JP6662922B2 - 射出成形機の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、射出成形機の制御装置に関する。

従来、可動金型と固定金型とが型閉じされることにより形成されるキャビティ内に、成形材料を充填して成形品を成形する射出成形機が知られている。このような射出成形機では、可動金型と固定金型とを型開きして、エジェクタ装置により金型の内部から成形品を排出し、再び可動金型と固定金型とを型閉じすることにより次の成形が行われる。しかし、可動金型と固定金型とを型開きした際に、金型の内側から成形品を適切に排出することができず、金型の内部に成形品が残ることがある。

金型の内部に成形品が残存した状態で可動金型と固定金型とを型閉じして成形を行うと、残存した成形品に起因する成形不良が発生したり、金型が破損したりする等の不具合が生じる。そこで、可動金型が型閉じ及び型開きの移動で往復する間に、複数の位置において可動金型の内面をカメラで撮影し、往復時に各位置で撮影された２つの画像が一致するか否かに基づいて、金型から成形品が排出されたか否かを判定するようにした金型監視装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−３２１２６６号公報

カメラで撮影された画像に基づいて、金型から成形品が排出されたか否か（以下、「金型における異常の有無」ともいう）を判定する金型監視装置では、カメラによる撮影が開始されてから判定結果が出力されるまでに５０〜３００ｍｓ程度の時間を必要とする。一方、型閉め、成形、型開き等からなる１サイクルを５秒以下で完了するハイサイクル成形において、型閉じに要する時間（以下、「型閉じ時間」ともいう）は、２００ｍｓ程度となる。そのため、カメラで撮影された画像に基づいて金型における異常の有無を判定する手法では、ハイサイクル成形の１サイクルに要する時間を短縮することが難しい。ハイサイクル成形では、１００ｍｓ程度の時間短縮が生産性に大きく影響するため、１サイクルに要する時間をより短縮することが求められている。

本発明の目的は、金型から成形品が排出されたか否かを適切に判定でき且つ成形の１サイクルに要する時間をより短縮できる射出成形機の制御装置を提供することにある。

（１） 本発明は、固定金型（例えば、後述する固定金型１１）と、前記固定金型から離間した第１位置（例えば、後述する型閉じ開始位置Ｐ１）及び型閉じが完了する第２位置（例えば、後述する型閉じ完了位置Ｐ２）との間を移動自在な可動金型（例えば、後述する可動金型１２）とを備え、前記可動金型と前記固定金型とが型閉じされることにより形成されるキャビティ内に成形材料を充填して成形品を成形する射出成形機（例えば、後述する射出成形機１）の制御装置（例えば、後述する制御装置７０）であって、前記可動金型を前記第１位置と前記第２位置との間で移動させる金型移動制御部（例えば、後述する金型移動制御部７１）と、前記可動金型及び前記固定金型の少なくとも一方から取得される検査情報に基づいて、前記可動金型及び前記固定金型の少なくとも一方における異常の有無を判定して、異常の有無に関する確認信号を出力する判定部（例えば、後述する判定部７２）と、前記金型移動制御部が前記可動金型を前記第１位置から前記第２位置へ向けて移動を開始させてから、安全確認条件が満たされている間における、前記判定部から出力される前記確認信号の取得の有無に基づいて、前記可動金型の移動を停止させる金型停止部（例えば、後述する金型停止部７３）と、を備える射出成形機の制御装置に関する。
（２） （１）の制御装置において、前記検査情報は、前記可動金型及び前記固定金型の少なくとも一方を撮影した撮影画像でもよい。
（３） （２）の制御装置において、前記判定部は、前記撮影画像と、前記可動金型及び前記固定金型の少なくとも一方の正常な撮影画像である基準画像とを比較することにより、前記可動金型及び前記固定金型の少なくとも一方における異常の有無を判定する構成としてもよい。
（４） （２）の制御装置において、前記判定部は、前記撮影画像の特徴を数値化し、その数値と予め設定される閾値とを比較することにより、前記可動金型及び前記固定金型の少なくとも一方における異常の有無を判定してもよい。
（５） （２）から（４）までのいれかの制御装置において、前記判定部は、前記可動金型が前記第１位置で停止しているときに撮影される前記撮影画像に基づいて前記可動金型における異常の有無を判定してもよい。
（６） （１）から（５）までのいずれかの制御装置において、前記金型移動制御部は、前記金型停止部により前記可動金型の移動が停止された後、前記可動金型を前記第１位置に移動させるようにしてもよい。
（７） （１）から（６）までのいずれかの制御装置において、入力された安全確認条件を取得する安全確認条件取得部（例えば、後述する操作入力装置９５）と、前記安全確認条件取得部で取得される前記安全確認条件を画面上に表示する表示部（例えば、後述する表示装置９０）と、を備え、前記金型停止部で用いられる前記安全確認条件は、前記安全確認条件取得部で取得される前記安全確認条件に変更されるようにしてもよい。

本発明によれば、金型から成形品が排出されたか否かを適切に判定でき且つ成形の１サイクルに要する時間をより短縮できる射出成形機の制御装置を提供できる。

第１実施形態における射出成形機１の全体構成を示す概念図である。 射出成形機１の機能的な構成を示すブロック図である。 可動金型１２が型閉じ開始位置Ｐ１に移動した場合の模式図である。 可動金型１２が型閉じ開始位置Ｐ１から確認位置Ｐ３まで移動した場合の模式図である。 可動金型１２が確認位置Ｐ３から型閉じ完了位置Ｐ２まで移動した場合の模式図である。 制御装置７０で実行される制御プログラムの処理手順を示すフローチャートである。 第２実施形態における射出成形機１Ａの全体構成を示す概念図である。 射出成形機１Ａの機能的な構成を示すブロック図である。 表示装置９０における表示画面の一例を示す概念図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。なお、本明細書に添付した図面は、いずれも模式図であり、理解しやすさ等を考慮して、各部の形状、縮尺、縦横の寸法比等を、実物から変更又は誇張している。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態における射出成形機１の全体構成を示す概念図である。図２は、射出成形機１の機能的な構成を示すブロック図である。
本明細書等においては、図１に示すように、後述する可動金型１２の移動方向をＸ方向とする。Ｘ方向において、可動金型１２が固定金型１１から離間する方向をＸ１方向、可動金型１２が固定金型１１に接近する方向をＸ２方向とする。また、第１実施形態では、可動金型１２が型閉じ開始位置Ｐ１から型閉じ完了位置Ｐ２まで移動し、射出成形完了後に再び型閉じ開始位置Ｐ１まで移動する工程を「１サイクル」と呼称する。なお、型閉じ開始位置Ｐ１とは、例えば、後述する図３Ａに示すように、可動金型１２が型閉じを開始する際に一時的に停止する位置をいう。また、型閉じ完了位置Ｐ２とは、例えば、後述する図３Ｃに示すように、可動金型１２と固定金型１１との型閉じが完了する位置をいう。図１は、可動金型１２が型閉じ開始位置Ｐ１に移動した状態を示している。

図１に示すように、第１実施形態における射出成形機１は、金型１０、型駆動装置２０、エジェクタ装置３０、射出装置４０、監視カメラ５０、位置センサ６０、制御装置７０、アラーム装置８０（図２参照）、表示装置９０（図２参照）及び操作入力装置９５（図２参照）を備える。

金型１０は、固定金型１１と、可動金型１２と、を備える。
固定金型１１は、成形面に凹型部（不図示）を有する金型であり、射出成形機１の所定位置に固定されている。固定金型１１において、成形面と反対の側（Ｘ２側）には、後述する射出装置４０が接続されるスプルー孔（不図示）が設けられている。

可動金型１２は、成形面に凸型部（不図示）を有する金型であり、型駆動装置２０において、Ｘ方向に移動自在に設けられている。可動金型１２において、成形面と反対の側（Ｘ１側）には、エジェクタ装置３０（後述）が設けられている。

可動金型１２を、後述する型閉じ完了位置Ｐ２まで移動させて型締めすると、固定金型１１と可動金型１２との間に、上述した凹型部と凸型部とからなるキャビティ（空洞）が形成される。このキャビティ内に射出装置４０から成形材料を充填することにより、成形品が成形される。

型駆動装置２０は、可動金型１２を、固定金型１１に対してＸ方向に移動させる装置である。型駆動装置２０は、制御装置７０により回転方向、回転量が制御されるサーボモータ２１（図２参照）を備えている。サーボモータ２１は、後述する金型移動制御部７１（制御装置７０）から送信される型閉じ開始信号により駆動され、型閉じ開始位置Ｐ１にある可動金型１２を型閉じ完了位置Ｐ２（第２位置）へ向けて移動させる。型駆動装置２０は、可動金型１２が型閉じ完了位置Ｐ２に移動すると、金型移動制御部７１に型閉じ完了信号を送信する。

また、サーボモータ２１は、金型移動制御部７１から送信される型開き開始信号により駆動され、型閉じ完了位置Ｐ２にある可動金型１２を型閉じ開始位置Ｐ１（第１位置）に移動させる。型駆動装置２０は、可動金型１２が型閉じ開始位置Ｐ１に移動すると、金型移動制御部７１に型開き完了信号を送信する。なお、型駆動装置２０は、可動金型１２を型閉じ開始位置Ｐ１から型閉じ完了位置Ｐ２まで移動している間において、後述する金型停止部７３（制御装置７０）から移動停止信号を受信した場合、可動金型１２の移動を停止する。

型駆動装置２０において、可動金型１２を移動させる機構として、例えば、プラテンとタイバーを組み合わせた方式を適用できる。この方式は、固定金型１１が取り付けられた固定プラテンと、可動金型１２が取り付けられた可動プラテンとを、複数のタイバー（ロッド）により移動自在に連結したものである。本構成において、型閉じ開始位置Ｐ１にある可動プラテンを、タイバーに沿って固定プラテンと接近する方向（Ｘ２方向）に移動させることにより、可動金型１２を型閉じ完了位置Ｐ２へ向けて移動できる。また、型閉じ完了位置Ｐ２にある可動プラテンを、タイバーに沿って固定プラテンから離間する方向（Ｘ１方向）に移動させることにより、可動金型１２を型閉じ開始位置Ｐ１に移動できる。

エジェクタ装置３０は、金型１０で成形された成形品を、可動金型１２から排出する装置である。エジェクタ装置３０は、制御装置７０により回転方向、回転量が制御されるサーボモータ３１（図２参照）を備えている。サーボモータ３１は、制御装置７０から送信される動作開始信号により駆動され、可動金型１２のＸ１側の面からＸ２側の成形面へ向けてエジェクタピン（不図示）を突き出すことにより、可動金型１２の成形面から成形品を排出する。エジェクタ装置３０は、制御装置７０から送信される動作開始信号により作動し、成形品の排出が完了すると、制御装置７０に動作完了信号を送信する。

射出装置４０は、型閉じされた金型１０の内部に成形材料（例えば、プラスチック等）を充填する装置である。射出装置４０は、先端のノズルが固定金型１１のＸ２側の面に設けられた前記スプルー孔（不図示）と接続されている。射出装置４０は、制御装置７０により回転方向、回転量が制御されるサーボモータ４１を備えている。サーボモータ４１は、制御装置７０から送信される射出制御信号により駆動され、射出装置４０のシリンダ内に設けられたスクリュー機構を回転させることにより、所定量の成形材料を金型１０の内部に充填する。

監視カメラ５０は、可動金型１２の成形面を撮影する装置である。監視カメラ５０としては、例えば、ＣＣＤ又はＣＭＯＳイメージセンサを備えたデジタルカメラが用いられる。監視カメラ５０は、制御装置７０（判定部７２）から送信される撮影指示信号に従って、可動金型１２の成形面を撮影する。監視カメラ５０で撮影された画像（以下、「検査画像」ともいう）は、制御装置７０（記憶部７４）に記憶される。なお、第１実施形態において、検査画像は、可動金型１２が型閉じ開始位置Ｐ１（第１位置）で停止している間に撮影される。

位置センサ６０は、Ｘ方向に沿って移動する可動金型１２を検知する検知装置であり、例えば、光センサが用いられる。位置センサ６０は、可動金型１２の移動経路上に設定された確認位置Ｐ３（後述）に設けられる。位置センサ６０は、可動金型１２を検知すると、制御装置７０に検知信号を出力する。なお、確認位置Ｐ３は、例えば、後述する図３Ｂに示すように、型閉じ開始位置Ｐ１（第１位置）よりもＸ２側であって、型閉じ完了位置Ｐ２（第２位置）よりもＸ１側となる位置に設定される。

後述するように、第１実施形態の制御装置７０は、型閉じ開始位置Ｐ１で停止している可動金型１２の検査画像を監視カメラ５０で撮影した後、直ちに可動金型１２を型閉じ開始位置Ｐ１から型閉じ完了位置Ｐ２へ向けて移動させ、その間に判定部７２（後述）において金型における異常の有無を判定（以下、「異常判定」ともいう）する処理を実行する。そして、制御装置７０は、可動金型１２が確認位置Ｐ３に到達するまでの間において、判定部７２から安全確認信号を受信しない場合には、型駆動装置２０において可動金型１２の移動を停止させる。

上述の制御を可能とするため、確認位置Ｐ３は、可動金型１２の成形面に成形品が残存していても、固定金型１１に対して可動金型１２を問題なく接近できる位置に設定される。そのため、可動金型１２に成形品が残存していても、確認位置Ｐ３までは可動金型１２を固定金型１１の方向に移動させることができる。すなわち、第１実施形態において、「安全確認条件が満たされている間」は、可動金型１２を型閉じ開始位置Ｐ１から固定金型１１に向けて問題なく接近させることができる移動距離となる。

上記のような確認位置Ｐ３を設定することにより、判定部７２において異常判定の処理を実行している間、可動金型１２を型閉じ完了位置Ｐ２へ向けて移動させることができる。そして、可動金型１２が確認位置Ｐ３に到達するまでの間において、判定部７２から安全確認信号を受信した場合には、型駆動装置２０において可動金型１２の移動を型閉じ完了位置Ｐ２まで継続させる。このように、第１実施形態の制御装置７０によれば、判定部７２における異常判定の処理が完了するのを待つことなしに可動金型１２の移動を開始できるため、成形の１サイクルに要する時間をより短縮できる。なお、可動金型１２が確認位置Ｐ３に到達するまでの間において、判定部７２から安全確認信号を受信しない場合には、型駆動装置２０により可動金型１２の移動が停止される。そのため、第１実施形態の制御装置７０によれば、異常が発生した場合において、金型１０に破損等が生じることを抑制できる。

なお、確認位置Ｐ３は、判定部７２における異常判定の処理時間を十分に確保する観点から、出来る限り固定金型１１側に設定することが望ましい。しかし、成形品の形状、成形面等によっては、確認位置Ｐ３を固定金型１１の近くに設定できない場合もある。例えば、射出方向（Ｘ方向）に細長い成形品であって、微細なピン等がある金型の場合、固定金型１１に対して可動金型１２を問題なく接近できる位置は、固定金型１１から離れた位置となる。この場合、型閉じの際に可動金型１２に残存する成形品を固定金型１１との間に挟まないようにするため、確認位置Ｐ３を型閉じ開始位置Ｐ１（第１位置）の近くに設定する必要がある。一方、全体が微細な成形品の場合、固定金型１１に対して可動金型１２を問題なく接近できる位置は、固定金型１１により近い位置となる。この場合には、確認位置Ｐ３を型閉じ完了位置Ｐ２（第２位置）の近くに設定できる。

制御装置７０は、射出成形機１の型駆動装置２０、エジェクタ装置３０、射出装置４０等の各装置と電気的に接続されており、これら各装置の動作を制御する装置である。具体的には、制御装置７０は、型駆動装置２０における金型１０の型閉じ及び型開きの動作、エジェクタ装置３０における成形品の排出の動作、射出装置４０における成形材料の射出の動作、アラーム装置８０（後述）における異常報知の動作等を制御する。

制御装置７０は、ＣＰＵ（中央処理装置）、メモリ等を含むマイクロプロセッサユニットにより構成される。制御装置７０は、射出成形機１を制御するためのアプリケーションプログラム（例えば、後述する制御プログラム）を記憶部７４から読み出して実行することにより、各ハードウェアと協働して、各種の機能を実現する。

制御装置７０は、図２に示すように、金型移動制御部７１、判定部７２、金型停止部７３及び記憶部７４を備える。
金型移動制御部７１は、可動金型１２を型閉じ開始位置Ｐ１（第１位置）と型閉じ完了位置Ｐ２（第２位置）との間で移動させる。金型移動制御部７１は、射出成形の１サイクルが開始されると、型駆動装置２０に型閉じ開始信号を送信して、可動金型１２を型閉じ開始位置Ｐ１から型閉じ完了位置Ｐ２へ向けて移動させる。また、金型移動制御部７１は、射出装置４０による射出成形が完了すると、型駆動装置２０に型開き開始信号を送信して、可動金型１２を型閉じ完了位置Ｐ２から型閉じ開始位置Ｐ１に移動させる。

判定部７２は、可動金型１２が型閉じ開始位置Ｐ１で停止している間に、エジェクタ装置３０から送信された動作完了信号を受信すると、監視カメラ５０に撮影指示信号を送信して、監視カメラ５０に可動金型１２の成形面を撮影させる。判定部７２は、監視カメラ５０で撮影された撮影画像（検査画像）を取得して、記憶部７４に記憶させる。

また、判定部７２は、検査画像を取得した後、記憶部７４に記憶されている検査画像と、同じく記憶部７４に記憶されている基準画像（後述）とを比較することにより、金型１０における異常の有無を判定する。例えばパターンマッチングの手法を用いて、検査画像が基準画像と一致（又は類似）するか否かを照合することにより、金型１０における異常の有無を判定する。判定部７２は、金型１０における異常の有無の判定において、異常無しと判定した場合、金型停止部７３に安全確認信号（確認信号）を出力する。また、判定部７２は、金型１０における異常の有無の判定において、異常有りと判定した場合、金型停止部７３に安全確認信号を出力しない。なお、判定部７２は、異常有りと判定した場合において、金型停止部７３に異常確認信号を出力するようにしてもよい。

金型停止部７３は、可動金型１２が型閉じ開始位置Ｐ１（第１位置）から型閉じ完了位置Ｐ２（第２位置）へ向けて移動を開始した後、可動金型１２が確認位置Ｐ３に到達するまでの間において、判定部７２から安全確認信号を受信しない場合、型駆動装置２０に移動停止信号を送信して、可動金型１２の移動を停止させる。この場合、可動金型１２は、型閉じ完了位置Ｐ２まで移動することなく、確認位置Ｐ３で停止した状態となる。また、金型停止部７３は、アラーム装置８０（後述）に異常報知信号を送信する。

一方、金型停止部７３は、可動金型１２が確認位置Ｐ３に到達するまでの間において、判定部７２から安全確認信号を受信した場合、型駆動装置２０に移動停止信号を送信することなく、可動金型１２の移動を継続させる。この場合、可動金型１２は、型閉じ完了位置Ｐ２まで移動する。なお、金型停止部７３は、位置センサ６０から検知信号を受信した場合に、可動金型１２が確認位置Ｐ３に到達したと判定する。

記憶部７４は、射出成形機１で実行される各種プログラム、データ等が記憶される記憶装置である。記憶部７４は、例えば、半導体メモリ、ハードディスク装置等により構成される。記憶部７４には、画像データとして、例えば、監視カメラ５０で撮影された検査画像、可動金型１２の正常な成形面（成形品等が残存していない成形面）の画像である基準画像が記憶される。また、記憶部７４には、アプリケーションプログラムとして、例えば制御プログラムが記憶される。

アラーム装置８０は、判定部７２（制御装置７０）で異常有りと判定されたことをオペレータに報知する装置である。アラーム装置８０は、金型停止部７３から異常報知信号を受信した場合に、例えば、アラーム音を発生したり、警告灯を点灯又は点滅させたりする。なお、アラーム装置８０は、オペレータに異常有りを報知することができれば、どの位置に設けられていてもよい。

表示装置９０（表示部）は、各種のデータ、メッセージ、図形等を表示可能なディスプレイ装置である。表示装置９０は、例えば、後述する図３Ａ〜図３Ｃに対応する模擬画像、金型間において任意の位置を指定するための入力枠９１（後述する図７参照）等を表示する。

ここで、表示装置９０の表示画面上に、入力された確認位置Ｐ３を表示させる例について説明する。図７は、表示装置９０における表示画面の一例を示す概念図である。図７に示すように、オペレータは、例えば、後述する操作入力装置９５のキーボード（不図示）から所望の数値を入力することにより、表示装置９０に表示された入力枠９１に確認位置Ｐ３を表示させることができる。また、入力した確認位置Ｐ３の数値は、変更（更新）することもできる。確認位置Ｐ３の数値を変更した場合、後述する金型停止部７３においては、変更された確認位置Ｐ３の数値に基づいて制御が行われる。

なお、入力した確認位置Ｐ３を表示画面上に表示させる形態は、上記例に限らず、どのような形態であってもよい。例えば、表示装置９０にカーソルバー（不図示）を表示し、そのカーソルバーに対して、操作入力装置９５のマウス、タッチパネル等（後述）により所望の位置を指し示す操作を行うようにしてもよい。

操作入力装置９５（安全確認条件取得部）は、オペレータが各種の文字情報、数値データ、操作指示、動作指示等を入力可能な装置である。操作入力装置９５は、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル等（いずれも不図示）により構成される。オペレータは、表示装置９０に表示された画像を見ながら操作入力装置９５を操作することにより、上述した確認位置Ｐ３の指定、後述する型閉じ開始からの時間（安全確認条件）の入力等を行うことができる。操作入力装置９５から入力されたデータ、指示等の各種情報は、入力制御部（不図示）により記憶部５６に記憶される。

次に、第１実施形態における制御装置７０の動作を、図２及び図３Ａ〜図３Ｃを参照しながら説明する。
図３Ａ〜図３Ｃは、金型１０における一連の動作を示す模式図である。図３Ａは、可動金型１２が型閉じ開始位置Ｐ１に移動した場合の模式図である。図３Ｂは、可動金型１２が型閉じ開始位置Ｐ１から確認位置Ｐ３まで移動した場合の模式図である。図３Ｃは、可動金型１２が確認位置Ｐ３から型閉じ完了位置Ｐ２まで移動した場合の模式図である。

なお、図３Ａ〜図３Ｃでは、図１に示す型駆動装置２０、エジェクタ装置３０、射出装置４０等の図示を省略している。図３Ｂ及び図３Ｃでは、監視カメラ５０の図示を省略している。また、図３Ａ〜図３Ｃにおいて、上向きの矢印で示すＰ１は、型閉じ開始位置を示している。図３Ａ〜図３Ｃにおいて、上向きの矢印で示すＰ２は、型閉じ完了位置を示している。図３Ａ〜図３Ｃにおいて、上向きの矢印で示すＰ３は、位置センサ６０が設けられた確認位置を示している。

図３Ａに示すように、可動金型１２が型閉じ開始位置Ｐ１（第１位置）で停止した際に、判定部７２（図２参照）は、監視カメラ５０に撮影指示信号を送信して、可動金型１２の成形面を撮影させる。監視カメラ５０で撮影された成形面の検査画像は、記憶部７４に記憶される。監視カメラ５０により検査画像の撮影が完了すると、金型移動制御部７１は、型駆動装置２０（図２参照）に移動開始信号を送信して、可動金型１２を型閉じ完了位置Ｐ２（第２位置）へ向けて移動させる。また、判定部７２は、監視カメラ５０により検査画像が撮影されると、この検査画像と記憶部７４に記憶されている基準画像とを比較して、金型１０における異常の有無を判定する処理を開始する。

金型停止部７３（図２参照）は、金型移動制御部７１により可動金型１２が型閉じ開始位置Ｐ１から型閉じ完了位置Ｐ２へ向けて移動を開始してから確認位置Ｐ３に到達するまでの間において、判定部７２から安全確認信号を受信しない場合、型駆動装置２０に移動停止信号を送信して、図３Ｂに示すように、可動金型１２の移動を停止させる。また、金型停止部７３は、金型移動制御部７１により可動金型１２が型閉じ完了位置Ｐ２へ向けて移動を開始してから確認位置Ｐ３に到達するまでの間において、判定部７２から安全確認信号を受信した場合、型駆動装置２０に移動停止信号を送信しない。これにより、図３Ｃに示すように、可動金型１２は、型閉じ完了位置Ｐ２まで移動して、固定金型１１と密着する。

このように、第１実施形態の制御装置７０は、型閉じ開始位置Ｐ１において可動金型１２の検査画像を監視カメラ５０で撮影した後、直ちに可動金型１２を型閉じ開始位置Ｐ１から型閉じ完了位置Ｐ２へ向けて移動させ、その間に判定部７２において金型１０における異常の有無を判定する処理を実行する。そして、制御装置７０は、可動金型１２が確認位置Ｐ３に到達するまでの間において、判定部７２から安全確認信号を受信しない場合には可動金型１２の移動を停止する。

確認位置Ｐ３は、可動金型１２の成形面に成形品が残存していても、固定金型１１に対して可動金型１２を問題なく接近できる位置に設定されている。そのため、金型１０における異常の有無を判定する処理が完了する前に可動金型１２を型閉じ完了位置Ｐ２へ向けて移動させても、確認位置Ｐ３に到達するまでは、可動金型１２に成形品が残存していても、金型１０に破損等が生じることがない。そして、可動金型１２が確認位置Ｐ３に到達するまでの間において、判定部７２から安全確認信号を受信しない場合（異常有り）には可動金型１２の移動が停止するため、金型１０に破損等が生じることを抑制できる。また、可動金型１２が確認位置Ｐ３に到達するまでの間において、判定部７２から安全確認信号を受信した場合（異常無し）には可動金型１２の移動が継続される。このように、第１実施形態の制御装置７０においては、判定部７２における異常判定の処理が完了するのを待つことなしに可動金型１２の移動を開始できるため、成形の１サイクルに要する時間をより短縮できる。したがって、第１実施形態の制御装置７０によれば、金型１０から成形品が排出されたか否かを適切に判定でき且つ成形の１サイクルに要する時間をより短縮できる。

次に、第１実施形態の制御装置７０で実行される制御プログラムの処理内容を、図３Ａ〜図３Ｃに示す模式図及び図４に示すフローチャートに基づいて説明する。

図４は、第１実施形態の制御装置７０で実行される制御プログラムの処理手順を示すフローチャートである。

図４に示すステップＳ１０１において、金型移動制御部７１（制御装置７０）は、可動金型１２が型閉じ開始位置Ｐ１に移動しているか否かを判定する。ステップＳ１０１において、金型移動制御部７１により、可動金型１２が型閉じ開始位置Ｐ１に移動していると判定された場合、処理はステップＳ１０２へ移行する。一方、金型移動制御部７１により、可動金型１２が型閉じ開始位置Ｐ１に移動していないと判定された場合、処理はステップＳ１０１へ移行（リターン）する。金型移動制御部７１は、型駆動装置２０から型開き完了信号を受信した場合に、可動金型１２が型閉じ開始位置Ｐ１に移動したと判定する。

ステップＳ１０２（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）において、制御装置７０は、エジェクタ装置３０に動作開始信号を送信して、可動金型１２の成形面から成形品を排出させる。エジェクタ装置３０は、制御装置７０から送信される動作開始信号により作動し、成形品の排出が完了すると、制御装置７０に動作完了信号を送信する。

ステップＳ１０３において、制御装置７０は、エジェクタ装置３０から動作完了信号を受信したか否かを判定する。エジェクタ装置３０から動作完了信号を受信した場合、可動金型１２から成形品が排出され且つ可動金型１２が型閉じ開始位置Ｐ１に停止していると判定できる。ステップＳ１０３において、制御装置７０により、動作完了信号を受信したと判定された場合、処理はステップＳ１０４へ移行する。一方、制御装置７０により、動作完了信号を受信していないと判定された場合、処理はステップＳ１０３へ移行（リターン）する。

ステップＳ１０４（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）において、判定部７２（制御装置７０）は、監視カメラ５０に可動金型１２の成形面を撮影させて、検査画像を取得する。監視カメラ５０で撮影された検査画像は、記憶部７４に記憶される。

ステップＳ１０５において、判定部７２は、ステップＳ１０４で取得された検査画像と基準画像とを比較することにより、異常判定の処理を開始する。判定部７２は、異常判定の処理において、異常無しと判定した場合、金型停止部７３に安全確認信号を出力する。

ステップＳ１０６において、金型移動制御部７１は、型駆動装置２０に型閉じ開始信号を送信して、可動金型１２を型閉じ開始位置Ｐ１から型閉じ完了位置Ｐ２へ向けて移動させる。なお、ステップＳ１０５の処理とステップＳ１０６の処理は、開始する順序が逆であってもよいし、同時に開始してもよい。

ステップＳ１０７において、金型停止部７３は、可動金型１２が確認位置Ｐ３に到達したか否かを判定する。金型停止部７３は、位置センサ６０から検知信号を受信した場合に、可動金型１２が確認位置Ｐ３に到達したと判定する。ステップＳ１０７において、金型停止部７３により、可動金型１２が確認位置Ｐ３に到達したと判定された場合、処理はステップＳ１０８へ移行する。一方、ステップＳ１０７において、金型停止部７３により、可動金型１２が確認位置Ｐ３に到達していないと判定された場合、処理はステップＳ１０９へ移行する。

ここで、先にステップＳ１０９の処理について説明する。
ステップＳ１０９（ステップＳ１０７：ＮＯ）において、金型停止部７３は、判定部７２から安全確認信号を受信したか否かを判定する。ステップＳ１０９において、金型停止部７３により、判定部７２から安全確認信号を受信したと判定された場合、本フローチャートの処理は、終了する。

このように、可動金型１２が型閉じ完了位置Ｐ２へ移動を開始してから確認位置Ｐ３に到達するまでの間において、判定部７２から安全確認信号を受信した場合、すなわち可動金型１２の成形面に異常がないと判定された場合には、可動金型１２の移動を停止する必要がない。そのため、ステップＳ１０９の判定がＹＥＳであれば、金型停止部７３による可動金型１２の停止がキャンセルされる。この場合、可動金型１２は、確認位置Ｐ３から型閉じ完了位置Ｐ２まで移動する。そして、射出装置４０により射出成形の処理が実行される。

一方、ステップＳ１０９において、金型停止部７３により判定部７２から安全確認信号を受信していないと判定された場合、処理はステップＳ１０７へ移行（リターン）する。この後、ステップＳ１０７で金型停止部７３により可動金型１２が確認位置Ｐ３に到達したと判定されるまで、又は、ステップＳ１０９で金型停止部７３により判定部７２から安全確認信号を受信したと判定されるまで、ステップＳ１０７とステップＳ１０９の処理が繰り返し実行される。

ステップＳ１０８（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）において、金型停止部７３は、型駆動装置２０に移動停止信号を送信して、可動金型１２の移動を停止させる。ステップＳ１０７の判定がＹＥＳとなる場合、すなわち可動金型１２が型閉じ完了位置Ｐ２へ向けて移動を開始してから確認位置Ｐ３に到達するまでの間において、判定部７２から安全確認信号を受信しなかった場合には、可動金型１２の成形面に成形品が残存している等の異常が発生している可能性が高いと考えられる。そのため、金型停止部７３により、可動金型１２の移動が停止される。

ステップＳ１１０において、金型停止部７３は、アラーム装置８０に異常報知信号を送信する。これにより、アラーム装置８０において、アラーム音の発生、警告灯の点灯等による異常有りの報知が所定時間に亘って行われる。

ステップＳ１１１において、金型移動制御部７１は、金型停止部７３により移動が停止された可動金型１２を型閉じ開始位置Ｐ１（第１位置）に移動させる。このように、成形面に異常があると判定された場合には、アラーム装置８０による異常有りの報知が所定時間行われた後、可動金型１２が自動的に型閉じ開始位置Ｐ１まで移動する。可動金型１２が停止位置から型閉じ開始位置Ｐ１へ移動すると、可動金型１２と固定金型１１との間に広い空間が形成される。そのため、オペレータは、可動金型１２に残存する成形品を容易且つ速やかに除去できる。

ステップＳ１１１の後、オペレータにより、例えば、リセット操作を行われると、本フローチャートの処理は、終了する。オペレータが操作入力装置９５を介して制御装置７０に対してリセット操作を行うと、可動金型１２が型閉じ開始位置Ｐ１にある状態から成形処理が再開され、可動金型１２は、型閉じ完了位置Ｐ２（第２位置）へ向けて移動を開始する。

上述した第１実施形態の制御装置７０によれば、以下のような効果を奏する。
第１実施形態の制御装置７０によれば、金型停止部７３は、可動金型１２が型閉じ開始位置Ｐ１から型閉じ完了位置Ｐ２に移動を開始してから確認位置Ｐ３に到達するまでの間において、判定部７２からの安全確認信号を受信しない場合には可動金型１２の移動を停止させる。これにより、判定部７２において異常判定の処理を実行している間、可動金型１２を型閉じ完了位置Ｐ２へ向けて移動させることができる。そして、可動金型１２が確認位置Ｐ３に到達するまでの間において、判定部７２から安全確認信号を受信した場合には、型駆動装置２０において可動金型１２の移動を継続させる。このように、第１実施形態の制御装置７０によれば、判定部７２における異常判定の処理が完了するのを待つことなしに可動金型１２の移動を開始できるため、成形の１サイクルに要する時間をより短縮できる。

また、第１実施形態の制御装置７０によれば、金型停止部７３は、可動金型１２が確認位置Ｐ３に到達するまでの間において、判定部７２から安全確認信号を受信しない場合には可動金型１２の移動を停止させる。そのため、第１実施形態の制御装置７０によれば、ハイサイクル成形で要求される時間内に金型１０の型閉じが完了する速度で可動金型１２を移動させても、異常が発生した際に、金型１０に破損等が生じることを抑制できる。
したがって、第１実施形態の制御装置７０によれば、金型から成形品が排出されたか否かを適切に判定でき且つ成形の１サイクルに要する時間をより短縮できる。

第１実施形態の制御装置７０において、監視カメラ５０による検査画像の撮影は、可動金型１２が型閉じ開始位置Ｐ１で停止している間に行われる。そのため、第１実施形態の制御装置７０によれば、監視カメラ５０において、より鮮明で且つ安定した検査画像を撮影できる。

第１実施形態の制御装置７０は、可動金型１２の検査情報として、監視カメラ５０により撮影した撮影画像（検査画像）を用いている。そのため、第１実施形態の制御装置７０によれば、可動金型１２から取得した検査情報を、より簡単に保存、加工できる。

第１実施形態の制御装置７０は、監視カメラ５０で撮影された検査画像と基準画像とを比較することにより、金型１０における異常の有無を判定する。これによれば、検査画像と基準画像との照合に、例えばパターンマッチング等の既存の手法を用いることができる。そのため、第１実施形態の制御装置７０によれば、検査画像と基準画像との比較を、より正確に且つ短時間に行うことができる。

（第２実施形態）
図５は、第２実施形態における射出成形機１Ａの全体構成を示す概念図である。図６は、射出成形機１Ａの機能的な構成を示すブロック図である。
図５に示すように、第２実施形態の射出成形機１Ａは、位置センサ６０を備えていない点が第１実施形態と相違する。第２実施形態の射出成形機１Ａにおいて、その他の基本的な構成は、第１実施形態と同じである。第２実施形態の説明及び図面において、第１実施形態と同等の部材等には、第１実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

第２実施形態の金型停止部７３は、型駆動装置２０におけるサーボモータ２１の回転量に基づいて可動金型１２が確認位置Ｐ３に到達したか否かを判定する。サーボモータ２１の回転量は、サーボモータ２１に連結されたパルスコーダ（不図示）により検出され、パルス信号として金型停止部７３に送信される。型駆動装置２０において、可動金型１２が型閉じ開始位置Ｐ１から確認位置Ｐ３まで移動するまでに送信されるパルス信号の数（総パルス数）を計測しておき、目標値として記憶部７４に記憶する。金型停止部７３においては、サーボモータ２１から送信されるパルス数をカウントして、そのカウント数が記憶部７４に記憶されている目標値に達したときに、可動金型１２が確認位置Ｐ３に到達したと判定する。

第２実施形態の制御装置７０において実行される金型監視プログラムの処理手順は、図４に示すフローチャートとほぼ同じである。第２実施形態の金型停止部７３は、ステップＳ１０７において、型駆動装置２０から送信されるパルス信号の総パルス数が目標値に達したときに、可動金型１２が確認位置Ｐ３に到達したと判定する。その他の処理は、第１実施形態と同じであるため、説明を省略する。なお、第２実施形態において、金型停止部７３が可動金型１２の位置を検出する手法は、第１及び後述する第３実施形態にも適用できる。

（第３実施形態）
第３実施形態は、判定部７２（制御装置７０）において、金型１０の異常の有無を判定する手法が第１及び第２実施形態と相違する。第２実施形態の射出成形機において、その他の構成は、第１又は第２実施形態と同じである。そのため、第３実施形態では、射出成形機の全体構成、機能的な構成を示すブロック図の図示を省略する。以下、第１実施形態の射出成形機１の構成を援用して、第３実施形態における判定部７２の処理内容について説明する。第３実施形態の説明及び図面において、第１実施形態と同等の部材等には、第１実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

第３実施形態の判定部７２は、監視カメラ５０で撮影された撮影画像の特徴をスコア値として数値化し、このスコア値と記憶部７４に記憶させた閾値とを比較することにより、金型１０における異常の有無を判定する点が第１及び第２実施形態と相違する。第３実施形態の判定部７２において、撮影画像の特徴とは、例えば、撮影画像の色面積、明るさの平均値、二値化された白黒の画素数等が挙げられる。これら各項目について、可動金型１２の正常な成形面（成形品が残存していない成形面）から得た数値を閾値（正常な成形面のスコア値）として記憶部７４に記憶しておく。そして、判定部７２において、監視カメラ５０で撮影された撮影画像のスコア値と、記憶部７４に記憶させた閾値とを比較することにより、金型１０における異常の有無を判定する。

第３実施形態によれば、第１及び第２実施形態の判定部７２のように、パターンマッチングの手法により異常の有無を判定する手法に比べて、異常の有無をより高速に判定することも可能となる。なお、第３実施形態における判定部７２の処理は、第１及び第２実施形態にも適用できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、後述する変形形態のように種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内に含まれる。また、実施形態に記載した効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、実施形態に記載したものに限定されない。なお、上述の実施形態及び後述する変形形態は、適宜に組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。

（変形形態）
各実施形態では、可動金型１２の成形面を撮影して検査画像を取得する例について説明したが、これに限定されない。固定金型１１の成形面を撮影して検査画像としてもよいし、固定金型１１と可動金型１２の両方の成形面を撮影して検査画像としてもよい。また、金型から取得する検査情報は、監視カメラ５０により撮影される撮影画像に限らず、例えば、可動金型１２の成形面との間で変位センサにより検出される検出距離情報であってもよい。可動金型１２の成形面に成形品が残留していると、変位センサと成形面との間の距離は、成形品が残留していない正常時よりも短くなる。そのため、正常時の検出距離と成形時の検出距離とを比較することにより、異常の有無を判定できる。

また、金型から取得する検査情報は、例えば、可動金型１２の成形面において温度センサにより検出される温度情報（観測点における温度、温度分布情報等）であってもよい。可動金型１２の成形面に成形品が残留していると、温度センサで検出される温度情報は、成形品が残留していない正常時と異なる値となる。そのため、正常時の温度情報による値と成形時に検出された温度情報の値とを比較することにより、異常の有無を判定できる。

各実施形態では、可動金型１２が型閉じ開始位置Ｐ１で停止している間に監視カメラ５０で検査画像を撮影する例について説明したが、これに限定されない。可動金型１２が型閉じ開始位置Ｐ１の近傍において通常よりも低速（例えば、短時間の微速）で移動している間に監視カメラ５０で検査画像を撮影してもよい。このような形態として場合、可動金型１２が停止している間に、監視カメラ５０で検査画像を撮影するために必要な時間を削減できる。

各実施形態では、可動金型１２が型閉じ開始位置Ｐ１で停止している間に、エジェクタ装置３０から送信された動作完了信号を制御装置７０で受信したときに、監視カメラ５０で検査画像を撮影する例について説明したが、これに限定されない。例えば、金型からロボットアームにより成形品を取り出す装置（取り出し機）を備えた構成において、ロボットアームの動作完了信号を制御装置７０で受信したときに、監視カメラ５０で検査画像を撮影するようにしてもよい。

各実施形態において、可動金型１２を移動させる速度は、一定でもよいし、可変であってもよい。例えば、型閉じ開始位置Ｐ１から確認位置Ｐ３までの間は、許容される範囲内において、可動金型１２を通常よりも低速で移動させるようにしてもよい。このような制御を行うことにより、判定部７２において、異常判定の処理に要する時間をより長く確保できる。

第１及び第３実施形態では、可動金型１２が確認位置Ｐ３に到達したことを検知する位置センサ６０として、光センサを用いる例について説明したが、これに限定されない。例えば、静電容量形、誘導形、磁気式の近接センサ等を用いることができる。また、非接触式のセンサに限らず、例えば、リミットスイッチ等の接触式センサであってもよい。

各実施形態では、可動金型１２に成形品が残存しているか否かに係わらず、可動金型１２を移動させることができる安全確認条件として、「確認位置」という長さ（移動距離）の概念を設定した例について説明したが、これに限定されない。安全確認条件は、時間であってもよい。例えば、型駆動装置２０において、可動金型１２を移動させる速度が一定である場合、可動金型１２が型閉じ開始位置Ｐ１から確認位置Ｐ３に到達するまでの時間（ｔ）は、距離（ｍ）／速度（ｓ）により算出できる。そのため、可動金型１２を型閉じ開始位置Ｐ１から型閉じ完了位置Ｐ２へ向けて移動を開始させてからの経過時間を計測することにより、可動金型１２が所定位置（確認位置）に到達したことを検出できる。このような実施形態において、「安全確認条件が満たされている間」は、可動金型１２を型閉じ開始位置Ｐ１から固定金型１１に対して問題なく接近させることができる経過時間となる。

各実施形態では、制御装置７０（図２参照）において、可動金型１２が確認位置Ｐ３に到達するまでの間に、判定部７２から安全確認信号を受信しない場合には可動金型１２の移動を停止する例について説明したが、これに限定されない。制御装置７０は、可動金型１２が確認位置Ｐ３に到達するまでの間に、判定部７２から異常確認信号を受信した場合に可動金型１２の移動を停止するようにしてもよい。異常確認信号とは、判定部７２において、検査画像に異常が有ると判定された場合に出力される信号である。

各実施形態では、エジェクタ装置３０において、エジェクタピンを突き出すことにより可動金型１２の成形面から成形品を排出する例について説明したが、これに限定されない。エジェクタ装置３０は、例えば、プレートの移動、空気等により成形品を排出する機構であってもよい。

１：射出成形機、１０：金型、１１：固定金型、１２：可動金型、２０：型駆動装置、３０：エジェクタ装置、４０：射出装置、５０：監視カメラ、６０：位置センサ、７０：制御装置、７１：金型移動制御部、７２：判定部、７３：金型停止部、７４：記憶部、８０：アラーム装置、９０：表示装置、９５：操作入力装置、Ｐ１：型閉じ開始位置（第１位置）、Ｐ２：型閉じ完了位置（第２位置）、Ｐ３：確認位置

Claims (6)

1. 固定金型と、前記固定金型から離間した第１位置及び型閉じが完了する第２位置との間を移動自在な可動金型とを備え、前記可動金型と前記固定金型とが型閉じされることにより形成されるキャビティ内に成形材料を充填して成形品を成形する射出成形機の制御装置であって、
   前記可動金型が前記第１位置に移動したときにのみ、前記可動金型及び前記固定金型の少なくとも一方から検査情報を取得する機器と、
   前記可動金型を前記第１位置と前記第２位置との間で移動させる制御を行うと共に、前記可動金型が前記第１位置で停止している間に前記機器で前記検査情報が取得されると、前記可動金型を前記第１位置から前記第２位置に向けて移動を開始させる金型移動制御部と、
   前記可動金型が前記第１位置で停止している間に前記機器で前記検査情報が取得されると、前記検査情報に基づいて、前記可動金型及び前記固定金型の少なくとも一方における異常の有無を判定して、異常の有無に関する確認信号を出力する判定部と、
   前記金型移動制御部が前記可動金型を前記第１位置から前記第２位置へ向けて移動を開始させてから、安全確認条件が満たされている間における、前記判定部から出力される前記確認信号の取得の有無に基づいて、前記可動金型の移動を停止させる金型停止部と、
   を備える射出成形機の制御装置。
2. 前記検査情報は、前記可動金型及び前記固定金型の少なくとも一方を撮影した撮影画像である、請求項１に記載の射出成形機の制御装置。
3. 前記判定部は、前記撮影画像と、前記可動金型及び前記固定金型の少なくとも一方の正常な撮影画像である基準画像とを比較することにより、前記可動金型及び前記固定金型の少なくとも一方における異常の有無を判定する、請求項２に記載の射出成形機の制御装置。
4. 前記判定部は、前記撮影画像の特徴を数値化し、その数値と予め設定される閾値とを比較することにより、前記可動金型及び前記固定金型の少なくとも一方における異常の有無を判定する、請求項２に記載の射出成形機の制御装置。
5. 前記判定部は、前記可動金型が前記第１位置で停止しているときに撮影される前記撮影画像に基づいて前記可動金型における異常の有無を判定する、請求項２から請求項４までのいずれか一項に記載の射出成形機の制御装置。
6. 入力された安全確認条件を取得する安全確認条件取得部と、
   前記安全確認条件取得部で取得される前記安全確認条件を画面上に表示する表示部と、を備え、
   前記金型停止部で用いられる前記安全確認条件は、前記安全確認条件取得部で取得される前記安全確認条件に変更される、請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の射出成形機の制御装置。
   

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