JP4019023B2 - 成形機のデータ処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、成形機本体の成形機コントローラから得る成形に伴う成形データを処理する際に用いて好適な成形機のデータ処理方法に関する。

一般に、成形機は、成形品を成形する成形機本体に加えて、成形品取出装置を付設する場合も多い。この場合、成形品取出装置は、成形機本体で成形された成形品を金型から取出し、製品ストッカまで搬出する機能を有する。

ところで、成形品取出装置は、通常、成形機本体のオプショナルユニットとして扱われ、成形機本体に対して後付けされる場合も多いとともに、成形機本体とはメーカが異なる場合も少なくない。このため、成形機本体に成形品取出装置を取付けた際には、成形機本体の成形機コントローラと成形品取出装置の取出装置コントローラを接続し、両者をインタロックすることにより、成形機本体のシーケンス動作と成形品取出装置のシーケンス動作を連動させていた。また、成形品取出装置に係わる取出条件データは、成形機本体の成形条件データとも密接に関係するため、取出条件データの設定及び登録を成形機コントローラでも行えるようにした制御装置を、既に本出願人が特開２００３−１１７９６５号公報で提案した。
特開２００３−１１７９６５号公報

しかし、上述した従来の成形機は、成形機本体と成形品取出装置間におけるシーケンス動作や取出条件データの設定及び登録に関する対応はなされているものの、データ処理の側面からは、次のような解決すべき課題も存在した。

第一に、通常、成形機では、成形に伴う成形データの一つである良品ショット数をカウントし、予め設定した生産予定数に達したなら生産を終了させているが、成形品取出装置を備える場合、この成形品取出装置においてチャック不良（落下不良を含む）が発生するため、実際には、生産必要数に対して余裕数を加えた多めの生産予定数を設定している。したがって、実際の生産には無駄な生産を含むことになり、生産性及び経済性の低下要因になるとともに、資材節減及びエネルギ節減の観点からも好ましくない。

第二に、成形機本体の成形に伴う成形データと成形品取出装置の成形品の取出しに伴う取出データの管理は、それぞれ成形機本体に備える成形機コントローラと成形品取出装置に備える取出装置コントローラにより個別に行っていたため、全体的なデータ集計や解析を行う場合、一旦、各データを管理コンピュータに入力する必要があるなど、データ管理が非能率的になるとともに、的確な集計データ等を速やかに得ることができない。

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した成形機のデータ処理方法の提供を目的とするものである。

本発明に係る成形機Ｍのデータ処理方法は、上述した課題を解決するため、成形機本体２に備える成形機コントローラ２ｓから得る成形に伴う成形データＡｍを処理するに際し、成形機本体２に付設した成形品取出装置３に備える取出装置コントローラ３ｓから得るチャックの良否に係わるチャックデータを含む成形品の取出しに伴う取出データＡｏを、成形機コントローラ２ｓに送信し、少なくとも取出データＡｏにより、生産予定数に係わる生産予定数データを含む成形データＡｍを補正処理するようにしたことを特徴とする。

これにより、本発明に係る成形機Ｍのデータ処理方法によれば、例えば、取出データＡｏに不良データが存在する場合、成形データＡｍから得る良データの数から当該不良データを減算することにより、最終的に得られる正規の良データの数を確定できるため、成形データＡｍに係わる数の設定を行うに際して、不確定要素を考慮して加算する余裕数をゼロ或いは大幅に低減でき、生産性及び経済性の向上を図れるとともに、資材節減及びエネルギ節減にも貢献できるという顕著な効果を奏する。また、成形データＡｍには生産予定数に係わる生産予定数データを含むとともに、取出データＡｏにはチャックの良否に係わるチャックデータを含み、このチャックデータにより生産予定数データを補正処理するため、生産予定数の設定に際しては、生産必要数に加算する余裕数をゼロ又は大幅に低減でき、無駄な生産を排除又は大幅に低減できる。

本発明に係る成形機Ｍのデータ処理方法によれば、最良の形態により、成形機コントローラ２ｓは、成形データＡｍと取出装置コントローラ３ｓから送信された取出データＡｏの双方に係わるデータ管理処理を行う。これにより、全体的なデータ集計や解析を行う場合、成形機コントローラ２ｓを用いることができるため、データ管理を能率的に行うことができるとともに、的確な集計データ等を速やかに得ることができる。また、取出データＡｏには、成形機本体２に並設した製品ストッカ４と成形品取出装置３との関係において発生するデータ又は製品ストッカ４に備えるストッカコントローラ４ｓから得るデータが含まれる。これにより、製品ストッカ４に起因する取出データＡｏによっても成形データＡｍを補正できるとともに、成形機コントローラ２ｓによるデータ管理が可能となる。

次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

まず、本実施例に係るデータ処理方法を実施できる成形機Ｍの全体的な構成について、図２〜図４を参照して説明する。

成形機Ｍは、成形機本体２と、この成形機本体２に連動する成形品取出装置３と、この成形品取出装置３に連動する製品ストッカ４を備える。なお、実施例の成形機Ｍは射出成形機を示す。また、成形機本体２は、成形機ベッド３１を備え、この成形機ベッド３１の上面に、型締装置３２と射出装置３３を設置する。この型締装置３２は、固定型Ｃｃと可動型Ｃｍを支持し、この固定型Ｃｃと可動型Ｃｍは金型Ｃを構成する。

一方、成形品取出装置３は、トラバースタイプの成形品取出装置を用いる。成形品取出装置３は、一本の走行レール５１を備え、この走行レール５１には取出ユニット５２を装填する。取出ユニット５２は、サーボモータを利用した駆動機構により走行レール５１に沿って移動することができる。また、取出ユニット５２には、走行レール５１に平行となるサブレール５３を備え、このサブレール５３に製品チャックユニット５４とランナチャックユニット５５を装填する。各チャックユニット５４，５５は、駆動機構によりそれぞれ独立してサブレール５３上を移動することができる。さらに、製品チャックユニット５４は、昇降機構５６により昇降するチャックアーム５７を備えるとともに、ランナチャックユニット５５は、昇降機構５９により昇降するチャックアーム６０を備える。この場合、チャックアーム５７の下端には製品チャック部５８を備えるとともに、チャックアーム６０の下端にはランナチャック部６１を備える。そして、このように構成される成形品取出装置３は、取付機構６２，６３を介して成形機本体２に取付けられる。

成形品取出装置３は、内蔵する取出装置コントローラ３ｓ（図３）によって全体の動作がシーケンス制御される。即ち、型開後、図２に実線で示す位置の取出ユニット５２において、製品チャックユニット５４とランナチャックユニット５５がサブレール５３を移動するとともに、チャックアーム５７，６０が昇降する。これにより、製品チャック部５８は、成形品（製品）をチャックして可動型Ｃｍから取出すとともに、ランナチャック部６１は、ランナ部をチャックして固定型Ｃｃから取出す。この後、取出ユニット５２は、走行レール５１に沿って図２に仮想線で示す位置（排出位置）まで移動し、チャックアーム５７，６０が昇降することにより、製品チャック部５８によりチャックした製品を、後述する多点停止位置にて製品ストッカ４のコンテナ７０ｓに収容（箱詰）するとともに、ランナチャック部６１によりチャックしたランナ部を、ランナコンテナ３５に収容する。

他方、製品ストッカ４は、型締装置３２側における成形機本体２の隣に並設するとともに、製品ストッカ４と成形機ベッド３１間にはランナコンテナ３５を並設する。製品ストッカ４を図４に示す。この製品ストッカ４は、内蔵するストッカコントローラ４ｓ（図３）によって全体の動作がシーケンス制御される。即ち、セット位置Ｘｓに空コンテナ７０ｓをセットすれば、段バラシリフタにより矢印Ｆｕ方向に上昇し、拘束位置Ｘｃでチャックされる。上述した成形品取出装置３における製品（成形品）をチャックした製品チャック部５８は、矢印Ｆｓ方向に下降し、設定された多点停止位置にて製品の箱詰を行う。箱詰の完了したコンテナ７０ｉは、矢印Ｆｈ方向へ移送され、解放位置Ｘｏに受渡される。この後、コンテナ７０ｉは、段積みリフタにより矢印Ｆｄ方向に下降する。

図３は、上述した成形機Ｍにおける制御システム１の構成を示す。２ｓは、成形機本体２に備える成形機コントローラである。この成形機コントローラ２ｓは、成形機メモリ２ｍが付属する成形機コントローラ本体１１を備えるとともに、成形機コントローラ本体１１には、ヒューマンマシンインタフェース（ＨＭＩ）５を介して、成形機本体２の正面パネルに付設した操作部１２を接続する。成形機コントローラ２ｓは、コンピュータ機能を有する。特に、成形機コントローラ本体１１は、主にシーケンス制御を行うプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）として機能し、ＣＰＵ，通信インタフェース，電源部等を備えている。

一方、成形品取出装置３の取出装置コントローラ３ｓは、取出装置メモリ３ｍが付属する取出装置コントローラ本体１３を備え、この取出装置コントローラ３ｓは、コンピュータ機能を有する。そして、この取出装置コントローラ本体１３は、成形機コントローラ本体１１に接続する。また、取出装置コントローラ３ｓは、ティーチングペンダント１４を備え、このティーチングペンダント１４のペンダントケーブルは、コネクタ１５を介して取出装置コントローラ本体１３及び成形機コントローラ２ｓにおけるＨＭＩ５の双方に接続する。

他方、製品ストッカ４のストッカコントローラ４ｓは、ストッカメモリ４ｍが付属するストッカコントローラ本体１６を備え、このストッカコントローラ本体１６は、コンピュータ機能を有する。そして、このストッカコントローラ本体１６は、取出装置コントローラ本体１３に接続するとともに、成形機コントローラ本体１１に接続する。また、ストッカコントローラ４ｓは、ティーチングペンダント１７を備え、このティーチングペンダント１７のペンダントケーブルは、コネクタ１８を介してストッカコントローラ本体１６及び成形機コントローラ２ｓにおけるＨＭＩ５の双方に接続する。

このように構成される制御システム１は、取出装置コントローラ本体１３とストッカコントローラ本体１７がそれぞれ成形機コントローラ本体１１に接続されるとともに、取出装置コントローラ３ｓのティーチングペンダント１４とストッカコントローラ４ｓのティーチングペンダント１７は、それぞれコネクタ１５及び１８を介して、成形機コントローラ２ｓに備えるＨＭＩ５に接続される。したがって、成形機コントローラ２ｓに対して、取出装置コントローラ３ｓ及びストッカコントローラ４ｓが共に相互通信可能な制御系となる。

次に、本実施例に係る成形機Ｍのデータ処理方法の一例について、図１に示すフローチャートを参照して説明する。

今、成形機Ｍは生産稼働状態にあり、所定の成形品（製品）が自動成形されている場合を想定する（ステップＳ１）。なお、成形機コントローラ２ｓから得る成形に伴う成形データＡｍとして、生産予定数に係る生産予定数データが設定されており、この生産予定数は、良品成形品が正常に生産される毎に、カウントダウンされる。実施例は、生産予定数データが「Ｎ」までカウントダウンされているものとする。また、成形に伴う各種物理量がモニタ項目として設定され、成形中は、検出したモニタ項目に係わる物理量の良否判定を行う（ステップＳ２）。

この場合、モニタ項目としてスクリュ最前進位置が設定されていれば、成形機コントローラ２ｓは、成形中にスクリュ最前進位置を監視（検出）し、このスクリュ最前進位置が、設定されたモニタ範囲内であれば良品（良品ショットデータ）と判定するとともに、良品ショット数としてカウントする。一方、型開後は、成形品取出装置３により成形品（製品）の取出しが行われる（ステップＳ３，Ｓ４）。具体的には、成形品取出装置３の製品チャックユニット５４がサブアーム５３に沿って移動するとともに、チャックアーム５７が昇降し、製品チャック部５８により成形品（製品）をチャックする。この後、製品チャック部５８によりチャックした製品を、製品ストッカ４まで搬送し、前述した多点停止位置に従ってコンテナ７０ｓに収容（箱詰）する。

この際、取出装置コントローラ３ｓは、センサ等により製品チャック部５８が成形品（製品）を正常にチャックしたか否か監視する。正常なチャックが行われ、製品が製品ストッカ４に収容されれば、取出装置コントローラ３ｓは、チャックが正常に行われたことに伴うチャック正常データ（チャックデータ）をカウントするとともに、このチャック正常データを成形機コントローラ２ｓにも送信する（ステップＳ５，Ｓ６）。そして、成形機コントローラ２ｓは、前述した良品ショットデータとチャック正常データの双方を得たことに基づいて、現在の生産予定数データ「Ｎ」を１カウントダウンし、「Ｎ−１」に変更する処理を行う（ステップＳ７）。

これに対して、ステップＳ４における成形品（製品）の取出において、製品が製品チャック部５８から落下するなどのチャックミスが発生した場合、取出装置コントローラ３ｓは、このチャックミスが発生したことに伴うチャックミスデータ（チャックデータ）をチャックミス数としてカウントするとともに、このチャックミスデータを成形機コントローラ２ｓにも送信する（ステップＳ５，Ｓ８）。この結果、成形機コントローラ２ｓは、チャック正常データを受信しないため、現在の生産予定数データ「Ｎ」をカウントダウンすることなく、そのまま維持する処理を行う。即ち、カウントダウンをキャンセルする補正を行う。

なお、ステップＳ２において、検出されたスクリュ最前進位置が、設定されたモニタ範囲を外れた場合には、不良品と判定し、以降は、不良品処理が行われる（ステップＳ３，Ｓ１０）。この場合、型開後は、成形品取出装置３における製品チャック部５８により不良品の取出しが行われるが、この不良品は、製品ストッカ４には搬出されず、ランナコンテナ３５に収容される。そして、成形機コントローラ２ｓは、不良ショット数（不良ショットデータ）としてカウントする。

以下、同様の成形サイクルが行われるとともに、図１のフローチャートに従って同様のデータ処理が行われ、生産予定数データ「Ｎ−１」が「０」になるまで継続する。よって、このような本実施例に係るデータ処理方法によれば、最終的に得られた良品成形品のみに基づいて、成形機コントローラ２ｓに設定される生産予定数が更新されるため、生産予定数の初期設定に際しては、生産必要数に加算する余裕数をゼロ又は大幅に低減でき、無駄な生産を排除又は大幅に低減できる。この結果、生産性及び経済性の向上を図れるとともに、資材節減及びエネルギ節減にも貢献できる。

ところで、製品ストッカ４がコンテナ交換等の理由により、製品を受け取ることができない場合、成形品取出装置３は、別の排出位置に強制的に製品を解放する。この際、製品を不良品排出位置に解放したときは、不良品としてカウントし、その他の位置に解放したときは、要判別品として別カウントし、良品としてはカウントしない。なお、この排出位置は任意に選択することができる。この場合、強制的に解放される連続排出回数を監視し、連続排出回数が予め設定した回数を越えた場合には、異常停止等の異常処理を行う。これにより、製品ストッカ４に発生した故障等の異常にも対応できる。さらに、生産完了時点で、既に次の成形に入っている場合には、成形完了後に、成形品取出装置３により製品を取出すとともに、良品の場合は別の排出位置に強制的に解放した後、自動的にサイクル停止する。この場合も、製品は要判別品として別カウントし、良品としてはカウントしない。なお、この排出位置も任意に選択することができる。そして、このような成形品取出装置３と製品ストッカ４との関係において発生するデータ、更には製品ストッカ４に備えるストッカコントローラ４ｓから得るデータも、取出データＡｏとして成形機コントローラ２ｓに送信される。したがって、製品ストッカ４に起因する取出データＡｏによっても成形データＡｍを補正できるとともに、成形機コントローラ２ｓによるデータ管理が可能となる。

一方、本実施例に係るデータ処理方法によれば、成形機コントローラ２ｓは、成形品取出装置３における成形品（製品）の取出しに伴うチャック正常データ又はチャックミスデータ（チャックデータ）等の取出データＡｏをリアルタイムで得れるため、成形機コントローラ２ｓから得る成形に伴う良品ショットデータ又は不良ショットデータ等の成形データＡｍと併せて、全体的なデータ管理処理を行うことができる。図５に、データ管理処理の一例を示す。同図において、成形品（製品）Ｐ０が生産された際に、成形機コントローラ２ｓが、良品ショットデータＰ１とチャック正常データＰ３の双方を得れば、前述したように生産予定数をカウントダウンできる正規の生産数Ｐ７として処理される。また、良品ショットデータＰ１とチャックミスデータＰ４を得れば、良品ショット数Ｐ８及びチャックミス数Ｐ９としてカウントされる。さらに、不良品ショットデータＰ２とチャック正常データＰ５を得れば、不良品数Ｐ１０としてカウントされるとともに、不良品ショットデータＰ２とチャックミスデータＰ６を得た場合も、不良品数Ｐ１０としてカウントされる。このように、成形データＡｍと取出データＡｏの双方に係わるデータ管理により、全体的なデータ集計や解析を行う場合であっても、従来のような別途の管理コンピュータを用いることなく成形機コントローラ２ｓを使用することにより、データ管理を能率的に行うことができるとともに、的確な集計データ等を速やかに得ることができる。

他方、制御システム１、特に、成形機コントローラ２ｓには、次の各種機能、即ち、成形機コントローラ２ｓに備える操作部１２により、製品ストッカ４に係わるストッカ条件データＤｓの一部又は全部を設定するストッカ条件設定機能、成形機コントローラ２ｓに備える操作部１２により、成形品取出装置３に係わる取出条件データＤｏの一部又は全部を設定する取出条件設定機能、ストッカコントローラ４ｓに対してストッカ条件データＤｓの一部又は全部を送受信するデータ送受信機能、取出装置コントローラ３ｓに対して取出条件データＤｏの一部又は全部を送受信するデータ送受信機能、成形機本体２に係わる成形条件データＤｉに対してストッカ条件データＤｓ及び取出条件データＤｏを関連付けることにより、成形機本体２側のメモリ、例えば成形機メモリ２ｍに登録するデータ登録機能を持たせている。

これにより、本来、製品ストッカ４で設定する必要のあるストッカ条件データＤｓ及び成形品取出装置３で設定する必要のある取出条件データＤｏの双方を、ストッカ条件設定機能及び取出条件設定機能により、成形機コントローラ２ｓに備える操作部１２を用いて設定することができる。この場合、成形機コントローラ２ｓで設定するストッカ条件データＤｓ及び取出条件データＤｏは、それぞれ全データであってもよいし一部のデータであってもよい。通常は一部の主要データとし、残りのデータは各取出装置コントローラ３ｓ及びストッカコントローラ４ｓに付属するティーチングペンダント１４，１７を用いて設定することができる。よって、成形機本体２に係る成形条件データＤｉと共に、ストッカ条件データＤｓ及び取出条件データＤｏの双方を迅速かつ的確に設定でき、成形品の精密化等に伴う総合的な制御の最適化やトータルシステムの効率化を図ることができる。

そして、成形機コントローラ２ｓで得られたストッカ条件データＤｓ及び取出条件データＤｏは、データ送受信機能により、それぞれストッカコントローラ４ｓ及び取出装置コントローラ３ｓに送信され、ストッカコントローラ４ｓ及び取出装置コントローラ３ｓにおいて、そのまま或いは追加的な微調整を加えて利用可能となる。

また、成形機コントローラ２ｓで得られたストッカ条件データＤｓ及び取出条件データＤｏは、データ登録機能により、成形条件データＤｉに対して関連付けることにより、成形機本体２のメモリ２ｍに登録される。これにより、成形機本体２における一括したデータ管理が可能となる。特に、データ送受信機能により、製品ストッカ４側及び成形品取出装置３側で行った微調整に係わる追加的なデータ（一部のデータ）を成形機コントローラ２ｓで受信できるため、これらの追加的なデータを含む全てのストッカ条件データＤｓ及び取出条件データＤｏを、対応する成形条件データＤｉに対して関連付けることができ、リピート生産時に既登録データを利用する際における段取時間の短縮、更には設定ミスやデータ消失等の不具合を回避できる。

以上、実施例について詳細に説明したが、本発明は、このような実施例に限定されるものではなく、細部の構成，手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。例えば、成形機コントローラ２ｓに対して取出装置コントローラ３ｓ及びストッカコントローラ４ｓは、相互通信可能なため、成形機コントローラ２ｓで表示するカウンタ値等を含む各種データの一部又は全部を取出装置コントローラ３ｓ側及びストッカコントローラ４ｓ側で表示することもできるとともに、この表示及び表示解除（クリア）は成形機コントローラ２ｓで行うことができる。また、成形データＡｍ及び取出データＡｏは、例示に限らず各種データを適用できる。

本発明の好適な実施例に係る成形機のデータ処理方法の一例を示すフローチャート、 同データ処理方法を実施できる成形機の外観正面図、 同成形機における制御システムのブロック系統図、 同成形機における製品ストッカの外観側面図、 同データ処理方法によるデータ管理処理の一例を示す説明図、

符号の説明

Ｍ 成形機
２ 成形機本体
２ｓ 成形機コントローラ
３ 成形品取出装置
３ｓ 取出装置コントローラ
４ 製品ストッカ
４ｓ ストッカコントローラ

Claims (3)

1. 成形機本体に備える成形機コントローラから得る成形に伴う成形データを処理する成形機のデータ処理方法において、前記成形機本体に付設した成形品取出装置に備える取出装置コントローラから得るチャックの良否に係わるチャックデータを含む成形品の取出しに伴う取出データを、前記成形機コントローラに送信し、少なくとも前記取出データにより、生産予定数に係わる生産予定数データを含む成形データを補正処理することを特徴とする成形機のデータ処理方法。
2. 前記成形機コントローラは、前記成形データと前記取出装置コントローラから送信された前記取出データの双方に係わるデータ管理処理を行うことを特徴とする請求項１記載の成形機のデータ処理方法。
3. 前記取出データには、前記成形機本体に並設した製品ストッカと前記成形品取出装置との関係において発生するデータ又は前記製品ストッカに備えるストッカコントローラから得るデータを含むことを特徴とする請求項１記載の成形機のデータ処理方法。

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