JP4623687B2

JP4623687B2 - Mold monitoring apparatus and mold monitoring method

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Publication number: JP4623687B2
Application number: JP2001126468A
Authority: JP
Inventors: 逸雄柴田; 正志小林; 亮篠崎; 政彦井上; 吉秋仲西
Original assignee: 株式会社十王
Priority date: 2001-04-24
Filing date: 2001-04-24
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2021-04-24
Also published as: JP2002321266A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂や金属の成形機において、金型内に成形品が残った場合にこれを検出し、成形品が残ったままで型締めが行われるのを防止することができるようにした金型監視装置及び金型監視方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来は、例えば、特公昭６０−５０５７３号公報に記載されているように、射出成型機等の成形機から金型監視装置のタイミング処理に必要な複数の信号線が金型監視装置に接続されて、前記複数の信号線によりタイミング信号が金型監視装置に取り込まれ、そのタイミング信号により金型監視装置が金型の監視を行い、この監視結果に基づき射出成型機に指令信号が出力されていた。
【０００３】
これを図９に示すタイミングチャートに従って射出成型機の工程に沿って説明する。まず、射出成型機の可動型、固定型が閉じた状態で樹脂が型内に射出され、射出が完了すると型開き信号ａにより、可動型が移動し型開きｂが行われる。ここで可動型が解放位置まで達したとき、型開き完了信号ｃが金型監視装置に出力され、金型監視装置は１次監視ｄを行い固定型に成型品が全て残っているか監視を行うために、金型監視装置のカメラから可動型の映像信号が取り込まれる。
【０００４】
次に、前記映像信号を輝度情報に変換し、この変換された輝度情報と基準となる輝度情報を比較し、比較結果に問題がなければ金型監視装置より、可動型に付着している成型品を落とすための突き出し指令信号ｅが射出成型機に出力される。前記突き出し指令信号を受けた射出成型機は、可動型に設けられている成型品を可動型から剥離するための突き出しピンを１回あるいは複数回作動させ、成型品を可動型から突き落とす。
【０００５】
前記突き出し動作が完了すると、射出成型機から金型監視装置に突き出し完了信号ｇが出力され、前記突き出し完了信号を受けた金型監視装置は可動型の２次監視ｈを行い、可動型に成型品が残っているか否かの監視を行う。このために、１次監視と同様に可動型の映像信号を取り込み、これを輝度情報に変換し基準値と比較する。比較結果に問題がなければ、金型監視装置より射出成型機に型閉じ指令信号ｊが出力され、射出成型機は可動型を移動し型閉じを開始する。これが従来行われていた射出成型機と金型監視装置の１工程の動作である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の場合は射出成型機からの監視タイミング信号を受けてから監視装置が監視を開始し、比較判定を行いその結果によって射出成型機を次の動作に進めるために、射出成型機は金型監視装置と動作を同期させる必要がある。そのため、金型監視装置の映像信号取り込み、輝度情報に変換、比較判定という処理時間が加わるため、射出成型機の動作が遅れるという問題点があった。
特に射出成型機では、成型品のコストダウンという観点から、短時間で多くの成型品作成が望まれている。また、射出成型機と金型監視装置間には信号制御の信号線が複数あるために、現地据え付け時に工数がかかると同時に専門技術を必要とする等の問題があった。
また、金型監視のための設定を可能な限り自動化し、かつ、信頼性の高い金型監視を行うことのできる金型監視装置が望まれている。
【０００７】
本発明は上記の問題点に着目してなされたもので、タイミング処理のための時間を短縮し、タイミング処理のための信号線を削減するとともに、前記信号線の代わりに金型監視装置の監視タイミングを金型監視装置内で処理し、かつ、金型監視のための設定を自動化することが可能な信頼性の高い金型監視装置及び金型監視方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、可動金型と固定金型とキャビティとを有し、前記可動金型と前記固定金型とを型締めした状態で前記キャビティに溶融材料を充填して成形品を成形する射出成形機の金型に設けられ、少なくとも前記金型の開放時に前記成形品が前記金型から排出されたかどうかを監視する金型監視装置において、所定位置に位置決めして固定したカメラと、このカメラが撮影した撮影画像を分析し、撮影画像の変化から前記金型が型開方向に移動中なのか型閉方向に移動中なのかを判断する画像分析手段と、型閉中の金型の移動経路上に設定した検査位置と、この検査位置近傍における撮影画像を記憶する記憶手段と、型閉中の前記検査位置近傍における撮影画像を、前記記憶手段に記憶された１ショット又は複数ショット前の同一位置近傍の撮影画像と比較し、この比較結果が不一致のときに、金型を停止させる判断を行う比較判断手段とを有する構成としてある。
【０００９】
この構成によれば、撮影画像中の輝度や特定部位の形状の変化などによって、金型の移動速度及び移動方向の自動判断が可能である。したがって、所定の検査位置で撮影画像を取り込み、この撮影画像を一つ前又は複数前の前ショットの同一位置近傍の撮影画像と比較することで、型閉時において成形品が確実に金型から排出されているかどうかを判断することが可能である。
すなわち、一ショット前又は複数ショット前の同一位置における撮影画像をモデル画像としているので、モデル画像を手入力等で設定する必要がなく、金型監視のための設定を自動化することが可能である。
また、射出成形機等と金型監視装置との間の信号やりとりも、異常と判断した場合の停止信号だけでよいので、信号線を大幅に削減することができ、ほぼ完全に監視のタイミングを金型監視装置内で処理することが可能になる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記記憶手段が、型開中の金型の移動経路上に設定した検査位置と、この検査位置近傍における撮影画像を記憶し、前記比較判断手段が、型開中の前記検査位置近傍における撮影画像を、前記記憶手段に記憶された前ショットの同一位置近傍の撮影画像と比較し、この比較結果が不一致のときに、成形品が不良であると判断するように構成してある。
この構成によれば、型閉時だけでなく、型開時にも検査を行うことが可能になり、成形された成形品が良品であるか不良品であるかの判断も行えるようになる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、同一ショット内において型開中の撮影画像と型閉中の撮影画像を対応する検査位置で比較し、両撮影画像の一致，不一致に基づいて正常又は異常を判断する比較判断手段を設けた構成としてある。このように構成すれば、前ショットと撮影画像との比較によって成形品が確実に排出されたかどうかの判断に加えて、型開時の撮影画像と型閉時の撮影画像とを比較して成形品の排出を確認することができ、より信頼性の高い監視装置を得ることができる。この場合、前記比較判断手段が異常と判断したときには、金型を停止させてその旨を報知するようにするとよい。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、前記画像分析手段は、型開方向又は型閉方向に移動中の金型を所定時間ごとに撮影し、一の撮影画像を一つ前の他の撮影画像と比較して撮影画像の変化量を求め、この撮影画像の変化量を一つ前の撮影画像の変化量と比較して、前記変化量の推移が大きく変化したときに、金型の移動速度が高速から低速又は低速から高速に切り替わったと判断するように構成してある。また、請求項５に記載の発明は、前記推移を撮影画像の変化量の差によって判断し、かつ、その差の正負によって、前記金型の移動方向が型開方向であるか型閉方向であるかを判断するように構成してある。このように構成することで、成形機とは無関係に、金型監視装置が金型の移動方向及び金型の移動速度の変化を自動判断することができるようになる。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、前記カメラは、前記金型が移動する過程で金型部分と金型周囲の空間部分とを撮影するものであり、前記撮影画像の変化量が、前記金型及び金型周囲の空間に照射された照明光を前記金型が反射する高輝度の部分と前記空間に拡散する低輝度の部分との割合の変化量又は撮影画像内における金型の形状の変化量である構成としてある。通常、カメラで被撮影物を撮影する場合には照明を用いる。被撮影物である金型には照明光が反射して明るく撮影され、これ以外の部分は暗く撮影される。そこで、撮影画像内の輝度分布（明暗の分布）の割合を求め、この割合がどのように推移するかによって、金型がカメラから遠ざかっているのか、近づいているのかを判断することが容易になる。また、その推移の度合、すなわち、輝度の変化量の大小によって、金型の移動速度を求めることができる。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、前記撮影画像の検査位置の設定を、前記金型の移動速度の低速領域内で設定した構成としてある。撮影画像は、金型の移動速度が低速であるほど鮮明である。そこで、低速域で検査を行うようにすることで、より正確な検査を行うことが可能になる。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、前記金型の移動中に、前記撮影画像内で撮影画像データが安定して得られる部分をマーカーとして前記記憶手段に登録し、当該マーカーの前記撮影画像内における位置に基づいて前記検査位置を決定するように構成してある。金型の位置、例えば、所定位置に設定された原点からの距離は、撮影画像内の任意点（マーカー）の位置に基づいて求めることができる。この位置を正確に求めるには、前記任意点の位置の変化が、金型の移動にともなって可能な限り大きく変化することが好ましい。そこで、撮影画像内の線や点、所定の形状や輝度の変化の度合を分析し、その中で最も大きく変化するものをマーカーとすることで、金型の位置を正確に判断することが可能になる。また、マーカーの自動選択及び検査位置の決定も可能になる。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、前記比較判断手段は、型開時又は型閉時における前記撮影画像の比較を複数の検査位置について行い、当該複数の検査位置において二以上の検査結果が連続して同一であった場合に、正常又は異常と判断するように構成してある。このように、複数回確認のための処理を繰り返すことで、誤判断による成形機の稼動停止を可能な限り回避することができる。
【００１７】
本発明の目的は、可動金型と固定金型とキャビティとを有し、前記可動金型と前記固定金型とを型締めした状態で前記キャビティに溶融材料を充填して成形品を成形する射出成形機の金型に設けられ、少なくとも、前記金型の開放時に前記成形品が前記金型から排出されたかどうかを監視する金型監視方法において、所定位置に固定したカメラで、型開中又は型閉中の金型を撮影する工程と、前記カメラが撮影した撮影画像を順次比較し、撮影画像の変化から前記金型が型開方向に移動中なのか型閉方向に移動中なのかを判断する工程と、型開中及び型閉中の金型の移動経路上に検査位置を設定する工程と、型開中の前記検査位置近傍における撮影画像を、前ショットの同一位置近傍の撮影画像と比較するとともに、型閉中の前記検査位置近傍における撮影画像を前ショットの同一位置近傍の撮影画像と比較する工程と、この比較結果が一致するときに、正常と判断する工程とを有する金型監視方法によっても達成が可能である。
【００１８】
この方法によれば、一ショット前又は複数ショット前の撮影画像をモデル画像として型開時及び型閉時の双方で画像比較を行いながら正常又は異常を判断するので、検査判断の基礎となるモデル画像を予め撮影してメモリに登録する必要がなくなり、検査のための作業を簡素化することが可能になる。また、モデル画像を作成する作業を省くことができるので、成形機等の稼働率を低下させることもない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の金型監視の好適な実施形態を、図面に従って詳細に説明する。
図１は、本発明の金型監視装置の一実施形態にかかり、カメラで可動金型のキャビティが形成された面を撮影する様子を示す平面図、図２は、カメラと、このカメラによって撮影される可動金型のキャビティが形成された面を示す斜視図である。
【００２０】
図１に示すように、射出成形機１の金型は、固定金型２と可動金型３とを有している。可動金型３は、タイバー４に案内されながら進退移動し、固定金型２に対して型締め、型開きが行われる。固定金型２と可動金型３の間に形成されたキャビティには、型締め状態で、固定金型２に設けられたノズル５から溶融した材料が充填される。
キャビティ内に充填された材料が固化・冷却してから、可動金型３がタイバー４に沿って型開き方向に移動する。可動金型３が後方（図１において左方）に移動して突出し部７に当接すると、可動金型３に設けられた突出しピン８が突出部７によって前進して、成形品を可動金型３から突き出す。この成形品の突き出し後に、可動金型３が前方（図１の右方）に移動して型締めが行われる。
【００２１】
図２に示すように、この実施形態の金型は６個取りであり、可動金型３の内面には成形される６個の成形品１３〜１８に応じて、６個のコア部が形成されている。可動金型３の内面を撮影するカメラ９は、可動金型３が移動する移動経路の近傍に位置決めして固定されている。カメラ９は、可動金型３の移動中に、少なくともこれら６個のコア部及び成形品１３〜１８の全てが撮影画面内に収まるように、位置決めして固定するのが好ましい。また、可動金型３の撮影画像を明瞭にするために、ランプ等の照明装置を並設するのが好ましい。
【００２２】
さらに、カメラ９は、撮影した画像のデータを二値データで出力することのできるＣＣＤ形又はＭＯＳ形の撮像素子を有するカメラである。カメラ９は、カラー又はモノクロのいずれであってもよいが、モノクロの方が画像処理速度が速いという点で有利である。
また、ＣＣＤ形又はＭＯＳ形の撮像素子を使用するカメラに限らず、撮影した画像をアナログ信号で出力するカメラを用いることも可能である。この場合は、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を介在させるとよい。
【００２３】
図３は、本発明の金型監視装置のブロック図である。
金型監視装置は、型開時に成形品が正常に成形されているかどうか、及び、型閉時に成形品が確実に金型から排出されているかどうかの検査を行う際の基準となるモデル画像等を作成するモデル画像作成部Ｉと、実際に検査を行う検査部ＩＩとを有している。
カメラ９によって撮影された画像は、モデル画像作成部Ｉの第一の画像処理部３０ａ及び検査部ＩＩの第二の画像処理部３０ｂに入力される。
【００２４】
［モデル画像作成部Ｉ］
モデル画像作成部Ｉは、第一の画像処理部３０ａ、作業用メモリ３１、画像分析部３２、一次側メモリ３３及び二次側メモリ３４等で構成される。
第一の画像処理部３０ａは、例えば、予め設定された時間間隔で抽出した撮影画像を、作業用メモリ３１に入力するとともに、撮影画像の輝度分布や画像内に含まれる形状等を分析する画像分析部３２に入力する。作業用メモリ３１には、所定時間ごとに入力された撮影画像が、順次に蓄積されることになる。
画像分析部３２では、ある時間Ｔｎ（ｎ＝１，２，３・・・）で取り込まれた撮影画像を、作業用メモリ３１内の一つ前、つまり時間Ｔｎ−１の撮影画像と比較してその変化量を割り出す。比較する内容としては、例えば、撮影画像内の輝度、形状等が挙げられる。
【００２５】
これを図５を参照しながら説明する。
図５は、可動金型３の位置と、カメラ９によって撮影された撮影画像との関係を示す図で、図５（ａ）は可動金型３の位置を示し、図５（ｂ）は撮影画像を示している。図５（ａ）中の▲１▼〜▲５▼で示す位置は、（ｂ）の▲１▼〜▲５▼の撮影画像に対応している。また、図５（ｂ）中、符号９１〜９５で示す枠内の範囲が、カメラ９で撮影された位置▲１▼〜▲５▼における撮影画像である。
図５で示す金型３は、▲１▼〜▲２▼で示す範囲内で高速で移動し、▲２▼〜▲５▼で示す範囲内で低速で移動するものとする。
【００２６】
可動金型３が高速で型開方向に移動している場合には、可動金型３がカメラ９から急速に遠ざかるため、撮影画像内における可動金型３の大きさが急速に小さくなる。カメラ９には、通常、撮影のために照明が設けられているため、この照明光を反射する可動金型３の部分が撮影画像９１〜９５内で明るく、可動金型３の周囲の空間部分は暗くなって現れる。したがって、撮影画像９１〜９５内の明暗の度合いを分析することで、各位置(1)〜(5)の撮影画像９１〜９５内の輝度分布を分析することが可能である。そして、各位置(1)〜(5)の輝度分布に基づいて、位置(1)と(2)、位置(2)と(3)、位置(3)と(4)、位置(4)と(5)における輝度変化の大きさを求めることができる。これを輝度変化量Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４とする。
【００２７】
可動金型３が高速で移動しているときには、輝度変化量は大きく、可動金型３が低速移動に移行すると、輝度変化量は小さくなる。図５では、輝度変化量の推移を、変化量の差δ１，δ２，δ３（型開時には、δ１＝Ｃ１−Ｃ２、δ２＝Ｃ２−Ｃ３，δ３＝Ｃ３−Ｃ４、型閉時にはδ１＝Ｃ２−Ｃ１、δ２＝Ｃ３−Ｃ２，δ３＝Ｃ４−Ｃ３）で示している。
画像分析部３２は、輝度変化量の差が最も大きいδ１の部分、つまり位置▲２▼で可動金型３が高速から低速に変化したと判断することができる。さらに、輝度変化量の差δ１，δ２，δ３の正負から、可動金型３が型開方向に移動しているのか、型閉方向に移動しているのかを判断することができる。
【００２８】
次いで、画像分析部３２は、低速領域の▲２▼〜▲５▼の撮影画像内で、形状の変化量又は撮影画像内における位置の変化量が顕著な部分を探索する。例えば、画像分析部３２は、形状として撮影画像９２〜９５内の水平方向の横線に着目し、その変化量が最も大きい可動金型３の上縁３ａを選択する。画像分析部３２は、ピン１９，２０の位置に着目し、撮影画像内の原点からの距離（原点に対する位置関係）が顕著に変化するピン１９を選択することもできる。
そして、このようにして選択した形状や位置の変化量が顕著な部分、上記の例に従えば、可動金型３の上縁３ａの形状又はピン１９の位置を、各位置▲２▼〜▲５▼ごとにマーカーとして決定する。このマーカーは、検査を行う際に基準となる位置である検査位置を決定する際に用いられる。
【００２９】
画像分析部３２は、型開中における低速領域の位置▲２▼〜▲５▼の撮影画像９２〜９５を、モデル画像として一次側メモリ３３に記憶させるとともに、位置▲２▼〜▲５▼において選択されたマーカーを一次側メモリ３３に記憶させる。
同様に、型閉中における低速領域の位置▲２▼〜▲５▼の撮影画像９２〜９５を、モデル画像として二次側メモリ３４に記憶させるとともに、位置▲２▼〜▲５▼において選択されたマーカーを二次側メモリ３４に記憶させる。
【００３０】
図４に示すように、一次側メモリ３３及び二次側メモリ３４のメモリ領域は、一つ前のショット（成形品を成形するための一連の動作を「ショット」と記載する）で作成されたモデル画像を記憶する領域３３ａ（３４ａ）と、今回のショットで作成されたモデル画像を記憶する領域３３ｂ（３４ｂ）とを有している。今回のショット（以下、今回ショットという）の検査においては、前回のショット（以下、前回ショットという）で作成されたモデル画像、つまり、領域３３ａ（３４ａ）に記憶されているモデル画像が利用され、今回ショットで作成されたモデル画像は、次回のショット（以下、次回ショットという）の検査で利用されることになる。
なお、マーカーについては、成形機稼働開始直後に行う点検用のショットにおいて選択したものを、次回ショット以降そのまま用いるものとしてもよい。
【００３１】
［検査部ＩＩ］
検査部ＩＩは、第二の画像処理部３０ｂと、読み出し部３５と、比較判断部３６とを有している。
読み出し部３５は、一次側メモリ３３又は二次側メモリ３４から検査位置▲２▼〜▲５▼の撮影画像（モデル画像）を読み出し、比較・判断部３６に送る。
第二の画像処理部３０ｂは、一次側メモリ３３又は二次側メモリ３４に記憶された検査位置▲２▼〜▲５▼ごとのマーカーと、カメラ９が撮影した撮影画像の該当部分の形状又は位置とを比較し、両者が一致したときに、可動金型３が検査位置▲２▼〜▲５▼に達したと判断する。そして、そのときの撮影画像を比較・判断部３６に送る。
【００３２】
比較・判断部３６では、カメラ９が撮影している可動金型３が型開方向に移動しているときには、一次側メモリ３３のモデル画像と、第二の画像処理部３０ｂから送られてきた撮影画像とを比較する。また、可動金型３が型閉方向に移動しているときには、二次側メモリ３４のモデル画像と第二の画像処理部３０ｂから送られてきた撮影画像とを比較する。その結果、両者が一致する場合に、成形品の成形状態及び成形品の排出が正常に行われたと判断する。
また、一致しない場合は、成形品の成形が異常である、又は、成形品が排出されていないと判断する。型開中の検査において異常と判断された場合は、そのまま型開動作を継続させて、可動金型３から取り出された成形品を不良品として処理する。型閉中の検査において異常と判断された場合は、ただちに型閉動作を停止させる。
【００３３】
なお、誤判断による可動金型３の停止及び良品を不良品として処理することが無いように、比較判断作業を複数回行うようにするとよい。例えば、連続する二以上の検査位置、例えば、連続する検査位置▲３▼と▲４▼の双方で異常と判断された場合にのみ、成形品を不良品として処理したり、可動金型３の移動を停止させる指令を出力するように構成することも可能である。
また、この実施形態では、説明の便宜のため、検査位置の数は▲２▼〜▲５▼の四箇所であるとして説明したが、この数は任意であり、四箇所以上としてもよいことはもちろんである。
【００３４】
［他の実施形態］
次に、本発明の他の実施形態を、図６を参照しながら説明する。
図６は、本発明の他の実施形態にかかる金型監視装置のブロック図である。
この他の実施形態では、型開時の検査位置▲２▼〜▲５▼の各々で作成されたモデル画像と、この検査位置▲２▼〜▲５▼に対応する型閉時の可動金型３の位置における撮影画像とを比較するようにしている。
図６に示すように、この実施形態の金型監視装置は、一次側メモリ３３に記憶された今回ショットの型開時の検査位置に基づいて、型閉時における撮影画像を抽出する第三の画像処理部３０ｃを有している。また、一次側メモリ３３又は二次側メモリ３４から前回ショットで作成されたモデル画像を読み出す第一の読み出し部３５ａの他に、今回ショットで作成した型開時のモデル画像（図４の領域３３ｂに記憶されているモデル画像９２〜９５）を一次側メモリ３３から読み出す第二の読み出し部３５ｂを有している。
【００３５】
さらに、第一の読み出し部３５ａで読み出された前回ショットのモデル画像と今回ショットの撮影画像とを比較する第一の比較判断部３６ａの他に、第二の読み出し部３５ｂが読み出した型開時の今回ショットのモデル画像と、今回ショットの型閉時の撮影画像とを比較する第二の比較判断部３６ｂとを有している。
第二の比較判断部３６ｂにおける両画像の比較結果が一致するときには、成形品が排出されていない、すなわち異常と判断して型閉動作を停止させる指令を出力する。
【００３６】
このように、同一ショット内の型開時の撮影画像と型閉時の撮影画像とを比較し、異常と判断したときにはただちに型閉動作を停止させることで、検査の信頼性をさらに高めることができる。
なお、この実施形態でも、同一ショット内の型開時の撮影画像と型閉時の撮影画像との比較を複数の検査位置にて行い、一致の判断が二回以上連続して行われたときに、異常と判断して可動金型３を停止させるようにすることも可能である。
このようにすることで、誤判断による稼働停止を回避することができる。
【００３７】
［金型監視方法］
次に、本発明の金型監視方法を、図７のフローチャートを参照しながら説明する。
なお、以下の説明においては、図３〜図５で示した金型監視装置を適宜参照するものとする。
型開動作開始とともに、監視作業がスタートする（ステップＳ１０）。カメラ９は常時金型を撮影している（ステップＳ１１）。図示しないタイマ等が時間をカウントし（ステップＳ１２）、この時間がタイムアップしたときに（ステップＳ１３）、第一の画像処理部３０ａが当該タイムアップ時の画像を撮影画像として作業用メモリ３１に記憶させる。
【００３８】
画像分析部３２が、タイムアップ時の最新の撮影画像と、作業用メモリ３１に記憶された一つ前のタイムアップ時の撮影画像とを比較し、その輝度変化量（Ｃｎ）を演算によって求める（ステップＳ１５）。
次いで、画像分析部３２は、輝度変化量の差δｎを求める。この輝度変化量の差δｎステップＳ１５で得られた輝度変化量Ｃｎから、一つ前の輝度変化量Ｃｎ−１を差し引くことによって求めることができる。
そして、この輝度変化量の差δに基づいて、可動金型３が高速で移動しているのか、低速で移動しているのかを判断することができる。また、輝度変化量δの符号が正か負かに基づいて、移動方向が型開方向か型閉方向かを判断することが可能である（ステップＳ１７，Ｓ１８）。
【００３９】
図７に示すフローチャートは型開時のものであるから、移動方向が型閉方向であると判断した場合には、型閉時のフローを実行する（ステップＳ１７）。
なお、型閉時のものについては、図７で示す型開時のものと基本的に変わりがないので、ここでは図示及び詳しい説明は省略する。ステップＳ１７で、可動金型３の移動方向が型開方向である判断したときに、ステップＳ１８以下の処理を実行する。
次に、可動金型３の移動速度が低速であることを条件に（ステップＳ１８）、画像分析部３２は撮影画像の中から形状変化の顕著な部分を探索する（ステップＳ１９）。そして、該当部分が見つかったときに（ステップＳ２０）、当該部分をマーカーとして登録し（ステップＳ２１）、当該マーカーに基づいて検査位置（図５（ｂ）の位置▲２▼〜▲５▼に相当する）を決定する（ステップＳ２２）。
【００４０】
さらに、各検査位置と撮影画像とを対応させて、図４に示すように一次側メモリ３３に記憶させる。このようにして記憶された撮影画像が、次回ショットで検査の基礎とされるモデル画像である（ステップＳ２５）。
該当部分が発見されなかったときは（ステップＳ２０）、アラーム等で作業者に報知し（ステップＳ２３）、検査位置の手動での入力を促す（ステップＳ２４）。このようにして設定された検査位置も、対応する撮影画像とともに一次側メモリ３３に記憶される。
【００４１】
第二の画像処理部３０ｂは、前回ショットで作成されて一次側メモリ３３に記憶されている検査位置を読み出し、この検査位置に可動金型３が達したと判断したときに（ステップＳ２６）、当該検査位置の撮影画像を比較判断部３６に送る。
一方、読み出し部３５が一次側メモリ３３から前回ショットで作成された型開時のモデル画像を読み出し（ステップＳ２７）、比較判断部３６に送る。比較判断部３６では、第二の画像処理部３０ｂから送られてきた撮影画像と、読み出し部３５が読み出したモデル画像とを比較し（ステップＳ２８）、両画像が一致するかどうかを判断する（ステップＳ２９）。
【００４２】
比較判断部３６は、対応する検査位置の各々について順番に撮影画像とモデル画像とを比較する。撮影画像とモデル画像の一致判断が二回連続して行われれば（ステップＳ３０）、正常と判定して成形作業を継続させる（ステップＳ３２）。撮影画像とモデル画像の不一致判断が二回連続して行われれば（ステップＳ３１）、異常と判断して（ステップＳ３３）、当該ショットで成形された成形品を不良品として処理する。
なお、型閉時において異常と判断されれば、その時点でただちに可動金型３を停止させ、作業者に異常を報知する。
以上で、一サイクル分の処理を完了する（ステップＳ４０）。
【００４３】
［金型監視方法の他の実施形態］
次に、金型監視方法の他の実施形態を、図８のフローチャートを参照しながら説明する。
この実施形態では、図７のフローチャートにしたがった処理の他に、図８のフローチャートにしたがった処理が付加的に行われる。つまり、同一ショット内における型開時と型閉時との対応する検査位置で、それぞれの撮影画像を比較し、両者が一致するときには成形品が可動金型３から排出されていないと判断して、可動金型３を停止させるようにしている。
なお、以下の説明においては、図６で示した金型監視装置のブロック図を適宜参照するものとする。
【００４４】
図７のフローチャートのステップＳ１７で、可動金型３の移動方向が型閉方向であると判断したときに、この実施形態の処理が開始される（ステップＳ５０）。
第二の画像処理部３０ｂが一次側メモリから今回ショットで決定した検査位置を読み出し（ステップＳ５１）、可動金型３が当該検査位置に到達したかどうかを判断して（ステップＳ５２）、当該検査位置に到達しているのであれば、そのときの撮影画像を第二の比較判断部３６ｂに送る（ステップＳ５３）。次いで、第二の読み出し部３５ｂが一次側メモリ３３から今回ショットの型開時に作成したモデル画像を読み出し（ステップＳ５４）、第二の比較判断部３６ｂに送る（ステップＳ５５）。
【００４５】
第二の比較判断部３６ｂが両画像を比較して（ステップＳ５６）、一致するかどうかを判断する（ステップＳ５７）。両画像が一致するば、成形品が可動金型３から排出されていない、すなわち異常と判断して（ステップＳ５９）、ただちに可動金型３を停止させる（ステップＳ６０）。
両画像が一致しなければ、正常と判断して以後の成形を継続させる（ステップＳ５８）。
以上で、処理を終了する（ステップＳ６１）。
この実施形態においても、両画像の一致判断が二回以上連続して行われたときに、異常と判断して可動金型３を停止させるようにすることも可能である。
【００４６】
本発明の好適な実施形態を説明してきたが、本発明は上記の実施形態により何ら限定されるものではない。
例えば、上記の実施形態の説明及び図３，図６では、説明の便宜上からメモリ、画像処理部、読み出し部、比較判断部が複数あるものとしているが、これらは共通のメモリ、画像処理部、読み出し部、比較判断部等であってもよく、また、一つの処理装置にこれらの機能を含ませるものとしてもよい。
【００４７】
また、型開時及び型閉時の双方について金型監視のための検査を行うものとして説明したが、成形品の排出が確実に行われているかどうかを監視すればよいだけの場合には、型閉時だけについて上記の処理を行うように構成すればよい。
さらに、上記の説明では、一ショット前のモデル画像と今回ショットの撮影画像とを比較するようにしているが、複数ショット前のモデル画像を用いて比較を行うように構成することも可能である。
なお、上記の実施形態のように、一つ前のショットに基づいてモデル画像を作成することで、適確な判定をするために環境変化へ順応することができる、という利点がある。
また、撮影画像内で撮影画像データが安定して得られる部位として、輝度の変化量、形状の変化量又は位置の変化量が顕著な部分を例に挙げて説明したが、撮影画像データを安定して得られるものであればこれ以外であってもよい。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、金型監視装置を射出成形機や金型からほぼ完全に独立させることができる。すなわち、検査タイミングを金型監視装置が独自に判断するので、検査タイミング信号を射出成形機側から金型監視装置に送信するための信号線が不要になる。また、検査を行うためのモデル画像や、検査位置の設定を自動化することができ、検査のための設定作業がほとんど不要になる。
また、撮影された画像を比較することによって稼働状態の監視を行っているので、成形品の排出不良等だけでなく、鋳込み不良等の成形品の不良も監視することが可能である。
さらに、型開き方向及び型締め方向の双方で金型の監視を行うようにすることが可能で、このようにすることで、型締め時において可動金型から成形品が確実に除去されているかの監視だけでなく、型開き時において固定金型から可動金型への成形品の受け渡しが確実になされているかの監視も行うことも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の金型監視装置の一実施形態にかかり、カメラで可動金型のキャビティが形成された面を撮影する様子を示す平面図である。
【図２】カメラと、このカメラによって撮影される可動金型のキャビティが形成された面を示す斜視図である。
【図３】本発明の金型監視装置のブロック図である。
【図４】一次側メモリ及び二次側メモリのメモリ領域を説明する図である。
【図５】可動金型の位置と、カメラによって撮影された撮影画像との関係を示す図で、図５（ａ）は可動金型の位置を示し、図５（ｂ）は撮影画像を示している。
【図６】本発明の他の実施形態にかかる金型監視装置のブロック図である。
【図７】本発明の金型監視方法の一実施形態を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の金型監視方法の他の実施形態を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明の従来例にかかり、金型監視装置のタイミングチャートを説明する図である。
【符号の説明】
１射出成形機
２固定金型
３可動金型
４タイバー
５ノズル
７突き出し部
８突き出しピン
９カメラ
１３〜１８成形品
３０ａ第一の画像処理部
３０ｂ第二の画像処理部
３０ｃ第三の画像処理部
３１作業用メモリ
３２画像分析部
３３一次側メモリ
３４二次側メモリ
３５読み出し部
３６比較判断部
９１〜９５撮影画像[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a resin and metal molding machine that detects when a molded product remains in a mold and prevents the mold from being clamped while the molded product remains. The present invention relates to a mold monitoring apparatus and a mold monitoring method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, as described in Japanese Patent Publication No. 60-50573, a plurality of signal lines necessary for timing processing of a mold monitoring device are connected to the mold monitoring device from a molding machine such as an injection molding machine. The timing signal is taken into the mold monitoring device by the plurality of signal lines, the mold monitoring device monitors the mold by the timing signal, and the command signal is output to the injection molding machine based on the monitoring result. It was.
[0003]
This will be described along the steps of the injection molding machine according to the timing chart shown in FIG. First, the resin is injected into the mold with the movable mold and fixed mold of the injection molding machine closed, and when the injection is completed, the movable mold is moved by the mold opening signal a and the mold opening b is performed. Here, when the movable mold reaches the release position, a mold opening completion signal c is output to the mold monitoring apparatus, and the mold monitoring apparatus performs primary monitoring d and monitors whether all the molded products remain in the fixed mold. Therefore, a movable video signal is captured from the camera of the mold monitoring apparatus.
[0004]
Next, the video signal is converted into luminance information, the converted luminance information is compared with reference luminance information, and if there is no problem in the comparison result, the mold attached to the movable mold from the mold monitoring device. An ejection command signal e for dropping the product is output to the injection molding machine. Upon receiving the ejection command signal, the injection molding machine operates the ejection pin for separating the molded product provided in the movable mold from the movable mold once or a plurality of times, and pushes the molded product off the movable mold.
[0005]
When the ejection operation is completed, an ejection completion signal g is output from the injection molding machine to the mold monitoring device. Upon receiving the ejection completion signal, the mold monitoring device performs secondary monitoring h of the movable mold and molds into the movable mold. Monitor whether there are any remaining items. For this purpose, as in the primary monitoring, a movable video signal is captured, converted into luminance information, and compared with a reference value. If there is no problem in the comparison result, a mold closing command signal j is output from the mold monitoring device to the injection molding machine, and the injection molding machine moves the movable mold and starts the mold closing. This is a one-step operation of an injection molding machine and a mold monitoring apparatus that has been conventionally performed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional case, the injection molding machine is used to start the monitoring after receiving the monitoring timing signal from the injection molding machine, perform the comparison determination, and advance the injection molding machine to the next operation based on the result of the determination. It is necessary to synchronize the operation with the type monitoring device. For this reason, there is a problem in that the operation of the injection molding machine is delayed because the processing time of capturing the video signal of the mold monitoring apparatus, converting to luminance information, and comparison determination is added.
Particularly in an injection molding machine, many molded products are desired to be produced in a short time from the viewpoint of cost reduction of molded products. In addition, since there are a plurality of signal control signal lines between the injection molding machine and the mold monitoring device, there are problems such as requiring a lot of man-hours at the time of field installation and at the same time requiring specialized techniques.
There is also a demand for a mold monitoring apparatus that can automate settings for mold monitoring as much as possible and can perform highly reliable mold monitoring.
[0007]
The present invention has been made paying attention to the above-described problems, and shortens the time for timing processing, reduces the number of signal lines for timing processing, and monitors the mold monitoring device instead of the signal lines. An object of the present invention is to provide a highly reliable mold monitoring apparatus and mold monitoring method capable of processing timing in a mold monitoring apparatus and automating settings for mold monitoring.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 includes a movable mold, a fixed mold, and a cavity, and the movable mold and the fixed mold are clamped in the cavity. In a mold monitoring apparatus that is provided in a mold of an injection molding machine that molds a molded product by filling a molten material, and monitors whether or not the molded product is discharged from the mold at least when the mold is opened. A camera positioned and fixed at a position, and an image obtained by analyzing the photographed image photographed by the camera and determining whether the mold is moving in the mold opening direction or the mold closing direction from a change in the photographed image Analyzing means, storage position set on the moving path of the mold while the mold is closed, storage means for storing a photographed image near the inspection position, and photographed image near the inspection position when the mold is closed One show stored in the means Compared to preparative or more shots before the same position near the captured image, the comparison result when the mismatch is configured to have a comparative determination unit for performing a determination to stop the mold.
[0009]
According to this configuration, it is possible to automatically determine the moving speed and moving direction of the mold, depending on the brightness in the photographed image and the change in the shape of the specific part. Therefore, by capturing a photographed image at a predetermined inspection position and comparing this photographed image with a photographed image in the vicinity of the same position of one or more previous previous shots, the molded product can be reliably removed from the mold when the mold is closed. It is possible to determine whether it has been discharged.
That is, since a captured image at the same position before one shot or a plurality of shots is used as a model image, it is not necessary to set the model image manually or the like, and it is possible to automate the setting for mold monitoring. .
In addition, since the signal exchange between the injection molding machine and the mold monitoring device only needs to be a stop signal when it is determined to be abnormal, the signal lines can be greatly reduced, and the monitoring timing can be almost completely set. It is possible to process in the mold monitoring device.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, the storage means stores the inspection position set on the moving path of the mold during mold opening and a photographed image in the vicinity of the inspection position, and the comparison judgment means stores the mold opening. The photographed image in the vicinity of the inspection position is compared with the photographed image in the vicinity of the same position of the previous shot stored in the storage means, and when the comparison result is inconsistent, it is determined that the molded product is defective. It is configured.
According to this configuration, it is possible to inspect not only when the mold is closed but also when the mold is opened, and it is possible to determine whether the molded product is a good product or a defective product.
[0011]
The invention according to claim 3 compares a photographed image during mold opening and a photographed image during mold closing in the same shot at corresponding inspection positions, and determines normality or abnormality based on coincidence or mismatch between both photographed images. The comparison judging means is provided. With this configuration, in addition to determining whether the molded product has been reliably discharged by comparing the previous shot and the captured image, the molded image is compared by comparing the captured image when the mold is opened and the captured image when the mold is closed. Product discharge can be confirmed, and a more reliable monitoring device can be obtained. In this case, when the comparison determination unit determines that there is an abnormality, It is advisable to stop the mold and notify that fact.
[0012]
Claim 4 In the invention described in the above, the image analysis unit shoots the mold moving in the mold opening direction or the mold closing direction at predetermined time intervals, and compares one captured image with the other previous captured image. The amount of change in the photographed image is obtained, and the amount of change in this photographed image is compared with the amount of change in the previous photographed image. Or it is comprised so that it may judge that it switched from low speed to high speed. Claims 5 According to the invention described in the above, the transition is determined based on the difference in the amount of change in the photographed image, and whether the movement direction of the mold is the mold opening direction or the mold closing direction is determined based on the difference. It is constituted as follows. With this configuration, the mold monitoring device can automatically determine changes in the movement direction of the mold and the movement speed of the mold regardless of the molding machine.
[0013]
Claim 6 The invention described in The camera shoots a mold part and a space part around the mold as the mold moves, and a change amount of the photographed image is irradiated to the mold and the space around the mold. Change in the ratio between the high-intensity part where the mold reflects reflected illumination light and the low-intensity part which diffuses into the space Or in the captured image Mold in The configuration is a change in shape. Usually, illumination is used when photographing an object to be photographed with a camera. Illumination light is reflected on the mold, which is the object to be photographed, and brightly photographed, and other parts are photographed darkly. Therefore, it is easy to determine the ratio of the luminance distribution (brightness / darkness distribution) in the photographed image and determine whether the mold is moving away from the camera or how close it is depending on how this ratio changes. Become. Further, the moving speed of the mold can be obtained based on the degree of transition, that is, the amount of change in luminance.
[0014]
Claim 7 The invention described in 1 is configured such that the setting of the inspection position of the photographed image is set within a low speed region of the moving speed of the mold. The captured image is clearer as the moving speed of the mold is lower. Therefore, by performing the inspection in the low speed region, it becomes possible to perform a more accurate inspection.
[0015]
Claim 8 According to the invention described in the above, a portion in which the captured image data is stably obtained in the captured image is registered in the storage unit as a marker during the movement of the mold, and based on the position of the marker in the captured image The inspection position is determined. The position of the mold, for example, the distance from the origin set at a predetermined position can be obtained based on the position of an arbitrary point (marker) in the captured image. In order to accurately determine this position, it is preferable that the change in the position of the arbitrary point changes as much as possible as the mold moves. Therefore, it is possible to accurately determine the position of the mold by analyzing the lines and points in the captured image, the degree of change in the predetermined shape and brightness, and using the one that changes the most as a marker. become. It is also possible to automatically select a marker and determine the inspection position.
[0016]
Claim 9 In the invention described in the item (2), the comparison / determination unit compares the captured images at the time of mold opening or mold closing at a plurality of inspection positions, and two or more inspection results are continuously the same at the plurality of inspection positions. When there is, it is configured to be judged as normal or abnormal. Thus, by repeating the process for confirmation a plurality of times, it is possible to avoid as much as possible the stoppage of the molding machine due to erroneous determination.
[0017]
An object of the present invention is to have a movable mold, a fixed mold, and a cavity, and mold the molded product by filling the cavity with a molten material in a state where the movable mold and the fixed mold are clamped. In a mold monitoring method provided in a mold of an injection molding machine and monitoring whether or not the molded product is discharged from the mold when the mold is opened, the mold is being opened with a camera fixed at a predetermined position. Alternatively, the process of photographing the mold while the mold is closed and the photographed image photographed by the camera are sequentially compared, and whether the mold is moving in the mold opening direction or the mold closing direction from the change in the photographed image , A step of setting an inspection position on the moving path of the mold during mold opening and mold closing, and a photographed image in the vicinity of the inspection position during the mold opening are photographed in the vicinity of the same position of the previous shot. Compare with the image and close to the inspection position while the mold is closed And comparing the captured image of the neighborhood same position of the captured image before the shot in, when the comparison result is matched, it is possible to achieve by die monitoring method and a step of determining as normal.
[0018]
According to this method, a normal image or an abnormal image is determined while performing image comparison both when the mold is opened and when the mold is closed, using a captured image before one shot or a plurality of shots as a model image. There is no need to take an image in advance and register it in the memory, and the work for inspection can be simplified. Moreover, since the work of creating a model image can be omitted, the operating rate of the molding machine or the like is not reduced.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of mold monitoring according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view showing a state in which a surface of a movable mold cavity is formed by a camera according to an embodiment of the mold monitoring apparatus of the present invention. FIG. 2 is a photograph of the camera and the camera. It is a perspective view which shows the surface in which the cavity of the movable metal mold | die formed was formed.
[0020]
As shown in FIG. 1, the mold of the injection molding machine 1 has a fixed mold 2 and a movable mold 3. The movable mold 3 moves forward and backward while being guided by the tie bar 4, and the fixed mold 2 is clamped and opened. A cavity formed between the fixed mold 2 and the movable mold 3 is filled with a material melted from a nozzle 5 provided in the fixed mold 2 in a clamped state.
After the material filled in the cavity is solidified and cooled, the movable mold 3 moves along the tie bar 4 in the mold opening direction. When the movable mold 3 moves rearward (leftward in FIG. 1) and comes into contact with the protruding portion 7, the protruding pin 8 provided on the movable mold 3 advances by the protruding portion 7, and the molded product is moved to the movable mold. Protruding from mold 3. After the molded product is ejected, the movable mold 3 moves forward (to the right in FIG. 1), and clamping is performed.
[0021]
As shown in FIG. 2, the mold of this embodiment is six pieces, and six core parts are formed on the inner surface of the movable mold 3 according to the six molded products 13 to 18 to be molded. Has been. The camera 9 for photographing the inner surface of the movable mold 3 is positioned and fixed in the vicinity of the moving path along which the movable mold 3 moves. The camera 9 is preferably positioned and fixed during the movement of the movable mold 3 so that at least all of the six core parts and the molded products 13 to 18 are within the photographing screen. Further, in order to make the captured image of the movable mold 3 clear, it is preferable to arrange an illumination device such as a lamp in parallel.
[0022]
Furthermore, the camera 9 is a camera having a CCD-type or MOS-type image sensor that can output data of a photographed image as binary data. The camera 9 may be either color or monochrome, but monochrome is advantageous in that the image processing speed is faster.
In addition to a camera using a CCD type or MOS type image sensor, a camera that outputs a captured image as an analog signal may be used. In this case, an A / D converter that converts an analog signal into a digital signal may be interposed.
[0023]
FIG. 3 is a block diagram of the mold monitoring apparatus of the present invention.
The mold monitoring device is a model image that serves as a reference for checking whether the molded product is normally molded when the mold is opened and whether the molded product is reliably discharged from the mold when the mold is closed. Has a model image creation unit I and an inspection unit II that actually performs the inspection.
An image photographed by the camera 9 is input to the first image processing unit 30a of the model image creation unit I and the second image processing unit 30b of the inspection unit II.
[0024]
[Model image creation unit I]
The model image creation unit I includes a first image processing unit 30a, a working memory 31, an image analysis unit 32, a primary side memory 33, a secondary side memory 34, and the like.
The first image processing unit 30a inputs, for example, photographed images extracted at preset time intervals to the work memory 31, and analyzes the luminance distribution of the photographed image, the shape included in the image, and the like. Input to the analysis unit 32. In the work memory 31, captured images input every predetermined time are sequentially stored.
The image analysis unit 32 compares the captured image captured at a certain time Tn (n = 1, 2, 3,...) With the previous captured image in the working memory 31, that is, the captured image at time Tn−1. To determine the amount of change. Examples of the content to be compared include the luminance and shape in the captured image.
[0025]
This will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between the position of the movable mold 3 and the captured image captured by the camera 9. FIG. 5 (a) illustrates the position of the movable mold 3, and FIG. An image is shown. The positions indicated by {circle around (1)} to {circle around (5)} in FIG. 5A correspond to the photographed images of {circle around (1)} to {circle around (5)} in FIG. Further, in FIG. 5B, the range within the frame indicated by reference numerals 91 to 95 is a photographed image at the positions {circle around (1)} to {circle around (5)} photographed by the camera 9.
The mold 3 shown in FIG. 5 moves at a high speed within a range indicated by (1) to (2), and moves at a low speed within a range indicated by (2) to (5).
[0026]
When the movable mold 3 is moving in the mold opening direction at a high speed, the movable mold 3 is rapidly moved away from the camera 9, so that the size of the movable mold 3 in the captured image is rapidly reduced. Since the camera 9 is usually provided with illumination for photographing, this illumination light is used. The The part of the movable mold 3 to be reflected is bright in the captured images 91 to 95, The space around the movable mold 3 Appears dark. Therefore, by analyzing the degree of light and darkness in the captured images 91 to 95, it is possible to analyze the luminance distribution in the captured images 91 to 95 at the positions (1) to (5). And based on the luminance distribution of each position (1) to (5), position (1) and (2), position (2) and (3), position (3) and (4), position (4) and The magnitude of the luminance change in (5) can be obtained. This will be referred to as luminance change amounts C1, C2, C3 and C4.
[0027]
When the movable mold 3 is moving at a high speed, the luminance change amount is large, and when the movable mold 3 shifts to a low speed movement, the luminance change amount is small. In FIG. 5, the transition of the luminance change amount is represented by the difference δ1, δ2, δ3 (δ1 = C1-C2, δ2 = C2-C3, δ3 = C3-C4 when the mold is opened, and δ1 = C2− when the mold is closed. C1, δ2 = C3-C2, δ3 = C4-C3).
The image analysis unit 32 can determine that the movable mold 3 has changed from the high speed to the low speed at the portion of δ1 where the difference in luminance change is the largest, that is, at the position (2). Furthermore, it is possible to determine whether the movable mold 3 is moving in the mold opening direction or the mold closing direction based on the positive and negative of the luminance change amount differences δ1, δ2, and δ3.
[0028]
Next, the image analysis unit 32 searches for a portion in which the amount of change in shape or the amount of change in position in the captured image is significant in the captured images of (2) to (5) in the low speed region. For example, the image analysis unit 32 pays attention to the horizontal horizontal line in the captured images 92 to 95 as the shape, and selects the upper edge 3a of the movable mold 3 having the largest change amount. The image analysis unit 32 can also focus on the positions of the pins 19 and 20 and select the pins 19 whose distance from the origin (positional relationship with respect to the origin) in the captured image changes significantly.
Then, according to the above-described example, the shape and the change amount of the position selected in this way are remarkable, and the shape of the upper edge 3a of the movable mold 3 or the position of the pin 19 is changed to each position (2) to (▲). Each 5 ▼ is determined as a marker. This marker is used when determining an inspection position, which is a reference position when performing an inspection.
[0029]
The image analysis unit 32 stores the captured images 92 to 95 at the positions (2) to (5) in the low speed region during the mold opening in the primary side memory 33 as model images, and at the positions (2) to (5). The selected marker is stored in the primary memory 33.
Similarly, the captured images 92 to 95 at the positions (2) to (5) in the low speed region during mold closing are stored in the secondary memory 34 as model images and selected at the positions (2) to (5). The marker is stored in the secondary memory 34.
[0030]
As shown in FIG. 4, the memory areas of the primary side memory 33 and the secondary side memory 34 were created by the previous shot (a series of operations for molding a molded product is described as “shot”). It has an area 33a (34a) for storing the model image and an area 33b (34b) for storing the model image created by the current shot. In the inspection of the current shot (hereinafter referred to as the current shot), the model image created in the previous shot (hereinafter referred to as the previous shot), that is, the model image stored in the region 33a (34a) is used. The model image created by the current shot is used for the next shot (hereinafter referred to as the next shot) inspection.
In addition, about a marker, what was selected in the inspection shot performed immediately after a molding machine operation start may be used as it is after the next shot.
[0031]
[Inspection Department II]
The inspection unit II includes a second image processing unit 30b, a reading unit 35, and a comparison determination unit 36.
The reading unit 35 reads the captured images (model images) at the inspection positions (2) to (5) from the primary side memory 33 or the secondary side memory 34 and sends them to the comparison / determination unit 36.
The second image processing unit 30b includes a marker for each of the inspection positions {circle around (2)} to {circle around (5)} stored in the primary side memory 33 or the secondary side memory 34, and the shape of the corresponding portion of the photographed image taken by the camera 9 or The position is compared, and when both match, it is determined that the movable mold 3 has reached the inspection positions (2) to (5). Then, the captured image at that time is sent to the comparison / determination unit 36.
[0032]
In the comparison / determination unit 36, when the movable mold 3 photographed by the camera 9 is moving in the mold opening direction, the model image of the primary memory 33 and the second image processing unit 30b are sent. Compare the captured image. When the movable mold 3 is moving in the mold closing direction, the model image in the secondary side memory 34 is compared with the captured image sent from the second image processing unit 30b. As a result, when both coincide with each other, it is determined that the molded state of the molded product and the discharge of the molded product have been normally performed.
If they do not match, it is determined that molding of the molded product is abnormal or the molded product is not discharged. If it is determined that there is an abnormality in the inspection during mold opening, the mold opening operation is continued as it is, and the molded product taken out from the movable mold 3 is processed as a defective product. If it is determined as abnormal in the inspection during mold closing, the mold closing operation is immediately stopped.
[0033]
In addition, it is preferable to perform the comparison determination work a plurality of times so that the movable mold 3 is not stopped due to erroneous determination and a non-defective product is not processed as a defective product. For example, a molded product is treated as a defective product only when two or more consecutive inspection positions, for example, consecutive inspection positions (3) and (4) are judged as abnormal, or the movable mold 3 It is also possible to configure to output a command to stop the movement.
In this embodiment, for convenience of explanation, the number of inspection positions is described as four places (2) to (5). However, this number is arbitrary and may be four or more. Of course.
[0034]
[Other Embodiments]
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 6 is a block diagram of a mold monitoring apparatus according to another embodiment of the present invention.
In this other embodiment, the model image created at each of the inspection positions {circle around (2)} to {circle around (5)} when the mold is opened and the movable mold when the mold is closed corresponding to the inspection positions {circle around (2)} to {circle around (5)}. The captured image at position 3 is compared.
As shown in FIG. 6, the mold monitoring apparatus of this embodiment extracts a captured image at the time of mold closing based on the inspection position at the time of mold opening of the current shot stored in the primary side memory 33. An image processing unit 30c is included. In addition to the first reading unit 35a that reads the model image created by the previous shot from the primary side memory 33 or the secondary side memory 34, the model image at the time of mold opening created by the current shot (region 33b in FIG. 4). Are read out from the primary memory 33, the second reading unit 35b.
[0035]
Further, in addition to the first comparison / determination unit 36a that compares the model image of the previous shot read by the first reading unit 35a and the captured image of the current shot, the mold opening read by the second reading unit 35b is used. A second comparison / determination unit 36b that compares the model image of the current shot at the time and the captured image of the current shot when the mold is closed.
When the comparison results of the two images in the second comparison / determination unit 36b match, it outputs a command to stop the mold closing operation by determining that the molded product has not been discharged, that is, abnormal.
[0036]
In this way, by comparing the shot image at the time of mold opening and the shot image at the time of mold closing in the same shot, and immediately determining that there is an abnormality, the mold closing operation is stopped immediately, thereby further improving the reliability of the inspection. it can.
In this embodiment as well, when a shot image at the time of mold opening and a shot image at the time of mold closing in the same shot are compared at a plurality of inspection positions, and a determination of coincidence is made twice or more in succession In addition, it is possible to determine that there is an abnormality and stop the movable mold 3.
By doing in this way, the operation stop by misjudgment can be avoided.
[0037]
[Mold monitoring method]
Next, the mold monitoring method of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG.
In the following description, the mold monitoring apparatus shown in FIGS.
The monitoring work starts with the start of the mold opening operation (step S10). The camera 9 always photographs the mold (step S11). A timer or the like (not shown) counts the time (step S12), and when this time is up (step S13), the first image processing unit 30a stores the image at the time up in the work memory 31 as a captured image. Remember me.
[0038]
The image analysis unit 32 compares the latest photographed image at the time-up with the photographed image at the previous time-up stored in the work memory 31, and obtains the luminance change amount (Cn) by calculation. (Step S15).
Next, the image analysis unit 32 obtains the difference δn in the luminance change amount. This brightness change amount difference δn can be obtained by subtracting the previous brightness change amount Cn−1 from the brightness change amount Cn obtained in step S15.
Then, based on the difference δ in luminance change, it can be determined whether the movable mold 3 is moving at a high speed or a low speed. Further, based on whether the sign of the luminance change amount δ is positive or negative, it is possible to determine whether the moving direction is the mold opening direction or the mold closing direction (steps S17 and S18).
[0039]
Since the flowchart shown in FIG. 7 is when the mold is opened, when it is determined that the moving direction is the mold closing direction, the flow at the time of mold closing is executed (step S17).
In addition, since the thing at the time of a mold closing is not fundamentally different from the thing at the time of a mold opening shown in FIG. 7, illustration and detailed description are abbreviate | omitted here. When it is determined in step S17 that the moving direction of the movable mold 3 is the mold opening direction, the processes in and after step S18 are executed.
Next, on the condition that the moving speed of the movable mold 3 is low (step S18), the image analysis unit 32 searches the photographed image for a portion where the shape change is remarkable (step S19). When the corresponding part is found (step S20), the part is registered as a marker (step S21), and the inspection position (corresponding to the positions (2) to (5) in FIG. 5B) is based on the marker. Is determined (step S22).
[0040]
Further, each inspection position and the captured image are associated with each other and stored in the primary memory 33 as shown in FIG. The photographed image stored in this way is a model image that will be the basis of the examination in the next shot (step S25).
When the corresponding part is not found (step S20), the operator is notified by an alarm or the like (step S23), and the manual entry of the inspection position is prompted (step S24). The inspection position set in this way is also stored in the primary side memory 33 together with the corresponding photographed image.
[0041]
When the second image processing unit 30b reads the inspection position created in the previous shot and stored in the primary memory 33, and determines that the movable mold 3 has reached this inspection position (step S26), The captured image at the inspection position is sent to the comparison determination unit 36.
On the other hand, the reading unit 35 reads the model image at the time of mold opening created by the previous shot from the primary side memory 33 (step S27) and sends it to the comparison determination unit 36. The comparison determination unit 36 compares the captured image sent from the second image processing unit 30b with the model image read out by the reading unit 35 (step S28), and determines whether or not the two images match (step S28). Step S29).
[0042]
The comparison determination unit 36 compares the captured image and the model image in order for each corresponding inspection position. If the coincidence determination between the photographed image and the model image is performed twice consecutively (step S30), it is determined as normal and the molding operation is continued (step S32). If the discrepancy determination between the photographed image and the model image is performed twice consecutively (step S31), it is determined that there is an abnormality (step S33), and the molded product molded by the shot is processed as a defective product.
If it is determined that there is an abnormality when the mold is closed, the movable mold 3 is immediately stopped at that time to notify the operator of the abnormality.
Thus, the process for one cycle is completed (step S40).
[0043]
[Other Embodiments of Mold Monitoring Method]
Next, another embodiment of the mold monitoring method will be described with reference to the flowchart of FIG.
In this embodiment, in addition to the process according to the flowchart of FIG. 7, the process according to the flowchart of FIG. 8 is additionally performed. That is, the respective captured images are compared at the corresponding inspection positions when the mold is opened and when the mold is closed in the same shot, and it is determined that the molded product is not discharged from the movable mold 3 when the two match. The movable mold 3 is stopped.
In the following description, the block diagram of the mold monitoring apparatus shown in FIG. 6 is referred to as appropriate.
[0044]
When it is determined in step S17 of the flowchart of FIG. 7 that the moving direction of the movable mold 3 is the mold closing direction, the processing of this embodiment is started (step S50).
The second image processing unit 30b reads the inspection position determined by the current shot from the primary side memory (step S51), determines whether the movable mold 3 has reached the inspection position (step S52), and performs the inspection. If the position has been reached, the photographed image at that time is sent to the second comparison determination unit 36b (step S53). Next, the second readout unit 35b reads out the model image created at the time of mold opening of the current shot from the primary side memory 33 (step S54), and sends it to the second comparison judgment unit 36b (step S55).
[0045]
The second comparison / determination unit 36b compares the two images (step S56) and determines whether or not they match (step S57). If both images match, it is determined that the molded product has not been discharged from the movable mold 3, that is, it is abnormal (step S59), and the movable mold 3 is immediately stopped (step S60).
If the two images do not match, it is determined as normal and the subsequent molding is continued (step S58).
Above, a process is complete | finished (step S61).
Also in this embodiment, when the coincidence determination between the two images is continuously performed twice or more, it is possible to determine that there is an abnormality and stop the movable mold 3.
[0046]
Although preferred embodiments of the present invention have been described, the present invention is not limited to the above-described embodiments.
For example, in the description of the above embodiment and FIGS. 3 and 6, for convenience of explanation, it is assumed that there are a plurality of memories, image processing units, reading units, and comparison determination units. A reading unit, a comparison / determination unit, or the like may be used, and these functions may be included in one processing apparatus.
[0047]
Moreover, although it demonstrated as what performs the inspection for a metal mold | die monitoring at the time of a mold opening and a mold closing, when it is only necessary to monitor whether discharge of a molded article is performed reliably, What is necessary is just to comprise so that said process may be performed only at the time of a mold closing.
Furthermore, in the above description, the model image of the previous shot and the captured image of the current shot are compared. However, it is also possible to perform the comparison using the model image of a plurality of previous shots. .
Note that, as in the above-described embodiment, by creating a model image based on the previous shot, there is an advantage that it is possible to adapt to environmental changes in order to make an accurate determination.
In addition, as an example of the portion where the change amount of luminance, the change amount of the shape, or the change amount of the position is remarkable as the part where the shot image data is stably obtained in the shot image, the shot image data is stable. Other than this, it may be obtained.
[0048]
【The invention's effect】
According to the present invention, the mold monitoring apparatus can be made almost completely independent from the injection molding machine and the mold. That is, since the mold monitoring apparatus uniquely determines the inspection timing, a signal line for transmitting the inspection timing signal from the injection molding machine side to the mold monitoring apparatus becomes unnecessary. In addition, it is possible to automate the setting of the model image for inspection and the inspection position, so that almost no setting work for inspection is required.
In addition, since the operating state is monitored by comparing the captured images, it is possible to monitor not only a defective discharge of the molded product but also a defective molded product such as a casting failure.
Furthermore, it is possible to monitor the mold in both the mold opening direction and the mold clamping direction. By doing so, whether the molded product is reliably removed from the movable mold at the time of mold clamping. In addition to monitoring, it is also possible to monitor whether the molded product is reliably delivered from the fixed mold to the movable mold when the mold is opened.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a state in which a surface of a mold of a movable mold is photographed by a camera according to an embodiment of a mold monitoring apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view illustrating a camera and a surface on which a cavity of a movable mold photographed by the camera is formed.
FIG. 3 is a block diagram of the mold monitoring apparatus of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating memory areas of a primary memory and a secondary memory.
FIGS. 5A and 5B are diagrams showing the relationship between the position of the movable mold and the captured image captured by the camera. FIG. 5A shows the position of the movable mold and FIG. 5B shows the captured image. ing.
FIG. 6 is a block diagram of a mold monitoring apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart for explaining an embodiment of a mold monitoring method of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart for explaining another embodiment of the mold monitoring method of the present invention.
FIG. 9 is a diagram illustrating a timing chart of the mold monitoring apparatus according to a conventional example of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Injection molding machine
2 Fixed mold
3 Movable mold
4 Tie Bar
5 nozzles
7 Protruding part
8 Extrusion pin
9 Camera
13-18 Molded product
30a First image processing unit
30b Second image processing unit
30c Third image processing unit
31 Working memory
32 Image analysis unit
33 Primary memory
34 Secondary memory
35 Reading section
36 Comparison judgment part
91-95 images

Claims

A mold for an injection molding machine that has a movable mold, a fixed mold, and a cavity, and molds a molded product by filling the cavity with a molten material in a state where the movable mold and the fixed mold are clamped. In a mold monitoring apparatus that monitors whether or not the molded product has been discharged from the mold at least when the mold is opened, a camera positioned and fixed at a predetermined position and a captured image taken by the camera Analyzing and determining whether the mold is moving in the mold opening direction or in the mold closing direction from the change in the photographed image, and the inspection set on the movement path of the mold during mold closing The storage means for storing the position and the photographed image at the inspection position, and the photographed image at the inspection position while the mold is closed are compared with the photographed image in the vicinity of the same position of the previous shot stored in the storage means. Results do not match To come, die monitoring device, characterized in that it comprises a comparative determination unit for performing a determination to stop the mold, the.

The storage means stores the inspection position set on the movement path of the mold during mold opening and the photographed image in the vicinity of the inspection position, and the comparison judgment means captures the photographed image in the vicinity of the inspection position during the mold opening. 2 is compared with a photographed image in the vicinity of the same position of the previous shot stored in the storage means, and when the comparison result does not match, it is determined that the molded product is defective. Mold monitoring device.

Comparing and judging means is provided to compare the image taken during mold opening and the image taken during mold closing in the same shot in the vicinity of the corresponding inspection position and judge normality or abnormality based on the coincidence or disagreement between the two images. The mold monitoring apparatus according to claim 1 or 2, characterized by the above.

The image analysis means shoots a mold moving in the mold opening direction or the mold closing direction at predetermined time intervals, and compares the one captured image with the previous other captured image to determine the amount of change in the captured image. The amount of change in the photographed image is compared with the amount of change in the previous photographed image, and when the change in the amount of change changes greatly, the moving speed of the mold switches from high speed to low speed or from low speed to high speed. The mold monitoring apparatus according to any one of claims 1 to 3 , wherein the mold monitoring apparatus is determined to have met.

The transition is determined based on a difference in a change amount of a photographed image, and whether the moving direction of the mold is a mold opening direction or a mold closing direction is determined based on a difference between the differences. Item 5. The mold monitoring apparatus according to Item 4 .

The camera shoots a mold part and a space part around the mold as the mold moves, and a change amount of the photographed image is irradiated to the mold and the space around the mold. The amount of change in the ratio between the high-intensity part reflected by the mold and the low-intensity part diffused in the space or the change in the shape of the mold in the photographed image. Item 6. The mold monitoring method according to Item 4 or 5 .

Die monitoring device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the setting of the inspection position of the captured image, and set in a low speed range of the moving speed of the mold.

Registered in the storage means as a marker a portion of the photographed image in which the photographed image data is stably obtained during movement of the mold, and determines the inspection position based on the position of the marker in the photographed image. The mold monitoring apparatus according to any one of claims 1 to 7 , wherein:

The comparison judgment means performs comparison of the captured images at the time of mold opening or mold closing at a plurality of inspection positions, and when two or more inspection results are continuously the same at the plurality of inspection positions, normal Or it determines with it being abnormal, The metal mold | die monitoring apparatus in any one of Claims 1-8 characterized by the above-mentioned.

A mold for an injection molding machine that has a movable mold, a fixed mold, and a cavity, and molds a molded product by filling the cavity with a molten material in a state where the movable mold and the fixed mold are clamped. In the mold monitoring method for monitoring whether or not the molded product is discharged from the mold when the mold is opened, the mold being opened or closed with a camera fixed at a predetermined position. A step of photographing a mold, a step of sequentially comparing photographed images photographed by the camera, and a step of determining whether the mold is moving in the mold opening direction or the mold closing direction from a change in the photographed image; The step of setting the inspection position on the movement path of the mold during mold opening and mold closing, and the captured image in the vicinity of the inspection position during mold opening are compared with the captured image at the same position of the previous shot, and the mold The captured image near the inspection position being closed And comparing the captured images of the same position of the shot, when the comparison result matches, die monitoring method characterized by having a step of determining as normal.

The method further includes a step of comparing a photographed image during mold opening and a photographed image during mold closing in the same shot at corresponding inspection positions, and determining normality or abnormality based on coincidence or mismatch of both photographed images. The mold monitoring method according to claim 10 .

The image analysis means shoots a mold moving in the mold opening direction or the mold closing direction at predetermined time intervals, and compares the one captured image with the previous other captured image to determine the amount of change in the captured image. The amount of change in the photographed image is compared with the amount of change in the previous photographed image, and when the change in the amount of change changes greatly, the moving speed of the mold switches from high speed to low speed or from low speed to high speed. The mold monitoring method according to claim 9 or 10 , wherein the mold monitoring method is determined.

The camera shoots a mold part and a space part around the mold in the process of moving the mold, and the amount of change of the photographed image is irradiated to the mold and the space around the mold. to claim 12, wherein the mold is a variation of the shape of the mold in the amount of change or captured image of the proportion of the low luminance portion of diffusing into the portion and the space of the high-luminance reflective The mold monitoring method described.

Registered in the memory as a marker a portion where captured image data is stably obtained in the captured image captured in the memory during movement of the mold, and based on the position of the marker in the captured image 14. The mold monitoring method according to claim 10 , wherein an inspection position is set.

Comparison of the photographed image at the time of mold opening or mold closing is performed for a plurality of inspection positions, and when two or more inspection results are continuously the same at the plurality of inspection positions, it is determined as normal or abnormal. The mold monitoring method according to claim 10 , wherein: