JP2021160278A - 射出成形機 - Google Patents

Abstract

【課題】生産性を向上できる射出成形機を提供する。【解決手段】金型装置が取り付けられる型締装置と、制御部と、を備え、前記制御部は、成形前の段取作業における作業時間を計測する計測部を備え、前記制御部は、周辺装置と通信可能に接続する通信部を更に備え、前記計測部は、前記周辺装置の動作状態に基づいて、前記段取作業における作業時間を計測し、前記制御部は、前記通信部を介して、前記周辺装置の動作を指令し、前記計測部は、前記制御部の指令および前記周辺装置の動作状態に基づいて、前記段取作業における作業時間を計測する、射出成形機。【選択図】図２

Description

本発明は、射出成形機に関する。

射出成形機において、金型を交換して成形を行う際、金型交換等の段取作業が行われる。

特許文献１には、金型を自動交換する金型交換手段を具備した射出成形機が開示されている。

特開平７−９５２４号公報

ところで、段取作業が長くなるほど射出成形機の稼働時間が短くなり、射出成形機の生産性が低下するおそれがる。このため、段取作業の短縮が求められている。

そこで、本発明は、生産性を向上する射出成形機を提供することを目的とする。

実施形態の一態様の射出成形機は、金型装置が取り付けられる型締装置と、制御部と、を備え、前記制御部は、成形前の段取作業における作業時間を計測する計測部を備える。

本発明によれば、生産性を向上する射出成形機を提供することができる。

一実施形態に係る射出成形機システムの構成図。 本実施形態に係る射出成形システムのブロック図の一例。 表示装置に表示される表示画面の一例。 操作装置の一例。 本実施形態に係る射出成形システムＳのにおける段取作業の一例を説明するガントチャート。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。各図面において、同一の又は対応する構成については同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。

≪一実施形態に係る射出成形システム≫
一実施形態に係る射出成形システムＳについて、図１を用いて説明する。図１は、一実施形態に係る射出成形システムＳの平面図である。なお、図１において、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向は互いに垂直な方向である。Ｘ軸方向およびＹ軸方向は水平方向を表し、Ｚ軸方向は鉛直方向を表す。型締装置１００が横型である場合、Ｘ軸方向は型開閉方向であり、Ｙ軸方向は射出成形機１０の幅方向である。Ｙ軸方向負側を操作側と呼び、Ｙ軸方向正側を反操作側と呼ぶ。

射出成形システムＳは、射出成形機１０を備えている。また、射出成形システムＳは、周辺装置として、金型交換装置２０、クランプ装置３０、オートカプラ４０を備えている。

＜射出成形機＞
射出成形機１０は、型締装置１００と、エジェクタ装置（図示せず）と、射出装置３００と、移動装置（図示せず）と、成形機制御装置７００と、フレーム９００とを有する。フレーム９００は、型締装置フレーム９１０と、射出装置フレーム９２０とを含む。型締装置フレーム９１０および射出装置フレーム９２０は、それぞれ、レベリングアジャスタ（図示せず）を介して床（図示せず）に設置される。成形機制御装置７００は、射出装置フレーム９２０の内部空間に配置される。以下、射出成形機１０の各構成要素について説明する。

（型締装置）
型締装置１００の説明では、型閉時の可動プラテン１２０の移動方向（例えばＸ軸正方向）を前方とし、型開時の可動プラテン１２０の移動方向（例えばＸ軸負方向）を後方として説明する。

型締装置１００は、金型装置８００の型閉、昇圧、脱圧および型開を行う。昇圧の開始から脱圧の終了までの動作を、型締とも呼ぶ。金型装置８００は、固定金型８１０と可動金型８２０とを含む。

型締装置１００は例えば横型であって、型開閉方向が水平方向である。型締装置１００は、固定プラテン１１０、可動プラテン１２０、トグルサポート１３０、タイバー１４０、トグル機構１５０、型締モータ１６０、運動変換機構（図示せず）、および型厚調整機構１８０を有する。

固定プラテン１１０は、型締装置フレーム９１０に対し固定される。固定プラテン１１０における可動プラテン１２０との対向面に固定金型８１０が取付けられる。

可動プラテン１２０は、型締装置フレーム９１０に対し型開閉方向に移動自在に配置される。型締装置フレーム９１０上には、可動プラテン１２０を案内するガイド（図示せず）が敷設される。可動プラテン１２０における固定プラテン１１０との対向面に可動金型８２０が取付けられる。固定プラテン１１０に対し可動プラテン１２０を進退させることにより、金型装置８００の型閉、昇圧、脱圧、および型開が行われる。

トグルサポート１３０は、固定プラテン１１０と間隔をおいて配設され、型締装置フレーム９１０上に型開閉方向に移動自在に載置される。尚、トグルサポート１３０は、型締装置フレーム９１０上に敷設されるガイドに沿って移動自在に配置されてもよい。トグルサポート１３０のガイドは、可動プラテン１２０のガイド（図示せず）と共通のものでもよい。

尚、本実施形態では、固定プラテン１１０が型締装置フレーム９１０に対し固定され、トグルサポート１３０が型締装置フレーム９１０に対し型開閉方向に移動自在に配置されるが、トグルサポート１３０が型締装置フレーム９１０に対し固定され、固定プラテン１１０が型締装置フレーム９１０に対し型開閉方向に移動自在に配置されてもよい。

タイバー１４０は、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０とを型開閉方向に間隔をおいて連結する。タイバー１４０は、複数本（例えば４本）用いられてよい。複数本のタイバー１４０は、型開閉方向に平行に配置され、型締力に応じて伸びる。少なくとも１本のタイバー１４０には、タイバー１４０の歪を検出するタイバー歪検出器（図示せず）が設けられてよい。タイバー歪検出器（図示せず）は、その検出結果を示す信号を成形機制御装置７００に送る。タイバー歪検出器（図示せず）の検出結果は、型締力の検出などに用いられる。

尚、本実施形態では、型締力を検出する型締力検出器として、タイバー歪検出器（図示せず）が用いられるが、本開示の技術はこれに限定されない。型締力検出器は、歪ゲージ式に限定されず、圧電式、容量式、油圧式、電磁式などでもよく、その取付け位置もタイバー１４０に限定されない。

トグル機構１５０は、可動プラテン１２０とトグルサポート１３０との間に配置され、トグルサポート１３０に対し可動プラテン１２０を型開閉方向に移動させる。トグル機構１５０は、クロスヘッド１５１、一対のリンク群などで構成される。一対のリンク群は、それぞれ、ピンなどで屈伸自在に連結される第１リンク１５２と第２リンク１５３とを有する。第１リンク１５２は可動プラテン１２０に対しピンなどで揺動自在に取付けられ、第２リンク１５３はトグルサポート１３０に対しピンなどで揺動自在に取付けられる。第２リンク１５３は、第３リンク（図示せず）を介してクロスヘッド１５１に取付けられる。トグルサポート１３０に対しクロスヘッド１５１を進退させると、第１リンク１５２と第２リンク１５３とが屈伸し、トグルサポート１３０に対し可動プラテン１２０が進退する。

尚、トグル機構１５０の構成は、前述の構成に限定されない。例えば前述では、各リンク群の節点の数が５つであるが、４つでもよく、第３リンク（図示せず）の一端部が、第１リンク１５２と第２リンク１５３との節点に結合されてもよい。

型締モータ１６０は、トグルサポート１３０に取付けられており、トグル機構１５０を作動させる。型締モータ１６０は、トグルサポート１３０に対しクロスヘッド１５１を進退させることにより、第１リンク１５２と第２リンク１５３とを屈伸させ、トグルサポート１３０に対し可動プラテン１２０を進退させる。型締モータ１６０は、運動変換機構（図示せず）に直結されるが、ベルトやプーリなどを介して運動変換機構（図示せず）に連結されてもよい。

運動変換機構（図示せず）は、型締モータ１６０の回転運動をクロスヘッド１５１の直線運動に変換する。運動変換機構（図示せず）は、ねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを含む。ねじ軸と、ねじナットとの間には、ボールまたはローラが介在してよい。

型締装置１００は、成形機制御装置７００による制御下で、型閉工程、昇圧工程、脱圧工程、および型開工程などを行う。

型閉工程では、型締モータ１６０を駆動してクロスヘッド１５１を設定移動速度で型閉完了位置まで前進させることにより、可動プラテン１２０を前進させ、可動金型８２０を固定金型８１０にタッチさせる。クロスヘッド１５１の位置や移動速度は、例えば型締モータエンコーダ１６１などを用いて検出する。型締モータエンコーダ１６１は、型締モータ１６０の回転を検出し、その検出結果を示す信号を成形機制御装置７００に送る。

尚、クロスヘッド１５１の位置を検出するクロスヘッド位置検出器、およびクロスヘッド１５１の移動速度を検出するクロスヘッド移動速度検出器は、型締モータエンコーダ１６１に限定されず、一般的なものを使用できる。また、可動プラテン１２０の位置を検出する可動プラテン位置検出器、および可動プラテン１２０の移動速度を検出する可動プラテン移動速度検出器は、型締モータエンコーダ１６１に限定されず、一般的なものを使用できる。

昇圧工程では、型締モータ１６０をさらに駆動してクロスヘッド１５１を型閉完了位置から型締位置までさらに前進させることで型締力を生じさせる。型締時に可動金型８２０と固定金型８１０との間にキャビティ空間（図示せず）が形成され、射出装置３００がキャビティ空間（図示せず）に液状の成形材料を充填する。充填された成形材料が固化されることで、成形品が得られる。

キャビティ空間（図示せず）の数は、１つでもよいし、複数でもよい。後者の場合、複数の成形品が同時に得られる。キャビティ空間（図示せず）の一部にインサート材が配置され、キャビティ空間（図示せず）の他の一部に成形材料が充填されてもよい。インサート材と成形材料とが一体化した成形品が得られる。

脱圧工程では、型締モータ１６０を駆動してクロスヘッド１５１を型締位置から型開開始位置まで後退させることにより、可動プラテン１２０を後退させ、型締力を減少させる。型開開始位置と、型閉完了位置とは、同じ位置であってよい。

型開工程では、型締モータ１６０を駆動してクロスヘッド１５１を設定移動速度で型開開始位置から型開完了位置まで後退させることにより、可動プラテン１２０を後退させ、可動金型８２０を固定金型８１０から離間させる。その後、エジェクタ装置（図示せず）は、可動金型８２０から成形品を突き出す。

型閉工程および昇圧工程における設定条件は、一連の設定条件として、まとめて設定される。例えば、型閉工程および昇圧工程におけるクロスヘッド１５１の移動速度や位置（型閉開始位置、移動速度切換位置、型閉完了位置、および型締位置を含む）、型締力は、一連の設定条件として、まとめて設定される。型閉開始位置、移動速度切換位置、型閉完了位置、および型締位置は、後側から前方に向けてこの順で並び、移動速度が設定される区間の始点や終点を表す。移動速度は、区間毎に設定される。移動速度切換位置は、１つでもよいし、複数でもよい。移動速度切換位置は、設定されなくてもよい。型締位置と型締力とは、いずれか一方のみが設定されてもよい。

脱圧工程および型開工程における設定条件も同様に設定される。例えば、脱圧工程および型開工程におけるクロスヘッド１５１の移動速度や位置（型開開始位置、移動速度切換位置、および型開完了位置）は、一連の設定条件として、まとめて設定される。型開開始位置、移動速度切換位置、および型開完了位置は、前側から後方に向けて、この順で並び、移動速度が設定される区間の始点や終点を表す。移動速度は、区間毎に設定される。移動速度切換位置は、１つでもよいし、複数でもよい。移動速度切換位置は、設定されなくてもよい。型開開始位置と型閉完了位置とは同じ位置であってよい。また、型開完了位置と型閉開始位置とは同じ位置であってよい。

尚、クロスヘッド１５１の移動速度や位置などの代わりに、可動プラテン１２０の移動速度や位置などが設定されてもよい。また、クロスヘッドの位置（例えば型締位置）や可動プラテンの位置の代わりに、型締力が設定されてもよい。

ところで、トグル機構１５０は、型締モータ１６０の駆動力を増幅して可動プラテン１２０に伝える。その増幅倍率は、トグル倍率とも呼ばれる。トグル倍率は、第１リンク１５２と第２リンク１５３とのなす角（以下、「リンク角度」とも呼ぶ）に応じて変化する。リンク角度は、クロスヘッド１５１の位置から求められる。リンク角度が１８０°のとき、トグル倍率が最大になる。

金型装置８００の交換や金型装置８００の温度変化などにより金型装置８００の厚さが変化した場合、型締時に所定の型締力が得られるように、型厚調整が行われる。型厚調整では、例えば可動金型８２０が固定金型８１０にタッチする型タッチの時点でトグル機構１５０のリンク角度が所定の角度になるように、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０との間隔を調整する。

型締装置１００は、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０との間隔を調整することで、型厚調整を行う型厚調整機構１８０を有する。型厚調整機構１８０は、例えば、タイバー１４０の後端部に形成されるねじ軸と、トグルサポート１３０に回転自在に且つ進退不能に保持されるねじナットと、ねじ軸に螺合するねじナットを回転させる型厚調整モータとを有する。

ねじ軸およびねじナットは、タイバー１４０ごとに設けられる。型厚調整モータの回転駆動力は、回転駆動力伝達部を介して複数のねじナットに伝達されてよい。複数のねじナットを同期して回転できる。尚、回転駆動力伝達部の伝達経路を変更することで、複数のねじナットを個別に回転することも可能である。

回転駆動力伝達部は、例えば歯車などで構成される。この場合、各ねじナットの外周に受動歯車が形成される。型厚調整モータの出力軸には駆動歯車が取付けられる。複数の受動歯車および駆動歯車と噛み合う中間歯車がトグルサポート１３０の中央部に回転自在に保持される。尚、回転駆動力伝達部は、歯車の代わりに、ベルトやプーリなどで構成されてもよい。

型厚調整機構１８０の動作は、成形機制御装置７００によって制御される。成形機制御装置７００は、型厚調整モータを駆動して、ねじナットを回転させる。その結果、ねじナットを回転自在に且つ進退不能に保持するトグルサポート１３０のタイバー１４０に対する位置が調整され、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０との間隔が調整される。尚、複数の型厚調整機構が組合わせて用いられてもよい。

間隔は、型厚調整モータエンコーダを用いて検出する。型厚調整モータエンコーダは、型厚調整モータの回転量や回転方向を検出し、その検出結果を示す信号を成形機制御装置７００に送る。型厚調整モータエンコーダの検出結果は、トグルサポート１３０の位置や間隔の監視や制御に用いられる。尚、トグルサポート１３０の位置を検出するトグルサポート位置検出器、および間隔を検出する間隔検出器は、型厚調整モータエンコーダに限定されず、一般的なものを使用できる。

尚、本実施形態の型締装置１００は、型開閉方向が水平方向である横型であるが、型開閉方向が上下方向である竪型でもよい。

尚、本実施形態の型締装置１００は、駆動源として、型締モータ１６０を有するが、型締モータ１６０の代わりに、油圧シリンダを有してもよい。また、型締装置１００は、型開閉用にリニアモータを有し、型締用に電磁石を有してもよい。

型締装置１００は、カバー１９０で覆われている。カバー１９０には、金型装置８００を搬入搬出するための開口部が設けられている。また、カバー１９０の開口部を開閉するためのドア１９５が設けられている。また、ドア１９５を開閉するためのドア開閉機構１９６と、を備えている。

（エジェクタ装置）
エジェクタ装置（図示せず）は、可動プラテン１２０に取り付けられ、可動プラテン１２０と共に進退する。エジェクタ装置（図示せず）は、成形機制御装置７００による制御下で、突き出し工程を行う。突き出し工程では、エジェクタロッド（図示せず）を設定移動速度で待機位置から突き出し位置まで前進させることにより、可動部材（図示せず）を前進させ、成形品を突き出す。その後、エジェクタモータ（図示せず）を駆動してエジェクタロッド（図示せず）を設定移動速度で後退させ、可動部材（図示せず）を元の待機位置まで後退させる。

（射出装置）
射出装置３００は、金型装置８００に対し進退自在に配置される。射出装置３００は、金型装置８００にタッチし、金型装置８００内のキャビティ空間（図示せず）に成形材料を充填する。射出装置３００は、例えば、シリンダ、ノズル、スクリュ、計量モータ、射出モータ、圧力検出器などを有する。

（移動装置）
移動装置（図示せず）は、金型装置８００に対し射出装置３００を進退させる。また、移動装置（図示せず）は、金型装置８００に対しノズルを押し付け、ノズルタッチ圧力を生じさせる。

（成形機制御装置）
成形機制御装置７００は、例えばコンピュータで構成され、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、メモリなどの記憶媒体と、入力インターフェースと、出力インターフェースとを有する。成形機制御装置７００は、記憶媒体に記憶されたプログラムをＣＰＵに実行させることにより、各種の制御を行う。また、成形機制御装置７００は、入力インターフェースで外部からの信号を受信し、出力インターフェースで外部に信号を送信する。

また、射出成形機１０は、操作装置７５０と、表示装置７６０を備える。操作装置７５０は、ユーザによる入力操作を受け付け、入力操作に応じた信号を成形機制御装置７００に出力する。表示装置７６０は、成形機制御装置７００による制御下で、操作装置７５０における入力操作に応じた表示画面を表示する。なお、表示装置７６０は、タッチパネルとして構成され、タッチパネルが操作装置７５０の少なくとも一部を構成していてもよい。

＜クランプ装置＞
また、射出成形機１０には、金型装置８００を型締装置１００に着脱自在に取り付けるためのクランプ装置３０が設けられている。クランプ装置３０は、固定側クランプ装置３０ａと可動側クランプ装置３０ｂとを有する。固定側クランプ装置３０ａは、固定プラテン１１０に固定され、固定金型８１０を着脱自在にクランプする。可動側クランプ装置３０ｂは、可動プラテン１２０に固定され、可動金型８２０を着脱自在にクランプする。クランプ装置３０は、成形機制御装置７００によって制御され、金型装置８００を取り付けまたは取り外しする。なお、クランプ装置３０は、油圧、空気圧等によって可動するメカニカルロック機構を有するクランプ装置であってもよく、磁力によって金型をクランプするクランプ装置であってもよく、限定されるものではない。

また、クランプ装置３０は、位置決めピン（図示せず）と、位置決めピンを駆動する駆動部（図示せず）を有していてもよい。クランプ装置３０は、位置決めピンを金型装置８００に挿入した後に、固定側クランプ装置３０ａと及び可動側クランプ装置３０ｂで金型装置８００をクランプすることにより、位置決めされた状態で、金型装置８００をクランプすることができる。

＜オートカプラ＞
また、射出成形機１０には、オートカプラ４０が設けられている。射出成形機１０のオートカプラ４０は、金型装置８００を射出成形機１０に取り付けた際、後述する金型装置８００の接続部８６０と接続する。具体的には、オートカプラ４０は、駆動部（図示せず）を有し、金型装置８００の接続部８６０との接続（前進）および解除（後退）を行うことができるように構成されている。これにより、例えば、金型装置８００は、射出成形機１０から金型装置８００のヒータ（図示せず）に通電され、金型装置８００を温調することができる。また、例えば、金型装置８００は、オートカプラ４０を介して、熱媒体を供給する温調機（図示せず）と接続されてもよい。これにより、金型装置８００に設けられた流路（図示せず）に熱媒体を供給することができる。オートカプラ４０は、駆動部（図示せず）を有し、金型装置８００の接続部８６０との接続（前進）および解除（後退）を行うことができるように構成されている。

＜金型交換装置＞
金型交換装置２０は、走行レール２１と、台車２２と、ブリッジ２３と、駆動ローラ２４と、交換装置制御装置２６と、柵２７と、を備えている。

台車２２は、走行レール２１上を移動する。台車２２の移動は交換装置制御装置２６によって制御される。また、台車２２は、金型装置８００を載置する第１載置部２２１Ａと、第２載置部２２１Ｂと、を備えている。また、台車２２は、図１に示す基準位置（待機位置）と、ブリッジ２３へ金型装置８００を受け渡す受け渡し位置Ｐと、を往復運動する。

第１載置部２２１Ａの上面には、コンベア部２２２Ａが設けられている。なお、コンベア部２２２Ａは、例えば駆動ローラコンベアであり、交換装置制御装置２６によって制御される。コンベア部２２２Ａは、金型装置８００を第１載置部２２１Ａに搬入する際または第１載置部２２１Ａから搬出する際に用いられる。

また、第１載置部２２１Ａには、オートカプラ２２３Ａが設けられている。オートカプラ２２３Ａは、金型装置８００を第１載置部２２１Ａに載置した際、後述する金型装置８００の接続部８６０と接続する。これにより、例えば、金型装置８００は、台車２２から金型装置８００のヒータ（図示せず）に通電され、金型装置８００を予備温調することができる。

第１載置部２２１Ａと同様に、第２載置部２２１Ｂには、コンベア部２２２Ｂ及びオートカプラ２２３Ｂが設けられている。

ブリッジ２３は、台車２２と射出成形機１０との間に配置されており、金型装置８００を搬送する際に用いられる。ブリッジ２３の上面には、コンベアが設けられており、交換装置制御装置２６によって制御される。

駆動ローラ２４は、射出成形機１０内で固定プラテン１１０及び可動プラテン１２０の下部に配置されている。駆動ローラ２４は、射出成形機１０に搬入された金型装置８００をクランプする位置まで搬送する際、または、射出成形機１０から金型装置８００を搬出する際に用いられる。また、駆動ローラ２４は、固定プラテン１１０と可動プラテン１２０にそれぞれ設けられている。駆動ローラ２４は、金型装置８００の両端部を載置して搬送する。エジェクタ装置によって突き出された成形品は、駆動ローラ２４の間を通ることができる。駆動ローラ２４は、交換装置制御装置２６によって制御される。

また、走行レール２１および台車２２の周囲は、柵２７が設けられおり、台車２２の移動範囲内に作業員が立ち入ることを防止する。

＜金型装置＞
金型装置８００は、固定金型８１０と、可動金型８２０と、接続部８６０と、を備えている。

接続部８６０は、射出成形機１０のオートカプラ４０または台車２２のオートカプラ２２３Ａ，２２３Ｂと接続される。

図２は、本実施形態に係る射出成形システムＳのブロック図である。

射出成形機１０の成形機制御装置７００は、段取作業の時間を計測する時間計測部７０１と、判定部７０２と、記憶部７０３と、通信ポート７０４と、を備える。

時間計測部７０１は、段取作業の総時間及び各項目ごとの作業時間（後述する、搬出時間、搬入時間、。台車移動時間）を計測する。

判定部７０２は、時間計測部７０１で計測した作業時間と、記憶部７０３に記憶された基準時間と、を比較する。

記憶部７０３には、段取作業における作業時間の基準となる基準時間（閾値）が記憶されている。

通信ポート７０４は、シーケンサ７１０の通信ポート７１１と接続される。

シーケンサ７１０は、通信ポート７１１、通信ポート７１２、Ｉ／Ｏポート７１３と、を備える。通信ポート７１１は、成形機制御装置７００の通信ポート７０４と通信可能に接続される。シーケンサ７１０は、あらかじめ設定されたロジックに基づいて、入力された信号を変換して、出力する装置である。

通信ポート７１２は、金型交換装置２０に設けられる交換装置制御装置２６の通信ポート７２１と接続される。このような構成により、成形機制御装置７００は、シーケンサ７１０を介して、金型交換装置２０に動作を指令することができる。また、金型交換装置２０の動作状態は、シーケンサ７１０を介して、成形機制御装置７００に入力されるようになっている。

Ｉ／Ｏポート７１３は、クランプ装置３０のＩ／Ｏポート７２２と接続される。このような構成により、成形機制御装置７００は、シーケンサ７１０を介して、クランプ装置３０に動作を指令することができる。また、クランプ装置３０の動作状態は、シーケンサ７１０を介して、成形機制御装置７００に入力されるようになっている。

また、Ｉ／Ｏポート７１３は、オートカプラ４０のＩ／Ｏポート７２３と接続される。このような構成により、成形機制御装置７００は、シーケンサ７１０を介して、オートカプラ４０に動作を指令することができる。また、オートカプラ４０の動作状態は、シーケンサ７１０を介して、成形機制御装置７００に入力されるようになっている。

このように、射出成形機１０の成形機制御装置７００は、周辺装置（金型交換装置２０、クランプ装置３０、オートカプラ４０）を制御することができるとともに、周辺装置の動作状態を取得することができる。これにより、時間計測部７０１は、段取作業の各項目における作業時間を計測することができる。

図３は、表示装置７６０に表示される表示画面の一例である。図３に示す表示画面は、段取作業に関する設定や実績値（動作状態）を表示する表示画面の一例である。ここで、段取作業とは、射出成形機１０による成形品の量産を可能とするための作業であり、例えば、金型交換（金型取付）、金型装置８００の型締力調整、金型装置８００の温調、射出装置３００による成形材料の計量、射出装置３００の成形材料のパージ等を有する。

表示画面は、射出成形機１０の動作状態を表示する表示部７６１を有する。また、表示画面は、金型交換装置２０の情報を示す表示部７６２を有する。表示部７６２は、金型交換装置２０の動作状態を示す動作状態表示部７６２ａと、金型交換装置２０への指令を示す指令表示部７６２ｂと、を有する。同様に、表示画面は、クランプ装置３０の情報を示す表示部７６３を有する。表示部７６３は、クランプ装置３０の動作状態を示す動作状態表示部７６３ａと、クランプ装置３０への指令を示す指令表示部７６３ｂと、を有する。また、表示画面は、オートカプラ４０の情報を示す表示部７６４を有する。表示部７６４は、オートカプラ４０の動作状態を示す動作状態表示部７６４ａと、オートカプラ４０への指令を示す指令表示部７６４ｂと、を有する。このように、表示画面には、段取作業の進捗状況が表示されるようになっている。

また、表示画面は、段取作業の作業時間が表示される作業時間表示部７６６を有している。作業時間表示部７６６には、段取作業の総時間である自動段取時間７６６ａが表示される。また、作業時間表示部７６６には、各工程の作業時間が表示される。ここでは、搬出時間７６６ｂと、搬入時間７６６ｃと、台車移動時間７６６ｄと、が表示される。なお、自動段取時間７６６ａ、搬出時間７６６ｂ、搬入時間７６６ｃ、および、台車移動時間７６６ｄは、時間計測部７０１で計測される。

また、表示画面は、アンクランプ型開量設定部７７８および金型交換中型開閉速度設定部７７９を有する。アンクランプ型開量設定部７７８は、アンクランプ時の型開量を入力することができるように構成されている。金型交換中型開閉速度設定部７７９は、金型交換中における型開閉速度を入力することができるように構成されている。

図４は、操作装置７５０の一例である。図４に示すように、操作装置７５０は、スイッチ７５１ａ〜７５１ｌを有している。

スイッチ７５１ａは、金型装置８００の自動交換（金型装置８００の搬出と搬入）を行うためスイッチである。スイッチ７５１ｂは、金型装置８００の搬出のみを行うためスイッチである。スイッチ７５１ｃは、金型装置８００の搬入のみを行うためスイッチである。

スイッチ７５１ｄは、可動側クランプ装置３０ｂのクランプを行うためのスイッチである。スイッチ７５１ｅは、可動側クランプ装置３０ｂのクランプを解除するためのスイッチである。スイッチ７５１ｆは、固定側クランプ装置３０ａのクランプを行うためのスイッチである。スイッチ７５１ｇは、固定側クランプ装置３０ａのクランプを解除するためのスイッチである。スイッチ７５１ｈは、オートカプラ４０を後退（接続解除）するためのスイッチである。スイッチ７５１ｉは、オートカプラ４０を前進（接続）するためのスイッチである。スイッチ７５１ｊは、位置決めピンを金型装置８００から抜去するためのスイッチである。スイッチ７５１ｋは、位置決めピンを金型装置８００に挿入するためのスイッチである。スイッチ７５１ｌは、温調機（図示せず）を動作させるためのスイッチである。温調機が動作することにより、オートカプラ４０を介して金型装置８００に熱媒体が供給され、金型装置８００の温度は調整される。

図５は、本実施形態に係る射出成形システムＳのにおける段取作業の一例を説明するガントチャートである。ここでは、段取作業として、金型装置８００の自動交換（金型装置８００の搬出と搬入）を例に説明する。なお、図５において、射出成形機１０は、金型装置８００Ａを用いて成形品を生産しているものとする。また、台車２２は待機位置に位置するものとし、射出成形機１０には、金型装置８００Ａが取り付けられているものとし、台車２２の第１載置部２２１Ａには金型装置８００Ｂが載置され、第２載置部２２１Ｂは空の状態であるものとして説明する。

現型生産工程Ｓ１００は、生産中工程Ｓ１０１と、生産最終ショット工程Ｓ１０２と、を有する。生産中工程Ｓ１０１は、現型の金型装置８００Ａによる成形品の生産工程である。生産最終ショット工程Ｓ１０２は、現型の金型装置８００Ａによる成形品の最終生産の工程である。

また、最終成形に必要な充填動作を終えた時点で、射出成形機１０が生産終了したと判断し、次型計量工程Ｓ１０３を行ってもよい。ここでは、予め設定された次型の成形条件に基づいて、射出装置３００の計量動作を実行する。また、温調機停止工程Ｓ１０４を実行してもよい。これにより、金型装置８００Ａの温調が終了する。また、可塑化後退工程Ｓ１０５を実行してもよい。これにより、移動装置（図示せず）によって射出装置３００は後退する。また、金型交換装置２０は、次型である金型装置８００Ｂの温調を起動する工程Ｓ１０６を実行してもよい。ここでは、オートカプラ２２３Ａ、接続部８６０を介して、台車２２に載置された金型装置８００Ｂに熱媒体が供給され、金型装置８００Ｂが予備温調される。なお、金型装置８００Ｂの予備温調が終了すると、次型である金型装置８００Ｂの温調を停止する工程Ｓ２０２を実行してもよい。

準備工程Ｓ２００では、オペレータが作業を行う（Ｓ２０１）。例えば、オペレータは、搬入する金型装置８００Ｂを確認をする。また、オペレータは、金型装置８００Ａ，８００Ｂの開き止めを確認する。また、オペレータは、金型装置８００Ｂの予備温調が終了しているかを確認する。これらの確認が終了すると、オペレータは、操作装置７５０に設けられた金型装置８００の自動交換を実行させるスイッチ７５１ａを操作する。

ここで、自動金型交換は、金型装置８００Ａを射出成形機１０から取り外す金型取外工程Ｓ３００、金型装置８００Ａを射出成形機１０から搬出する金型搬出工程Ｓ４００、金型装置８００Ｂを射出成形機１０へ搬入する前の搬入準備工程Ｓ５００、金型装置８００Ｂを射出成形機１０へ搬入する金型搬入工程Ｓ６００、金型装置８００Ｂを射出成形機１０に取り付ける金型取付工程Ｓ７００を有する。

金型取外工程Ｓ３００は、カプラ後退工程Ｓ３０１と、金型取外（アンクランプ）工程Ｓ３０２と、型開工程Ｓ３０３と、位置決めピン戻り工程Ｓ３０４と、台車移動工程Ｓ３０５と、を有する。なお、カプラ後退工程Ｓ３０１、金型取外（アンクランプ）工程Ｓ３０２および型開工程Ｓ３０３は、順次実行される。

カプラ後退工程Ｓ３０１は、オートカプラ４０を後退させ、オートカプラ４０と金型装置８００の接続部８６０との接続を解除する。具体的には、成形機制御装置７００は、シーケンサ７１０を介して、オートカプラ４０に後退の指令を送信する。オートカプラ４０が後退すると、オートカプラ４０は、シーケンサ７１０を介して、成形機制御装置７００に動作状態を送信する。

金型取外（アンクランプ）工程Ｓ３０２は、クランプ装置３０による金型装置８００Ａのクランプを解除する。具体的には、成形機制御装置７００は、シーケンサ７１０を介して、クランプ装置３０にアンクランプの指令を送信する。クランプ装置３０のクランプが解除されると、クランプ装置３０は、シーケンサ７１０を介して、成形機制御装置７００に動作状態を送信する。

型開工程Ｓ３０３は、固定プラテン１１０と可動プラテン１２０との間隔を広げることにより、金型装置８００Ａを搬出可能な状態とする。具体的には、成形機制御装置７００は、型締装置１００の型締モータ１６０を制御して、アンクランプ型開量設定部７７８で設定された型開量で可動プラテン１２０を後退させることにより固定プラテン１１０と可動プラテン１２０との間隔を広げる。

位置決めピン戻り工程Ｓ３０４は、位置決めピンを金型装置８００Ａから抜去する。具体的には、成形機制御装置７００は、シーケンサ７１０を介して、クランプ装置３０に位置決めピン戻りの指令を送信する。位置決めピンが抜去されると、クランプ装置３０は、シーケンサ７１０を介して、成形機制御装置７００に動作状態を送信する。この際、時間計測部７０１は、位置決めピン戻り工程Ｓ３０４の時間を計測する。なお、位置決めピン戻り工程Ｓ３０４は、型開工程Ｓ３０３とオーバーラップして実行してもよい。

台車移動工程Ｓ３０５は、受け渡し位置Ｐまで第２載置部２２１Ｂが移動するように台車２２を移動させる。具体的には、成形機制御装置７００は、金型交換装置２０の交換装置制御装置２６に指令を送信する。交換装置制御装置２６は、指令に基づいて、台車２２を移動させる。台車２２移動が完了すると、交換装置制御装置２６は成形機制御装置７００に動作状態を送信する。なお、台車移動工程Ｓ３０５は、カプラ後退工程Ｓ３０１〜型開工程Ｓ３０３とオーバーラップして実行してもよい。

金型搬出工程Ｓ４００は、ドア開き工程Ｓ４０１と、金型搬出動作工程Ｓ４０２と、ドア閉じ工程Ｓ４０３と、台車移動工程Ｓ４０４と、を有する。なお、ドア開き工程Ｓ４０１、金型搬出動作工程Ｓ４０２およびドア閉じ工程Ｓ４０３は、順次実行される。

ドア開き工程Ｓ４０１は、ドア１９５を開く。具体的には、成形機制御装置７００は、ドア開閉機構１９６を制御して、ドア１９５を開く。

金型搬出動作工程Ｓ４０２は、金型装置８００Ａを搬出する。具体的には、成形機制御装置７００は、シーケンサ７１０を介して、金型交換装置２０（交換装置制御装置２６）に金型装置の搬出の指令を送信する。交換装置制御装置２６は、駆動ローラ２４およびコンベア部２２２Ｂを制御して、金型装置８００Ａを第２載置部２２１Ｂに載置させる。金型装置８００Ａの搬出が完了すると、交換装置制御装置２６は成形機制御装置７００に動作状態を送信する。

ドア閉じ工程Ｓ４０３は、ドア１９５を閉じる。具体的には、成形機制御装置７００は、ドア開閉機構１９６を制御して、ドア１９５を閉じる。

台車移動工程Ｓ４０４は、受け渡し位置Ｐまで第１載置部２２１Ａが移動するように台車２２を移動させる。具体的には、成形機制御装置７００は、金型交換装置２０の交換装置制御装置２６に指令を送信する。交換装置制御装置２６は、指令に基づいて、台車２２を移動させる。台車２２移動が完了すると、交換装置制御装置２６は成形機制御装置７００に動作状態を送信する。なお、台車移動工程Ｓ４０４は、金型搬出動作工程Ｓ４０２の後に実行されればよく、ドア閉じ工程Ｓ４０３および搬入準備工程Ｓ５００とオーバーラップして実行してもよい。

搬入準備工程Ｓ５００は、金型交換作業の一部である台車移動工程Ｓ４０４が引き続き実行される。また、金型交換中に他の段取作業として、次型である金型装置８００Ｂの型締力調整を行ってもよい。ここでは、搬入準備工程Ｓ５００は、次金型条件呼出工程Ｓ５０１と、型厚調整工程Ｓ５０２と、を有する。なお、次金型条件呼出工程Ｓ５０１および型厚調整工程Ｓ５０２は、順次実行される。

次金型条件呼出工程Ｓ５０１は、射出成形機１０に次に搬入される金型装置８００Ｂの条件を呼び出す。具体的には、成形機制御装置７００は、予め設定された金型装置８００Ｂの成形条件を記憶部７０３から呼び出す。

型厚調整工程Ｓ５０２は、金型装置８００Ｂの成形条件に基づいて、型締装置１００を調整する。具体的には、成形機制御装置７００は、型締装置１００の型厚調整機構１８０を制御して、次型の型厚条件表示部７７６の型締力発生型厚位置に基づいて、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０との間隔を調整する。

金型搬入工程Ｓ６００は、ドア開き工程Ｓ６０１と、金型搬入動作工程Ｓ６０２と、ドア閉じ工程Ｓ６０３と、位置決めピン入り工程Ｓ６０４と、台車移動工程Ｓ６０５と、を有する。なお、ドア開き工程Ｓ６０１、金型搬入動作工程Ｓ６０２およびドア閉じ工程Ｓ６０３は、順次実行される。

ドア開き工程Ｓ６０１は、ドア１９５を開く。具体的には、成形機制御装置７００は、ドア開閉機構１９６を制御して、ドア１９５を開く。

金型搬入動作工程Ｓ６０２は、金型装置８００Ｂを搬入する。具体的には、成形機制御装置７００は、シーケンサ７１０を介して、金型交換装置２０（交換装置制御装置２６）に金型装置の搬入の指令を送信する。交換装置制御装置２６は、駆動ローラ２４およびコンベア部２２２Ａを制御して、金型装置８００Ｂを第１載置部２２１Ａから型締装置１００内に搬入させる。金型装置８００Ｂの搬入が完了すると、交換装置制御装置２６は成形機制御装置７００に動作状態を送信する。

ドア閉じ工程Ｓ６０３は、ドア１９５を閉じる。具体的には、成形機制御装置７００は、ドア開閉機構１９６を制御して、ドア１９５を閉じる。

位置決めピン入り工程Ｓ６０４は、位置決めピンを金型装置８００Ｂに挿入する。具体的には、成形機制御装置７００は、シーケンサ７１０を介して、クランプ装置３０に位置決めピン入りの指令を送信する。位置決めピンが挿入されると、クランプ装置３０は、シーケンサ７１０を介して、成形機制御装置７００に動作状態を送信する。なお、位置決めピン入り工程Ｓ６０４は、金型搬入動作工程Ｓ６０２とオーバーラップして実行してもよい。

台車移動工程Ｓ６０５は、待機位置（図１参照）まで台車２２を移動させる。具体的には、成形機制御装置７００は、金型交換装置２０の交換装置制御装置２６に指令を送信する。交換装置制御装置２６は、指令に基づいて、台車２２を移動させる。台車２２移動が完了すると、交換装置制御装置２６は成形機制御装置７００に動作状態を送信する。なお、台車移動工程Ｓ６０５は、金型搬入動作工程Ｓ６０２の後に実行されればよく、ドア閉じ工程Ｓ６０３および金型取付工程Ｓ７００とオーバーラップして実行してもよい。

金型取付工程Ｓ７００は、型閉工程Ｓ７０１と、金型取付（クランプ）工程Ｓ７０２と、カプラ前進工程Ｓ７０３と、待機工程Ｓ７０４と、温調機起動工程Ｓ７０５と、パージ工程Ｓ７０６と、を有する。なお、型閉工程Ｓ７０１〜待機工程Ｓ７０４は、順次実行される。

型閉工程Ｓ７０１は、固定プラテン１１０と可動プラテン１２０との間隔を狭めることにより、金型装置８００Ｂを挟む状態とする。具体的には、成形機制御装置７００は、型締装置１００の型締モータ１６０を制御して、可動プラテン１２０を前進させることにより固定プラテン１１０と可動プラテン１２０との間隔を狭める。

金型取付（クランプ）工程Ｓ７０２は、クランプ装置３０で金型装置８００Ｂをクランプする。具体的には、成形機制御装置７００は、シーケンサ７１０を介して、クランプ装置３０にクランプの指令を送信する。クランプ装置３０によって金型装置８００Ｂがクランプされると、クランプ装置３０は、シーケンサ７１０を介して、成形機制御装置７００に動作状態を送信する。

カプラ前進工程Ｓ７０３は、オートカプラ４０を前進させ、オートカプラ４０と金型装置８００の接続部８６０とを接続する。具体的には、成形機制御装置７００は、シーケンサ７１０を介して、オートカプラ４０に前進の指令を送信する。オートカプラ４０が前進すると、オートカプラ４０は、シーケンサ７１０を介して、成形機制御装置７００に動作状態を送信する。

待機工程Ｓ７０４は、金型交換終了後、全段取作業が完了するまで待機する。

また、金型交換中に他の段取作業として、金型装置８００Ｂの温調を行ってもよい。温調機起動工程Ｓ７０５は、温調機（図示せず）を起動して金型装置８００Ｂを温調する工程である。具体的には、成形機制御装置７００は、シーケンサ７１０を介して、温調機（図示せず）に起動の指令を送信する。温調機は、オートカプラ４０、接続部８６０を介して、金型装置８００Ｂに温調流体を供給する。なお、温調機起動工程Ｓ７０５は、カプラ前進工程Ｓ７０３の後に実行されればよく、待機工程Ｓ７０４とオーバーラップして実行してもよい。

また、金型交換中に他の段取作業として、射出装置３００のパージを行ってもよい。パージ工程Ｓ７０６は、射出装置３００内の成形材料をパージする。具体的には、成形機制御装置７００は、射出装置３００を制御して、成形材料をパージする。なお、パージ工程Ｓ７０６は、カプラ前進工程Ｓ７０３の後に実行されればよく、待機工程Ｓ７０４とオーバーラップして実行してもよい。

このように、時間計測部７０１は、段取作業の各工程における作業時間を計測することができる。例えば、金型取外工程Ｓ３００の作業時間である台車移動時間を計測することができる。また、金型取外工程Ｓ３００から金型搬出工程Ｓ４００までの作業時間である搬出時間を計測することができる。また、搬入準備工程Ｓ５００から金型取付工程Ｓ７００までの作業時間である搬入時間を計測することができる。また、金型取外工程Ｓ３００から金型取付工程Ｓ７００までの全作業時間である自動段取時間を計測することができる。

以上、本実施形態に係る射出成形機１０によれば、段取時間を計測することができる。また、図３に示すように、計測された各時間は、表示装置７６０の表示画面の作業時間表示部７６６に表示される。これにより、オペレータは、段取作業の作業時間を容易に把握することができる。また、段取作業のロスの発見に役立てることができる。したがって、段取作業を見直すことができ、段取作業の作業時間を短縮させることができる。さらには、射出成形機１０の休止時間（段取時間）を減らし、稼働時間を増やすことができるので、射出成形機１０の生産性を向上させることができる。

また、判定部７０２は、時間計測部７０１で計測した段取時間（または各工程の作業時間）と記憶部７０３に記憶されている基準時間（閾値）とを比較してもよい。これにより、基準時間よりも超過した工程を特定することができ、段取作業の改善に役立てることができる。また、成形機制御装置７００は、判定部７０２の判定結果を報知する報知部（図示せず）を有していてもよい。例えば、報知部は、基準時間を超過した時点で、オペレータに報知してもよい。これにより、オペレータは段取作業の遅れを容易に把握することができる。

また、成形機制御装置７００は、判定部７０２の判定結果に基づいて、段取作業のスケジュールを再調整してもよい。例えば、前工程で作業時間が基準時間を超過した場合には、後工程の作業時間が短くなるように射出成形機１０または周辺装置の動作速度を早くしてもよい。例えば、図３に示す表示画面の金型交換中型開閉速度設定部７７９で設定される金型交換中における型開閉速度を変更してもよい。また、台車２２の移動速度を変更してもよい。これにより、段取作業の遅れを取り戻すことができる。

また、成形機制御装置７００は、判定部７０２の判定結果に基づいて、射出成形機１０および周辺装置（金型交換装置２０、クランプ装置３０、オートカプラ４０）の少なくとも１つの動作を制限してもよい。例えば、作業時間が基準時間を超過した場合には、金型装置８００の自動交換を停止してもよい。

以上、射出成形システムＳの実施形態等について説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。

Ｓ 射出成形システム
１００ 型締装置
１０ 射出成形機
２０ 金型交換装置
２２ 台車
２６ 交換装置制御装置
３０ クランプ装置
４０ オートカプラ
１９５ ドア
１９６ ドア開閉機構
７００ 成形機制御装置（制御部）
７０１ 時間計測部（計測部）
７０２ 判定部
７０３ 記憶部
７０４ 通信ポート
７１０ シーケンサ
７１１，７１２，７２１ 通信ポート（通信部）
７１３，７２２，７２３ Ｉ／Ｏポート（通信部）
７５０ 操作装置
７６０ 表示装置
８００ 金型装置

Claims (9)

1. 金型装置が取り付けられる型締装置と、
   制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   成形前の段取作業における作業時間を計測する計測部を備える、射出成形機。
2. 前記制御部は、周辺装置と通信可能に接続する通信部を更に備え、
   前記計測部は、前記周辺装置の動作状態に基づいて、前記段取作業における作業時間を計測する、
   請求項１に記載の射出成形機。
3. 前記制御部は、
   前記通信部を介して、前記周辺装置の動作を指令し、
   前記計測部は、前記制御部の指令および前記周辺装置の動作状態に基づいて、前記段取作業における作業時間を計測する、
   請求項２に記載の射出成形機。
4. 前記段取作業は、複数の工程を有し、
   前記計測部は、複数の前記工程ごとに、作業時間を計測する、
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の射出成形機。
5. 前記計測部は、前記段取作業の全作業時間を計測する、
   請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の射出成形機。
6. 前記計測部で計測した前記作業時間と、基準時間とを比較する判定部を更に備える、
   請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の射出成形機。
7. 前記制御部は、
   前記判定部の結果を報知する報知部を有する、
   請求項６に記載の射出成形機。
8. 前記制御部は、
   前記判定部の結果に基づいて、前記段取作業のスケジュールを再調整する、
   請求項６に記載の射出成形機。
9. 前記制御部は、
   前記判定部の結果に基づいて、前記射出成形機および前記周辺装置の少なくとも１つの動作を制限する、
   請求項６に記載の射出成形機。

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