JPS5839058B2 - 金型監視方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプラスチック等の成形機において、金型内に成
形品が残った場合にこれを検出し、成形品が残った昔ま
で次の型締めが行なわれるのを防止することができるよ
うにした金型監視方法に関するものである。

プラスチックの射出成形機に釦いては、金型の中に成形
品が残った筐１で型締めを行なうと、金型が破損したり
、製品が不良になったりする。

そこで、これを防止するために従来秤量式の監視装置が
使用されている。

しかし、秤量式のものは作動に時間を要し、能率が悪い
のみならず、成形品の単重が小さいときには確実な監視
ができない等の欠点があり、単時間に確実な監視のでき
る装置が車重れている。

これに対して、本出願人は光電的に金型を監視する新規
な監視装置を発明し、特願昭５２４９７３４号を出願し
た。

筐た、その後、この監視装置を利用した一層能率のよい
方式を発明じ特願昭５３−４０８５５号を出願した。

これば、固定型と可動型とわらなる金型の、可動型のみ
をテレビカメラ等で光学的に監視し、テレビのブラウン
管あるいは光学装置の焦点板等の表面に結像された可動
型の映像の所定の部分の輝度を型開き後と成形品突出し
後に測定し、この測定値を所定の基準レベルと比較して
金型内の成形品の有無を判定するようにしたものである
。

すなわち、成形品の点、明度等に感知できる外観が金型
自体のそれと異なることを利用し、この色や明度の差を
光電的に検出するようにしたものであり、これを可動型
の型開き後と突出し後に行なうことにより、成形品が固
定型、可動型のいずれに残った場合にも検出できるよう
にしたものである。

これによれば、例えば成形品の明度が高い（白っぽい）
場合Ｖｃは、型開き後の同動型の所定部分（成形のある
べき部分）の明度が基準レベルより高ければ成形品が可
動型にあることすなわち固定型内に残っていないことが
確認でき、成形品突出し後の前記部分の明度が基準レベ
ルより低ければ成形品が可動型に残っていないことすな
わち突出しが確実に行なわれたことが確認できる。

これらの反対の場合にば、成形品が固定型あるいは可動
型に残っていることが検出できるわけである。

金型が数個取りの場合Ｋｌｆｌ、少なくとも成形品の数
だけの検出素子を使用し、同時に全ての監視をする。

上記のような監視装置によれば、光電的に成形品が金型
内に残ったことを検出することができるが、実用上ぽ、
この装置においても、次のような問題がある。

例えば成形品面の輝度が金型面の輝度より高い場合に、
型開きの際に突然直射日光が当たったりして金型面の輝
度が基準レベルより高くなると、例えその検出素子が露
出された金型面を見ていても（その部分に成形品が存在
しなくとも）その部分に成形品ありと判定することにな
り、成形品を固定形内に残した曾１型締めしてし１うよ
うな重大な誤動作につながることになる。

筐た可動型全体に均一に照明を当てるのは殆ど不可能で
あり、部分によって明るさが相当大きく異なるため、多
数個取りの金型の場合のように多数の検出素子を使用す
るときＶｃは検出素子毎に基準レベルを設定しなければ
ならない場合が生じ、これは極めて困難である。

さらに可動型内の成形サイクル中のどの時点にかいても
本来成形品が存在すべきでない部分に突出し後に成形品
が引掛かるかそれのある場合にその部分の成形品の有無
を監視したいという要望が生ずるが、前述の先願の装置
では突出し前と突出し後で検出素子の出力が変化するの
を正常としているから、前記のような常に金型面が露出
されているのが正常である部分を見るための検出素子の
出力は他の検出素子の出力とは別に処理しなけれ“ばな
らず、したがってそのような部分を見るため専用の検出
素子が必要となる。

筐た成形作業というものは通常極めて長い時間（時によ
っては２４時間休みなしに）行なわれるものであり、そ
の間外光が相当大きく変化する。

この外光の変化に追随して各検出素子の出力に対する基
準レベルを変えて行くのは上述の特許出願の装置でぽ相
当困難である。

本発明ぽ上記のような問題のない金型監視方法を提供す
ることを目的とするものである。

本発明は成形サイクルが正常に行なわれている限り、各
サイクルの同じ時点における可動型各部の輝度は本質的
に等しい筈であるという思想に基づくものであり、型開
き工程が正常に行なわれて全ての成形品が可動型に保持
されて固定型から外されたときの型開き完了後突出し前
の所定部分の輝度を測定記憶し、これを以降のサイクル
の型開き完了後突出し前の前記所定部分の輝度と比較し
、両者の差が所定値より大きければ型開き工程に異常が
あったと判定し、突出し工程についても、同様に突出し
工程が正常に行なわれて全ての成形品が可動型から除去
されたときの前記所定部分の輝度を測定記憶し、これを
以降のサイクルの突出し完了後の前記所定部分の輝度と
比較し、両者の差が所定値より大きければ突出し工程に
以上があったと判定するようにしたものである。

このように本発明にかいては型開き工程乃至突出工程が
正常に行なわれたときの所定部分の輝度に対してそのサ
イクルの所定部分の輝度がある山内にあれば正常と判定
し、その巾の外にあれば異常と判定するようになってい
るから、その巾を充分小さくとれば、例え前述のような
外光の影響によって誤作動が生じても、それは殆どの場
合に安全方向への誤作動、すなわち成形機の作動を停止
して金型な保護する側への誤作動である。

当然、理論的には例えば成形品が無いのを正常とすべき
ときに金型面の輝度が外光の突然の変化によって前記山
内に入って来ることも考えられるが、これは確率的に殆
ど無視することができ実用上問題とならない。

さらに本発明の方法［ｉ−いては各検出素子が見ている
可動型の各部分において成形品の輝度と金型表面の輝度
にある程度の差があることさえ確認できれば、目視によ
って型開き工程と突出し工程が正常に行なわれているこ
とを確認しつつ成形サイクルを１度実行するだけで全て
の検出素子を監視実行可能な状態にセットすることがで
きる。

さらに本発明の方法は、そのサイクル［ｉ−ける所定部
分の輝度が正常状態にかけるその所定部分の輝度と差が
ないかどうかを見るのであるから、正常状態［ｉ−いて
突出前と突出後で輝度差の全くないような部分を見てい
る素子の出力も可動型のコアの部分を見ている素子の出
力と全く同じように処理することができる。

したがって上述のような部分を見るための特別の素子を
設ける必要がない。

筐た本発明の望ましい実施例にひいては型開き工程およ
び突出し工程が正常に行なわれたと判定される度に比較
の基準とする前記各記憶値が入れ替えられ、比較の基準
となる値が外光の変化に応じて変えられるようになって
いる。

以下、図面によって本発明の実施例を詳細に説明する。

回路、部品等の詳細な説明は、先願の特願昭５３−４０
８５５号の明細書に詳しく述べられているので、本出願
の明細書ではこれらを省略し、本発明の趣旨のみを詳細
に述べることとする。

第１図は射出成形機の一部とテレビカメラとを示すもの
である。

射出成形機１１１−１ｌ：、その金型が固定型３と可動
型３とに２分されている。

可動型３ぽ、型締時にタイバー４に案内されて前進（図
中右方へ移動）し、固定型２に重なる。

この可動型３と固定型２とによって形成σれたキャビテ
ィ内に、固定型２に取り付けたノズル５から、熱溶融し
たプラスチック材料が充填される。

成形された製品が固化・冷却してから可動型３が後退（
図中左方へ移動）して型開きが行なわれる。

可動型３が後退して突出し部Ｉに当たると、可動型３に
設けた突出しピン８が突出し部７によって前進して製品
を可動型３から突き出す。

この製品突出し後に可動型３が再び前進して型締めが行
なわれる。

前記可動型３が所定位置にあるとき、この可動型３の内
面を撮影するために、テレビカメラ９が設置されてかり
、可動型の状態を監視する。

可動型３が前記所定位置（以下監視位置と呼ぶ）にある
ことを検出するために、位置検出用リミットスイッチ１
０が設けられ、可動型３が監視位置にある時ＯＮして監
視装置に監視指令の信号を送る。

なお、プラスチック射出成形機には、可動型３が型開き
開始後一定位置即ち型開き完了位置普で後退すると型開
き完了信号を発して一端停止し、突き出し部７が油圧駆
動により前進して突き出しピン８を押して製品を突き出
し、７が元の位置筐で後退すると突き出し完了信号を発
して型締めを開始させる油圧エジェクター付き射出成形
機と呼ばれる機構のものがある。

このような油圧エジェクター付き成形機においては、前
記監視位置を型開き完了位置に選べば、監視指令信号ぼ
型開き完了信号及び突き出し完了信号として成形機内部
より取り出すことが可能となり、前記リミットスイッチ
１０を特別に設ける必要はない。

しかしこの場合でもリミットスイッチ１０を設けて全く
同様な監視を行なうことも可能である。

第２図は像の輝度を測定する測定部の斜視図である。

テレビカメラ９で撮像した可動型３の映像信号は、ブラ
ウン管２１を有する受像機１２に送られる。

本実施例に釦いては、可動型３が６個取りの金型であり
、６個のコア部１３〜１８を有している。

この６個のコア部１３〜１８の、ブラウン管２１上の像
２２〜２７の上に、この像２２〜２７の輝度をそれぞれ
測定する輝度センサー３１〜３６が取り付けらへさらに
成形品が引掛る可能性のある突出しピン１９．２０の部
分のブラウン管２１上の像の位置にこの部分の輝度を測
定する輝度センサー３７，３８が取り付けられている３
これらの輝度センサー３１〜３８は、それぞれサンプリ
ングホールド回路、サンプリングゲート、コンパレータ
等からなる信号処理部に接続され、この信号処理部を通
して成形機の制御系をコントロールするようになってい
る。

以下、第３図によってこの信号処理部の説明をする。

輝度センサー３１からの輝度信号ぼ第１サンプリングゲ
ート４１と第トおよび第２サンプリングホールド回路４
０ａ、４０ｂに送られる。

第１サンプリングホールド回路４０ａば、金型の型開き
後に作動し、その時点での輝度信号を記憶する。

また第２サンプリングホールド回路４０ｔｌＪ：、金型
の成形品突出し完了時に作動し、その時点での輝度信号
を記憶する。

これらのサンプリングホールド回路４０ａ、４０ｂばそ
れぞれ第２、第３サンプリングゲー）４２ａ、４２ｂに
接続され、第１、第２釦よび第３のサンプリングゲート
４１゜４２ ａ 、４２ ｂは比較器４３に接続されて
第」と第２ｐよび第１と第３のゲートの出力がそれぞれ
比較されるようになっている。

比較器４３ば２つの入力端子４３ ａ 、４３ ｂを有
し、両端子わら入力される輝度信号の差を、所定の基準
レベルと比較する機能を有する。

この比較器４３の出力はロジックゲート４４に入力され
、成形機の型締を防止する必要のあるときは、ロジック
ゲート４４が成形機制御系４５にストラフ信号を伝達す
るようになっている。

型締めを防止する必要のない正常時には、ロジックゲー
ト４４ばＯＫ信号を成形機制御系４５に伝達する。

前記第２サンプリングゲー）４２ａＵ型開き完了時に開
かれ、第３サンプリングゲート４２ｂＵ突出し完了時に
開かれる。

筐た前記第１サンプリングゲートばこれらの両時点に開
かれ、これらの２回の検出時に上記比較器４３等によっ
て信号処理が行なわれる。

以下、上記のように構成された信号処理部の作用を説明
する。

まず、第１回目の成形時には型開き完了時に成形品が可
動型に全部あるか、すなわち固定型の中に残っていない
かを、作業者が目で確かめる。

そして、正常であることが確かめられた後に輝度センサ
ー３１〜３８の輝度信号Ｖ１を第１サンプリングホール
ド回路４０ａで記憶し、次いで成形品の突出しを行なう
。

この突出し完了時にも、作業者は可動型に成形品が残っ
ていないことを目で確かめる。

突出し完了時の正常が確かめられた後に、輝度センサー
３１〜３８の輝度信号Ｗ１を第２サンプリングホールド
回路４０ｂで記憶し、次いで型締を行ない、第２回目の
射出成形をし、型開きをする。

このとき、型開き完了信号がリミットスイッチ１０によ
って与えられ第１および第２のサンプリングゲート４１
．４２ａが開かれる、第１サンプリングゲート４１ぽ、
今回の型開き完了時の輝度Ｖ２を、第２サンプリングゲ
ート４２ａは第１サンプリングホールド回路４０ａ［記
憶された前回の正常時の突出し完了時の輝度ｖ１を比較
器４３に入力する。

比較器４３ぽ２つの入力端子４３ａ、４３ｂに入力され
たこれらの輝度の差の絶対値ＩＶ２−Ｖ１１を所定の基
準レベルＤ１と比較する。

正常時にはこれらの値ｖ２．ｖｉｕ等しいかほとんど等
しい（実際にはそのときの照明の関係、光線の関係で僅
かに異なる場合がある）ので、ある輝度センサー３１の
輝度信号の差の絶対値１ｖ２−ｖｌｌがこの基準レベル
Ｄ１よす小さければ、その輝度センサー３１の検出部分
Ｖｃは成形品が前回と同様にあることが確認される。

この値が基準レベルＤ１より大きいときは、成形品が可
動型のあるべきところにない、すなわち固定型に残った
ことが検出される。

このときは、ロジックゲート４４わら成形機制御系４５
にストップ信号が伝えられ〜型締めが阻止され、固定型
内力・ら使った成形品を手で取り出す。

正常時にＵＯＫ信号がロジックゲート４４から出され、
成形機制御系４５は正常に作動を続ける。

筐た、このＯＫ倍信号、第１サンプリングホールド回路
４０ａにも伝えら力、これによって第１サンプリングホ
ールド回路４０ａの記憶情報が入れ替えられる。

すなわち、前回の型開き完了時の記憶Ｖ１が消され、新
たに今回の型開き完了時の輝度ｖ２が記憶される。

次に、成形品を突出した後、第トおよび第３のサンプリ
ングゲー）４１，４２ｂが開かれる。

これにより第２サンプリングホールド回路４０ｂに記憶
されている前回の突出し後の輝度Ｗ１と、今回の突出し
後の輝度Ｗ２とが比較器４３の入力端子４３ａ、４３ｂ
に入力される。

比較器４３ば２つの入力信号の値の差の絶対値ＩＷ２−
Ｗｌ １を所定の基準レベルＤ２と比較する。

このときは、正常時には両人力信号の値Ｗ２ 、Ｗｌｆ
ｌ等しいかほとんど等しいので、この絶対値が所定の基
準レベルＤ２より小さいときを正常とし、犬きｔ、４合
を異常、すなわち突出しが確実に行なわれていないもの
と判定する。

正常時にはＯＫ倍信号ロジックゲート４４わら出さ汽成
形機制御系４５は正常に作動を続ける。

また、このＯＫ倍信号第２サンプリングホールド回路４
０ｂにも伝えられ、これによって第２サンプリングホー
ルド回路４０ｂの記憶情報が入れ替えられる。

すなわち叉前回の突出し完了時の記憶Ｗ１が消され、新
たに今回の突出し完了時の輝度Ｗ２が記憶される。

次には、今回の記憶Ｖ２．Ｗ２と、次回の型開き完了時
の輝度ｖ３および突出し完了時の輝度Ｗ３とがそれぞれ
比較され、それぞれその差の絶対値１ｖ３−ｖ２１ 、
１Ｗ３−Ｗ２１が所定の値Ｄ１．Ｄ２より小さいことを
確認することをよって、成形品の残りがないことを確認
する。

上記信号の処理と、正常、異常の関係を表にすると次の
ようになる。

このようにして、光電的に金型の像上の各部の輝度を輝
度センサーによって検知しながら、自動的に成形品の金
型内への残りを検知し成形品の残りがあった場合には型
締めを自動的に防止することができる。

筐た、本発明によれば、型開き後、突出し後の輝度を前
回の型開き後、突出し後の輝度とそれぞれ比較している
ため、成形品が金型の一部に引掛ったような場合にも確
実にこれを検知することができる。

特に金型上に成形品によって影が出来るような場合にも
、同じ段階の金型を比較しているため問題がなく、この
影の変化を考慮する必要がないため汎用性があり、実用
性が高い。

また、金型の形状に影響されることもなく、極めて汎用
性の高いものである。

さらに、本発明は、このように確実な監視をサンプリン
グホールド回路を２個使用するだけで実現するから、極
めてコスト的に有利であり、工業的にも美現性の高いも
のである。

な釦、上記実施例では輝度センサーが結像媒体上に結像
した可視の映像上に配されているが、この映像をセンサ
ーを設ける位置と対応した位置を見ることができるよう
にしたモニター、ファインダー等の手段によって見るこ
とができるようにすれば、必ずしも可視の映像上に直接
センサーを設ける必要ぼなく、上記結像媒体上［ｉ可視
像を見る必要がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の金型監視方法を実施する装置の一例を
示す平面図、第２図は同じくその要部の斜視図、第３図
は本発明の方法に使用する回路のフロック図である。 ２・・・・・・固定型、３・・・・・・可動型、９・・
・・・・テレビカメラ、２１・・・・・・ブラウン管、
３１〜３８・・・・・・輝度センサー、４０ ａ ｙ
４０ ｂ・・・・・・サンプリグホールド回路、４１
．４２ ａ ｙ ４２ ｂ・・・ ・・・サンプリング
ゲート、４３・・・・・・比較器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 固定型と可動型からなる成形型内に形成されるキャ
   ビティ内に溶融樹脂を充填し硬化さぐる工程前記成形型
   を開き、硬化した成形品を前記可動型に持たせて前記固
   定型から外す型開き工程、前記可動型上に保持されてい
   る前記成形品をその可動型から突き出す突出し工程釦よ
   び前記成形型を閉じる型締め工程からなるサイクルを繰
   り返す射出成形を監視する方法において、 前記可動型表面の像を結像媒体上に結像せしめ、型開き
   工程が正常に行なわれ、前記成形品の全てが可動型上に
   保持されて前記固定型から外されたときの型開き完了後
   突出し前の、この像上の少なくとも１ケ所の所定部分の
   輝度を測定記憶し、その記憶値を第１の基準値とし、突
   出し工程が正常に行なわれ、全ての前記成形品が前記可
   動型から除去されたときの突出し後の前記所定部分の輝
   度を測定記憶し、その記憶値を第２の基準値とし、以降
   のサイクルにおける型開き完了後突出前の前記所定部分
   の輝度を前記第１の基準値と比較し、全ての前記所定部
   分における両者の差が所定の値より小さいときにそのサ
   イクルの型開き工程が正常に行なわれたと判定し、突出
   し後の前記所定部分の輝度を前記第２の基準値と比較し
   、全ての前記所定部分における両者の差が所定の値より
   小さいときにそのサイクルの突出し工程が正常に行なわ
   れたと判定するようにしたことを特徴とする方法。 ２ 固定型と可動型からなる成形型内に形成されるキャ
   ビティ内に溶融樹脂を充填し、硬化さぐる工程、前記成
   形型を開き、硬化した成形品を前記可動型に持たせて前
   記固定型かり外す型開き工程、前記可動型上に保持され
   ている前記成形品をその可動型から突き出す突出し工程
   、釦よび前記成形型を閉じる型締め工程からなるサイク
   ルを繰り返す射出成形を監視する方法において、 前記可動型表面の像を結像媒体上に結像せしめ、型開き
   工程が正常に行なわれ、前記成形品の全てが可動型上に
   保持されて前記固定型から外されたときの型開き完了後
   突出し前の、この像上の少なくとも１ケ所の所定部分の
   輝度を測定記憶し、その記憶値を第１の基準値とし、突
   出し工程が正常に行なわれ、全ての前記成形品が前記可
   動型から除去されたときの突出し後の前記所定部分の輝
   度を測定記憶し、その記憶値を第２の基準値とし、以降
   のサイクルにおける型開き完了後突出前の前記所定部分
   の輝度を前記第１の基準値と比較し、全ての前記所定部
   分における両者の差が所定の値より小さいときにそのサ
   イクルの型開き工程が正常に行なわれたと判定し、突出
   し後の前記所定部分の輝度を前記第２の基準値と比較し
   、全ての前記所定部分における両者の差が所定の値より
   小さいときにそのサイクルの突出し工程が正常に行なわ
   れたと判定するようにするとともに、型開き工程が正常
   に行なわれたと判定される度にそのサイクル［ｉ−ける
   型開き完了後突出し前の前記各所定部分の輝度の測定値
   をそれ以降のサイクルにおける前記第１の基準値として
   記憶し直して行き、突出し工程が正常に行なわれたと判
   定される度にそのサイクルにおける突出し後の前記各所
   定部分の輝度の測定値をそれ以降のサイクル［ｉ−ける
   前記第２の基準値として記憶し直して行くことを特徴と
   する方法。