JP7174134B2

JP7174134B2 - 射出成形システム

Info

Publication number: JP7174134B2
Application number: JP2021179251A
Authority: JP
Inventors: 一嘉田中; 淳平丸山
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2019-03-28
Filing date: 2021-11-02
Publication date: 2022-11-17
Anticipated expiration: 2039-03-28
Also published as: JP2022009889A

Description

本発明は、射出成形システムに関する。

射出成形機は、固定プラテンに対して可動プラテンを移動させて金型の開閉、型締めを行う型締装置と、フィード機構により固定プラテンに対して相対移動可能に設けられ、溶融樹脂などの成形材料を型締めした一対の金型のキャビティー内に射出する射出装置とを備えている。

また、射出成形機と、温調機、樹脂供給装置、成形品の取り出し、搬送を行う取出機（ロボット）などの周辺機器とを所定の順番で作動させるように制御し、自動運転によって射出成形を行うシステムが実用化されている。

例えば、特許文献１には、「射出成形機により成形品を生産する際における一連の工程の一部又は全部を管理する射出成形機の管理装置において、ＩＣタグに対して非接触によりデータの読出し及び／又は書込みを行うリードライト装置の装置本体部を前記射出成形機に搭載する成形機コントローラに設け、かつ前記装置本体部に接続したアンテナ部を前記射出成形機の所定部位に配設するとともに、前記成形品を生産する際に用いる一又は二以上の生産関連物のそれぞれにＩＣタグを設けてなることを特徴とする射出成形機の管理装置。」が開示されている。

特開２００６－１５０８３７号公報

一方、射出成形機は、上記のように多様な仕様、装置を組み合せて構成され、さらに、例えば、射出装置のスクリュやバレルなどは、同じ機械でも複数の仕様を載せ替え、使用材料などに対応できるように構成されている場合が多い。

このような多種多様な仕様、装置の組合せからなる射出成形機と、多種多様な周辺機器とを備えてなる射出成形システムを制御する場合には、その組み合せを容易に確認することが難しく、作業ミスなどによって生産不良、機器の損傷等を招くおそれがある。

このため、多種多様な仕様、組合せを容易に確認して好適に制御でき、生産不良、機器の損傷等を防止できるようにシステムを構築する手法が強く望まれていた。

なお、特許文献１の射出成形機の管理装置は、周辺機器を一連の工程に応じて管理するものであり、射出成形機のスクリュやバレル、金型などの多種多様な装置、仕様の変更等に対応することができない。

本開示の一態様の射出成形システムは、射出成形機と、複数の周辺機器と、前記射出成形機と前記複数の周辺機器にそれぞれ取り付けられ、前記射出成形機と前記複数の周辺機器のそれぞれの識別情報を有する識別コードと、前記識別コードを読み取るコードリーダと、前記射出成形機と前記複数の周辺機器の前記識別コードの正しい組合せを記憶する記憶部、及び前記記憶部に記憶された前記正しい組合せと前記コードリーダで読み取った前記識別コードとが一致するか否かを確認するための確認判定部を有する管理部と、を備える構成とした。

本開示の一態様の射出成形システムによれば、多種多様な仕様、装置の組合せからなる射出成形機と、多種多様な周辺機器とを備えてなる射出成形システムの多種多様な仕様、組合せを容易に確認して好適に制御でき、生産不良、機器の損傷等の発生を好適に防止することが可能になる。言い換えれば、信頼性、生産性の高い射出成形システムを実現、提供することが可能になる。

一態様の射出成形システムを示す図である。一態様の射出成形システムを示すブロック図である。一態様の射出成形システムで示されるリストの一例を示す図である。一態様の射出成形システムを示すブロック図であり、管理部をＰＣに具備した場合を示す図である。一態様の射出成形システムを示すブロック図であり、管理部を射出成形機に具備した場合を示す図である。一態様の射出成形システムを用いて射出成形機、各種周辺機器の識別コードを登録する登録処理の一例を示すフロー図であり、管理部をＰＣに具備した場合のフローを示す図である。一態様の射出成形システムで示されるリストの一例を示す図である。一態様の射出成形システムを用いて射出成形機、各種周辺機器の識別コードを登録する登録処理の一例を示すフロー図であり、管理部を射出成形機に具備した場合のフローを示す図である。一態様の射出成形システムを用いて射出成形機、各種周辺機器の識別コードを確認する確認処理の一例を示すフロー図である。一態様の射出成形システムにおいて、ＰＣから射出成形機に組合せリストを転送する際のフローを示す図である。一態様の射出成形システムにおいて、金型ファイルを呼出して識別コード情報を表示する際のフローを示す図である。一態様の射出成形システムを用い、射出成形機を自動運転する際のフローの一例を示す図である。

以下、図１から図１２を参照し、一実施形態に係る射出成形システムについて説明する。

ここで、本実施形態は、例えば、ＱＲコード（登録商標）、バーコード、ＲＦＩＤタグなどの識別コード（識別情報）を利用し、射出成形機、及び周辺機器の仕様、組合せ等を一括管理し、多種多様な仕様の組合せに対して好適な生産状態を確保するための射出成形システムに関するものである。

具体的に、本実施形態の射出成形システムＡは、例えば、図１に示すように、金型、射出装置などを有する周知の射出成形機１と、射出成形機１から成形品を取り出し、搬送するための取出機（ロボット）２と、温調機３と、金型（金型管理装置）４と、樹脂供給装置（材料供給装置）５と、識別コードを読み取るコードリーダ６とを備えている。

周辺機器である取出機２のハンド２ａ、温調機３、金型４、樹脂供給装置５にはそれぞれ、機器／装置自体に識別コード７が取り付けられている。

一方、本実施形態では、例えば、射出装置のスクリュやバレルなど、同じ機械でも載せ替えることで複数の仕様形式となったり、使用材料などによって複数の仕様形式になるため、周辺機器だけでなく、射出成形機１にも、成形機本体の仕様とともに、その時点での構成形式の仕様の識別情報を示す識別コード７が取り付けられている。

本実施形態の射出成形システムＡでは、図２に示すように、管理部（射出成形システム管理部）１０が設けられている。

管理部１０は、識別コードの正しい組合せリスト（例えば、図３に示すようなリスト８）を記憶する記憶部（識別コード組合せ記憶部）１１と、識別コードの組合せデータを圧縮して記憶部１１に記憶させるための演算部（識別コード組合せ演算部）１２と、記憶部１１に保存された組合せとコードリーダ６で読み取って送られた識別コードとが一致するか否かを確認するための確認判定部（組合せ確認判定部）１３と、確認判定部１３による判定結果を示すリスト表示部１４とを備えている。

また、管理部１０は、金型の識別コードをコードリーダ６で読み取ると、対応する金型ファイルを呼び出す金型ファイル呼出部を備えている。

さらに、記憶部１１は、識別コードの正しい組合せを含む金型ファイルを記憶する。また、確認判定部１３は、金型ファイルを呼び出すと確認状態をリセットし正しい組合せの確認が完了するまでは自動運転を禁止する。

ここで、本実施形態の射出成形システムＡにおいては、図４に示すように、管理部１０をＰＣ（パーソナルコンピュータ）１５で構成してもよい。

また、本実施形態の射出成形システムＡにおいては、図５に示すように、射出成形機１自体に管理部１０を備えて構成してもよい。

さらに、図４、図５に示すように、射出成形機に、射出装置のスクリュやバレルの仕様など、その時点の仕様、構成形式等を表示したり、多種多様な仕様、構成形式等を設定、記憶（演算）するための射出成形機の識別コード表示部１６、識別コード設定部１７、識別コード記憶／演算部（識別コード記憶部）１８を設けてもよい。また、識別コード表示部１６はリスト表示部１４と兼用してもよい。

そして、図４に示すように管理部１０をＰＣ１５で構成した場合、図４、図６に示すように、記憶部１１と演算部１２によって登録処理が行われる。
なお、本実施形態では、図７（図３参照）のリスト８に示すように、射出成形機１の仕様、金型４、樹脂５の登録が必要な状態を想定し、温調機３、取出機２の登録、確認は行わない状態を想定して説明を行う。

図６に示すように、ＰＣ１５の管理部１０の記憶部１１と演算部１２による登録処理では、まず、ＰＣ１５への射出成形機１の識別コード７、金型４の識別コード７、樹脂５の識別コード７の登録が順次行われ（Ｓｔｅｐ１、Ｓｔｅｐ２、Ｓｔｅｐ３）、全成形システム要素の登録が完了しているか否かが確認される（Ｓｔｅｐ４）。

一方、図５に示すように管理部１０を射出成形機１自体に備えて構成した場合の登録処理では、図８に示すように、射出成形システムＡを稼働するとともに、射出成形機１の管理部１０において、射出成形機１の識別コード７、金型４の識別コード７、樹脂５の識別コード７の登録が順次行われ（Ｓｔｅｐ５、Ｓｔｅｐ６、Ｓｔｅｐ７）、全成形システム要素の登録が完了しているか否かが確認される（Ｓｔｅｐ８）。

このようにして、コードリーダ６から送られた情報を基に、演算部１２が識別コードの組合せ演算を行い、その結果を記憶部１１に記憶して登録処理が行われる。

次に、ＰＣ１５の管理部１０、又は射出成形機１の管理部１０でそれぞれ登録完了した後、図９（図４、図５）に示すように、確認部１３によって組合せの確認処理が行われる。

この確認処理では、成形システム要素の識別コードをＰＣ１５又は射出成形機１で読み取り（Ｓｔｅｐ９）、登録された射出成形機１、金型４、樹脂５の識別コード７とそれぞれ一致しているか否かが確認される（Ｓｔｅｐ１０、Ｓｔｅｐ１１、Ｓｔｅｐ１２、Ｓｔｅｐ１３）。

各確認処理で、登録した識別コード７と、読み取った識別コード７とが一致しない場合には、例えば、リスト表示部１４で不一致の状態であることを表示し（Ｓｔｅｐ１４）、オペレータ等に認識させる。

全成形システム要素に対し、各確認処理で、登録した識別コード７と読み取った識別コードとが一致していることが確認された場合には（Ｓｔｅｐ１３）、確認処理が完了し、完全一致であることがリスト表示部１４に表示される。

ここで、図１０に示すように、ＰＣ１５の管理部１０で登録処理、確認処理を行った後、組合せリスト８を射出成形機１に転送し（Ｓｔｅｐ１５）、識別コード情報を表示するようにしてもよい（Ｓｔｅｐ１６）。

また、記憶部１１（又は、識別コード記憶／演算部１８、金型４に別途設けた記憶部）に金型ファイルの組合せ、すなわち、金型ごとの成形条件の組合せを保存するようにした場合には、図１１に示すように、ＰＣ１５又は射出成形機１の管理部１０で金型ファイルを呼び出し（Ｓｔｅｐ１７）、識別コード情報を表示する（Ｓｔｅｐ１８）。そして、成形条件に対応する金型４の識別コード７を登録処理し、確認処理を行うようにする。

また、確認処理が完了した後に自動運転を行う場合には、例えば、図１２に示すように、金型４の識別コード７を読取り（Ｓｔｅｐ１９）、識別コード７に従って金型ファイルを呼出し（Ｓｔｅｐ２０）、組合せ確認状態をリセットする（Ｓｔｅｐ２１）。
なお、Ｓｔｅｐ１９、Ｓｔｅｐ２０は、前の成形品の製造工程の後、次の成形品の製造工程を開始する際に行う操作である。すなわち、前の製造工程で用いた金型４の情報を次の製造工程で用いる金型４の情報に替える際に必要な操作である。

そして、組合せ確認状態をリセットした後（Ｓｔｅｐ２１）、一旦自動運転を禁止する制御を行う（Ｓｔｅｐ２２）。

この自動運転禁止制御状態で、前述のように、成形システム要素の識別コード７を読取り（Ｓｔｅｐ２３）、成形機登録の識別コード７と一致するか否かを確認し（Ｓｔｅｐ２４）、全成形システム要素の識別コード７の一致の確認が完了した段階で（Ｓｔｅｐ２５）、自動運転の許可制御を行う（Ｓｔｅｐ２６）。

周辺機器によっては、Ｉ／Ｏやイーサネット（登録商標）などにより射出成形機１と接続され、射出成形機１の画面設定により動作する場合がある。そのような場合、識別コード７に加えて射出成形機１の画面設定の正しい状態を組合せリスト８に含めてもよい。

また、周辺機器によっては、型開閉や射出装置のスクリュ動作などを手動操作することによって不具合が発生するおそれもある。例えば、金型温調機により温調されていない状態で型開やパージ（樹脂排出）を手動操作で行うことにより不都合が発生するケースがある。

そのため、自動運転だけでなく、識別コード７または画面設定ごとに制限する射出成形機１の動作を前記識別コード７の組合せリスト８に含め、未確認の識別コード７に対応する動作を制限するようにしてもよい。

識別コード７がＱＲコード（登録商標）などの二次元コードの場合、数字だけでなく英字や漢字の表現も可能となる。識別コード７を射出成形システムＡごとに必要なチェック項目とし、それを射出成形機１の画面上に表示することでオペレータの作業漏れの防止とすることもできる。

例えば、金型温調機を使用する場合、媒体を流すためのホースを金型へ接続する必要がある。その場合、識別コード７を「温調用ホースを金型へ接続」とし、ＱＲコード（登録商標）を金型のホース接続部へ貼付する。コードリーダ６によりＱＲコード（登録商標）を読み取るため、オペレータは必ずホース接続部を確認することになる。いずれの作業が漏れているかは画面上の識別コード７で確認することができる。これらの識別コード７の読取結果を射出成形システムＡの管理部１０に残すことで、確認が行われたかを後日見直すことも可能となる。

従来、上記のようなチェック項目を追加する場合、画面上の確認ボタンでは確認されたかどうか不確かであった。また、作業場所の近辺に確認ボタンなどを設けると確認項目の追加に多くの手間がかかっていた。

したがって、本実施形態の射出成形システムＡによれば、多種多様な仕様、装置の組合せからなる射出成形機１と、多種多様な周辺機器とを備えてなる射出成形システムＡの多種多様な仕様、組合せを容易に確認して好適に制御でき、生産不良、機器の損傷等の発生を好適に防止することが可能になる。言い換えれば、信頼性、生産性の高い射出成形システムＡを実現、提供することが可能になる。

以上、射出成形システムの一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

１射出成形機
２取出機（ロボット：周辺機器）
３温調機（周辺機器）
４金型（金型管理装置）
５樹脂供給装置（材料供給装置）
６コードリーダ
７識別コード
８リスト
１０管理部（射出成形システム管理部）
１１記憶部（識別コード組合せ記憶部）
１２演算部（識別コード組合せ演算部）
１３確認判定部（組合せ確認判定部）
１４リスト表示部
１５ＰＣ
１６識別コード表示部
１７識別コード設定部
１８識別コード記憶／演算部（識別コード記憶部）
Ａ射出成形システム

Claims

射出成形機と複数の周辺機器の識別コードの正しい組合せ及び成形条件の組合せが保存された金型ファイルを記憶する記憶部と、
前記金型ファイルを呼び出した場合または識別コードを読み取った場合のいずれにおいても前記記憶部に記憶された前記正しい組合せとコードリーダで読み取った前記射出成形機と前記複数の周辺機器の識別コードとが一致するか否かを確認するための確認判定部を有する管理部と、
を備える射出成形機。
射出成形機の識別コードを記憶した識別コード記憶部と、
前記射出成形機と複数の周辺機器の識別コードの正しい組合せ及び成形条件の組合せが保存された金型ファイルを記憶する記憶部と、
前記金型ファイルを呼び出した場合または識別コードを読み取った場合のいずれにおいても前記記憶部に記憶された前記正しい組合せと、前記識別コード記憶部に記憶された射出成形機の識別コードとコードリーダで読み取った周辺機器の識別コードとが一致するか否かを確認するための確認判定部を有する管理部と、
を備える射出成形機。
射出成形機と複数の周辺機器の識別コードの正しい組合せ及び成形条件の組合せが保存された金型ファイルを記憶する記憶部と、
前記金型ファイルを呼び出した場合または識別コードを読み取った場合のいずれにおいても前記記憶部に記憶された前記正しい組合せとコードリーダで読み取った前記射出成形機と前記複数の周辺機器の識別コードとが一致するか否かを確認するための確認判定部を有する管理部と、
を備える管理装置。
前記管理部が、前記確認判定部による判定結果を示すリスト表示部を備える、請求項１または２に記載の射出成形機。
前記管理部が、前記確認判定部による判定結果を示すリスト表示部を備える、請求項３に記載の管理装置。
前記確認判定部が前記金型ファイルを呼び出すと確認状態をリセットし正しい組合せの確認が完了するまでは自動運転を禁止する請求項１、２、および４のいずれか一項に記載の射出成形機。
前記確認判定部が前記金型ファイルを呼び出すと確認状態をリセットし正しい組合せの確認が完了するまでは自動運転を禁止する請求項３または５に記載の管理装置。