JP2688788B2 - 射出成形機の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は射出成形機の制御装置、とくに射出成形機の
自動制御に使用される制御装置の改良に関するものであ
る。

（従来の技術） 近年マイクロコンピュータの普及に伴なって、各分野
において自動化が進められている。射出成形機の場合も
例にもれない。射出成形機においてはその取扱者はまず
製品の仕様に応じて、充填速度、保持圧力、射出速度、
射出圧力およびこれらの切換タイミングなどの制御デー
タを調整するとともに、これら制御データをメモリなど
に記憶させる。そしてこののちマイクロコンピュータは
これらの制御データに基いて射出成形機を自動制御する
ようにするのである。

ところで射出成形機により通常の成形品を得る基本的
な成形は射出速度を１速に、保持圧力を１圧または２圧
に設けることが原則である。また１速１圧または１速２
圧で成形した場合、成形品が複雑な形状である場合には
保持圧力が不適正になることがある。このようなときに
は、射出速度および保持圧力をその都度調整することに
よって適正化が図られる。このような射出速度および保
持圧力調整は、きわめて微妙なものであり、成形品の形
状によっては射出速度および保持圧力を複数段階に切り
換えることがある。

そして上記射出成形機を自動制御することにより、良
好な成形品を容易にしかも、熟練者または初心者に依存
することなく得ることができるのであるが、このために
は射出成形機を自動制御するための装置は、１速１圧ま
たは１速２圧はもちろんのこと、射出速度および保持圧
力を複数段階に切り換える場合を想定して設計しなけれ
ばならない。

つぎに自動化された射出成形機の従来例を以下に説明
する。第12図は従来の射出成形機に制御装置の要部構成
を示している。１は制御回路で、制御回路１は図示を省
略したCPUを中心として構成されている。制御回路１に
はメモリ２、設定器３、表示器４、射出成形機５および
電源６が接続されている。また制御回路１には時計およ
びカレンダ機能が備えられており、電源６が制御回路１
に供給されていない場合には図示を省略した内蔵電池に
よって時計およびカレンダに係る演算が行われる。また
上記内蔵電池はメモリ２のバックアップ用にも使用され
る。

メモリ２には不揮性のメモリ部分（ROM）と揮性のメ
モリ部分（RAM）とがあり、前者には射出成形機５用制
御プログラム、各種制御データおよび設定メニューを格
納し、後者には制御プログラムの演算に係るデータを一
時的に格納する。メモリ２に格納された制御プログラム
は、電力が電源６から供給されると同時に制御回路１に
読込まれて順次実行される。これにより制御回路１は射
出成形機５を自動制御することができる。また設定メニ
ューは制御プログラムを実行するための各種制御データ
のうち、成形品の仕様いいかえればパラメータを設定に
使用するためのものである。

設定器３はキーボードからなり、設定メニューのパラ
メータ入力および各種命令の入力などに使用する。表示
器４はCRTディスプレイまたはLCDディスプレイなどから
なり、スピーカが内蔵されている。表示器４は設定器３
を介して制御回路１に入力された内容を表示するととも
に、制御回路１の演算結果を表示するためのものであ
る。これにより取扱者は表示器４を目視しながら設定器
３を操作することにより、設定メニューのパラメータを
入力する。

このように構成された従来の射出成形機の制御装置を
使用するときには、まず電源６を起動させることによ
り、電力を射出成形機の制御装置に供給する。これによ
り制御回路１は起動され、これと同時に制御プログラム
が順次実行される。つぎに設定器３を操作してパラメー
タ入力モードを設定すると、制御回路１はメモリ２から
第13図に示したパラメータ入力用の設定メニューを選択
（読み出）して、この設定メニューを現在の日付、時刻
とともに表示器４に表示する。

このパラメータ入力用の設定メニューには、充填速度
の切り換え段数いいかえれば射出速度（第13図参
照）、射出圧力（第13図参照）および射出時間（第13
図参照）の各パラメータ設定欄が設けられている。こ
の従来例では充填速度の切り換え段数を「１」に、また
保持圧力の切り換え段数を「１」に定めた場合を説明す
る。

そして取扱者は設定器３を操作して図示を省略した充
填速度および保持圧力の切り換え段数のパラメータ設定
欄に移動させ、射出速度（第14図参照）、射出圧力
（第14図参照）および射出時間（第14図参照）の各
パラメータ設定欄にパラメータを設定する。各パラメー
タ設定欄のパラメータは第14図中、右側から左側にかけ
て経時的に変化することを示している。また充填完了後
には溶融した原料が射出されないため、射出時間のパラ
メータ設定欄には１ショット終了時点まで「０」が設定
されている（第14図参照）。このとき、いずれかのパ
ラメータ設定欄に入力漏れがあった場合、制御回路１は
エラーの旨を表示機４に表示する。

このようにして設定された各パラメータは、設定器３
の操作によって、特定の仕様に応じた成形品データとし
て一旦メモリ２に格納され、所望により磁気ディスクな
ど外部記憶素子に格納される。この成形品データが外部
記憶素子に格納することを不要とするときには、メモリ
２の所定エリアに格納される。

つぎに射出成形機５によって成形品を得るときには、
まず設定器３の操作によって製品に応じた成形品データ
（すなわち第14図に示した設定メニュー）をメモリ２ま
たは外部記憶素子から読み出す。これと並行して射出成
形機５の起動準備を完了させ、適宜制御プログラムを実
行させる。これにより制御回路１は上記各パラメータお
よび制御プログラムに基いて、射出成形機５を自動制御
することができる。また射出成形機５が制御回路１によ
って自動制御されたとき、制御回路１は表示器４により
射出速度と射出圧力との現在値を第14図に示すように数
値で表示する。これと同時に、制御回路１は表示器４に
より射出速度と射出圧力との現在値を右側から左側にか
けて経時的に表示する（第15図）。これにより取扱者は
各制御データの現在値の変化を視覚的に監視することが
できる。

なお設定メニューは射出速度の切り換え段数、保持圧
力の切り換え段数を複数段階に切り換えることを想定し
ており、各パラメータ設定欄は10段階に仕切ってある。
このことから射出速度の切り換え段数、保持圧力の切り
換え段数および各射出時間を複数段に設けることができ
るので、上記各制御データを綿密に調整することによ
り、成形品の仕様に応じた品質を得ることができる。

（発明が解決しようとする課題） ところが射出成形機は、１速１圧または２速１圧で制
御されることが原則であり、射出速度の切り換え段数、
保持圧力の切り換え段数を複数段階に切り換えることは
まれである。いいかえれば、射出速度の切り換え段数お
よび保持圧力の切り換え段数が多段になることはまれで
あるため、通常の成形作業に要するパラメータ設定欄に
設定される設定値の種類は比較的少ない（第14図参
照）。このため取扱者は必要な設定値のほかになんらか
の設定値、たとえば同一設定値または不要な設定値（た
とえば「０」など）をすべてのパラメータ設定欄に設定
しなければならない。

このことから設定器３の操作手数を減少させることが
できないため、パラメータの設定作業の能率向上を図る
ことが困難になる。また設定値の種類が比較的少ない場
合にあっても、設定器３の操作手数が減少しないため
に、設定器３の操作ミスを発生させる確率が減少できな
いという問題があった。

そこで本発明は設定メニューにパラメータを設定する
作業の手数を省くため、射出速度の切り換え段数、保持
力の切り換え段数を必要に応じて増減する射出成形機の
制御装置の提供を目的としたのである。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するために、第１図に示すよ
うに数Ｘおよび射出圧力の切り換え段数Ｙを設定する段
数設定子７と、段数設定子７によって設定された各切り
換え段数X,Yに基いて設定メニューに射出速度、射出圧
力および射出時間の各パラメータ設定欄を互いに対応さ
せて表示機４に表示する対応表示回路８とを設けた構成
としている。

対応表示回路８は射出成形機５の制御過程における各
制御データの変化を表示器４に表示する機能を備えた機
構としている。

（作 用） 本発明は上記のように構成したので、対応表示回路８
は段数設定７によって設定された切り換え段数X,Yに基
いて、表示器４に表示される設定メニューの各パラメー
タ設定欄を互いに対応させる。このため段数設定子７に
よって設定された切り換え段数が少なくなるほど、設定
器３によって設定されるパラメータ設定欄の数は少なく
なる。

また対応表示回路８が射出成形機５の制御過程におけ
る各制御データの変化を表示機４に表示することによっ
て、射出成形機５の制御過程を目視によって確認するこ
とができる。

（実施例） 以下に、本発明の一実施例を図面に基いて詳細に説明
する。なお第12図ないし第15図に示した部材と同一部材
には同符号を付し、その詳細な説明は省略する。第１図
において、７は段数設定子で、段数設定子７は設定器３
と一体に設けられた数字キースイッチから構成されてい
る。段数設定子７は図示を省略したカーソルキーを併用
することによって、射出速度の切り換え段数Ｘおよび射
出圧力の切り換え段数Ｙを設定する。このように段数設
定子７を操作することによって、制御回路１は射出成形
器５の射出速度の切り換え段数Ｘおよび射出圧力の切り
換え段数Ｙを検知することができる。

８は対応表示回路で、対応表示回路８には射出成形機
５の射出制御および可塑化制御に係る設定メニューが格
納されている。まず射出制御に係る設定メニューについ
てを説明する。この射出制御に係る設定メニューは、段
数設定子７によって設定された各切り換え段数X,Yに基
いて、設定メニューに射出速度、射出圧力および射出時
間の各パラメータ設定欄を互いに対応させて表示器４に
表示する。対応表示回路８には図示を省略した内蔵メモ
リが備えてあり、この内蔵メモリには、射出成形機５の
射出速度の切り換え段数Ｘおよび射出圧力の切り換え段
数Ｙの積に応じた数だけの設定メニューが個別に備えら
れている。これら本発明に係る設定メニューは第２図、
第４図および第５図を参照されたい。

本実施例において射出速度の切り換え段数Ｘは「10」
に、から射出圧力の切り換え段数Ｙは「10」に設定され
ている。すなわち対応表示回路８には合計で100種類の
設定メニューが格納されることになる（Ｘ×Ｙ＝10×10
＝100）。そして制御回路１は段数設定子７の操作に基
いて、100種類の中から各切り換え段数X,Yに対応した特
定の設定メニューを選択し、特定の設定メニューを表示
器４に表示する。

対応表示回路８に格納された各設定メニューは、射出
速度、射出圧力および射出時間の各パラメータ設定欄を
１対１に対応させている。ただし射出速度にあっては、
原料の充填が完了したときは射出速度が一定になるた
め、射出速度の表示は省略される。いいかえれば各設定
メニューは少なくとも射出圧力および射出時間の各パラ
メータ設定欄を１対１に対応している。

つぎに可塑化制御に係る設定メニューは、第８図ない
し第10図に示すように、スクリュ回転速度の切り換え段
数設定欄とスクリュ背圧の切り換え段数設定欄とを有
し、さらにスクリュ回転速度のレンジ切り換えに関する
設定欄を備えている。そして対応表示回路８には上述し
た射出制御に係る設定メニューと同様に、スクリュ回転
速度の切り換え段と、スクリュ背圧の切り換え段数との
積に応じた数だけの設定メニューが個別に備えられてい
る。

さらにまた対応表示回路８には射出成形機５の制御過
程における各制御データの変化、いいかえれば制御デー
タ変移状態を表示器４に表示する機能が備えられてい
る。本実施例では各制御データの現在値は数値とグラフ
によって表示器４に表示する。この現在値は射出制御に
係る設定メニューの場合には、射出速度、射出圧力、こ
れらを切り換える場合のスクリュ位置、スクリュの駆動
用ポンプの油圧、金型内樹脂圧、充填時間、射出開始位
置、スクリュの保持圧換え位置、スクリュ最前進位置、
充填圧力、保持圧力および金型内圧力などが数値で示さ
れる。

他方グラフは縦軸に射出速度または射出圧力を設けて
おり、横軸に射出成形機５のスクリュ（図示省略）の位
置を設けている。なお本実施例における上記スクリュの
位置は、射出開始を横軸の「200mm」で、また射出終了
を「0mm」で表わしている。本発明に係る本実施例では
各制御データの現在値は数値とグラフとによって表示器
４に表示する。なお射出成形機５の制御過程における上
記数値およびグラフの表示例は第２図ないし第９図を参
照されたい。

つぎに上記構成の射出成形機の制御装置に係る使用手
順を第11図に基いて説明する。まず電源６を起動させる
ことにより、電力を射出成形機の制御装置に供給する。
これにより制御回路１が起動され、これと同時に制御プ
ログラムが順次実行される。つづいて取扱者が設定器３
を操作することによりパラメータ入力モードを設定し、
制御回路１は第11図のs1において段数設定子７を操作す
ることにより、射出速度の切り換え段数Ｘが設定された
か否かを判定する。そしてs1で切り換え段数Ｘが設定さ
れたと判定された場合にはs2を実行し、そうでない場
合、制御回路１はs1をループしながら切り換え段数Ｘの
入力を待つ。

s2で制御回路１は切り換え段数Ｘを読み込んだのち、
s3において段数設定子７を操作することにより、射出速
度の切り換え段数Ｘが設定されたか否かを判定する。そ
してs3で切り換え段数Ｙが設定されたと判定された場合
にはs4を実行し、そうでない場合、制御回路１はs3をル
ープしながら切り換え段数Ｙの入力を待つ。つぎに制御
回路１はs4で切り換え段数Ｙを読み込んだのち、s5にお
いて射出速度の切り換え段数Ｘおよび射出圧力の切り換
え段数Ｙの和が予め定められた数値Ｚ以下であるか否か
を判定する。

s5で切り換え段数X,Yの和が数値Ｚ以下でない、すな
わち数値Ｚより大きいと判定された場合、制御回路１は
s1ないしs4においてエラーを発生したと判定して、s6に
ジャンプする。s6では、制御回路１は表示器４および信
号発生装置（図示省略）によって、s1ないしs4における
エラーを取扱者に報知する。他方s5で切り換え段数X,Y
の和が数値Ｚ以下である場合、制御回路１は切り換え段
数X,Yを表わすデータ信号を対応表示回路８に入力した
のちs7およびs8を実行する。

なおs5は、s1ないしs4で各切り換え段数X,Yに誤設定
があるか否かを判定するためのステップで、本実施例で
は数値Ｚに「20」を設定している。またs5の処理は切り
換え段数X,Yの和の判定に限定されるものではなく、各
切り換え段数X,Yの一方を他方の限定要素にするなどし
て、各切り換え段数X,Yを個別に判定するようにしても
よい。

つぎにs7およびs8において、対応表示回路８は段数設
定子７によって設定された切り換え段数X,Yを表わす上
記データ信号に基いて、上記内蔵メモリから切り換え段
数X,Yに対応した設定メニューを検索し、これと同時に
この設定メニューを表示器４に表示する。このとき対応
表示回路８が検索する設定メニューは、射出速度の切り
換え段数Ｘに「１」を加えた数の射出速度のパラメータ
設定欄を有し、かつ射出速度の切り換え段数Ｘおよび射
出圧力の切り換え段数Ｙの和に等しい数の射出圧力のパ
ラメータ設定欄を有し、これらは互いに対応している。

たとえば射出速度の切り換え段数Ｘが「１」射出圧力
の切り換え段数Ｙが「１」いわゆる１速１圧である場
合、第２図に示すような設定メニューが検索され、検索
された設定メニューは表示器４に表示される。すなわち
射出速度および射出圧力については、原料の充填完了前
後に１種類づつ、合計では２種類づつ（Ｘ＋１＝１＋１
＝２〜s7参照、Ｘ＋Ｙ＝１＋１＝２〜s8参照）のパラメ
ータ設定欄がそれぞれ表示される。これに対して射出時
間は、射出出力に１対１に対応させているため、射出圧
力と同様に２種類のパラメータ設定欄が表示される。た
だしs7およびs8の段階では制御データは表示されていな
い。

また射出成形機５が４速３圧で制御される場合には上
述したのと同様、第４図に示すように射出速度は合計５
種類（Ｘ＋１＝４＋１＝５〜s7参照）、射出圧力および
射出時間のパラメータ設定欄については、合計７種類
（Ｘ＋Ｙ＝４＋３＝７〜s8参照）が表示される。さらに
また射出成形機５が６速４圧で制御される場合、第６図
に示すように射出速度は合計７種類（Ｘ＋１＝６＋１＝
７〜s7参照）、射出圧力および射出時間のパラメータ設
定欄については、合計10種類（Ｘ＋Ｙ＝６＋４＝10〜s8
参照）が表示される。このようにして対応表示回路８が
設定メニューを検索すると、これと同時に制御回路１は
現在の日付、時刻を検索した設定メニューとともに表示
器４に表示する。そして取扱者は設定器３の上記カーソ
ルキーおよび数字キーを操作することにより、パラメー
タ設定欄に所定の制御データを設定する。

このように対応表示回路８が表示器４に表示する設定
メニューは、必要最小限度のパラメータ設定欄から構成
されているものであり、これにより設定器３によって設
定されるパラメータ設定欄の数は少なくなる。すなわち
設定器３の上記カーソルキーおよび数字キーの操作数が
最少限度になる（ただし操作ミスを除く）。

なお本実施例では第11図s7およびs8で対応表示回路８
により表示器４に表示される設定メニューが、パラメー
タ設定欄の数を必要最小限度に設けた場合を説明してい
るが、これに限定されるものではなく、たとえば第13図
の従来例のようにパラメータ設定欄の数を最大限度に表
示してもよい。この場合、対応表示回路８は上記カーソ
ルキーの機能を限定することにより、不要なパラメータ
設定欄にカーソル（図示省略）を移動できないように制
御すればよい。これにより設定器３の操作数を最少限度
にすることができる。また対応表示回路８が射出圧力お
よび射出時間の各パラメータ設定欄を１対１に対応させ
ることによって、設定器３によって設定されるパラメー
タ設定欄の数はもっとも少なくなる。

つぎにパラメータ設定欄に所定の制御データが入力さ
れると、制御回路１は所定のエラーチェックステップを
実行したのち、射出成形機５の動作開始命令の入力を待
つ。やがて動作開始命令が入力されると、制御回路１は
図示を省略したモータを起動させたのち、原料を供給す
るとともに図示を省略した加熱筒のヒータ（図示省略）
を起動させる。この加熱筒のヒータが充分に暖まり、図
示を省略したスクリュが回転可能状態になると、制御回
路１は可動金型低速で固定金型の方向に移動させて型締
めを開始する。しかるのち制御回路１は図示を省略した
高圧ポンプを起動させることにより、上記設定メニュー
に設定された制御データに基いて、射出成形機５の上記
スクリュを制御する。

これにより制御回路１は上記各パラメータおよび制御
プログラムに基いて、射出成形機５を自動制御すること
ができる。また対応表示回路８は、制御回路１が射出成
形機５を制御している間、射出成形機５の制御過程にお
ける各制御データの変化を数値およびグラフによって表
示機４に表示しているので、射出成形機５の制御過程を
目視によって確認することができる。

これらの制御データは一旦メモリ２に格納され、所望
によりメモリ２から外部記憶素子に書き込んで、この成
形品の仕様に対応した制御データを保存するこができ
る。

（発明の効果） 本発明は以上のように構成したものなので、設定メニ
ューにパラメータを設定する作業の手数を射出速度の切
り換え段数、保持圧力の切り換え段数に応じて増減させ
ることができる。これにより上記切り換え段数が少ない
場合には、パラメータの設定作業における操作手数を減
少させることができるため、パラメータの設定作業の能
率向上を図るとともに、設定器の操作ミスの発生確率を
減少させることができる。

対応表示回路が射出成形機の制御過程における各制御
データの変化を表示器に表示する機能を備えているとき
には、射出成形機の制御過程を目視によって確認するこ
とができるので、射出成形機の制御不良を即座に検知す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の要部構成を示したブロック
図、第２図は第１図の表示器に表示される設定メニュー
の例を示した図、第３図は第２図の表示器に表示される
グラフの例を示した図、第４図は第２図の設定メニュー
と異る例を示した図、第５図は第３図と異る例を示した
図、第６図は第４図の設定メニューと異る例を示した
図、第７図は第５図と異る例を示した図、第８図は可塑
化制御に係る設定メニューおよびグラフを示した図、第
９図は第８図と異る例を示した図、第10図は第９図と異
る例を示した図、第11図は第１図のメモリに格納された
プログラムの例を示した流れ図、第12図は従来例を示し
たブロック図、第13図は第12図の表示器に表示される設
定メニューの例を示した図、第14図は第13図と異る例を
示した図、第15図は第12図の表示器に表示されるグラフ
の例を示した図である。 １……制御回路 ２……メモリ ３……設定器 ４……表示器 ５……射出成形機 ７……段数設定子 ８……対応表示回路

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】射出成形機の制御データを設定する設定器
   と、前記制御データの設定メニューおよび射出成形機用
   制御プログラムを格納したメモリと、前記制御データお
   よび設定メニューを表示する表示器と、前記制御プログ
   ラムおよび設定器の操作に応じて特定の設定メニューを
   選択するとともに当該設定メニューに基いて前記設定器
   によって設定された制御データおよび制御プログラムに
   基いて射出成形機を制御する制御回路とを設けた射出成
   形機の制御装置において、 射出速度の切り換え段数および射出圧力の切り換え段数
   を設定する段数設定子と、 該段数設定子によって設定された各切り換え段数に基い
   て設定メニューに射出速度、射出圧力および射出時間の
   各パラメータ設定欄を互いに対応させて前記表示器に表
   示する対応表示回路とを設けたことを特徴とする射出成
   形機の制御装置。
2. 【請求項２】前記対応表示回路が射出成形機の制御過程
   における各制御データの変化を前記表示器に表示する機
   能を備えたことを特徴とする請求項１に記載の射出成形
   機の制御装置。