JP3595572B2

JP3595572B2 - 射出成形機の段取り誤り検出方法

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Publication number: JP3595572B2
Application number: JP12077794A
Authority: JP
Inventors: 賢男上口; 修齋藤; 賢治荒木
Original assignee: FANUC Corp
Current assignee: FANUC Corp
Priority date: 1994-05-11
Filing date: 1994-05-11
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2019-12-02
Also published as: JPH07304078A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、射出成形機の段取り誤り検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の射出成形機の運転スケジュールを集中管理する管理システムや射出成形機の制御装置等に金型識別子と成形条件とを対応させて記憶させておき、作業対象となる金型の金型を識別する記号やバーコードや彫印等の金型識別子および成形条件を指定して射出成形機の運転スケジュールを管理するようにした射出成形機が既に公知である。スケジュール運転の実施に際しては運転スケジュールで指定された金型識別子に対応した成形条件が管理システムや制御装置のデータ記憶部から射出成形機に自動的に設定されるが、金型および樹脂の交換それ自体は、管理システムや制御装置等で指定された金型識別子に基き、作業者自ら、または、金型自動交換装置や材料交換装置によりこれを行う必要がある。従って、作業者が誤った金型を装着してしまったような場合や金型自動交換装置のストッカに金型の入れ違いが生じていたような場合および樹脂の入れ違いが生じていたような場合では、金型の付け違いや樹脂の入れ違いに気付かずにそのまま成形作業を開始してしまうといった恐れがある。
【０００３】
この際、スケジュールにある金型の成形条件と誤って装着された金型の成形条件との間に著しい相違があれば、成形作業自体が不能となるため作業者は否応なしに取付けの誤りに気付くが、似たような成形条件が適用できる別の金型が誤って装着されたような場合では、なまじ成形作業の継続が可能であるがために金型の取付けミスに気付くことが難しく、誤った金型でそのまま成形作業を継続してしまって材料と時間が全くの無駄になるといったことがしばしばある。また、実際に装着されている金型に対して必ずしも適切ではない成形条件で成形作業を継続して行うと、中子の折れや破断等を始めとする損傷が金型内に生じる恐れがあり、実際の必要に迫られた時にその金型（誤使用された金型）を使用できなくなるといった問題もある。また、投入すべき樹脂を誤った場合もこれと同様で、スケジュールにあるシリンダ温度の設定条件で成形作業自体に著しい支障をきたせば樹脂の入れ違いに気付くが、似たような温度条件が適用できる他の樹脂が誤って投入されるとこれに気付くことは難しく、結果的に、誤った樹脂でそのまま成形作業を継続して材料と時間を無駄にすることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
金型の付け違いを予防するための方法としては、金型のモールドベースに金型識別子を直接彫り込んでおいて必要に応じて作業者がこれを確認する方法、および、モールドベースに貼着されたラベル等にバーコードで金型識別子を記入しておき作業者または金型自動交換機が必要に応じてこれを光学検出手段で検出する方法等があったが、いずれも、モールドベース自体に識別のための属性を与えるものに過ぎず、金型の内容を特定するための手段としては不十分であり、前述のような金型装着の誤りを完全に回避することは困難で、特に、金型のメンテナンスや修理等のために分解および再組み立てを行ったような場合や、プラグやコネクタ等の電気製品をシリーズ化して生産するためのユニットベース構造等を適用したような場合には様々な問題を生じることにもなる。
【０００５】
なお、ここでいうユニットベース構造とは、単種もしくは複数種のコアブロックやキャビティブロックおよびランナーブロックやコッターブロック等を多数用意しておき、規格化された同一形状のモールドベース上のポケットに様々な組み合わせでこれらを配置固定することにより、シリーズ化されたプラグやコネクタ等のピン数の相違や取り数の相違に対処するための技術のことであり、例えば、コアブロックおよびキャビティブロックの各組の積層数を変えると共に、これによって生じるゲート位置のズレ等に対応してランナーブロックのゲート位置を組み変えたりコッターブロックの幅を選択することにより任意のピン数のプラグやコネクタ等を成形することができ、更には、ピン数によって変わる製品の大きさに応じて１つのユニットベースを４ピン１２個取りとか１６ピン４個取り等に変更することも可能である。いうまでもないことではあるが、前述の説明におけるコアブロックとは製品の形状に関与する可動側金型の入れ子の１単位であり、また、キャビティブロックとは製品の形状に関与する固定側金型の入れ子の１単位を示す。ランナーブロックとは可動側金型に取付けられるか固定側金型に取付けられるかを問わずランナーやゲート等を刻設した入れ子に付した名称であり、このランナーブロックは、ランナー部分のみを刻設したものとランナーおよびゲートを刻設したものとに分割して形成する場合がある。コッターブロックとはユニットベース化されたモールドベース上のポケット内で前述のコアブロック，キャビティブロック，ランナーブロック等の位置を決める位置決め用の入れ子のことであり、コッターとはいっても楔形とは限らず、単なる板状のスペーサにより構成される場合もある。また、取り数とは１ショット分、つまり１回の型開閉動作によって得られる製品個数のことであり、製品の大小等に応じて適宜変更する必要がある。
【０００６】
このように単一のモールドベースを適用して多種多様の製品を成形するユニットベース構造を適用した金型の場合では、モールドベースと製品の内容が一対多対応する場合があるため、金型のモールドベース自体に識別子を与えて金型の内容を外見から判断すること自体が不適当であり、スケジュールに対応した正しいモールドベースが装着されているとしても、そのキャビティブロックやコアブロックの組み合わせ状態、即ち、金型の内容自体が運転スケジュールに合致したものであるかどうかまではわからない。そこで、仮に、これまで製品ａのためのキャビティブロックおよびコアブロックが組み込まれていたモールドベースＡに本日正午までに製品ｂのためのキャビティブロックおよびコアブロックを組み込んで改修作業を完了させ、モールドベースＡにより正午から製品ｂの成形を開始するという予定があるとする。このとき、連絡の不行き届き等により改修担当の作業者が正午の時点でなおモールドベースＡの分解作業に着手していないとすれば、成形担当の作業者が何も知らずに分解前のモールドベースＡを射出成形機に取付けて成形作業を開始するということが有り得るが、当然このモールドベースＡで成形される製品は製品ａであって、実際に生産が必要とされる製品ｂではない。
【０００７】
キャビティブロックやコアブロック等の組み合わせ状態を変える度にモールドベースにおける金型識別子の彫印の彫り直しやラベルの貼り変え作業を行うことにより、通常の金型の場合と同様、ブロックを組み変えたモールドベースがあたかも別のモールドベースであるかのように取り扱うことが不可能ではないにしろ、その作業は面倒であり、不用意にラベリングを変えると後々の混乱も予想される。
【０００８】
また、単一形状の製品しか成形しない金型ではあっても、メンテナンスや修理等のために分解および再組み立て作業を施した場合にはキャビティブロックやコアブロックの組み合わせに思わぬ組み違いを生じる恐れがあり、このような場合、金型が正しく選択されて取付けられ、仮に型締めおよび射出動作自体が可能であったとしても正常な製品を得ることはできない。
【０００９】
一方、樹脂の投入誤りを解消するために樹脂のペレットそれ自体に識別子を付すことは事実上不可能であるため、樹脂の投入誤りに関しては、樹脂を種類別に棚に保管して指定された樹脂識別子に応じて棚から樹脂を搬送したり、樹脂の袋に記載された樹脂名やバーコードを目視または光学的な読み取り手段で読み取って指定された樹脂識別子と一致しているか否かを判別することによりこれを予防するようにしているが、このような方法では完全に樹脂の投入の誤りを防止することはできない。
【００１０】
そこで、本願発明の目的は、前記従来技術の不都合を解消し、金型の取り付けミスの有無や樹脂の投入ミスの有無をより確実に検出することができ、更に、金型の組み違い等をも識別できるようにした射出成形機の段取り誤り検出方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の段取り誤り検出方法は、複数の射出成形機を管理する管理システム内もしくは射出成形機の制御装置内に各金型の金型識別子と成形条件および任意の時間間隔で検出された圧力データや所定の時間に亘って検出された圧力データ等の基準圧力波形とを対応させて記憶させておき、射出成形作業時に射出圧力をサンプリングして検出し、取付けが指定された金型の金型識別子に対応して記憶された基準圧力波形と比較し、射出成形機に取付けられている金型が指定された金型と同一であるか否かを判別することにより金型の付け違いに関する段取り誤りを検出するようにした。
【００１２】
また、複数の射出成形機を管理する管理システム内もしくは射出成形機の制御装置内に各樹脂の樹脂識別子と成形条件および任意の時間間隔で検出された圧力データや所定の時間に亘って検出された圧力データ等の基準圧力波形を対応させて記憶させておき、射出成形作業時に射出圧力をサンプリングして検出し、投入が指定された樹脂の樹脂識別子に対応して記憶された基準圧力波形と比較し、射出成形機に投入されている樹脂が指定された樹脂と同一であるか否かを判別することにより樹脂の投入に関する段取り誤りを検出するようにした。
【００１３】
更に、複数の射出成形機を管理する管理システム内もしくは射出成形機の制御装置内に各金型の金型識別子と樹脂識別子と成形条件と使用すべき樹脂を使用したときの任意の時間間隔で検出された圧力データや所定の時間に亘って検出された圧力データ等の基準圧力波形とを対応させて記憶させておき、射出成形作業時に射出圧力をサンプリングして検出し、取付けが指定された金型の金型識別子および投入が指定された樹脂の樹脂識別子に対応して記憶された基準圧力波形と比較し、射出成形機に取付けられている金型および射出成形機に投入されている樹脂が共に指定された金型および樹脂と同一であるか否かを判別することにより金型の取付けおよび樹脂の投入のいずれか一方にでも誤りがあればこれを段取り誤りとして検出できるようにした。
【００１４】
【作用】
同種の樹脂と複数種の金型を用いて射出成形作業を行う場合、複数の射出成形機を管理する管理システム内もしくは射出成形機の制御装置内に各金型の金型識別子と成形条件および任意の時間間隔で検出された圧力データや所定の時間に亘って検出された圧力データ等の基準圧力波形を対応させて記憶させておく。スケジュール運転の開始に際しては、スケジュールで指定されたものと思しき金型を取り付けて射出成形作業を行い、サンプリングにより射出圧力波形を検出する。検出された射出圧力波形と指定された金型の金型識別子に対応して記憶された基準圧力波形とを比較し、その比較結果に基いて、取付けられている金型が指定された金型と同一であるか否かを判別する。キャビティブロックおよびコアブロックにより特定される製品形状や金型内部構造に固有の射出圧力波形の特性に基いて判別処理を行うので、指定された金型と装着金型が同一であるかを確実に判別することができ、更には、メンテナンスや修理等のための再組み立て作業で金型に組み違いが生じたような場合でも、その異常を容易に判別することができる。多種の樹脂を用いて射出成形作業を行う場合は樹脂の投入誤りが金型の付け違いとして検出される場合があるが、段取り誤りの検出自体は可能である。
【００１５】
また、同種の金型と複数種の樹脂を用いて射出成形作業を行う場合、複数の射出成形機を管理する管理システム内もしくは射出成形機の制御装置内に各樹脂の樹脂識別子と成形条件および任意の時間間隔で検出された圧力データや所定の時間に亘って検出された圧力データ等の基準圧力波形を対応させて記憶させておく。スケジュール運転の開始に際しては、スケジュールで指定されたものと思しき樹脂を投入して射出成形作業を行い、サンプリングにより射出圧力波形を検出する。検出された射出圧力波形と指定された樹脂の樹脂識別子に対応して記憶された基準圧力波形とを比較し、その比較結果に基いて、投入されている樹脂が指定された樹脂と同一であるか否かを判別する。多種の金型を用いて射出成形作業を行う場合は金型の付け違いが樹脂の投入誤りとして検出される場合があるが、段取り誤りの検出自体は可能である。
【００１６】
更に、複数種の金型および複数種の樹脂を用いて射出成形作業を行う場合、複数の射出成形機を管理する管理システム内もしくは射出成形機の制御装置内に各金型の金型識別子と樹脂識別子と成形条件と使用すべき樹脂を使用したときの任意の時間間隔で検出された圧力データや所定の時間に亘って検出された圧力データ等の基準圧力波形を対応させて記憶させておく。スケジュール運転の開始に際しては、スケジュールで指定されたものと思しき金型を取り付けて樹脂を投入して射出成形作業を行い、サンプリングにより射出圧力波形を検出する。検出された射出圧力波形と取付けが指定された金型の金型識別子および投入が指定された樹脂の樹脂識別子に対応して記憶された基準圧力波形とを比較し、その比較結果に基いて、取り付けられている金型および投入されている樹脂が共に指定された金型および樹脂と同一であるか否かを判別する。
【００１７】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。図１は本発明による段取り誤り検出方法を適用した一実施例の電動式射出成形機Ｓａおよび該射出成形機Ｓａの制御装置Ｎａの要部を示すブロック図で、符号１は射出成形機Ｓａの射出シリンダ、符号２はスクリューである。スクリュー２は、射出用サーボモータＭｓにより射出軸方向に駆動され、また、タイミングベルトや歯付プーリ等からなる動力伝達機構３を介してスクリュー回転用サーボモータＭｒにより計量回転される。スクリュー２の基部にはスクリュー２の軸方向に作用する樹脂反力を検出する圧力検出器４が設けられ、射出保圧工程における射出圧力や計量混練り工程におけるスクリュー背圧等が検出されるようになっている。更に、射出用サーボモータＭｓにはスクリュー２の位置や移動速度を検出するためのパルスコーダＰｓが配備され、また、スクリュー回転用サーボモータＭｒには、スクリュー２の回転速度を検出するためのパルスコーダＰｒが配備されている。
【００１８】
射出成形機Ｓａのベースにはフロントプラテン６が固着され、フロントプラテン６とリアプラテンを締結したタイバーに対して摺動可能に装着された可動プラテン５が、リアプラテン側に配備された型締用サーボモータＭｃによりボール捩子機構およびトグル機構（共に図示せず）を介して駆動される。型締用サーボモータＭｃは位置および速度検出のためのパルスコーダＰｃを備える。また、前述のリアプラテンには型厚調整機構が設けられ、可動プラテン５に装着された可動側金型７およびフロントプラテン６に装着された固定側金型８の厚みに応じ、最適位置での型開閉および型締動作が行えるようになっている。可動プラテン５に関する位置制御は前述のトグル機構におけるクロスヘッド位置、即ち、型締用サーボモータＭｃの回転量に基いて従来と同様の方法で行われる。
【００１９】
また、可動プラテン５には、可動側金型７のキャビティ内にエジェクタピン等を突出させるための突出用サーボモータＭｅが設けられ、サーボモータＭｅには、先に述べた各軸のサーボモータと同様、位置および速度検出のためのパルスコーダＰｅが配備されている。
【００２０】
可動側金型７と固定側金型８により構成される各種の金型は、通常、これらを閉じ合わせた状態で成形作業現場のラックや型自動交換装置のストッカ等に保管されており、可動側金型７および固定側金型８のうち、少なくとも一方のモールドベースの外側面には彫印やバーコード等により金型識別子が記憶されている。
【００２１】
射出成形機Ｓａの制御装置Ｎａは、数値制御用のマイクロプロセッサであるＣＮＣ用ＣＰＵ１７、プログラマブルマシンコントローラ用のマイクロプロセッサであるＰＭＣ用ＣＰＵ１６、サーボ制御用のマイクロプロセッサであるサーボＣＰＵ１８、および、Ａ／Ｄ変換器３４を介して射出圧力やスクリュー背圧のサンプリング処理等を行うためのモニタ用ＣＰＵ３３を有し、バス２８を介して相互の入出力を選択することにより各マイクロプロセッサ間での情報伝達が行えるようになっている。
【００２２】
ＰＭＣ用ＣＰＵ１６には、射出成形機のシーケンス動作を制御するシーケンスプログラム等を記憶したＲＯＭ２０および演算データの一時記憶等に用いられるＲＡＭ２３が接続され、また、ＣＮＣ用ＣＰＵ１７には射出成形機の各軸を制御するプログラム等を記憶したＲＯＭ２１および演算データの一時記憶等に用いられるＲＡＭ２７が接続されている。ＣＮＣ用ＣＰＵ１７に接続された不揮発性メモリ２６は実際の射出成形作業において実行対象データとなる成形条件および各種設定値，パラメータ，マクロ変数等を記憶する実行対象データ記憶部と、他の射出成形作業に必要とされる多数の成形条件等を記憶する金型ファイル記憶部とを有する。金型ファイル記憶部は、専ら、射出成形機Ｓａおよび制御装置Ｎａを単独で使用する際に様々な金型に対応する成形条件等を記憶するために用いられるものであり、別に設けられた管理システムにより成形作業のスケジュール管理を行う場合には、管理システムから転送されてくる成形条件がそのまま不揮発性メモリ２６の実行対象データ記憶部に実行対象データとして格納されることになる。なお、管理システムから金型識別子のみを送信し、制御装置Ｎａが金型識別子に基づいて不揮発性メモリ２６の金型ファイル記憶部から成形条件を選択して実行対象データ記憶部に設定することも可能であるが、この様な点に関しては設計上の問題に過ぎない。
【００２３】
そして、サーボＣＰＵ１８およびモニタ用ＣＰＵ３３の各々には、サーボ制御専用の制御プログラムを格納したＲＯＭ２２やデータの一時記憶に用いられるＲＡＭ２４、および、圧力データ等を得るためのサンプリング処理に関する制御プログラムを格納したＲＯＭ３１やデータの一時記憶に用いられるＲＡＭ３２が接続されている。更に、サーボＣＰＵ１８には、該ＣＰＵ１８からの指令に基いて突出用，型締め用，スクリュー回転用，射出用等の各軸のサーボモータを駆動するサーボアンプ１１〜１４がサーボインターフェイス１５を介して接続されている。また、各軸のサーボモータに配備したパルスコーダＰｅ〜Ｐｓからの出力の各々がサーボインターフェイス１５を介してサーボＣＰＵ１８に帰還され、パルスコーダのフィードバックパルスに基いてサーボＣＰＵ１８により算出されたエジェクタピンの突出位置やクロスヘッド位置およびその移動速度やスクリュー２の現在位置およびその移動速度や回転速度の値が、ＲＡＭ２４の現在位置記憶レジスタ、現在速度記憶レジスタの各々に記憶される。
【００２４】
入出力回路２９は射出成形機の各部に配備したリミットスイッチや操作盤からの信号を受信したり射出成形機の周辺機器等に各種の指令を伝達したりするための入出力インターフェイスであり、また、通信インターフェイス３０は管理システムとしてのホストコンピュータＨＣとの間でデータ伝送を行うための入出力インターフェイスである。ディスプレイ付手動データ入力装置１９はＣＲＴ表示回路２５を介してバス２８に接続され、モニタ表示画面や機能メニューの選択および各種データの入力操作等が行えるようになっており、数値データ入力用のテンキーおよび各種のファンクションキー等が設けられている。
【００２５】
以上の構成により、ＣＮＣ用ＣＰＵ１７がＲＯＭ２１の制御プログラムおよび不揮発性メモリ２６の実行対象データ記憶部に記憶された成形条件および各種設定値，パラメータ，マクロ変数等の実行対象データに基いて各軸のサーボモータに対してパルス分配を行い、サーボＣＰＵ１８は各軸に対してパルス分配された移動指令とパルスコーダＰｅ〜Ｐｓ等の検出器で検出された位置のフィードバック信号および速度のフィードバック信号に基いて、従来と同様に位置ループ制御，速度ループ制御さらには電流ループ制御等のサーボ制御を行い、いわゆるディジタルサーボ処理を実行する。
【００２６】
モニタＣＰＵ３３は従来と同様のサンプリング処理機能を有したＣＰＵであり、成形実行時にＡ／Ｄ変換器３４を介して圧力検出器４から入力されるサンプリングデータに基き、射出保圧工程における射出圧力Ａｉの変化を射出開始後の経過時間ｔｉを基準として１成形サイクル毎に図３に示されるようなＲＡＭ３２の波形一時記憶ファイルＦ２に更新記憶させる。
【００２７】
この実施例では、管理システムとしてのホストコンピュータＨＣにより上述の射出成形機Ｓａを始めとする複数の射出成形機Ｓｂ，Ｓｃ，・・・の運転スケジュールを管理する場合の構成について示しており、図２に示されるように、各射出成形機Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，・・・の制御装置Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃ，・・・の各々が夫々の通信インターフェイス３０およびホストコンピュータＨＣの通信インターフェイス５５を介してホストコンピュータＨＣに接続されている。
【００２８】
ホストコンピュータＨＣには中央処理装置としてのマイクロプロセッサ５０が設けられ、更に、各種制御プログラムを格納したＲＯＭ５２、製品の生産スケジュールやデータの一時記憶および演算処理等に用いられるＲＡＭ５３、各種指令および数値データを入力するための手動データ入力装置５６、入力されたデータや演算結果等を表示して確認するためのディスプレイ装置５４がマイクロプロセッサ５０からのデータバスを介して接続されている。
【００２９】
５１はハードディスク等によって構成される記憶装置であり、図４に示されるように、各射出成形機Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，・・・に装着される可能性のある金型の金型識別子に対応して、使用対象樹脂の識別子と、各金型毎の条件出しで最適化された成形条件、および、最適化された成形条件で射出成形作業を行ったときに得られる射出圧力の基準圧力波形を記憶している。図３に示すファイルＦ１は金型識別子に対応して基準圧力波形を記憶する波形記憶ファイルを概念的に示す図であり、基準圧力波形の形状は、射出開始後の経過時間ｔｉと該時点ｔｉにおける基準圧力Ｐｉとの関係を示す多数のデータの組（ｔｉ，Ｐｉ）により金型識別子毎の波形記憶ファイルＦ１に数値データとして記憶される。なお、実施例では、基準圧力波形を求めるために、予め、対応する金型を装着して使用対象樹脂を投入し、最適化された成形条件下で射出成形作業を行ってモニタＣＰＵ３３によるサンプリング処理を行い、射出圧力Ａｉを何度か検出してその平均値を基準圧力ＰｉとしてファイルＦ１に記憶させるようにしている。
【００３０】
また、ＲＡＭ５３のスケジュール記憶メモリには各射出成形機Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，・・・毎の生産スケジュールを任意に設定できるようになっており、オペレータは手動データ入力装置５６を介して各射出成形機Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，・・・毎の生産スケジュールを任意に設定する。生産スケジュールの設定は、生産すべき製品に対応する金型の金型識別子および所望するショット数を成形作業の実行順序に従って各射出成形機Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，・・・毎のスケジュール記憶メモリに設定することによって行う。
【００３１】
ホストコンピュータＨＣのマイクロプロセッサ５０は、各射出成形機Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，・・・の制御装置Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃ，・・・に各々のスケジュール記憶メモリの最初に記憶された金型識別子とこれに対応する使用対象樹脂の識別子および成形条件を転送し、各制御装置Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃ，・・・における不揮発性メモリ２６の実行対象データ記憶部にこの成形条件を設定した後、金型や樹脂の交換作業を待って、各制御装置Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃ，・・・による射出成形機Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，・・・の駆動制御を開始させる。また、その動作中に各制御装置Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃ，・・・を介して各射出成形機Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，・・・毎のショット数を逐次検出し、このショット数が生産完了の設定数に達した射出成形機が検出されるとその都度この射出成形機の駆動制御を一旦停止させ、以下、同様にして、この射出成形機に対して設けられたスケジュール記憶メモリにおける次の記憶領域に設定されている金型識別子およびこれに対応する使用対象樹脂の識別子と成形条件を転送し、最終スケジュールが完了するまでの間、上記と同じ処理操作を繰り返し実行する。当然、各射出成形機Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，・・・毎に成形サイクルや所望するショット数が違い、スケジュールの進行状況も相違するので、各射出成形機のスケジュール記憶メモリによって射出成形機Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，・・・等を個別に駆動制御させることになる。
【００３２】
なお、金型や樹脂を交換するにはオペレータがこれを手動で行う場合と金型自動交換装置や材料交換装置により完全自動で行う場合とがあり、金型や樹脂の交換を手動で行う場合には、各制御装置Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃ，・・・に金型識別子や使用対象樹脂の識別子が転送された段階でこれを各制御装置Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃ，・・・のディスプレイ付手動データ入力装置１９に表示させて射出成形機のオペレータに手動交換作業を行わせ、また、自動で行う場合には、転送された金型識別子や使用対象樹脂の識別子に応じて各制御装置Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃ，・・・に金型自動交換装置や材料交換装置を駆動制御させて自動交換作業を行わせる。金型交換を手動で行うにせよ自動で行うにせよ、射出成形機に金型を装着する際には金型のモールドベース自体に彫印またはバーコードで添付された金型識別子をオペレータもしくは機械が確認してから取り付け作業を行う必要があり、この点に関しては従来と同様である。既に説明した通り、金型モールドベースの一致不一致は彫印またはバーコードを調べることで確認できるが、これをオペレータが行う場合には判定ミスを生じることがあり、また、オペレータもしくは金型自動交換装置により彫印やバーコードに基づいて適正な金型識別子を有する金型を装着することができたとしても、金型の内容確認、つまり、ユニットベースを使用した場合のキャビティブロックやコアブロックの組み合わせ状態や、分解再組み立て作業後の金型を装着する場合の組み違い等に関しては従来の彫印やバーコードによる技術だけでは対処することができない。また、樹脂の投入誤りも材料交換装置における樹脂の入れ違いや樹脂の袋の取り違い等によって生じ得る。
【００３３】
図４はホストコンピュータＨＣによって行われる生産スケジュール管理の概略を示すアルゴリズム、また、図５は段取り誤りの有無を判定するためにホストコンピュータＨＣによって行われる段取り誤り検出処理の概略を示すフローチャートであり、以下、これらの図面を参照して本実施例の段取り誤り検出方法を説明する。
【００３４】
既に説明した通り、まず、生産スケジュール管理のための処理を開始したホストコンピュータＨＣはＲＡＭ５３のスケジュール記憶メモリの最初の記憶領域に記憶された金型識別子に基づいて記憶装置５１からこれに対応する使用対象樹脂の識別子と成形条件および波形記憶ファイルＦ１を読み込み、波形記憶ファイルＦ１をＲＡＭ５３のワークエリアに格納すると共に、通信インターフェインス５５および３０を介して金型識別子と使用対象樹脂の識別子および成形条件を射出成形機側の制御装置に転送し、この成形条件を不揮発性メモリ２６における実行対象データ記憶部に設定する。なお、図４では、射出成形機毎に対応して設けられた複数のスケジュール記憶メモリの内その１つのスケジュール記憶メモリにおける生産管理データに基づく処理を示しており、実際には、各射出成形機Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，・・・毎に対応して設けられたスケジュール記憶メモリのその各々により各射出成形機Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，・・・毎に同様の処理が並行して行われることになる。以下、ホストコンピュータＨＣと射出成形機側の制御装置との関係を明確にするため、一例として、射出成形機Ｓａの制御装置ＮａとホストコンピュータＨＣとの関係に基づいて説明を進めるが、制御装置Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃ・・・とホストコンピュータＨＣとの関係もこれと同様である。
【００３５】
そこで、成形条件を設定された制御装置Ｎａは、転送された金型識別子および使用対象樹脂の識別子をディスプレイ付手動データ入力装置１９に表示し、オペレータによる金型および使用対象樹脂の交換作業が行われるか、もしくは、金型自動交換装置や材料交換装置による金型および樹脂の交換作業が行われるまで待機した後（ステップＳ１，ステップＳ２）、型厚の自動調整等の処理を行って、不揮発性メモリ２６の実行対象データ記憶部に設定された成形条件に基づいて段取り誤り検出のための射出成形作業を開始し、この間、モニタＣＰＵ３３によるサンプリング処理を行って射出保圧工程における射出圧力Ａｉの変化を射出開始後の経過時間ｔｉを基準として１成形サイクル毎に図３に示されるようなＲＡＭ３２の波形一時記憶ファイルＦ２に更新記憶させる。なお、金型や樹脂を交換した直後の段階では射出成形動作が一時的に不安定となるので、この間に成形された製品は不良品として廃棄処分とするか、もしくは、再生用の材料として保存する。
【００３６】
一方、ホストコンピュータＨＣは通信インターフェイス５５および３０を介して射出成形機Ｓａのショット数を監視し、このショット数が安定動作検出の設定値に達して射出成形動作が安定したことを確認すると、その時点でＲＡＭ３２に記憶されている波形一時記憶ファイルＦ２のデータを通信インターフェイス３０および５５を介して制御装置ＮａのＲＡＭ３２からＲＡＭ５３のワークエリアに読み込み、図５に示されるような段取り誤り検出処理を開始する（ステップＳ３）。
【００３７】
段取り誤り検出処理を開始したホストコンピュータＨＣのマイクロプロセッサ５０は、まず、アドレス選択指標ｉおよび不良サンプル数積算カウンタｋの値を共に零に初期化し（ステップＴ１）、アドレス選択指標ｉの値に基づいて、ＲＡＭ５３に格納した波形記憶ファイルＦ１および波形一時記憶ファイルＦ２から基準圧力Ｐｉとこれに対応する検出圧力Ａｉを読み込んでその偏差｜Ｐｉ −Ａｉ｜を求め、この偏差が、予め設定された許容値εの範囲内に入っているか否かを判別する（ステップＴ２）。そして、偏差｜Ｐｉ −Ａｉ｜が許容値εの範囲を越えていれば、不良サンプル数積算カウンタｋの値を歩進し（ステップＴ３）、また、偏差｜Ｐｉ −Ａｉ｜が許容値εの範囲内にあれば、不良サンプル数積算カウンタｋの現在値を保持したままアドレス選択指標ｉの値を歩進し（ステップＴ４）、アドレス選択指標ｉの値が予め決められたサンプル比較数設定値Ｎに達しているか否かを判別する（ステップＴ５）。サンプル比較数設定値Ｎは、射出保圧の所用時間、つまり、モニタＣＰＵ３３によるサンプリング実行回数等に基づいて各金型の金型識別子毎、もしくは、これらに共通して設定された値である。
【００３８】
アドレス選択指標ｉの値がサンプル比較数設定値Ｎに達していなければ、以下、マイクロプロセッサ５０は、アドレス選択指標ｉの値がサンプル比較数設定値Ｎに達するまでの間、前記と同様にして、更新されたアドレス選択指標ｉの値に基づいてステップＴ２〜ステップＴ５の処理を繰り返し実行し、Ｎ回のサンプリング周期の間に検出された不良サンプルの数を不良サンプル数積算カウンタｋに記憶する。そして、ステップＴ５の判別結果が真となってアドレス選択指標ｉの値がサンプル比較数設定値Ｎに達したことが確認されると、マイクロプロセッサ５０は、検出された不良サンプルの数ｋが予め決められた判別基準値ｂの範囲内にあるか否か、つまり、現時点で射出成形機に取り付けられている金型から検出された射出圧力波形の特性がスケジュール運転の対象として設定されている金型識別子の基準圧力波形の特性と一致していると見做せるか否かを判別する（ステップＴ６）。そして、両者が一致していると見做せる場合には通信インターフェイス５５を介して制御装置Ｎａに一致信号を出力し（ステップＴ８）、また、一致していなければ同様にして不一致信号を出力する（ステップＴ７）。
【００３９】
ホストコンピュータＨＣからの判別信号を受信した制御装置Ｎａは（ステップＳ４）、その信号が一致信号であれば適切な金型が装着され適切な樹脂が投入されいる旨をディスプレイ付手動データ入力装置１９に表示し、そのまま射出成形機の駆動制御を継続して行う（ステップＳ５）。また、ホストコンピュータＨＣのマイクロプロセッサ５０は、射出成形機Ｓａのショット数が生産完了の設定数に達した時点でこの射出成形機の駆動制御を一旦停止させ、以下、前記と同様にして、この射出成形機Ｓａに対して設けられたスケジュール記憶メモリにおける次の記憶領域に設定されている金型識別子およびこれに対応する使用対象樹脂の識別子と成形条件を制御装置Ｎａに転送し、最終スケジュールが完了するまでの間、制御装置Ｎａにより前記と同様の処理操作を繰り返し実行させる。
【００４０】
また、ステップＳ４で検出された信号が不一致信号であれば、制御装置Ｎａは金型の選択ミスや組み違いもしくは樹脂の投入ミス等があることをディスプレイ付手動データ入力装置１９に表示して射出成形機の駆動制御を停止する（ステップＳ６）。この時、ＲＡＭ５３の波形記憶ファイルＦ１および波形一時記憶ファイルＦ２の内容や不良サンプルの数ｋを判別信号と共にホストコンピュータＨＣから制御装置Ｎａに転送し、図６に示すような基準圧力波形および検出圧力波形のグラフや不良サンプルの数ｋをディスプレイ付手動データ入力装置１９に表示するようにしてもよい。更に、ホストコンピュータＨＣの側でデータの集中管理を行うような場合には、判別結果がでる度に波形記憶ファイルＦ１および波形一時記憶ファイルＦ２の内容や不良サンプル数ｋの値を各金型の金型識別子に対応させてＲＡＭ５３等に記憶させておき、必要に応じて金型識別子を指定することにより図６に示されるようなデータをディスプレイ装置５４に表示させるようにする。
【００４１】
ステップＳ６の処理でディスプレイ付手動データ入力装置１９に不一致が表示された場合、金型の交換を手動で行ったのであれば、オぺレータは装着してある金型のモールドベースを調べて再び金型識別子を確認する。彫印等の読み違いによって生じる単純な装着ミスの可能性があるからである。もし、装着している金型の金型識別子が運転スケジュールとして設定された金型識別子と相違するのであれば、適正な金型識別子を有する金型を再装着してステップＳ３からの処理を再実行させることにより、金型の適性を再確認してスケジュール運転を継続して行うことができる。また、不一致が表示されているにも関わらず、装着してある金型のモールドベースに添付された金型識別子が運転スケジュールとして設定された金型識別子と同一であれば、投入されている樹脂が指定通りのものではないか、または、装着してある金型がユニットベースを用いたものであって、かつ、内部のキャビティブロックやコアブロックの組み合わせ状態が所望する製品と一致していないか、もしくは、装着してある金型のメンテナンスや修理等の際の再組み立て作業で組み違い等の不手際が生じていたことを意味する。そこで、投入されている樹脂が指定通りのものでないことが確認されたなら、オペレータは必要なパージ作業を行って樹脂を交換してから成形を継続し、また、金型の異常や組違いが判明したなら、装着されている金型を取り外して改修作業に回し、金型の改修を待ってからスケジュール運転を再開するか、もしくは、運転スケジュールを１つ飛ばし、次の運転スケジュールとして設定された金型識別子の成形作業を先に行うようにする。
【００４２】
また、金型のモールドベースのバーコード等を金型自動交換装置自体が確認せずにストッカコードのみに基づいて金型を装着する金型自動交換装置を適用して自動交換作業を行った時にディスプレイ付手動データ入力装置１９に不一致が表示されたとすればストッカに対する金型の入れ違いが考えられるが、この場合、手動交換時における金型の付け違いの場合と同様、装着された金型のモールドベースを調べて再び金型識別子を確認し、適正な金型識別子を有する金型を再装着してステップＳ３からの処理を再実行させることにより、金型の適性を再確認してスケジュール運転を継続して行うことができる。一方、金型のモールドベースのバーコード等を金型自動交換装置自体が確認してから金型を装着する金型自動交換装置を適用して自動交換作業を行った時にディスプレイ付手動データ入力装置１９に不一致が表示されたとすれば金型自体の組み違い等を意味するので、前記と同様、装着されている金型を取り外して改修作業に回し、金型の改修を待ってからスケジュール運転を再開するか、もしくは、運転スケジューを１つ飛ばして次の運転スケジュールを先に行うようにする。樹脂の投入誤りの場合に関しては前記と同様である。
【００４３】
更に、金型が一致し、かつ、組み違いや樹脂の投入誤りが生じていない場合であっても、特定のキャビティにゲートカットが施されるとキャビティ容積が全体として変化するので、波形記憶ファイルＦ１の基準圧力データを更新しない限り、ディスプレイ付手動データ入力装置１９には組み違いの場合と同様の不一致が表示されることになる。ここでいうゲートカットとは、中子の折れ等を始めとする金型の部分的な損傷に対処してそのまま射出成形作業を継続するための技術のことである。つまり、単一の金型で複数の製品を同時に成形する多数個取りの金型では、特定のキャビティで中子の折れ等が生じた場合であっても必ずしも射出成形作業を中断させる必要はなく、特に、ゲートがトンネルゲートで構成されているような場合では、金型を射出成形機に装着したまま型開き状態とし、比較的柔軟な非鉄金属等からなる円推形のロッド材をランナー側からゲートに向けて楔状に打ち込み、ニッパー等によってランナー側でその先端を切断することにより、ものの数分で損傷を生じたキャビティを簡単に閉鎖することができる。製品の取り数が減るとはいうものの、金型を降ろして面倒な修理作業を行う必要がなく、そのまま成形作業を継続して行うことができるので、製品の納入期限を限定された状況下で比較的少数の量産を急ぐような場合には有効な手段である。しかし、全体としてのキャビティ容積が減少する結果、計量条件や射出速度および射出保圧圧力等を改めて適正化する必要が生じるので、ゲートカット作業を行った場合には、成形条件を決めるための条件出し作業を改めて行わなければならない。ゲートカットされた金型が再び運転スケジュールに設定された時に金型の不一致が検出されないよう、オペレータは、予め、条件出し作業で得た成形条件をこの金型の金型識別子に対応させてホストコンピュータＨＣの記憶装置５１に更新記憶させ、また、ここで得た成形条件によって射出成形作業を行った時の射出圧力の変化特性を金型識別子に対応する記憶装置５１の波形記憶ファイルＦ１に更新設定しておく。
【００４４】
なお、第２回目以降の生産スケジュールでそれ以前と同様の金型を用いて樹脂の種類だけを交換したときに不一致が検出されたのであれば段取り誤りの対象が樹脂のみに特定されるので金型の確認は必要なく、また、同種の樹脂を用いて金型だけを交換したときに不一致が検出されたのであれば段取り誤りの対象が金型のみに特定されるので樹脂の確認は必要ない。
【００４５】
前述の実施例では複数種の金型および複数種の樹脂を用いて射出成形作業を行う場合の段取り誤りの検出について説明したが、同種の樹脂と複数種の金型を用いて射出成形作業を行う場合には樹脂識別子は不要となるので金型識別子に対応させて成形条件と基準圧力波形のみを記憶させればよく、また、同一の金型と複数種の樹脂を用いて射出成形作業を行う場合には金型識別子が不要となるので樹脂識別子に対応させて成形条件と基準圧力波形のみを記憶させればよい。
【００４６】
以上、一実施例として複数の射出成形機を管理するホストコンピュータＨＣにより各射出成形機の制御装置に金型識別子や使用対象樹脂の識別子および成形条件を転送してスケジュール運転を行う場合の処理について説明したが、単一の射出成形機により複数の金型を用いてスケジュール運転を行うような場合では、前記と同様の処理を射出成形機の制御装置によって行わせることができる。
【００４７】
金型の同一不同一や樹脂の同一不同一を判別する際には製品形状および金型の内部構造や樹脂の種類に固有の特性、つまり、射出圧力波形の変化特性に基いて一致不一致の判別処理を行うべきであるが、より広い意味では、製品形状および樹脂の種類との間にある程度の信頼性を確保することのできる他の相関関係、例えば、製品形状や金型の内部構造および樹脂の種類と成形条件によって決まる固有の射出速度波形（基準速度波形）と実際に装着された金型を対象として検出される検出速度波形とを比較すること等によってもある程度の信頼性で金型の不一致を判定することが可能であり、その効果は本発明の域をでない。
【００４８】
【発明の効果】
本発明の段取り誤り検出方法は、金型や樹脂の識別子と基準圧力波形を対応させて予め射出成形機の管理システムや制御装置に記憶させておき、実際の射出成形作業で検出された射出圧力波形と指定された金型や樹脂の識別子に対応して記憶された基準圧力波形とを比較することにより金型や樹脂の同一不同一を判別するようにしたので、取り付けるべきではない金型を誤って装着してしまったり投入すべきでない樹脂を投入してしまったような場合、特に、比較的成形条件が近似するような金型を誤って装着してしまったり温度設定の条件が似通った樹脂を投入してしまったような場合であってさえ、金型や樹脂型の同一不同一を確実に検出することができる。この結果、不要な製品の製造によって生じる材料および時間の浪費や、必要とされる製品の生産の遅れを確実に防止することができる。また、誤って装着された金型が不適当な成形条件や投入樹脂で酷使されることもなくなるので、金型の損傷が防止される。更に、彫印やバーコードによって金型のモールドベースに付与された金型識別子を確認するだけではこれまで発見することのできなかった、単一のモールドベースを多種多様の製品に適用した場合の製品内容の相違や、メンテナンスや修理時の再組み立て作業で生じた金型の組み違い等、外見からでは判定困難な異常による異製品の製造や不良品の製造も未然に防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による段取り誤り検出方法を適用した一実施例の電動式射出成形機の要部を示すブロック図である。
【図２】管理システムとしてのホストコンピュータの要部を示すブロック図である。
【図３】波形記憶ファイルを示す概念図である。
【図４】生産スケジュール管理の概略を示すアルゴリズムである。
【図５】段取り誤り検出処理の概略を示すフローチャートである。
【図６】判別結果を確認するための表示画面の一例である。
【符号の説明】
４圧力検出器
１６ＰＭＣ用ＣＰＵ
１７ＣＮＣ用ＣＰＵ
１９ディスプレイ付手動データ入力装置
２６不揮発性メモリ
３０通信インターフェイス
３２ＲＡＭ
３３モニタ用ＣＰＵ
５０マイクロプロセッサ
５１記憶装置
５３ＲＡＭ
５５通信インターフェイス
Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ射出成形機
Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃ制御装置
ＨＣホストコンピュータ

Claims

複数の射出成形機を管理する管理システム内に各金型の金型識別子と成形条件および基準圧力波形とを対応させて記憶させておき、射出成形作業時に射出圧力をサンプリングして検出して、取付けが指定された金型の金型識別子に対応して記憶された基準圧力波形と比較し、射出成形機に取付けられている金型が指定された金型と同一であるか否かを判別するようにした射出成形機の段取り誤り検出方法。
射出成形機の制御装置に各金型の金型識別子と成形条件および基準圧力波形とを対応させて記憶させておき、射出成形作業時に射出圧力をサンプリングして検出し、取付けが指定された金型の金型識別子に対応して記憶された基準圧力波形と比較し、射出成形機に取付けられている金型が指定された金型と同一であるか否かを判別するようにした射出成形機の段取り誤り検出方法。
複数の射出成形機を管理する管理システム内に各樹脂の樹脂識別子と成形条件および基準圧力波形とを対応させて記憶させておき、射出成形作業時に射出圧力をサンプリングして検出し、投入が指定された樹脂の樹脂識別子に対応して記憶された基準圧力波形と比較し、射出成形機に投入されている樹脂が指定された樹脂と同一であるか否かを判別するようにした射出成形機の段取り誤り検出方法。
射出成形機の制御装置に各樹脂の樹脂識別子と成形条件および基準圧力波形とを対応させて記憶させておき、射出成形作業時に射出圧力をサンプリングして検出し、投入が指定された樹脂の樹脂識別子に対応して記憶された基準圧力波形と比較し、射出成形機に投入されている樹脂が指定された樹脂と同一であるか否かを判別するようにした射出成形機の段取り誤り検出方法。
複数の射出成形機を管理する管理システム内に各金型の金型識別子と樹脂識別子と成形条件と使用すべき樹脂を使用したときの基準圧力波形とを対応させて記憶させておき、射出成形作業時に射出圧力をサンプリングして検出し、取付けが指定された金型の金型識別子および投入が指定された樹脂の樹脂識別子に対応して記憶された基準圧力波形と比較し、射出成形機に取付けられている金型および射出成形機に投入されている樹脂が共に指定された金型および樹脂と同一であるか否かを判別するようにした射出成形機の段取り誤り検出方法。
射出成形機の制御装置に各金型の金型識別子と樹脂識別子と成形条件と使用すべき樹脂を使用したときの基準圧力波形とを対応させて記憶させておき、射出成形作業時に射出圧力をサンプリングして検出し、取付けが指定された金型の金型識別子および投入が指定された樹脂の樹脂識別子に対応して記憶された基準圧力波形と比較し、射出成形機に取付けられている金型および射出成形機に投入されている樹脂が共に指定された金型および樹脂と同一であるか否かを判別するようにした射出成形機の段取り誤り検出方法。