JP5770057B2 - 射出成形機のモニタデータ表示装置 - Google Patents

Description

本発明は射出成形機のモニタデータ表示装置に関する。

射出成形機で成形品を生産する場合、射出成形機は成形ショットごとの成形状態を表す種々のデータを計測する。計測して得られたデータには、波形データとモニタデータがある。波形データは計測値の時間変化を追ったデータで、射出工程時の射出圧力やスクリュ位置などがある。モニタデータは射出中の最大圧力やスクリュの最前進位置など１回の成形ショットで１回のみ計測されるデータである。通常、射出成形機は１回の成形で複数種類のモニタデータを計測する。波形データよりモニタデータの方が扱いやすいため、モニタデータの変動の確認は、成形安定性や成形不良の解決を目的としてよく行われる。

集中管理装置にネットワークを介して接続された複数の射出成形機のモニタデータをグラフ表示する技術が公知である。例えば、特許文献１には、選択された射出成形機のモニタデータを一方の軸を成形サイクル番号、他方の軸をモニタデータとしてグラフ表示することが開示されている。一方、集中管理装置の表示装置に、複数の射出成形機のモニタデータを同時に表示する場合、特許文献１の技術を応用して手作業で複数の射出成形機のモニタデータのグラフを並べて表示すればよい。しかし、この方法はグラフを並べる作業に手間がかかる上に、さらに表示期間や表示項目を変更しようとすると、射出成形機ごとの設定が必要になるという問題がある。

また、特許文献２には、ダイカストマシンの計測データを同時に表示することが開示されている。しかしながら表示内容の詳細については何ら開示されていない。特許文献３には実行時プロファイルデータを射出成形機間で比較することが開示されている。しかしながら射出成形機間のモニタデータの比較については記載されていない。

複数の射出成形機のモニタデータを同時に表示するその他の方法として、市販の表計算ソフトを利用する方法もある。射出成形機ごとのモニタデータを表計算ソフトで読み込み、表計算ソフトのグラフ機能で表示する。この場合も表計算ソフトの読み込みなどに手間がかかる。さらにモニタデータをリアルタイムに表示して確認することができないという問題がある。

特開平４−２６７１１９号公報 特開２００１−２１９２６２号公報 特開２０１０−１０５３６９号公報

モニタデータの中には射出成形機本体の温度変化等によって変動するものと、外的要因、例えば工場の室温や電力事情等によって変動するものとがある。工場内の室温が成形に影響することが分かっている場合、複数の射出成形機でモニタデータの変動が、室温の影響により類似する可能性が高い。これを確認するためには、複数の射出成形機のモニタデータを同時に比較する必要がある。しかしながら従来技術には、複数の射出成形機のモニタデータに対する変動の関連性や傾向を、効率よく把握する手段がない。

そこで、本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、複数のモニタデータの中から任意のモニタデータを選択し、複数の射出成形機に対して、所定期間の時刻を第一軸とし、第二軸を選択されたモニタデータとして複数の射出成形機にわたってグラフを表示する機能を有する射出成形機のモニタデータ表示装置を提供することである。

本願の請求項１に係る発明は、複数の射出成形機のモニタデータを取得するモニタデータ取得部と、前記複数の射出成形機のモニタデータを時刻に対応させて記憶する記憶部と、前記記憶されたモニタデータから任意のモニタデータを選択する選択部と、前記選択された任意のモニタデータを第一軸を時刻，第二軸をモニタデータとしてグラフ表示するグラフ表示部と、を有する前記複数の射出成形機のモニタデータ表示装置であって、前記モニタデータには射出成形機本体の要因で変動するものと外的要因により変動するものとを含み、前記グラフ表示部は前記複数の射出成形機の前記モニタデータを前記第一軸の時刻を同時刻として同時に表示することを特徴とする射出成形機のモニタデータ表示装置である。
請求項２に係る発明は、前記表示部は、複数の射出成形機をネットワークで接続して集中管理するコンピュータの表示装置であることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機のモニタデータ表示装置である。
請求項３に係る発明は、前記モニタデータを正規化して前記グラフ表示を行うことを特徴とする請求項１または２のいずれか一つに記載の射出成形機のモニタデータ表示装置である。
請求項４に係る発明は、外部データを外部データの測定日時とともに取り込んで前記モニタデータと同一時間軸上に表示することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の射出成形機のモニタデータ表示装置である。

請求項５に係る発明は、コメント情報およびコメント情報に対応するマーカーを前記複数の射出成形機の前記グラフ表示に併記することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の射出成形機のモニタデータ表示装置である。
請求項６に係る発明は、射出成形機の配置情報を前記複数の射出成形機のグラフ表示に併記することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の射出成形機のモニタデータ表示装置である。

本発明により、複数のモニタデータの中から任意のモニタデータを選択し、複数の射出成形機に対して、所定期間の時刻を第一軸とし、第二軸を選択されたモニタデータとして複数の射出成形機にわたってグラフを表示する機能を有する射出成形機のモニタデータ表示装置を提供できる。

複数台の射出成形機を管理する管理システムの概略構成を説明する図である。 射出成形機のモニタデータをコンピュータに保存した例を説明する図である。 コンピュータに射出成形機のモニタデータを保存する手順の例を説明するフローチャートである（その１）。 コンピュータに射出成形機のモニタデータを保存する手順の例を説明するフローチャートである（その２）。 コンピュータ上に射出成形機ごとに保存されたモニタデータを参照してグラフを表示する手順の例を説明するフローチャートである。 コンピュータ上に射出成形機ごとに保存されたモニタデータを参照してグラフを並べて表示した例を説明する図である。 全射出成形機あるいは選択された射出成形機のグラフを重ねて表示した例を説明する図である。 データを正規化して表示した例を説明する図である。 外部データとして室温を取り込んでモニタデータと合わせて表示した例を説明する図である。 グラフの第一軸上にコメント情報を書き込んだ例を説明する図である。 射出成形機の配置関係を付加したグラフの例を説明する図である。

以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。ここでは、コンピュータで複数の射出成形機を集中管理する管理システムを構成した本発明の実施形態を説明する。
図１は、複数台の射出成形機を管理する管理システムの概略構成を説明する図である。この管理システムでは、コンピュータ１とＭ台の射出成形機ＲＳ₁，ＲＳ₂，・・・，ＲＳ_MとをＬＡＮ２で接続している。

図２は、射出成形機のモニタデータをコンピュータに保存した例を説明する図である。射出成形機ＲＳ₁，ＲＳ₂，・・・，ＲＳ_M別（機械番号別）およびショットごと（リセット不可ショットごと）に成形日時とモニタデータの個々のデータが、コンピュータ１のメモリに保存される。１ショットあたり最大Ｎ個のデータまで保存する。最大個数のＮは適宜設定することができる。

レコード番号Ｎｏは、射出成形機別にショットごとに収集され記憶されるデータの順番を表す。機械番号ｉの射出成形機ＲＳｉにおける収集済の最新レコードＮｏを”Ｒｉ”とする。射出成形機ＲＳｉにおける収集済の最新のリセット不可ショット数を”Ｓｉ＿Ｒｉ”とする。リセット不可ショット数は、射出成形機が成形サイクルを実行するたびに累積的に更新される射出成形機が有する固有の数値である。射出成形機ＲＳｉにおけるｊショット目の成形日時を”Ｔ＿ｉ＿ｊ”とする。射出成形機ＲＳｉにおけるｊショット目のｋ番目のモニタデータを”Ｄ＿ｉ＿ｊ＿ｋ”とする。なお、１≦ｉ≦Ｍ、１≦ｊ≦Ｒｉ、１≦ｋ≦Ｎである。

図３−１，図３−２は、コンピュータに射出成形機のモニタデータを保存する手順の例を説明するフローチャートである。なお通信手順は従来公知のものを使用することができ、本発明に関係しないので詳述しない。コンピュータ１からの要求に応じて、各射出成形機ＲＳ₁，ＲＳ₂，・・・，ＲＳ_Mはコンピュータ１に射出成形機のモニタデータＤ１，Ｄ２，・・・，ＤＮを返信する。以下、各ステップに従って説明する。
●［ステップＳＡ０１］機械番号ｉのデータを１、射出成形機の総数のデータをＭ、リセット不可ショット数Ｓｉ＿Ｒｉのデータを０、レコード番号Ｒｉのデータを０、に初期化する。
●［ステップＳＡ０２］機械番号ｉの射出成形機ＲＳ_iにモニタデータを要求する。
●［ステップＳＡ０３］機械番号ｉの射出成形機より以下のデータを取得する。以下のデータは、取得リセット不可ショット数Ｓ、取得成形日時Ｔ、取得モニタデータＤ１，Ｄ２，Ｄ３，・・・，ＤＮである。取得リセット不可ショット数Ｓは、射出成形機が成形サイクルを実行するたびに累積的に更新される射出成形機が有する固有の数値である。
●［ステップＳＡ０４］ステップＳＡ０３の処理で取得した取得リセット不可ショット数Ｓはリセット不可ショット数Ｓｉ＿Ｒｉより大きいか否か判断し、大きい場合にはステップＳＡ０５へ移行し、大きくない場合にはステップＳＡ０７へ移行する。
●［ステップＳＡ０５］レコード番号Ｒｉのデータを１増加して更新、リセット不可ショット数Ｓｉ＿ＲｉのデータをステップＳＡ０３で取得した取得リセット不可ショット数Ｓのデータに置き換えて更新、成形日時Ｔ＿ｉ＿ＲｉのデータをステップＳＡ０３で取得した取得成形日時Ｔのデータに置き換えて更新、Ｄ＿ｉ＿Ｒｉ＿１のデータをＤ１，Ｄ＿ｉ＿Ｒｉ＿２のデータをＤ２，・・・，Ｄ＿ｉ＿Ｒｉ＿ＮのデータをＤＮに置き換えて更新する。
●［ステップＳＡ０６］機械番号ｉの新モニタデータとして以下のデータを保存する。つまり、ステップＳＡ０５で更新した、レコード番号Ｒｉのデータ、リセット不可ショット数Ｓｉ＿Ｒｉのデータ、成形日時Ｔ＿ｉ＿Ｒｉのデータ、モニタデータＤ＿ｉ＿Ｒｉ＿１，Ｄ＿ｉ＿Ｒｉ＿２，・・・，Ｄ＿ｉ＿Ｒｉ＿Ｎを新モニタデータとしてコンピュータ１のメモリに保存する。
●［ステップＳＡ０７］終了か否か判断し、終了の場合にはこのフローチャートの処理を終了し、終了でない場合にはステップＳＡ０８へ移行する。終了か否かの判断は、例えば、コンピュータ１に対するオペレータの指示の有無、あるいは、予め設定されたモニタデータの取得終了時刻を基準として行うことができる。
●［ステップＳＡ０８］機械番号ｉのデータを１増加して更新する。
●［ステップＳＡ０９］機械番号ｉはステップＳＡ０１で初期化した射出成形機の総数Ｍより大きいか否か判断し、大きい場合にはステップＳＡ１０へ移行し、大きくない場合にはステップＳＡ０２へ戻り、処理を継続する。
●［ステップＳＡ１０］機械番号ｉを１に初期化した後、ステップＳＡ０２へ戻り、処理を継続する。

図４は、コンピュータ上に射出成形機ごとに保存されたモニタデータを参照してグラフを表示する手順の例を説明するフローチャートである。以下、各ステップに従って説明する。
●［ステップＳＢ０１］機械番号ｉのデータを１に初期化し、射出成形機の総数、表示開始日時Ｔｓｔａｒｔのデータ、表示終了日時Ｔｅｎｄのデータを設定し、表示するモニタデータを選択（データｋとする）し、表示する射出成形機を選択する。データの初期化、モニタデータの選択射出成形機の選択は、コンピュータ１に備わった入力手段によって行うなど適宜の入力インタフェースを用いることができる。なお、ｋは、図２の表に従えば、１≦ｋ≦Ｎである。
●［ステップＳＢ０２］機械番号ｉのモニタデータを表示するか否かを判断し、表示する場合（ＹＥＳの場合）にはステップＳＢ０３へ移行し、表示しない場合（ＮＯの場合）にはステップＳＢ０９へ移行する。
●［ステップＳＢ０３］指標ｊのデータを１に初期化する。指標ｊはコンピュータ１のメモリに格納されたモニタデータを読み出す際に、読み出すレコード番号を特定するために用いられる指標である。
●［ステップＳＢ０４］成形日時Ｔ＿ｉ＿ｊのデータは表示開始日時Ｔｓｔａｒｔと表示終了日時の期間にあるか否か判断し、期間内の場合（ＹＥＳの場合）にはステップＳＢ０５へ移行し、期間内ではない場合（ＮＯの場合）にはステップＳＢ０７へ移行する。
●［ステップＳＢ０５］表示画面上のｘ座標のデータをＴ＿ｉ＿ｊのデータ、ｙ座標のデータをＤ＿ｉ＿ｊ＿ｋのデータとする。
●［ステップＳＢ０６］コンピュータ１の表示装置の表示画面に（ｘ，ｙ）を表示する。
●［ステップＳＢ０７］指標ｊのデータを１増加して更新する。
●［ステップＳＢ０８］指標ｊのデータはレコード番号Ｒｉより大きいか否か判断し、大きい場合（ＹＥＳの場合）にはステップＳＢ０９へ移行し、大きくない場合（ＮＯの場合）にはステップＳＢ０４へ戻り、処理を継続する。
●［ステップＳＢ０９］機械番号ｉのデータを１増加して更新する。
●［ステップＳＢ１０］機械番号ｉのデータは射出成形機の総数Ｍより大きいか否か判断し、大きい場合（ＹＥＳの場合）にはこのフローチャートの処理を終了し、大きくない場合（ＮＯの場合）にはステップＳＢ０２に戻り処理を継続する。

図５は、コンピュータ上に射出成形機ごとに保存されたモニタデータを参照してグラフを並べて表示した例を説明する図である。この表示では以下の設定が必須である。
・全射出成形機の表示または選択した射出成形機の表示の選択
・表示するモニタデータの選択
・表示期間の設定
設定した表示期間に対して、各射出成形機のグラフが同一時間軸で表示される。図５には、１号機、２号機、３号機の射出成形機の表示が選択されており、表示するモニタデータはサイクルタイムであり、表示する期間の開始日時は２０１１年６月１５日１１時１５分００秒であり終了時刻は２０１１年６月１５日１１時４５分００秒である場合が表示されている。図５に示される表示形態では、表示画面内において、画面左上部に選択した射出成形機の機械番号と、画面右上部に表示するモニタデータがサイクルタイムであることを文字表示し、画面左部に表示する射出成形機に対応して用いられる線種と、画面下部に開始日時と終了日時とを表示し、画面中央部に各射出成形機に対応するグラフを個別に表示している。

図６は、図５に示される全射出成形機あるいは選択された射出成形機のグラフを重ねて表示した例を説明する図である。図６に示される表示形態では、表示画面内において、画面左上部に選択した射出成形機の機械番号と、画面右上部に表示するモニタデータがサイクルタイムであることを文字表示し、画面左部に表示する射出成形機に対応して用いられる線種と、画面下部に開始日時と終了日時とを表示し、画面中央部に各射出成形機に対応するグラフを重ねて表示している。図５に示されるようにグラフを並べて表示するのに比べて、図６に示されるようにグラフを重ねて表示することにより、お互いのグラフの関係を比較し易い。図６では線種を点線、破線、実線を用いて各射出成形機のモニタデータを表示しているがこれに限定されず、多色表示にしてもよい。

図７は、データを正規化して表示した例を説明する図である。この例では、図５の射出成形機の１号機および２号機のモニタデータを正規化している。図５のグラフ表示では、射出成形機ごとに異なる金型および成形品に対するモニタデータを表示する。よって各モニタデータの最大値，最小値が様々で、比較しにくい場合も出てくる。この場合、最大値が１となるように各データを正規化して表示すれば見やすくなる。個々のモニタデータを正規化する計算方法の一例を以下に示す。
（正規化したモニタデータ値）＝（元のモニタデータ値―最小値）／（最大値―最小値）
なお、他にも最大値に対する割合や、標準偏差に対する割合で正規化することもできる。

図８は、外部データとして室温を取り込んでモニタデータと合わせて表示した例を説明する図である。図８によれば、室温の上昇と連動して１号機，２号機，３号機のバレル１の温度が上昇している。このように、射出成形機のモニタデータ以外の外部データを合わせて表示すれば、モニタデータと外部データとの関連性を確認することができる。外部データとして工場内の温度や湿度、電力データ、クリーン度（塵の量）などがある。なお外部データを取り込む方法として、コンピュータがリアルタイムに外部機器と通信して取り込む、コンピュータが外部機器に保存されたファイル形式のデータを読み込む方法などがある。なお、バレル１温度とは、射出シリンダは軸方向に複数の部位に分けて加熱されており、その複数の部位の一つである。

図９は、グラフの第一軸上にコメント情報を書き込んだ例を説明する図である。この例では空調装置を動かし始めたこと、また動かし始めた時点をマーカー(ポイント（＊）)で指し示している。マーカーとして、ポイント（＊）以外に縦線(｜)や矢印(↑)なども使用できる。コメント情報およびマーカーをグラフと合わせて表示すれば、グラフに明確な意味づけを行うことができる。
図１０は、射出成形機の配置関係を付加したグラフの例を説明する図である。この例では、射出成形機ごとの空調機からの距離を併記している。距離に応じて射出成形機上の温度や湿度の変化が捉えられる。

本発明の実施形態により、複数のモニタデータの中から任意のモニタデータを選択し、複数の射出成形機に対して、所定期間の時刻を第一軸とし、第二軸を選択されたモニタデータとして複数の射出成形機にわたってグラフを表示する機能を有する射出成形機のモニタデータ表示装置を提供できる。そして、本発明の実施形態により、複数の射出成形機に対して、射出成形機間のモニタデータの比較を容易に行い、射出成形機群としてモニタデータの変動の関連性や傾向が明確に把握できる。従来に比べてグラフ表示の手間がかからず、かつグラフ間の比較を意図して表示しているので見やすくなる。またモニタデータの正規化、外部データの取り込みおよび表示、コメント情報や射出成形機の配置情報の併記、以上のいずれかに必要に応じて対応することで、より把握しやすくなる。

上述したように、本発明では複数のモニタデータの中から任意のモニタデータを選択し、複数の射出成形機に対して、所定の期間の時刻を第一軸とし、第二軸を選択されたモニタデータとして複数の射出成形機にわたってグラフを表示する。第一軸が同一時刻であれば、選択されたモニタデータに関わる第二軸は射出成形機毎に個別の軸としても良いし共通の軸としても良い。個別の軸とすれば、複数の射出成形機について選択されたモニタデータの全体的な変化の傾向が判り、共通の軸とすれば、いずれの射出成形機の変化が大きいのかがわかる。

これにより、モニタデータが変化している場合にその変化が工場内の射出成形機について共通の変化なのか、機械個別に発生している変化なのかを把握できるようになる。モニタデータの変化によって不良が発生していると判断された場合、不良対策として工場の室温の管理や冷却水の温度管理など、工場全体として対策しなければならない問題が有るのか、あるいは、機械個別の問題として対処しなければならない問題なのかを把握することができる。

そこで、以下のようなグラフ表示上の工夫をすれば、より明確にモニタデータの変化の要因を調べることができる。
・モニタデータを正規化して表示する。
・工場内の室温などの外部データを取り込んでモニタデータと同一軸上に表示できるようにする。
・第一軸上に、コメント情報を書き込めるようにする。
・射出成形機の配置関係を考慮できるようにする。

以下は本発明の具体的な使用方法である。
例１）複数個の同一金型を複数の射出成形機で成形している場合、本発明を使用して、成形品質に影響する共通のモニタデータの傾向を複数の射出成形機で確認できる。このモニタデータが安定しない、あるいは変動傾向が他と異なる射出成形機が確認された場合、この射出成形機の成形状況を確認する必要があることが分かる。
例２）空調装置の動作と成形状況の関係を調べる場合、本発明を使用できる。例えば、空調装置の設定温度の変更に連動して不安定になるモニタデータを複数の射出成形機について見出すことが出来たとする。これが成形品質に影響する場合、成形中における空調装置の設定温度の変更は行わない方がよいことが分かる。

１ コンピュータ
２ ＬＡＮ

ＲＳ₁，ＲＳ₂，・・・，ＲＳ_M 射出成形機

Claims (6)

1. 複数の射出成形機のモニタデータを取得するモニタデータ取得部と、
   前記複数の射出成形機のモニタデータを時刻に対応させて記憶する記憶部と、
   前記記憶されたモニタデータから任意のモニタデータを選択する選択部と、
   前記選択された任意のモニタデータを第一軸を時刻，第二軸をモニタデータとしてグラフ表示するグラフ表示部と、
   を有する前記複数の射出成形機のモニタデータ表示装置であって、
   前記モニタデータには射出成形機本体の要因で変動するものと外的要因により変動するものとを含み、
   前記グラフ表示部は前記複数の射出成形機の前記モニタデータを前記第一軸の時刻を同時刻として同時に表示することを特徴とする射出成形機のモニタデータ表示装置。
2. 前記表示部は、複数の射出成形機をネットワークで接続して集中管理するコンピュータの表示装置であることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機のモニタデータ表示装置。
3. 前記モニタデータを正規化して前記グラフ表示を行うことを特徴とする請求項１または２のいずれか一つに記載の射出成形機のモニタデータ表示装置。
4. 外部データを外部データの測定日時とともに取り込んで前記モニタデータと同一時間軸上に表示することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の射出成形機のモニタデータ表示装置。
5. コメント情報およびコメント情報に対応するマーカーを前記複数の射出成形機の前記グラフ表示に併記することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の射出成形機のモニタデータ表示装置。
6. 射出成形機の配置情報を前記複数の射出成形機のグラフ表示に併記することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の射出成形機のモニタデータ表示装置。

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