JP7151564B2 - 射出成形機および成形品の良否判定方法 - Google Patents

Description

本発明は、射出成形の動作に関する物理量を表す変化波形データに基づいて、成形品の良否を判定できる射出成形機および成形品の良否判定方法に関する。

射出成形機は制御部に表示装置を備えており、この表示装置には各成形サイクルにおける動作に関する物理量の変化波形がプロセスデータとして表示される。射出成形機を操作するオペレータは、このプロセスデータを参照することにより射出成形動作をモニタリングする。ここでいう物理量としては、射出圧力、射出速度、スクリュ位置などが掲げられる。

射出成形動作のモニタリングにおいて、複数回の成形サイクルにおける変化波形を重ね描きできる。例えば、良品が成形されている先行する成形サイクルにおける変化波形に後続の成形サイクルにおける変化波形を重ね描きし、後続波形が先行波形に対して、極端に形状が異なる部位があれば、後続の成形サイクルのその部位において何らかの異常が発生したものとみなすことができる。

特許文献１は、複数回にわたる成形サイクルの変化波形を重ね描きして表示する際に、当該変化波形が基準値を通過する通過点を一致させることを提案する。特許文献１の提案によれば、樹脂状態に基づいて発生するバラつきを排除した重ね描きができる、とされている。

特開２００６－２４７８７４号公報

特許文献１の提案は、先行する成形サイクルにおける変化波形に後続の成形サイクルにおける変化波形を重ね描きする手法において、一致させた通過点を含むその前後の変化波形に関しては、樹脂状態に基づいて発生するバラつきを排除できる可能性がある。しかしながら、該通過点から離間した部位の変化波形に関しては、変化波形のバラつき（差異）が、樹脂状態に基づいたものであるのか、特定の通過点を一致させるために、後続の変化波形を水平あるいは垂直に移動させたことによるものなのかが不明確になる。したがって、先行する変化波形に後続の変化波形を重ね描きしたとしても、一致させた通過点を含むその前後から離間した部位における成形品の良否の判定の精度が劣る。特に、近年の全電動式射出成形機は、サーボモータ等の電動モータを駆動源として射出動作や型締動作を行わせるため、これら動作の繰り返し制御精度が高い。そのため、成形サイクルで得られる変化波形を、特定の通過点を一致させて重ね描きする手法は、成形サイクルの開始から時系列を一致させて重ね描きする手法に対して、かえって、変化波形のバラつき（差異）を大きくしたり、あるいは小さくしたりして、成形品の良否の判定精度を低下させる虞がある。

以上より、本発明は、成形品の良否の判定精度が高い射出成形機および判定方法を提供することを目的とする。

本発明の射出成形機は、射出成形の動作に関する物理量の予変化波形データ群に基づく基準波形データを記憶する記憶部と、射出成形サイクルにおいて取得する物理量の実変化波形データと記憶部に記憶された基準波形データとを照合する判定部と、を備える。
本発明における予変化波形データ群は、良品として成形された成形品について予め取得された物理量の予変化波形データの集合である。

本発明の射出成形機における判定部は、好ましくは、実変化波形データが基準波形データ群の範囲に存在すれば、当該実変化波形データに対応する成形品を良品と判定する。
本発明の射出成形機における基準波形データは、好ましくは、予め定められた複数回の成形サイクルの予変化波形データが、成形サイクルの開始から時系列が一致するように重ね合わされたのである。
この基準波形データは、好ましくは、予変化波形データ群の時系列の一部または全部から構成される。

本発明の射出成形機における記憶部は、好ましくは、基準波形データに対する上限範囲と下限範囲とを記憶する。判定部は、上限範囲または下限範囲から実変化波形データが逸脱すれば、当該実変化波形データに対応する成形品については不良品と判定する。また、判定部は、基準波形データと上限範囲との間、または、基準波形データと下限範囲との間に実変化波形データが収まれば、当該実変化波形データに対応する成形品については良否の確認が必要と判定する。

本発明の射出成形機における物理量は、好ましくは、射出圧力、射出速度、および、スクリュ位置のいずれかから選択される。

本発明は、射出成形機により成形される成形品の良否判定方法をも提供する。この良否判定方法は、照合ステップと判定ステップとを備える。
照合ステップは、射出成形に関して選択された物理量の予変化波形データ群に基づく基準波形データと、射出成形サイクルにおいて取得する物理量の実変化波形データと、を照合する。
判定ステップは、照合ステップにおける基準波形データと実変化波形データとの照合の結果に基づいて、成形品の良否を判定する。
本発明における予変化波形データ群は、良品として成形された成形品について予め取得された物理量の予変化波形データの集合である。

本発明の射出成形機および成形品の良否判定方法によれば、基準波形データと実変化波形データとを照合することで、成形品の良否を判定する。基準波形データは良品として成形された成形品について予め取得された物理量の予変化波形データの集合に基づくものであるから、基準波形データに基づいて行われる良否の判定は精度が高い。

本発明の実施形態に係る射出成形機の概略構成を示す図である。 本実施形態における制御手順を示すフローチャートである。 本実施形態における表示装置の表示例を示す図である。 本実施形態における変化波形データの一例を示し、（ａ）は1つの変化波形データを示し、（ｂ）は重ね描きされた複数の予変化波形データの集合である予変化波形データ群を示す。 本実施形態の記憶部に記憶される変化波形データのデータ構成の一例を示す図である。 本実施形態における良否判定の手順を示すフローチャートである。 本実施形態における良否判定の基準波形データを設定する手順を示すフローチャートである。 （ａ）は良否判定において良品または不良品と判定される変化波形データを示し、（ｂ）は基準波形データに対して設定される上限範囲および下限範囲の例を示している。 （ａ）、（ｂ）は基準波形データの変形例を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
本実施形態に係る射出成形機１は、成形機本体１０と、成形機本体１０の動作を制御する制御装置２０とを備え、制御装置２０が予変化波形データ群を利用して成形品の良否を判定することができる。予変化波形データ群は、射出成形機１による成形品の実際の生産において取得される、あるいは成形品の実際の生産に先立って取得される、良品に対応する予変化波形データの集合からなる。
本実施形態に係る射出成形機１は、サーボモータ、インバータモータ、ＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）モータなどの電動モータによる電動アクチュエータＭ１，Ｍ２により動作する電動射出成形機であることを前提とするが、電動アクチュエータに代えて油圧アクチュエータを用いてもよい。

［成形機本体１０］
成形機本体１０は、図１に示すように、型締ユニット１１と可塑化ユニット１６を備えている。
型締ユニット１１は、固定金型１２が取り付けられる固定ダイプレート１３と、可動金型１４が取り付けられる可動ダイプレート１５と、を備えている。型締ユニット１１は、可動ダイプレート１５を固定ダイプレート１３に向けて移動させるトグル機構やボールねじ機構を備えており、射出成形に先立って、電動アクチュエータＭ１によりトグル機構やボールねじ機構を駆動させて可動ダイプレート１５を移動させて可動金型１４を固定金型１２に当接させる。そしてさらに、可動金型１４と固定金型１２に型締力を付与させて型締めを行った後に、可動金型１４と固定金型１２の間に形成されるキャビティに、可塑化ユニット１６から溶融樹脂を射出して成形品を得る。

可塑化ユニット１６は、図１に示すように、型締ユニット１１の側である前方側に射出ノズルが形成された可塑化シリンダ１７と、可塑化シリンダ１７の内部に設けられたスクリュ１８と、樹脂材料を可塑化シリンダ１７の内部に供給するための原料ホッパ１９と、を備えている。可塑化ユニット１６は、スクリュ１８を前進又は後退させる電動アクチュエータＭ２と、スクリュ１８を正転又は逆転させる駆動源などの図示を省略する構成も備えている。

可塑化ユニット１６は、スクリュ１８が回転されると、原料ホッパ１９から供給される例えばペレット状の熱可塑性樹脂が、可塑化シリンダ１７の前方側へ搬送される。この搬送過程において、この樹脂ペレットは徐々に加熱、溶融して、スクリュ１８の前方に貯留される。貯留により発生する樹脂の圧力を受けてスクリュ１８は原料ホッパ１９の側に後退しながら所定量の溶融樹脂をスクリュ１８の前方に搬送、計量する。その後、射出ノズルから、計量された溶融樹脂を型締ユニット１１の固定金型と可動金型の間に形成されるキャビティ内へ所定量だけ射出充填される。

以上の要素を備えている射出成形機１を用いて成形品を得るために、以下の工程が順に実行される。すなわち、可動金型と固定金型を閉じて高圧で型締めする型締工程と、樹脂ペレットを可塑化シリンダ１７の内部で加熱、溶融して可塑化させる可塑化工程と、可塑化された溶融樹脂を、可動金型と固定金型により形成されるキャビティ内に射出、充填する射出工程と、キャビティ内に充填された溶融樹脂が冷却固化するまで溶融樹脂への圧力付与を継続する保圧工程と、金型を開放する型開き工程と、キャビティ内で冷却固化された成形品を取り出す取り出し工程と、を経て成形品が得られる。

成形機本体１０は、型締ユニット１１および可塑化ユニット１６に各種のセンサを備えており、以上の各工程を実行している間にセンサで実測して得られたセンシング情報は、制御装置２０に送信される。センシング情報としては、例えば、射出圧力、射出速度、スクリュ１８の位置などがある。本実施形態において、センシング情報は、実際の成形品の生産のときだけではなく、成形品の良否判定に供される基準波形データを設定する段階においても利用される。

［制御装置２０］
制御装置２０は、成形機本体１０から送られるセンシング情報を用いて、図２（Ｓ１００）に示すように、成形品の良否判定基準を設定する。加えて、制御装置２０は、センシング情報と設定された良否判定基準を用いて、図２（Ｓ２００）に示すように、成形品の良否判定を行う。良否判定基準の設定は、基本的には、型締工程～取り出し工程により製品としての成形品を得る生産動作の前（オフライン）に行われるものであり、生産動作の準備として位置づけられる。これに対して、良否判定は、生産動作において行われるものである（オンライン）。しかしながら、製品としての成形品を得る生産動作（オンライン）において、良否判定基準の設定を行うことを否定するものではない。

また、制御装置２０は、成形機本体１０から送られるセンシング情報を用い、あるいは、制御装置２０が予め備えている情報を用いて、成形機本体１０が型締工程、可塑化工程、射出工程…の各工程に必要な動作を行うように、動作指令情報を生成する。この動作指令情報の生成については、射出成形機１の制御装置２０として通常なされるものであるから、これ以上の説明を省略する。

通常、射出成形機１を使用して樹脂成形品を生産するユーザは、成形品ごとに対応する複数種類の金型を所持する。そして、金型が特定されると、当該射出成形機１において、成形条件および使用される樹脂材料は一義的に定まる。したがって、射出成形機１は、記憶部２３に金型－成形条件対応情報を記憶しておき、制御装置２０において金型が特定されると対応付けられている成形条件を読みだし、制御部２１は読み出した成形条件に基づいて成形機本体１０の動作を制御する。

制御装置２０は、図１に示すように、制御部２１と、判定部２２と、記憶部２３と、を備えている。この制御装置２０は、コンピュータ装置で構成され、ソフトキーまたはハードキーからなる入力装置２５と、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示装置２６と、を備えている。

制御部２１は、判定部２２および記憶部２３と協働することにより、オフラインにおいて良否判定の基準となる基準変化波形の設定動作、および、オンラインにおいて成形品の良否判定の動作を実行する。これらの動作について詳しくは後述する。

判定部２２は、オンラインにおいて、成形機本体１０から得られるセンシング情報としての「実変化波形データ」と記憶部２３に記憶された「基準波形データ」とを照合し、その結果を制御部２１に伝える。

記憶部２３は、オフラインにおいて、成形品の生産（試作）を行いながら取得する予変化波形データを記憶する（図６参照）。予変化波形データは、複数回、例えば１０回、２０回といった成形サイクルにわたって取得され、記憶部２３には取得された複数回分の予変化波形データをそれぞれの予変化波形データの時系列が一致するように記憶される。このように、時系列を一致させて複数回分の予変化波形データを記憶することを「重ね描き」と称する。「重ね描き」は記憶に限るものでなく、表示装置２６に複数回分の予変化波形データをそれぞれの予変化波形データの時系列が一致するように表示するときにも用いられる。

記憶部２３に記憶されるのは、良品と判定された成形品に対応する予変化波形データであるが、予変化波形データが得られた時点ではその予変化波形データに対応する成形品が良品か否かが判断できないことがある。したがって、一旦は全ての予変化波形データが記憶部２３に記憶されるが、その後にそれぞれの予変化波形データと対応する成形品の良否とが対応付けられ、不良品に対応する予変化波形データを消去することができる。予変化波形データが取得された金型を識別する情報（ＩＤ）に対応付けて記憶される。

記憶部２３は、良品と判定された成形品に対応する予変化波形データが重ね描きされた予変化波形データ群の中で特定の範囲から選択される「基準波形データ」を記憶する（図６参照）。記憶部２３に記憶される基準波形データは、成形品の良否判定に供される。

次に、図３および図４を参照して、表示装置２６の表示内容の一例について説明する。ここでの説明は、良否判定に関わるものに限定される。表示装置２６は、タッチパネル機能を備えている。
図３に示すように、表示装置２６にはその下方に「表示選択領域２６Ａ」が表示される。表示選択領域２６Ａには、表示装置２６に表示させる複数の項目が列挙されており、その中から選択された項目に対応する内容が表示装置２６の表示選択領域２６Ａの上に表示される。図３に示される例は、表示選択領域２６Ａの中から成形品の良否判定に対応する「判定」ボタンが選択されたことにより、表示選択領域２６Ａの上に良否判定モード枠２６Ｂが表示されるのに加え、当該表示の上に変化波形ＣＷが示されるグラフ２６Ｃが表示される。

良否判定モード枠２６Ｂの中には、「波形取得」、「良品特定」および「基準波形」の３つのボタンが表示されている。３つのボタンは、いわゆるラジオボタンであり、複数のボタンを押し下げて選択することはできない。
「波形取得」ボタンを押し下げると、オフラインにて行われる射出成形に伴う予変化波形データを取得するとともに、取得した変化波形データは対応する成形体を特定可能な、後述する識別番号（Ｎｏ.）と合わせて記憶部２３に記憶される。

「良品特定」ボタンを押し下げると、図４（ａ）に示すように、記憶部２３に記憶された予変化波形データが順に表示されるとともに、それぞれの予変化波形データについて良品に対応するか否かを特定するボタンが表示される。オペレータは、成形後に得られた各成形体の良品／不良品判定結果と、対応する予変化波形データとを参照しながら、この特定ボタンの「Ｙ」（Ｙｅｓ／良品）又は「Ｎ」（Ｎｏ／不良品）のボタンを押し下げるが、「Ｎ」（Ｎｏ／不良品）のボタンが押し下げられた予変化波形データは記憶部２３から消去される。これにより、記憶部２３には良品の成形体を成形したときの予変化波形データだけが残され、これら予変化波形データの集合である予変化波形データ群が構成される。
次に、「基準波形」を押し下げると、図４（ｂ）に示すように、重ね描きされた予変化波形データ群の中から時系列の一部を選択して「基準波形データ」とし、かつ、記憶部２３に記憶させる。基準波形データは、予め定められた基準に基づいて制御部２１が特定することができるし、表示装置２６のグラフに表示される予変化波形データ群を参照したオペレータが特定することもできる。特定された基準波形データが記憶部２３に記憶されることで、基準波形データが設定される。

基準波形データを選択するには、例えば、予変化波形データ群における、時系列に対応する物理量の上限と下限の差異の変動が少ない範囲、換言すれば線分の幅の変動が予め設定した設定値以下となり、重ね描きされた予変化波形データ群の太く描画された部分の太さ（幅）が略一定に表示される範囲を基準とすればよい。また、時系列に対応する物理量の上限と下限の差異が、予め設定した、最小値以上で且つ最大値以下である範囲を基準としてもよい。前者および後者は、良品判定基準としての適切な許容値とするため、予変化波形データ群のバラつきが適度にある範囲を選択するもので、後者は、良品判定基準としての適切な許容値を意図的に限定するものである。
このような基準波形データは、予め、上記のような定められた基準に基づいて制御装置２０の制御部２１で特定することができる。一方、表示装置２６のグラフに表示される予変化波形データ群を参照したオペレータが、予変化波形データ群の太く描画された部分等から、経験的に基準波形データを特定することもできる。

図４（ａ）、（ｂ）に示す例において、グラフの縦軸は射出圧力（Ｐ）であり、横軸は成形サイクルの開始時を原点とした時間（Ｔ）とされる。成形サイクルの開始とは、例えば、溶融樹脂の計量完了後、かつ、先行する成形サイクルで成形された成形品が金型キャビティから取り出され、再び金型を型締め状態にして、射出準備が整った後の射出開始指令がなされたときをいう。この成形サイクルの開示時は、図４（ａ）、（ｂ）のグラフにＳＰとして示されている。ここで、射出圧力とは、金型キャビティに溶融樹脂が射出される圧力をいう。

図５に、記憶部２３に記憶される予変化波形データ（群）、基準波形データの一例が示されている。図５に示されるデータ構成例は、成形サイクルの成形条件、具体的には成形サイクルに用いられた成形金型を識別する情報（金型ＩＤ）を含んでおり、当該金型ＩＤ：♯ｘｙｚに対応する予変化波形データおよび基準波形データが記憶されている。
予変化波形データは、成形体を特定する識別番号（Ｎｏ.）と、識別番号に対応する予変化波形データとしての二次元座標上の位置（値）と、を含んでいる。図４に示される予変化波形データは、横軸が時間（Ｔ）、縦軸が射出圧力（Ｐ）で特定されるため、記憶される変化波形データはこの二次元座標上の位置を示す値で示すことができる。

図５は、１、２、３～Ｎのｎ個の成形体の予変化波形データ（群）が記憶されていることを示している。その中で、Ｎｏ.１の予変化波形データは、（ｔ１１，ｐ１１），（ｔ１２，ｐ１２），（ｔ１３，ｐ１３），…（ｔ１Ｍ，ｐ１Ｍ）からなる二次元座標上の値から構成される。ここで、Ｎｏ.１～Ｎｏ.Ｎのそれぞれの予変化波形データ、時系列が一致しているので、先頭の二次元座標（ｔ１１，ｐ１１）、（ｔ１１，ｐ２１）、（ｔ１１，ｐ３１）…（ｔ１１，ｐＮ１）は、時間に関する値が一致している。
基準波形データについては、時系列の全体の中から一部が選択された範囲とされているので、先頭の二次元座標および末尾の二次元座標の時間に関する値は、Ｎｏ.１～Ｎｏ.Ｎのそれぞれの予変化波形データの範囲の限られた値が採用される。

以下、制御部２１の指示にしたがって行われる良否判定基準の設定、および、成形品の良否判定について、図６～図８を参照して説明する。

［良否判定基準の設定（図６）］
はじめに、良品が得られた成形サイクルにおける、予め選択された物理量の予変化波形データを取得する（Ｓ１０１）。
この予変化波形データは、基本的には、オフラインにおいて射出成形機１で成形品を繰り返して生産しながら取得される。予変化波形のデータを取得した時点では、通常、この変化波形に対応する成形品が良品か否かを特定できないため、前述したように、所定の回数分の成形サイクルにおける予変化波形データを取得した後に、それぞれの予変化波形データについて良品か否かを特定し、不良品についての予変化波形データを除くことができる。
予変化波形のデータを取得した時点で、当該予変化波形データに対応する成形品が良品か否かを特定できるのであれば、取得した予変化波形データと良品か否かの情報とを関連付けて記憶部２３に記憶することもできる。

予変化波形データが取得される物理量は任意であり、例えば、射出成形機の成形管理の対象であるサイクル時間や射出時間などの時間、ＶＰ（Velocity Pressure）切替位置や最小クッション量などの位置、射出ピーク圧やＶＰ切替圧などの圧力、可塑化シリンダ温度などの温度が選択される。これら物理量の一部または全部について、オペレータの指定により予変化波形データが取得されるが、本実施形態においては成形品の良否に与える影響の大きい射出圧力、射出速度、および、スクリュ位置が選択されるのが好ましい。

良品に関する予変化波形データの取得は、予め設定した回数の成形サイクルに到達するまで行われる。予変化波形データを取得する成形サイクルの回数は任意であるが、この回数が少なければ良否判定の精度が得られない。逆に、成形サイクルの回数が多すぎると、予変化波形データの取得に要する時間が多くなる一方、それに見合う精度の良否判定の結果が得られるわけではない。したがって、一部の例外を除けば、１０～２０回の成形サイクルにわたって予変化波形データを取得すれば足りる。なお、良品に関する予変化波形データは、当該成形サイクルに用いられた成形金型を識別する情報（ＩＤ）に対応付けて、記憶部２３に記憶される。

次に、取得した良品に関する予変化波形データの数が、予め設定した数に到達した後、それぞれの予変化波形データを、成形サイクル開始からの時系列が一致するように重ね合わせて、予変化波形データ群を作成する（Ｓ１０３）。
この予変化波形データ群の作成は制御部２１が記憶部２３に記憶された予変化波形データを処理することにより行われる。ここで、時系列が一致とは、本実施形態においては、成形サイクルの開始時を基準として、それぞれの予変化波形データを重ね描きすることである。ここで、成形サイクルの開始とは、先に説明したように、溶融樹脂の計量完了後、かつ、先行する成形サイクルで成形された成形品が金型キャビティから取り出され、再び金型を型締め状態にして、射出準備が整った後の射出開始指令がなされたときをいう。作成された予変化波形データ群は、記憶部２３に記憶される。この記憶も成形金型を識別する情報に対応付けて行われる。
時系列を一致させた予変化波形データ群は、一例として図４（ｂ）に示したように、幅の広い部分を含む。これは、設定された同じ条件で射出成形を行ったとしても、当該物理量が同一になるのではなく微小な差異（バラつき）が生じるためである。もっとも、予変化波形データ群を構成するそれぞれの予変化波形データは良品である成形品に関するものであるから、幅の広い部分に含まれる物理量で成形されていれば良品と判定しても差し支えない。

次に、予変化波形データ群について、良否判定をする範囲を選択して基準波形データを設定する（Ｓ１０５）。本発明においては、予変化波形データ群の全体について、実変化波形データの全体と比較することもできるが、比較の対象を絞ることで、制御部２１の負担を軽減できるし、良否判定の精度を高くできる。
本実施形態においては、一例として図４（ｂ）、図５に示される予変化波形データ群において、線分の幅が他の部分よりも太い部分が基準波形データとして選択される。この基準波形データの選択には２つの手法があり、一方はオペレータによるものであり、他方は制御部２１によるものである。オペレータによる手法としては、一例として、表示装置２６に表示される予変化波形データ群（図６／Ｓ１０３）をオペレータが参照しながら、図４（ｂ）に示すような、予変化波形データ群の線分が太い時間帯（時系列）の範囲や、良品成形時に変動が少ない時系列の範囲、あるいは、成形不良発生時に、実変化波形データに変動が発生し易い時系列の範囲等、オペレータが経験上、把握している範囲を、入力手段によってその数値を入力することにより選択する、あるいは、マウスで選択することができる。制御部２１による手法としては、先に説明したように、制御部２１が基準波形データを選択する基準を保持しており、この基準に基づく時間（時系列）の範囲を基準波形データとして選択することができる。オペレータまたは制御部２１に選択された基準波形データは、一例として図５に示すデータ構成で記憶部２３に記憶される。
以上説明した手順により、基準波形データが設定されたならば、以降は、オンラインにおいて基準波形データを用いた成形品の良否判定を行うことができる。

［成形品の良否判定（図７）］
成形品の良否判定は、成形サイクルごとに実変化波形データを取得し、基準波形データと照合する（Ｓ２０１）。取得した変化波形データと基準波形データの照合例を図８（ａ）に示すが、基準波形データに変化波形データが重ね描きされる。

判定部２２は、基準波形データに実変化波形データを照合し、実変化波形データが基準波形データの範囲に存在するか否か、換言すると、実変化波形データが基準波形データからはみ出す部分があるか否かを判定する（Ｓ２０３）。図８（ａ）に白抜きの破線で示される実変化波形データＲ１が基準波形データの範囲に存在していれば良品と判定される。また、図８（ａ）に示すように、一点鎖線で示される実変化波形データＲ２が基準波形データからはみ出す部分があれば不良品と判定される。
判定部２２は照合の結果は制御部２１に送られ、制御部２１は、判定の結果が不良品の場合には（Ｓ２０５ Ｎ）、警告を発する（Ｓ２０９）。警告は、表示装置２６に表示してオペレータに知らせる、音声によりオペレータにより知らせるといった視覚および聴覚の一方又は双方を介して行うことができる。また、不良品と判定された成形体の識別番号に不良品情報を付与させることが好ましい。これにより、後工程の検査工程まで成形体を搬送させることなく、金型から成形品を取り出す取出手段で、不良品と判定された成形体を廃棄用トレイ等に搬送させる対応や、取り出された成形体を後工程に搬送する搬送手段から廃棄用トレイ等に移送させる対応が可能になる。さらに、不良品と判定された成形体の実変化波形データを記憶部２３に一時的に記憶させて、オフラインにてこの実変化波形データを記憶部２３から抽出して、成形不良の要因分析や良品率の向上に活用してもよい。
制御部２１は、予め定められた成形サイクルの回数が終わるまで、以上の手順を実行する（Ｓ２０７ Ｙ）。

［効果］
次に、本実施形態に係る射出成形機１が奏する効果を説明する。
射出成形機１は、良品が実際に得られた予変化波形データのみから基準波形データを作成し、成形品の良否判定をこの基準波形データと成形品の生産に伴って取得する実変化波形データとを照合して行う。したがって、射出成形機１による良否判定の精度が高い。

また、射出成形機１は、好ましい形態として、重ね描きされた変化波形データの中から時系列における特定範囲を抽出して基準波形データとし、この基準波形データと取得した変化波形データとを照合する。したがって、時系列の全域を基準波形データとして取得した変化波形データと照合するのに比べて、良否の誤判定をする可能性を小さくできる。特に、成形サイクルの中で成形体の良否に関連する度合いが大きい時間帯に絞って基準波形データを設定すれば、関連する度合いが小さい時間帯を含んで照合するのに比べて、誤判定を抑えることができる。また、時系列の全域を基準波形データとして取得した変化波形データと照合するのに比べて、情報処理の負担が少なくてすむ。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。

本発明における物理量について実施形態においては射出圧力を示したが、本発明はこれ以外に例えば射出速度、スクリュ位置を変化波形データの対象とすることができる。
射出速度とは、溶融樹脂が金型キャビティに射出される速さであり、射出率（単位時間当たりに射出できる容積）と同義である。成形される樹脂の種類、金型が形成するキャビティの形状などに応じた適切な射出速度の範囲が存在するので、射出速度を変化波形データの対象とすることができる。スクリュ位置とは、溶融樹脂を射出するスクリュのシリンダ内における位置であり、成形される樹脂の種類、金型が形成するキャビティの形状などに応じた適切なスクリュ位置の範囲が存在するので、スクリュ位置を変化波形データの対象とすることができる。

本実施形態においては基準波形データそのものを成形品の良品判定に用いている。しかし、本発明は、図８（ｂ）に示すように、基準波形データに対する上限範囲ＵＬおよび下限範囲ＬＬを設定することを許容する。上限範囲ＵＬを設定するには、例えば、基準波形データをグラフの上方へ平行移動させればよく、下限範囲ＬＬを設定するには、例えば、基準波形データをグラフの下方へ平行移動させればよい。時系列の全域について基準波形データを平行移動させて上限範囲ＵＬおよび下限範囲ＬＬを設定するのに比べると、誤判定が生ずるのを抑えることができる。上下方向への平行移動の量は、オペレータが設定してもよいし、制御部２１が設定してもよい。

上限範囲ＵＬおよび下限範囲ＬＬを設定する場合には、この範囲を良否判定に使用するのではなく、良否を確認するのが必要な成形品であることを警告することもできる。つまり、図８（ｂ）に示される、変化波形データが上限範囲ＵＬおよび下限範囲ＬＬを超えていれば不良品と判定する。ところが、予変化波形データ群と上限範囲ＵＬの間の領域Ａ１および予変化波形データ群と下限範囲ＬＬの間の領域Ａ２に変化波形データが収まっていれば、当該成形品について良否の判定が必要であると判定することもできる。この判定の結果は、視覚および聴覚の一方又は双方によりオペレータに知らしめることが好ましい。
また、良否の判定が必要であると判定された成形体の識別番号に良否判定要情報を付与させることにより、後工程の検査工程の検査員に、検査対象の成形体の良否判定要情報を知らしめ、検査工程における検査精度を向上させることができる。さらに、良否の判定が必要であると判定された成形体の実変化波形データを記憶部２３に一時的に記憶させて、オフラインにて該実変化波形データを記憶部２３から抽出して、成形不良の要因分析や良品率の向上に活用してもよい。

本実施形態において、時系列の一部に限って基準波形データを設定したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図９（ａ）に示すように、１回の成形サイクルについて複数、ここでは２つの基準波形データを設定することもできる。また、例えば射出動作が開始した当初は不良品が発生する可能性が極めて低いといった状況があるとすれば、図９（ｂ）に示すように、当初だけを除いて基準波形データを設定することもできる。また、本発明は、１回の成形サイクルの全域を基準波形データとして取り扱うことを許容する。

１ 射出成形機
１０ 成形機本体
１１ 型締ユニット
１２ 固定金型
１３ 固定ダイプレート
１４ 可動金型
１５ 可動ダイプレート
１６ 可塑化ユニット
１７ 可塑化シリンダ
１８ スクリュ
１９ 原料ホッパ
２０ 制御装置
２１ 制御部
２２ 判定部
２３ 記憶部
２５ 入力装置
２６ 表示装置
ＬＬ 下限範囲
ＵＬ 上限範囲

Claims (6)

1. 射出成形の動作に関する物理量の予変化波形データ群に基づく基準波形データを記憶する記憶部と、
   射出成形サイクルにおいて取得する前記物理量の実変化波形データと前記記憶部に記憶された前記基準波形データとを照合する判定部と、を備え、
   前記予変化波形データ群は、
   良品として成形された成形品について予め取得された前記物理量の予変化波形データの集合であり、
   前記記憶部は、
   前記基準波形データに対する上限範囲と下限範囲とを記憶し、
   前記判定部は、
   前記上限範囲または前記下限範囲から前記実変化波形データが逸脱すれば、当該実変化波形データに対応する前記成形品については不良品と判定し、
   前記基準波形データと前記上限範囲との間、または、前記基準波形データと前記下限範囲との間に前記実変化波形データが収まれば、当該実変化波形データに対応する前記成形品については良否の確認が必要と判定し、
   前記基準波形データに前記実変化波形データが収まれば、当該実変化波形データに対応する前記成形品については良品と判定する、射出成形機。
2. 前記判定部は、
   前記実変化波形データが前記基準波形データの範囲に存在すれば、当該実変化波形データに対応する前記成形品を良品と判定する、
   請求項１に記載の射出成形機。
3. 前記基準波形データは、
   予め定められた複数回の成形サイクルの前記予変化波形データが、前記成形サイクルの開始から時系列が一致するように重ね合わされる、
   請求項１または請求項２に記載の射出成形機。
4. 前記基準波形データは、
   前記予変化波形データ群の前記時系列の一部または全部から構成される、
   請求項３に記載の射出成形機。
5. 前記物理量が、射出圧力、射出速度、および、スクリュ位置のいずれかである、
   請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の射出成形機。
6. 射出成形機により成形される成形品の良否判定方法であって、
   射出成形に関して選択された物理量の予変化波形データ群に基づく基準波形データと、射出成形サイクルにおいて取得する前記物理量の実変化波形データと、を照合する照合ステップと、
   前記照合ステップにおける前記基準波形データと前記実変化波形データとの照合の結果に基づいて、前記成形品の良否を判定する判定ステップと、を備え、
   前記予変化波形データ群は、
   良品として成形された前記成形品について予め取得された前記物理量の予変化波形データの集合であり、
   前記判定ステップにおいて、
   前記基準波形データに対する上限範囲または前記基準波形データに対する下限範囲から前記実変化波形データが逸脱すれば、当該実変化波形データに対応する前記成形品については不良品と判定し、
   前記基準波形データと前記上限範囲との間、または、前記基準波形データと前記下限範囲との間に前記実変化波形データが収まれば、当該実変化波形データに対応する前記成形品については良否の確認が必要と判定し、
   前記基準波形データに前記実変化波形データが収まれば、当該実変化波形データに対応する前記成形品については良品と判定する、成形品の良否判定方法。

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