JP4307415B2 - 射出成形機の全自動運転システム - Google Patents

Description

本発明は、射出成形機の全自動運転システムに関し、例えば、製品の組立工程と射出成形機の動作を連動させる射出成形装置等において、組立工程等の停止に伴って成形機を一時停止させた場合であっても、成形機の全自動運転状態を継続させることが可能な全自動運転システムに関するものである。

従来の射出成形機では、全自動運転による成形中に金型や、成形品の自動取出し機、金型の温度調節機等の周辺装置に異常状態が発生した場合、あるいは予定生産数量の成形終了等により、射出成形機の全自動運転を自動停止させるシステムが用いられている。従来においては、このような異常状態による自動停止後に、射出成形機を再び全自動運転を再始動させるためには、一般的にはパージ動作等の手動操作によって全自動運転を起動させる手法が採られている。

ところで、上記した異常状態による自動停止後に再始動させるに際しては、生産性を低下させないように再始動させることが必要となるが、特許文献１では、このような再始動を円滑に行うことができる射出成形機の全自動運転システムが提案されている。
このような従来例における射出成形機全自動運転システムを、図６を用いて説明する。
図６は従来例の射出成形機の全自動運転システムを説明するためのフローチャート図であり、９０は全自動運転システムを示している。
この全自動運転システム９０では、成形機のスタート１１で射出成形機の全自動動作を開始される。通常成形の場合、スタート１１により、型閉工程１２、型締工程１５を経て金型を閉じた後、射出成形機の射出装置から溶融樹脂を射出・保圧工程１７により金型内に溶融樹脂を充填する。その後、冷却工程１８によって溶融樹脂が取出し可能な温度まで冷却した後、型開工程１９、エジェクタ２０により金型を開き、成形品を金型から取出す。全自動運転２３を継続する場合は、型閉１２に戻り繰り返し動作する。全自動運転２３を継続しない時は成形をストップ２４する。

ここで、全自動運転２３動作中に異常信号９１が入力されない時は通常成形となるが、異常信号が入力された時は成形機自動運転動作が一時停止２５状態となる。この一時停止開始から、射出成形機内の溶融樹脂が熱劣化する経過時間Ｔをカウント２６する。この経過時間Ｔ分の判断工程２７がＴ分未満中に異常信号解除９３が入力した時、スタートアップ条件変更工程９４により成形機の設定条件をスタートアップ条件に自動変更し、自動で成形を開始する。
これによりスタートアップ条件９２で成形動作を開始したときは、指定数カウント９６で成形した個数をカウント後、指定数判断工程９７で数量に達していないと判断された時は成形品を不良品として不良品排出工程３８で排出される。
指定数判断工程９７で指定数に達したと判断された時には、スタートアップ条件を終了させて良品成形条件に自動変更し、全自動運転２３として自動成形を繰り返すように動作する。
また、停止時間が経過時間Ｔ分判断工程２７でＴ分に達したと判断された場合は、スタートアップ前のパージ条件から再始動するか、自動で成形機が起動しない状態とするため全ヒータＯＦＦ、油圧ポンプＯＦＦ９５状態にして、射出成形機の動作を停止するようにシステム設定されている。
特登録２５９３５３３号公報

しかしながら、上記従来例においては、成形中の異常状態の発生による一時停止後に再始動させる際、複雑な条件設定が必要となり、また停止時間が長くなった場合には手動によるパージング動作から再開しなければならない等の不都合が生じる。
すなわち、射出成形機が全自動運転中に異常信号により射出成形機を一時停止させた後、停止時間が射出装置内の溶融樹脂が熱劣化する経過時間以内の場合には、成形条件をスタートアップ条件に変更して成形を開始しなければならない。そのため、条件設定が複雑になり、また指定回数だけ成形しないと、良品レベルの成形品であっても不良品として排出しなければならないという無駄が生じる。
また、停止時間が射出装置内の溶融樹脂が熱劣化する時間を超えた場合は、射出成形機の自動起動が停止され、立上げ操作はパージング動作から手動で再開しなければならず、成形作業の無人化を図る上で課題を有している。

本発明は、上記課題に鑑み、一時停止した状態の射出成形機を容易に再始動させ、全自動運転状態を継続させることが可能となる射出成形機の全自動運転システムを提供することを目的とするものである。

本発明は、上記課題を解決するため、つぎのように構成した全自動運転システムを提供するものである。
すなわち、本発明の全自動運転システムは、
射出成形機の全自動運転中に外部信号Ａが入力されると前記全自動運転が一時停止される手段と、該全自動運転が一時停止中に外部信号Ｂが入力されると前記全自動運転が再始動される手段を有する全自動運転システムにおいて、
前記外部信号Ａの入力による全自動運転の一時停止の開始から予め指定した時間Ｔの経過を判断する経過時間判断手段と、
前記経過時間判断手段によって時間Ｔが経過したと判断される前に前記外部信号Ｂが入力されたときに、
前記全自動運転の再始動により成形される成形品の個数が、指定された個数に達するまで該成形品を不良品として排出可能とし、前記全自動運転を継続できるようにした第１の全自動運転継続手段と、
前記外部信号Ａの入力による全自動運転の一時停止後、前記経過時間判断手段によって時間Ｔが経過したと判断されたときに、
前記全自動運転が再始動されることによって成形される成形品の個数が、指定された個数に達するまで該成形品を不良品として排出する一方、該指定された個数に達した際には該成形品を不良品として排出した後、再び前記全自動運転の一時停止の開始状態に戻ることを繰り返し可能とし、前記全自動運転を継続できるようにした第２の全自動運転継続手段と、
を有することを特徴としている。
その際、本発明においては、前記第１の全自動運転継続手段が、前記全自動運転の再始動により成形される成形品の個数を指定する第１の個数指定手段を備え、
該第１の個数指定手段によって指定された個数未満のときには前記成形品を不良品として排出し、該指定された個数に達したときには前記成形品を良品として前記全自動運転による成形を繰り返すように構成され、
前記第２の全自動運転継続手段が、前記全自動運転が再始動されることによって成形される成形品の個数を指定する第２の個数指定手段を備え、
該第２の個数指定手段によって指定された個数未満のときには前記成形品を不良品として排出し、前記全自動運転を繰り返し行う一方、
該指定された個数に達したときには前記成形品を不良品として排出した後に再び全自動運転の一時停止の開始状態に戻り、これらの動作が繰り返されることによって前記全自動運転が継続できるように構成することができる。
また、前記経過時間判断手段によって時間Ｔが経過したと判断された回数をカウントする手段を備え、該手段によるカウント数が所定回数以上となったとき、自動的に成形機の全自動運転を停止するように構成することができる。
また、前記全自動運転の再始動により成形される成形品の個数を指定する第１の個数指定手段に代えて、良品条件基準値判断手段を備え、該良品条件基準値判断手段によって定められた条件基準値と一致しないときには前記成形品を不良品として排出し、該定められた条件基準値と一致したときには全自動運転によって成形を繰り返すように構成することができる。

本発明によれば、一時停止した状態の成形機を容易に再始動させ、全自動運転状態を継続させることが可能となる射出成形機の全自動運転システムを実現することができる。

上記構成により、一時停止した状態の成形機を容易に再始動させ、全自動運転状態を継続させることが可能となるが、本発明の実施の形態においては、この全自動運転システムをより具体的につぎのように構成することができる。
本実施の形態による全自動運転システムは、射出成形機の全自動運転中に外部信号Ａが入力されると金型を閉じ低圧型締め後に、高圧型締工程の前で前記全自動運転を一時停止する手段と、該全自動運転が一時停止中に外部信号Ｂが入力されると前記全自動運転が再始動される手段を有する全自動運転システムにおいて、前記外部信号Ａの入力による自動運転の一時停止の開始から予め指定した時間Ｔである射出成形機内の溶融樹脂が熱劣化に要する時間として設定された時間の経過を判断する経過時間判断手段を備えるように構成される。
その際、前記経過時間判断手段によって時間Ｔが経過したと判断される前に前記外部信号Ｂが入力されたときに、前記全自動運転の再始動により成形される成形品の個数を指定する第１の個数指定手段を備え、該第１の個数指定手段によって指定された個数未満のときには前記成形品を不良品として排出し、該指定された個数に達したときには全自動運転により成形を繰り返すように構成することができる。
また、前記外部信号Ａの入力による全自動運転の一時停止後、前記経過時間判断手段によって時間Ｔが経過したと判断されたときに、前記全自動運転が再始動されそれによって成形される成形品の個数を指定する第２の個数指定手段を備え、該第２の個数指定手段によって指定された個数未満のときには前記成形品を不良品として排出し、該指定された個数に達したときには再び全自動運転の一時停止の開始状態に戻り、これらの動作が繰り返されることによって前記全自動運転が継続できるように構成することができる。
また、以上の構成において、前記外部信号Ａをストッカに収納される成形品が満杯状態となったとき、前記射出成形機を一時停止させるための一時停止信号として出力し、前記外部信号Ｂをストッカに成形品が収納可能な所定の指定数となったとき、前記全自動運転の再始動信号として出力するように構成することができる。

以下に、本発明の実施例について説明する。
［実施例１］
実施例１として、本発明を適用した射出成形機の全自動運転システムの構成例について説明する。
図１は本実施例の全自動運転システムを説明するためのフローチャート図であり、図２は装置構成を説明するためのブロック図である。
まず、図２を用いて装置構成について説明する。図２において４０は射出成形機、４１は取出し機、４２はストッカー、５２は組立工程である。
４３は射出成形機の動作を制御する射出成形機４０におけるＣＰＵ、４４、４５は記憶メモリー、４６はマシーンインターフェースである。４７はＲＯＭ４４、ＲＡＭ４５等の記憶メモリー、成形機を操作するマシーンインターフェース４６、あるいは外部装置との入出力装置４７である。
また、４８はカウンタＡであり、ストッカ４２に収納される成形品の数がカウンタＡの数に達した時、満杯状態として一時停止信号である外部信号Ａを成形機４０に出力する。
また、４９はカウンタＢであり、ストッカ４２に収納される成形品の数がカウンタＢの数に達した時、ストッカ４２に成形品が収納可能状態として全自動運転の運転再開信号である外部信号Ｂを成形機４０に出力する。
また、５０は取出し機４１におけるＣＰＵ、５１は入出力装置である。

以上の構成において、取出し機４１は射出成形機で成形した成形品を金型から取出した後ストッカ４２に収納する動作と、収納された成形品を外部に排出する動作を行う。
取出し機４１はストッカ４２に収納された成形品の数が満杯になった時、カウンタＡ４８から一時停止信号である外部信号Ａが出力され、ストッカ４２に成形品が収納可能状態となった時はカウンタＢ４９から全自動運転の再開信号である外部信号Ｂが出力される。
これらの信号は取出し機４１のＣＰＵ５０と入出力装置５１を経由して、射出成形機４０の入出力装置４７に入力されるように構成されている。

つぎに、図１のフローチャート図を用いて本実施例における全自動運転システム１の動作について説明する。
射出成形機はスタート１１で射出成形機の全自動動作を開始する。
通常成形の場合においては、型閉工程１２、低圧型締工程１３、高圧型締工程１５を経て金型を閉じた後、射出・保圧工程１７において射出成形機４０の射出装置から溶融樹脂を金型に充填する。その後、冷却工程１８によって溶融樹脂が取出し可能な温度まで冷却した後、型開工程１９を経てエジェクタ２０により金型を開き、成形品を金型から取出す。
全自動運転２３を継続するときは、型閉１２の動作に戻り繰り返し動作する。全自動運転２３を継続しないときは、成形をストップ２４する。

全自動運転２３動作中に外部信号Ａの判断工程１４で上記した一時停止信号である信号Ａが入力されない時は通常成形となるが、ここで信号Ａが入力された時は成形機の自動運転動作が一時停止２５状態となる。
この外部信号Ａは、組立工程５２が停止状態になった時等において、射出成形機４０で成形された成形品を取出し機４１でストッカ４２に蓄溜し、カウンタＡの数に達した時、満杯状態として外部信号Ａを射出成形機４０に出力し、成形品を成形しても蓄溜する場所が無いため成形機を一時停止状態２５にするために出力される。

ここで、一時停止開始から停止時間Ｔをカウント２６する。この停止時間Ｔは射出装置内の溶融樹脂が多少熱劣化しても通常の成形条件で成形可能な時間が設定される。
停止時間Ｔカウント２６のカウント時間が停止時間Ｔ分の判断工程２７によってＴ分未満の間に、外部信号Ｂの判断工程２８の判断を介して外部信号Ｂが入力された時、指定数Ｎ２リセット２９で指定数Ｎ２にリセットされる。その後、高圧型締工程１５から通常成形動作による工程を経てエジェクタ２０により金型を開き、成形品を金型から取出す。この場合には経過時間ＴがＴ分未満で外部信号Ｂが入力されているので、外部信号Ｂ入力判断工程２２を経て、指定数Ｎ２カウント３６で指定数をカウントされ、指定数Ｎ２個の判断工程３７で指定数Ｎ２未満の場合は成形品を不良品として、取出し機４１によって成形品を取出した後、不良品排出工程３８で不良品として排出される。
また、自動運転動作の繰返しによって、指定数の判断工程３７において指定数に達したと判断されたとき、良品として取出し機４１によってストッカ４２に成形品を収納すると共に、全自動運転２３で成形を繰り返すように動作設定されている。

また、外部信号Ｂは、ストッカ４２に収納された成形品の数が満杯状態となり、一時停止信号である外部信号Ａが出力され成形のストップ中に、稼働している組立工程にストッカ４２から成形品が排出されることによって、ストッカ４２に成形品が収納可能な所定の指定数Ｂとなった時、カウンタＢ４９から全自動運転の再開信号として出力され信号である。したがって、ストッカ４２に蓄溜した成形品の数がカウンタＢになった時外部信号Ｂとして成形機４０に入力されると、成形機４０は成形を自動で再稼働する。

一方、成形機自動動作一時停止２５での一時停止の状態が、停止時間Ｔ分の判断工程２７によって指定の停止時間Ｔに達したときは、指定個数Ｎ１判断工程３０で指定数Ｎ１を判断し、それが指定個数Ｎ１に達していないときは、高圧型締工程１５から通常成形動作による工程を経てエジェクタ２０により金型を開き、成形品を金型から取出す。その後、停止時間Ｔ分の判断工程２１で停止時間がＴ分に達したと判断されたとき、指定数Ｎ１カウント３２で成形個数をカウントし、指定数Ｎ１の判断工程３３が指定数未満と判断したときは、取出し機４１によって不良品排出３４の後、全自動運転を繰返し行う。
これに対して、指定数Ｎ１の判断工程３３が指定数Ｎ１個に達したと判断したとき、取出し機４１によって不良品排出３５の後、指定数Ｎ１個の判断工程３０の後、停止時間Ｔをゼロリセットすると共に、指定数Ｎ１リセット３１において指定数Ｎ１にリセットした後、再び成形機自動動作一時停止２５を経て停止時間Ｔカウント２６においてカウント動作を繰り返すように構成する。このとき指定数Ｎ１カウント３２の数は射出装置内の溶融樹脂が熱劣化している樹脂が排出できる量（成形品１個あたりの重量×指定数Ｎ１）とする。
これによって組立工程が想定外の原因で長時間停止しても、成形機４０のパージを手動で排出しなくて済むため、オペレーターの作業が不要になるので、成形機４０や取出し機４１等の異常が発生するまでは成形作業の無人化運転が可能になる。

［実施例２］
実施例２では、停止時間Ｔに達した回数が所定回数以上となったとき、自動で成形機の全自動運転が停止するようにした構成例について説明する。
図３に本実施例の構成例による全自動運転システムを説明するためのフローチャート図を示す。
本実施例では、通常全自動運転中に外部信号Ａの判断工程１４に外部信号Ａが入力されると、成形機自動動作一時停止２５から停止時間Ｔカウント２６による経過時間カウントを経て、停止時間Ｔ分の判断工程２７で停止時間Ｔに達したかについて判断される。これにより停止時間Ｔに達したときには成形を繰返し、指定個数Ｎ１個の判断工程３０が指定個数に達したと判断したとき、繰返し数Ｃカウント６０で繰返し数をカウントさせる。この繰返し数Ｃの判断工程６１の繰返し回数が指定回数Ｃ未満の時は、停止時間Ｔゼロリセットと指定数Ｎ１リセット３１に進み、繰返し動作を行う。
これに対して、繰返し数Ｃの判断工程６１において指定回数Ｃに達したと判断されたときには、成形機自動運転停止６２によって自動で成形機の全自動運転が停止するように構成する。

これによって組立工程５２が想定外の原因で長時間停止した場合、（繰返し数Ｃ×停止時間Ｔ）時間経過後は、成形機を自動で全自動運転を停止６２させることができ、必要以上長時間組立工程５２が停止したときオペレーターの手動停止作業も不要になる。

［実施例３］
実施例３では、無駄な不良品排出数を低減できるようにした構成例について説明する。
図４に本実施例の構成例による全自動運転システムを説明するためのフローチャート図を示す。
本実施例では、外部信号Ａ入力の判断工程１４に外部信号Ａが入力され、成形機自動動作一時停止２５の後、停止時間Ｔ分の判断工程２７がＴ分未満のときに、外部信号Ｂ入力の判断工程２８が入力された場合、外部信号Ｂの入力判断工程２２の後の工程が、実施例１と異なっている。すなわち、本実施例では外部信号Ｂの入力判断工程２２の後の工程において、指定数Ｎ２のカウント３６に代えて、成形した時の樹脂充填圧力や金型内圧力、もしくはクッション量等の成形条件のロギングデータが、良品条件基準値判断工程７１によって予め設定した良品条件基準値７０の規格外であれば取出し機４１によって不良品排出３８を行い、良品条件基準値の規格内であれば取出し機４１によって成形品をストッカ４２に収納するように構成する。
これによって、成形機自動動作一時停止２５の後成形機が自動で動作しても、成形開始直後の不良品排出Ｎ２を事前に設定する必要が無く、不良品排出Ｎ２個以前に良品条件基準値７０以内であれば良品として動作させることができるため、無駄な不良品排出３８数を低減することができる。

［実施例４］
実施例４では、停止時間Ｔの間に射出装置内の溶融樹脂が多少熱劣化しても連続成形できるようにした構成例について説明する。
図５に本実施例の構成例による全自動運転システムを説明するためのフローチャート図を示す。
本実施例では、通常全自動運転中に外部信号Ａが入力されたかの判断工程１４に外部信号Ａが入力されると、成形機自動動作一時停止２５から停止時間Ｔカウント２６によりカウントされ、停止時間Ｔ分の判断工程２７で停止時間Ｔに達したか否かが判断される。ここで停止時間Ｔに達したとの判断を経て、成形を繰返し指定個数Ｎ１個の判断工程３０で指定個数に達していないと判断されたとき、射出・保圧・冷却条件変更８１により、射出装置内の溶融樹脂が多少熱劣化しても連続運転可能な成形条件に自動変更され、指定個数Ｎ１の判断工程３０がＮ１個になるまで成形が繰り返される。
また、成形機の自動動作一時停止２５の状態において、停止時間Ｔ分以内の判断工程２７がＴ分未満のとき、外部信号Ｂ入力の判断工程２８でＢ信号を入力確認後、指定数Ｎ２リセットで指定数Ｎ２をリセットすると共に、射出・保圧・冷却条件変更工程８０で条件変更することによって、通常成形動作になるように構成する。

これによって成形機自動動作一時運転停止２５から停止時間Ｔ２６に達した後、自動で成形開始する条件を自動で変更８１するため、停止時間Ｔ２６の間に射出装置内の溶融樹脂が、多少熱劣化しても連続成形可能にできるので指定数Ｎ１個成形するときに不具合が発生しない条件で成形できる。
また、停止時間Ｔ分以内の判断工程２７がＴ分未満のときには、射出・保圧・冷却条件通常条件に変更工程８０により、通常成形動作に自動変更することができるが、この条件変更に関しては、外部信号Ｂが入力された後、指定数Ｎ２個３６成形する時もしくは良品条件基準値７０まで成形する時の成形条件を自動変更するように構成しても良い。

本発明の実施例１における全自動運転システムを説明するためのフローチャート図。 本発明の実施例１における装置構成を説明するためのブロック図。 本発明の実施例２における全自動運転システムを説明するためのフローチャート図。 本発明の実施例３における全自動運転システムを説明するためのフローチャート図。 本発明の実施例４における全自動運転システムを説明するためのフローチャート図。 従来例における全自動運転システムを説明するためのフローチャート図。

符号の説明

１：全自動システム
１２：型閉工程
１３：低圧型締工程
１５：高圧型締工程
１６：射出遅延工程
１７：射出・保圧工程
１８：冷却工程
１９：型開工程
２０：エジェクタ
２６：停止時間Ｔカウント
３２：指定数Ｎ１カウント
３６：指定数Ｎ２カウント
４８：カウンタＡ（外部信号Ａ）
４９：カウンタＢ（外部信号Ｂ）
６０：繰返し数Ｃカウント

Claims (7)

1. 射出成形機の全自動運転中に外部信号Ａが入力されると前記全自動運転が一時停止される手段と、該全自動運転が一時停止中に外部信号Ｂが入力されると前記全自動運転が再始動される手段を有する全自動運転システムにおいて、
   前記外部信号Ａの入力による全自動運転の一時停止の開始から予め指定した時間Ｔの経過を判断する経過時間判断手段と、
   前記経過時間判断手段によって時間Ｔが経過したと判断される前に前記外部信号Ｂが入力されたときに、
   前記全自動運転の再始動により成形される成形品の個数が、指定された個数に達するまで該成形品を不良品として排出可能とし、前記全自動運転を継続できるようにした第１の全自動運転継続手段と、
   前記外部信号Ａの入力による全自動運転の一時停止後、前記経過時間判断手段によって時間Ｔが経過したと判断されたときに、
   前記全自動運転が再始動されることによって成形される成形品の個数が、指定された個数に達するまで該成形品を不良品として排出する一方、該指定された個数に達した際には該成形品を不良品として排出した後、再び前記全自動運転の一時停止の開始状態に戻ることを繰り返し可能とし、前記全自動運転を継続できるようにした第２の全自動運転継続手段と、
   を有することを特徴とする全自動運転システム。
2. 前記外部信号Ａを、ストッカに収納される成形品が満杯状態となったときに、前記射出成形機を一時停止させるための信号として出力させる信号出力手段と、
   前記外部信号Ｂを、ストッカに成形品が収納可能な所定の指定数となったときに、前記全自動運転を再始動させるための信号として出力させる信号出力手段と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の全自動運転システム。
3. 前記予め指定した時間Ｔが、射出成形機内の溶融樹脂が熱劣化に要する時間未満として設定可能に構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の全自動運転システム。
4. 前記全自動運転が一時停止される手段が、金型を閉じ低圧型締め後に、高圧型締工程の前で前記全自動運転を一時停止する手段であることを特徴とする請求項１〜３に記載の射出成形機の全自動運転システム。
5. 前記第１の全自動運転継続手段が、前記全自動運転の再始動により成形される成形品の個数を指定する第１の個数指定手段を備え、
   該第１の個数指定手段によって指定された個数未満のときには前記成形品を不良品として排出し、該指定された個数に達したときには前記成形品を良品として前記全自動運転による成形を繰り返すように構成され、
   前記第２の全自動運転継続手段が、前記全自動運転が再始動されることによって成形される成形品の個数を指定する第２の個数指定手段を備え、
   該第２の個数指定手段によって指定された個数未満のときには前記成形品を不良品として排出し、前記全自動運転を繰り返し行う一方、
   該指定された個数に達したときには前記成形品を不良品として排出した後に再び全自動運転の一時停止の開始状態に戻り、これらの動作が繰り返されることによって前記全自動運転が継続できるように構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の全自動運転システム。
6. 前記経過時間判断手段によって時間Ｔが経過したと判断された回数をカウントする手段を備え、該手段によるカウント数が所定回数以上となったとき、自動的に成形機の全自動運転を停止するように構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の全自動運転システム。
7. 前記全自動運転の再始動により成形される成形品の個数を指定する第１の個数指定手段に代えて、良品条件基準値判断手段を備え、該良品条件基準値判断手段によって定められた条件基準値と一致しないときに前記成形品を不良品として排出し、該定められた条件基準値と一致したときに全自動運転によって成形を繰り返すように構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の全自動運転システム。

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