JPH0825217B2 - 成形機のコントローラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は成形機のコントローラに
関し、一層詳細には成形品の良否を判定する成形機のコ
ントローラに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば射出成形機において、成形
品の良否を判別する方式として射出時間、樹脂の可塑化
に要する時間等で判別する方法が行われている。本願出
願人においては、射出した樹脂の容量でも成形品の良否
を判別できることに着目して射出スクリュの移動距離を
モニタすることで成形品の良否を判別する成形機のコン
トローラを提案した。つまり、射出スクリュの径が一定
であれば射出スクリュの移動距離に射出樹脂容量は比例
する点を利用したものである。そこで、本願出願人は射
出スクリュの最前進位置をセンサで検出し、当該最前進
位置が予め設定されている許容範囲内であれば当該成形
工程で成形された成形品は良品と判定するシステムを有
するコントローラである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
成形機のコントローラには次のような課題がある。射出
スクリュの最前進位置を測定するだけで成形品の良否を
判別できるという点においては、短時間で処理できる等
のメリットがあるものの、射出スクリュが最前進位置に
達した際の樹脂量は、外乱等によりばらつくことが多
く、良否判別の精度が上がらないという課題がある。そ
の結果、良品と判定された成形品の中に規定量に足りな
い量の樹脂で成形されたものが混じったり、不良品と判
定された成形品の中に良品が混じることがあり、判別精
度を向上させることができない。従って、本発明は成形
品の良否判定の精度を向上させ得ることが可能な成形機
のコントローラを提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は次の構成を備える。すなわち、第１の構成とし
ては、樹脂充填機構の充填可動部の位置を検出するため
の位置検出手段と、前記充填可動部により成形金型内へ
充填される樹脂圧を検出するための圧力検出手段と、前
記樹脂圧の最高値未満であって、前記充填可動部の特定
ストロークを求める際の基準となる基準樹脂圧、前記特
定ストロークの許容範囲、前記位置検出手段が検出した
充填可動部の位置を記憶するための記憶手段と、前記充
填可動部の位置から前記特定ストロークを求めるための
特定ストローク検出手段と、前記成形金型へ樹脂を充填
すべく前記充填可動部の前進開始から、充填を終了し充
填可動部の後退完了の間において、前記樹脂圧が最高値
に達する前に前記基準樹脂圧に達した際の充填可動部の
位置である第１の位置、および樹脂圧が最高値に達した
後に基準樹脂圧に達した際の充填可動部の位置である第
２の位置を、前記位置検出手段と圧力検出手段を介して
検出すると共に、前記特定ストローク検出手段を介して
第１の位置と第２の位置との差である前記特定ストロー
クを求め、該特定ストロークが前記許容範囲内にあれば
当該成形工程において成形された成形品を良品と判定す
る制御手段とを具備することを特徴とする。

【０００５】また、第２の構成としては、樹脂充填機構
の充填可動部の位置を検出するための位置検出手段と、
前記充填可動部により成形金型内へ充填される樹脂圧を
検出するための圧力検出手段と、前記樹脂圧の最高値未
満であって、前記充填可動部の特定ストロークを求める
際の基準となる基準樹脂圧、前記特定ストロークの許容
範囲、前記位置検出手段が検出した充填可動部の位置を
記憶するための記憶手段と、前記充填可動部の位置から
前記特定ストロークを求めるための特定ストローク検出
手段と、前記成形金型へ樹脂を充填すべく前記充填可動
部の前進開始から、充填を終了し充填可動部の後退完了
の間において、充填可動部の最前進位置である第１の位
置、および前記樹脂圧が最高値に達した後に前記基準樹
脂圧に達した際の充填可動部の位置である第２の位置を
前記位置検出手段と圧力検出手段を介して検出すると共
に、前記特定ストローク検出手段を介して第１の位置と
第２の位置との差である前記特定ストロークを求め、該
特定ストロークが前記許容範囲内にあれば当該成形工程
において成形された成形品を良品と判定する制御手段と
を具備することを特徴とする。特に、具体的には、前記
基準樹脂圧はゼロ圧で設定すると良い。

【０００６】

【作用】作用について説明する。第１の構成および第２
の構成において制御手段は、成形金型へ樹脂を充填すべ
く充填可動部の前進開始から、充填を終了し充填可動部
の後退完了の間において、第１の位置、および樹脂圧が
最高値に達した後に基準樹脂圧に達した際の充填可動部
の位置である第２の位置を、記憶手段へ記憶し、ストロ
ーク検出手段を介して充填可動部の特定ストロークを求
め、該特定ストロークが許容範囲内にあれば当該成形工
程において成形された成形品を良品と判定する。判定の
際の樹脂圧は特定された基準樹脂圧となるので、一定の
樹脂圧の下で判定が可能となる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について添付図
面と共に詳述する。１２は射出成形機に設けられている
樹脂充填機構の充填可動部である射出スクリュ（不図
示）の駆動機構であり、不図示の油圧ポンプ等から成
り、射出スクリュの前進、後退を行う。１４は位置検出
手段の一例であるスクリュ位置センサであり、射出スク
リュの移動経路上の現在位置を検出する。スクリュ位置
センサ１４としては、例えばポテンショメータが用いら
れる。１６は圧力検出手段の一例である圧力センサであ
り、射出スクリュにより成形金型内へ充填される樹脂圧
を検出する。なお、圧力検出手段が検出すべき圧力がゼ
ロの場合においては、圧力センサ１６に変えて射出スク
リュの位置の変移を検出する手段で圧力ゼロを検出して
もよい。圧力ゼロであれば射出スクリュの位置が変化し
ないからである。また樹脂圧としては金型内、加熱筒内
の樹脂圧を直接検出する他、射出シリンダ内の油圧力等
の射出駆動力を検出しても良い。１８はキーボードであ
り、数値入力用のテンキーを含む。テンキーからは、特
定ストロークの基準値、特定ストロークの許容範囲等を
数値入力可能になっている。その他、キーボード１８か
らはコマンド、制御データ等を入力可能になっている。

【０００８】２０はタッチパネルであり、透明な材料で
形成され、後述するディスプレイの画面を被覆するよう
に配設されている。タッチパネル２０には多数のタッチ
接点が設けられており、少なくとも画面の前記タッチエ
リアに対応する部分にはタッチ接点が設けられている。
タッチ接点を選択的に閉塞状態にすることにより、ディ
スプレイの画面上に表示されている特定ストロークの基
準値、特定ストロークの許容範囲等の入力項目を選択、
入力可能になっている。２２はカラーＣＲＴディスプレ
イである。ディスプレイ２２には、特定ストロークの基
準値、特定ストロークの許容範囲、現在の射出スクリュ
の位置、射出スクリュの射出終了位置、射出終了位置の
許容範囲、キーボード１８から入力されたコマンド、制
御データ、タッチパネル２０から入力するためのタッチ
エリアが表示される。その他、ディスプレイ２２にはデ
ータ処理された情報等を表示可能になっている。

【０００９】２４はアラームであり、成形品の良否判定
の結果、不良品と判定された際にはオペレータに報知す
る。アラーム２４としては音響信号を出力するものや、
ＬＥＤを点滅させ、光信号を出力するもの等、種々の物
がある。また、ディスプレイ２２に判定結果を出力する
ようにしてもよい。なお、射出成形機に成形品を良品と
不良品に選別する装置が設けられていたり、不良品を成
形したと判定した際には射出成形機を停止する場合はア
ラーム２４は無くてもよい。

【００１０】２６はストローク検出手段と制御手段とし
ての機能を有するマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）であ
る。ＭＰＵ２６はストローク検出手段として、スクリュ
位置センサ１４を介して測定された射出スクリュの位置
から演算で射出スクリュの特定ストロークを求める。ま
た、ＭＰＵ２６は制御手段として、成形金型へ樹脂を充
填すべく射出スクリュの前進開始から、充填を終了後の
後退完了の間において、樹脂圧が最高値に達する前に基
準樹脂圧（例：ゼロ圧）に達した際の射出スクリュの位
置である第１の位置、および樹脂圧が最高値に達した後
に基準樹脂圧（例：ゼロ圧）に達した際の射出スクリュ
の位置である第２の位置を、後述する記憶手段へ記憶
し、演算で射出スクリュの特定ストロークを求め、その
特定ストロークが予め設定されている許容範囲内にあれ
ば当該成形工程において成形された成形品を良品と判定
する。もし不良品と判定した際にはアラーム２４を作動
させ、オペレータに報知したり、成形品を良品と不良品
とに選別する装置の制御を行う。その他、ＭＰＵ２６は
本実施例のスクリュ駆動機構１２を含む射出成形機各部
のコントロールを行う。

【００１１】２８は記憶手段の一例であるＲＡＭであ
り、樹脂圧の最高値未満であって、射出スクリュの特定
ストロークを求める際の基準となる基準樹脂圧、特定ス
トロークの基準値、許容範囲等の入力値、スクリュ位置
センサ１４が検出した射出スクリュの位置等の検出値を
記憶する。また、ＲＡＭ２８にはキーボード１８、タッ
チパネル２０を介してＭＰＵ２６へ入力された各種デー
タ、ＭＰＵ２６が処理した情報、演算結果等が一時的に
記憶される。なお、ＲＡＭ２８の他、ＩＣカード等の外
部メモリを用いることもできる。３０はＲＯＭであり、
コントローラ１０の制御プログラム、制御データが予め
記憶されている。なお、基準樹脂圧、特定ストロークの
基準値、特定ストロークの許容範囲等が予め設定され、
固定値である場合は当該値は制御プログラム、または制
御データとしてＲＯＭ３０に記憶しておいてもよい。本
実施例においては、基準樹脂圧は予めゼロ圧と設定さ
れ、制御プログラムとしてＲＯＭ３０に記憶されてい
る。また、当該値はＩＣカード等の外部メモリに予め記
憶するようにしてもよい。

【００１２】続いて、動作例について図２〜図４をさら
に参照して説明する。なお、図２は特定ストロークの基
準値等を入力する際のディスプレイ２２の操作画面であ
り、図３は本実施例における射出スクリュの位置と樹脂
圧との関係を示したグラフであり、図４はＭＰＵ２６の
制御動作を示したフローチャートである。まず、キーボ
ード１８および／またはタッチパネル２０を操作して射
出スクリュのストロークモニタを行う旨をＭＰＵ２６へ
入力する（ステップ１００）。すると、ＭＰＵ２６はＲ
ＯＭ３０から該当する制御プログラム、データを読み出
し、ＲＡＭ２８をクリアする等の準備を行う（ステップ
１０２）。その際、ＭＰＵ２６はディスプレイ２２へ図
２に示す画面を表示する。図２において、表示「ストロ
ーク基準値」は射出スクリュの特定ストロークの基準値
（単位：ミリメートル）を示し、タッチエリアＴ１内に
数値表示される。ストローク基準値を入力する場合は、
タッチエリアＴ１に対応するタッチパネル２０のタッチ
接点を操作し、ストローク基準値の入力指定を行い、キ
ーボード１８からストローク基準値を数値入力する。

【００１３】表示「ストロークモニタ幅」は射出スクリ
ュの特定ストロークの許容範囲（単位：ミリメートル）
を示し、タッチエリアＴ２内にプラス方向およびマイナ
ス方向の許容値が数値表示される。ストロークモニタ幅
を入力する場合は、タッチエリアＴ２に対応するタッチ
パネル２０のタッチ接点を操作し、ストロークモニタ幅
の入力指定を行い、キーボード１８からストロークモニ
タ幅を数値入力する。表示「射出ストローク」は射出ス
クリュのストローク上の特定位置（例えば前進開始位
置）に対する現在位置（単位：ミリメートル）を示し、
表示エリアＡ１内に数値表示される。表示「射出終了位
置」は射出スクリュのストローク上における射出完了位
置（単位：ミリメートル）を示し、表示エリアＡ２内に
数値表示される。表示「Ｍ１」は射出スクリュの射出完
了位置のプラス側の許容範囲（単位：ミリメートル）を
示し、タッチエリアＴ３内にプラス方向の許容値が数値
表示される。許容範囲を入力する場合は、タッチエリア
Ｔ３に対応するタッチパネル２０のタッチ接点を操作
し、許容範囲の入力指定を行い、キーボード１８から許
容範囲を数値入力する。

【００１４】表示「Ｍ２」は射出スクリュの射出完了位
置のマイナス側の許容範囲（単位：ミリメートル）を示
し、タッチエリアＴ４内にマイナス方向の許容値が数値
表示される。許容範囲を入力する場合は、タッチエリア
Ｔ４に対応するタッチパネル２０のタッチ接点を操作
し、許容範囲の入力指定を行い、キーボード１８から許
容範囲を数値入力する。

【００１５】タッチエリアＴ５、Ｔ６はストローク基準
値、ストロークモニタ幅等の選択指示のために設けられ
ている。タッチエリアＴ５、Ｔ６に対応するタッチパネ
ル２０のタッチ接点をそれぞれ操作すると、タッチエリ
アＴ５については、「Ｆ１ＯＮ」と「Ｆ１ ＯＦＦ」と
が交互に表示される。また、タッチエリアＴ６について
は、「Ｆ２ ＯＮ」と「Ｆ２ ＯＦＦ」とが交互に表示
される。「Ｆ１ ＯＮ」が表示されると、前回の成形工
程におけるストローク基準値、ストロークモニタ幅等の
データが今回の成形工程における同データとして指定さ
れる。一方、「Ｆ２ ＯＮ」が表示されると、「Ｆ２
ＯＮ」と表示された時の成形工程におけるストローク基
準値、ストロークモニタ幅等のデータが以後の成形工程
における同データとして指定される。「Ｆ１ ＯＦＦ」
と「Ｆ２ ＯＦＦ」が表示されるとオペレータがストロ
ーク基準値、ストロークモニタ幅等のデータを入力可能
となる。なお、ここではストローク基準値、ストローク
モニタ幅等のデータをオペレータが入力する例を挙げて
説明するので、タッチエリアＴ５、Ｔ６は「Ｆ１ＯＦ
Ｆ」と「Ｆ２ ＯＦＦ」が表示される。

【００１６】再び図４において、ステップ１０２で準備
が終了するとＭＰＵ２６はスクリュ駆動機構１２を介し
て射出スクリュを駆動する。ＭＰＵ２６は圧力センサ１
６を介して樹脂圧が基準樹脂圧＝０となったかをチェッ
クし（ステップ１０４）、樹脂圧＝０を検出したら、そ
の時の射出スクリュの位置を第１の位置Ｌ１としてＲＡ
Ｍ２８へ記憶する（ステップ１０６）。続いてＭＰＵ２
６は射出スクリュを所定量前進させ（ステップ１０
８）、樹脂圧を測定する（ステップ１１０）。ここで測
定された樹脂圧を、例えば前回の樹脂圧を比較すること
により樹脂圧の最高値Ｐｍａｘに達したか否かをチェッ
クする（ステップ１１２）。もし、最高値Ｐｍａｘに達
していなければステップ１０８に戻り樹脂圧が最高値Ｐ
ｍａｘに達するまで繰り返す。一方、ステップ１１２に
おいて、樹脂圧が最高値Ｐｍａｘに達したと判断された
らＭＰＵ２６は射出スクリュを所定量後退させ（ステッ
プ１１４）、現在の樹脂圧を測定し、当該樹脂圧が基準
樹脂圧＝０となったかをチェックする（ステップ１１
６）。

【００１７】ステップ１１６において、樹脂圧が０に達
していなければステップ１１４に戻る。もし、樹脂圧＝
０であればその時の射出スクリュの位置を第２の位置Ｌ
２としてＲＡＭ２８へ記憶する（ステップ１１８）。こ
こでＭＰＵ２６はＲＡＭ２８から位置Ｌ１、Ｌ２の値を
読み出し、特定ストークの長さａを演算で求める（ステ
ップ１２０）。特定ストークの長さａが求められたらＭ
ＰＵ２６は長さａが図２の画面で入力されたストローク
基準値に対するストロークモニタ幅、つまり特定ストロ
ークの許容範囲内にあるかどうかを演算でチェックする
（ステップ１２２）。ステップ１２２において、長さａ
が許容範囲内であれば、所定の樹脂容量での成形が行わ
れたことになるので、成形品は良品であると判断され、
次の成形工程へ移行、または成形品の選別装置を作動さ
せ、成形品を良品側へ選別する（ステップ１２６）。一
方、長さａが許容範囲外であれば、所定の樹脂容量での
成形が行われなかったことになるので、成形品は不良品
であると判断され、次の成形工程への移行を停止し、ア
ラームを作動させてオペレータに報知し（ステップ１２
４）、または成形品の選別装置を作動させ、成形品を不
良品側へ選別する（ステップ１２６）。

【００１８】上記実施例においては、特定ストロークは
ａとしたが、射出スクリュの最前進位置である０位置
（図３のグラフの原点に相当）から樹脂圧が最高値Ｐｍ
ａｘに達した後に基準樹脂圧＝０に達した際の位置であ
る第２の位置Ｌ２までのストロークｂを特定ストローク
としてもよい。また、上記の実施例において、特定スト
ロークを測定する際に樹脂圧を基準樹脂圧に揃えたが、
樹脂の容量は圧力の他、樹脂の温度にも影響を受けるの
で、樹脂圧に加え、樹脂の温度を揃えて特定ストローク
を測定し、判断するようにすると更に高精度の判定が可
能となる。以上、本発明の好適な実施例について種々述
べてきたが、本発明は上述の実施例に限定されるのでは
なく、発明の精神を逸脱しない範囲で多くの改変を施し
得るのはもちろんである。

【００１９】

【発明の効果】本発明に係る成形機のコントローラを用
いると、制御手段は、成形金型へ樹脂を充填すべく充填
可動部の前進開始から、充填を終了し充填可動部の後退
完了の間において、第１の位置、および樹脂圧が最高値
に達した後に基準樹脂圧に達した際の充填可動部の位置
である第２の位置を、記憶手段へ記憶し、ストローク検
出手段を介して充填可動部の特定ストロークを求め、該
特定ストロークが許容範囲内にあれば当該成形工程にお
いて成形された成形品を良品と判定する。判定の際の樹
脂圧は特定された基準樹脂圧となるので、一定の樹脂圧
の下で判定が可能となるので高精度の品質管理が可能と
なる等の著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る成形機のコントローラの実施例を
示したブロックダイアグラム。

【図２】ディスプレイの入力操作用画面を示した説明
図。

【図３】射出スクリュと樹脂圧との関係を示したグラ
フ。

【図４】ＭＰＵの動作を示したフローチャート。

【符号の説明】

１０ コントローラ １２ 射出スクリュ駆動機構 １４ スクリュ位置センサ １６ 圧力センサ １８ キーボード ２０ タッチパネル ２６ ＭＰＵ ２８ ＲＡＭ ３０ ＲＯＭ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 曲尾 隆 長野県埴科郡坂城町大字南条2110番地 日 精樹脂工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−218810（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−42119（ＪＰ，Ｕ)

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂充填機構の充填可動部の位置を検出
   するための位置検出手段と、 前記充填可動部により成形金型内へ充填される樹脂圧を
   検出するための圧力検出手段と、 前記樹脂圧の最高値未満であって、前記充填可動部の特
   定ストロークを求める際の基準となる基準樹脂圧、前記
   特定ストロークの許容範囲、前記位置検出手段が検出し
   た充填可動部の位置を記憶するための記憶手段と、 前記充填可動部の位置から前記特定ストロークを求める
   ための特定ストローク検出手段と、 前記成形金型へ樹脂を充填すべく前記充填可動部の前進
   開始から、充填を終了し充填可動部の後退完了の間にお
   いて、前記樹脂圧が最高値に達する前に前記基準樹脂圧
   に達した際の充填可動部の位置である第１の位置、およ
   び樹脂圧が最高値に達した後に基準樹脂圧に達した際の
   充填可動部の位置である第２の位置を、前記位置検出手
   段と圧力検出手段を介して検出すると共に、前記特定ス
   トローク検出手段を介して第１の位置と第２の位置との
   差である前記特定ストロークを求め、該特定ストローク
   が前記許容範囲内にあれば当該成形工程において成形さ
   れた成形品を良品と判定する制御手段とを具備すること
   を特徴とする成形機のコントローラ。
2. 【請求項２】 前記成形機は射出成形機であり、前記樹
   脂充填機構の充填可動部は射出スクリュであることを特
   徴とする請求項１記載の成形機のコントローラ。
3. 【請求項３】 前記基準樹脂圧はゼロ圧であることを特
   徴とする請求項１または２記載の成形機のコントロー
   ラ。
4. 【請求項４】 樹脂充填機構の充填可動部の位置を検出
   するための位置検出手段と、 前記充填可動部により成形金型内へ充填される樹脂圧を
   検出するための圧力検出手段と、 前記樹脂圧の最高値未満であって、前記充填可動部の特
   定ストロークを求める際の基準となる基準樹脂圧、前記
   特定ストロークの許容範囲、前記位置検出手段が検出し
   た充填可動部の位置を記憶するための記憶手段と、 前記充填可動部の位置から前記特定ストロークを求める
   ための特定ストローク検出手段と、 前記成形金型へ樹脂を充填すべく前記充填可動部の前進
   開始から、充填を終了し充填可動部の後退完了の間にお
   いて、充填可動部の最前進位置である第１の位置、およ
   び前記樹脂圧が最高値に達した後に前記基準樹脂圧に達
   した際の充填可動部の位置である第２の位置を前記位置
   検出手段と圧力検出手段を介して検出すると共に、前記
   特定ストローク検出手段を介して第１の位置と第２の位
   置との差である前記特定ストロークを求め、該特定スト
   ロークが前記許容範囲内にあれば当該成形工程において
   成形された成形品を良品と判定する制御手段とを具備す
   ることを特徴とする成形機のコントローラ。
5. 【請求項５】 前記成形機は射出成形機であり、前記樹
   脂充填機構の充填可動部は射出スクリュであることを特
   徴とする請求項４記載の成形機のコントローラ。
6. 【請求項６】 前記基準樹脂圧はゼロ圧であることを特
   徴とする請求項４または５記載の成形機のコントロー
   ラ。