JPH0524089A - 射出成形機の制御方法及び射出成形システムの制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 生産過程における切換処理の的確化及び生産
工程における時間的ロスの排除により生産効率を高める
とともに、生産サイクルの高速化、さらには成形タクト
の短縮により、生産性向上及びコストダウンに寄与す
る。 【構成】 射出成形機の生産過程における所定の切換処
理を行う場合であって、予め、コンテナ等の切換処理を
行うまでに生産する成形品の数量に対応した切換設定値
Ｄｃを設定し、生産した成形品の数量が切換設定値Ｄｃ
に達したなら、切換信号を出力して所定の切換処理を行
う。この際、予め、切換設定値Ｄｃよりも小さい予告設
定値Ｄｓを設定し、生産した成形品の数量が予告設定値
Ｄｓに達したなら、予告信号を出力し、生産する成形品
の数量が切換設定値Ｄｃに達するまでの間にロボットカ
ーの移動等の準備処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動化工場或いは無人化
工場等で用いて好適な射出成形機の制御方法及び射出成
形システムの制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、射出成形機による成形品の生産
においては、コンテナ毎（生産ロット毎）に生産管理及
び品質管理が行われている。コンテナは成形された成形
品を収容するもので、通常、射出成形機の近傍にセット
される。また、コンテナに収容された成形品の数量が規
定数量に達したなら成形品の収容されたコンテナ（収容
コンテナ）を移動させ、代わりに空コンテナがセットさ
れる。このため、収容コンテナから空コンテナに切換え
る切換制御が必要となる。

【０００３】従来、このようなコンテナの切換制御に際
しては、予め、生産する成形品の数量に対応した成形シ
ョット数を切換設定値として成形機の制御装置に設定
し、生産時に、制御装置に内蔵するカウンタにより成形
ショット数（良品数）をカウントするとともに、成形シ
ョット数が切換設定値に達したなら、切換信号を出力さ
せることにより、切換えを行っていた。この場合、コン
テナの切換を作業者により人為的に行う場合には、切換
信号によってアラーム等の報知手段を作動させ、また、
コンテナの切換を自動で行う場合には、切換信号により
自動切換コンベアを作動させていた。

【０００４】一方、無人化或いは自動化された射出成形
工場も増えている。この種の工場では任意の成形機から
前述した切換信号が出力したなら、自動切換コンベアが
作動してコンテナの切換えが行われると同時に、工場内
を走行するロボットカー（無人搬送車）に要求指令が発
せられる。要求指令を受けたロボットカーは要求を発し
た成形機まで空コンテナを搬送し、所定位置にセットす
るとともに、収容コンテナを回収して次工程又は倉庫等
に搬送する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような切
換処理に伴う従来の制御方法は、次のような問題点があ
った。

【０００６】即ち、コンテナの切換を作業者が行う場
合、作業者は切換信号によるアラーム等を認識してから
切換作業を開始するため、ある程度の時間的な遅れを生
ずる。したがって、切換の時点では既に成形機のショッ
ト数が数ショット分進行し、コンテナに収容された成形
品の数量は規定数量（切換設定値）を超過してしまうた
め、的確な切換を行うことができない。特に、射出成形
工場では一人の作業者が数台から数十台を管理すること
も多いため、切換信号が複数の成形機で同時に発生した
ような場合には対応が困難となる。なお、この弊害を解
消するには、切換設定値に達した時点で成形機の成形シ
ョットを停止させればよいが、反面、成形機の遊休時間
が増加して稼働率の低下を招くとともに、作動停止に伴
う不安定要素により不良品の発生原因となる。これはコ
ンテナの切換を自動切換コンベアにより行い、空コンテ
ナの用意や収容コンテナの搬出を作業者が行う場合にも
同じである。

【０００７】一方、無人化或いは自動化された射出成形
工場の場合にも同様の問題を生ずる。通常、一台のロボ
ットカーは成形機二十台程度を受け持っているが、前述
した切換信号の出力に基づいてロボットカーに要求指令
が発せられても、ロボットカーがスタンバイ状態から要
求を発した成形機まで移動するには、ある程度の時間が
かかる。この時間は成形機の台数が多くなるに従って長
くなる傾向があり、実際に３〜５分程度を要することも
少なくない。この場合、生産された成形品を収容した収
容コンテナは成形機で待機状態となるため、次工程で成
形品をそのまま使用する場合には待機時間がロス時間と
なり、生産の遅れなど、次工程に悪影響を与えることに
なる。

【０００８】本発明はこのような従来の技術に存在する
課題を解決したものであり、生産過程における切換処理
の的確化及び生産工程における時間的ロスの排除により
生産効率を高めるとともに、生産サイクルの高速化、さ
らには成形タクトの短縮により、生産性向上及びコスト
ダウンに寄与できる射出成形機の制御方法及び射出成形
システムの制御方法の提供を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る射出成形機
の制御方法は、射出成形機Ｍ１の生産過程における所定
の切換処理を行うに際し、予め、所定の切換処理を行う
までに生産する成形品の数量に対応した切換設定値Ｄｃ
を設定し、生産した成形品の数量が切換設定値Ｄｃに達
したなら、切換信号を出力して所定の切換処理を行うと
ともに、予め、切換設定値Ｄｃよりも小さい予告設定値
Ｄｓを設定し、生産した成形品の数量が予告設定値Ｄｓ
に達したなら、予告信号を出力し、生産する成形品の数
量が切換設定値Ｄｃに達するまでの間に切換処理に係わ
る所定の準備処理を行うようにしたことを特徴とする。

【００１０】この場合、切換処理としては、生産した成
形品を収容した収容コンテナＣｆから空コンテナＣｏへ
の切換処理を適用できる。また、準備処理としては、こ
の切換処理に伴うコンテナの搬送遅れを防止するための
準備処理を適用できる。さらにまた、他の切換処理とし
ては、金型交換等の生産完了に伴う切換処理を適用でき
るとともに、他の準備処理としては、金型準備等のよう
な生産完了に伴う次の生産を行うための準備処理を適用
できる。

【００１１】他方、本発明の他の形態に係る射出成形シ
ステムＳの制御方法は、複数の射出成形機Ｍ１、Ｍ２、
Ｍ３…Ｍｎを備え、各射出成形機Ｍ１…の生産過程にお
ける所定の切換処理を行うに際し、各射出成形機Ｍ１…
単位で、予め、当該切換処理を行うまでに生産する成形
品の数量に対応した切換設定値Ｄｃ…を設定し、生産し
た成形品の数量が切換設定値Ｄｃ…に達したなら、切換
信号を出力して所定の切換処理を行うとともに、各射出
成形機Ｍ１…単位で、予め、切換設定値Ｄｃ…よりも小
さい予告設定値Ｄｓ…を設定し、生産した成形品の数量
が予告設定値Ｄｓ…に達したなら、予告信号を出力し、
生産する成形品の数量が切換設定値Ｄｃ…に達するまで
の間に切換処理に係わる所定の準備処理を行うようにし
たことを特徴とする。

【００１２】この場合も、上述した射出成形機の制御方
法と同様の切換処理及び準備処理を適用できる。また、
準備処理としては、特に、複数の射出成形機Ｍ１…から
出力した予告信号に基づき、複数の射出成形機Ｍ１…に
対して最適な処理パターンにより実行できる。

【００１３】

【作用】本発明に係る射出成形機の制御方法によれば、
まず、生産された成形品の数量が予告設定値Ｄｓに達す
れば、この時点で予告信号が出力する。

【００１４】この場合、予告設定値Ｄｓは切換設定値Ｄ
ｃよりも小さい値として設定されるため、成形品の数量
が予告設定値Ｄｓに達した時点から切換設定値Ｄｃに達
するまで、所定の準備時間が確保され、この準備時間の
間に所定の切換処理に係わる準備処理が実行される。こ
の準備処理は、切換処理がコンテナの切換処理であれ
ば、作業者を待機させるためのアラーム等の報知手段の
作動、空コンテナＣｏの用意、ロボットカーＥの待機等
として実行される。また、切換処理が生産完了に伴う切
換処理であれば、次の成形に用いる金型準備等として実
行される。

【００１５】一方、生産された成形品の数量が切換設定
値Ｄｃに達すれば、この時点で切換信号が出力する。こ
れにより、コンテナの切換処理或は金型交換等の切換処
理が行われる。この場合、既に実行された準備処理によ
り、空コンテナＣｏのセッティング、収容コンテナＣｆ
の次工程への搬送、金型交換等を時間的な遅れを生ずる
ことなく速やかに行われる。

【００１６】また、複数の射出成形機Ｍ１…を備えた射
出成形システムＳの場合であって、複数の成形機Ｍ１…
からほぼ同時に予告信号が出力した際には、複数の射出
成形機Ｍ１…対して最適な処理パターン、例えば、最も
効率的となる成形機Ｍ１…の順位、ロボットカーＥの走
行経路、準備体系等が総合的に設定される。

【００１７】

【実施例】次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図
面に基づき詳細に説明する。

【００１８】まず、本発明に係る制御方法を実施できる
自動化された射出成形工場おける射出成形システムＳの
概要について図２及び図３を参照して説明する。

【００１９】図２において、Ｓは射出成形システムであ
り、射出成形工場内に設置された複数の射出成形機Ｍ
１、Ｍ２、Ｍ３…Ｍｎを備える。各成形機Ｍ１…には光
通信機能を有するインターフェースを備え、光ファイバ
ケーブルＶ１、Ｖ２、Ｖ３…Ｖｎ、光インターフェース
（ＲＳ−２３２Ｃ等）通信回線Ｚを介して群管理コンピ
ュータシステムＨと接続される。群管理コンピュータシ
ステムＨは六台のパーソナルコンピュータ、即ち、各成
形機Ｍ１…と双方向通信を常時行うことにより、各成形
機Ｍ１…における成形工程の動作状態、生産状態、品質
状態等に関するデータを収集するとともに、生産計画、
成形条件等の設定データを各成形機Ｍ１…に送信するオ
ンライン処理コンピュータ１１と、各成形機Ｍ１…から
収集したデータ又は設定データをファイリングするサー
バーコンピュータ１２と、サーバーコンピュータ１２に
収集されたデータに基づいて生産管理を行う生産管理用
コンピュータ１３と、サーバーコンピュータ１２に収集
されたデータに基づいて品質管理を行う品質管理用コン
ピュータ１４と、サーバーコンピュータ１２に収集され
たデータに基づいて金型保守を行う金型保守用コンピュ
ータ１５と、各成形機Ｍ１…の生産状況により後述する
ロボットカーＥ、材料供給装置（不図示）等を制御する
システム制御コンピュータ１６とを備え、それぞれのコ
ンピュータ１１〜１６はＬＡＮにより接続されている。

【００２０】また、生産管理用コンピュータ１３には収
集データ及び設定データ等をプリントアウトするプリン
タ１７及び管理ラベル等のバーコードを読み取るための
バーコードリーダ１８を接続するとともに、オンライン
処理コンピュータ１１には通信回線Ｚを通して各成形機
Ｍ１…から収集したデータをプリントアウトするプリン
タ１９を接続する。この場合、プリンタ１９の記録シー
ト２０は各成形機Ｍ１…に対して共通に利用できるた
め、記録シート２０上にイベント時間表示エリアと各射
出成形機Ｍ１…に対応した複数のイベント内容表示エリ
アを設け、各成形機Ｍ１…の異常発生、成形工程の稼働
状態変化、生産状態変化等のイベントが発生した際に
は、発生時刻を時間表示エリアに、かつイベント内容
（製品コンテナ番号等を含む）を各成形機Ｍ１…に対応
するイベント内容表示エリアにそれぞれリアルタイムで
記録する。

【００２１】各コンピュータ１１〜１６は製造部門、生
産管理部門、品質管理部門、金型部門に分散して設置さ
れ、それぞれの部門に必要なデータはリアルタイムで送
られる。

【００２２】一方、各射出成形機Ｍ１…において、例え
ば、成形機Ｍ１は図３に示すように、加熱筒２１ｈを有
する射出装置２１と、安全ドア２２ｓに覆われた金型装
置２２と、金型装置２２を開閉する型締装置２３を備
え、金型装置２２の下方に成形品落下路２４を有する。
なお、成形品落下路２４には不良品が発生した場合に、
当該不良品を不良品収容ボックス（不図示）へ転送する
反転シュータ２５を備える。また、成形品落下路２４の
下方には自動切換コンベア２６を設置し、同コンベア２
６には二つのコンテナＣがセットされる。一方のコンテ
ナＣは成形品落下路２４の真下に配され、他方のコンテ
ナＣはその後方に待機する。なお、成形品落下路２４に
はシャッターが付設され、自動切換コンベア２６の作動
によるコンテナＣの切換時にはシャッターにより成形品
の飛散が防止される。

【００２３】よって、成形機Ｍ１により成形された成形
品は型開後、成形品落下路２４を介して落下し、コンテ
ナＣ内に収容されるとともに、コンテナＣに収容された
成形品の数量が設定された所定の規定数量に達したな
ら、自動切換コンベア２６が作動し、成形品の収容され
た前側のコンテナＣ（収容コンテナＣｆ）は前方に送ら
れ、代わりに後側のコンテナＣ（空コンテナＣｏ）が成
形品落下路２４の真下にセットされる。なお、２７は管
理ラベルを発行するラベルプリンタであり、発行した管
理ラベルが収容コンテナＣｆの中に自動落下するように
成形品落下路２４の近傍に設置する。

【００２４】また、各成形機Ｍ１…の周りには群管理コ
ンピュータシステムＨからの指令により制御されるリフ
ター付のロボットカーＥが走行路Ｒに沿って走行し、各
成形機Ｍ１…の要求により空コンテナＣｏを各成形機Ｍ
１…まで搬送するとともに、各成形機Ｍ１…における収
容コンテナＣｆを次工程、製品倉庫、ストックヤード等
へ搬送する。

【００２５】次に、本発明に係る制御方法について、図
１のフローチャートを参照して説明する。

【００２６】まず、成形機Ｍ１（他の成形機Ｍ２…も同
じ）の制御装置には、成形品（製品又は一回のショット
で成形される成形品）の全生産数量を全生産数量設定値
Ｄｙとして設定する生産数量設定部と、全生産数量設定
値Ｄｙよりも小さい全生産数量予告設定値Ｄｘを設定す
る全生産数量予告設定部と、コンテナＣに収容できる成
形品の規定数量に対応する切換設定値Ｄｃを設定する切
換数量設定部と、切換設定値Ｄｃよりも小さい予告設定
値Ｄｓを設定する予告数量設定部等の各種設定部を備
え、予め、各成形機Ｍ１…単位で個別に設定される。こ
の場合、予告設定値Ｄｓは各成形機Ｍ１…からロボット
カーＥに要求指令が発せられた際に、空コンテナＣｏを
要求の発した成形機Ｍ１…まで搬送し、かつ収容コンテ
ナＣｆを受取る位置に待機するまでの時間を考慮して設
定できる。即ち、具体的にはこの時間内に成形される成
形品の数量を切換設定値Ｄｃから減じた数量により設定
できる。また、制御装置には成形品の数量（成形ショッ
ト数）をカウントするカウンタを内蔵する。

【００２７】そして、任意の成形機、例えば成形機Ｍ１
において成形（生産）が行われると、当該成形機Ｍ１の
制御装置に内蔵するカウンタにより、成形ショット数が
カウントされる（ステップ３１、３２）。カウンタ値が
予告設定値Ｄｓに達したなら、予告信号を出力し（ステ
ップ３３、３４）、この予告信号は通信回線Ｚを介して
群管理コンピュータシステムＨに送信され、所定の準備
処理が行われる（ステップ３５）。即ち、同コンピュー
タシステムＨは予告信号を受信することにより、成形機
Ｍ１に対する搬送スケジューリングを行うとともに、シ
ステム制御コンピュータ１６はこのスケジューリングに
基づいてロボットカーＥに指令を与える。これにより、
ロボットカーＥは空コンテナＣｏを成形機Ｍ１まで搬送
して待機する。これにより準備処理が終了する。

【００２８】一方、この準備処理が終了する時間と生産
される成形品の数量が切換設定値Ｄｃに達するまでの時
間は、ほぼ同じくなるように予告設定値Ｄｓが設定され
ているため、準備処理が終了する時点と時をほぼ同じく
して成形品の数量は切換設定値Ｄｃに達する（ステップ
３６）。この結果、制御装置から切換信号が出力し（ス
テップ３７）、コンテナＣに対する切換処理が行われる
（ステップ３８）。即ち、自動切換コンベア２６が作動
し、成形品の収容された前側のコンテナＣ（収容コンテ
ナＣｆ）は前方に送られ、代わりに後側のコンテナＣ
（空コンテナＣｏ）が成形品落下路２４の真下にセット
されるとともに、制御装置のカウンタはゼロリセットさ
れる（ステップ３９）。

【００２９】また、コンテナＣの切換処理が終了するこ
とにより、ロボットカーＥは空コンテナＣｏを自動切換
コンベア２６上の所定位置（スタンバイ位置）にセット
するとともに、待機中の収容コンテナＣｆを次工程まで
搬送する。このように、コンテナＣに対する切換処理に
より、関連する空コンテナＣｏ及び収容コンテナＣｆの
搬送が時間的な遅れを生ずることなく正常に行われる。

【００３０】ところで、複数の成形機Ｍ１…からほぼ同
時に予告信号が発せられ、複数の予告信号が群管理コン
ピュータシステムＨに送信された場合には、同システム
Ｈにおいて、最も効率的に実行できる各成形機Ｍ１…に
対する処理順位、ロボットカーＥの走行経路、準備体系
等を総合的に判断し、そのための処理パターンを設定す
る。そして、ロボットカーＥは当該処理パターンに従っ
て移動する。

【００３１】一方、生産が進行し、生産完了に近付くこ
とにより、生産される成形品の数量が全生産数量予告設
定値Ｄｘに達した場合も同様に処理される。即ち、予告
信号が出力し、ロボットカーＥは要求が発せられた成形
機まで金型を搬送して待機する。これにより準備処理が
終了する。そして、成形品の数量が全生産数量設定値Ｄ
ｙに達したなら、成形機Ｍ１…を停止し、金型の交換処
理（切換処理）を行うことができる。

【００３２】以上、実施例について詳細に説明したが、
本発明はこのような実施例に限定されるものではない。
例えば、コンテナの切換や生産完了に伴う金型交換を作
業者により人為的に行う場合、準備処理は予告信号によ
るアラーム等の報知手段の作動となる。また、切換設定
値や予告設定値等の設定値は成形ショット数の他、製品
の数量、時間等により設定できる。さらにまた、切換処
理、準備処理は例示以外の他の処理を含むことは勿論で
ある。その他、細部の構成、手法等において本発明の要
旨を逸脱しない範囲で任意に変更できる。

【００３３】

【発明の効果】このように、本発明に係る射出成形機
（射出成形システム）の制御方法は、予め、切換設定値
よりも小さい予告設定値を設定し、生産した成形品の数
量が予告設定値に達したなら、予告信号を出力し、生産
する成形品の数量が切換設定値に達するまでの間に切換
処理に係わる所定の準備処理を行うようにしたため、生
産過程における切換処理の的確化及び生産工程における
時間的ロスの排除により生産効率を理想的に高め得ると
ともに、生産サイクルの高速化、さらには成形タクトの
短縮により、生産性の向上及びコストダウンに寄与でき
るという顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る制御方法を示すフローチャート、

【図２】射出成形工場における射出成形システムの概略
構成図、

【図３】コンテナを明示する射出成形機の一部外観図、

【符号の説明】

Ｍ１… 射出成形機 Ｃｆ 収容コンテナ Ｃｏ 空コンテナ Ｄｃ 切換設定値 Ｄｓ 予告設定値 Ｓ 射出成形システム

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 射出成形機の生産過程における所定の切
   換処理を行うに際し、予め、当該切換処理を行うまでに
   生産する成形品の数量に対応した切換設定値を設定し、
   生産した成形品の数量が切換設定値に達したなら、切換
   信号を出力して所定の切換処理を行うようにした射出成
   形機の制御方法において、予め、切換設定値よりも小さ
   い予告設定値を設定し、生産した成形品の数量が予告設
   定値に達したなら、予告信号を出力し、生産する成形品
   の数量が切換設定値に達するまでの間に切換処理に係わ
   る所定の準備処理を行うことを特徴とする射出成形機の
   制御方法。
2. 【請求項２】 切換処理は生産した成形品を収容した収
   容コンテナから空コンテナへの切換処理であることを特
   徴とする請求項１記載の射出成形機の制御方法。
3. 【請求項３】 準備処理は生産した成形品を収容した収
   容コンテナから空コンテナへの切換処理に伴うコンテナ
   の搬送遅れを防止するための準備処理であることを特徴
   とする請求項１又は２記載の射出成形機の制御方法。
4. 【請求項４】 切換処理は金型交換等の生産完了に伴う
   切換処理であることを特徴とする請求項１記載の射出成
   形機の制御方法。
5. 【請求項５】 準備処理は生産完了に伴う次の生産を行
   うための準備処理であることを特徴とする請求項１又は
   ４記載の射出成形機の制御方法。
6. 【請求項６】 複数の射出成形機を備え、各射出成形機
   の生産過程における所定の切換処理を行うに際し、各射
   出成形機単位で、予め、当該切換処理を行うまでに生産
   する成形品の数量に対応した切換設定値を設定し、生産
   した成形品の数量が切換設定値に達したなら、切換信号
   を出力して所定の切換処理を行うようにした射出成形シ
   ステムの制御方法において、各射出成形機単位で、予
   め、切換設定値よりも小さい予告設定値を設定し、生産
   した成形品の数量が予告設定値に達したなら、予告信号
   を出力し、生産する成形品の数量が切換設定値に達する
   までの間に切換処理に係わる所定の準備処理を行うこと
   を特徴とする射出成形システムの制御方法。
7. 【請求項７】 切換処理は生産した成形品を収容した収
   容コンテナから空コンテナへの切換処理であることを特
   徴とする請求項６記載の射出成形システムの制御方法。
8. 【請求項８】 準備処理は生産した成形品を収容した収
   容コンテナから空コンテナへの切換処理に伴うコンテナ
   の搬送遅れを防止するための準備処理であることを特徴
   とする請求項６又は７記載の射出成形システムの制御方
   法。
9. 【請求項９】 切換処理は金型交換等の生産完了に伴う
   切換処理であることを特徴とする請求項６記載の射出成
   形システムの制御方法。
10. 【請求項１０】 準備処理は生産完了に伴う次の生産を
    行うための準備処理であることを特徴とする請求項６又
    は９記載の射出成形システムの制御方法。
11. 【請求項１１】 準備処理は複数の射出成形機から出力
    した予告信号に基づき、複数の射出成形機に対して最適
    な処理パターンにより行うことを特徴とする請求項６記
    載の射出成形システムの制御方法。