JPH0655421B2 - 成形機生産監視システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は所定の成形法により樹脂を成形して成形品を製
造する成形機において、特に成形条件データをモニタリ
ングして、成形条件を良好に制御すると共に，成形品の
良または不良を容易に判別し得るようにした成形機生産
監視システムに関するものである。

［従来の技術］ 従来から、樹脂を成形して成形品を製造する成形機とし
ては、種々の成形方法を採用したものが用いられてきて
いる。例えば、射出成形法を採用した射出成形機、中空
成形法を採用した中空成形機、射出中空成形法を採用し
た射出中空成形機、真空成形法を採用した真空成形機、
粉末成形法を採用した粉末成形機、延伸吹込成形法を採
用した延伸吹込成形機等が用いられてきている。中でも
最近では、透明度，剛性，耐衝撃性に優れ，水分透過率
の小さい成形品が得られることから、延伸吹込成形機が
特に多く採用されてきている。この延伸吹込成形機は、
例えばポリプロピレンやＰＥＴの吹込成形において、パ
リソンを適当な温度で軸方向に延伸した後に吹込成形を
行なって透明びん等の成形品を得るものであり、射出成
形により作った有底パリソンを再加熱し、適当な補助道
具で延伸した後に成形する装置が開発されてきている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、このような成形機においては、成形によって
得られる成形品の肉厚を含む形状は、成形を行なう時の
成形条件によってかなりの影響を受ける。このため、か
かる成形条件に関するデータをモニタリングして成形状
態を監視し、好ましくない状態の場合には成形条件を制
御するような処置をとることが必要であるが、この種の
装置は開発されていないのが実情である。そして従来で
は、制御できる成形条件として設定値は存在するが、実
際にはどの程度の値で制御されているのかを把握するこ
とはできない。また、成形品が良品であるか不良品であ
るかの判別は、成形ライン上での簡単な計測，もしくは
サンプリングによる計測で行なっている。

しかしながら、前者の方法では全数計測が行なえるもの
の、チェック項目が少なく、また後者の方法ではチェッ
ク項目が多く，測定精度も高くできるものの、全数チェ
ックは行なうことができず、成形品への要求品質が高い
と、良品または不良品の判別を行なうことが困難であ
る。

本発明は上述のような問題を解決するために成されたも
ので、成形条件データをモニタリングして、成形条件を
良好に制御すると共に，成形品の良または不良品を容易
に判別することが可能な成形機生産監視システムを提供
することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために本発明では、所定の成形法
により樹脂を成形して成形品を得る成形機の所定の部所
にそれぞれ取付けられ、成形条件に関する所定の物理量
を検出し成形条件データとして出力する複数のデータ検
出手段と、各々のデータ検出手段からのある一定時間の
成形条件データを入力し、当該個々のデータを予め設定
されたそれぞれの条件制御用基準データと順次比較し、
かつ当該個々の比較結果に基づいてそれぞれ良好な成形
条件が得られるように成形機の物理量を制御するための
条件制御信号を出力する条件制御データ判別手段と、各
々のデータ検出手段からのある一定時間の成形条件デー
タを入力し、当該個々のデータを予め設定されたそれぞ
れの良／不良判別用基準データと順次比較し、かつ当該
個々の比較結果を総合的に判定して成形品の良または不
良を判別する良／不良データ判別手段とを備えて構成し
ている。

［作 用］ 従って、本発明の成形機生産監視システムにおいては、
成形機によって成形を行なう際に、成形品の形状に影響
するであろう成形条件に関する複数の物理量が、成形条
件データとしてそれぞれ検出される。そして、ある一定
時間の各々の成形条件データが、それぞれの条件制御用
基準データと順次比較され、その結果当該データが良好
でないと判別された場合には、良好な成形条件が得られ
るように該当する物理量がダイナミックに制御されて成
形条件が制御される。また、ある一定時間の各々の成形
条件データが、それぞれの良／不良判別用基準データと
順次比較され、さらに個々の比較結果が総合的に判定さ
れて成形品の良または不良が判別される。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は、本発明による成形機生産監視システムを延伸
ＰＥＴ成形機に適用した場合の全体構成例を示す図であ
る。第１図において、延伸ＰＥＴ成形機１は、ブロー金
型２と、温調部３と、射出金型（またはプリフォーム金
型）４と、排出部５と、ローター６と、射出シリンダー
７と、ホッパー８と、射出制御ユニット９と、温度制御
ユニット１０とからなっている。

一方、成形機生産監視システムは、データ検出手段であ
る複数個（図では５個）のセンサー１１〜１５と、生産
監視装置本体１６と、エアー排出機１７とから構成して
いる。ここで、各々のセンサー１１〜１５は、成形品の
肉厚を含む形状に影響するであろう成形条件に関する所
定の物理量を検出し、これを成形条件データとしてそれ
ぞれ出力するものである。すなわち、センサー（ブロー
圧力センサーからなる）１１は、延伸ＰＥＴ成形機１の
ブロー金型２に取付けられ、そのブロー圧力を検出して
ブロー圧力データを出力するものである。センサー（温
度センサーからなる）１２は、延伸ＰＥＴ成形機１の温
調部３に取付けられ、そのヒーター温度を検出してヒー
ター温度データを出力するものである。センサー（温度
センサーからなる）１３は、延伸ＰＥＴ成形機１の射出
金型４に取付けられ、その金型温度を検出して金型温度
データを出力するものである。センサー（射出圧力セン
サーからなる）１４は、延伸ＰＥＴ成形機１の射出シリ
ンダー７に取付けられ、その射出圧力を検出して射出圧
力データを出力するものである。センサー（温度センサ
ーからなる）１５は、延伸ＰＥＴ成形機１のホッパー８
に取付けられ、そのホッパー温度を検出してホッパー温
度データを出力するものである。また、エアー排出機１
７は、不良の成形品を成形ラインからエアー圧によって
排出するものである。

さらに、生産監視装置本体１６は第２図に構成例を示す
ように、入出力インタフェース部１６Ａと、データ入力
処理部１６Ｂと、データ分析処理部１６Ｃと、外部記憶
装置１６Ｄと、ディスプレイ１６Ｅと、プリンター１６
Ｆとからなっている。ここで、入出力インタフェース部
１６Ａは、延伸ＰＥＴ成形機１側と生産監視装置本体１
６側とのデータの入出力インタフェースを行なうもので
ある。また、データ入力処理部１６Ｂは、各々のセンサ
ー１１〜１５からの成形条件データであるアナログ波形
データ（実際は１／１００秒単位のデジタルデータ）を
ある一定時間入力し、当該データを移動平均法等により
成形処理するものである。さらに、データ分析処理部１
６Ｃは、成形条件データの分析処理を行なうＣＰＵと、
下記のプログラムを格納したプログラムメモリと、条件
制御用基準データおよび良／不良判別用基準データを格
納したデータメモリとからなるものである。

（ａ）データ入力処理部１６Ｂからのある一定時間の成
形条件データを入力し、当該個々のデータをデータメモ
リに予め格納されたそれぞれの条件制御用基準データと
順次比較し、かつ当該個々の比較結果に基づいてそれぞ
れ良好な成形条件が得られるように延伸ＰＥＴ成形機１
の物理量を制御するための条件制御信号を出力する条件
制御データ判別プログラム。

（ｂ）データ入力処理部１６Ｂからのある一定時間の成
形条件データを入力とし、当該個々のデータをデータメ
モリに予め格納されたそれぞれの良／不良判別用基準デ
ータと順次比較し、かつ当該個々の比較結果を総合的に
判定して成形品の良または不良を判別する良／不良デー
タ判別プログラム。

（ｃ）上記（ｂ）により成形品が不良品と判別された時
に、当該不良の成形品を成形ライン上から排出するため
の排出制御信号をエアー排出機１７に出力する不良品排
出処理プログラム。

（ｄ）最新なる一定時間の成形条件データを外部記憶装
置１６Ｄにファイルする更新データファイリングプログ
ラム。

（ｅ）上記（ｂ）により成形品が不良品と判別された時
に、その前の一定時間の成形条件データを外部記憶装置
１６Ｄにファイルする保存要求データファイリングプロ
グラム。

（ｆ）上記（ｅ）により不良品と判別された時の成形条
件の経過を解析する不良発生原因解析プログラム。

（ｇ）上記データ入力処理部１６Ｂからの成形条件デー
タ、およびデータ分析処理部１６Ｃでの処理結果等を、
ディスプレイ１６Ｅに出力表示させる表示処理プログラ
ム。

（ｈ）上記データ入力処理部１６Ｂからの成形条件デー
タ、およびデータ分析処理部１６Ｃでの処理結果等を、
プリンター１６Ｆにプリントさせるプリント処理プログ
ラム。

一方、外部記憶装置１６Ｄは、成形条件データを保存す
るものである。また、ディスプレイ１６Ｅは、上記デー
タ入力処理部１６Ｂからの成形条件データ、およびデー
タ分析処理部１６Ｃでの処理結果等を表示するものであ
る。さらに、プリンター１６Ｆは、上記データ入力処理
部１６Ｂからの成形条件データ、およびデータ分析処理
部１６Ｃでの処理結果等をプリントするものである。

次に、以上の如く構成した成形機生産監視システムの作
用について、第３図および第４図を用いて説明する。

第１図及び第２図において、各センサー１１〜１５によ
って成形条件に関する所定の物理量、すなわちセンサー
１１により延伸ＰＥＴ成形機１のブロー金型２のブロー
圧力、センサー１２により延伸ＰＥＴ成形機１の温調部
３のヒーター温度、センサー１３により延伸ＰＥＴ成形
機１の射出金型４の金型温度、センサー１４により延伸
ＰＥＴ成形機１の射出シリンダー７の射出圧力、センサ
ー１５により延伸ＰＥＴ成形機１のホッパー８の温度が
それぞれ検出され、その検出データであるブロー圧力デ
ータ，ヒーター温度データ，金型温度データ，射出圧力
データ，ホッパー温度データが、成形条件データとして
生産監視装置本体１６に入力される。

一方、生産監視装置本体１６においては、上記成形条件
データが入出力インタフェース部１６Ａを通してデータ
入力処理部１６Ｂに入力される。すると、データ入力処
理部１６Ｂでは、この成形条件データであるアナログ波
形データが第４図（ａ）に示す如くある一定時間入力さ
れ、当該データが移動平均法等により第４図（ｂ）に示
す如く成形処理される。すなわち、ここでデジタルデー
タをアナログ波形データに変換するのは、成形条件は時
間と共に変化していくものなので、その基準値も時間と
共に異なってくるため、単に瞬時値を比較しても無駄で
あり、一定の法則性のある基準データとを比較するに
は、アナログ波形データが有効だからである。そして、
この成形処理された成形条件データはデータ分析処理部
１６Ｃに入力され、そのプログラムメモリに格納された
プログラムに従ってＣＰＵにより分析処理が行なわれ
る。すなわち、まずデータ入力処理部１６Ｂからのある
一定時間の成形条件データは、その個々のデータがデー
タメモリに予め格納されたそれぞれの条件制御用基準デ
ータと順次比較される。この場合、条件制御用基準デー
タは第４図（ｃ）に示す如く上限値と下限値からなって
おり、成形条件データがそれに対応した上限値と下限値
の範囲内にあるどうかが個々のデータについて順次比較
される。その結果、もし成形条件データが上限値と下限
値の範囲内にない時には、良好な成形条件が得られるよ
うに延伸ＰＥＴ成形機１の物理量を制御するための条件
制御信号がそれぞれ出力される。例えば、延伸ＰＥＴ成
形機１の温調部３のヒーター温度が、その上限値と下限
値の範囲内にない時には、ヒーター温度が上限値と下限
値の範囲内となるように延伸ＰＥＴ成形機１の温調部３
のヒーター温度を制御するための条件制御信号が出力さ
れる。また、延伸ＰＥＴ成形機１のブロー金型２のブロ
ー圧力が、その上限値と下限値の範囲内にない時には、
ブロー圧力が上限値と下限値の範囲内となるように延伸
ＰＥＴ成形機１のブロー金型２のブロー圧力を制御する
ための条件制御信号が出力される。そして、この条件制
御信号は入出力インタフェース部１６Ａを通して対応す
る制御ユニットに与えられ、延伸ＰＥＴ成形機１の物理
量が制御されることになる。

次に、データ入力処理部１６Ｂからのある一定時間の成
形条件データは、そのデータがデータメモリに予め格納
されたそれぞれの良／不良判別用基準データと順次比較
される。この場合、良／不良判別用基準データも上記同
様に上限値と下限値からなっており、成形条件データが
それに対応した上限値と下限値の範囲内にあるかどうか
が個々のデータについて順次比較される。そして、個々
のデータの比較結果を総合的に判定して、その成形品が
良であるか不良であるかが判別される。例えば、ブロー
圧力データ，金型温度データ，射出圧力データ，ホッパ
ー温度データが全てその上限値と下限値の範囲内であっ
ても、ヒーター温度データがその上限値と下限値の範囲
内にない時には、その成形品が不良であると判別され
る。そして、成形品が不良品と判別された時には、当該
不良の成形品を成形ライン上から排出するための排出制
御信号が、入出力インタフェース部１６Ａを通してエア
ー排出機１７に与えられ、当該不良の成形品が成形ライ
ン上から排出されることになる。

また、成形品が不良品と判別された時には、その前の一
定時間の成形条件データが外部記憶装置１６Ｄにファイ
ルされ（データ別保存要求）、さらにその不良品と判別
された時の成形条件の経過が解析される（良品・不良品
の自動判別／成形条件自動制御のソフトを開発するため
には、不良品発生と成形条件との因果関係を明確にする
必要がある。また、判別／制御のソフトの向上に関して
も、よりシビアーな因果関係を必要とする。この因果関
係の追及のことを、ここでは解析と称している。）。そ
して、データ分析処理部１６Ｃでの以上のような処理結
果は、ディスプレイ１６Ｅに出力表示されると共に、プ
リンター１６Ｆによりプリント出力される。

なお、上記において生産監視装置本体１６では、最新な
る一定時間の成形条件データが外部記憶装置１６Ｄにフ
ァイルされる（ファイリングは成形条件データを保存す
ることであるが、記憶装置の容量は限られているため、
最旧データは消去して最新データ書込む必要がある）。
また、データ入力処理部１６Ｂからの成形条件データ
は、ディスプレイ１６Ｅに出力表示されると共に、プリ
ンター１６Ｆによりプリント出力される。

上述したように、本実施例の延伸ＰＥＴ成形機生産監視
システムにおいては、次のような種々の効果を得ること
ができるものである。

（ａ）成形品が良品であるか不良品であるかの差は成形
状態が異なることに起因しているが、本実施例では成形
状態を判別して成形品が良であるか不良であるかを判別
するようにしているので、極めて精度の高い判別を成形
ライン上で全数について自動的にチェックすることが可
能となる。

（ｂ）従来では、成形条件の制御を熟練者が行なっても
２４時間つきっきりで制御することは困難であったが、
本実施例では秒単位で非制御データをチェックしながら
成形条件を良好に制御することが可能となる。

（ｃ）延伸ＰＥＴ成形機で成形条件の制御を行なう場
合、実際の条件を推測しながら制御することが要求され
熟練を要するが、本実施例では実際の成形条件をデジタ
ルデータとしてモニタリングしているので、推測すると
いう熟練は一切不必要となる。

尚、上記実施例では、本発明を延伸ＰＥＴ成形機に適用
した場合について述べたが、これに限らずその他の成形
機についても本発明を同様に適用できるものである。

また、上記実施例では、成形品の肉厚を含む形状に影響
するであろう成形条件に関する所定の物理量として、ブ
ロー圧力、ヒーター温度、金型温度、射出圧力、ホッパ
ー温度を検出した場合について述べたが、これに限らず
成形条件としては、例えば次のようなのが挙げられる。

（ａ）射出成形条件……射出圧力、射出タイミング、金
型温度等。

（ｂ）温調条件……ヒーター温度、油温度、プリフォー
ム温度等。

（ｃ）ブロー条件……ブロー圧力、ブロータイミング
等。

（ｄ）その他の条件……ホッパー温度（樹脂温度）、気
温（室温）等。

さらに、上記実施例において、（ｄ）〜（ｈ）の各プロ
グラム機能は、本発明に必ずしも不可欠な機能ではな
い。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、成形条件データを
モニタリングして、成形条件を良好に制御すると共に，
成形品の良または不良を容易に判別することが可能な成
形機生産監視システムが提供できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明による成形機生産監視システムを延伸Ｐ
ＥＴ成形機に適用した場合の一実施例を示す構成図、第
２図は同実施例における生産監視装置本体の構成例を示
すブロック図、第３図は同実施例における作用を説明す
るためのフロー図、第４図は同実施例における作用を説
明するための図である。 １……延伸ＰＥＴ成形機、２……ブロー金型、３……温
調部、４……射出金型（またはプリフォーム金型）、５
……排出部、６……ローター、７……射出シリンダー、
８……ホッパー、９……射出制御ユニット、１０……温
度制御ユニット、１１〜１５……センサー、１６……生
産監視装置本体、１６Ａ……入出力インタフェース部、
１６Ｂ……データ入力処理部、１６Ｃ……データ分析処
理部、１６Ｄ……外部記憶装置、１６Ｅ……ディスプレ
イ、１６Ｆ……プリンター、１７……エアー排出機。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の成形法により樹脂を成形して成形品
   を得る成形機の生産監視システムにおいて、 前記成形機の所定の部所にそれぞれ取付けられ、成形条
   件に関する所定の物理量を検出し成形条件データとして
   出力する複数のデータ検出手段と、 前記各々のデータ検出手段からのある一定時間の成形条
   件データを入力し、当該個々のデータを予め設定された
   それぞれの条件制御用基準データと順次比較し、かつ当
   該個々の比較結果に基づいてそれぞれ良好な成形条件が
   得られるように前記成形機の物理量を制御するための条
   件制御信号を出力する条件制御データ判別手段と、 前記各々のデータ検出手段からのある一定時間の成形条
   件データを入力し、当該個々のデータを予め設定された
   それぞれの良／不良判別用基準データと順次比較し、か
   つ当該個々の比較結果を総合的に判定して成形品の良ま
   たは不良を判別する良／不良データ判別手段と、 を備えて成ることを特徴とする成形機生産監視システ
   ム。
2. 【請求項２】請求項（１）項に記載の成形機生産監視シ
   ステムにおいて、前記良／不良データ判別手段により不
   良と判定された場合に、当該不良の成形品を成形ライン
   上から排出する不良品排出手段を付加して成ることを特
   徴とする成形機生産監視システム。
3. 【請求項３】前記成形機として延伸成形機を用い、かつ
   成形条件に関する所定の物理量として、射出圧力，ブロ
   ー圧力，ヒーター温度等を検出するようにしたことを特
   徴とする請求項（１）項または（２）項に記載の成形機
   生産監視システム。