JPH07205242A

JPH07205242A - 射出成形機の品質モニタ・成形品良否判別方法および装置

Info

Publication number: JPH07205242A
Application number: JP219694A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Hayazaki; 寛朗早崎
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1994-01-13
Filing date: 1994-01-13
Publication date: 1995-08-08

Abstract

(57)【要約】【目的】品質モニタ値として最適な測定値を得、成形
工程の安定度合いを成形機の運転者に知らせ、上記測定
値を用いて精度良く成形品の良否判定を行う。【構成】波形データ収集ユニット３１で収集された波
形データは、波形データ一時保持ユニット３２に時系列
的に保持される。設定器３３は、ＸＹグラフ生成ユニッ
ト３４に、設定値として、２つの計測値をＸ軸およびＹ
軸とするように設定する。選択した２つの計測値に対し
て、ＸＹグラフ生成ユニット３４は、一方の計測値の最
大値及び／又は最小値を得たときの他方の計測値の値
を、測定値として得る。不良品判別ユニット３５は、測
定値と上限値および下限値を比較し、成形品の良否を判
定する。良否判別信号は記憶ユニット３６に記憶され
る。また、不良信号は外部設備へ送出されて、そのショ
ットの成形品を不良品として選別される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は射出成形機における射出
装置および金型から計測される測定値を用いて成形品の
品質をモニタし、成形工程の安定度合いを成形機の運転
者に知らせると共に、これら測定値を用いて成形品の良
否判定を行い、外部設備に不良信号を出力する射出成形
機の品質モニタ・成形品良否判別方法および装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、射出成形機は、射出シリ
ンダ中で加熱流動化（可塑化）された成形材料（溶融樹
脂）を高圧によりスクリュで金型内に射出し、その金型
中で溶融樹脂を冷却固化、または硬化させ、次いで金型
を開き成形品を取り出す機械である。この操作は、型締
め工程、成形材料（溶融樹脂）の射出工程、保圧工程、
冷却工程、型開き工程、成形品の取出し工程からなる成
形プロセス（成形サイクル）の繰り返しで行われる。各
成形プロセス（成形サイクル）で１回だけ成形材料（溶
融樹脂）が射出シリンダから金型内に射出されるので、
１成形プロセス（１成形サイクル）は１ショットとも呼
ばれる。

【０００３】このような射出成形機を用いて射出成形を
行う上で、その生産工程中に品質の良い製品を作ること
は、良品率の上昇による生産効率の向上や、不良品の廃
棄コストの削減等につながり、より多くの利点をもたら
す。この場合、成形工程の射出成形機の運転者が生産工
程中の安定度合いを適確に把握する事が出来れば、不安
定な状態での生産を続ける事がなく、品質の良い製品を
生産することが出来る。また、成形後即座に製品の良否
を判定することが出来れば、その後の不要なコストを掛
けて成形品の選別検査を行う必要がなくなり、この点か
らも大きな効果がある。

【０００４】従来、成形工程の安定度合いのモニタや成
形品の良否判定は、次のようにして行っていた。

【０００５】すなわち、タイミングや時間を基にして、
スクリュの位置や射出シリンダの圧力を検出する方法を
取っている。従って、この場合、ＣＲＴなどの表示器の
表示画面には、横軸にタイミングや時間をとり、縦軸に
スクリュの位置や射出シリンダの圧力をとったグラフが
表れる（例えば、日本ビニル工業会編「プラスチック成
形加工とコンピュータ」（株）工業調査会（昭５７．
７．１）Ｐ．９３〜９８参照）。また、特公平４−６５
３６号公報には、横軸に時間を、縦軸に温度をとったも
のが開示されている。

【０００６】更に、他の成形工程の安定度合いのモニタ
や成形品の良否判定を行う方法が特開平２−７８５１６
号公報に開示されている。この公報では、射出開始後の
経過時間、スクリュ位置、射出圧力の３要素の内、いず
れか１つの要素を基準として検出タイミングを設定して
いる。その１つとして、横軸にスクリュ位置を、縦軸に
射出圧力をとるものがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】これら方式では、計測
値と予め設定された基準値とを比較器で比較することに
より検出タイミングを得、この検出タイミングでの他の
計測値を測定値とするか、１つの計測値についての最大
値や最小値を測定し、その成形工程の測定値としてい
る。

【０００８】しかしながら、これら測定値では品質モニ
タ値もしくは製品判定の項目として十分な精度を得るこ
とができない場合がある。また、計測される項目が限定
されているため、成形品の品種や成形加工条件を変更し
た際に、新規に有用な品質モニタ値もしくは製品判定の
項目を得ることが困難である。

【０００９】したがって、本発明の目的は、品質モニタ
値として最適な測定値を得ることができる射出成形機の
品質モニタ方法および装置を提供することにある。

【００１０】本発明の他の目的は、成形工程の安定度合
いを成形機の運転者に知らせることができる射出成形機
の品質モニタ方法および装置を提供することにある。

【００１１】本発明の更に他の目的は、上記測定値を用
いて成形品の良否判定を行うことにより、精度良く成形
品の良否判定を行える射出成形機の成形品良品判別方法
および装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明による射出成形機
の品質モニタ方法は、射出成形機によって射出成形され
た成形品の品質をモニタする方法であって、射出成形機
に取り付けられた複数のセンサによって当該射出成形機
の運転状態を示すアナログ波形を計測するステップと、
これら計測されたアナログ波形をデジタルデータに変換
するステップと、この変換されたデジタルデータを保持
するステップと、保持された計測値のうちの２つを選択
するステップと、選択された２つの計測値のうちの一方
の最大値及び／又は最小値を求めるステップと、当該一
方の計測値が最大値及び／又は最小値をとったときの選
択された２つの計測値の他方の値を測定値として求める
ステップとを含む。

【００１３】上記品質モニタ方法において、さらに、測
定値をサイクル毎に連続的に記録するステップと、記録
された複数の測定値を数値もしくはグラフを用いて表示
するステップとを含むことが好ましい。この代わりに、
上記品質モニタ方法は、さらに、測定値をサイクル毎に
連続的に記録するステップと、記録された複数の測定値
を統計処理するステップと、この統計処理した結果を表
示するステップとを含むようにしても良い。

【００１４】また、本発明による射出成形機の成形品良
品判別方法は、射出成形機によって射出成形された成形
品が良品であるか不良品であるかを判別する方法であっ
て、射出成形機に取り付けられた複数のセンサによって
当該射出成形機の運転状態を示すアナログ波形を計測す
るステップと、これら計測されたアナログ波形をデジタ
ルデータに変換するステップと、この変換されたデジタ
ルデータを保持するステップと、保持された計測値のう
ちの２つを選択するステップと、選択された２つの計測
値のうちの一方の最大値及び／又は最小値を求めるステ
ップと、当該一方の計測値が最大値及び／又は最小値を
とるときの、選択された２つの計測値の他方の値を測定
値として求めるステップと、この測定値に対する上限値
及び下限値を設定するステップと、測定値が上限値もし
くは下限値を越えた場合に不良信号を出力するステップ
とを含む。

【００１５】本発明による射出成形機の品質モニタ装置
は、射出成形機によって射出成形された成形品の品質を
モニタする装置であって、射出成形機に取り付けられ、
当該射出成形機の運転状態を示すアナログ波形として計
測する複数のセンサと、アナログ波形をデジタルデータ
に変換する波形データ収集ユニットと、この変換された
デジタルデータを一時的に保持する波形データ一時保持
ユニットと、保持された計測値のうちの２つを選択する
手段と、選択された２つの計測値のうちの一方の最大値
及び／又は最小値を求め、当該一方の計測値が最大値及
び／又は最小値をとったときの選択された２つの計測値
の他方の値を測定値として求めるＸＹグラフ生成ユニッ
トとを備えたことを特徴とする。

【００１６】上記品質モニタ装置において、さらに、測
定値をサイクル毎に連続的に記録する記憶ユニットと、
記録された複数の測定値を数値もしくはグラフを用いて
表示する表示器とを含むことが好ましい。この代わり
に、上記品質モニタ装置は、さらに、測定値をサイクル
毎に連続的に記録する記憶ユニットと、記録された複数
の測定値を統計処理する処理ユニットと、この統計処理
した結果を表示する表示器とを含むようにしても良い。

【００１７】また、本発明による射出成形機の成形品良
品判別装置は、射出成形機によって射出成形された成形
品が良品であるか不良品であるかを判別する装置であっ
て、射出成形機に取り付けられ、当該射出成形機の運転
状態を示すアナログ波形として計測する複数のセンサ
と、アナログ波形をデジタルデータに変換する波形デー
タ収集ユニットと、この変換されたデジタルデータを一
時的に保持する波形データ一時保持ユニットと、保持さ
れた計測値のうちの２つを選択する手段と、選択された
２つの計測値のうちの一方の最大値及び／又は最小値を
求め、当該一方の計測値が最大値及び／又は最小値をと
るときの、選択された２つの計測値の他方の値を測定値
として求めるＸＹグラフ生成ユニットと、この測定値に
対する上限値及び下限値を設定する手段と、測定値が上
限値もしくは下限値を越えた場合に不良信号を出力する
不良品判別ユニットとを備えたことを特徴とする。

【００１８】

【作用】本発明では、選択した２つの計測値に対して、
一方の計測値の最大値及び／又は最小値を得たときの他
方の計測値の値を、測定値として得ている。この測定値
は精度の高い品質モニタ値として使用することができ
る。また、この測定値を使用して成形品の良否判別を精
度良く行うことができる。さらに、本発明では、複数の
アナログ波形を自由に選択することができるので、計測
できる項目の限定をなくすことができる。

【００１９】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００２０】図１に本発明の一実施例による品質モニタ
・成形品良否判別装置を備えた射出成形機の構成を示
す。図示の射出成形機は、射出装置１１と、金型１２と
を含む。射出装置１１は成形機制御装置２０から送られ
てくる動作信号に応答して射出動作を行う。

【００２１】射出装置１１には複数のセンサ１１−１，
１１−２，１１−３，１１−４，および１１−５が取り
付けられている。センサ１１−１はインクリメンタルエ
ンコーダ（速度センサ）であって、射出速度を検出し、
射出速度検出信号を出力する。センサ１１−２はアブソ
リュートエンコーダ（位置センサ）であって、スクリュ
の位置を検出し、スクリュ位置検出信号を出力する。セ
ンサ１１−３は圧力センサであって、射出圧力・背圧を
検出し、射出圧力・背圧検出信号を出力する。センサ１
１−４はタコジェネレータ（回転速度センサ）であっ
て、スクリュの回転速度を検出し、スクリュ回転速度検
出信号を出力する。センサ１１−５は温度センサであっ
て、射出シリンダの温度を検出し、温度検出信号を出力
する。また、金型１２には圧力センサ１２−１が取り付
けられている。圧力センサ１２−１は金型内の圧力を検
出し、金型内圧力検出信号を出力する。これらセンサ１
１−１〜１１−５および１２−１は、本発明に係る品質
モニタ・成形品良否判別装置３０に接続されている。

【００２２】成形品良否判別装置３０は、波形データ収
集ユニット３１と、波形データ一時保持ユニット３２
と、設定器３３と、ＸＹグラフ生成ユニット３４と、不
良品判別ユニット３５と、記憶ユニット３６と、表示器
３７とを備えている。波形データ収集ユニット３１には
成形機制御装置２０から工程タイミングが送出されてく
る。波形データ収集ユニット３１は、工程タイミングに
応答して、上記センサ１１−１〜１１−５および１２−
１で検出（計測）された検出信号（計測値）を表す波形
データを時系列的に収集する。詳細に説明すると、検出
信号はアナログ波形で表されるので、波形データ収集ユ
ニット３１は、これらアナログ波形に時間を加えた全て
のデータをデジタル値（波形データ）に変換する。波形
データ収集ユニット３１で収集された波形データは、波
形データ一時保持ユニット３２に時系列的に保持され
る。したがって、波形データ一時保持ユニット３２に保
持される波形データには、６個の計測値に時間を加えた
７項目が存在する。

【００２３】設定器３３は、ＸＹグラフ生成ユニット３
４に、設定値として、上記７項目のうちの２項目をＸ軸
およびＹ軸とするように設定すると共に、測定値を求め
るデータの開始点および終了点を設定する。ＸＹグラフ
生成ユニット３４はこの設定された２項目の波形データ
を１サイクル分読み込んで、ＸＹグラフを生成して表示
器３７に表示すると共に、後述するように測定値を求め
る。

【００２４】次に、図２乃至図４を参照して、ＸＹグラ
フ生成ユニット３４で生成されたＸＹグラフの具体例と
測定値の求め方について説明する。ここでは、説明を簡
単にするために、項目としてスクリュ位置、金型内圧
力、および時間の３項目をとりあげる。

【００２５】図２は設定器３３によって横軸を時間に縦
軸をスクリュ位置に設定した場合に、ＸＹグラフ生成ユ
ニット３４によって生成されたＸＹグラフの例である。
図３は設定器３３によって横軸を時間に縦軸を金型内圧
力に設定した場合に、ＸＹグラフ生成ユニット３４によ
って生成されたＸＹグラフの例である。図２および図３
に示されるように、スクリュ位置や金型内圧力を時間的
に連続なデータとして表示することができる。

【００２６】図２および図３から明らかなように、金型
内圧力が最大値となるなるのは、スクリュ位置が図２の
６〜１０の目盛り範囲にあるときである。このことを考
慮に入れて、設定器３３によって横軸をスクリュ位置に
縦軸を金型内圧力に設定すると共に、図２に示されるよ
うに、スクリュ位置が１０以下になる点を開始点Ｔ_Sお
よび１０以上になる点を終了点Ｔ_Eとして設定する。こ
れにより、ＸＹグラフ生成ユニット３４によって、図４
に示されるような、横軸をスクリュ位置に（但し、目盛
り範囲は６〜１０）、縦軸を金型内圧力にとったＸＹグ
ラフが生成される。図４に示すＸＹグラフから、金型内
圧力が最大値を取ったとき（図４の点）のスクリュ位
置（図４の）を、成形品の良否判別用の測定値として
得ることができる。ＸＹグラフ生成ユニット３４はこの
測定値を不良品判別ユニット３５と記憶ユニット３６と
に出力する。

【００２７】また、設定器３３は、設定値として、不良
品判別ユニット３５に上記測定値に対応した上限値およ
び下限値を設定する。

【００２８】不良品判別ユニット３５は、測定値と上限
値および下限値を比較し、成形品の良否を判定する。測
定値が上限値もしくは下限値を越えた場合に、不良品判
別ユニット３５は、良否判別信号として不良信号を出力
する。良否判別信号は記憶ユニット３６に記憶される。
また、不良信号は外部設備（図示せず）へ送出されて、
そのショットの成形品を不良品として選別される。

【００２９】記憶ユニット３６は、上記測定値と良否判
別信号とを実績データとして記憶する。測定値はショッ
ト毎に連続的に記憶ユニット３６に記録される。表示器
３５は記憶ユニット３４に記憶された実績データを、数
値もしくはグラフを用いて表示する。これにより、成形
工程の安定度合いを成形機の運転者に知らせることがで
きる。尚、図１には示していないが、記憶ユニット３６
の記憶内容を処理する処理ユニットを設けてもよい。こ
の場合、処理ユニットは記憶ユニット３６に記憶された
複数の測定値から、標準偏差の計算や範囲内の統計処理
を行い、この統計処理結果を表示器３７で表示させるこ
とにより、安定度合いを成形機の運転者に知らせること
ができる。

【００３０】以上、本発明について好ましい実施例によ
って説明したが、本発明はこれに限定せず、本発明の趣
旨を逸脱しない範囲で種々の変形・変更が可能である。
上記実施例では、計測値として、スクリュ位置と金型内
圧力を選択しているが、他の計測値を使用しても良いの
は言うまでもない。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、選択した
２つの計測値に対して、一方の計測値の最大値及び／又
は最小値を得たときの他方の計測値の値を、測定値とし
て得ているので、この測定値を精度の高い品質モニタ値
として使用することができる。また、この測定値を使用
して成形品の良否判別を精度良く行うことができる。さ
らに、本発明では、複数のアナログ波形を自由に選択す
ることができるので、計測できる項目の限定をなくすこ
とができるという利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る品質モニタ・成形品良否判別装置
を含む射出成形機の構成を示すブロック図である。

【図２】横軸（Ｘ軸）に時間を、縦軸（Ｙ軸）にスクリ
ュ位置をとった場合のＸＹグラフの一例を示す図であ
る。

【図３】横軸（Ｘ軸）に時間を、縦軸（Ｙ軸）に金型内
圧力をとった場合のＸＹグラフの一例を示す図である。

【図４】横軸（Ｘ軸）にスクリュ位置を、縦軸（Ｙ軸）
に金型内圧力をとった場合のＸＹグラフの一例を示す図
である。

【符号の説明】

１１射出装置１１−１〜１１−５センサ１２金型１２−１圧力センサ２０成形機制御装置３０品質モニタ・成形品良否判別装置３１波形データ収集ユニット３２波形データ一時保持ユニット３３設定器３４ＸＹグラフ生成ユニット３５不良品判別ユニット３６記憶ユニット３７表示器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】射出成形機によって射出成形された成形
品の品質をモニタする方法において、前記射出成形機に
取り付けられた複数のセンサによって当該射出成形機の
運転状態を示すアナログ波形を計測するステップと、該
計測されたアナログ波形をデジタルデータに変換するス
テップと、この変換されたデジタルデータを保持するス
テップと、保持された計測値のうちの２つを選択するス
テップと、選択された２つの計測値のうちの一方の最大
値及び／又は最小値を求めるステップと、当該一方の計
測値が最大値及び／又は最小値をとったときの前記選択
された２つの計測値の他方の値を測定値として求めるス
テップとを含む射出成形機の品質モニタ方法。
【請求項２】さらに、前記測定値をサイクル毎に連続
的に記録するステップと、記録された複数の測定値を数
値もしくはグラフを用いて表示するステップとを含む請
求項１記載の射出成形機の品質モニタ方法。
【請求項３】さらに、前記測定値をサイクル毎に連続
的に記録するステップと、記録された複数の測定値を統
計処理するステップと、該統計処理した結果を表示する
ステップとを含む請求項１記載の射出成形機の品質モニ
タ方法。
【請求項４】射出成形機によって射出成形された成形
品が良品であるか不良品であるかを判別する方法におい
て、前記射出成形機に取り付けられた複数のセンサによ
って当該射出成形機の運転状態を示すアナログ波形を計
測するステップと、該計測されたアナログ波形をデジタ
ルデータに変換するステップと、この変換されたデジタ
ルデータを保持するステップと、保持された計測値のう
ちの２つを選択するステップと、選択された２つの計測
値のうちの一方の最大値及び／又は最小値を求めるステ
ップと、当該一方の計測値が最大値及び／又は最小値を
とるときの、前記選択された２つの計測値の他方の値を
測定値として求めるステップと、該測定値に対する上限
値及び下限値を設定するステップと、前記測定値が前記
上限値もしくは前記下限値を越えた場合に不良信号を出
力するステップとを含む射出成形機の成形品良否判別方
法。
【請求項５】射出成形機によって射出成形された成形
品の品質をモニタする装置において、前記射出成形機に
取り付けられ、当該射出成形機の運転状態を示すアナロ
グ波形として計測する複数のセンサ（１１−１〜１１−
５，１２−１）と、前記アナログ波形をデジタルデータ
に変換する波形データ収集ユニット（３１）と、この変
換されたデジタルデータを一時的に保持する波形データ
一時保持ユニット（３２）と、保持された計測値のうち
の２つを選択する手段（３３）と、選択された２つの計
測値のうちの一方の最大値及び／又は最小値を求め、当
該一方の計測値が最大値及び／又は最小値をとったとき
の前記選択された２つの計測値の他方の値を測定値とし
て求めるＸＹグラフ生成ユニット（３４）とを備えたこ
とを特徴とする射出成形機の品質モニタ装置。
【請求項６】さらに、前記測定値をサイクル毎に連続
的に記録する記憶ユニット（３６）と、記録された複数
の測定値を数値もしくはグラフを用いて表示する表示器
（３７）とを含む請求項５記載の射出成形機の品質モニ
タ装置。
【請求項７】さらに、前記測定値をサイクル毎に連続
的に記録する記憶ユニット（３６）と、記録された複数
の測定値を統計処理する処理ユニットと、該統計処理し
た結果を表示する表示器（３７）とを含む請求項１記載
の射出成形機の品質モニタ方法。
【請求項８】射出成形機によって射出成形された成形
品が良品であるか不良品であるかを判別する装置におい
て、前記射出成形機に取り付けられ、当該射出成形機の
運転状態を示すアナログ波形として計測する複数のセン
サ（１１−１〜１１−５，１２−１）と、前記アナログ
波形をデジタルデータに変換する波形データ収集ユニッ
ト（３１）と、この変換されたデジタルデータを一時的
に保持する波形データ一時保持ユニット（３２）と、保
持された計測値のうちの２つを選択する手段（３３）
と、選択された２つの計測値のうちの一方の最大値及び
／又は最小値を求め、当該一方の計測値が最大値及び／
又は最小値をとるときの、前記選択された２つの計測値
の他方の値を測定値として求めるＸＹグラフ生成ユニッ
ト（３４）と、該測定値に対する上限値及び下限値を設
定する手段（３３）と、前記測定値が前記上限値もしく
は前記下限値を越えた場合に不良信号を出力する不良品
判別ユニット（３５）とを備えたことを特徴とする射出
成形機の成形品良否判別装置。