JP2015215793A - 成形機 - Google Patents

Abstract

【課題】 操作開始時以外の成形機の特定項目の操作時にも容易かつ確実に操作者を認識することが可能であって、操作性とセキュリティレベルの双方に優れた成形機を提供する。
【課題を解決するための手段】登録された生体情報と生体情報読取装置２１により読み取った操作者の生体情報を比較し両者が一致するとして生体認証されたときに少なくとも一部の操作を可能にする成形機１１において、成形機１１の操作開始時ｓ１の生体認証の要求ｓ２に加えて、前記操作開始時ｓ１以外の成形機の特定項目の操作時ｓ７にも生体認証の要求ｓ８を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、登録された生体情報と生体情報読取装置により読み取った操作者の生体情報を比較し両者が一致するとして生体認証されたときに少なくとも一部の操作を可能にする成形機に関するものである。

操作者の生体情報である指紋を指紋読取部により読み取って、生産設備の制御装置等に予め登録された指紋データと比較し、その認証結果に基いて操作者の操作を可能にする生産設備は特許文献１に記載のように従来から知られている。また特許文献１では、操作者の操作レベルに応じて捜査権限の設定を行うことや、操作している操作者が認証された操作者であるかどうかを所定時間ごとに定期的に監視することも記載されている。

また特許文献２には、設定されたパスワードの入力を条件に設定キーによる設定を許可する射出成形機が記載されている。

特開２０１２−２４３０４６号公報（請求項１、００６７、００７２、０１１５、図２） 特開２００４−１５５０６６号公報（請求項１、００３１、図１、図４）

しかしながら特許文献１の生産設備は所定時間ごとに定期的に指紋認証を行って監視することは記載されているが、特定の操作を行う際に指紋認証の要求を行うことは記載や示唆がされていない。また特許文献２には、設定されたパスワードの入力を条件に設定キーによる設定を許可することが記載され、特定の操作時にはパスワードを入力することが記載されている。しかしながら操作者は一旦、設定入力作業に入ってしまうと多数の設定入力を行う必要があるので、更にその上に桁数の多いパスワードの入力を求めることは作業負担が増加してしまい、操作者のストレスにも繋がる。またパスワードによる管理は、操作者全員の意識レベルが低い場合には操作者全員によるパスワードの使い回しやパスワードを搾取される可能性があり、高レベルのセキュリティレベルの対応を行うのには不安があるという問題もあった。

本発明では上記の問題を鑑みて、操作開始時以外の成形機の特定の操作時にも容易かつ確実に操作者を認識することが可能であって、操作性とセキュリティレベルの双方に優れた成形機を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の成形機は、登録された生体情報と生体情報読取装置により読み取った操作者の生体情報を比較し両者が一致するとして生体認証されたときに少なくとも一部の操作を可能にする成形機において、成形機の操作開始時の生体認証の要求に加えて、前記操作開始時以外の成形機の特定項目の操作時にも生体認証の要求を行うことを特徴とする。

本発明の請求項２に記載の成形機は、請求項１において、前記特定項目の操作とは、（１）成形条件データまたは成形データの読出、変更・加工、保存、および外部出力の少なくとも一つの操作、（２）成形機に取付けられる型または成形部材の交換の段取り操作、（３）成形機のシステムパラメータの操作、（４）成形機の手動操作、半自動操作、自動操作の少なくとも一つの切換操作、のいずれかであることを特徴とする。

本発明の請求項３に記載の成形機は、請求項１または請求項２において、前記特定項目の操作時に行った生体認証は記録され、後で読出しが可能であることを特徴とする。

本発明の請求項４に記載の成形機は、請求項１ないし請求項３のいずれか1項において、前記生体情報読取装置はタッチパネルに設けられたセンサにより指紋を読み取る指紋読取装置であることを特徴とする。

本発明の成形機は、登録された生体情報と生体情報読取装置により読み取った操作者の生体情報を比較し両者が一致するとして生体認証されたときに少なくとも一部の操作を可能にする成形機において、成形機の操作開始時の生体認証の要求に加えて、前記操作開始時以外の成形機の特定項目の操作時にも生体認証の要求を行うので、操作性とセキュリティレベルの確保の双方の点で優れている。

本発明の実施形態の射出成形機の全体図である。 本発明の実施形態の射出成形機の指紋認証に関するフローチャート図である。 本発明の実施形態の射出成形機の操作開始時の指紋認証読取装置が組み込まれたタッチパネルの画面を示す図である。 本発明の実施形態の射出成形機の特定項目の操作時の指紋認証読取装置が組み込まれたタッチパネルの画面を示す図である。

本発明の成形機について射出成形機１１の例について説明する。図１に示されるように射出成形機１１は、ベッド１２上に射出装置１３と型締装置１４が設けられ、型締装置１４には図示しない金型が取付られる。射出成形機１１は、ベッド１２の内部に格納された制御装置１５により作動が制御される。また型締装置１４の操作側（図１において手前側）の操作盤１６には、タッチパネル１７からなる設定入力画面が設けられている。また操作盤１６のタッチパネル１７の近傍には、成形条件データや成形データを外部へ出力したり外部から取込むためのデータ出入力装置１８が設けられている。

なお本実施形態では、操作盤１６とは別の位置にある電源スイッチや非常停止時ボタン等からの操作を除いてタッチパネル１７から全ての設定入力が行われるが、タッチパネル１７以外のスイッチやボタンやスイッチからも設定入力が可能なものでもよく、表示画面は表示機能だけを有しており設定入力は全て別のスイッチやボタンから行われるものでもよい。また操作盤１６やタッチパネル１７は複数も受けられたものでもよい。更に制御装置１５は外部と無線や有線により交信を行うものでもよい。

制御装置１５の図示しないメモリ部には成形条件データや成形データの保存機能の他、予め入力された操作者の指紋情報（生体情報）が保存されている。また制御装置１５の図示しない演算処理部は、射出成形機１１の操作を行うシーケンス制御機能を有する他、タッチパネル１７の画面の表示機能、タッチパネル１７等から設定入力されたデータの処理機能、成形条件データや成形データの演算・加工機能を有する。更に前記演算処理部は、前記登録された指紋情報と指紋読取装置２１により読み取った操作者の指紋情報を比較し両者が一致しているかどうか検証を行う。

次にタッチパネル１７と指紋読取装置２１について説明すると、本実施形態では指紋認証装置２１はタッチパネル１７に組み込まれている。タッチパネル１７には抵抗膜方式や静電容量式等があるがここでは静電容量式のタッチパネルが用いられている。そして本実施形態では指紋読取装置は、静電容量式の半導体方式を用いている。静電容量式の半導体方式の指紋読取装置の場合、タッチパネル１７上に指を置いた場合のタッチパネル１７の表面と操作者の指紋の凸部との距離と、前記表面と操作者の指紋の凹部との距離の差から電極の電荷の差を検出し、前記電荷の差をデジタル変換処理をすることにより指紋情報を読み取る。なお指紋読取装置２１は半導体方式にあっては感熱式や電界式の方式を用いたものでもよい。また指紋読取装置は、光学方式を用いたものでもよい。光学方式は、プリズムの下方からＬＥＤを照射し反射光をＣＣＤカメラ等により撮影する。また指紋読取装置はその他の方式でもよく限定されない。

本実施形態では、タッチパネル１７の中央部分に指紋読取装置２１（指紋読取部）が配置されるが、一例としてタッチパネルの表示画面の配置に応じて指紋読取機能を有する部分が配置されるようにすることも考えられる。その場合、予め設定されるエンターキーなどの位置に指紋読取装置が設けられたものでもよく、指紋読取位置（指紋読取部）の数は限定されない。またタッチパネルの表示画面の変更に応じて指紋読取機能を有する部分が変更されるようにすることも考えられる。なお指紋読取装置２１は、タッチパネル１７とは別に操作盤１６に専用の指紋読取装置を取付けるなどして設けたものでもよい。専用の指紋認証装置を設ける場合は、タッチパネル１７で指紋が読取可能なものと比較して操作性の点で若干不利である。しかし現在作動中の指紋読取装置を有さないタッチパネルが取付られた成形機に後付けで指紋読取装置を取付ける場合などは、タッチパネル１７を交換する必要がないので有利である。

次に操作者による射出成形機１１の操作と指紋認証によるセキュリティシステムについて図２のフローチャート図により説明する。まずはこのフローチャートの開始以前に射出成形機１１の制御装置１５のメモリ部に各操作者の指紋情報（生体情報）を読込ませ登録しておく。この時に各操作者の習熟度や階層に応じて操作できるセキュリティレベルを異ならせて登録することができる。より具体的には、特定項目である（１）成形条件データまたは成形データの読出、変更・加工、保存、および外部出力の少なくとも一つの操作については、前記習熟度や階層に応じて上位の操作者しか成形条件データまたは成形データの変更・加工、保存は実行できないようになっている。また（２）成形機に取付けられる型または成形部材の交換の段取り操作についても、誤操作により成形機を壊す可能性もあるので、特定の操作者しかできなくなっている。更に（３）成形機のシステムパラメータの操作も特定の操作者しかできなくなっている。なお（４）成形機のシステムパラメータの操作とは、射出成形機の制御ゲインの調整等や常時は表示されない画面で行うものであり、これは通常は射出成形機のメーカー側の操作者しか実行できないようになっている。更には（４）成形機の手動操作、半自動操作、全自動操作の切換えについても、手動操作や半自動操作は誤操作を行うと成形機に重大なダメージを与える可能性もあるので、特定の操作者しかできないようにしてもよい。

なお指紋情報が保存される場所は、射出成形機１１の制御装置１５の他、図示しない工場を統括するパーソナルコンピュータの制御装置等であってもよく、その場合は有線または無線ＬＡＮ等によりそれぞれの射出成形機１１からその制御装置へ指紋情報が送信されて比較が行われフィードバックがなされる。

そして射出成形機１１の電源スイッチを入れて電源投入すると（ｓ１）、タッチパネル１７には成形機の操作開始時の初期画面１９が表示される。初期画面は図３に示されるように初期画面１９の上の中央部に指紋認証ウインドウ２０が表示された指紋認証要求画面（初期指紋認証要求画面）となっている（ｓ２）。指紋認証画面の指紋認証ウインドウ２０には一般的な指紋を模式した模様が記載され、人差し指を置くよう導くために手の形の絵が示される。また手の形の絵の下方には一例として「右手の人差し指で画面にタッチして下さい。」といった要求メッセージが表示される。更に前記メッセージは画面表示とともに音声でも流すようにしてもよい。なお指紋認証ウインドウ２０は、操作者に対して読取する指（登録済の指紋がある指）と当接する場所を適切に教える内容のものであれば、図３のものに限定されない。

この時にタッチパネル１７上の指紋認証ウインドウ２０は指紋認証を行わない限り移動や消去をすることができなくなっている。また指紋認証ウインドウ２０以外の部分のタッチキー２２も操作が無効となっていて、操作者が指紋認証を行わない限り設定入力をすることはできない。なお図３の画面以外に電源投入すると指紋認証ウインドウ以外、何も表示されていない指紋認証専門画面が表示されるようにしてもよい。

指紋認証画面にて操作者が指紋認証ウインドウ２０の所定の読取位置に右手人差し指を当接すると指紋読取装置２１により指紋情報が読取られる（ｓ３）。指紋情報の読取方法および認証方法は既に公知であるが、一例として指紋の中心点や特徴点を座標化してその距離や角度等から指紋の特徴を把握して、制御装置に保存された指紋情報と比較して一致するかどうか等を判断する。

そして保存された指紋情報と操作者の指紋情報が一致して指紋認証ＯＫ（初期指紋認証ＯＫ）となると（ｓ４）、初期画面１９等の画面の設定入力が許可される（ｓ５）。また操作者が最後にタッチパネル１７に触ってから所定時間が経過すると（ｓ６においてＹ）、どの操作画面であっても中央に指紋認証ウインドウ２０が表示され（ｓ３）、初期画面１９のときと同様に操作者が指紋認証しないと次の操作ができなくなるようになっている。このため操作者が射出成形機１１を離れた隙に他の操作者により継続して操作されることが極力防止することができる。または電源投入時の指紋認証時間から操作の有無に関係なく所定時間が経過するたびに毎回指紋認証を求めるようにしてもよい。更には射出成形機１１に操作停止ボタンを設けるようにしてもよい。そして操作者が、射出成形機１１を離れる際には、前記操作停止ボタンを操作してから離れるようにし、その際には次の操作者が指紋認証を行わないと操作が出来なくする。

更に操作者が次に記載するような特定項目の操作を行おうとしてタッチパネル１７のうちの特定項目の入力部に当接するかまたはタッチパネル以外のスイッチ等を押した場合(ｓ７)、タッチパネル１７上の特定項目画面２２上に指紋認証ウインドウ２０が表示され(ｓ８)、前記操作開始時(ｓ１)以外の成形機の特定項目の操作時（ｓ８）にも生体認証の要求が行われる。そして操作者が指紋認証を行わないと特定項目の操作ができなくなっている。これらの特定項目画面２２の操作は、上記したように各操作者の習熟度や階層に応じて操作可能な者が制限されるように、各操作者の指紋を登録の際に設定なされている。従って或る特定項目画面２２において指紋読取装置２１を用いて操作者の指紋の読取を行い（ｓ９）、制御装置１５において登録された指紋と比較し両者が一致するとして指紋認証の結果がＯＫとなった場合（ｓ１０でＹの場合）特定項目の操作が可能となる（ｓ１１）。このように操作者ごとに操作できる階層を限定することにより成形データや成形条件データを保護することができ、不用意な削除や変更が行われることが減少する。また外部への持ち出しも制限することができる。

または成形機を作動させる際の手動操作、半自動操作、および自動操作のそれぞれへの切換や、型交換といった段取り操作時においても操作者に指紋認証を求めるようにしてもよい。このようにすることにより、半自動操作や手動操作、型交換操作といった段取り作業において、熟練していない作業者が一人で作業を行って成形機を故障させたり、安全面での問題を起こしたりすることを防止することができる。

またこれら特定項目の指紋認証においては、作業を開始時に指紋認証を行うことにより、操作者に次に行う作業を再確認させることもできる。そして更には、タッチパネルや音声で一例として「○○作業を行います。右手の人差し指で画面にタッチして下さい。」といったメッセージを行うことにより、操作者に対してより一層次に行う作業の確認をさせることができる。更に成形データや成形条件データの削除や上書き、外部への持ち出しを行う際に指紋認証により最終確認を行うものでもよい。即ち指紋読取装置により指紋が読み取られた時点でデータの削除等が行われるようにする。

特定項目の操作の指紋認証についても、操作者が最後にタッチパネル１７に触ってから所定時間が経過すると（ｓ１２でＹ）、タッチパネル１７のどの特定項目画面２２であっても中央に指紋認証ウインドウ２０が表示される(ｓ８からの手順が繰り返される)。それに対して特定項目にアクセス可能な操作者が指紋認証を行った場合は、引続き特定項目の操作が可能となる。

また前記において指紋認証を行った操作者が、特定項目の操作権限がなくて登録されている指紋との認証が出来なかった場合（ｓ１０でＮ）、次にその操作者が指紋登録されている操作者かどうかの認証の確認を行うため、再び初期項目指紋認証の要求（ｓ４）を行う。そして初期項目指紋認証がＯＫの場合は、初期項目の範囲だけが設定入力可能となる。また操作者がまったく指紋登録されていないことが判別された場合は、図４の状態から画面が変更不可能となり、全ての操作が行えなくなる。

本実施形態ではこれらの指紋認証をタッチパネル１７上にて行えるので操作者のストレスを無くすか非常に小さくすることができる。即ち操作者がパスワードを入力する場合はボタンを押す回数が増加する上にパスワードを覚えておかないといけないので、作業負担が増加してしまい操作者のストレスにも繋がるが、本実施形態ではそういったことが無くなる。また操作盤１６のタッチパネル１７以外の位置に指紋読取装置を設けた場合は、指紋読取のためにタッチパネル１７以外の部分に指を移動させる必要があるが、タッチパネル１７上で読取可能であれば最も操作性を良好にすることができる。

また本実施形態では、操作時に行った生体認証は記録され、後で読出しが可能となっている。特にどの時間帯にどの操作者が射出成形機のどのレベルの特定項目の操作時に行ったかの生体認証は履歴に記録され、後で読出しが可能となっている。従って後から作業者ごとの特的項目やその他の項目の作業履歴を容易に把握できるようになる。従って万一、成形機の成形データや成形条件が不用意に削除や変更されたり、機械に不具合が発生した場合についても、どの操作者が行ったか責任を明確にできる場合が増加する。これらは作業ごとに操作者を記録するように紐付けしてもよく、作業時間ごとに操作者を記録するようにしてもよい。

なお上記の指紋認証システムの変形例として次のようにしてもよい。変形例１としては、電源投入時には操作者には指紋認証を求めず、特定項目の操作を行う場合のみ指紋認証を求める。または変形例２としては、電源投入時にのみ指紋認証を求め、その時点で操作者の階層に応じて成形機の操作可能な範囲を定める。従って変形例２では、少なくとも一部の特定項目の操作の開始時には指紋認証を求めないものも含まれる。またこれら変形例１、変形例２においても所定時間ごとの指紋認証は求めるようにしてもよく、また求めないようにしてもよい。更には変形例３としては、操作者がタッチパネルにタッチして指紋認証ウインドウの画面を表示させる指紋認画面表示キーを設ける。そして操作者が交代した場合等には時間と関係なく、操作者側から指紋認証キーを入力して、指紋認証ウインドウを立上げ、自ら指紋認証を行うものでもよい。この場合、どの作業者がどの時間作業したかがより一層明確になる。または操作者がタッチパネルのいずれかのキーに当接した段階で、指紋読取がなされて操作レベルが制限できるようにすることも考えられる。

本発明については、一々列挙はしないが、上記した本実施形態のものに限定されず、当業者が本発明の趣旨を踏まえて変更を加えたものについても、適用されることは言うまでもないことである。本発明の成形機としては、射出成形機の他、射出圧縮成形機、ダイカスト成形機、プレス成形機、圧縮成形機、真空成形機、中空成形機、ラミネータ成形機、封止成形機、転写成形機、および金属加工成形機等が含まれる。

また生体認証読取装置については、指紋読取装置２１の他、声紋、網膜、虹彩、顔、手等の血管（静脈）等の生体情報の特徴を読取る生体認証読取装置であってもよい。これらの場合も予め制御装置等に記憶された同種の生体情報と比較して、操作者が本人であることを確認するものであるが、パスワードのように入力に手間がかからず、また他人が成りすまして入力が出来ないものであるので、操作性とセキュリティレベルの双方の点で優れる。指紋認証読取装置以外の生体認証読取装置の場合も、基本的には図２のフローチャートと同じ処理がなされ変形例等も適用可能である。

また本発明の指紋認証システムを含む生体認証システムは、指紋認証等の生体認証に加えてＩＤ入力や本人所有のカード等の読取を併用するもの全てを否定するものではない。そして成形機への電源投入時の初期画面では指紋認証とそれ以外の認証を組合わせる方式を用いるようにしてもよい。または成形機への電源投入後の途中での認証時に、ＩＤ入力や本人所有のカード等の読取を行ってもよい。しかし操作性の点からは指紋認証を含む生体認証のみ行うことがより好ましい。

１１ 射出成形機
１５ 制御装置
１７ タッチパネル
２０ 指紋認証ウインドウ
２１ 指紋読取装置

Claims (4)

1. 登録された生体情報と生体情報読取装置により読み取った操作者の生体情報を比較し両者が一致するとして生体認証されたときに少なくとも一部の操作を可能にする成形機において、
   成形機の操作開始時の生体認証の要求に加えて、前記操作開始時以外の成形機の特定項目の操作時にも生体認証の要求を行うことを特徴とする成形機。
2. 前記特定項目の操作とは、（１）成形条件データまたは成形データの読出、変更・加工、保存、および外部出力の少なくとも一つの操作、（２）成形機に取付けられる型または成形部材の交換の段取り操作、（３）成形機のシステムパラメータの操作、（４）成形機の手動操作、半自動操作、自動操作の少なくとも一つの切換操作、のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の成形機。
3. 前記特定項目の操作時に行った生体認証は記録され、後で読出しが可能であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の成形機。
4. 前記生体情報読取装置はタッチパネルに設けられたセンサにより指紋を読み取る指紋読取装置であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の成形機。