JP2008155516A

JP2008155516A - 射出成形機

Info

Publication number: JP2008155516A
Application number: JP2006347818A
Authority: JP
Inventors: Akio Yamada; 明雄山田
Original assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Current assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Priority date: 2006-12-25
Filing date: 2006-12-25
Publication date: 2008-07-10
Anticipated expiration: 2026-12-25
Also published as: JP5138926B2

Abstract

【課題】異常発生時にその異常発生要因の解析に有意な実測データグラフ画像を表示できるようにすること。
【解決手段】成形動作サイクルの実測データをグラフ表示する実測データグラフ画像の表示モードでは、成形機の動作に異常が発生した際には、異常発生後の実測データもグラフ表示する。
【選択図】図３

Description

本発明は、射出成形機やダイカストマシンなどの成形機に係り、特に、マシン（成形機）全体の制御を司るコントローラの制御の下に、各種表示モードの画像を表示可能な表示装置を備えた成形機に関する。

近時の射出成形機などの成形機は、カラー液晶ディスプレイ等の表示装置を具備しており、この表示装置によって、自動運転のための運転条件を設定または確認するための各種運転条件設定モード画像、自動運転中の多数の計測項目の実測データを表示するための各種実測データ表示モード画像、定期点検時期に自動的に点検項目を表示して定期点検を促すための定期点検モード画像、異常発生時にこの旨を認知させるためのアラームモード画像等々を表示するようになっている。

上記した実測データ表示モード画像のうちには、１成形サイクル（成形動作サイクル）の実測データを線描でグラフィック表示する１サイクル実測グラフ画像があり、この１サイクル実測グラフ画像を用いることで、１成形サイクル中のマシン各部の動作が１画面で視認できるようになっている。

また、マシンの運転時に何らかの異常が発生した場合には、マシンの運転を自動的に停止させて、アラームモード画像を優先表示し、異常が発生したことをマシンのオペレータに知らせるようになっている。そして、マシンに異常が発生した場合には、上記の１サイクル実測グラフ画像では、異常発生時までの実測データがグラフ表示されるようになっていた。

上記したように、従来は、マシンに異常が発生した場合には、１サイクル実測グラフ画像では、異常発生時までの実測データがグラフ表示されるようになっていたため、異常の発生後に１サイクル実測グラフ画像を表示させても、異常発生後のマシンの運転状況を確認することができず、異常の発生要因の解析に不便であるという指摘があった。また、異常が発生した際に、異常発生に対応してマシンが安全に自動停止したことも確認できないという指摘もあった。

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、異常発生時にその異常発生要因の解析に有意な実測データグラフ画像を表示できるようにすることにある。

本発明は上記した目的を達成するため、設定された各運転条件値と各センサからの計測情報などに基づきマシンの各部を駆動制御するコントローラを具備し、該コントローラは、予め定められた成形運転プログラムに従って一連の成形運転工程を実行させると共に、運転中の各運転条件の実測データを取り込んで格納し、また、前記コントローラは、オペレータの指示に基づき、各種表示モードの画像を表示装置上に表示させる成形機において、成形動作サイクルの実測データをグラフ表示する実測データグラフ画像の表示モードでは、成形機の動作に異常が発生した際には、異常発生後の実測データもグラフ表示する。

本発明では、成形動作サイクルの実測データをグラフ表示する実測データグラフ画像の表示モードでは、成形機の動作に異常が発生した際には、異常発生後の実測データもグラフ表示するようにしているので、異常発生後の実測データから、マシンが停止した異常の発生要因を解析することが容易となる。また、異常が発生した際に、異常発生に対応してマシンが安全に自動停止したかどうかも確認することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
図１〜図５は、本発明の一実施形態（以下、本実施形態と記す）によるインラインスクリュ式の射出成形機に係り、図１は、本実施形態に係る射出成形機の制御系統の簡略化したブロック図である。

図１において、１は、マシン（射出成形機）全体の動作制御や表示制御などを司るシステムコントローラで、このシステムコントローラ１は、演算機能素子やメモリなどのハードウェア資源と、予め保持された各種アプリケーションソフトなどのソフトウェア資源との協働により、各種の演算処理、データ書き込み・呼み出し処理、表示制御処理、指令出力処理等々の各種処理を実行する。システムコントローラ１中に示された機能ブロックの機能については後述するが、各機能ブロックは、上記のハードウェア資源とソフトウェア資源とにより具現化されるものである。また、２は、マシンの各部に備えられた多数のセンサで構成されるセンサ群、３は、マシンの各部に配設された多数の駆動源を駆動制御するための多数のドライバ回路で構成されたドライバ群、４は、マシンの前面部に配設されたキー入力装置、５は、マシンの前面部に配設されたタッチパネル入力部５ａ付きの表示装置（タッチパネル付きカラー液晶表示装置）であり、キー入力装置４とタッチパネル入力部５ａとにより、ユーザ入力インターフェースを構成している。

システムコントローラ１は、可塑化動作、サックバック動作、型開閉動作（型開き動作および型閉じ動作（型閉じ・型締め動作））、エジェクト動作（エジックト突き出し動作およびエジェクト戻し動作）、射出動作（１次射出動作および保圧動作）などの成形工程全体の制御や、実測データの演算・格納処理、良品／不良品の判定処理、異常判定処理等の演算・判定処理、あるいは、表示装置５の出力画像の表示制御処理等々の、各種処理を実行する。このシステムコントローラ１中において、１１は成形条件設定記憶部、１２は成形プロセス制御部、１３は実測値記憶部、１４は表示処理部である。また、表示処理部１４中において、１５はデータ変換処理部、１６はグラフスケール生成部、１７は表示用固定データ格納部、１８は表示画像データ生成部である。

成形条件設定記憶部１１には、タッチパネル入力部５ａやキー入力装置４によって入力された、あるいは、各種記憶媒体から転送されて入力された各種運転条件値が、書き替え可能な形で記憶されている。この運転条件値としては、例えば、電力値、可塑化工程時のスクリュ位置とスクリュ回転速度，スクリュ後退速度，および背圧との関係、サックバック制御条件、射出開始点（位置）から保圧切替点（位置）までの射出速度条件並びに射出圧力条件、保圧切替時点から保圧終了時点までの２次射出圧力（保圧圧力）条件、型閉じ（型締め）ストロークと速度・圧力制御条件並びに型締力、型開きストロークと速度・圧力制御条件、エジェクト制御条件、各部の温度制御条件、製品自動取り出し機の制御条件等々が挙げられる。

成形プロセス制御部１２は、予め作成された成形プロセス制御プログラムと、成形条件設定記憶部１１に格納された設定条件値とに基づき、マシンの各部に配設されたセンサ群２（位置センサ、圧力センサ、回転速度センサ、温度センサなど）からの計測情報および自身に内蔵されたクロックからの計時情報を参照しつつ、ドライバ群３（モータドライバ、ヒータドライバなど）を介して対応する駆動源を駆動制御し、一連の成形工程を実行させる。

実測値記憶部１３には、連続自動運転時における予め設定されたモニタ項目の総べての実測データが、連続する所定回数のショットにわたって取り込まれる。取り込まれるモニタ項目としては、時間監視項目、位置監視項目、回転速度監視項目、速度監視項目、圧力監視項目、温度監視項目、電力監視項目等が挙げられる。また、異常発生によりマシンが停止（自動停止）した際には、異常が発生した後からマシンが完全に停止するまでの間の、モニタ項目の総ての実測データも取り込んで記憶する。

表示処理部１４は、タッチパネル入力部５ａやキー入力装置４によるオペレータが所望するモードの表示画像の呼び出し指令によって、予め作成された表示画像作成・制御プログラムに基づき、指定された表示モードの表示画像データを作成する。

すなわち、オペレータによる所定の表示画像の呼び出し指令が到来すると、表示処理部１４のデータ変換処理部１５は、必要に応じ成形条件設定記憶部１１や実測値記憶部１３に格納された情報から当該表示モード画像の表示に用いるためのデータを抽出すると共に、これを指定された当該表示モード画像の表示形態に対応した形に変換処理する。例えば、指定された表示モードが或る工程やサイクルのグラフィック画像であると、抽出したデータを線描化処理した画像データに変換処理したり、また、指定された表示モードが或る工程の運転状態設定画像であると、抽出したデータを数値画像データに変換処理等する。また、指定された表示モードがグラフィック画像である場合には、グラフスケール生成部１６は、データ変換処理部１５の内容、もしくはオペレータのスケール指示に基づき、予め作成されたグラフスケール（グラフ目盛）生成プログラムによって、所定倍率のグラフ目盛格子画像データと目盛数値画像データとを生成する。

データ変換処理部１５およびグラフスケール生成部１６の生成処理データは、表示画像データ生成部１８に取り込まれ、所定倍率のグラフ目盛格子画像データ上の所定位置に、このグラフ目盛に応じた拡大／縮小率に変換処理して取り込まれたグラフィック画像データが重ね書きして、合成処理される。また、表示用固定データ格納部１７に予め作成されて格納されている多数のモード画像用の固定データたる文字，記号，グラフィック図形，罫線データ等々から、当該表示モード画像の表示に用いるためのデータが抽出されて、これが表示画像データ生成部１８に取り込まれ、同じく表示用の画像データとして合成される。

これによって、表示画像データ生成部１８には、指定されたグラフィック表示画像用のグラフ目盛，目盛数字，線描グラフ，モード表示文字，単位記号，項目表示文字等が所定配置・合成され、且つカラー分け情報等が付加された画像データが作成され、これが書き換え可能に保持される。

なお、指定された表示モードがグラフィック画像でない場合には、データ変換処理部１５と表示用固定データ格納部１７の内容とによって、同様に指定された表示画像用の画像データが表示画像データ生成部１８で生成されて保持される。

表示画像データ生成部１８の画像データは、図示せぬフレームバッファに転送されて一時記憶され、表示処理部１４の指令によってこのフレームバッファの出力が表示装置５に送出されて、表示装置５の表示画面上には所定モードの画像データが表示されることになる。

図２は、表示装置５の表示画面上に所定モードの画像データが表示されている状態において、この表示画像中の「１サイクルグラフ」ボタン２１をオペレータがタッチすることで表示される１サイクル実測グラフ画像（成形動作サイクルの実測グラフ画像）を示しており、マシンが正常に運転されている際の１サイクル実測グラフ画像である。この図２および後記する図３〜図５に示した１サイクル実測グラフ画像（成形動作サイクルの実測グラフ画像）では、１サイクル実測グラフ画像のグラフ線描の始点が、可塑化工程の開始となっている。また、マシンが正常に運転されている際には、１サイクル実測グラフ画像（成形動作サイクルの実測グラフ画像）のグラフ線描の終点は、射出工程（１次射出工程および保圧工程）の終了となっている。図２において、３１は可塑化のスクリュ回転速度、３２は可塑化の背圧、３３は可塑化のスクリュ後退速度、３４はサックバック速度（サックバックのスクリュ後退速度）、３５は型開き速度、３６はエジックト突き出し速度、３７はエジェクト戻し速度、３８は型閉じ速度、３９は型締め速度、４０は射出速度（射出のスクリュ速度）、４１は射出圧（射出の樹脂圧）である。

図３は、異常が発生した際に、表示装置５の表示画面上に表示される１サイクル実測グラフ画像（成形動作サイクルの実測グラフ画像）の第１例を示している。図３では、２成形サイクル（２ショット）分の実測データが重ね書きで線描してあり、実線が最新成形サイクルの実測データを示しており、破線が最新成形サイクルの１つ前の成形サイクルの実測データを示しており、符号３１〜４１は図２と同様の速度や圧力である。図３に示した例では、可塑化工程から型閉じ工程の終期までは実線と破線は略重なっていて、最新成形サイクルの動作は、型閉じ工程の低速・低圧型閉じの手前までは正常に行われたが、低速・低圧型閉じが正常に行われず、このため、低速・低圧型閉じの失敗の後に、低速型開きが行われたことを低速の型開き速度４２が示している。したがって、型閉じ工程の低速・低圧型閉じの動作異常であったことが、低速・低圧型閉じ以後の実測データによって確実に確認することができ、また、異常発生に対応してマシンが安全に自動停止したことも確認できる。

図４は、異常が発生した際に、表示装置５の表示画面上に表示される１サイクル実測グラフ画像（成形動作サイクルの実測グラフ画像）の第２例を示している。図４でも、２成形サイクル（２ショット）分の実測データが重ね書きで線描してあり、実線が最新成形サイクルの実測データを示しており、破線が最新成形サイクルの１つ前の成形サイクルの実測データを示しており、符号３１〜４２は図３と同様の速度や圧力である。図４に示した例では、可塑化工程から射出工程の初期までは実線と破線は略重なっていて、最新成形サイクルの動作は、射出工程の１次射出の初期までは正常に行われたが、それ以後は１次射出が正常に行われなかったことが、実線で示した射出速度４０、射出圧４１と破線で示した射出速度４０、射出圧４１との対比から明瞭に確認できる。図４に示した例では、射出圧４１の異常が１次射出の失敗要因であり、異常の射出圧４１の圧力値およびその継続時間を知ることにより、射出圧異常となった要因解析に役立てることができる。また、異常発生の後に、低速型開きが行われたことを低速の型開き速度４２によって視認することができ、異常発生に対応してマシンが安全に自動停止したことも確認できる。

図５は、異常が発生した際に、表示装置５の表示画面上に表示される１サイクル実測グラフ画像（成形動作サイクルの実測グラフ画像）の第３例を示している。図５では、７成形サイクル（７ショット）分の実測データが重ね書きで線描してあり、実線が最新成形サイクルの実測データを示しており、破線が過去６成形サイクル分の実測データを示しており、符号３１、３３〜４２は図３、図４と同様の速度や圧力である。図５に示した例では、過去６成形サイクルでは、型開き工程から射出工程においては実線と破線は略重なっていて（図示の都合上、過去６成形サイクルの型開き工程から射出工程の実測データは１本の破線で示してある）、過去６成形サイクルの型開き工程から射出工程は正常に行われていたが、過去６成形サイクル分の可塑化工程およびサックバック工程の破線はバラツキを示している。また、図５に示した例においては、最新成形サイクルの可塑化工程では、実線のスクリュ回転速度３１に示すように、スクリュが長い期間回転し続けているにもかかわらず、実線のスクリュ後退速度３３が所期速度まで出ない状態となっており、このため、スクリュが所定期間だけ回転してもスクリュ後退速度３３が所期値に達しないことから、スクリュ回転が停止されたことが、明瞭に確認できる。この図５に示した例では、過去６成形サイクル分の可塑化工程およびサックバック工程の破線のバラツキ、および、最新成形サイクルの可塑化工程の実線によって、樹脂材料（樹脂ペレット）の供給速度が徐々に落ちて、最新成形サイクルでは供給される樹脂材料が尽きたことを、確実に知ることができる。また、異常発生の後に、低速型開きが行われたことを低速の型開き速度４２によって視認することができ、異常発生に対応してマシンが安全に自動停止したことも確認できる。

以上のように、本実施形態では、異常発生後の実測データをグラフ表示するようにしているので、異常発生後の実測データから、マシンが停止した異常の発生要因を解析することが容易となる。また、異常が発生した際に、異常発生に対応してマシンが安全に自動停止したかどうかも確認することができる。

本発明の一実施形態に係るインラインスクリュ式の射出成形機における、制御系統の簡略化したブロック図である。本発明の一実施形態に係るインラインスクリュ式の射出成形機において、正常動作時に、表示装置に表示される正常動作時の１サイクル実測グラフ画像（成形動作サイクルの実測グラフ画像）の例を示す説明図である。本発明の一実施形態に係るインラインスクリュ式の射出成形機において、異常が発生した際に、表示装置に表示される１サイクル実測グラフ画像（成形動作サイクルの実測グラフ画像）の第１例を示す説明図である。本発明の一実施形態に係るインラインスクリュ式の射出成形機において、異常が発生した際に、表示装置に表示される１サイクル実測グラフ画像（成形動作サイクルの実測グラフ画像）の第２例を示す説明図である。本発明の一実施形態に係るインラインスクリュ式の射出成形機において、異常が発生した際に、表示装置に表示される１サイクル実測グラフ画像（成形動作サイクルの実測グラフ画像）の第３例を示す説明図である。

符号の説明

１システムコントローラ
２センサ群
３ドライバ群
４キー入力装置
５表示装置（タッチパネル付きカラー液晶表示装置）
５ａタッチパネル入力部
１１成形条件設定記憶部
１２成形プロセス制御部
１３実測値記憶部
１４表示処理部
１５データ変換処理部
１６グラフスケール生成部
１７表示用固定データ格納部
１８表示画像データ生成部

Claims

設定された各運転条件値と各センサからの計測情報などに基づきマシンの各部を駆動制御するコントローラを具備し、該コントローラは、予め定められた成形運転プログラムに従って一連の成形運転工程を実行させると共に、運転中の各運転条件の実測データを取り込んで格納し、また、前記コントローラは、オペレータの指示に基づき、各種表示モードの画像を表示装置上に表示させる成形機において、
成形動作サイクルの実測データをグラフ表示する実測データグラフ画像の表示モードでは、成形機の動作に異常が発生した際には、異常発生後の実測データもグラフ表示するようにしたことを特徴とする成形機。