JP4974355B2

JP4974355B2 - 射出成形機

Info

Publication number: JP4974355B2
Application number: JP2006339990A
Authority: JP
Inventors: 明雄山田
Original assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Current assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Priority date: 2006-12-18
Filing date: 2006-12-18
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2026-12-18
Also published as: JP2008149569A

Description

本発明は、マシン（射出成形機）全体の制御を司るコントローラの制御の下に、各種表示モードの画像を表示可能な表示装置を備えた射出成形機に関する。

近時の射出成形機は、カラー液晶ディスプレイ等の表示装置を具備しており、この表示装置によって、自動運転のための運転条件を設定または確認するための各種運転条件設定モード画像、自動運転中の多数の計測項目の実測データを表示するための各種実測データ表示モード画像、定期点検時期に自動的に点検項目を表示して定期点検を促すための定期点検モード画像、異常発生時にこの旨を認知させるためのアラームモード画像等々を表示するようになっている。

上記した実測データ表示モード画像のうちには、１成形サイクルの実測データを線描でグラフィック表示する１サイクル実測グラフ画像があり、この１サイクル実測グラフ画像を用いることで、１成形サイクル中のマシン各部の動作が１画面で視認できる。

従来は、上記の１サイクル実測グラフ画像は、型閉じ工程（型閉じ・型締め工程）の開始を始点とし、エジックト工程（エジックト突き出し・エジェクト戻し工程）の終了を終点とする、実測データのグラフィック画像として表示するようになっていた。つまり、従来は、マシン（射出成形機）の１成形サイクルの開始を、マシンの動作として視認による確認が容易な型閉じ工程（型閉じ・型締め工程）の開始として規定し、型閉じ工程の前の工程であるエジックト工程（エジックト突き出し・エジェクト戻し工程）を１成形サイクルの終わりの工程と規定して、１成形サイクルの実測データを線描でグラフィック表示するようになっていた。

図５は、従来の１サイクル実測グラフ画像で表示される工程の並び順を示しており、型閉じ工程（型閉じ・型締め工程）の開始をデータ線描の始点とし、型閉じ工程→射出工程（１次射出・保圧工程）→可塑化工程（計量工程）→サックバック工程→冷却工程→型開き工程→エジックト工程（エジックト突き出し・エジェクト戻し工程）の順でデータを線描して、エジックト工程の終了をデータ線描の終点としていた。

図６は、従来の１サイクル実測グラフ画像の例を示す図であり、同図において、５１は型閉じ・型締め速度、５２は射出速度（射出のスクリュ速度）、５３は射出圧（射出の樹脂圧）、５４は可塑化のスクリュ回転速度、５５は可塑化の背圧、５６は可塑化のスクリュ後退速度、５７はサックバック速度（サックバックのスクリュ後退速度）、５８はサックバックに伴う樹脂の負圧、５９はサックバック後の樹脂残圧、６０は型開き速度、６１はエジックト突き出し速度、６２はエジェクト戻し速度である。

上記したように、従来は、１サイクル実測グラフ画像を、型閉じ工程（型閉じ・型締め工程）の開始を始点とし、エジックト工程（エジックト突き出し・エジェクト戻し工程）の終了を終点とする実測データのグラフィック画像として表示するようにしていた。このように、型閉じ工程の開始をデータ線描の始点とする所以は、型閉じ工程は、マシンの動作として視認による確認が容易であるという理由や、射出成形機における１成形サイクルの始めは型閉じ工程と規定するという固定概念が支配的であったためである。

しかしながら、図６に示したような１サイクル実測グラフ画像の表示手法では、１サイクル実測グラフ画像の左側に表示される射出工程（１次射出工程およびこれに引き続く保圧工程）で表される射出圧は、この１サイクル実測グラフ画像で表示されている成形サイクルの前の成形サイクルで可塑化された樹脂の圧力データとなっており、１サイクル実測グラフ画像の略中央に表示される可塑化工程以降の圧力データが、この１サイクル実測グラフ画像で表示されている成形サイクルで取り扱われる樹脂の圧力データとなっている。このため、樹脂の圧力挙動として、相前後する２つの成形サイクルで取り扱う樹脂の圧力データが表示されるので、樹脂の圧力遷移の監視という観点で見ると、１つの成形サイクルで取り扱う樹脂の圧力についての一貫したデータ表示となっていないため、１つの成形サイクルで取り扱う樹脂についての一貫した圧力遷移が監視（観察）できないという問題がある。また、図６に示したような１サイクル実測グラフ画像の表示手法では、サックバック後に、スクリュの頸部に装着した逆止弁より後方側の樹脂（溶融樹脂）の前進慣性（スクリュ回転に伴うスクリュ送り作用によって前方への移送力を付与された溶融樹脂の、スクリュ回転停止後の前進慣性）よって昇圧する樹脂残圧の表示データが、１サイクル実測グラフ画像の右側に表示されようになっている。このため、ドルーリング（ｄｒｏｏｌｉｎｇ）発生の有無の監視に不可欠な、樹脂残圧の表示データの右端部分に注意が向けられにくいという指摘もあった。

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、１サイクル実測グラフ画像において、１つの成形サイクルで取り扱う樹脂についての一貫した圧力遷移を監視（観察）可能とすると共に、樹脂残圧の表示データの視認性を向上させることにある。

本発明は上記した目的を達成するため、設定された各運転条件値と各センサからの計測情報などに基づきマシンの各部を駆動制御するコントローラを具備し、該コントローラは、予め定められた成形運転プログラムに従って一連の成形運転工程を実行させると共に、運転中の各運転条件の実測データを取り込んで格納し、また、前記コントローラは、オペレータの指示に基づき、各種表示モードの画像を表示装置上に表示させる射出成形機において、可塑化工程の開始を始点とし射出工程の終了を終点とする１成形サイクルの実測データグラフ画像の表示モードを設け、オペレータが該表示モードを選択したとき、前記表示装置の１画面上に、可塑化工程の開始を始点とし、当該可塑化工程で可塑化された樹脂の射出工程の終了を終点とする１成形サイクルの実測データグラフ画像を一連に線描することを特徴とする。

本発明では、可塑化工程（計量工程）の開始を始点とし射出工程の終了を終点とする１成形サイクルの実測データグラフ画像（１サイクル実測グラフ画像）の表示モードを設けており、この１サイクル実測グラフ画像では、１つの成形サイクルで取り扱う樹脂という観点で見ると、１成形サイクルにおける樹脂に対する最初の工程である可塑化工程の始点が、実測データのグラフィック線描の始点とされ、この表示されている可塑化工程で混練・可塑化・計量された樹脂が金型内に射出される射出工程（１次射出工程および保圧工程）の終了が、実測データのグラフィック線描の終点となっているので、１つの成形サイクルで取り扱う樹脂についての一貫した圧力遷移を監視（観察）可能となる。また、サックバック後の樹脂残圧の表示データが、１サイクル実測グラフ画像の中央に位置するので、ドルーリング発生の有無の監視に不可欠な、樹脂残圧の表示データの視認性を高めることができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
図１〜図４は、本発明の一実施形態（以下、本実施形態と記す）によるインラインスクリュ式の射出成形機に係り、図１は、本実施形態に係る射出成形機の制御系統の簡略化したブロック図である。

図１において、１は、マシン（射出成形機）全体の動作制御や表示制御などを司るシステムコントローラで、このシステムコントローラ１は、演算機能素子やメモリなどのハードウェア資源と、予め保持された各種アプリケーションソフトなどのソフトウェア資源との協働により、各種の演算処理、データ書き込み・呼み出し処理、表示制御処理、指令出力処理等々の各種処理を実行する。システムコントローラ１中に示された機能ブロックの機能については後述するが、各機能ブロックは、上記のハードウェア資源とソフトウェア資源とにより具現化されるものである。また、２は、マシンの各部に備えられた多数のセンサで構成されるセンサ群、３は、マシンの各部に配設された多数の駆動源を駆動制御するための多数のドライバ回路で構成されたドライバ群、４は、マシンの前面部に配設されたキー入力装置、５は、マシンの前面部に配設されたタッチパネル入力部５ａ付きの表示装置（タッチパネル付きカラー液晶表示装置）であり、キー入力装置４とタッチパネル入力部５ａとにより、ユーザ入力インターフェースを構成している。

システムコントローラ１は、可塑化動作、サックバック動作、型開閉動作（型開き動作および型閉じ動作（型閉じ・型締め動作））、エジェクト動作（エジックト突き出し動作およびエジェクト戻し動作）、射出動作（１次射出動作および保圧動作）などの成形工程全体の制御や、実測データの演算・格納処理、良品／不良品の判定処理、異常判定処理等の演算・判定処理、あるいは、表示装置５の出力画像の表示制御処理等々の、各種処理を実行する。このシステムコントローラ１中において、１１は成形条件設定記憶部、１２は成形プロセス制御部、１３は実測値記憶部、１４は表示処理部である。また、表示処理部１４中において、１５はデータ変換処理部、１６はグラフスケール生成部、１７は表示用固定データ格納部、１８は表示画像データ生成部である。

成形条件設定記憶部１１には、タッチパネル入力部５ａやキー入力装置４によって入力された、あるいは、各種記憶媒体から転送されて入力された各種運転条件値が、書き替え可能な形で記憶されている。この運転条件値としては、例えば、電力値、可塑化工程時のスクリュ位置とスクリュ回転速度，スクリュ後退速度，および背圧との関係、サックバック制御条件、射出開始点（位置）から保圧切替点（位置）までの射出速度条件並びに射出圧力条件、保圧切替時点から保圧終了時点までの２次射出圧力（保圧圧力）条件、型閉じ（型締め）ストロークと速度・圧力制御条件並びに型締力、型開きストロークと速度・圧力制御条件、エジェクト制御条件、各部の温度制御条件、製品自動取り出し機の制御条件等々が挙げられる。

成形プロセス制御部１２は、予め作成された成形プロセス制御プログラムと、成形条件設定記憶部１１に格納された設定条件値とに基づき、マシンの各部に配設されたセンサ群２（位置センサ、圧力センサ、回転速度センサ、温度センサなど）からの計測情報および自身に内蔵されたクロックからの計時情報を参照しつつ、ドライバ群３（モータドライバ、ヒータドライバなど）を介して対応する駆動源を駆動制御し、一連の成形工程を実行させる。

実測値記憶部１３には、連続自動運転時における予め設定されたモニタ項目の総べての実測データが、連続する所定回数のショットにわたって取り込まれる。取り込まれるモニタ項目としては、時間監視項目、位置監視項目、回転速度監視項目、速度監視項目、圧力監視項目、温度監視項目、電力監視項目等が挙げられる。

表示処理部１４は、タッチパネル入力部５ａやキー入力装置４によるオペレータが所望するモードの表示画像の呼び出し指令によって、予め作成された表示画像作成・制御プログラムに基づき、指定された表示モードの表示画像データを作成する。

すなわち、オペレータによる所定の表示画像の呼び出し指令が到来すると、表示処理部１４のデータ変換処理部１５は、必要に応じ成形条件設定記憶部１１や実測値記憶部１３に格納された情報から当該表示モード画像の表示に用いるためのデータを抽出すると共に、これを指定された当該表示モード画像の表示形態に対応した形に変換処理する。例えば、指定された表示モードが或る工程やサイクルのグラフィック画像であると、抽出したデータを線描化処理した画像データに変換処理したり、また、指定された表示モードが或る工程の運転状態設定画像であると、抽出したデータを数値画像データに変換処理等する。また、指定された表示モードがグラフィック画像である場合には、グラフスケール生成部１６は、データ変換処理部１５の内容、もしくはオペレータのスケール指示に基づき、予め作成されたグラフスケール（グラフ目盛）生成プログラムによって、所定倍率のグラフ目盛格子画像データと目盛数値画像データとを生成する。

データ変換処理部１５およびグラフスケール生成部１６の生成処理データは、表示画像データ生成部１８に取り込まれ、所定倍率のグラフ目盛格子画像データ上の所定位置に、このグラフ目盛に応じた拡大／縮小率に変換処理して取り込まれたグラフィック画像データが重ね書きして、合成処理される。また、表示用固定データ格納部１７に予め作成されて格納されている多数のモード画像用の固定データたる文字，記号，グラフィック図形，罫線データ等々から、当該表示モード画像の表示に用いるためのデータが抽出されて、これが表示画像データ生成部１８に取り込まれ、同じく表示用の画像データとして合成される。

これによって、表示画像データ生成部１８には、指定されたグラフィック表示画像用のグラフ目盛，目盛数字，線描グラフ，モード表示文字，単位記号，項目表示文字等が所定配置・合成され、且つカラー分け情報等が付加された画像データが作成され、これが書き換え可能に保持される。

なお、指定された表示モードがグラフィック画像でない場合には、データ変換処理部１５と表示用固定データ格納部１７の内容とによって、同様に指定された表示画像用の画像データが表示画像データ生成部１８で生成されて保持される。

表示画像データ生成部１８の画像データは、図示せぬフレームバッファに転送されて一時記憶され、表示処理部１４の指令によってこのフレームバッファの出力が表示装置５に送出されて、表示装置５の表示画面上には所定モードの画像データが表示されることになる。

図２は、表示装置５の表示画面上に所定モードの画像データが表示されている状態において、この表示画像中の「１サイクルグラフ項目選択」ボタン２１をオペレータがタッチすることで表示される１サイクルグラフ項目選択モードの表示画像を示している。本実施形態では、１サイクル実測グラフ画像の個別データの色やスケールモードなどをオペレータが選択・設定することが可能となっており、１サイクルグラフ項目選択モードの表示画像には、これらの選択・設定欄が設けられているが、ここではその図示を割愛してある。

ここで、本実施形態では、１サイクル実測グラフ画像の始点および終点を、オペレータがそれぞれ個別に選択・設定可能となっており、図２の１サイクルグラフ項目選択モードの表示画像には、現在設定されている１サイクル実測グラフ画像の始点および終点の表示欄２２が設けられている。この表示欄２２中の開始（始点）表示兼選択ボタン２２ａには、当初は「自動モード（可塑化開始）」が表示されるようになっていて、１サイクル実測グラフ画像の始点として可塑化工程の開始が選択されていることを示している。また、表示欄２２中の終了（終点）表示兼選択ボタン２２ｂにも、当初は「自動モード（射出終了）」が表示されるようになっていて、１サイクル実測グラフ画像の終点として射出工程（１次射出工程および保圧工程）の終了が選択されていることを示している。オペレータが開始（始点）表示兼選択ボタン２２ａをタッチすると、１サイクル実測グラフ画像の始点を選択・設定可能な開始（始点）項目選択用ウィンドウ２３が呼び出し表示され、このウィンドウ２３を用いて１サイクル実測グラフ画像の始点が選択・設定できるようになっている。また、オペレータが終了（終点）表示兼選択ボタン２２ｂをタッチすると、図示していないが、１サイクル実測グラフ画像の終点を選択・設定可能な終了（終点）項目選択用ウィンドウが呼び出し表示され、このウィンドウを用いて１サイクル実測グラフ画像の終点が選択・設定できるようになっている。

１サイクル実測グラフ画像の始点および終点が自動モードに設定されている状態で、表示画像中の「１サイクルグラフ」ボタン２４をオペレータがタッチすると、自動モードの１サイクル実測グラフ画像が、表示装置５の表示画面上に表示される。この自動モードの１サイクル実測グラフ画像は、可塑化工程の開始を始点とし、射出工程（１次射出工程および保圧工程）の終了を終点として、実測データが線描される。

図３は、自動モードの１サイクル実測グラフ画像で表示される工程の並び順を示しており、可塑化工程の開始を始点として、可塑化工程→サックバック工程→冷却工程→型開き工程→エジックト工程（エジックト突き出し・エジェクト戻し工程）→型閉じ工程（型閉じ・型締め工程）→射出工程（１次射出・保圧工程）の順で実測データが線描され、射出工程の終了がデータ線描の終点となるようにされる。

図４は、自動モードの１サイクル実測グラフ画像の例を示す図であり、３１は可塑化のスクリュ回転速度、３２は可塑化の背圧、３３は可塑化のスクリュ後退速度、３４はサックバック速度（サックバックのスクリュ後退速度）、３５はサックバックに伴う樹脂の負圧、３６はサックバック後の樹脂残圧、３７は型開き速度、３８はエジックト突き出し速度、３９はエジェクト戻し速度、４０は型閉じ・型締め速度、４１は射出速度（射出のスクリュ速度）、４２は射出圧（射出の樹脂圧）である。

以上のように、本実施形態の自動モードの１サイクル実測グラフ画像では、図４に示すように、可塑化工程の開始を始点とし射出工程の終了を終点とする実測データのグラフィックが表示されるので、１つの成形サイクルで取り扱う樹脂についての一貫した圧力遷移を監視（観察）可能となる。また、サックバック後の樹脂残圧の表示データが、１サイクル実測グラフ画像の中央に位置するので、ドルーリング発生の有無の監視に不可欠な、樹脂残圧の表示データの視認性を高めることができる。

本発明の一実施形態に係るインラインスクリュ式の射出成形機における、制御系統の簡略化したブロック図である。本発明の一実施形態に係るインラインスクリュ式の射出成形機において、表示装置に表示される１サイクルグラフ項目選択モードの表示画像の例を示す説明図である。本発明の一実施形態に係るインラインスクリュ式の射出成形機において、表示装置に表示される自動モードの１サイクル実測グラフ画像での、工程の並び順を示す説明図である。本発明の一実施形態に係るインラインスクリュ式の射出成形機において、表示装置に表示される自動モードの１サイクル実測グラフ画像の例を示す説明図である。従来の１サイクル実測グラフ画像での工程の並び順を示す説明図である。従来の１サイクル実測グラフ画像の例を示す説明図である。

符号の説明

１システムコントローラ
２センサ群
３ドライバ群
４キー入力装置
５表示装置（タッチパネル付きカラー液晶表示装置）
５ａタッチパネル入力部
１１成形条件設定記憶部
１２成形プロセス制御部
１３実測値記憶部
１４表示処理部
１５データ変換処理部
１６グラフスケール生成部
１７表示用固定データ格納部
１８表示画像データ生成部

Claims

設定された各運転条件値と各センサからの計測情報などに基づきマシンの各部を駆動制御するコントローラを具備し、該コントローラは、予め定められた成形運転プログラムに従って一連の成形運転工程を実行させると共に、運転中の各運転条件の実測データを取り込んで格納し、また、前記コントローラは、オペレータの指示に基づき、各種表示モードの画像を表示装置上に表示させる射出成形機において、
可塑化工程の開始を始点とし射出工程の終了を終点とする１成形サイクルの実測データグラフ画像の表示モードを設け、オペレータが該表示モードを選択したとき、前記表示装置の１画面上に、可塑化工程の開始を始点とし、当該可塑化工程で可塑化された樹脂の射出工程の終了を終点とする１成形サイクルの実測データグラフ画像を一連に線描することを特徴とする射出成形機。