JP2990404B2

JP2990404B2 - 射出成形機のアナログ波形解析方法及び装置

Info

Publication number: JP2990404B2
Application number: JP6002172A
Authority: JP
Inventors: 晋森脇
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1994-01-13
Filing date: 1994-01-13
Publication date: 1999-12-13
Anticipated expiration: 2014-12-13
Also published as: JPH07205247A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は射出成形機における成形
品の品質改善に寄与するための支援装置に関し、特に、
射出成形機に設けられた各種センサから得られるプロセ
スデータを用いて１ショット毎にアナログ波形を生成し
てリアルタイムに解析処理を行い、その結果を知らせる
射出成形機のアナログ波形解析方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、射出成形における成形品の品質を
確認するために、射出成形機の各部に設置された各種セ
ンサからプロセスデータとして得られる複数のアナログ
信号や射出成形機の監視データであるディジタル信号を
収集するデータ収集装置やこれらの収集されたデータを
解析する解析装置が提供されている。

【０００３】なお、監視データというのは、射出成形機
の制御に用いられているデータの中でも特に、１ショッ
ト中に１点だけ得られるデータ、例えば１ショットの始
点、終点タイミング、最小クッション位置、樹脂の充填
ピーク圧等のデータを示し、プロセスデータというの
は、上記監視データに加えて１ショットの間、連続して
得られるデータ、例えば射出速度や射出圧力、スクリュ
位置等のデータを示すものとする。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これま
でのデータ収集装置及び解析装置を使用した品質の確認
は、データ収集と解析とがまったく別時点で行われてい
る。すなわち、データ収集装置で収集されたプロセスデ
ータはアナログ信号からディジタルデータに変換しただ
けの形式で大容量を持つ外部記憶装置に保存される。解
析装置では、外部記憶装置からディジタルデータを逐次
読み出し、読み出したデータをもとにあらかじめ定めら
れた解析処理を行う。

【０００５】このため、大容量の記憶装置を必要とする
うえ、データ収集から解析までの間に時間的隔たりが生
じ、量産時においては解析結果を成形品の品質改善に活
用することを困難にしていた。

【０００６】それ故、本発明の課題は、射出成形中のプ
ロセスデータをリアルタイムで処理、解析できるように
して、成形品の品質をプロセスデータのアナログ波形よ
りリアルタイムに判定できるようなアナログ波形解析方
法及び装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、射出速
度や射出圧力、スクリュ位置を検出する各種センサ及び
射出成形機本体内に設けられた制御装置を有する射出成
形機に使用され、前記各種センサ及び前記制御装置に接
続されたアナログ波形解析装置により、前記各種センサ
からの射出速度や射出圧力、スクリュ位置等を示す複数
種類のプロセスデータを１ショット毎にディジタルデー
タに変換して収集すると共に、これら複数種類のディジ
タルデータからそれぞれ１ショット内の変化を示すアナ
ログ波形を生成して一旦記憶し、該アナログ波形に対し
てあらかじめ設定された設定範囲について最大値、最小
値、立上がり時間、立下がり時間等の特徴量抽出のため
の解析処理を行い、該解析結果を数値化して良否判別動
作を行うと共に、表示やプリントアウトしたり、記憶部
に保存することを特徴とする射出成形機のアナログ波形
解析方法が得られる。

【０００８】本発明によればまた、射出速度や射出圧
力、スクリュ位置を検出する各種センサ及び射出成形機
本体内に設けられた制御装置を有する射出成形機に使用
され、前記各種センサ及び前記制御装置に接続されたア
ナログ波形解析装置であって、該アナログ波形解析装置
は、前記各種センサからの射出速度や射出圧力、スクリ
ュ位置等を示す複数種類のプロセスデータを受けて１シ
ョット毎にディジタルデータに変換して収集、記憶する
と共に、これら複数種類のディジタルデータからそれぞ
れ１ショット内の変化を示すアナログ波形を生成、記憶
する信号処理手段と、前記アナログ波形に対してあらか
じめ設定された設定範囲について最大値、最小値、立上
がり時間、立下がり時間等の特徴量抽出のための解析処
理を行い、該解析結果を数値化して良否判別動作を行う
と共に、前記アナログ波形を示すデータと共に出力する
データ加工処理手段と、該データ加工処理手段に対して
設定値等の入力を行うと共に、前記解析結果や前記アナ
ログ波形を示すデータを受け取る入出力手段とを備えた
ことを特徴とする射出成形機のアナログ波形解析装置が
得られる。

【０００９】

【作用】本発明においては、射出成形中のプロセスデー
タ、例えば射出速度、射出圧力、スクリュ位置といった
値は、成形品が生成される１ショットの工程中に設定値
に伴なって変化し、それぞれの値毎に１ショット工程中
に１本のアナログ波形として描画できることに着目して
いる。本発明によるアナログ波形解析装置は、射出速度
や射出圧力、スクリュ位置といったアナログ信号による
データを１ショット毎に収集しながらリアルタイムでこ
れらのデータからアナログ信号毎に１ショット内の変化
を示すアナログ波形を生成し、それぞれの１ショット内
のアナログ波形の特定範囲について最大値、最小値、立
上がり時間（あるレベルからこれより高いあるレベルま
で上昇する時間）、立下がり時間（あるレベルからこれ
より低いあるレベルまで下降する時間）等の特徴量や標
準偏差等の統計量を算出し、これらの値から成形品の品
質を成形工程中に判別し、判別結果に応じて必要なデー
タを表示したり、記憶したりする。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１を参照して、本発明によるアナログ波
形解析装置１０は、ここでは信号線を介して射出成形機
本体２０と接続されているが、あらかじめ射出成形機本
体２０に組み込まれていても良い。ここでは、信号線に
ついては代表的な例として、信号線３１，３２を示して
いる。信号線３１について言えば、射出成形機本体２０
に設けられ、かつ射出成形機本体２０内の制御装置２１
に接続されて成形制御に用いられる各種センサ（例えば
射出速度、射出圧力、スクリュ位置等のセンサ）の検出
信号（アナログ信号）をアナログ波形解析装置１０に供
給するための複数の信号線である。信号線３２は、解析
の結果を制御装置２１に通知したり、成形開始に先立っ
て後述する上位コンピュータからアナログ波形解析装置
１０を経由して成形条件を与える場合に使用される信号
線である。

【００１１】アナログ波形解析装置１０は、信号線３１
からのアナログ信号を演算処理の可能なディジタル信号
に変換するためのＡ／Ｄ変換器１１、Ａ／Ｄ変換器１１
からのディジタル信号を定周期でサンプリング（例え
ば、１ショット中に１０００ポイント）して処理すると
共に、以下に述べるデータ加工処理部１３と制御装置２
１との間の信号のやり取りを中継する信号処理部１２を
含む。なお、Ａ／Ｄ変換器１１は信号処理部１２内に含
まれていても良い。データ加工処理部１３は、主に後述
する解析処理を行う。

【００１２】アナログ波形解析装置１０はまた、ＣＲ
Ｔ，ＬＣＤ等による表示部１４、キーボード等により設
定値の入力や動作指令を入力するための操作部１５、磁
気ディスク、メモリカード等による外部記憶装置１６、
プリンタ、プロッタ等による印字装置１７、通信処理部
１８を有している。

【００１３】通信処理部１８は、本アナログ波形解析装
置１０を上位コンピュータ（図示せず）と接続する場合
に信号の授受を行うために必要な要素である。すなわ
ち、上位コンピュータにより複数台の射出成形機を集中
管理あるいは群管理するような場合、上位コンピュータ
から成形条件やその他のデータを受信したり、解析結果
を上位コンピュータへ送信する機能を有する。

【００１４】なお、信号処理部１２、データ加工処理部
１３、通信処理部１８はそれぞれ、独立して演算処理の
可能な構成、すなわちＣＰＵや一時記憶用の内部メモリ
等を有する構成となっている。

【００１５】信号処理部１２は、射出成形機本体２０に
おける各種センサからの射出速度や射出圧力、スクリュ
位置といった複数種類のプロセスデータをＡ／Ｄ変換し
たディジタルデータを受けて１ショット毎に収集して一
旦、内部メモリに記憶すると共に、これら複数種類のデ
ィジタルデータからそれぞれ１ショット内の変化を示す
アナログ波形を生成記憶する。

【００１６】データ加工処理部１３は、信号処理部１２
の内部メモリに記憶されているデータを読み出し、信号
処理部１２で生成されたアナログ波形全体あるいは特定
範囲に対して最大値、最小値、立上がり時間、立下がり
時間等の特徴量抽出や標準偏差等の統計量の算出といっ
た解析処理を行い、この解析結果を数値化してアナログ
波形を示すデータと共に出力すると共に、後述する良否
判別動作を行う。

【００１７】次に、全体の動作の流れを説明する。射出
成形が始まると、各種センサからの複数種類のプロセス
データはＡ／Ｄ変換器１１でディジタルデータに変換さ
れ、信号処理部１２ではこれらのディジタルデータを１
ショット分、かつ種類別に内部メモリに一旦記憶する。
信号処理部１２は更に、次のショットが始まる前までの
間に、内部メモリに記憶されているディジタルデータを
読み出してプロセスデータの種類毎に１ショット分のア
ナログ波形を生成して内部メモリに記憶する。これらの
記憶データは次のショットが始まる前にデータ加工処理
部１３に送られる。図２は信号処理部１２により生成さ
れたアナログ波形の例を、射出速度、射出圧力、スクリ
ュ位置について示している。

【００１８】データ加工処理部１３では、送られてきた
データを用いてプロセスデータの種類別にアナログ波形
に対して最大値、最小値、立上がり時間、立下がり時間
等の特徴量抽出や標準偏差等の統計量抽出といった解析
処理を行う。

【００１９】図３はデータ加工処理部１３で行われる解
析処理の代表的な項目を示す。なお、図２のアナログ波
形には、図３の項目に対応する部位に図３の項目と同じ
番号（１０，１１，１３を除く）を付している。

【００２０】データ加工処理部１３は解析処理の結果を
数値化し、これらのデータ及びアナログ波形を示すデー
タを操作部１５で設定された動作指令（モード）に応じ
て表示部１４、外部記憶装置１６、印字装置１７あるい
は通信処理部１８経由で上位コンピュータに送出する。
以上のような信号処理、解析処理が成形加工中に１ショ
ット毎に行われる。操作部１５で設定されるモードとし
ては、例えば図２に示すようなアナログ波形を表示部１
４で表示するアナログ波形表示モード、アナログ波形と
解析結果とを表示部１４で表示する解析一覧表示モー
ド、解析結果を数値化して表示部１４で表示する数値表
示モード、前記各モードを表示部１４ではなく印字装置
１７に対して行わせる波形印字モード、解析一覧印字モ
ード、数値印字モード等があり、更に、前記各モードの
データを外部記憶装置１６に記憶させるモードがある。

【００２１】なお、信号処理部１２における信号収集及
び処理、データ加工処理部１３における解析処理を、複
数種類の検出信号のうちのどれに対して行うかは、操作
部１５において指定される。

【００２２】図４は上記各モードのうちの解析一覧表示
モードにより表示された表示画面の一例を示し、図５は
上記各モードのうちの数値表示により表示された表示画
面の一例を示している。

【００２３】なお、前述したように、データ加工処理部
１３では解析処理を１ショット分のアナログ波形全域で
はなく、特定の領域、例えば図２について言えば領域Ｔ
１のようにレベル変化の大きい領域に限定して行うこと
ができる。図４に示された「左端値」、「右端値」の数
字はその領域を指定している数値であり、これらの数値
は、操作部１５で指定される。一方、データ加工処理部
１３では、操作部１５からの指定により図２の領域Ｔ１
におけるアナログ波形を抽出すると共に、これを拡大し
て表示するように変換して表示部１４に送ることによ
り、表示部１４では領域Ｔ１におけるアナログ波形を拡
大表示することができる。

【００２４】データ加工処理部１３では更に、解析結果
を用いて成形品の良否判別を行う。すなわち、アナログ
波形に対する解析値にそれぞれ良品を得るために必要な
範囲を設定し、解析結果が設定された範囲から外れてい
る場合に不良発生と判別して、その旨を表示部１４に表
示させたり、信号処理部１２、信号線３２を経由して制
御装置２１に送出する。そして、不良発生の判別を行っ
たショットの前後数ショット分、例えば５ショット分の
アナログ波形、解析結果を外部記憶装置１６に記憶す
る。

【００２５】以上の説明で明らかなように、本発明によ
るアナログ波形解析装置は、成形加工中に１ショット毎
に、射出成形機からのプロセスデータを収集してリアル
タイムで解析処理、良否判別動作を行うことにより、解
析結果、良否判別結果を時間遅れ無しに得ることがで
き、これらの結果を速やかに品質改善のための動作に反
映させることができる。しかも、本装置は、射出成形機
本体から得られるプロセスデータのみからアナログ波形
を生成して解析、良否判別を行うことができ、射出成形
機本体内で成形制御に用いられている射出成形機固有
の、例えば監視データは不要であるので、既設のどのよ
うなタイプの射出成形機にも接続して使用することがで
きる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、射出成形中のプロセスデータを１ショット毎にリア
ルタイムで処理しアナログ波形を生成して、解析を行う
ことができるので、プロセスデータのすべてを記憶する
ような大容量記憶装置は不要である。しかも、リアルタ
イムの処理、解析により成形品の良否判別もリアルタイ
ムで行うことができ、不良発生時の対処を速やかに行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるアナログ波形解析装置の構成例と
射出成形機本体との接続関係を示した図である。

【図２】本発明によるプロセスデータの処理・解析過程
で生成されるアナログ波形の例を示した図である。

【図３】本発明で実行される解析について項目別に示し
た図である。

【図４】本発明によるプロセスデータの処理・解析の結
果を表示部で表示する場合の表示例を示した図である。

【図５】本発明によるプロセスデータの処理・解析の結
果を表示部で表示する場合の他の表示例を示した図であ
る。

【符号の説明】

１０アナログ波形解析装置２０射出成形機本体２１制御装置３１，３２信号線

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】射出速度や射出圧力、スクリュ位置を検
出する各種センサ及び射出成形機本体内に設けられた制
御装置を有する射出成形機に使用され、前記各種センサ
及び前記制御装置に接続されたアナログ波形解析装置に
より、前記各種センサからの射出速度や射出圧力、スク
リュ位置等を示す複数種類のプロセスデータを１ショッ
ト毎にディジタルデータに変換して収集すると共に、こ
れら複数種類のディジタルデータからそれぞれ１ショッ
ト内の変化を示すアナログ波形を生成して一旦記憶し、
該アナログ波形に対してあらかじめ設定された設定範囲
について最大値、最小値、立上がり時間、立下がり時間
等の特徴量抽出のための解析処理を行い、該解析結果を
数値化して良否判別動作を行うと共に、表示やプリント
アウトしたり、記憶部に保存することを特徴とする射出
成形機のアナログ波形解析方法。
【請求項２】射出速度や射出圧力、スクリュ位置を検
出する各種センサ及び射出成形機本体内に設けられた制
御装置を有する射出成形機に使用され、前記各種センサ
及び前記制御装置に接続されたアナログ波形解析装置で
あって、該アナログ波形解析装置は、前記各種センサか
らの射出速度や射出圧力、スクリュ位置等を示す複数種
類のプロセスデータを受けて１ショット毎にディジタル
データに変換して収集、記憶すると共に、これら複数種
類のディジタルデータからそれぞれ１ショット内の変化
を示すアナログ波形を生成、記憶する信号処理手段と、
前記アナログ波形に対してあらかじめ設定された設定範
囲について最大値、最小値、立上がり時間、立下がり時
間等の特徴量抽出のための解析処理を行い、該解析結果
を数値化して良否判別動作を行うと共に、前記アナログ
波形を示すデータと共に出力するデータ加工処理手段
と、該データ加工処理手段に対して設定値等の入力を行
うと共に、前記解析結果や前記アナログ波形を示すデー
タを受け取る入出力手段とを備えたことを特徴とする射
出成形機のアナログ波形解析装置。
【請求項３】請求項２記載のアナログ波形解析装置に
おいて、前記入出力手段は、前記データ加工処理手段に
対して前記設定値等の入力を行うための操作部と、前記
解析結果や前記アナログ波形を示すデータを表示するた
めの表示部とを含むことを特徴とする射出成形機のアナ
ログ波形解析装置。
【請求項４】請求項３記載のアナログ波形解析装置に
おいて、前記入出力手段は更に、前記解析結果や前記ア
ナログ波形を示すデータを、プリントアウトするための
プリンタ及び記憶するための外部記憶装置とを有するこ
とを特徴とする射出成形機のアナログ波形解析装置。
【請求項５】請求項２記載のアナログ波形解析装置に
おいて、前記データ加工処理手段に接続されて該データ
加工処理手段と上位コンピュータとの間の信号の授受を
中継する通信処理部を備えたことを特徴とする射出成形
機のアナログ波形解析装置。