JP4707026B2 - 射出成形機 - Google Patents

Description

本発明は、射出成形機に関するものである。

従来、成形機、例えば、射出成形機においては、加熱シリンダ内において加熱され溶融させられた樹脂を、高圧で射出して金型装置のキャビティ空間に充填（てん）し、該キャビティ空間内において冷却して固化させることによって成形品を得るようにしている。

前記射出成形機は型締装置、金型装置及び射出装置を有し、前記型締装置は、固定プラテン、可動プラテン、モータ、油圧シリンダ等の型締用モータ等を備え、該型締用モータによって可動プラテンを進退させることにより固定金型に対して可動金型を接離させ、型閉じ、型締め及び型開きの型開閉を行うことができるようになっている。

一方、前記射出装置は、ホッパから供給された樹脂を加熱して溶融させる前記加熱シリンダ、溶融させられた樹脂を射出する射出ノズル、射出用モータ、計量用モータ等を備え、前記加熱シリンダ内にスクリューが進退自在に、かつ、回転自在に配設される。そして、該スクリューを、射出用モータによって前進させることにより射出ノズルから樹脂が射出され、前記計量用モータによって回転させることにより樹脂の計量が行われる。

ところで、前記構成の射出成形機においては、射出を開始した後の経過時間に対応させて、スクリューの位置、射出・保圧圧力、射出速度等の推移を表示するために、成形機モニタ装置が配設されるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平６−２３８７２９号公報

しかしながら、前記従来の成形機モニタ装置においては、操作者によって成形条件を作成し、設定するに当たり、型開閉、計量、射出、突出し等の各動作を波形で表示することができない。

そこで、前記各動作について、作成された成形条件で成形を行ったときの波形を、成形機モニタ装置の画面に表示することが考えられる。

ところが、各動作について波形を表示するに当たり、横軸に時間を採ることになるが、横軸において、所定のタイミングで波形の形成を開始するトリガ、すなわち、波形開始トリガを設定する必要があり、縦軸において、各動作において変化する変量のうちの所定の変量を選択し、設定する必要があり、それらの設定を成形機モニタ装置の操作部を操作して入力する必要がある。

例えば、型開閉の動作について成形条件を作成し、波形を表示する場合、横軸において、型閉じを開始するタイミングを前記波形開始トリガとして設定し、縦軸において型開速度を設定する必要がある。また、計量の動作について成形条件を作成し、波形を表示する場合、横軸において、計量を開始するタイミングを前記波形開始トリガとして設定し、縦軸において、スクリューの移動距離及び回転速度を設定する必要がある。したがって、波形を表示するための設定の作業が煩わしい。

本発明は、前記従来の成形機モニタ装置の問題点を解決して、各動作の波形を表示するための作業を簡素化することができる射出成形機を提供することを目的とする。

そのために、本発明の射出成形機においては、操作部と、表示部と、成形機の各動作についての波形を表示するための波形表示条件が記録された記録部と、前記操作部の操作に基づいて前記記録部から波形表示条件を読み出し、表示部に波形表示画面を形成し、該波形表示画面に、前記波形表示条件に従って所定の動作についての波形を表示する波形表示処理手段とを有する。
そして、前記記録部において、前記操作部の操作に基づいて行われた、前記成形機の各動作についての波形の設定を表す波形表示条件が複数記録することができるようにされる。
また、前記波形表示処理手段は、前記記録部に記録された各波形表示条件のうちの所望の波形表示条件に基づく波形を選択的に前記波形表示画面に表示する。

本発明によれば、射出成形機においては、操作部と、表示部と、成形機の各動作についての波形を表示するための波形表示条件が記録された記録部と、前記操作部の操作に基づいて前記記録部から波形表示条件を読み出し、表示部に波形表示画面を形成し、該波形表示画面に、前記波形表示条件に従って所定の動作についての波形を表示する波形表示処理手段とを有する。
そして、前記記録部において、前記操作部の操作に基づいて行われた、前記成形機の各動作についての波形の設定を表す波形表示条件が複数記録することができるようにされる。
また、前記波形表示処理手段は、前記記録部に記録された各波形表示条件のうちの所望の波形表示条件に基づく波形を選択的に前記波形表示画面に表示する。

この場合、表示部に波形表示画面が形成され、該波形表示画面に、前記記録部に記録された各波形表示条件のうちの所望の波形表示条件に従って、選択的に、所定の動作についての波形が表示されるので、各動作の波形を表示するための作業を簡素化することができる。

したがって、表示された波形を見ながら成形条件を容易に設定することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、成形機としての射出成形機について説明する。

図２は本発明の実施の形態における射出成形機の制御装置を示すブロック図である。

図において、１１は射出成形機の全体の制御を行う成形機コントローラ、１２は操作・表示ユニットであり、該操作・表示ユニット１２は、タッチパネル等から成り、画面を形成する表示部１３、及びキー、ボタン等から成る操作部１４を備える。

また、２１は前記成形機コントローラ１１及び操作・表示ユニット１２に必要に応じて接続されるパソコンであり、該パソコン２１は、制御部２２、キーボード、マウス等から成る操作部２３、及びディスプレイ、タッチパネル等から成る表示部２４を備える。そして、前記制御部２２は、ＣＰＵ２６及びＲＡＭ２７、ＲＯＭ２８等の記録部から成る。なお、前記成形機コントローラ１１、制御部２２、ＣＰＵ２６は、所定のプログラム、所定のデータ等に基づいてコンピュータとして機能する。なお、タッチパネルによって表示部１３、２４等が形成される場合、該表示部１３、２４等は、表示部としてだけでなく、操作部としても機能する。

ところで、前記射出成形機は、図示されない型締装置、金型装置及び射出装置を有し、射出装置は、シリンダ部材としての加熱シリンダ、該加熱シリンダ内において進退自在に、かつ、回転自在に配設された射出部材としてのスクリュー、計量用の駆動部としての計量用モータ、射出用の駆動部としての射出モータ等を備える。そして、計量工程時に前記計量用モータを駆動し、スクリューを回転させて成形材料としての樹脂を溶融させながら前進させ、これに伴ってスクリューを後退させる。また、射出工程時に前記射出用モータを駆動して、スクリューを前進させ、樹脂を射出する。

そして、金型装置は、第１の金型としての固定金型、及び第２の金型としての可動金型を備え、型締装置は、前記固定金型が取り付けられた固定プラテン、前記可動金型が取り付けられた可動プラテン、該可動プラテンを進退させるための型締用の駆動部としての型締モータ等を備える。また、該型締モータを駆動し、可動プラテンを進退させることによって、固定金型に対して可動金型を接離させ、型閉じ、型締め及び型開きの型開閉を行うことができる。なお、型締めに伴って固定金型と可動金型との間にキャビティ空間が形成され、該キャビティ空間に前記射出ノズルから射出された樹脂が充填される。

そして、前記キャビティ空間に充填された樹脂は、冷却されるのに伴って固化し、成形品になる。さらに、型開き時に、前記可動プラテンに配設された図示されないエジェクタ装置を作動させることによって、成形品が突き出される。そのために、前記エジェクタ装置は、突出し用の駆動部としてのエジェクタモータ、エジェクタピン等を備える。

前記構成の射出成形機において、操作者は、操作部１４、２３を操作し、表示部１３、２４を見ながら、成形条件を作成し、設定することができる。なお、前記成形機コントローラ１１、操作・表示ユニット１２、パソコン２１によって成形機モニタ装置が構成される。

次に、操作部２３を操作し、表示部２４に形成される成形条件設定画面上で成形条件を作成し、設定する場合の制御部２２の動作について説明する。なお、操作部１４を操作し、表示部１３に形成される成形条件設定画面上で成形条件を作成し、設定する場合の成形機コントローラ１１の動作は制御部２２の動作と同じであるので、説明を省略する。

図１は本発明の実施の形態における波形表示画面の例を示す図、図３は本発明の実施の形態における射出の動作についての成形条件設定画面の例を示す図、図４は本発明の実施の形態における波形設定画面の例を示す図である。

操作者が、メニュー画面で、射出の動作についての成形条件の設定を選択すると、ＣＰＵ２６（図２）の図示されない成形条件表示処理手段は、成形条件表示処理を行い、表示部２４に図３に示されるような射出の動作についての動作設定画面としての成形条件設定画面を形成し、該成形条件設定画面に射出の動作についての成形条件を表示する。前記成形条件設定画面は、画面の種類を表す欄ｐ１、射出工程における各成形条件を設定するための成形条件設定欄としての欄ｐ２、他の画面に移行するための表示画面切換欄としての欄ｐ３等を備える。図３に示される射出の動作の成形条件設定画面、すなわち、「射出設定画面」においては可塑化に係わる詳細な成形条件を設定することができる。例えば、前記欄ｐ２において、充填条件設定として「充填位置」、「充填圧力」、「充填時間」、「充填速度」等を各条件を、保圧条件設定として「保圧速度」、「保圧位置」、「保圧時間」等の各条件を設定することができる。なお、図示されない型開閉の動作についての成形条件設定画面、すなわち、「型開閉設定画面」においては、型開閉条件設定として、「型開位置」、「型開速度」、「型閉位置」、「型閉速度」等の各条件を設定することができ、突出し動作についての成形条件設定画面、すなわち、「エジェクタ設定画面」においては、突出し条件設定として、「エジェクタ突出し回数」、「エジェクタ突出し位置」、「エジェクタ突出し時間」等の各条件を設定することができる。また、欄ｐ３においては、「段取」、「型開閉」、「計量」、「射出」、「突出し」、「波形表示」、「品質管理」、「生産管理」等の各画面を選択するための操作要素としてのキーｋ１〜８が表示され、所定のキーをタッチすることによって、表示部２４に所定の画面を形成することができる。例えば、「型開閉設定画面」が形成されているときに、キーｋ４をタッチして「射出」を選択すると、図３に示される「射出設定画面」が表示される。

ところで、操作者は、前記型開閉、計量、射出、突出し等の各動作について、各成形条件設定画面を見ながら操作部２３を操作して成形条件を作成するが、作成された成形条件で成形を行ったときの設定値から成る波形、及び実績値から成る波形を波形表示画面に表示することができるようになっている。

そのために、各成形条件設定画面において、キーｋ６をタッチして「波形表示」を選択すると、前記ＣＰＵ２６の図示されない波形表示処理手段は、波形表示処理を行い、前記各成形条件設定画面において設定された各成形条件をＲＡＭ２７から読み出し、前記成形条件設定画面に対応させて、波形表示条件に従って波形を作成し、表示部２４に波形表示画面を形成し、該波形表示画面に、各動作についての各種の波形を表示する。例えば、図３に示されるように、「射出設定画面」が形成されているときに、キーｋ６にタッチすると、射出に係わる波形が表示される。同様に、「型開閉設定画面」が形成されているときに、キーｋ６にタッチすると、型開閉に係わる波形が表示される。

前記波形表示画面は、波形を表示する波形表示欄としての欄ｐ１１、横軸において波形表示条件についての設定内容を表す横軸詳細表示欄としての欄ｐ１２、縦軸において波形表示条件についての設定内容を表す縦軸詳細表示欄としての欄ｐ１３、各動作についての波形表示の設定を行うために波形設定画面を呼び出すための波形設定画面呼出欄としての欄ｐ１４、各動作についての成形条件設定画面を呼び出すため成形条件設定画面呼出欄としての欄ｐ１５、他の機能を選択するための欄ｐ１６、ｐ１７等を備える。

そして、前記欄ｐ１２においては、波形の形成を開始する波形開始トリガの位置を表す印ｍ１、各動作についての波形の番号ＣＨ１〜ＣＨ８（図１においては、単に１〜８で表される。）で表される波形ごとの各波形開始トリガで開始される動作の名称ｍ２、及び各波形ごとに、横軸で設定されている計測時間ｍ３が表示される。図１に示される射出の動作についての波形表示画面において、前記名称ｍ２は不使用であり、波形開始トリガは「充填開始」であり、計測時間ｍ３は５．０〔ｓｅｃ〕である
また、欄ｐ１３においては、番号ＣＨ１〜ＣＨ８（射出の動作において番号ＣＨ５〜ＣＨ８は未使用）、各波形について縦軸に表される変量の項目、及び各項目ごとに設定され、射出成形機の仕様で規定された標準の値を１００〔％〕とし、標準の値に対して、縦方向に拡大、又は縮小して波形を表示するための拡大率又は縮小率（いずれも百分率）の範囲を表すスケールが表示される。したがって、標準の波形は１００〔％〕〜−１００〔％〕の範囲で表すことができ、１００、−１００〔％〕は射出成形機の仕様の最大値及び最小値となる。また、拡大された波形は、例えば、２００〔％〕〜−２００〔％〕の範囲で表すことができ、縮小された波形は、例えば、５０〔％〕〜−５０〔％〕の範囲で表すことができる。なお、前記スケールは、欄ｐ１１の中央を０〔％〕にする場合、中央より上方で正の値を、中央より下方で負の値を採る。

射出の動作において、番号ＣＨ１の波形の「速度設定」は、射出速度の設定値を表す項目であり、波形のスケールが２００〔％〕〜−２００〔％〕の範囲にされ、番号ＣＨ２の波形の「速度検出」は、射出速度の実績値を表す項目であり、波形のスケールが２００〔％〕〜−２００〔％〕の範囲にされ、番号ＣＨ３の波形の「スクリュ位置」は、スクリューの位置を表す項目であり、波形のスケールが５０〔％〕〜−５０〔％〕の範囲にされ、番号ＣＨ４の波形の「射出トルク」は、射出モータのトルクを表す項目であり、波形のスケールが２５〔％〕〜−２５〔％〕の範囲にされる。

本実施の形態においては、射出の動作について、縦軸には、「速度設定」、「速度検出」、「スクリュ位置」及び「射出トルク」の各項目が設定され、各項目についての波形が表示されるようになっているが、保圧圧力の設定値を表す項目として「保圧設定」を、保圧圧力の実績値を表す項目として「保圧検出」を設定することもできる。

そして、欄ｐ１４には、各動作についての波形設定画面を形成するための操作要素としてのキーｋ１１〜ｋ１４が表示され、欄ｐ１５は、各動作についての成形条件設定画面を形成するための操作要素としてのキーｋ２１〜ｋ２４が表示される。

したがって、操作者が、例えば、キーｋ２２をタッチすると、表示部２４に、図３に示されるような射出設定画面が形成される。そして、キーｋ１２をタッチすると、ＣＰＵ２６の図示されない波形表示条件表示処理手段は、表示部２４に、図４に示されるような、射出の動作についての波形設定画面をポップアップで作成し、該波形設定画面に、前記波形表示画面において各波形を表示するための波形表示条件を表示する。なお、前記各キーｋ１１〜ｋ１４の名称は、操作者によって任意の名称に変更することができる。

前記波形設定画面は、波形の設定を行う対象となる動作の名称を表示する設定表示欄としての欄ｐ２１、金型装置等に設定された番号を表示する番号表示欄としての欄ｐ２２、成形条件の名称を表示する成形条件名表示欄としての欄ｐ２３、横軸の波形表示条件の設定内容を表示したり変更したりするための横軸詳細表示欄としての欄ｐ２４、及び縦軸の波形表示条件の設定内容を表示したり変更したりするための縦軸詳細表示欄としての欄ｐ２５等を備える。なお、前記欄ｐ２１は図１に示されるキーｋ２１と、欄ｐ２４は欄ｐ１２と、欄ｐ２５は欄ｐ１３と連動して、表示内容を表示するようになっている。

前記欄ｐ２４には、波形の番号ＣＨ１〜ＣＨ４、ＣＨ５〜ＣＨ８についての各波形開始トリガ（ＴＲＩＧ）及び各計測時間が表示され、欄ｐ２５には、波形の番号ＣＨ１〜ＣＨ８ごとの項目及び変量のスケールが表示され、前記各波形開始トリガ、計測時間、項目及び変量のスケールは操作者によって任意に変更される。なお、前記波形設定画面には、操作者による操作を無効にするための操作要素としての、かつ、無効要素としてのキャンセルキーｋ３１、及び入力した事項を承認するための操作要素としての、かつ、承認要素としてのＯＫキーｋ３２が表示される。操作者がＯＫキーｋ３２をタッチすると、前記成形条件表示処理手段は、波形設定画面に表示された設定内容で成形条件設定画面を形成する。また、操作者が波形設定画面に表示された波形表示条件を変更してＯＫキーｋ３２をタッチすると、ＣＰＵ２６の図示されない波形表示条件変更処理手段は、波形表示条件変更処理を行い、変更された波形表示条件を設定する。

本実施の形態においては、射出の動作について各項目の波形を表示する場合について説明しているが、型開閉、計量、突出し等の各動作について所定の項目の波形を表示することができる。例えば、型開閉の動作については、型締力の設定値を表す「型締設定」、型締力の実績値を表す「型締検出」、型締用モータのトルクを表す「型締トルク」、型締位置を表す「型締位置」、型締速度の設定値を表す「型速設定」、型締速度の実績値を表す「型速検出」、及びクロスヘッドの位置を表す「クロスヘッド」の各項目を設定したり、計量の動作については、背圧の設定値を表す「背圧設定」、背圧の実績値を表す「背圧検出」、計量用モータの回転速度の設定値を表す「回転設定」、計量用モータの回転速度の実績値を表す「回転検出」、計量用モータのトルクを表す「回転トルク」及びスクリューの位置を表す「スクリュ位置」の各項目を設定したり、突出しの動作については、エジェクタピンの突出し速度の検出を表す「ＥＪ速度検出」、エェクタピンの突出し速度を表す「ＥＪ位置」、エジェクタ用モータのトルクを表す「ＥＪトルク」等の各項目を設定したりすることができる。

本実施の形態においては、各動作についての成形条件設定画面において、キーｋ６をタッチして、「波形表示」を選択すると、該当する動作についての波形表示画面が形成され、該波形表示画面において、キーｋ１１〜ｋ１４をタッチして所定の動作を選択すると、選択された動作についての波形設定画面が形成されるようになっているが、前記キーｋ１１〜ｋ１４をタッチして所定の動作を選択することなく、続いて、波形表示画面が形成される前の成形条件設定画面の動作について、自動的に前記成形条件設定画面に対応する波形設定画面を形成することができる。

例えば、型開閉の動作についての成形条件設定画面において、キーｋ６をタッチすると、型開閉の動作についての波形表示画面が前記成形条件設定画面に対応させて形成されるが、このときキーｋ１１をタッチすることなく、続いて、型開閉の動作についての波形設定画面を自動的に形成することができる。

そして、各動作についての成形条件設定画面において、所定の設定値を変更して波形表示画面に移ったときに、対応する波形設定画面に自動的に移ることもできる。

また、前記ＣＰＵ２６の図示されない記録処理手段は、記録処理を行い、前記波形設定画面において設定された波形表示条件について、金型装置ごとに、各動作ごとの成形条件と対応させて類型化して、ＲＡＭ２７に記録する。そして、各動作について、複数の波形表示条件を記録することができ、キーｋ１１〜ｋ１４のうちの所定のキーを繰り返し押すと、新しい波形表示条件から順に各波形表示条件を読み出し、前記波形設定画面に表示することができる。

このように、ＲＡＭ２７から各動作について波形表示条件が読み出され、波形表示条件に従って各動作の波形が表示されるので、各動作の波形を表示するための作業を簡素化することができる。

また、キーｋ１１〜ｋ１４をタッチすることによって波形設定画面を形成し、該波形設定画面で所定の事項について入力するだけで、所定の動作の波形を表示するための設定を一括して行うことができる。したがって、そのための作業を一層簡素化することができる。

その結果、表示された波形を見ながら成形条件を容易に設定することができる。

また、成形条件設定画面から波形表示画面に移るのに伴って、自動的に成形条件設定画面に対応する波形設定画面が形成され、該波形設定画面に設定された事項が表示されるので、所定の動作の波形を表示するための設定を容易に変更することができる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の実施の形態における波形表示画面の例を示す図である。 本発明の実施の形態における射出成形機の制御装置を示すブロック図である。 本発明の実施の形態における射出の動作についての成形条件設定画面の例を示す図である。 本発明の実施の形態における波形設定画面の例を示す図である。

符号の説明

１１ 成形機コントローラ
１２ 操作・表示ユニット
１３、２４ 表示部
１４、２３ 操作部
２１ パソコン
２２ 制御部
２６ ＣＰＵ
２７ ＲＡＭ
２８ ＲＯＭ
ｋ１〜ｋ８、ｋ１１〜ｋ１４、ｋ２１〜ｋ２４ キー

Claims (8)

1. （ａ）操作部と、
   （ｂ）表示部と、
   （ｃ）成形機の各動作についての波形を表示するための波形表示条件が記録された記録部と、
   （ｄ）前記操作部の操作に基づいて前記記録部から波形表示条件を読み出し、表示部に波形表示画面を形成し、該波形表示画面に、前記波形表示条件に従って所定の動作についての波形を表示する波形表示処理手段とを有するとともに、
   （ｅ）前記記録部において、前記操作部の操作に基づいて行われた、前記成形機の各動作についての波形の設定を表す波形表示条件が複数記録することができるようにされ、
   （ｆ）前記波形表示処理手段は、前記記録部に記録された各波形表示条件のうちの所望の波形表示条件に基づく波形を選択的に前記波形表示画面に表示することを特徴とする射出成形機。
2. 前記表示部に波形設定画面を形成し、該波形設定画面に前記波形表示条件を表示する波形表示条件表示処理手段を有する請求項１に記載の射出成形機。
3. （ａ）前記波形表示画面に、前記成形機の各動作についての波形設定画面を形成するための操作要素が表示され、
   （ｂ）前記波形表示条件表示処理手段は、波形設定画面に、前記操作要素の操作に基づいて所定の動作についての波形表示条件を表示する請求項２に記載の射出成形機。
4. 前記各波形表示条件は前記成形機の各動作ごとに類型化される請求項１に記載の射出成形機。
5. 前記操作部の操作に基づいて、前記波形設定画面において波形表示条件を変更して設定する波形表示条件変更処理手段を有する請求項２に記載の射出成形機。
6. 前記波形表示画面に、前記成形機の各動作についての成形条件を設定するための成形条件設定画面を形成するための操作要素が表示される請求項１に記載の射出成形機。
7. （ａ）前記表示部に、前記成形機の各動作についての成形条件を設定するための成形条件設定画面を形成し、該成形条件設定画面に成形条件を表示する成形条件表示処理手段を有するとともに、
   （ｂ）前記成形条件設定画面には、前記成形機の各動作についての波形表示画面を形成するための操作要素が表示される請求項１に記載の射出成形機。
8. 前記波形表示処理手段は、表示部に、形成された成形条件設定画面に対応する動作についての波形表示画面を形成する請求項７に記載の射出成形機。

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