JP6472860B1 - 射出成形機 - Google Patents

Abstract

【課題】射出成形動作の設定および段取工程を容易かつ短時間で実行可能な射出成形機を提供する。
【解決手段】射出成形機は、第１金型と第２金型の少なくとも一方を移動させて型締または型開する型締機構と、第１金型と第２金型との間のキャビティに樹脂を射出する射出装置と、第１または第２金型の動作、型締機構の動作、射出装置の動作またはシステムプログラムによる処理を示す第１および第２動作情報と、第１動作情報に関連付けられた第１画像情報と、第２動作情報に関連付けられた第２画像情報とを格納する記憶部と、第１および第２画像情報を表示する表示部であって、第１および第２画像情報の少なくとも一方を操作者によって配置された位置に表示する表示部と、表示部に表示された第１または第２画像情報の少なくとも一方に関連する第１または第２動作情報で示す動作を指示しまたはシステムプログラムによる処理を実行する制御部とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明による実施形態は、射出成形機に関する。

射出成形機は、型締めされた複数の金型間にあるキャビティへ溶融樹脂を流し込むことによって樹脂を成形する。射出成形機において、金型や生産条件等を変更して異なる製品を続けて生産することが求められる場合がある。このような場合、金型や生産条件等は、それぞれオペレータの操作によって設定変更されていた。即ち、オペレータが或る射出成形動作の条件を射出成形機の操作部で設定し、その射出成形動作の実行後、オペレータが次の射出成形動作の条件を設定し直していた。

また、或る射出成形動作の後、次の射出成形動作を実行させる場合に、金型の交換、バレルのパージ、樹脂材料の変更等の準備動作（所謂、段取工程）を行う必要がある。このような段取工程についても、オペレータが射出成形機の操作部で各動作を実行していた。例えば、段取工程は、金型の搬出、金型の交換、金型の搬入、バレルのパージ、樹脂材料の交換等の動作を含む。オペレータは、これらの動作のそれぞれについて射出成形機を操作する必要があった。

特表２０１３−５３０４３８号公報 特開２００７−０９８８１０号公報 特開２００８−０３６９７６号公報

しかし、射出成形動作および段取工程の各動作においてオペレータが射出成形機を操作する場合、射出成形動作および段取工程の設定のために、手間および時間がかかる。また、射出成形動作の終了時にオペレータが不在の場合には、次の射出成形動作が開始されず、作業が滞ってしまうこともある。さらに、段取工程の各動作の順番を間違えた場合には、金型や射出成形機の破損に繋がる。従って、段取工程を行うには熟練した知識や専門知識が必要となる。

そこで、本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、射出成形動作の設定および段取工程を容易かつ短時間で実行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。

本実施形態による射出成形機は、第１金型と第２金型の少なくとも一方を移動させて型締または型開する型締機構と、型締された第１金型と第２金型との間のキャビティに樹脂を射出する射出装置と、第１または第２金型の動作、型締機構の動作、射出装置の動作、または、システムプログラムによる処理を示す第１および第２動作情報と、第１動作情報に関連付けられた第１画像情報と、第２動作情報に関連付けられた第２画像情報とを格納する記憶部と、第１および第２画像情報を表示する表示部であって、第１および第２画像情報の少なくとも一方を操作者によって配置された位置に表示する表示部と、表示部に表示された第１または第２画像情報の少なくとも一方に関連する第１または第２動作情報で示す動作を指示しまたはシステムプログラムによる処理を実行する制御部とを備え、第１および第２動作情報は、第１または第２生産条件による射出成形動作の情報であり、射出成形動作の開始から完了までの第１および第２金型の動作情報または型締機構の動作情報であり、表示部は、射出成形動作の開始からの時間または工程に対する第１金型、第２金型または型締機構の位置を示す複数の動作点と、該複数の動作点間を繋ぐ線分とを表示し、第１および第２画像情報は、動作点上に表示される。

第１実施形態に従った射出成形機の構成例を示すブロック図。 段取工程の動作情報とアイコンの例を示す図。 表示部に表示されたアイコンおよびその配列の一例を示す図。 射出成形機の生産計画を示す表示部の画面表示例を示す図。 第２実施形態による表示部に表示された生産工程のアイコンおよびその配列の一例を示す図。 オペレータによるアイコンの追加が完了した後の生産工程のフローを示す図。 中子入りおよび中子戻しのポップアップウィンドウの一例を示す図。

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。

図面は模式的または概念的なものであり、各部分の比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。明細書と図面において、既出の図面に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に従った射出成形機１の構成例を示すブロック図である。射出成形機１は、一連の射出成形動作を繰り返し実行可能な機械であり、例えば、成形品を１回成形する動作をサイクル動作として繰り返す。一連のサイクル動作を実行する時間をサイクルタイムという。

射出成形機１は、フレーム２と、固定盤３と、移動盤４と、タイバー５と、型締駆動機構６と、射出装置７と、制御部８と、押出機構９と、ヒューマン・マシン・インタフェース６０と、記憶部１１０と、射出圧力センサＳ１と、スクリュ位置センサＳ２とを備えている。

フレーム２は、射出成形機１の土台である。固定盤３は、フレーム２上に固定されている。固定盤３には、第１金型としての固定金型１１が取り付けられる。タイバー５の一端は、固定盤３に固定されており、その他端は、支持盤１０に固定されている。タイバー５は、固定盤３から移動盤４を通過して支持盤１０まで延びている。

移動盤４は、フレーム２に設けられたリニアガイド（図示せず）上に載置されている。移動盤４は、タイバー５またはリニアガイドに案内され、固定盤３に接近しあるいは固定盤３から離れるように移動することができる。移動盤４には、第２金型としての移動金型１２が取り付けられる。移動金型１２は、固定金型１１に対向しており、移動盤４とともに固定金型１１へ接近し、固定金型１１に組み合わされる。移動金型１２と固定金型１１とが合わされ接触することによって、移動金型１２と固定金型１１との間に製品形状に対応した空間が形成される。

型締駆動機構６は、トグル機構１３と、トグル機構駆動部１４とを備えている。トグル機構駆動部１４は、トグル機構１３を駆動するために、型締サーボモータ２１と、ボールねじ２２と、伝達機構２３とを備えている。ボールねじ２２の先端部には、クロスヘッド１５が取り付けられている。ボールねじ２２が回転することで、クロスヘッド１５が移動盤４に接近し、あるいは、移動盤４から離れるように移動する。伝達機構２３は、型締サーボモータ２１の回転をボールねじ２２に伝達し、クロスヘッド１５を移動させる。

トグル機構駆動部１４がクロスヘッド１５を移動させると、トグル機構１３が作動する。例えば、クロスヘッド１５が移動盤４へ向かって移動すると、移動盤４が固定盤３に向かって移動し、金型１１、１２の型締が行われる。逆に、クロスヘッド１５が移動盤４から離れる方向に移動すると、移動盤４が固定盤３から離れる方向に移動し、金型１１、１２の型開が行われる。

押出機構９は、成形後の製品を移動金型１２から取り外すために、押出サーボモータ７１と、ボールねじ７２と、伝達機構７３とを備えている。ボールねじ７２の先端部は、移動金型１２の内面に貫通している。ボールねじ７２が回転することによって、ボールねじ７２が移動金型１２の内面に付着した製品を押し出す。伝達機構７３は、押出サーボモータ７１の回転をボールねじ７２に伝達し、ボールねじ７２を図１の左右方向に移動させる。

射出装置７は、加熱バレル（バンドヒータ）４１と、スクリュ４２と、計量駆動部４３と、射出駆動部４４とを備えている。加熱バレル４１は、溶融状態の樹脂を、型締めされた金型のキャビティ内に注入するノズル４１ａを備える。加熱バレル４１は、ホッパ４５からの樹脂を加熱溶融しつつ貯えておき、その溶融樹脂をノズルから射出する。スクリュ４２は、加熱バレル４１の内部で回転しながらあるいは回転せずに移動可能に設けられている。計量工程において、スクリュ４２は回転し、スクリュ４２の回転量（移動距離）によってバレル４１から射出される溶融樹脂の射出量が計量され決定される。射出工程においては、スクリュ４２は、回転することなく移動し、溶融樹脂をノズルから射出する。

計量駆動部４３は、計量サーボモータ４６と、計量サーボモータ４６の回転をスクリュ４２に伝える伝達機構４７とを有する。計量サーボモータ４６が駆動され、加熱バレル４１内でスクリュ４２が回転されると、樹脂がホッパ４５から加熱バレル４１内に導入される。導入された樹脂は、加熱されかつ混練されながら加熱バレル４１の先端側に送られる。樹脂は、溶融されて加熱バレル４１の先端部分に貯えられる。計量時と逆方向にスクリュ４２を移動させることによって、溶融樹脂はバレル４１から射出される。このとき、スクリュ４２は、回転することなく移動し、溶融樹脂をノズルから押し出す。尚、本実施形態では、成形材料として溶融樹脂を用いているが、成形材料は溶融樹脂に限定されることはなく、金属、ガラス、ゴム、炭素繊維を含む炭化化合物などでもよい。

射出駆動部４４は、射出サーボモータ５１と、ボールねじ５２と、伝達機構５３とを有する。ボールねじ５２が回転することで、加熱バレル４１内でスクリュ４２が図１の左右方向に移動する。伝達機構５３は、射出サーボモータ５１の回転をボールねじ５２に伝達する。これにより、射出サーボモータ５１が回転すると、スクリュ４２が移動する。スクリュ４２が加熱バレル４１の先端部分に貯えられた溶融樹脂をノズル４１ａから押し出すことによって、溶融樹脂がノズル４１ａから射出される。

射出圧力センサＳ１は、バレル４１から金型へ溶融樹脂を充填する際の充填圧力や保圧工程における保圧圧力を検出する。射出工程においては、射出圧力センサＳ１は、バレル４１から金型への溶融樹脂料の射出圧力を検出する。保圧工程においては、射出圧力センサＳ１は、速度制御から圧力制御への保圧切替え後の溶融樹脂の保圧圧力を検出する。

スクリュ位置センサＳ２は、スクリュ４２の位置を検出する。スクリュ４２は、射出サーボモータ５１の回転に伴って移動するので、スクリュ位置センサＳ２は、射出サーボモータ５１の回転数や角度位置からスクリュ４２の位置を検出してもよい。所定の制御周期ごとにスクリュ４２の位置を検出することによって、スクリュ４２の速度や加速度が分かる。

ヒューマン・マシン・インタフェース（ＨＭＩ／Ｆ）６０は、射出成形機１に関する様々な情報を表示する。ＨＭＩ／Ｆ６０は、例えば、表示部およびキーボードを備えてもよく、あるいは、タッチパネル式ディスプレイであってもよい。ユーザは、ＨＭＩ／Ｆ６０を通じて、射出成形機１の動作に関する指令等の設定を入力することができる。例えば、射出成形は、金型へ溶融樹脂を射出する射出工程と金型における溶融樹脂の保圧圧力を制御する保圧工程とによって製品を成形する。

制御部８は、射出工程中に各種センサ（図示せず）から受け取るセンサ情報を監視し、そのセンサ情報に基づいて射出装置７を制御する。また、制御部８は、ＨＭＩ／Ｆ６０を通じて設定された上記設定値に従ってスクリュ４２を制御する。さらに、制御部８は、必要なデータを表示部１００に表示させる。

記憶部１１０は、射出成形機１の複数の動作情報を格納する。動作情報は、金型１１，１２、型締駆動機構６、あるいは、射出装置７の動作を示す情報である。例えば、本実施形態では、動作情報は、或る生産条件による射出成形動作と次の生産条件による射出成形動作との間の準備を行う段取工程の情報である。段取工程の動作は、或る射出成形動作の終了後に実行されるノズル４１ａの後退動作、バレル４１のパージ動作、金型１１，１２の搬出動作、金型１１，１２の交換動作、金型１１，１２の搬入動作、樹脂材料の交換動作、生産条件の設定変更等を含む。

段取工程の各動作は、画像情報としてのアイコンと関連付けられており、アイコンとして表示部１００に表示される。アイコンは、対応する動作情報の内容を端的に示す図柄である。アイコンのより詳細な例は、図２を参照して後で説明する。
表示部１００は、段取工程の各動作に関連付けられたアイコンを表示する。オペレータは、表示部１００のアイコンを参照することによって段取工程の各動作を直感的に理解することができる。オペレータは、アイコンを選択して、そのアイコンをドラッグ・アンド・ドロップによって任意の順番に配列させる。これにより、表示部１００は、任意の順番に配列されたアイコンを表示することができる。

制御部８は、表示部１００に表示されたアイコンの配列の順に、それらに関連する動作を自動で実行する。例えば、図３のアイコン配列部Ａ２に示すように、制御部８は、ノズル４１ａの後退動作、バレル４１のパージ動作の実行をシーケンサ（図示せず）に指示し、あるいは、オペレータによる確認等をこの順に自動で実行する。アイコンには、制御部８で実行されるシステムプログラムによる処理も含まれる。ここでは、制御部８で実行されるプログラムを、システムプログラムと呼ぶ。例えば、アイコンには、或る生産条件から次の生産条件への動作条件の変更等の設定変更に必要な情報を記憶部８から読み出す処理（システムプログラムによる処理）も含まれる。尚、アイコン配列部Ａ２には、単一のアイコンがオペレータによって配置された位置に表示される場合もある。この場合には、アイコン配列部Ａ２に表示された単一のアイコンに関連する動作指示または処理が実行される。

尚、生産条件等は、同一製品を繰り返し成形する場合には変更する必要が無く、射出成形機１は、自動で繰り返し製品を成形することができる。一方、異なる製品を成形する場合、射出成形動作の条件や金型を変更するために段取工程が必要となる。

図２は、段取工程の動作情報とアイコンの例を示す図である。段取工程の動作情報とアイコンは、データとして記憶部１１０に格納されている。例えば、“ノズル後退”は、ノズル４１ａおよび加熱バレル４１を所定の距離だけ後退させることを示している。“次メモリ呼出”は、次の射出成形動作における型締駆動機構６や射出装置７の動作条件を読み出すことを示している。即ち、次メモリ呼出は、シーケンサによるシーケンス動作ではなく、或る生産条件から次の生産条件への動作条件の変更等の設定変更に必要な情報を記憶部８から読み出すシステムプログラムによる処理を示している。尚、システムプログラムは、制御部８で実行されるプログラムのことであり、シーケンサで実行されるシステムプログラムとは異なる。“自動パージ”は、バレル４１内のパージの実行を示している。“バレルヒータＳＨＩＦＴ”は、バレル４１の温度を所定温度まで下げる（上げる）ことを示している。“バレルヒータＯＦＦ”は、バレル４１のヒータの電源をオフすることを示している。“金型搬出”は、金型１１，１２を型締駆動機構６から搬出することを意味し、“金型搬入”は、金型１１，１２を型締駆動機構６へ搬入することを意味する。“金型交換”は、搬出された金型１１，１２の交換を意味する。“金型ヒータＯＮ／ＯＦＦ”は、金型１１，１２のヒータをオン状態またはオフ状態にすることである。“金型ヒータＳＨＩＦＴ”は、金型１１，１２のヒータ温度を或る設定温度から他の設定温度へ変更することを意味する。“温調器起動の起動／停止”は、金型の温度調節器を起動または停止することを意味する。“ホッパ切替”は、ホッパ４５内の樹脂の材料を交換することを意味する。“原料供給の開始／停止”は、ホッパ４５への樹脂材料の供給を開始し、あるいは、ホッパ４５への樹脂材料の供給を停止することを意味する。“実行前確認”は、次の動作の実行前にオペレータによる確認を要することを意味する。その他、図２には、段取工程に必要な各動作の情報とアイコンとが関連付けられて、記憶部１１０に格納されている。

これらの段取工程の動作には、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）のようなシーケンサで実行される動作と、シーケンサではなくシステムプログラムによってＣＰＵで実行される動作（処理）とがある。例えば、ノズル後退、バレルヒータＯＦＦおよび金型ヒータＯＦＦ等は、シーケンサで実行されるシーケンス動作である。一方、次メモリ呼出、バレルヒータＳＨＩＦＴ、金型ヒータＳＨＩＦＴ等は、シーケンス動作ではなく、システムプログラムによる処理である。このように、本実施形態では、シーケンス動作であるか、システムプログラムによる処理であるかに関わらず、段取工程の動作または処理をアイコンで表現している。

図３は、表示部１００に表示されたアイコンおよびその配列の一例を示す図である。表示部１００は、オペレータが選択可能なように、アイコン表示部Ａ１に、段取工程のそれぞれの動作のアイコンのリストを表示する。オペレータは、アイコン表示部Ａ１に表示されたアイコンのリストからアイコンを、表示部１００上のポインタ、あるいは、タッチパネルで選択しドラッグすることができる。

アイコン配列部Ａ２には、段取工程の動作の順番にアイコンを配列させる。オペレータは、アイコン表示部Ａ１で選択したアイコンを、アイコン配列部Ａ２まで移動させ、任意の位置にドロップする。これにより、アイコン配列部Ａ２において、アイコンが段取工程の動作順に配列され得る。アイコン配列部Ａ２内のアイコンは、ドラッグ・アンド・ドロップで任意に移動させ挿入したり、削除したりすることができる。

例えば、図３に示す段取工程では、或る射出成形動作の後、ノズル４１ａを後退させる。オペレータは、第１動作情報としてのノズル４１ａの後退に関連する第１アイコンを選択し、ドラッグ・アンド・ドロップでアイコン配列部Ａ２内の最初の枠に第１アイコンを配置する。

次に、条件１でバレル４１をパージする。オペレータは、第２動作情報としてのバレル４１のパージに関連する第２アイコンを選択し、ドラッグ・アンド・ドロップでアイコン配列部Ａ２内の２番目の枠に第２アイコンを配置する。第２アイコンを配置すると、パージ条件を選択するためにポップアップウィンドウ（図示せず）が開く。オペレータは、このポップアップウィンドウにおいて、パージ条件を入力する。

同様に、オペレータは、段取工程の動作順に関連するアイコンを選択し、ドラッグ・アンド・ドロップでアイコン配列部Ａ２内の枠にそのアイコンを配置する。例えば、次に、オペレータの確認を示すアイコン、バレルヒータの温度のシフト（低減）を示すアイコン、金型温調器の動作の停止を示すアイコン、金型の搬出を示すアイコン、次の射出成形動作の動作条件やプログラのロードを示すアイコン、次の金型の搬入を示すアイコン、オペレータの確認を示すアイコン、金型温調器の起動を示すアイコン、そして、樹脂材料の供給開始を示すアイコンがこの順番に配置されている。このように、或る射出成形動作と次の射出成形動作との間の段取工程が、一連の動作のアイコンで表示される。尚、アイコン表示部Ａ１に表示させるアイコンの種類数およびアイコン配列部Ａ２に配列されるアイコン数は限定しない。第１〜第ｎアイコン（ｎは１以上の整数）が、アイコン表示部Ａ１に表示され、あるいは、アイコン配列部Ａ２に配列されてもよい。

オペレータが実行を指示する（例えば、実行ボタンを押す）と、制御部８は、表示部１００に表示されたアイコンの配列順に、該アイコンに関連する動作の指示または処理を実行する。尚、現状動作表示部Ａ３は、射出成形機１が現時点で実行している動作を示している。例えば、図３は、射出成形機１が金型温調器の動作を停止している場面を示している。

段取工程の実行後、次の射出成形動作が開始される。

作成された段取工程のデータは、金型１１、１２を特定する記号または番号、あるいは、成形される製品を特定する記号または番号に関連付けて記憶部１１０に格納しておいてもよい。これにより、同じ金型１１，１２を用いる場合あるいは同じ製品を成形する場合に、射出成形機１は、過去の段取工程のデータを記憶部１１０から読み出して実行することができる。また、アイコン配列部Ａ２は、アイコンをそれに対応する動作順に配列している。しかし、アイコン配列部Ａ２は、アイコンとそれに対応する動作情報とを並べて表示し、動作順に上から下へリストとして表示してもよい。

図４は、射出成形機１の生産計画を示す表示部１００の画面表示例を示す図である。この生産計画は、所定期間（例えば、１日）における生産計画である。

射出成形機１は、例えば、第１〜第３生産条件１〜３を実行し、３種類の製品を成形する予定である。この場合、第１生産条件に従った射出成形動作と第２生産条件に従った射出成形動作との間に、段取工程が必要となる。即ち、第１生産条件から第２生産条件へ変更する際に、第１段取工程を実行し、金型１１，１２および／または樹脂材料等を変更する。第２生産条件から第３生産条件へ変更する際に、第２段取工程を実行し、金型１１，１２および／または樹脂材料等を変更する。

本実施形態による射出成形機１は、このような複数の生産条件と該複数の生産条件の間の段取工程とを一連の動作として配列することができる。オペレータが実行を指示すると、射出成形機１は、配列順に複数の生産条件と段取工程とを順番に実行する。例えば、図４に示す例では、射出成形機１は、第１生産条件に従って射出成形動作を実行する。第１生産条件に従った射出成形動作が終了すると、射出成形機１は、第１段取工程の実行し、その後、第２生産条件に従って射出成形動作を実行する。第２生産条件に従った射出成形動作が終了すると、射出成形機１は、第２段取工程の実行し、その後、第３生産条件に従って射出成形動作を実行する。第３生産条件に従った射出成形動作が終了すると、一連の生産計画が終了する。本実施形態による射出成形機１は、このような一連の生産計画を自動で連続して実行することができる。

作成された生産計画は、記憶部１１０へ格納しておけばよい。これにより、射出成形機１は、過去の生産計画を記憶部１１０から読み出し容易に再現することができる。

以上のように、本実施形態による射出成形機１は、段取工程の各動作を示すアイコンを表示部１００に表示し、オペレータによるドラッグ・アンド・ドロップによってアイコンを段取工程の動作順に配列させることができる。制御部８は、表示部１００に表示されたアイコンの配列順に、該アイコンに関連する動作の指示または処理を実行する。これにより、オペレータは、段取工程の動作をアイコンのドラッグ・アンド・ドロップを行うだけで容易に配列させ組み立てることができる。また、オペレータは、生産条件に適した段取工程を比較的自由に作成することができる。さらに、作成された一連の段取工程は、自動的に実行される。これは、段取工程の時間を短縮し、オペレータによる作業手順の間違いを防止することに繋がり、金型１１、１２に損傷を与えることを抑制することができる。射出成形機１は、作成された段取工程を記憶部１１０に格納しておいてもよい。これにより、射出成形機１は、過去の段取工程を記憶部１１０から読み出し容易に再現することができる。

本実施形態では、シーケンサで実行する動作だけでなく、システムプログラムによる処理についても、アイコンで表示し選択可能となっている。これにより、オペレータは、シーケンス動作とシステムプログラムによる処理とを区別することなく、一連の段取工程として表示部１００上で組み立てることができる。また、オペレータは、アイコンを配列するだけで、一連の段取工程を自由に組み立てることができる。さらに、一度配列されたアイコンの配列パターンを記憶部１１０に格納し、データベース化しておけば、オペレータは、過去の段取工程の配列パターンを記憶部１１０から容易に読み出し再利用することができる。
シーケンサおよびシステムプログラムで実行されるノズル後退、金型交換等の個々の動作および処理が射出成形機１のメーカにおいて予め設計されている場合、オペレータ（ユーザ）は、複数の動作を含む一連の段取工程を実行するために、その個々の動作のために射出成形機１を操作し続ける必要がある。例えば、オペレータは、ノズル後退のボタンを押した後、金型交換のボタンを押す必要がある。また、この場合、金型交換の動作は、予め決められた動作であり、金型交換の動作自体をフレキシブルに変更することはできない。
これに対し、本実施形態によれば、シーケンサおよびシステムプログラムで実行されるノズル後退、金型交換等の個々の動作および処理は、アイコンで表示され、段取工程は、アイコンを配列することで簡単に組み立てることができる。オペレータは、一連の段取工程の実行を指示した後、その段取工程が終了するまで、基本的に射出成形機１の操作をする必要がない。また、金型交換のような個別の動作を複数の動作に細分化してアイコンで表示させてもよい。これにより、オペレータは、金型交換の動作自体をフレキシブルに変更することができる。つまり、本実施形態によれば、所定のシーケンス動作の内容についても、ユーザがアイコンの配列を変更するだけで簡単に変更することができる。

（第２実施形態）
図５は、第２実施形態による表示部１００に表示された生産工程のアイコンおよびその配列の一例を示す図である。第２実施形態による射出成形機１は、生産工程の各動作についてのアイコンをドラッグ・アンド・ドロップで配列可能にしている。

図５のＡ１０は、生産工程の各動作に対応するアイコンを示すアイコン表示部である。Ａ１１は、一連の生産工程の動作を示すフローを示す生産フロー表示部である。

アイコン表示部Ａ１０は、オペレータが選択可能なように、生産工程のそれぞれの動作アイコンのリストを表示する。オペレータは、生産フロー表示部Ａ１１に表示されたアイコンのリストからアイコンを、表示部１００上のポインタ、あるいは、タッチパネルで選択しドラッグすることができる。

生産フロー表示部Ａ１１において、横軸は、移動盤（ダイプレート）４の位置あるいは移動金型１２の位置を示している。縦軸は、時間または工程を示している。尚、横軸および縦軸は、正確な位置および正確な時間を表さなくてもよい。例えば、位置Ｐ０＿１とＰ０＿２は、金型１１、１２が型締された状態で移動盤４の位置としてはほぼ同一である。しかし、位置Ｐ０＿１では、金型１１，１２は、型締されているが、アンロック状態である。位置Ｐ０＿２では、金型１１，１２は、ロックアップされた状態である。このように、横軸は、移動盤４の位置および金型１１、１２の状態を含めた概念を表示している。例えば、縦軸は、生産工程の各動作を時間的に配列し表示しており、同一の単位（例えば、秒、分、時間）で表示されているとは限らない。従って、図５の生産フロー表示部Ａ１１の各動作点ＰＴの時間間隔は、互いに異なる場合がある。

生産工程のフローは、複数の動作点ＰＴと、隣接する２つの動作点ＰＴ間を繋ぐ複数の線分ＬＮと、各動作点ＰＴで実行される動作に対応するアイコンとで表されている。動作点ＰＴは、射出成形動作の開始からの時間または工程に対する金型１１、１２または移動盤４の位置を示す点である。また、動作点ＰＴは、１つまたは複数の生産工程の各動作を実行可能な時点または位置を示し、アイコンを配置可能な点である。アイコンは、生産工程のフローの動作点ＰＴ上に配置することができるが、線分ＬＮ上には配置することができない。生産工程のフローの基となる動作点ＰＴおよび線分ＬＮからなる線図は、記憶部１１０に予め格納されている。記憶部１１０は、生産条件に従って異なる複数の生産工程の線図を格納している。オペレータは、製品の種類によって、生産工程を選択し、表示部１００は、選択された生産工程の線図を表示する。

さらに、オペレータは、生産工程の動作の順番にアイコンを動作点ＰＴに配列させることができる。オペレータは、アイコン表示部Ａ１０で選択したアイコンを、生産フロー表示部Ａ１１まで移動させ、任意の動作点ＰＴの位置にドロップする。これにより、生産フロー表示部Ａ１１において、アイコンが生産工程の動作順に配列され得る。生産フロー表示部Ａ１１内のアイコンは、ドラッグ・アンド・ドロップで任意に移動させ挿入したり、削除したりすることができる。

また、予め所定の動作点に配置された固定のアイコン（固定画像情報）は、オペレータによって選択の余地が無く、所定の動作点ＰＴ上に予め配置されている。このような既設の固定アイコンは、線図とともに記憶部１１０に予め格納されている。

例えば、図５では、動作点ＰＴ３において、移動盤４が移動を開始し、金型１１、１２の型締を開始している。従って、動作点ＰＴ３には、型締の開始を示すアイコンが設定されている。動作点ＰＴ１２において、型締が完了し、ロックアップを開始している。従って、動作点ＰＴ１２には、ロックアップの開始を示すアイコンが設定されている。動作点ＰＴ１５において、樹脂の射出を開始している。従って、動作点ＰＴ１５には、射出の開始を示すアイコンが設定されている。動作点ＰＴ１８において、金型１１、１２の冷却を開始している。従って、動作点ＰＴ１８には、冷却の開始を示すアイコンが設定されている。動作点ＰＴ２１において、金型１１、１２のアンロックを開始している。従って、動作点ＰＴ２１には、アンロックの開始を示すアイコンが設定されている。動作点ＰＴ２４において、金型１１、１２の型開を開始している。従って、動作点ＰＴ２４には、型開の開始を示すアイコンが設定されている。その後、動作点ＰＴ３３において、一連の生産工程が終了している。動作点ＰＴ３、ＰＴ１２、ＰＴ１５、ＰＴ１８、ＰＴ２１、ＰＴ２４、ＰＴ３３のアイコンは、オペレータによって選択的に配置されてもよいが、予め設定された固定アイコンであってもよい。オペレータは、固定アイコンを移動させることはできない。

以下、本実施形態では、図５に示す動作点のアイコンは、固定アイコンとして説明を進める。この場合、記憶部１１０から線図を読み出すと、図５に示す線図および固定アイコンが生産フロー表示部Ａ１１に表示される。オペレータはさらに他のアイコンを追加することができる。

図６は、オペレータによるアイコンの追加が完了した後の生産工程のフローを示す図である。上述の通り、オペレータは、アイコン表示部Ａ１０のアイコンを、ドラッグ・アンド・ドロップで、生産フロー表示部Ａ１１の任意の動作点ＰＴに配置する。

例えば、動作点ＰＴ４には、 “中子入り１”および “中子入り２”の２つのアイコンが並列に配置されている。これは、“中子入り１”および“中子入り２”が同時に実行されることを意味する。このように、同時に実行させる動作に対応する複数のアイコンは、表示部１００において同一時間または同一工程において並列表示させればよい。尚、“中子入り１”は、第１動作情報に対応し、そのアイコンは、第１画像情報に対応する。“中子入り２” は、第２動作情報に対応し、そのアイコンは、第２画像情報に対応する。中子とは、例えば、中空形状またはパイプ形状のような内部をくり抜いた製品を作成する際に用いられる金型の部分である。金型は、複数の中子をキャビティ内に挿入する場合がある。

第２実施形態では、金型１１、１２には、３つの中子がある。図６に示す“中子入り”のアイコン内の数値は、３つの第１〜第３中子の番号である。“中子入り１”において、第１中子が金型１１、１２内のキャビティに挿入される。それと同時に、“中子入り２”において、第２中子が金型１１、１２内のキャビティに挿入される。第１および第２中子は、同時に挿入して差し支えないものとする。

“中子入り”のアイコンがドラッグ・アンド・ドロップで動作点に配置されたときに、表示部１００は、中子の番号、型締状態から金型１２までの位置、および、一旦停止の要否等を入力するためのポップアップウィンドウを開く。図７（Ａ）は、中子入りのポップアップウィンドウの一例を示す図である。オペレータは、第１〜第３中子のいずれかの番号を選択する。例えば、図７（Ａ）では、第１中子が選択されている。中子を挿入開始する金型１２の位置は、配置される動作点によって制御部８が自動で決定してもよい。あるいは、中子を挿入開始する金型１２の位置は、予め設定されていてもよい。設定された金型１２の位置と動作点とが整合しない場合には、表示部１００は、エラーを表示してもよい。第２中子についても、第１中子と同様に設定される。

次に、動作点ＰＴ７には、“中子入り３”のアイコンが配置されている。これは、“中子入り３”が実行されることを意味する。“中子入り３”において、第３中子が金型１１、１２内のキャビティに挿入される。第３中子についても、第１および第２中子と同様にポップアップウィンドウで設定される。
型締、射出、型開の後、動作点ＰＴ２５には、“中子戻し３”のアイコンが配置されている。これは、“中子戻し３”が実行されることを意味する。“中子戻し３”において、第３中子が金型１１、１２内のキャビティから抜去される。

“中子戻し”のアイコンがドラッグ・アンド・ドロップで動作点ＰＴ２５に配置されたときに、表示部１００は、中子の番号、型締状態から金型１２までの位置、および、一旦停止の要否等を入力するためのポップアップウィンドウを開く。図７（Ｂ）は、中子戻しのポップアップウィンドウの一例を示す図である。オペレータは、第１〜第３中子のいずれかの番号を選択する。例えば、図７（Ｂ）では、第３中子が選択されている。中子戻しを開始する金型１２の位置は、配置される動作点によって制御部８が自動で決定してもよい。あるいは、中子戻しを開始する金型１２の位置は、予め設定されていてもよい。設定された金型１２の位置と動作点とが整合しない場合には、表示部１００は、エラーを表示してもよい。

次に、動作点ＰＴ２８には、“中子戻し２”および“中子戻し１”の２つのアイコンが並列に配置されている。これは、“中子戻し２”および“中子戻し１”が同時に実行されることを意味する。“中子戻し２”において、第２中子が金型１１、１２内のキャビティから抜去される。それと同時に、“中子戻し１”において、第１中子が金型１１、１２内のキャビティから抜去される。第１および第２中子についても、第３中子と同様にポップアップウィンドウで設定される。

次に、動作点ＰＴ３１には、“押出ピン入り”のアイコンが配置されている。これは、“押出ピン”が金型１１，１２から製品を押し出すことを意味する。押出ピンは、製品を金型１１、１２から取り外すために、金型１１、１２から押し出されるピンである。

続いて、動作点ＰＴ３２には、“押出ピン戻し”のアイコンが配置されている。これは、“押出ピン”が金型１１，１２から製品を押し出した後、金型１１，１２へ引っ込むことを意味する。“押出ピン入り”および“押出ピン戻し”のアイコンは、動作点３１、３２において連続しており、時間的に連続した動作である。このように、複数の動作を連続的に実行させる場合、該複数の動作に対応するアイコンは、表示部１００において時間または工程において連続する（隣接する）複数の動作点に表示させればよい。

“中子入り１”〜“中子入り３”、“中子戻し１”〜“中子入戻し３”、“押出ピン入り”および“押出ピン戻し”のアイコンは、オペレータによって選択的にドラッグ・アンド・ドロップで動作点ＰＴ４、ＰＴ７、ＰＴ２５、ＰＴ２８、ＰＴ３１およびＰＴ３２に配置される。これにより、一連の生産工程のフローが完成する。
尚、アイコンは、基本的に任意の動作点ＰＴに配置可能であるが、明らかに矛盾する動作や危険な動作は禁止される。例えば、 “中子入り”と“中子戻し”とは、一対として配置されていなければならない。第１中子の“中子入り”が設定されているにもかかわらず、第１中子の“中子戻し”が設定されていない場合には、生産工程のフローは実行できず、エラーとなる。また、型締期間中では、“押出ピン入り”は設定することができない。

射出成形機１が生産工程を実行すると、動作点ＰＴ１〜ＰＴ３３に配置されたアイコンで示す動作をこの順番で実行する。これにより、生産工程が実行され、射出成形動作が実行される。

例えば、図６に示す生産工程の射出成形動作は、次のように実行される。

まず、動作点ＰＴ３において、型締が開始され、移動盤４が金型１２を金型１１へ接近させる。金型１２を移動させながら、動作点ＰＴ４において、金型１１、１２の第１中子、第２中子が同時に挿入される。動作点ＰＴ７において、金型１１、１２の第３中子が挿入される。

次に、動作点ＰＴ１２において、金型１１，１２が接触し、金型１１，１２のロックアップが開始される。ロックアップ完了後、動作点ＰＴ１５において、金型１１、１２のキャビティ内に樹脂が射出される。射出終了後、動作点ＰＴ１８において、金型１１，１２を冷却する。

冷却後、動作点ＰＴ２１において、金型１１、１２のアンロックを開始する。アンロック完了後、動作点ＰＴ２４において、金型１１、１２の型開を開始する。型開において、金型１２を移動させながら、動作点ＰＴ２５において、第３中子が戻されて抜去される。動作点ＰＴ２８において、金型１１、１２の第１中子、第２中子が同時に戻されて抜去される。

次に、動作点ＰＴ３１において、押出ピンが製品を押し出す。これに続いて、動作点ＰＴ３２において、押出ピンが戻る。これにより、一連の生産工程が完了する。同一製品を繰り返し成形する場合には、同一生産工程が繰り返し実行される。一方、他の製品を成形する場合、図４を参照して説明したように、段取工程で生産条件を変更して、その生産条件に対応する生産工程が実行される。

尚、アイコンは、金型１１、１２や移動盤４に関する動作だけでなく、他の構成要素の動作であってもよい。例えば、金型１１，１２に付着する樹脂残りを除去する“空気吹き付け”動作の対応するアイコンについても、アイコン表示部Ａ１０に表示させてもよい。オペレータは、“空気吹き付け”のアイコンを選択的に線図上に配置してもよい。

また、動作点ＰＴおよび線分ＬＮからなる線図自体は、予め設定されており、オペレータによって変更できないようになっている。しかし、オペレータが線図を変更できるようにしてもよい。この場合、例えば、動作点ＰＴを増減させたり、型締、射出、型開のタイミングを変更可能にしてもよい。さらに、線図に予め固定されているアイコン（ロックアップ開始、射出開始、冷却開始、型開開始等のアイコン）は、オペレータによって変更され得ないようになっている。しかし、オペレータが、これらのアイコンのタイミングや位置を変更可能にしてもよい。

このように、第２実施形態は、生産工程の各動作についてのアイコンをドラッグ・アンド・ドロップで配列可能にしている。第１実施形態では、動作情報は、段取工程の各動作の情報であるが、第２実施形態では、動作情報は、或る生産条件の生産工程における射出成形動作の情報である。また、オペレータによって選択可能な動作情報は、射出成形動作の開始から完了までの金型１１，１２の動作情報または型締駆動機構６の動作情報である。オペレータは、射出成形動作の金型１１，１２の動作に対応するアイコンまたは型締駆動機構６の動作に対応するアイコンをドラッグ・アンド・ドロップで生産フロー表示部Ａ１１の線図上に配置する。これにより、オペレータは、生産工程のフローを容易に組み立てることができる。また、オペレータは、生産条件に適した生産工程を比較的自由に作成することができる。さらに、作成された一連の生産工程は、自動的に実行される。これは、生産工程の時間を短縮し、オペレータによる作業手順の間違いを防止することに繋がる。射出成形機１は、作成された生産工程を記憶部１１０に格納しておいてもよい。これにより、射出成形機１は、過去の生産工程を記憶部１１０から読み出し容易に再現することができる。

第２実施形態では、シーケンサで実行する動作だけでなく、システムプログラムによる処理についても、アイコンで表示し選択可能となっている。これにより、オペレータは、シーケンス動作とシステムプログラムによる処理とを区別することなく、一連の生産工程として表示部１００上で組み立てることができる。また、オペレータは、アイコンを配列するだけで、一連の生産工程を自由に組み立てることができる。さらに、一度配列されたアイコンの配列パターンを記憶部１１０に格納し、データベース化しておけば、オペレータは、過去の生産工程の配列パターンを記憶部１１０から容易に読み出し再利用することができる。
本実施形態によれば、シーケンサおよびシステムプログラムで実行される“中子入れ”や“中子戻し”の工程等の個々の動作は、アイコンで表示され、生産工程は、アイコンを配列することで簡単に組み立てることができる。オペレータは、一連の生産工程の実行を指示した後、その生産工程が終了するまで、基本的に射出成形機１の操作をする必要がない。また、“中子入れ”のような個別の動作を複数の動作に細分化してアイコンで表示させてもよい。これにより、オペレータは、“中子入れ”等の動作自体をフレキシブルに変更することができる。つまり、本実施形態によれば、所定のシーケンス動作の内容についても、ユーザがアイコンの配列を変更するだけで簡単に変更することができる。

第２実施形態は、第１実施形態と組み合わせてもよい。例えば、図４の第１〜第３生産工程の条件を第２実施形態に従って設定後、第１および第２段取工程の条件を第１実施形態に従って設定すればよい。その後、オペレータが実行を指示することによって、射出成形機１は、第１生産工程、第１段取工程、第２生産工程、第２段取工程、第３生産工程の順番に自動で実行する。これにより、射出成形機１は、複数種類の製品を、生産計画通りに、自動で成形することができる。

第１および第２実施形態によれば、生産工程および段取工程における各動作の関連性や流れが表示部１００に表示される。従って、オペレータは、生産工程および段取工程の各動作のタイミングおよび順番を確認しながら、自由度の高い設定を感覚的に容易に実現することができる。生産工程および段取工程の各動作のタイミングおよび順番の設定を予め設定しておけば、射出成形機１は、多品種の製品を小ロットで短時間に生産することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１ 射出成形機、２ フレーム、３ 固定盤、４ 移動盤、５ タイバー、６ 型締駆動機構、７ 射出装置、８ 制御部、９ 押出機構、６０ ヒューマン・マシン・インタフェース、１１０ 記憶部、Ｓ１ 射出圧力センサ、Ｓ２ スクリュ位置センサ

Claims (7)

1. 第１金型と第２金型の少なくとも一方を移動させて型締または型開する型締機構と、
   型締された前記第１金型と前記第２金型との間のキャビティに樹脂を射出する射出装置と、
   前記第１または第２金型の動作、前記型締機構の動作、前記射出装置の動作、または、システムプログラムによる処理を示す第１および第２動作情報と、前記第１動作情報に関連付けられた第１画像情報と、前記第２動作情報に関連付けられた第２画像情報とを格納する記憶部と、
   前記第１および第２画像情報を表示する表示部であって、前記第１および第２画像情報の少なくとも一方を操作者によって配置された位置に表示する表示部と、
   前記表示部に表示された前記第１または第２画像情報の少なくとも一方に関連する前記第１または第２動作情報で示す動作を指示しまたは前記システムプログラムによる処理を実行する制御部とを備え、
   前記第１および第２動作情報は、前記第１または第２生産条件による射出成形動作の情報であり、前記射出成形動作の開始から完了までの前記第１および第２金型の動作情報または前記型締機構の動作情報であり、
   前記表示部は、前記射出成形動作の開始からの時間または工程に対する前記第１金型、前記第２金型または前記型締機構の位置を示す複数の動作点と、該複数の動作点間を繋ぐ線分とを表示し、
   前記第１および第２画像情報は、前記動作点上に表示される射出成形機。
2. 前記第１および第２画像情報は、それぞれ前記第１および第２動作情報の内容を示すアイコンであり、
   前記第１および第２画像情報に対応する各アイコンは、操作者による前記アイコンのドラッグ・アンド・ドロップによって配列される、請求項１に記載の射出成形機。
3. 前記表示部は、前記第１および第２画像情報を操作者によって配列された順番に表示し、
   前記制御部は、前記表示部に表示された前記第１および第２画像情報に関連する前記第１および第２動作情報で示す動作または処理を、前記第１および第２画像情報の配列順に実行する、請求項１または請求項２に記載の射出成形機。
4. 前記記憶部は、前記第１または第２金型の動作、前記型締機構の動作、前記射出装置の動作、または、該動作の条件を読出す処理を示す第３〜第ｎ動作情報（ｎは３以上の整数）と、前記第３〜第ｎ動作情報に関連付けられた第３〜第ｎ画像情報とを格納し、
   前記表示部は、前記第３〜第ｎ画像情報を表示する表示部であって、前記第３〜第ｎ画像情報を操作者によって配列された順番に表示し、
   前記制御部は、前記表示部に表示された前記第３〜第ｎ画像情報に関連する前記第３〜第ｎ動作情報で示す動作または処理を実行する、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の射出成形機。
5. 前記第１および第２動作情報は、少なくとも、前記第１または第２金型に設けられた中子の挿入または抜去、前記第１または第２金型から製品を取り外す押出ピンの挿入または抜去、前記第１または第２金型に付着する樹脂残りを除去する空気吹き付けのいずれかである、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の射出成形機。
6. 前記第１および第２動作情報の動作を同時に実行させる場合、前記第１および第２動作情報に対応する前記第１および第２画像情報は、前記表示部において同一時間または同一工程の前記動作点において並列に表示される、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の射出成形機。
7. 前記第１および第２動作情報の動作を連続的に実行させる場合、前記第１および第２画像情報は、前記表示部において連続する２つの前記動作点に表示される、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の射出成形機。