に基づいて、差分データを主制御部２２に送ることができる。

次に、例えば、監視処理手段によって監視され、取得されたデータの管理方法について説明する。

図５は本発明の実施の形態における他のデータの管理方法の例を示す第１の図、図６は本発明の実施の形態における他のデータの管理方法の例を示す第２の図である。なお、この場合、Ｘ軸に時間が、Ｙ軸に所定の実績値のデータが採ってある。また、Ｘ軸に位置を採ることができる。

図において、Ｌ１、Ｌ２は所定の成形品を成形する際の１ショットにおいて、所定の監視項目の実績値の推移を表す波形である。

各射出成形機Ｍｉの制御部Ｆｉ（図１）において、前記情報記録処理手段は、成形品が良品であるときに、所定のセンサから送られたセンサ出力を読み込み、図５に示されるような波形Ｌ１のデータを基準データとしてデータベース３４に記録し、前記情報送信処理手段は、前記基準データを主制御部２２に送る。なお、前記基準データとして、各駆動部としてのモータに配設された速度検出器によって検出された回転速度の検出値、圧力検出器によって検出された型締力、射出力等の検出値を記録することができる。また、本実施の形態においては、成形品が良品であるときのデータが基準データにされるようになっているが、任意の時点のデータを基準データとすることができる。

一方、主制御部２２において、前記基準情報記録処理手段は、各射出成形機Ｍｉから送られた基準データをＲＯＭ２６に記録する。

そして、所定の射出成形機Ｍｉにおいて、成形品に不良が発生し、例えば、Ｘ軸が７の点における実績値にピークが形成され、５から５．１５に変化すると、前記情報記録処理手段は、図６に示されるような波形Ｌ２のデータを検出データとして、かつ、実績データとしてデータベース３４に記録する。

続いて、前記情報比較処理手段は、実績データ及び基準データをデータベース３４から読み出し、実績データと基準データとを比較し、実績データと基準データとの差分データを算出する。

次に、前記情報送信処理手段は、差分データ、本実施の形態においては、５．１５から５を減算した値、すなわち、０．１５を主制御部２２に送る。そして、主制御部２２において、前記差分情報記録処理手段は、各射出成形機Ｍｉから送られた差分データをＲＯＭ２６に記録する。続いて、前記情報合成処理手段は、前記基準データをＲＯＭ２６から読み出し、基準データと差分データとを加算し、合成し、図６に示される不良品の成形品が成形されたときの実績値を算出する。

このように、各射出成形機Ｍｉを運転することによって取得されたデータは、各射出成形機Ｍｉのデータベース３４に記録されるので、例えば、主制御部２２がクラッシュした場合でも、すべてのデータが消滅することがなくなり、データを保護するのが容易になる。

また、波形Ｌ１のようなデータは、所定のサンプリング周期で取得された検出値によって作成されるので、画像データと同様にデータ量が多く、主制御部２２に送信する際に各射出成形機Ｍｉに加わる負荷が大きくなってしまう。ところが、本実施の形態においては、主制御部２２と各射出成形機Ｍｉとの間において、各射出成形機Ｍｉから主制御部２２に基準データが送られた後は、差分データだけを送ればよいので、常時、主制御部２２と各射出成形機Ｍｉとの間で通信を行う必要がなくなる。

したがって、ネットワーク１１、射出成形機Ｍｉ等に通信負荷が加わるのを抑制することができる。

さらに、例えば、通信時間を短くすることができるだけでなく、表示部１３に画像、波形等を表示するための処理を簡素化することができるので、操作者は、表示された画像、波形等を容易に認識することができる。

ところで、前述されたように波形Ｌ１のようなデータは、所定のサンプリング周期で取得された検出値によって作成されるので、成形条件によっては、各ショット間において厳密に一致するデータが取得されるのはまれである。そこで、成形品が良品であるときに、図５に示されるような波形Ｌ１のデータが取得されたときに、波形Ｌ１のデータに基づいて、所定の範囲（マージン）のデータを基準データとしてデータベース３４に記録し、前記範囲から外れたデータだけを送信することができる。この場合、前記基準データは、前記範囲の上限値及び下限値として送信され、差分データとして、実績データと上限値との差分データ、又は実績データと下限値との差分データが送信される。

さらに、品質管理を行うための監視項目として特定の時点、又は位置において検出されたデータをロギングデータとして抽出する場合においても、本発明を適用することができる。なお、ロギングデータの場合には、あらかじめデータが抽出されるようになっているが、品質管理の数が多くなると、それに伴ってデータ量が多くなり、送信を行う際に各射出成形機Ｍｉに加わる負荷が大きくなってしまう。この場合、各射出成形機Ｍｉにおいて、所定の時点のロギングデータをあらかじめ基準データとして設定し、その後のロギングデータと基準データとを比較して差分データを算出することができる。また、ロギングデータについても、あらかじめ設定された範囲のロギングデータを基準データとすることができる。この場合、基準データとしては、良品及び不良品を判別するための良品の範囲の最大値及び最小値を使用することができる。

本実施の形態においては、基準データ及び実績データに対して情報比較処理が行われるようになっているが、情報加工処理手段は、実績データに対して所定の処理を行い、工程能力を算出し、情報送信処理手段は、算出された工程能力を主制御部２２に送信することができる。その場合、該主制御部２２において、ＣＰＵ２４の図示されない管理処理手段（処理部）は、管理処理を行い、各射出成形機Ｍｉから送られた工程能力に基づいて各射出成形機Ｍｉ管理する。前記工程能力は、成形品の個数を時間で除算した、単位時間当たりの成形品数で表される。

また、情報加工処理手段は、実績データに対して所定の処理を行い、稼働率を算出し、情報送信処理手段は、算出された稼働率を主制御部２２に送信することができる。その場合、該主制御部２２において、前記管理処理手段は、各射出成形機Ｍｉから送られた稼働率に基づいて各射出成形機Ｍｉを管理する。前記稼働率は、各射出成形機Ｍｉにおいて、全自動による運転時間を全運転時間で除算した値で表される。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の実施の形態における成形機管理システムを示す図である。 本発明の実施の形態におけるデータの管理方法の例を示す第１の図である。 本発明の実施の形態におけるデータの管理方法の例を示す第２の図である。 本発明の実施の形態におけるデータの管理方法の例を示す第３の図である。 本発明の実施の形態における他のデータの管理方法の例を示す第１の図である。 本発明の実施の形態における他のデータの管理方法の例を示す第２の図である。

符号の説明

２０ 成形機制御システム
２２ 主制御部
２４、３１ ＣＰＵ
２５、３２ ＲＡＭ
２６、３３ ＲＯＭ
３４ データベース
Ｍｉ 射出成形機

Claims (10)

1. 複数の成形機を管理する管理装置を備えた成形機管理システムにおいて、
   （ａ）前記各成形機を運転することによって取得された基準データを記録装置に記録する情報記録処理手段と、
   （ｂ）前記各成形機を運転することによって取得された実績データ及び基準データに対して所定の処理を行い、加工データを算出する情報加工処理手段と、
   （ｃ）前記基準データをあらかじめ管理装置に送信し、加工データを随時管理装置に送信する情報送信処理手段と、
   （ｄ）前記基準データ及び加工データを合成する情報合成処理手段とを有することを特徴とする成形機管理システム。
2. 前記情報加工処理手段は、基準データと実績データとを比較し、差分データを算出する請求項１に記載の成形機管理システム。
3. 前記基準データ及び実績データは画像のデータである請求項１に記載の成形機管理システム。
4. 前記基準データ及び実績データは実績値を表す波形のデータである請求項１に記載の成形機管理システム。
5. 複数の成形機を管理する管理装置にデータを送信する成形機において、
   （ａ）該成形機を運転することによって取得された検出データを記録装置に記録する情報記録処理手段と、
   （ｂ）前記検出データに対して所定の処理を行う情報加工処理手段と、
   （ｃ）前記処理によって得られた処理データを前記管理装置に送信する情報送信手段とを有することを特徴とする成形機。
6. 前記情報加工処理手段は、あらかじめ設定された基準データ及び前記検出データに対して前記処理を行う請求項５に記載の成形機。
7. 前記情報加工処理手段は前記検出データに基づいて工程能力を算出する請求項５に記載の成形機。
8. 前記情報加工処理手段は前記検出データに基づいて稼動能力を算出する請求項５に記載の成形機。
9. 複数の成形機を管理する管理装置において、
   前記各成形機を運転することによって取得された検出データに対し、所定の処理が行われた後の処理データを受信する情報受信処理手段を有する成形機管理装置。
10. 複数の成形機を管理する管理装置を備えた成形機管理システムの成形機管理方法において、
    （ａ）前記各成形機を運転することによって取得された基準データを記録装置に記録し、
    （ｂ）前記各成形機を運転することによって取得された実績データ及び基準データに対して所定の処理を行い、加工データを算出し、
    （ｃ）前記基準データをあらかじめ管理装置に送信し、加工データを随時管理装置に送信し、
    （ｄ）前記基準データ及び加工データを合成することを特徴とする成形機管理方法。

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