JP2017042982A - 射出成形システム - Google Patents

Abstract

【課題】記憶手段の記憶容量の増加を抑えて、成形品の画像データを効率的に記憶することが可能な射出成形システムを提供する。
【解決手段】射出成形システムにおいて、射出成形に関わる物理量に基づいて、成形品画像取得手段で取得した画像の圧縮率を変化させて記憶手段に記憶する。これにより、成形品の画像を、物理量に基づいて求められた圧縮率にしたがって画像を圧縮して記憶するため、記憶手段の記憶容量の増加を抑えて、成形品の画像データを効率的に記憶することが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は射出成形システムに関する。

射出成形機における成形において、成形品の良／不良を判別する方法としては、成形の際の成形に関わる物理量を直接的または間接的に測定して判別する方法が知られている。直接的に測定する方法としては、成形品の質量や寸法等、成形品自体の物理量を測定する方法があり、間接的に測定する方法としては、成形の際に射出成形機で測定される圧力（樹脂の圧力等）、位置（射出スクリュ等の位置）、速度（射出スクリュ等の速度）、温度（射出シリンダや金型の温度）等の物理量を測定する方法が知られている。また、成形品の画像をカメラ等の画像取得装置で取得して記憶手段に記憶することも知られている。

成形品の画像を記憶することに関して、特許文献１には、成形機に備えられた検出器によって検出された実測値と、成形機が成形した成形品の画像を取得する撮像装置とを備え、良品成形時の運転状況を示す数値が許容値内である場合には、実測値と設定値の少なくとも一方と、撮像装置で取得された成形品の画像とをデータベースに記憶して表示を行う技術が開示されている。

特開２００６−１７５６１９号公報

特許文献１に開示されている技術は、基本的に成形品画像データを成形品のトレーサビリティのために記憶している。そのため、良品成形時に成形品の画像を撮像して、製造された成形品自体や、その成形品を部品として使用する最終製品に不具合などの問題が発生した場合に、その成形品が製造された物理量とともに、成形品画像データを保存しておくことで、不具合要因の詳細調査を行っている。

このため、成形品の品質を管理するには有用であるが、良品の成形ごとに画像の撮像を行っているため、成形サイクル数が増えると、その分だけ成形品の画像データを記憶する記憶手段の容量が求められる。これに対応するためには、必要な記憶容量に応じて記憶手段の記憶容量を増やす対応も考えられるが、その分記憶手段のコストが増加するという問題が発生することがある。

そこで本発明は、記憶手段の記憶容量の増加を抑えて、成形品の画像データを効率的に記憶することが可能な射出成形システムを提供することを目的とする。

本願の請求項１に係る発明では、射出成形機と、射出成形に関わる物理量を取得する物理量取得手段と、前記射出成形機で製造された成形品の画像を取得する成形品画像取得手段と、前記物理量取得手段で取得した前記物理量に基づいて前記画像の圧縮率を求める画像圧縮率設定手段と、該画像圧縮率設定手段で求めた前記圧縮率にしたがって前記成形品の画像を圧縮して記憶する記憶手段と、を有することを特徴とする射出成形システムが提供される。
請求項１に係る発明では、成形品の画像を、物理量に基づいて求められた圧縮率にしたがって画像を圧縮して記憶するため、記憶手段の記憶容量の増加を抑えて、成形品の画像データを効率的に記憶することが可能となる。

本願の請求項２に係る発明では、前記画像圧縮率設定手段は、前記物理量取得手段で取得した前記物理量の統計値に基づいて前記画像の圧縮率を求めることを特徴とする請求項１に記載の射出成形システムが提供される。
本願の請求項３に係る発明では、前記画像圧縮率設定手段は、前記取得した物理量の平均値と前記取得した物理量との差とから前記画像の圧縮率を求めることを特徴とする請求項１又は２に記載の射出成形システムが提供される。
本願の請求項４に係る発明では、あらかじめ設定された前記物理量の監視幅を備え、前記画像圧縮率設定手段は、前記物理量の監視幅に対応させて設定された圧縮率にしたがって前記画像の圧縮率を求めることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の射出成形システムが提供される。
本願の請求項５に係る発明では、前記画像圧縮率設定手段は、前記取得した物理量の偏差に基づいて前記画像の圧縮率を求めることを特徴とする請求項２に記載の射出成形システムが提供される。

請求項２〜５に係る発明では、物理量の統計値に基づいて圧縮率を定めるようにしたため、物理量の値によって、例えば中心値に近く不良品が混入する割合が低いときには、成形品画像データを記憶する重要性が低いため圧縮して容量を小さくし、中心値から外れた場合、すなわち不良品が混入する割合が高いときには、あまり圧縮せずに画像取得時の成形品の画像データの解像度を維持して記憶するといったことが可能となる。

本願の請求項６に係る発明では、前記記憶手段は、前記物理量取得手段によって取得した射出成形機に関わる物理量と、前記画像圧縮率設定手段で求めた前記圧縮率にしたがって圧縮した前記成形品の画像とを対応させて記憶することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の射出成形システムが提供される。
請求項６に係る発明では、物理量と成形品の画像とを対応させて記憶させるようにしているため、物理量と画像データとの関係をより明確とすることが可能となる。

本発明により、記憶手段の記憶容量の増加を抑えて、成形品の画像データを効率的に記憶することが可能な射出成形システムを提供することが可能となる。

本発明の実施形態の射出成形機の構成を示す図である。 本発明の変形例の射出成形機の構成を示す図である。 本発明の一実施形態における圧縮率の求め方を示す図である。 本発明の別の実施形態における圧縮率の求め方を示す図である。

本発明においては、射出成形に関わる物理量に応じて成形品の画像データの圧縮率を変更する点が特徴である。射出成形に関わる物理量が、成形品の良否判定の許容値の中心値付近で推移している場合には、その間に成形された成形品に不良品が混在する可能性は低い。一方、射出成形に関わる物理量が許容値の範囲内であっても、中心値から外れている場合には、不良品が混入する可能性が高まってくる。

そのため、射出成形に関わる物理量が中心値から外れた場合には、その際の画像データをあまり圧縮しないようにして画像取得時の成形品の画像データの解像度を維持する。一方、物理量が中心値付近の場合には、不良品が混在する可能性が低いため、圧縮する割合を高くするようにする。これにより、全体の成形品の画像のデータサイズが節約されて、記憶容量の増加を抑制することが可能となる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態の射出成形機の構成を示す図である。
射出成形機１０は機台上に型締装置１２と射出装置１４とを備えており、型締装置１２において成形品１６が成形される。成形された成形品１６は、撮像装置としてのカメラ１８によって撮像され、撮像された画像データは、成形品画像取得手段２０で取得され、成形品画像２２として射出成形機１０に送付される。

射出成形機１０には、物理量取得手段３２を備え、射出成形に関する物理量を取得する。図１においては、射出成形機で測定される圧力（樹脂の圧力等）、位置（射出スクリュ等の位置）、速度（射出スクリュ等の速度）、温度（射出シリンダや金型等の温度）の射出成形に関する物理量を間接的に取得する物理量取得手段３２ａと、成形品の質量や寸法等を直接的に取得する物理量取得手段３２ｂとを分けて記載しているが、これらは射出成形に関する物理量が成形品を直接測定するか、周囲の環境を測定して成形品の物理量を取得するかだけの違いであり、いずれも射出成形に関する物理量として同様に扱うことができる。

３４は、物理量取得手段３２で取得された物理量を示しており、画像圧縮率設定手段３６に送付される。画像圧縮率設定手段３６では、画像の圧縮方法や圧縮率を設定し、設定された画像の圧縮方法を画像圧縮手段３８に送付する。具体的な種々の圧縮方法や圧縮率の設定方法については後述する。
画像圧縮手段３８においては、画像圧縮率設定手段３６において設定された画像の圧縮方法によって、成形品画像２２を圧縮する。画像圧縮手段３８によって圧縮された画像は、記憶手段４０に送られて記憶される。画像の記憶の際には、圧縮された画像だけではなく、その際に物理量取得手段３２において取得された物理量３４も合わせて記憶するようにすると、物理量と画像データとの関係が明確となり好ましい。

図２は、図１で示された射出成形機の構成の変形例である。図２に示されている例は、図１に示された例と構成は同様であるが、射出成形機１０を集中管理する管理装置５０を設け、一部の構成を管理装置５０に設けるようにした点である。具体的には、図２に示されているように、画像圧縮率設定手段３６、画像圧縮手段３８、記憶手段４０を管理装置５０上に設けている。物理量取得手段（３２ａ、３２ｂ）から射出成形に関わる物理量３４を取得して画像圧縮率設定手段３６に送り込み、その後の処理を行う点も図１に示された例と同様である。

次に、画像圧縮率設定手段３６及び画像圧縮手段３８における圧縮方法や圧縮率の設定方法について説明する。まず画像の圧縮方法としては、可逆的な圧縮形式のＧＩＦ、ＰＮＧ、ＴＩＦＦ等や、不可逆的な圧縮形式のＪＰＥＧ等があり、適宜選択することが可能である。

本実施形態においては、圧縮率という用語を、圧縮される前のデータサイズと圧縮された後のデータサイズの比率として定義している。そして、成形品画像データの圧縮率を、式１のように、平均値からの差が大きいほど高圧縮とする。Ｋは正の数で適宜設定する。
圧縮率 ＝ | 取得した物理量−物理量の平均値 | ×Ｋ（Ｋ：係数） （式１）
ここで、物理量の平均値については、ある程度のショット数を重ねると概ね定まってくるが、ショット数の最初の方では、まだ平均値が定まっていない。そのため、ある程度の平均値が定まる所定の回数までは、得られた画像データを圧縮せずに記憶したり、可逆的圧縮をして記憶しておき、所定の回数のショット数が終了して、ある程度の平均値が定まってから、その平均値に基づいて、記憶しておいた画像データに対して圧縮処理を行うようにすることもできる。

また、取得した物理量が複数種類ある場合には、いずれかの選択された物理量に基づいて圧縮率を求めてもよいし、物理量毎に圧縮率を求め、求められた複数の圧縮率のうちから、最大の圧縮率を採用してもよいし、反対に最小の圧縮率を採用してもよい。あるいは物理量毎に求めたられた複数の圧縮率の平均値を圧縮率としてもよい。
成形品の画像データを記憶する際には、画像データを取得した成形サイクルに関わる物理量３４と対応させて合わせて記憶してもよい。記憶手段４０の記憶容量をさらに抑えるために、成形品の画像データの取得タイミングを毎成形サイクルでなくても所定成形サイクル毎、あるいは、任意の成形サイクルとしてもよい。

次に、図３に基づいて、別の圧縮率の求め方を説明する。図３（ａ）は、平均値を中心として物理量が正規分布する様子を示しており、σは標準偏差の値を示している。図３（ｂ）は、具体的な圧縮率の設定であり、物理量が最小クッション量の場合には、検出した最小クッション量が−１σ〜１σのときは圧縮率５０％、−１σ〜−２σ又は１σ〜２σのときは圧縮率７０％、２σ〜３σ又は−２σ〜−３σのときは圧縮率９０％、３σ以上又は−３σ以下のときは圧縮せずに１００％とする。
また、物理量がピーク射出圧の場合には、検出したピーク射出圧が−０．５σ〜０．５σのときは圧縮率５０％、０．５σ〜１σ又は−０．５σ〜−１σのときは圧縮率７０％、１．５σ〜３σ又は−１．５σ〜−３σのときは圧縮率９０％、３σ以上又は−３σ以下のときは圧縮せずに１００％とする。

次に、図４に基づいて、別の圧縮率の求め方を説明する。本実施形態においては、中心値を中心に、監視幅を設定して、その監視幅に応じて圧縮率を設定する。それぞれの圧縮率については、図４の表に示したとおりであり、いずれも中心値に近い方がより圧縮した値となり、中心値から離れるにしたがって、圧縮する割合が少なくなり高い圧縮率に設定されている。

なお、これらの実施形態においては、物理量が中心値から離れているときは画像データをあまり圧縮せず、中心値に近いときは大きく圧縮して画像データの容量を小さくするようにしているが、記憶容量の増加をより抑制する必要がある場合などは、中心値に近い側は大きな圧縮を行ったり、画像を記憶しないようにすることも可能である。
また、本実施形態においては、平均値との差分や、標準偏差を用いて圧縮率を決定しているが、その他の統計手法を用いて圧縮率を決定するようにすることも可能である。

１０ 射出成形機
１２ 型締装置
１４ 射出装置
１６ 成形品
１８ カメラ
２０ 成形品画像取得手段
２２ 成形品画像
３２ 物理量取得手段
３４ 物理量
３６ 画像圧縮率設定手段
３８ 画像圧縮手段
４０ 記憶手段
５０ 管理装置

Claims (6)

1. 射出成形機と、
   射出成形に関わる物理量を取得する物理量取得手段と、
   前記射出成形機で製造された成形品の画像を取得する成形品画像取得手段と、
   前記物理量取得手段で取得した前記物理量に基づいて前記画像の圧縮率を求める画像圧縮率設定手段と、
   該画像圧縮率設定手段で求めた前記圧縮率にしたがって前記成形品の画像を圧縮して記憶する記憶手段と、
   を有することを特徴とする射出成形システム。
2. 前記画像圧縮率設定手段は、前記物理量取得手段で取得した前記物理量の統計値に基づいて前記画像の圧縮率を求める
   ことを特徴とする請求項１に記載の射出成形システム。
3. 前記画像圧縮率設定手段は、前記取得した物理量の平均値と前記取得した物理量との差とから前記画像の圧縮率を求める
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の射出成形システム。
4. あらかじめ設定された前記物理量の監視幅を備え、
   前記画像圧縮率設定手段は、前記物理量の監視幅に対応させて設定された圧縮率にしたがって前記画像の圧縮率を求める
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の射出成形システム。
5. 前記画像圧縮率設定手段は、前記取得した物理量の偏差に基づいて前記画像の圧縮率を求める
   ことを特徴とする請求項２に記載の射出成形システム。
6. 前記記憶手段は、前記物理量取得手段によって取得した射出成形機に関わる物理量と、前記画像圧縮率設定手段で求めた前記圧縮率にしたがって圧縮した前記成形品の画像とを対応させて記憶することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の射出成形システム。