JP2016519013A - プラスチックを処理する機械を稼働する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プラスチックを処理する機械をユーザフレンドリに調整する代替的な方式を提供する。【解決手段】本方法は、プラスチックを処理する射出成形機を稼働するために用いられ、該射出成形機は、射出成形品（１３）を製造するために少なくとも１つの型空洞空間（１２）を備えた射出成形型（Ｍ）を開閉する型開閉ユニット（Ｆ）と、可塑化可能材料を可塑化して型空洞空間（１２）内へ射出する射出成形ユニット（Ｓ）と、射出成形機（１０）を稼働する制御装置（１１）とを有する。制御装置（１１）には、射出成形品（１３）を、必要に応じてオペレータとの対話型コンタクトのもと、射出成形パラメータに基づいて製造するために、射出成形機（１０）の稼働と、場合により設けられている射出成形機（１０）の周辺機器（Ｐ）と、射出成形技術における射出成形品（１３）の製造とに関する専門知識手段（Ｅ）が保存されている。更なるステップにおいて、構成品か又は型空洞空間（１２）に関する情報が制御装置（１１）に提供されることにより、最初の射出成形品（１３）が製造される前に、射出成形品（１３）の製造のために必要な装置パラメータ及びプロセスパラメータが制御装置（１１）により計算可能であり、それによりプラスチックを処理する機械をユーザフレンドリに調整する代替的な方式が提供される。【選択図】図１

Description

（関連の出願）
本出願は、2013年05月15日付けのドイツ特許出願第 10 2013 008 245.5 号の優先権を主張する出願であり、その開示の全内容は、本出願の対象としても本明細書に援用されるものとする。

（発明の分野）
本発明は、請求項１の上位概念部に記載した、プラスチックや他の可塑化可能材料を処理する機械を稼働する方法に関する。（この際「可塑化可能材料」とは、加熱（例えばヒータによる）や機械的操作（例えばスクリュ回転による）などにより軟化／溶融させることのできる材料のことを意味する。）

そのような方法は、下記特許文献１から公知である。そこでは、データ処理ユニット内に射出成形機（以下、単に「機械」とも称する）の稼働とその周辺機器の稼働に関する基礎知識情報が設けられている。該機械は、機械調節員に対し、機械フロー（機械の作業経過）を作成するためのフローエディタを提供する。フローと機械に関するデータ処理ユニット内の情報に基づき、入力に際しては、オペレータに対し、常に選び出された入力可能性の選択肢だけが視覚的にディスプレイ表面に提供され、これらの入力可能性は、機械と射出成形工具の側における既存フローの既存部分へ互換性をもって挿入可能である。それにより作業フローの入力が簡素化され且つ容易化される。

下記特許文献２から、プラスチックを処理する射出成形機のためのプロセス可能な基本設定を設定する設定方法が公知である。制御装置に組み込まれた対話型スタートアシスタントを用い、オペレータは、ステップごとに設定プロセスの部分区画を介して導かれる。この際、システムにとって重要なプロセスパラメータが確定され、それにより迅速に且つ信頼性をもって基本設定が達成される。テスト段階の開始に際し、成形材料の流動特性や射出速度や材料温度のような重要なパラメータがさしあたり固定され、それから流動特性のための特性値が確定される。この特性値に基づき更なる基本設定が行われる。

下記特許文献３から、既に機械により製造された構成品を測定し、それらの物理的な特性を検査する方法が公知である。この際、ノズル圧力やノズル温度のような複数のプロセスパラメータに対する割り当てが行われる。そしてこれらの情報を基礎とし、既存の射出成形フローの最適化が行われる。従ってこの最適化プロセスが実行可能である以前に、先ず射出成形プロセスの基本設定がプログラミングされていなくてはならない。

下記特許文献４から、射出成形条件の最適化を射出成形品の仮想モデルにおけるプラスチック流動分析により行う方法が公知である。射出成形品のシミュレーションが行われ、この際、型、空洞空間、スプルないしランナ（Anguss）、或いはまた材料特性も、既知とすることが可能である。従って射出成形プロセスの決定は、シミュレーションされた構成品において実行される流動分析に基づいて行われる。従ってプラスチック流動分析は、型デザインを決定し、即ち開始点（スタートポイント）は、構成品の幾何学形状データではない。

下記特許文献５から、射出成形条件の最適化プロセスを仮想で実行する別の方法が公知である。しかし圧力と射出成形条件に関して実際の形状データを獲得するために、さしあたりの射出成形条件のもとで構成品が予め製造される。つまり換言すると機械は、射出成形の準備ができている状態に予め設定され、そして適切で良好な射出成形品を達成するための射出成形プロセスの最適化が実行される。従ってオペレータには、先ず機械の基本設定を作成することが要求されている。

下記特許文献６から、射出成形機における使用のために、操作表面の接触により入力を可能とする接触感応式ディスプレイが公知である。

EP 0 573 912 B1 WO 2010/057231 A1 US 6,546,311 B2 US 5,900,259 A US 6,658,319 B2 DE 10 2011 016 712 A1

上記背景技術から既知のそれらの方法は、速度、圧力、容積、温度のようなパラメータ又はパラメータ値が、多くの場合は全体的に或いは少なくとも部分的に、制御装置のプログラミングにより個々に予め設定されるということで共通しており、それにより基本的に専門家としての機械調整員が必要とされている。

上記背景技術から出発し、本発明の基礎となる課題は、プラスチックを処理する機械をユーザフレンドリに調整する代替的な方式を提供することである。
（調整員（設定員 Einrichter）とオペレータ（操作員 Bediener）との用語は、頻繁に類似として使われる。今まで調整員は、射出成形機を射出成形作業のために大まかに調整し、オペレータは、調整された射出成形機の運転操作を行っている。つまり両者は、射出成形機において所謂オンラインで従事する。今日ではその前にＮＣプログラマ（セットアップ技術員）が所謂オフラインで作業を行っている。ＮＣプログラマの役目は、加工が最適の状態で既存の機械制御装置と周辺機器に対してアレンジされるように、既存の手段とプログラムを利用することである。つまり本発明の目的は、調整員又はオペレータを彼らの作業において支援することである。）

前記課題は、請求項１の特徴を有する方法により解決される。

以下、発明を実施するための形態について説明する。

調整（設定 Einrichtung）のための出発点、例えばプラスチック射出成形機の射出成形サイクルの調整の出発点は、もはや、射出成形機（以下、単に「機械」とも称する）に対して予め設定されるパラメータではなく、製造すべき構成品としての射出成形品に関する情報か又は型空洞空間に関する情報であり、これらの情報に基づき、射出成形機の制御装置は、射出成形機と射出成形の基本規則とに関するソフトウェア技術的に該制御装置へ組み込まれている情報と共に、射出成形機の稼働のために基本的に必要とされる装置パラメータ及びプロセスパラメータを確定することが可能である。つまり出発点は、構成品である。それにより結果として射出成形品の製造プロセスは、重点的に例えば射出成形品の幾何学形状の情報により決定されるのであり、射出成形機に関するオペレータの専門知識により決定されるのではない。従って今までは射出成形機の調整において人間から射出成形機の方向への対話（ダイアログ）が行われていたのに対し、射出成形機から構成品プロセス専門家としての人間への対話を用いた新式のアプローチが要求される。従って制御装置は、熟練のオペレータが試みるように、製造すべき射出成形品の幾何学形状データを基礎として装置パラメータ及びプロセスパラメータの基本設定を作成し、この際、制御装置は、むしろそれに加え、更に全体的にプロセスを既に最適化してくれる。このことは、非専門家に対しても、パラメータセッティングを行わずに射出成形機を、予め設定された幾何学形状データを用い、つまりオフラインシミュレーション計算やテスト構成品を用いずに射出成形品が製造可能であるように、稼働させることを可能とする。

本質的なことは、制御装置が、構成品ないし射出成形品に関する幾何学形状データ、従ってＣＡＤデータセットを取得し、該ＣＡＤデータセットが、制御装置に対し、製造すべき射出成形品を出発点として例えば射出成形機設定データセットの形式の装置パラメータ及びプロセスパラメータを決定し且つ設定することを可能にするということである。従って材料情報と関連して設定パラメータが得られ、これらの設定パラメータは、技術（テクノロジ）の適用、ここでは射出成形処理をそもそも可能とし、そのためには基本的な専門知識情報が必要である。この種の設定は、通常は特定の射出成形機を対象として訓練されたオペレータだけが簡単に行うことができる。

技術データとプロセスデータのこの計算は、射出成形品の最初の作成前に行われ、この際、シミュレーションは不必要であり、通常はシミュレーションが行われることもなく、つまり仮想の射出成形品が作られることもない。幾何学形状に基づき、先ずは容積と、材料の情報により射出成形品の重量を計算することが可能である。これらのデータから、最適の射出点（注入ゲート）を決定することが可能であり、それから流路と、射出成形品の壁厚とを導き出すことができる。そして必要に応じ、型がまだ作成されていないのであれば、射出点にも同様にそれに対応して影響を及ぼすことが可能である。流路と壁厚の計算を用い、必要とされる冷却時間と圧力を計算することができる。どの温度が必要であるのかは、使用すべき材料と、それと共に当該材料の処理のために予め設定された限界値とから得られる。従って通常は熟練のオペレータだけが行うことのできる当初設定（Ureinstellung）を、製造すべき構成品の幾何学形状を基礎とし、射出成形機において決定することができる。オペレータは、予め設定された幾何学形状データと材料データを基礎した結果として、射出成形品の最初の設定のための設定技術データ（Einstell-Technologie-Daten）を取得する。

好ましくは、構成品情報は、制御装置の成形品アシスタント手段（ないし成形品アシスタントユニット）へ渡され、該成形品アシスタント手段は、それらの構成品情報から、設定すべき装置パラメータ及びプロセスパラメータを計算し、そのように計算されたパラメータを、これらのパラメータから構成品ないし射出成形品が製造可能であるか否かの妥当性について検査し、最終的に設定情報として受け取る。妥当性検査には、例えば、可能な射出速度の超過や、例えば型締ユニットの部品又は射出成形型の部品による可能な移動路の超過のような、射出成形機において現存する限界値も属している。成形品アシスタント手段に対し、製造に関する情報がまだ足りない場合には、成形品アシスタント手段は、更なる情報を取得するために、オペレータとの対話型コンタクトを試みる。そして成形品アシスタント手段が更なる情報を取得しない場合には、成形品アシスタント手段は、オペレータに対し、当該構成品は、射出成形品として、現存する装置特性ないし機械特性と、通知された構成品データとのもとでは、場合により製造不能であることを通知する（例えば、成形品アシスタント手段は、オペレータに対し、他のスクリュ直径を有する搬送スクリュを装置へ取り付けることを提案することもできるだろう。）。更なる情報は、好ましくは、流動特性に対する影響、従ってプロセスパラメータに対する影響を有する材料に関する情報である。しかしコンストラクションからのこの種の情報ないしデータは、とりわけ射出成形品の幾何学形状か又は型空洞空間の幾何学形状、並びにスプルやランナの幾何学形状に関する配置構成などでもあり、それにより成形品アシスタント手段において、例えば流路と流速を決定することが可能である。また予め設定された幾何学形状データにより、成形品アシスタント手段は、現存する周囲条件において最適のゲートポイント（注入口）を計算することも可能である。

有利な一実施形態において、追加的に射出成形型アシスタント手段（ないし射出成形型アシスタントユニット）を設けることが可能であり、該射出成形型アシスタント手段は、追加的に所定の射出成形型の稼働のための稼働パラメータを確定し、これらの稼働パラメータは、予め設定された射出成形品をこの射出成形機の各々の射出成形型において製造するために、装置パラメータ及びプロセスパラメータと共に必要である。ここでも妥当性検査が、場合によりオペレータと更なる対話型コンタクトをとることにより実行される。

追加的に品質アシスタント手段（ないし品質アシスタントユニット）を設けることが可能であり、該品質アシスタント手段は、特に製造すべき射出成形品の要求される特性と、それに付随する許容差範囲とを情報として処理し、補足的に質問を実行し、それによりプロセスフローの安定性最適化のために装置パラメータ及びプロセスパラメータ及び／又は稼働パラメータに影響を及ぼす。

全アシスタント手段、即ち成形品アシスタント手段、射出成形型アシスタント手段、品質アシスタント手段は、割り当てられた生産装置において当該生産装置に関してオペレータに要求される詳細知識が少なくても製造プロセスのできるだけ最適なフロー（作業経過）を作るために、単独で又は共同で、プロセスフローの一部分だけ、射出成形機の一装置部分だけ、或いはまた射出成形品の一部分特性又は一部分幾何学形状だけに割り当てることも可能である。

更なる利点は、下位請求項、並びに有利な実施例の以下の説明から読みとれる。

以下、本発明を、図面に図示した実施例に基づき詳細に説明する。

射出成形機と、操作ユニットを備えた付属の制御装置とを模式的に示す図である。 様々なアシスタント手段を利用した、装置のセットアップとパラメータ表示のためのフローチャートを示す図である。 ジェスチュアで制御される操作の様子を模式的に示す図である。

以下、有利な実施例の詳細な説明である。

さて、本発明が添付の図面と関連して例示として詳細に説明される。この際、以下の実施例は、発明のコンセプトを特定の装置に限定すべきではない単なる例示に関するものである。本発明を詳細に説明する前に、本発明が装置の各々の構成部品並びに各々の方法ステップに限定されるものではないことを指摘しておくが、それはそれらの構成部品並びに方法が変更可能なためである。またここで使われている用語は、特別な実施形態を説明するためだけに定められており、限定として使われるものではない。それに加え、本明細書又は本請求項で単数形又は不定冠詞が使われる場合には、それらの要素は複数形であってもよいものとするが、それは全脈絡において明らかに単数形又は不定冠詞でなくてはならない場合は別である（尚、これに対応し、和文訳文において単数は、複数をも代表するものとする。）

以下、機械（Maschine）及び装置（Anlage）との用語は、具体的な説明によりそれらの区別が必要な場合を除き、互いに同義として使われるものとする。また出発点としての所望の構成品（Bauteil）と、本方法の使用により製造されるべき、機械／装置において生産される射出成形品（Spritzteil）とは、区別される。

図１は、プラスチックや、粉状物質及び／又はセラミック物質のような他の可塑化可能材料（即ち全ての可塑化可能材料のこと）を処理する機械を模式的に示している。この際、射出成形機１０は、型空洞空間の形状に対応する射出成形品１３を製造するために少なくとも１つの型空洞空間１２を備えた射出成形型Ｍを開閉する型締ユニット（型開閉ユニット）Ｆを有する。この際、図１において射出成形型Ｍは、開かれており、射出成形品１３は、場合によりそのスプルないしランナ１３ａと共に型空洞空間１２から押し出されている。更に可塑化可能材料を射出成形ユニットＳから型空洞空間１２へ供給する型空洞空間１２のスプルないしランナ幾何学形状部１４を見ることができる。

射出成形機１０には、制御装置１１が付設されており、該制御装置１１には、射出成形機の稼働と、場合により設けられている射出成形機の周辺機器Ｐと、射出成形技術における射出成形品１３の製造に関する基本規則とについて専門知識手段（専門知識情報）Ｅが設けられている。この専門知識手段を使用し、射出成形品１３を、必要に応じオペレータとの対話型コンタクトの後、射出成形パラメータに基づいて製造することが可能である。オペレータとの対話型コンタクトのためには、マンマシンインタフェースＩが設けられており、該マンマシンインタフェースＩは、例えば、キーボードや（マルチ）タッチスクリーンを有するディスプレイ、或いはまた例えば音声入力のような他の適切な手段などにより提供される。

図２は、本方法のフローを示している。本方法のスタートに際し、制御装置１１は、ステップ１００において、製造すべき射出成形品１３に関する情報か、又は射出成形品１３を製造すべき型空洞空間１２に関する情報を取得する。これらの情報は、制御装置１１にとって既知であり且つ制御装置１１により処理可能なデータフォーマットにおける３Ｄデータとすることが可能である。そのようにステップ１００において得られた情報から、射出成形機１０は、ステップ１０１において、専門知識手段（ないし専門知識ユニット）／モデル計算機Ｅを用い、射出成形品１３の製造のために必要な装置パラメータ及びプロセスパラメータを計算し、またこの際、好ましくはこの計算に引き続き、射出成形機１０は、そのように確定された射出成形パラメータを用い、ステップ１０５において稼働される。つまり速度や圧力や材料量や温度などのような個々のパラメータ又はパラメータ値を製造プロセスのために個々にプログラミングすることは不必要であり、その代わりに制御装置１１が、製造すべき構成品に基づき、どの装置パラメータ及びプロセスパラメータが使用され、この構成品を製造するにはどのステップが必要であるかを確定する。

この際、好ましくは、制御装置１１内では成形品アシスタント手段（ないし成形品アシスタントユニット）ＦＴＡが使用される。成形品アシスタント手段ＦＴＡには、ステップ１００において射出成形品１３に関する情報が提供され、それにより成形品アシスタント手段ＦＴＡは、ステップ１０１において装置パラメータ及びプロセスパラメータとして射出成形パラメータを計算することが可能である。そして成形品アシスタント手段ＦＴＡは、そのように確定された射出成形パラメータを妥当性に関して検査し、即ちこれらの射出成形パラメータを用い、射出成形品１３が、予め設定された構成品情報により（実際に）射出成形機１０において製造可能であるか否かが検査される。ステップ１０２において示されたこの質問の１つの結果は、この構成品が製造可能であるということであり、その際には、射出成形機１０の稼働がステップ１０５において射出成形品１３を製造するために行われる。射出成形品１３がそれらの構成品情報を用いては製造不能である場合には、オペレータとの対話（インタアクション）が行われ、即ちマンマシンインタフェースＩを介し、オペレータには、射出成形品１３の製造を場合により装置パラメータ及びプロセスパラメータの変更或いはまた装置のコンポーネントの変更のもとで可能とする更なる情報が提供される。オペレータがステップ１０３における質問の際に更なる情報を提供できる場合には、ステップ１００〜１０２が繰り返される。オペレータが更なる情報を提供できない場合には、オペレータに対し、ステップ１０４において、その構成品は、射出成形品として、この最適ステップにおいて使用可能なデータ、モデル、装置コンポーネントを用いては製造不能であるか又は制限されてのみ製造可能であることが通知される。とりわけオペレータに対し、射出成形品１３をそれでも製造可能とするためには装置特有のものとして何が変更されるべきであるかの提案を行うことが可能である。

そのような更なる情報は、例えば、処理すべき材料に関する情報であり得て、この際、材料（材料情報ないし材料データ）が制御装置１１に対して予め設定されるか、又はオペレータにより、制御装置１１において既知既存の材料選択肢から、処理すべき材料が選択される。これらの情報は、同様にステップ１０１における装置パラメータ及びプロセスパラメータの計算のために使用される。

しかし好ましくは、成形品アシスタント手段には、製造すべき射出成形品１３の幾何学形状か又は型空洞空間１２の幾何学形状に関する情報が通知される。これらの情報には、好ましくはスプルないしランナ幾何学形状部１４に関する情報も含まれ、それはスプルないしランナ幾何学形状部１４を知ることにより、制御装置１１は、その専門知識手段とモデル計算機Ｅを用い、射出成形品１３の形状から、流路、壁厚、流速を、流路長にわたり必要な圧力や、射出量の容積と同様に計算することが可能である。冷却時間は、同様に壁厚から計算することができる。更に容積及び場合により材料情報は、射出すべき材料量ないしスクリュの配量容積などの計算を可能とする。

基本的に、データ交換により或いはまたオペレータにより、例えば、圧力、温度、材料量、速度、位置、時間、コアプル動作、射出成形品の型からの取り外しないし押し出し、型締ユニットＦの開放経路又は開放速度、或いは射出成形機１０の他の個々のコンポーネントの開放経路又は開放速度、或いは周辺機器Ｐの開放経路又は開放速度のような、射出成形プロセスにとって重要な、制御装置１１の更なるプロセスパラメータを予め設定するという可能性がある。これらの情報は、制御装置１１に対し、既知であるとすることが可能であるか、又はオペレータとの対話型コンタクトによりステップ１０３において質問することが可能である。そのような情報は、構成品幾何学形状からだけでは得られず、しかし安定したプロセスフローのためにはあるべきであり、製造プロセスに影響を及ぼすことが可能である。

更なるフローにおいて、射出成形機１０は、射出成形品１３の製造に際し、再び射出成形品１３に関する更なる情報を取得することが可能であり、一度適用された当初設定を更に最適化するためにこれらの情報を使用することが可能である。つまり制御装置１１の成形品アシスタント手段ＦＴＡに対し、既存の情報を基礎とした反復プロセスが、以下のステップにより行われる：
− 構成品のシミュレーションを行うことなく、装置パラメータ及びプロセスパラメータとして成形品アシスタント手段により射出成形パラメータを計算するステップ、
− 成形品アシスタント手段を用い、計算されたパラメータの妥当性について、当該構成品が、予め設定された情報を用い、射出成形品１３として射出成形機１０において製造可能であるか否かを検査するステップ、
− 妥当性検査により、射出成形品１３がそのままでは製造不能であると分かった場合には、更なる情報を取得するために、オペレータと対話型でコンタクトするステップ。
これらの情報は、当初設定の設定後で最初の射出成形品の製造後においては、先行して行われたステップの反復のもとで最適化を可能とする、射出成形機の更なる情報でもあり得る。情報の更なる変更がもはや不可能である場合には、オペレータには、射出成形品が付属の射出成形機を用いては製造不能であることが通知される。射出成形品が射出成形機で製造可能である場合には、射出成形機がそれに対応して稼働される。この際、射出成形品のオフラインシミュレーションは不必要である。

追加的に更なるアシスタント手段を設けることも可能である。制御装置１１は、例えば射出成形型アシスタント手段（ないし射出成形型アシスタントユニット）ＳＦＡを有することが可能であり、該射出成形型アシスタント手段ＳＦＡは、射出成形型Ｍに関する情報を処理する。そのために射出成形型Ｍの幾何学形状、構造、特性に関する情報を、射出成形型アシスタント手段ＳＦＡへ渡すことが可能である。これらの情報は、例えば、射出成形型の幾何学形状的な構造、キャビティの個数、冷却路の配置構成と仕様、或いはまたコアプラ（コアプルシリンダ）のような工具における開口路やそのような工具において場合により設けられた機械的な軸の存在に関する情報とすることができる。そしてステップ１１０において提供された、射出成形型Ｍに関する情報に基づき、ステップ１１１において稼働パラメータが射出成形型アシスタント手段ＳＦＡにより計算される。これらの稼働パラメータは、再び成形品アシスタント手段ＦＴＡに提供され、該成形品アシスタント手段ＦＴＡは、ステップ１０１においてこれらの追加的な情報と共に装置パラメータ及びプロセスパラメータを計算する。図２のステップ１０１，１０２，１０３において示されているように、ここでも妥当性検査が、場合によりオペレータと対話型でコンタクトをとることにより行うことが可能であり、この際、図２には示されていないが、好ましくは、更なる情報は、射出成形型Ｍに該当する情報としてもよく、これらの更なる情報に基づき、装置パラメータ及びプロセスパラメータにも稼働パラメータにも影響を及ぼすことが可能である。ステップ１０２とステップ１０３の結果に応じ、射出成形機１０は、射出成形品１３を製造するために対応して稼働されるか、又はオペレータに対し、射出成形品１３がこの射出成形機１０においてそのままでは製造不能であることが通知される。

更に制御装置１１には、品質アシスタント手段（ないし品質アシスタントユニット）ＱＡを付設させることが可能であり、この際、制御装置１１には、製造すべき射出成形品１３の要求される品質特徴がそれに付随する許容差範囲と共に情報として提供される。ここでもオペレータとの対話型コンタクトにより更なる情報について質問することが可能である。品質アシスタント手段ＱＡは、これらの予設定に基づき、プロセスフローの安定性最適化のために装置パラメータ及びプロセスパラメータ及び／又は稼働パラメータに対して影響を及ぼすことになり、このことは、ステップ１２０及びステップ１２１として示されている。

全アシスタント手段、即ち成形品アシスタント手段ＦＴＡ、射出成形型アシスタント手段ＳＦＡ、品質アシスタント手段ＱＡは、基本的に射出成形プロセスに対して影響を及ぼし、この際、これらのアシスタント手段は、全射出成形プロセスか又はその一部分に対して影響を及ぼすことが可能である。同様にこれらのアシスタント手段は、射出成形機１０のコンポーネントの一部分だけ、また周辺機器Ｐのコンポーネントの一部分だけに影響を及ぼすことも可能である。更に射出成形品１３は、仮想で複数部分に分解することも可能であり、この際、構成品の複数部分に対する個々のアシスタント手段の影響は異なっていてもよい。目的は、プロセスフローと装置パラメータ表示の獲得であり、この獲得は、重点的に、製造すべき構成品の幾何学形状の情報により、制御装置１１内にある専門知識手段とモデル計算機Ｅとに関連して決定されており、オペレータの専門知識によるものではない。それにより射出成形機１０の設定に際し、以前の処理方式とは異なるフローが得られ、それは、開始点が、要求される特性を有する射出成形品１３であり、射出成形機１０が該射出成形品１３を知るに至り、該射出成形品１３に基づき、射出成形機１０の複数のアシスタント手段と共に制御装置１１において、どのようにこの射出成形品１３が製造されるべきであるかが決定されるためである。

制御装置１１内において、例えば射出成形型アシスタント手段ＳＦＡは、工具の幾何学形状に基づき射出成形プロセスの基本フローを計算し且つパラメータ表示する（パラメータで表わすこと）ために用いられる。補足的に流動シミュレーションの使用も考えられ、該流動シミュレーションは、材料特性データと共に射出成形品１３の幾何学形状に基づき、速度と圧力と温度に関するプロセス特性（プロセスプロフィール）を計算し、射出成形機１０へ適合させる。品質アシスタント手段ＱＡは、品質モデルを利用し、該品質モデルは、射出成形品１３の幾何学形状から、又は例えば強度や空洞のような品質特徴、並びにそれに付随する設定許容差から、プロセス設定の安定性最適化を行う。

様々なアシスタント手段のための出発点として、例えば工具構成又は構成品仕様書からの構成品データ、工具データ、品質データが存在することにより、理想的な場合には、オペレータの決定が、マンマシンインタフェースＩにおける簡単なイエス（はい）／ノー（いいえ）入力へと限定され、それに対し、専門知識手段（専門知識情報）は、制御装置１１により予め用意され且つ予め選択されて提供される。

基本的に、方法的な処理により得られる提案は、装置特有のものとしてもオペレータに反映させることが可能である。図３に模式的に図示されているように、マンマシンインタフェースＩを介し、オペレータに対しては、例えば、射出成形機画像への接続、ないし射出成形機のコンポーネントへの画像的な接続を確立することが可能である。つまり装置パラメータ及びプロセスパラメータ並びに稼働パラメータの作成後になお有意義に射出成形機において使用可能なコンポーネントが、オペレータに対し、成形品アシスタント手段が例えば所定の目標値を提供することにより、選択のため並びにそれに続く場合による更なるパラメータ表示のために提供可能である。そしてこの選択は、コンポーネントが例えばジェスチュア（例えば指の動き）により受諾又は拒否されることにより行うことが可能である。この際、制御装置１１は、背景において、射出成形品１３の製造にとってそれらの処置（Handlung）が有意義であるか否かを検査する。画像表示は、画像構成要素に対する直接的な指示を伴う直感的なジェスチュアに関連し、より良い操作性をもたらしてくれる。ポストプロセッサ又はアシスタント手段の作業の結果として、オペレータには、マンマシンインタフェースＩにおいて、射出成形機１０におけるハードウェア的な選択可能性が提供され、これらの選択可能性をオペレータは、ジェスチュアにより付け加えることが可能であり、そして必要に応じ、更にパラメータ表示することが可能である。

自明のことであるが、本説明には極めて様々な修正形や変更形や適合形があるが、これらは、添付の請求項に対する均等の範囲内で可能とされるものである。

１０ 射出成形機（機械）
１１ 制御装置
１２ 型空洞空間（キャビティ）
１３ 射出成形品（構成品）
１４ スプルないしランナ幾何学形状部

Ｅ 専門知識手段（専門知識情報）
Ｆ 型締ユニット（型開閉ユニット）
Ｉ マンマシンインタフェース
ＦＴＡ 成形品アシスタント手段
Ｐ 周辺機器
ＱＡ 品質アシスタント手段
Ｓ 射出成形ユニット
ＳＦＡ 射出成形型アシスタント手段

Claims (12)

1. プラスチックや、粉状物質及び／又はセラミック物質のような他の可塑化可能材料を処理する機械を稼働する方法であって、
   前記機械は、
   − 型空洞空間（１２）の形状に対応する射出成形品（１３）を製造するために少なくとも１つの型空洞空間（１２）を備えた射出成形型（Ｍ）を開閉する型開閉ユニット（Ｆ）と、
   − 可塑化可能材料を可塑化して前記型空洞空間（１２）内へ射出する手段を備えた射出成形ユニット（Ｓ）と、
   − 必要に応じてオペレータとの対話型コンタクトのもと、射出成形品（１３）を射出成形パラメータに基づいて製造するために、射出成形機（１０）の稼働と、場合により設けられている射出成形機（１０）の周辺機器（Ｐ）と、射出成形技術における射出成形品（１３）の製造とに関して専門知識手段（Ｅ）が設けられている制御装置（１１）とを有しており、
   以下のステップ、即ち、
   − 射出成形品（１３）のための構成品形状に関する情報を前記制御装置（１１）へ提供するステップと、
   − 射出成形品（１３）の最初の製造前に前記制御装置（１１）により、射出成形パラメータとして、射出成形品（１３）の製造のために必要な装置パラメータ及びプロセスパラメータを計算するステップとを含むこと
   を特徴とする方法。
2. − 前記制御装置（１１）の成形品アシスタント手段（ＦＴＡ）へ前記情報を提供するステップと、
   − 射出成形品（１３）の事前のオフラインシミュレーションを行うことなく、前記成形品アシスタント手段（ＦＴＡ）により装置パラメータ及びプロセスパラメータを計算するステップと、
   − 前記成形品アシスタント手段（ＦＴＡ）を用い、計算された装置パラメータ及びプロセスパラメータの妥当性について、射出成形品（１３）が、予め設定された情報を用い、前記機械（１０）において製造可能であるか否かを検査するステップと、
   − 前記妥当性検査により、射出成形品（１３）がそのままでは製造不能であると分かった場合には、射出成形品（１３）の製造を前記装置パラメータ及びプロセスパラメータの変更により可能とする更なる情報を取得するためにオペレータと対話型でコンタクトをとり、当該ステップの前の２つのステップを反復するステップと、
   − 情報の変更が不可能である場合には、オペレータに対し、前記成形品アシスタント手段（ＦＴＡ）により、射出成形品（１３）が付設の前記射出成形機（１０）を用いては製造不能であることを通知するステップと、
   − 前記妥当性検査により、射出成形品（１３）が製造可能であると分かった場合には、射出成形品（１３）を製造するために、計算された装置パラメータ及びプロセスパラメータを用い、前記射出成形機（１０）を稼働するステップとを含むこと
   を特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記制御装置（１１）は、射出成形品（１３）の製造に際し、更なる情報として射出成形品（１３）に関するパラメータを把握し、これらの情報と共に、請求項２に記載の方法を反復すること
   を特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記制御装置（１１）には、処理すべき材料が予め設定されるか、又はオペレータにより、前記制御装置（１１）において既知既存の材料選択肢から、処理すべき材料が選択されること、及び、前記処理すべき材料は、装置パラメータ及びプロセスパラメータを計算するための情報として使用されること
   を特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 射出成形品（１３）の幾何学形状か又は型空洞空間（１２）の幾何学形状、並びに射出成形品（１３）におけるスプルないしランナ幾何学形状部のデータが、情報として提供されること
   を特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 圧力、温度、材料量、速度、位置、時間、コアプル動作、射出成形品（１３）の型からの取り外しないし押し出し、前記射出成形機（１０）の個々のコンポーネントの開放経路又は開放速度、或いは周辺機器（Ｐ）の開放経路又は開放速度のような、射出成形プロセスのための設定パラメータが、情報として提供されるか、又はオペレータとの対話型コンタクトにより前記制御装置（１１）により質問が行われること
   を特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 射出成形品（１３）に関する情報に代わり、前記制御装置（１１）に対し、型空洞空間（１２）に関する情報が提供されること
   を特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記制御装置（１１）は、射出成形型アシスタント手段（ＳＦＡ）を有し、
   当該方法は、以下の更なるステップ、即ち、
   − 射出成形型（Ｍ）の幾何学形状、構造、特性を、前記射出成形型アシスタント手段（ＳＦＡ）へ提供するステップと、
   − 好ましくは前記成形品アシスタント手段（ＦＴＡ）により計算された装置パラメータ及びプロセスパラメータを考慮し、前記射出成形機（１０）において射出成形品（１３）を製造するために射出成形型（Ｍ）を稼働させるための稼働パラメータ並びに装置パラメータ及びプロセスパラメータを計算するステップと、
   − 前記成形品アシスタント手段（ＦＴＡ）及び／又は前記射出成形型アシスタント手段（ＳＦＡ）を用い、計算された装置パラメータ及びプロセスパラメータの妥当性について、射出成形品（１３）が、予め設定された情報を用い、前記射出成形機（１０）において射出成形品（１３）として製造可能であるか否かを検査するステップと、
   − 前記妥当性検査により、射出成形品（１３）がそのままでは製造不能であると分かった場合には、射出成形品（１３）としての製造を前記装置パラメータ及びプロセスパラメータ及び／又は稼働パラメータの変更により可能とする更なる情報を取得するためにオペレータと対話型でコンタクトをとり、当該ステップの前の２つのステップを反復するステップと、
   − 情報の変更が不可能である場合には、オペレータに対し、成形品アシスタント手段（ＦＴＡ）により、射出成形品（１３）が前記射出成形機（１０）においては製造不能であることを通知するステップと、
   − 前記妥当性検査により、射出成形品（１３）が製造可能であると分かった場合には、射出成形品（１３）を製造するために、計算された装置パラメータ及びプロセスパラメータ並びに稼働パラメータを用い、前記射出成形機（１０）を稼働するステップとを含むこと
   を特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記制御装置（１１）は、品質アシスタント手段（ＱＡ）を有し、前記制御装置（１１）には、製造すべき射出成形品（１３）として構成品の要求される品質特徴と、それに付随する許容差とが情報として提供されるか、又はオペレータとの対話型コンタクトにより前記制御装置（１１）により質問が行われること、及び、前記品質アシスタント手段（ＱＡ）は、これらの予設定に基づき、装置パラメータ化と、計算すべき品質特徴モデルとを、装置測定値のための対応の監視許容差と共に決定し、及び／又は品質監視ないし安定性最適化のために稼働パラメータに対して影響を及ぼすこと
   を特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. 成形品アシスタント手段（ＦＴＡ）及び／又は射出成形型アシスタント手段（ＳＦＡ）及び／又は品質アシスタント手段（ＱＡ）が、射出成形プロセスに対して全体的に又は部分的に適用可能であり、及び／又は前記射出成形機（１０）及び前記周辺機器（Ｐ）のコンポーネントの全部又は一部分だけに対して適用可能であり、及び／又は射出成形品（１３）の一部分又は全射出成形品（１３）に対して適用可能であること
    を特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
11. 装置パラメータ及びプロセスパラメータ及び／又は稼働パラメータの決定の結果は、オペレータに対し、マンマシンインタフェース（Ｉ）を介し、選択のため、そして更なる処理のために視覚的に提供されること
    を特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記選択は、オペレータのジェスチュアにより行われ、それに対し、前記制御装置（１１）は、オペレータの前記選択を妥当性について検査すること
    を特徴とする、請求項１１に記載の方法。

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