JPS6050573B2 - 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
形品が残つた場合にこれを検出し、成形品が残つたまま
で次の型締めが行なわれるのを防止することがてきるよ
うにした金型監視方法に関するものてある。

プラスチックの射出成形機においては、金型の、・ −
Ｊ： ・゛一・、 ゛ ＬＬ−一π１１ι台、、、にι
二Ｊ、ヱ Ｌ２ゝ型が破損したり、製品が不良になつた
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、成形品の半量が小さいと
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望まれている。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５２−４９７３４号を出願した。

また、その後、この監視装置を利用した一層能率のよい
方式を発明し、特願昭５３−４０８５５号を出願した。
これは、固定型と可動型とからなる金型の、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てある
。すなわち、成形品の色、明度等にノ感知できる外観が
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つた場合にも検出できる
ようフにしたものである。これによれば、例えば成形品
の明度が高い（白つぽい）場合には、型開き後の可動型
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
内に残つ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
に残つ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は、成形品が
固定型あるいは可動型に残つ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には、少なくとも成形
品の数た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
金型内に残つたことを検出することができるが、実用上
は、この装置においても、次のような問題がある。

すなわち、成形品の突出し時に可動型の一部に成形品が
引掛つた場合には、可動型の所定部分からは成形品がな
くなつているため型締０Ｋ信号が出され、型締めが行な
われてしまうということになる。

これは、単純に成形品があつた場所の突出し後の検出出
力が基準レベルにより低いかどうかを見るからである。
また、上記特願昭５３−４０８５５号には、型開き後の
検出出力を記憶し、これを基準レベルとして突出し後の
検出出力をこの基準レベルと比較する方法も開示されて
いるが、この方法によつても、上述のように突出し時に
可動型の一部に成形品が引掛つた場合には所定部分から
成形品がなくなつているから、記憶された基準レベルと
型開き後の検．出出力とは正常状態を示すように異なつ
ており、型締０Ｋの信号が出されてしまう。

そこで、上記先願の監視装置において、成形品のある部
分のみならず、成形品が引掛る可動性のある部分をも検
出するようにすることが考えられ！る。

すなわち、成形品が引掛る可能性のある金型の部分の色
や明度をセンサーによつて検知し、成形品が引掛つた場
合には型開き後と突出し後とでセンサーの出力が異なる
ことを利用して、引掛りを検知するのである。このよう
にすれば、成形品るが金型の成形位置から外れて金型の
他の部分に引掛つた場合に、成形位置の明るさ等を検出
するセンサーの出力が０Ｋ信号を出しても、引掛つた場
所の明るさ等を検出するセンサーの出力が明るさ等の変
化を検知して型締めストップの信号を出すので、前述の
ような問題を解決することができる。しかし７ながら、
上記のように引掛る可能性のある場所の明るさを検出す
るようにセンサーを配しても、このような個所において
正常状態にも型開き後と突出し後とで明るさが異なる場
合には上述のような検出が極めて困難になる。

すなわち、例えば型開き後の成形品が可動型にまだ付い
ているフ段階で、この成形品の影が金型の他の部分（引
掛る可能性のある部分）に映つて、その部分を暗くして
いる場合がある。このような場合は、突出し後には成形
品がなくなるので、正常状態であつても前記部分の明る
さが変わる（明るくなる）こと・になる。これでは、正
常状態に本来明るさの変化がない筈の部分が明るさの変
化を呈することになつて、結果的には正常を異常と判断
してしまうことになつてしまう。そこで、これを防ぐた
めには、あらかじめこの影のなくなることによる明るｌ
さの変化を測定しておき、この変化を考慮して判断する
ことが考えられるが、これでは、金型が変わる度に信号
の処理の仕方を調整し直さなくてはならず、また照明の
明るさの変化をも考慮しなくてはならず、作業が非常に
面倒になり、かつ装置の汎用性がなくなり、実用性が著
しく低下する。本発明は上記のような問題点に鑑み、成
型品が金型の一部に引掛つて落ちない場合にも成型品の
影響による影響を受けることなく確実にこれを検知し、
型締めを防止するようにした金型監視方法を提供するこ
とを目的とするものてある。また、本発明は、上記監視
を極めて簡単な構成により実現する、実用に適した金型
監視方法を提供することを目的とするものである。

本発明の金型監視方法は、金型の可動型の映像を結像媒
体上に結像し、この映像上に複数個のセンサーを配して
、第１回目の成形品の突出し後（このときの突出しの確
認は目で行なう）の輝度を測定記憶し、この記憶した各
センターの輝度を第２回目の突出し前および突出し後の
輝度と比較して可動型に全成形品があることおよび可動
型から全成形品が確実に落とされたことの確認をし、次
いでこの第２回目の突出し後の輝度を記憶し、これを第
３回目の突出し前および突出し後の輝度と比較して同様
の確認を以下順次繰返すようにしたことを特徴とするも
のある。

すなわち、記憶した前回の突出し後の輝度を今回の突出
し前の輝度と比較し、各センサーの記憶値と測定値との
差が所定の値より大きい場合には可動型に全ての成形品
があること、すなわち固定型に成形品が残つていないこ
とが確認される。また、記憶した前回の突出し後の輝度
を今回の突出し後の輝度と比較し、各センサーの記憶値
と測定値との差が所定の値より小さい場合には可動型か
ら全ての成形品が落とされたこと、すなわち可動型に成
形品が残つＪていないことが確認される。この確認後次
の成形行程のための型締めが許される。この方法におい
て、前回の突出し後の輝度と今回の突出し前の輝度とを
比較する場合には、成形品が引掛る可能性はないからセ
ンサーのうちで成形品のあるべき場所の輝度を検知する
センサーのみの出力を比較する。

このような方法によれば、 前回の突出し後（成形品が全て落とされ、正常であつた
ことが前提となつている）と今回の突出，し後とを比較
しているから、正常時には成形品の影があつてもなくて
もそれに何ら影響を受けることなく正常の信号を出すこ
ととなり、成形品が金型の一部に引掛つた場合にのみ確
実にこれを検出することができる。

以下、図面によつ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てある。射出成形機１は、その金
型が固定型２と可動型３とに２分されている。可動型３
は、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
とによつて成さ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７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によつて前進して製品
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が設置されており、可動型の状態を
監視する。

可動型３が前記所定置（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１０
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
き完了位置まて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が元の位置まて後
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、監視指令信号は
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てある。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
おいては、可動型３が６個取）りの金型てあり、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が取り付けられ、さらに成形品が引掛る可５
能性のある突出しピン１９，２０の部分のブラウン管２
１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。これらの輝度セン
サー３１〜３８は、それぞれＯ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つている。

以下、第３図によつてこの信号処理部の説明をする。輝
度センサー３１からの輝度信号は第１サンプリングゲー
ト４１とサンプリングホールド回路４０に送られる。

サンプリングホールド回路４０は、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
のサンプリングホールド回路４０は第２サンプリングゲ
ート４２に接続され、第１および第２のサンプリングゲ
ート４１，４２は比較器４３に接続されて両ゲートの出
力が比較されるようになつている。比較器４３は２つの
入力端子４３ａ，４３ｂを有し、両端子から入力される
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に、ロジック
ゲート４４が成形機制御系４５にストップ信号を伝達す
るようになつている。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は０Ｋ信号を成形機制御系
４５に伝達する。前記第１および第２のサンプリングゲ
ート４１，４２は型開き完了時と突出し完了時に開かれ
、この２回の検出時に上記比較器４３等によつて信号処
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つていない
かを、作業者が目で確かめる。

そして、正常であることが確められた後に成形品の突出
しを行なう。この突出し完了時にも、作業者は可動型に
成型品が残つ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３１〜３
８の輝度信号ＷＯをサンプリングホールド回路４０で記
憶する。次に、型締を行ない射出成形をし、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３つて与えられ、第１および第２のサンプリングゲ
ート４１，４２が開かれる。この場合、輝度センサー３
１〜３８の中、成形品が引掛る可能性のある部分を検出
するために設けられている輝度センサー３７，３８に接
続されて、サンプリングゲー４，卜は開かれない。した
がつて、成形品のあるべき位置に設けられた輝度センサ
ー３１〜３６のサンプリングゲートのみが開かれる。第
１サンプリングゲート４１は、今回の型開き完了時の輝
度Ｖ１を、第２サンプリングゲート４２はサンプリング
ホールド回路４０に記憶された前回の正常時の突出し完
了時の輝度ＷＯを比較器４３に入力する。比較器４３は
２つの入力端子４３ａ，４３ｂに入７力されたこれらの
輝度の差の絶対値１Ｖ１−ＷＯｌを所定の基準レベルＤ
１と比較する。ある輝度センサー３１の輝度信号の差の
絶対値１Ｖ１−ＷＯｌがこの基準レベルＤ１より大きい
とき、その輝度センサー３１の検出部分には成形品があ
るこθとが確認される。この値が０もしくは基準レベル
Ｄ１より小さいときは、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つたことが検出される。
このときは、ロジックゲート４４から成形機制御系４５
にストップ信号が伝えられ、７型締が阻止され、固定型
内から残つた成形品を手て取り出す。次に、成形品を突
出した後、再び第１および第２のサンプリングゲート４
１，４２が開かれる。

これによりサンプリングホールド回路に記憶され）てい
る前回の突出し後の輝度ＷＯと、今回の突出し後の輝度
Ｗ１とが比較器４３の入力端子４３ａ，４３ｂに入力さ
れる。比較器４３は２つの入力信号の値の差の絶対値１
Ｗ１−ＷＯｌ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ＷＯ，Ｗｌは等しいか
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、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、大き
い場合を異常、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。この場合は、輝度センサーは引掛る
可能性のある部分に設けられているもの３７，３８も含
めて全部が使用され、これら全部の輝度センサー３１〜
３８に接続されたサンプリングゲート４１，４２が開か
れる。正常時には０Ｋ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。また、
この０Ｋ信号はサンプリングホールド回路４０にも伝え
られ、これによつてサンプリングホールド回路４０の記
憶情報が入れ変えられる。すなわち、前回の突出し完了
時の記憶ＷＯが消され、新たに今回の突出し完了時の輝
度Ｗ１が記憶される。次には、今回の記憶Ｗ１と、次回
の型開き完了時の輝度Ｖ２および突出し完了時の輝度Ｖ
２とが比較され、それぞれの差の絶対値１■２−Ｗｌｌ
ｌｌＷ２−Ｗｌｌが所定の値Ｄｌ，Ｄ２より大きいか小
さいかによつて成形品の残りがないことャを確認する。

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
度センサーによつて検知しながら、自動的に成形品の金
型内への残りを検知し、成形品の残りがあつた場合には
型締を自動的に防止するこ，とができる。

また、本発明によれは、突出し後の輝度は前回の突出し
後の輝度と比較しているため、成形品が金型の一部に引
掛つ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つて影が出来るような場合にも
、突出し後と突出し後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１個使用するだけで実現するから、極めてコスト的
に有利てあり、工業的にも実現性の高いものである。な
お、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、フアイングー、等の手段によつて見るこ
とがでるようにすれは、必すしも可視の映像上に直接セ
ンサーを設ける必要はなく、上記結像媒体上には可視像
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ブロック図である。 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・・・サンプリングホールド回路、４１，４
２・・サンプリングゲート、４３・・・比較器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 固定型と可動型とからなる射出成形用金型の可動型
   の映像を結像媒体上に結像し、この映像上に複数個の輝
   度センサーを配して成形品の突出し後の輝度を測定記憶
   し、この記憶した輝度を次回の突出し前および突出し後
   の輝度と比較して、可動型に成形品が全てあることおよ
   び全て突出されたことを確認するようにしたことを特徴
   とする金型監視方法。 ２ 前記記憶した輝度と前記次回の突出し前の輝度の差
   の絶対値が所定の値より大きいとき、正常と判断するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の金型監視方
   法。 ３ 前記記憶した輝度と前記次回の突出し後の輝度の差
   の絶対値が所定の値より小さいとき、正常と判断するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の金型監視方
   法。