JP2021049660A - 射出成形機の計量設定画面 - Google Patents

Abstract

【課題】計量後に実施する計量後制御に関して、オペレータが設定を悩むことなく適切に設定することができる、射出成形機の計量設定画面を提供する。【解決手段】計量設定画面において、複数個の制御モード（制御モード１，２，３）を用意し、これらの中から１個の制御モードを選択可能にする。制御モードのそれぞれには計量後制御として１種類の、あるいは複数種類の制御方法が割り当てられている。計量設定画面において、制御方法を実施するときに必要な制御量を設定するために、レベルを選択できるようにする。レベルは複数段用意され、各レベルには制御量が離散値として割り当てられている。所望の制御モードとレベルとを選択すると、計量後にその制御モードに対して割り当てられている制御方法が実施され、その制御量はレベルによって定められる。【選択図】図２

Description

本発明は、射出成形機において計量工程の制御方法を設定する計量設定画面に関するものである。

従来周知のように、射出成形機は金型を型締めする型締装置、射出材料を溶融すると共に型締めされた金型内に射出材料を射出する射出装置、これらの装置を制御するコントローラ等から構成されている。射出装置は、加熱シリンダとスクリュとから概略構成され、加熱シリンダの後方に設けられているホッパから樹脂ペレットを供給し、加熱シリンダを加熱しながらスクリュを回転方向に駆動すると樹脂が溶融し、前方に送られてスクリュが後退する。すなわち溶融樹脂が計量される。所定量計量したら、型締した金型に射出して成形品を成形する。

射出成形機においては各装置を適切に制御する必要があり、コントローラにおいては複数の設定画面を表示して、設定画面毎に各種の設定データを設定する必要がある。しかしながら、設定すべき設定データの種類は多く、いずれの設定画面においても多数の種類の設定データが表示されている。従って熟練したオペレータにとっても適切に設定データを設定することは困難であり、必要な設定データを設定し忘れすることもある。そこで、例えば特許文献１に記載の射出成形機の設定画面のように、各種の設定データの意味を直感的に理解できるように、所定のアイコンが設定すべき設定データとセットで表示される設定画面も提案されている。この設定画面においてアイコンは、模式的に示された加熱シリンダとスクリュと矢印の組み合わせからなり、スクリュを駆動するとき、その駆動の種類は回転方向であるのか軸方向であるのか、あるいは駆動の方向は正方向なのか逆方向なのかが直感的に理解できるようにデザインされている。このようなアイコンが各種の設定画面において設定すべき設定データとセットで表示されるようになっているので、熟練度の低いオペレータであっても設定データの内容を直感的に理解して設定することができ、設定し忘れが防止されることになる。

特開２０１５−１８９１８５号公報

一般的な射出成形機の設定画面であっても、必要な設定データを設定することはできる。また特許文献１に記載の設定画面であれば、設定データの内容を直感的に理解できるので熟練度の低いオペレータであっても必要な設定データを設定することはでき、設定し忘れを防止することはできる。しかしながら、これらの設定画面においても解決すべき課題は見受けられる。具体的には、計量後に実施する制御方法つまり計量後制御について、オペレータが設定に悩むという問題がある。計量後制御は、実施しなくてもある程度の品質の成形品を得ることはでき格別に問題はないが、高品質の成形品を得る場合に必要となる制御である。従って熟練したオペレータでもその機能や効果を十分理解していないことがあり、計量後制御について設定せずに放置している場合がある。これを説明する。

計量は、射出工程が完了した後に実施するようになっているが、次回の射出工程において必要となる樹脂が適切に計量できるように、各種の設定データを設定する必要がある。具体的にはスクリュの回転速度をどのようにするか、計量時にスクリュに対して背圧を印加するか否か、印加するとしたらどのくらいの圧力にするか、そしてスクリュの計量完了位置をどのようにするか、等である。これらの設定データについては、熟練度の低いオペレータであっても設定に悩むことはない。計量完了位置が適切でなければショートショット等の問題が発生するし、スクリュの回転速度が適切でなければ計量時間がかかる等の問題が発生するからであり、成形する上でこれらを適切なデータに設定することは必須であるからである。そしてこれらの設定データについては、設定すればある程度の品質の成形品は得られる。しかしながら、より高品質の成形品を成形しようとすれば、計量後制御を実施する必要がある。このような計量後制御として、例えば計量後にスクリュを逆回転させる制御方法がある。計量後には加熱シリンダ内の溶融樹脂は加熱シリンダの位置によって密度が不均一になっている。不均一であっても射出することはできるが、成形サイクル毎に得られる成形品の重量のバラツキが発生する。成形品の重量が一定になるようにするには、加熱シリンダ内の樹脂密度を均一にする必要がある。そこで計量後にスクリュを所定の回転量だけ逆回転させて樹脂密度を均一にする制御方法が用意されている。他の計量後制御として、いわゆるプルバックと呼ばれるスクリュを後退させる制御方法もある。プルバックを実施するのは、計量後に射出ノズルを金型から離間するとき射出ノズルから樹脂がたれるいわゆるハナタレを防止することが主たる目的であるが、加熱シリンダ内の樹脂密度を均一にする目的もある。従って、適切な量だけプルバックを実施すれば、高品質な成形品を得ることができる。しかしながら、これらの計量後制御については、ほとんどの射出成形機において実施できるようになっているが、オペレータによって適切に設定されていないことが多い。計量後制御は格別に実施しなくてもある程度の品質の成形品が成形できるからであり、必ずしも必須ではないからである。また、オペレータがこれらの計量後制御を実施しようとしても適切に制御量を調整するのが困難であり、従って必要な設定を実施していない、という原因もある。例えばスクリュを逆回転させる制御方法を実施する場合には回転量を設定しなければならないが、回転量を連続的な数値から選択しようとすると設定の自由度が大きく、熟練したオペレータでも悩む。

本発明は、上記したような問題点を解決した射出成形機の画面を提供することを目的とし、計量後に実施する制御に関して、オペレータが設定を悩むことなく適切に設定データを設定することができる、射出成形機の計量設定画面を提供することを目的としている。

本発明は、上記目的を達成するために、射出成形機の射出装置において実施される計量工程の制御方法を設定する計量設定画面を次のように構成する。すなわち、計量後においてスクリュを操作する各種の制御方法からなる計量後制御として複数個の制御モードを画面に用意し、その中から１個の制御モードを選択できるようにする。計量工程が実施されるとき、選択された制御モードに基づいて予め決められている制御方法が実施される。制御モードに割り当てられている制御方法は、例えばプルバックの制御方法や、スクリュの逆回転の制御方法があり、制御モードによっては複数種類の制御方法が割り当てられることもある。計量設定画面において制御モードが選択されるとき、同時に複数段階のレベルから任意の１段階のレベルも選択されるようにする。レベルにはそれぞれの制御方法に対応する離散値の制御量が割り当てられている。射出成形機は選択された制御モード、レベルに従って計量後制御を実施する。

かくして、請求項１記載の発明は、上記目的を達成するために、射出成形機の射出装置において実施される計量工程について設定する計量設定画面であって、該計量設定画面は、前記射出装置のスクリュが計量完了位置に到達した計量後において前記スクリュを操作する各種の制御方法からなる計量後制御について設定できるようになっており、前記計量設定画面において、前記計量後制御として複数個の制御モードから１個の制御モードが選択可能になっていると共に、該制御モードと関連して複数段のレベルから１段のレベルが選択されるようになっており、それぞれ１個の前記制御モードには１種類の制御方法、あるいは複数種類の制御方法が割り当てられ、前記複数段のレベルには前記割り当てられた制御方法に関連する制御量が離散値として割り当てられ、前記射出成形機において計量工程が実施されるとき、選択された前記制御モードと選択された前記レベルとに基づいて前記計量後制御が実施されるようになっていることを特徴とする、射出成形機の計量設定画面として構成される。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の計量設定画面において、前記複数個の制御モードには、計量後に前記スクリュを後退させる制御方法が割り当てられている第１のモードと、計量後に前記スクリュを逆回転させる制御方法が割り当てられている第２のモードと、計量後に前記スクリュを後退させる制御方法と前記スクリュを逆回転させる制御方法とが割り当てられている第３のモードとが用意されており、前記第１のモードが選択されたときは前記スクリュの後退長さが、前記第２のモードが選択されたときは前記スクリュの回転量が、そして前記第３のモードが選択されたときは前記スクリュの後退長さと回転量とが、それぞれレベルを選択することによって設定できるようになっていることを特徴とする、射出成形機の計量設定画面として構成される。

以上のように、本発明は、射出成形機の射出装置において実施される計量工程の制御方法を設定する計量設定画面を対象とし、計量設定画面は、射出装置のスクリュが計量完了位置に到達した計量後においてスクリュを操作する各種の制御方法からなる計量後制御について設定できるようになっている。そして計量設定画面において、計量後制御として複数個の制御モードから１個の制御モードが選択可能になっていると共に、該制御モードと関連して複数段のレベルから１段のレベルが選択されるようになっている。つまりオペレータは計量後制御を実施したいとき、制御モードとレベルとを選択するだけでよい。選択の自由度が小さく設定に悩むことがない。そして本発明によると、それぞれ１個の制御モードには１種類の制御方法、あるいは複数種類の制御方法が割り当てられ、複数段のレベルには割り当てられた制御方法に関連する制御量が離散値として割り当てられ、射出成形機において計量工程が実施されるとき、選択された制御モードと選択されたレベルとに基づいて計量後制御が実施されるようになっている。複数の制御方法を実施したい場合でも１個の制御モードを選択すればよい。そして制御量は離散値で設定できるので設定に迷うことがない。オペレータは、複数段のレベルを１段ずつ設定して制御量を離散的に変更し、成形サイクルを実施して成形品の良否を確認すればよく、確認に必要な成形サイクルの繰り返し回数は有限の回数で済む。従って、容易に適切な設定ができる。

本発明の実施の形態に係る計量設定画面を示す図である。 その（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ本発明の実施の形態に係る計量設定画面の一部を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る射出成形機も、従来の射出成形機と同様に、射出装置、型締装置等から構成されている。そして射出装置も従来と同様に、加熱シリンダ、スクリュ、等から概略構成され、スクリュは可塑化軸モータによって回転方向に、そして射出軸モータによって軸方向駆動されるようになっている。本実施の形態に係る射出成形機にも各装置を制御するコントローラが設けられ、コントローラのモニタには各種画面が表示されるようになっている。図１には、計量工程について各種の設定データを設定する本実施の形態に係る計量設定画面１が示されている。

本発明の実施の形態に係る計量設定画面１は、上下の２段に分かれている。上段３は、計量工程において必要となる設定データを設定するための欄であり、下段４は計量後に実施される制御方法を設定するための欄になっており、下段４が本発明において特徴を備えた部分であり後で説明する。

上段３において設定可能な設定データは、従来の計量工程画面においても同様に設定されるものであり、次のようなものがある。
・保圧後ＰＢ
保圧工程の終了後にスクリュを後退させるか否かが設定される。
・待機
保圧工程の終了後、計量工程を開始するまでに待機する時間が設定される。
・段数
計量工程を実施するとき、スクリュの回転数や背圧を一定値で実施することもできるし、途中で切り換えることもできる。切換の回数に１を加えたものが段数になる。
・切換位置
計量工程の切換を実施するとき、切り換えるスクリュ位置が設定される。
・計量完了位置
計量が完了するときのスクリュ位置が設定される。
・速度
スクリュの回転数が設定される。
・背圧
スクリュに印加する軸方向の圧力が設定される。

下段４は、本実施の形態に係る計量設定画面１において特徴的な欄になっており、計量後制御について容易に定義できるようになっている。計量後制御とは、計量工程においてスクリュが計量完了位置に達したらスクリュの回転を停止するが、この後でスクリュを操作して実施する各種の制御方法である。下段４には、いわゆるプルダウンリスト６が設けられている。プルダウンリスト６は、マウス等のポインターによってこれをクリックすると複数のリストが表示され、所望の項目を選択できるようになっている。本実施の形態においては、プルダウンリスト６において、計量後制御として実施する各種の制御方法が制御モードとして選択されるようになっている。選択可能な制御モードには、図１に示されている「Ｏｆｆ」もあり、これが選択されると計量後制御は実施されない。計量後制御を実施する場合には以下のいずれかの制御モードを選択するようになっている。
・制御モード１
制御モード１には計量後にスクリュを後退させる制御方法が割り当てられている。プルダウンリスト６で制御モード１が選択されると、図２の（Ａ）に示されているように、レベルを選択するプルダウンリスト８が表示される。レベルは制御モード１の制御方法に関連する制御量を選択するものであり、例えば５段分用意されている。本実施の形態においてはレベル１は５ｍｍ、レベル２、３、４、５は、それぞれ１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍ、２５ｍｍのように制御量つまりスクリュの後退長さが離散値によって割り当てられている。これらから任意の１段のレベルを選択することができる。制御量表示欄９には、選択されたレベルに対応する制御量、つまりスクリュの後退長さが表示される。
・制御モード２
制御モード２には計量後にスクリュを逆回転させる制御方法が割り当てられている。プルダウンリスト６で制御モード２が選択されると、図２の（Ｂ）に示されているように、レベルを選択するプルダウンリスト８が表示される。レベルは例えば５段分用意されており、レベル１は１／４回転、レベル２、３、４、５は、それぞれ２／４回転、３／４回転、４／４回転、５／４回転のように逆回転の制御に必要な制御量つまりスクリュの回転量が離散値によって割り当てられている。これらから任意の１段のレベルを選択することができ、選択されると制御量表示欄９にそのレベルに対応する制御量、つまりスクリュの回転量が表示される。
・制御モード３
制御モード３には計量後に実施する２個の制御方法が割り当てられている。すなわちスクリュを後退させる制御方法と、スクリュを逆回転させる制御方法とである。プルダウンリスト６で制御モード３が選択されると、図２の（Ｃ）に示されているように、レベルを選択するプルダウンリスト８が表示される。レベルは例えば５段分用意されており、レベル１は５ｍｍと１／４回転、レベル２、３、４、５は、それぞれ１０ｍｍと２／４回転、１５ｍｍと３／４回転、２０ｍｍと４／４回転、２５ｍｍと５／４回転のように、スクリュを後退させる制御方法と逆回転させる制御方法に必要な１組の制御量つまりスクリュの後退長さと回転量とが離散値の組によって割り当てられている。これらから任意の１段のレベルを選択することができ、選択されると制御量表示欄９、１０にそのレベルに対応する制御量、つまりスクリュの後退量と回転量とが表示される。

本実施の形態に係る計量設定画面１においては、計量後制御について設定するとき制御モードとレベルとを選択するだけで済むので、オペレータは容易に設定ができる。ところで、プルダウンリスト６においては、計量後制御について自由に設定できる「マニュアルモード」も用意されている。マニュアルモードが選択されると、計量後にスクリュを後退させる制御を実施するか否か、スクリュを逆回転させるか否かがそれぞれ選択できるようになっている。そしてこれらを実施する場合における制御量、つまりスクリュの後退長さや回転量を離散値から選択するのではなく連続値として任意の値を入力できるようになっている。

本実施の形態に係る計量設定画面１は色々な変形が可能である。例えばプルダウンリスト６において選択可能な制御モードとして、計量後にスクリュを逆回転させた後に正回転させる制御方法のような他の計量後制御を追加することもできる。また本実施の形態においては、計量後制御の設定は計量設定画面１内において実施されるようになっているが、計量設定画面１とは異なる別の画面を用意して、その画面内で設定できるようにしてもよい。

１ 計量設定画面 ６ プルダウンリスト
８ プルダウンリスト ９ 制御量表示欄

Claims (2)

1. 射出成形機の射出装置において実施される計量工程について設定する計量設定画面であって、
   該計量設定画面は、前記射出装置のスクリュが計量完了位置に到達した計量後において前記スクリュを操作する各種の制御方法からなる計量後制御について設定できるようになっており、
   前記計量設定画面において、前記計量後制御として複数個の制御モードから１個の制御モードが選択可能になっていると共に、該制御モードと関連して複数段のレベルから１段のレベルが選択されるようになっており、
   それぞれ１個の前記制御モードには１種類の制御方法、あるいは複数種類の制御方法が割り当てられ、前記複数段のレベルには前記割り当てられた制御方法に関連する制御量が離散値として割り当てられ、
   前記射出成形機において計量工程が実施されるとき、選択された前記制御モードと選択された前記レベルとに基づいて前記計量後制御が実施されるようになっていることを特徴とする、射出成形機の計量設定画面。
2. 請求項１に記載の計量設定画面において、前記複数個の制御モードには、計量後に前記スクリュを後退させる制御方法が割り当てられている第１のモードと、計量後に前記スクリュを逆回転させる制御方法が割り当てられている第２のモードと、計量後に前記スクリュを後退させる制御方法と前記スクリュを逆回転させる制御方法とが割り当てられている第３のモードとが用意されており、
   前記第１のモードが選択されたときは前記スクリュの後退長さが、前記第２のモードが選択されたときは前記スクリュの回転量が、そして前記第３のモードが選択されたときは前記スクリュの後退長さと回転量とが、それぞれレベルを選択することによって設定できるようになっていることを特徴とする、射出成形機の計量設定画面。

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