WO2022210991A1 - 成形品製造システム - Google Patents

Abstract

成形品製造システムは、読み書き可能な記憶媒体に対して、射出成形機により成形された成形品に関する第１情報を書き込む第１書込部と、成形品と、成形品の第１情報が書き込まれた記憶媒体、とを対応付けて搬送する搬送部と、を備える。

Description

成形品製造システム

　本発明は、成形品製造システムに関する。

　射出成形機においては、成形品が成形された段階で製造が完了するものではなく、様々な後工程で処理がなされた後に製品として出荷される。近年、射出成形機で成形された成形品を後工程で管理するために様々な提案がなされている。

特開２０１２－１３５９８６号公報

　特許文献１は、成形された複数の樹脂製ボトルをコンテナに収容した際、コンテナに二次元コードを付与する技術である。二次元コードにはロットに関する情報が格納されている。このような二次元コードでは情報の新たな書き込みが難しいという問題がある。つまり、成形された後の後工程においては成形品に対して様々な処理が行われるため、処理結果を書き込み可能であるほうが好ましい。

　本発明の一態様は、成形品と読み書き可能な記憶媒体を対応付けることで、成形品ごとの適切な管理を行い、成形品の品質管理の精度を向上させる技術を提供する。

　本発明の一態様に係る成形品製造システムは、読み書き可能な記憶媒体に対して、射出成形機により成形された成形品に関する第１情報を書き込む第１書込部と、成形品と、成形品の第１情報が書き込まれた記憶媒体、とを対応付けて搬送する搬送部と、を備える。

　本発明の一態様によれば、成形品ごとの適切な管理を行い、成形品の品質管理の精度を向上させる。

図１は、実施形態に係る成形品製造システムの構成を例示した図である。 図２は、実施形態に係る収納容器の一例を示した図である。 図３は、実施形態に係る射出成形機及び射出成形機の周辺構成を例示した図である。 図４は、実施形態に係る成形工程において、ＲＦＩＤリーダ・ライタによってＲＦＩＤタグに対して読み込まれた情報、及び書き込まれた情報を例示した図である。 図５は、実施形態に係る取出・搬出工程において、ＲＦＩＤリーダ・ライタによってＲＦＩＤタグに対して読み込まれた情報、及び書き込まれた情報を例示した図である。 図６は、実施形態に係る検査工程において、ＲＦＩＤリーダ・ライタによってＲＦＩＤタグに対して読み込まれた情報、及び書き込まれた情報を例示した図である。 図７は、実施形態に係る梱包工程において、ＲＦＩＤリーダ・ライタによってＲＦＩＤタグに対して読み込まれた情報、及び書き込まれた情報を例示した図である。 図８は、実施形態に係る製造システムに係る成形工程で行われる処理手順を示したフローチャートである。 図９は、実施形態に係る製造システムに係る取出・搬出工程で行われる処理手順を示したフローチャートである。 図１０は、実施形態に係る製造システムに係る検査工程で行われる処理手順を示したフローチャートである。 図１１は、実施形態に係る製造システムに係る搬送工程で行われる処理手順を示したフローチャートである。

　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の又は対応する符号を付し、説明を省略することがある。

　図１は、実施形態に係る製造システム１（成形品製造システムの一例）の構成を例示した図である。図１に示される製造システム１は、管理システムサーバ２と、射出成形機３と、取出ロボット４と、材料乾燥機５と、金型温調器６と、画像検査装置９と、を備えている。さらに、本実施形態に係る製造システム１は、複数のＲＦＩＤリーダ・ライタ３１～３４を備えている。

　管理システムサーバ２は、製造システム１の各機器の情報を管理しているサーバである。管理システムサーバ２は、記憶装置１５を備えている。そして、管理システムサーバ２は、記憶装置１５に、製造システム１の各機器（例えば、ＲＦＩＤリーダ・ライタ３４）から受信した情報を管理する。しかしながら、製造システム１に含まれる機器によっては、ネットワークに接続できず、管理システムサーバ２に情報を送信できない場合もある。これに対して、本実施形態に係る製造システム１は、ＲＦＩＤタグ５５を用いることで、ネットワークに接続されていない機器からも情報を収集できる。本実施形態に係る製造システム１は、ネットワークに接続されていない機器においても、その工程で必要な情報を収集でき、その工程で得られた情報の記憶ができる。

　本実施形態に係る製造システム１は、射出成形機３によって成形品１０が成形された後、様々な処理が行われる。本実施形態に係る製造システム１は、処理工程として、成形工程と、取出・搬出工程と、検査工程と、梱包工程と、を含んでいる。なお、本実施形態は、処理工程の一例を示したものであって、他の工程を含んでいてもよい。

　本実施形態に係る製造システム１は、処理工程ごとに、当該処理工程で行われた処理に関する情報を、処理された成形品１０と対応付けられた記憶媒体に書き込む。本実施形態においては、記憶媒体としてＲＦＩＤタグ５５を用いるが、読み書き可能な記憶媒体であればよい。

　ＲＦＩＤ（Radio　Frequency　Identifier）タグ５５は、ＲＦＩＤリーダ・ライタ３１～３４で近距離（周波数帯によって数センチメートル～数メートル）の無線通信によって情報を読み書き可能な記憶媒体とする。

　本実施形態のＲＦＩＤタグ５５は、成形品１０と対応付けて設けられている。本実施形態においては、成形品１０と対応付けるために、収納容器５０を用いている。

　各処理工程の間については、ベルトコンベア７（搬送部の一例）が、成形品１０を格納した収納容器５０を搬送する。図１では省略しているが、各処理工程の間は、ベルトコンベア７によって接続されている。なお、本実施形態は、搬送部の一例として、ベルトコンベア７を用いた例について説明するが、搬送部をベルトコンベア７に限定するものではなく、処理工程の間において、ＲＦＩＤタグと成形品１０とを対応付けて搬送可能な手段であればよい。

　図２は、本実施形態に係る収納容器５０の一例を示した図である。図２に示される収納容器５０は、仕切り５２、５３によって、４か所の収納領域５１Ａ～５１Ｄを有している。本実施形態の収納領域５１Ａ～５１Ｄの数は、射出成形機３の金型装置が有するキャビティの数に対応している。つまり、本実施形態に係る製造システム１は、射出成形機３が成形を行う毎に、キャビティから取り出された成形品１０を全て収納領域に格納して、搬送を行う。

　図２に示されるように、収納容器５０は、収納領域５１Ａ～５１Ｄ毎に、ＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄ（任意のＲＦＩＤタグの場合にはＲＦＩＤタグ５５とも称する）が対応付けて設けられている。本実施形態では、収納領域５１Ａ～５１Ｄ毎に１個の成形品１０が格納される。これにより、ＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄの各々と、成形品１０とを対応付けることができる。本実施形態の収納容器５０では、４個の成形品１０を格納する場合について説明したが、格納数を４個に制限するものではない。収納容器５０は、射出成形機３が１度に成形する成形品１０の数（キャビティの数）だけ収容可能に区切り等が設けられている。

　図１に戻り、ＲＦＩＤリーダ・ライタ３１～３４は、製造システム１が行う処理工程ごとに設けられている。ＲＦＩＤリーダ・ライタ３１～３４は、処理工程ごとに、ＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄの各々に対して情報の読み書きを行う。

　次に処理工程について説明する。成形工程は、射出成形機３が成形品１０を成形する工程とする。本実施形態に係る製造システム１は、成形工程で利用される機器として、射出成形機３と、材料乾燥機５と、金型温調器６と、を備えている。

　図３は、本実施形態に係る射出成形機３及び射出成形機３の周辺構成を例示した図である。図３に示される例では、射出成形機３の周辺構成として、材料乾燥機５と、金型温調器６と、を備えている。さらに、製造システム１は、公衆ネットワーク８を介して射出成形機３と管理システムサーバ２とが接続されている。

　材料乾燥機５は、射出成形機３の供給口に投入される成形材料（例えば、樹脂）を乾燥させるための機器であって、通信Ｉ／Ｆ５０１と、制御回路５０２と、を備えている。

　制御回路５０２は、材料乾燥機５全体を制御する機器である。通信Ｉ／Ｆ５０１は、射出成形機３の制御装置７００と通信するためのインターフェースとする。本実施形態の制御回路５０２は、通信Ｉ／Ｆ５０１を介して、材料乾燥機５に関するデータを、制御装置７００に送信する。材料乾燥機５に関するデータ（以下、乾燥機データとも称する）としては、乾燥用に設定された温度、及び成形材料の乾燥温度の実績データが含まれている。

　金型温調器６は、射出成形機３の金型装置８００の温度を調整するための機器であって、通信Ｉ／Ｆ６０１と、センサ６０２と、制御回路６０３と、を備えている。本実施形態では、金型温調器６が、センサ６０２を備える例について説明するが、本実施形態は、センサ６０２を金型温調器６に設ける例に制限するものではない。例えば、センサ６０２は、金型装置８００に備えられてもよい。

　センサ６０２は、射出成形機３の金型装置８００の温度を取得する。制御回路６０３は、金型温調器６全体を制御する機器である。通信Ｉ／Ｆ６０１は、射出成形機３の制御装置７００と通信するためのインターフェースとする。本実施形態の制御回路６０３は、センサ６０２から取得した温度に基づいて金型装置８００の温度を調整する。さらに、制御回路６０３は、通信Ｉ／Ｆ６０１を介して、金型温調器６に関するデータ（以下、温調器データとも称する）を、制御装置７００に送信する。金型温調器６に関するデータとしては、金型装置８００に対して設定された温度、金型装置８００の温度の実績データ、温調に用いる液体の流量データが含まれている。

　（射出成形機）
　射出成形機３について説明する。なお、本実施形態に係る製造システム１は、設置する射出成形機３の数を１つに制限するものではなく、複数設置してもよい。

　射出成形機３は、型締装置１００と、エジェクタ装置２００と、射出装置３００と、移動装置４００と、制御装置７００と、フレーム９００とを有する。フレーム９００の内部空間に、制御装置７００が配置される。以下、射出成形機３の各構成要素について説明する。

　（型締装置）
　型締装置１００は、金型装置８００の型閉、昇圧、型締、脱圧および型開を行う。金型装置８００は、固定金型８１０と可動金型８２０とを含む。型締装置１００は例えば横型であって、型開閉方向が水平方向である。型締装置１００は、固定プラテン１１０、可動プラテン１２０、トグルサポート１３０、タイバー１４０、トグル機構１５０、型締モータ１６０、運動変換機構１７０、および型厚調整機構１８０を有する。

　固定プラテン１１０は、フレーム９００に対し固定される。固定プラテン１１０における可動プラテン１２０との対向面に固定金型８１０が取付けられる。可動プラテン１２０は、フレーム９００に対し型開閉方向に移動自在に配置される。可動プラテン１２０における固定プラテン１１０との対向面に可動金型８２０が取付けられる。固定プラテン１１０に対し可動プラテン１２０を進退させることにより、金型装置８００の型閉、昇圧、型締、脱圧、および型開が行われる。トグルサポート１３０は、固定プラテン１１０と間隔をおいて配設され、フレーム９００上に型開閉方向に移動自在に載置される。タイバー１４０は、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０とを型開閉方向に間隔をおいて連結する。

　トグル機構１５０は、可動プラテン１２０とトグルサポート１３０との間に配置され、トグルサポート１３０に対し可動プラテン１２０を型開閉方向に移動させる。トグル機構１５０は、クロスヘッド１５１、一対のリンク群などで構成される。トグルサポート１３０に対しクロスヘッド１５１を進退させると、リンク群が屈伸し、トグルサポート１３０に対し可動プラテン１２０が進退する。型締モータ１６０は、トグルサポート１３０に取付けられており、トグル機構１５０を作動させる。運動変換機構１７０は、型締モータ１６０の回転運動をクロスヘッド１５１の直線運動に変換して、トグル機構１５０を作動させる。

　型締装置１００は、制御装置７００による制御下で、型閉工程、昇圧工程、型締工程、脱圧工程、および型開工程などを行う。

　型閉工程では、型締モータ１６０を駆動してクロスヘッド１５１を設定移動速度で型閉完了位置まで前進させることにより、可動プラテン１２０を前進させ、可動金型８２０を固定金型８１０にタッチさせる。

　昇圧工程では、型締モータ１６０をさらに駆動してクロスヘッド１５１を型閉完了位置から型締位置までさらに前進させることで型締力を生じさせる。

　型締工程では、型締モータ１６０を駆動して、クロスヘッド１５１の位置を型締位置に維持する。型締工程では、昇圧工程で発生させた型締力が維持される。型締工程では、可動金型８２０と固定金型８１０との間にキャビティ空間８０１が形成され、射出装置３００がキャビティ空間８０１に液状の成形材料を充填する。充填された成形材料が固化されることで、成形品１０が得られる。

　脱圧工程では、型締モータ１６０を駆動してクロスヘッド１５１を型締位置から型開開始位置まで後退させることにより、可動プラテン１２０を後退させ、型締力を減少させる。型開開始位置と、型閉完了位置とは、同じ位置であってよい。

　型開工程では、型締モータ１６０を駆動してクロスヘッド１５１を設定移動速度で型開開始位置から型開完了位置まで後退させることにより、可動プラテン１２０を後退させ、可動金型８２０を固定金型８１０から離間させる。その後、エジェクタ装置２００が可動金型８２０から成形品１０を突き出す。

　金型装置８００の交換や金型装置８００の温度変化などにより金型装置８００の厚さが変化した場合、型締時に所定の型締力が得られるように、型厚調整が行われる。型厚調整機構１８０は、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０との間隔を調整することで、型厚調整を行う。なお、型厚調整のタイミングは、例えば成形サイクル終了から次の成形サイクル開始までの間に行われる。

　（エジェクタ装置）
　エジェクタ装置２００は、可動プラテン１２０に取り付けられ、可動プラテン１２０と共に進退する。エジェクタ装置２００は、制御装置７００による制御下で、突き出し工程を行う。突き出し工程では、駆動機構２２０によりエジェクタロッド２１０を設定移動速度で待機位置から突き出し位置まで前進させることにより、可動部材８３０を前進させ、成形品１０を突き出す。その後、駆動機構２２０によりエジェクタロッド２１０を設定移動速度で後退させ、可動部材８３０を元の待機位置まで後退させる。

　（射出装置）
　射出装置３００は、金型装置８００に対し進退自在に配置される。射出装置３００は、金型装置８００にタッチし、金型装置８００内のキャビティ空間８０１に成形材料を充填する。射出装置３００は、制御装置７００による制御下で、計量工程、充填工程および保圧工程などを行う。充填工程と保圧工程とをまとめて射出工程とも呼ぶ。計量工程では、所定量の液状の成形材料を蓄積する。充填工程では、計量工程で蓄積された液状の成形材料を金型装置８００内のキャビティ空間８０１に充填させる。保圧工程では、成形材料の保持圧力を設定圧に保つ。

　（移動装置）
　移動装置４００は、金型装置８００に対し射出装置３００を進退させる。

　（制御装置）
　制御装置７００は、例えばコンピュータで構成され、図１に示すようにＣＰＵ（Central　Processing　Unit）７０１と、メモリなどの記憶媒体７０２と、入力インターフェース７０３と、出力インターフェース７０４と、第１通信インターフェース７０５と、第２通信インターフェース７０６と、第３通信インターフェース７０７と、を有する。制御装置７００は、記憶媒体７０２に記憶されたプログラムをＣＰＵ７０１に実行させることにより、各種の制御を行う。また、制御装置７００は、入力インターフェース７０３で外部からの信号を受信し、出力インターフェース７０４で外部に信号を送信する。

　制御装置７００は、計量工程、型閉工程、昇圧工程、型締工程、充填工程、保圧工程、冷却工程、脱圧工程、型開工程、および突き出し工程などを繰り返し行うことにより、成形品１０を繰り返し製造する。成形品１０を得るための一連の動作、例えば計量工程の開始から次の計量工程の開始までの動作を「ショット」または「成形サイクル」とも呼ぶ。また、１回のショットに要する時間を「成形サイクル時間」または「サイクル時間」とも呼ぶ。

　一回の成形サイクルは、例えば、計量工程、型閉工程、昇圧工程、型締工程、充填工程、保圧工程、冷却工程、脱圧工程、型開工程、および突き出し工程をこの順で有する。ここでの順番は、各工程の開始の順番である。充填工程、保圧工程、および冷却工程は、型締工程の間に行われる。型締工程の開始は充填工程の開始と一致してもよい。脱圧工程の終了は型開工程の開始と一致する。

　なお、成形サイクル時間の短縮を目的として、同時に複数の工程を行ってもよい。

　なお、一回の成形サイクルは、計量工程、型閉工程、昇圧工程、型締工程、充填工程、保圧工程、冷却工程、脱圧工程、型開工程、および突き出し工程以外の工程を有してもよい。

　制御装置７００は、操作装置７５０や表示装置７６０と接続されている。操作装置７５０は、ユーザによる入力操作を受け付け、入力操作に応じた信号を制御装置７００に出力する。表示装置７６０は、制御装置７００による制御下で、操作装置７５０における入力操作に応じた表示画面を表示する。

　表示画面は、射出成形機３の設定などに用いられる。表示画面は、複数用意され、切換えて表示されたり、重ねて表示されたりする。ユーザは、表示装置７６０で表示される表示画面を見ながら、操作装置７５０を操作することにより射出成形機３の設定（設定値の入力を含む）などを行う。

　操作装置７５０および表示装置７６０は、例えばタッチパネル７７０で構成され、一体化されてよい。なお、本実施形態の操作装置７５０および表示装置７６０は、一体化されているが、独立に設けられてもよい。また、操作装置７５０は、複数設けられてもよい。

　第３通信インターフェース７０７は、公衆ネットワーク８を介して接続されている管理システムサーバ２と通信を行うためのインターフェースとする。

　第１通信インターフェース７０５は、通信回線を介して、材料乾燥機５と、金型温調器６との間で通信を行うためのインターフェースとする。

　第１通信インターフェース７０５が乾燥機データを受信した場合、制御装置７００のＣＰＵ７０１は、受信した乾燥機データを、記憶媒体７０２に格納する。乾燥機データは、ＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄに書き込む際に用いられる。

　第１通信インターフェース７０５が温調器データを受信した場合、制御装置７００のＣＰＵ７０１は、受信した温調器データを、記憶媒体７０２に格納する。温調器データは、ＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄに書き込む際に用いられる。

　第２通信インターフェース７０６は、通信回線を介して、ＲＦＩＤリーダ・ライタ３１との間で通信を行うためのインターフェースとする。

　そして、成形品１０が成形された場合に、ＣＰＵ７０１は、記憶媒体７０２に格納した情報を読み出して、第２通信インターフェース７０６を介して、ＲＦＩＤリーダ・ライタ３１（第１書込部の一例）に書き込みの指示を行う。次に、成形工程で行われる書き込みについて説明する。

　図４は、本実施形態に係る成形工程において、ＲＦＩＤリーダ・ライタ３１によってＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄに対して読み込まれた情報、及び書き込まれた情報を例示した図である。図４に示されるように成形工程において、ＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄに書き込まれるデータとしては、今回の成形品１０を特定するための情報と、今回の成形の状況を表す情報等とする。具体的には、"成形条件"と、"実績データ"と、"ロット番号、日時、製品名、金型名、作業者名等"と、"温調器データ"と、"乾燥機データ"と、を含んでいる。図４に示されるように、成形工程においては、ＲＦＩＤリーダ・ライタ３１によって読み込まれるデータはない。

　"成形条件"は、今回の成形のために作業者により設定された条件を示している。例えば、金型装置８００に設定した設定温度、冷却時間などが含まれている。

　"実績データ"は、今回の成形において（図示しない）センサ等で取得された情報であって、例えば、射出成形機３のシリンダの充填ピーク圧、金型装置８００の型内圧、射出成形機３のシリンダ温度、射出成形機３のシリンダが射出した回数を示したショット数を含んでいる。

　"ロット番号、日時、製品名、金型名、作業者名等"は、今回の成形を特定するための情報であって、射出成形機３に対して入力等された情報である。

　"温調器データ"は、金型温調器６から送信された情報であって、例えば、金型装置８００に対して設定された温度、金型装置８００の温度の実績データ、温調に用いる水の流量データを含んでいる。

　"乾燥機データ"は、材料乾燥機５から送信された情報であって、乾燥用に設定された温度、及び成形材料の乾燥温度の実績データを含んでいる。

　成形工程においては、上述したように、成形品１０が成形された場合に、制御装置７００のＣＰＵ７０１が、上述した情報を、ＲＦＩＤリーダ・ライタ３１を介して、ＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄの各々に書き込む。

　本実施形態では、成形工程で生成された全ての情報を、ＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄで管理する例について説明する。しかしながら、本実施形態は、成形工程で生成された全ての情報を、ＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄで管理する手法に制限するものではない。例えば、ＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄには、ショット数、成形日時等など成形品１０を識別するために必要な情報のみ書込み、ＲＦＩＤリーダ・ライタ３１を、識別するために必要な情報と共に、情報量の多いその他の情報（例えば、成形条件・各種実績値などの情報）を、管理システムサーバ２に送信してもよい。これにより管理システムサーバ２は、識別するために必要な情報と、その他の射出成形機３の情報（成形条件・各種実績値などの情報）とを対応付けて記憶装置１５で管理できる。

　図１に戻り、取出・搬出工程は、成形工程の次の工程であって、射出成形機３から成形された成形品１０を取り出しと、成形品１０の搬出と、を行う工程とする。当該工程は取出ロボット４が行う。

　取出ロボット４（配置部の一例）は、射出成形機３において成形された成形品１０を取り出して、取り出した成形品１０を収納容器５０に格納するための機器である。そして、取出ロボット４は、成形品１０の取出、及び格納を行うアームに、ＲＦＩＤリーダ・ライタ３２を備えている。

　本実施形態に係る取出ロボット４は、射出成形機３の金型装置８００のキャビティごとに取り出された成形品１０の各々を、収納容器５０の収納領域５１Ａ～５１Ｄの各々に格納する。

　ＲＦＩＤリーダ・ライタ３２（第２書込部の一例）は、ＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄの各々にデータの読み込み、書き込みを行う。本実施形態の取出ロボット４のアームが、収納容器５０の収納領域５１Ａ～５１Ｄの各々に成形品１０を収納する。当該アームが成形品１０を収納する際に、当該アームに設けられたＲＦＩＤリーダ・ライタ３２が、格納先の収納領域５１Ａ～５１Ｄに対応する、ＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄに対して、収納する成形品１０に関する情報の読み取り、及び書き込みを行う。

　本実施形態の取出ロボット４は、成形品１０を収納容器５０に収納する際に、ＲＦＩＤリーダ・ライタ３２から、ＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄの各々に成形品１０に関する情報の読み込み及び書き込みを行う。

　図５は、本実施形態に係る取出・搬出工程において、ＲＦＩＤリーダ・ライタ３２によってＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄに対して読み込まれた情報、及び書き込まれた情報を例示した図である。図５に示されるように取出・搬出工程において、ＲＦＩＤリーダ・ライタ３３は、ＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄから、例えば"ショット数"、"ロット番号"、及び"成形日時"を読み込む。

　本実施形態に係る取出ロボット４は、読み込んだ情報"ショット数"、"ロット番号"、及び"成形日時"と、金型装置８００のキャビティを示す番号と、に基づいて、成形品１０を識別する"識別情報"を生成する。"識別情報"は、今回の成形に関する情報とキャビティを示す情報とを組み合わせたことで、１個の成形品１０をユニークに特定できる情報である。

　取出・搬出工程において、ＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄに書き込まれるデータとしては、格納する成形品１０を示す情報を含んでいる。具体的には、成形品１０を示す情報として、"金型キャビティ番号"と、"製品温度"と、"製品荷重"と、"識別情報"と、を含んでいる。

　"金型キャビティ番号"は、成形品１０が取り出された金型装置８００のキャビティを示す番号とする。

　"製品温度"は、取り出した成形品１０の温度を示している。"製品荷重"は取り出した形成品の荷重を示している。"製品温度"及び"製品荷重"は、取出ロボット４が取り出したときに、取出ロボット４に設けられている図示しないセンサによって検出した数値である。

　"識別情報"は、"ショット数"、"ロット番号"、"成形日時"、及び"金型キャビティ番号"によって生成された成形品１０ごとにユニークな番号である。

　取出・搬出工程において、上述したように、取出ロボット４が、成形品１０を収納容器５０に収納する際に、ＲＦＩＤリーダ・ライタ３２は、ＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄから、"ショット数"、"ロット番号"、及び"成形日時"を読み込み、ＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄに対して"金型キャビティ番号"と、"製品温度"と、"製品荷重"と、"識別情報"とを書き込む。

　図１に戻り、検査工程は、取出・搬出工程の次の工程であって、成形品１０に対して検査を行う工程とする。当該工程は画像検査装置９が行う。本実施形態に係る画像検査装置９は、公衆ネットワーク８に接続されていない。このため、本実施形態は、検査結果を後工程に受け渡すために、ＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄに検査結果を書き込む。

　つまり、成形品１０の成形の後工程において、工場内の状況等によっては、工場内全ての機器が公衆ネットワーク８に接続されていない場合がある。このように本実施形態は、ＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄを用いることで、公衆ネットワーク８に接続せずとも、情報を受け渡すことができる。

　画像検査装置９は、収納容器５０の収納領域５１Ａ～５１Ｄごとに収納されている成形品１０の各々を（図示しない）撮像部によって撮像した画像データに基づいて、成形品１０の検査を行う。検査としては、例えば、成形品１０の外観検査であって、外観に不良があるか否かを判定する。

　画像検査装置９は、ＲＦＩＤリーダ・ライタ３３と接続されている。ＲＦＩＤリーダ・ライタ３３は、画像検査装置９が外観検査を行う際に、ＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄから情報を読み込む。

　図６は、本実施形態に係る検査工程において、ＲＦＩＤリーダ・ライタ３３によってＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄに対して読み込まれた情報、及び書き込まれた情報を例示した図である。図６に示されるように検査工程において、ＲＦＩＤリーダ・ライタ３３（第１読出部の一例）は、ＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄから、例えば、"成形条件"、"実績データ"、"ロット番号、日時、製品名、金型名、作業者名等"、"温調器データ"、"乾燥機データ"、"製品温度"、"製品荷重"を読み出す。

　本実施形態に係る画像検査装置９（処理部の一例）は、読み出した情報に基づいて、不良品か否かの基準を示した判定基準を生成する。そして、画像検査装置９は、生成した判定基準に基づいて成形品１０が不良か否かを判定する。本実施形態は、このように成形品１０の成形された際の環境を考慮して、成形品１０の外観検査を行う。これにより精度の高い外観検査を実現できる。本実施形態は、読み出した情報に基づいた判定基準を生成する例であるが、判定基準を生成するためにＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄからデータを読み込む手法に制限するものではなく、例えば判定基準が固定であってもよい。

　画像検査装置９は、検査が終了した後、ＲＦＩＤリーダ・ライタ３３（第２書込部の一例）を用いて、ＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄの各々に対して、検査結果を書き込む。本実施形態においては、成形品１０ごとに行われた検査結果が、当該成形品１０に対応するＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄに書き込まれる。

　検査工程において、ＲＦＩＤリーダ・ライタ３３は、ＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄに、"検査結果"と、"検査作業者名"と、を書き込む。

　"検査結果"は、画像検査装置９による検査結果を示す情報である。画像検査装置９が検査を要と判定した場合は、その判定結果も含まれる。"検査作業者名"は、画像検査装置９を利用して作業を行った作業者の名称を表す。

　これにより、検査工程における検査結果が、ＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄに書き込まれる。これにより、本実施形態は、画像検査装置９がネットワークに接続されていなくとも、検査結果を後工程に受け渡すことができる。

　図１に戻り、梱包工程は、検査工程の次の工程であって、成形品１０を出荷するために梱包を行う工程とする。当該工程は、梱包装置が行ってもよいし、作業者が行ってもよい。作業者が行う場合には、作業者が成形品１０を梱包する際に、ＲＦＩＤリーダ・ライタ３４を用いて、梱包する成形品１０を示すＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄから、今までの工程で書き込まれた情報を読み出す。

　図７は、本実施形態に係る梱包工程において、ＲＦＩＤリーダ・ライタ３４によってＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄに対して読み込まれた情報、及び書き込まれた情報を例示した図である。図７に示されるように梱包工程において、ＲＦＩＤリーダ・ライタ３４（第２読出部の一例）は、ＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄから、例えば、"成形条件"、"実績データ"、"ロット番号、日時、製品名、金型名、作業者名等"、"温調器データ"、"乾燥機データ"、"製品温度"、"製品荷重"、"検査結果"、"検査作業者名"、"識別情報"を読み出す。図７に示される例では、梱包工程においては、ＲＦＩＤリーダ・ライタ３４によって書き込まれるデータはないが、必要に応じてデータを書き込んでもよい。書き込むデータとしては、例えば、二次検査の結果などが考えられる。このような場合、梱包工程でデータを書き込んだ後、全てのデータを読み出す手順で処理を進めてもよい。

　作業者は、"検査結果"に書き込まれた情報を確認し、二次検査が必要と判定された成形品１０がある場合には、当該成形品１０に対して必要な二次検査を行う。

　ＲＦＩＤリーダ・ライタ３４（送信部の一例）は、（図示しない）通信Ｉ／Ｆを備えている。そして、ＲＦＩＤリーダ・ライタ３４は、公衆ネットワーク８を介して、管理システムサーバ２に、読み込んだ全ての情報を送信する。管理システムサーバ２は、受信した情報を、記憶装置１５に書き込む。

　本実施形態においては、作業者が、成形品１０ごとに梱包袋に梱包する。また、梱包された成形品１０と、管理システムサーバ２が管理している情報と、を対応付けるために、成形品１０を梱包した梱包袋７０に、ＲＦＩＤリーダ・ライタ３４が読み取った（成形品１０をユニークに示した）識別情報を表した二次元コードを貼り付けてもよい。これにより、出荷した後であっても成形品１０が成形されてから出荷後まで全ての状況をトレースできる。

　次に、本実施形態に係る製造システム１に係る成形工程で行われる処理手順について説明する。図８は、本実施形態に係る製造システム１に係る成形工程で行われる処理手順を示したフローチャートである。なお、記憶媒体７０２には、成形条件、ロット番号、日時、製品名、金型名、作業者名等の情報は予め格納されている。

　まず、射出成形機３が、成形を開始する（Ｓ８０１）。次に、射出成形機３の制御装置７００のＣＰＵ７０１が、第１通信インターフェース７０５を介して、周辺機器（例えば、材料乾燥機５、及び金型温調器６）から、周辺機器に関するデータ（乾燥機データ、温調器データ）を取得する（Ｓ８０２）。

　さらに、ＣＰＵ７０１が、取得した情報を、記憶媒体７０２に書き込む（Ｓ８０３）。

　そして、射出成形機３の成形が終了する（Ｓ８０４）。ＣＰＵ７０１が、（図示しない）センサ等から実績データを取得する（Ｓ８０５）。なお、Ｓ８０５で示された、センサ等からの実績データの取得は、射出成形機３の成形完了前に行われ、以下に示すＳ８０６の手順に従って記憶媒体７０２に書き込まれるようにしてもよい。

　ＣＰＵ７０１が、記憶媒体から情報を読み込んで、記憶媒体７０２から読み込んだ情報と実績データとを、ＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄの全てに書き込むよう、ＲＦＩＤリーダ・ライタ３１に指示する（Ｓ８０６）。当該指示に応じて、ＲＦＩＤリーダ・ライタ３１は、ＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄに、記憶媒体７０２から読み込んだ情報と実績データとを書き込む。

　また、ＣＰＵ７０１は、記憶媒体７０２から読み込んだ情報と実績データとを、管理システムサーバ２に送信する（Ｓ８０７）。これにより、成形工程が終了する。

　本実施形態の成形工程においては、上述した処理手順を行うことで、成形工程に関する情報が、ＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄに書き込まれる。さらに、管理システムサーバ２にも情報が送信されるため、成形工程に関する状況の管理が可能となる。

　次に、本実施形態に係る製造システム１に係る取出・搬出工程で行われる処理手順について説明する。図９は、本実施形態に係る製造システム１に係る取出・搬出工程で行われる処理手順を示したフローチャートである。

　まず、取出ロボット４は、射出成形機３の金型装置８００から成形品１０を取り出す（Ｓ９０１）。本実施形態では、取出ロボット４のアームが、キャビティごとに成形された成形品１０を同時に複数取り出してもよいし、アームが、キャビティごとに成形された成形品１０を１個ずつ取り出してもよい。

　取出ロボット４は、（図示しない）センサから取り出した成形品１０に関する情報（製品温度、製品重量）を取得する（Ｓ９０２）。

　取出ロボット４は、取り出した成形品１０の各々を、キャビティの数と一致するように区分けされた収納領域の各々に格納する（Ｓ９０３）。

　取出ロボット４は、収納する際に、当該収納領域に対応付けられたＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄから、ＲＦＩＤリーダ・ライタ３２が、成形品１０に関する情報を読み出す（Ｓ９０４）。

　取出ロボット４は、読み出した情報に基づいて識別情報を生成する（Ｓ９０５）。

　取出ロボット４は、生成した識別情報と共に、成形品１０を取り出した金型キャビティ番号、及び成形品１０に関する情報（製品温度、製品重量）を、ＲＦＩＤリーダ・ライタ３２から、ＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄに書き込む（Ｓ９０６）。

　ベルトコンベア７は、収納容器５０に成形品１０の格納が完了した時に、取出ロボット４からの指示に従って、収納容器５０の搬送を開始する（Ｓ９０７）。これにより、取出・搬出工程が終了する。

　次に、本実施形態に係る製造システム１に係る検査工程で行われる処理手順について説明する。図１０は、本実施形態に係る製造システム１に係る検査工程で行われる処理手順を示したフローチャートである。本実施形態では、取出・搬送工程から検査工程まで、ベルトコンベア７によって収納容器５０単位で搬送される。

　まず、画像検査装置９は、ＲＦＩＤリーダ・ライタ３３を用いて、ＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄから、成形条件や実績値など検査の判定基準に用いる情報を読み込む（Ｓ１００１）。

　画像検査装置９は、読み込んだ情報に基づいて成形品１０ごとに対応する判定基準に従って、成形品１０ごとに検査を行う（Ｓ１００２）。

　画像検査装置９は、成形品１０ごとに行った検査結果等を、ＲＦＩＤリーダ・ライタ３３を用いて、当該成形品１０に対応するＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄに書き込む（Ｓ１００３）。

　ベルトコンベア７は、収納容器５０に格納されている成形品１０の各々の検査完了した時に、画像検査装置９からの指示又は検査作業者からの操作に従って、収納容器５０を搬送する（Ｓ１００４）。これにより、検査工程が終了する。

　次に、本実施形態に係る製造システム１に係る搬送工程で行われる処理手順について説明する。図１１は、本実施形態に係る製造システム１に係る搬送工程で行われる処理手順を示したフローチャートである。本実施形態では、検査工程から搬送工程まで、ベルトコンベア７によって収納容器５０単位で搬送される。

　まず、ＲＦＩＤリーダ・ライタ３４が、作業者からの操作に基づいて、当該成形品１０に対応するＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄから、全ての情報を読み込む（Ｓ１１０１）。

　作業者は、ＲＦＩＤリーダ・ライタ３４が読み込んだ情報として表示した"検査結果"に基づいて二次検査が必要か否かを判定する（Ｓ１１０２）。

　二次検査が必要と判定した場合（Ｓ１１０２：Ｙｅｓ）、二次検査を行うよう処理を行い（Ｓ１１０３）、処理を終了する。なお、二次検査の結果、成形品が良品と判定された場合には、Ｓ１１０４の梱包処理に進むようにしてもよい。また、二次検査の結果を、ＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄに書き込んでもよい。ＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄに、二次検査の結果等の書き込みが行われた場合には、ＲＦＩＤリーダ・ライタ３４が、再び全ての情報を読み込むようにしてもよい。

　一方、二次検査が必要ないと判定した場合（Ｓ１１０２：Ｙｅｓ）、梱包処理を行う（Ｓ１１０４）。その後、ＲＦＩＤリーダ・ライタ３４と接続された印刷装置から、識別情報が表された二次元コードを印刷する（Ｓ１１０５）。作業者は、印刷された二次元コードを、梱包袋７０に貼り付ける。

　そして、ＲＦＩＤリーダ・ライタ３４は、ＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄから読み込んだ全ての情報を、管理システムサーバ２に送信する（Ｓ１１０６）。

　上述した処理手順によって、成形後の全ての情報を管理システムサーバ２で管理することを可能にすると共に、梱包袋７０に二次元コードを貼り付けているので、出荷後においても成形品１０について成形してから出荷までの全ての状況を把握できる。

　また、搬送工程まで完了した後、収納容器５０は、再び成形工程から使用される。本実施形態のように収納容器５０、及び収納容器５０に貼り付けられたＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄは、対応付けられていた成形品１０を出荷した後、別の成形品１０の対応付けに利用される。このように本実施形態では、収納容器５０、及び収納容器５０に貼り付けられたＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄが、再利用可能なため、コストを削減できる。

　なお、本実施形態では、取出・搬出工程において、識別情報を生成する例について説明したが、成形品１０を識別する識別情報の生成は、取出・搬出工程に限るものではなく、管理システムサーバ２に全ての情報を送信するまでに生成すればよい。例えば、梱包工程において、ＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄから全ての情報を読み出した段階で識別情報を生成してもよい。

　上述した実施形態においては、処理部の一例として、外観検査を行う画像検査装置９について説明した。しかしながら、本実施形態は、処理部を、画像検査装置９に制限するものではなく、読み出した成形品１０を示す情報に基づいて処理を行う手段であればよい。

　上述した実施形態においては、成形品１０ごとにＲＦＩＤタグを対応付けた例について説明した。しかしながら、上述した実施形態は、成形品１０ごとにＲＦＩＤタグを対応付ける例に制限するものではない。例えば、射出成形機３が１回あたり複数の成形品１０を成形する場合に、当該複数の成形品１０に対して１つのＲＦＩＤタグを対応付けて管理してもよい。

　上述した実施形態では、ＲＦＩＤタグ５５Ａ～５５Ｄの各々と、成形品１０とを対応付けるために収納容器５０を用いた例について説明した。本実施形態は、成形品１０を収納する収納容器の形状を制限するものではなく、例えば、袋形状等であってもよい。この場合、ＲＦＩＤタグを張り付けた袋等に成形品１０を収納して、ＲＦＩＤタグと成形品１０と対応付けて管理してもよい。さらには、収納容器を用いる手法に制限するものではなく、成形品１０に直接ＲＦＩＤタグを貼り付けてもよい。

　上述した実施形態では、成形品１０と対応付ける記憶媒体としてＲＦＩＤタグを用いた例について説明した。ＲＦＩＤタグを用いることで、近接無線通信にて情報の読み込み、及び書き込みが可能である。したがって、上述したような複数の処理工程が存在し、処理工程ごとに異なる環境であり、処理工程ごとに読み書きが必要な場合であっても、情報読み書きが容易なため、処理工程ごとの負担を軽減できる。

　また、上述した実施形態においては、成形された後の後工程において、成形品１０ごとにＲＦＩＤタグを対応付けて管理している。各処理工程ごとに成形品１０に関する情報の読み書きを行うことで、成形品１０ごとの適切な管理を実現できる。さらには、成形品１０の品質管理の精度を向上させることができる。

　また、上述した実施形態においては、成形品１０ごとに、金型キャビティ番号（キャビティを識別する情報）を対応付けて管理している。これにより、検査において不良の成形品１０が発見された場合に、当該不良が生じたキャビティを識別できる。これにより分析段階で特定のキャビティで不良が生じやすいとうの分析が可能となる。これによって、不良が生じやすい成形品１０を特定できるため品質管理を向上させることができる。

　以上、本発明に成形品製造システムの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態などに限定されない。請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、及び組み合わせが可能である。それらについても当然に本発明の技術的範囲に属する。

　本願は、２０２１年３月３１日に出願した日本国特許出願２０２１－０６２３６４号に基づく優先権を主張するものであり、この日本国特許出願の全内容を本願に参照により援用する。

１・・・製造システム　２・・・管理システムサーバ　３・・・射出成形機　４・・・取出ロボット　５・・・材料乾燥機　６・・・金型温調器　７・・・ベルトコンベア　８・・・公衆ネットワーク　９・・・画像検査装置　１０・・・成形品　３１～３４・・・ＲＦＩＤリーダ・ライタ　５０・・・収納容器　５５Ａ～５５Ｄ・・・ＲＦＩＤタグ

Claims (5)

1. 　読み書き可能な記憶媒体に対して、射出成形機により成形された成形品に関する第１情報を書き込む第１書込部と、
   　前記成形品と、前記成形品の第１情報が書き込まれた前記記憶媒体、とを対応付けて搬送する搬送部と、
   　を備える成形品製造システム。
2. 　前記搬送部によって搬送された後、前記成形品に対して処理を行う場合に、前記搬送部によって前記成形品と対応付けて搬送された前記記憶媒体に対して、前記処理に関する第２情報を書き込む第２書込部を、
   　さらに備える請求項１に記載の成形品製造システム。
3. 　前記射出成形機が有するキャビティの数に応じた区切りを有する収納容器に対して、前記キャビティごとに成形された前記成形品の各々を、当該区切られた領域ごとに配置する配置部を、さらに備え、
   　前記第１書込部は、前記収納容器の前記区切られた領域ごとに設けられた前記記憶媒体の各々に対して、前記第１情報を書き込み、
   　前記搬送部は、前記収納容器を搬送する、
   　請求項１に記載の成形品製造システム。
4. 　前記搬送部により、前記成形品と共に搬送された前記記憶媒体から、前記第１情報を読み出す第１読出部と、
   　前記第１読出部で読み出された前記第１情報を用いて、前記成形品に対して所定の処理を行う処理部と、
   　をさらに備える請求項１に記載の成形品製造システム。
5. 　前記搬送部により、前記成形品と共に搬送された前記記憶媒体から、前記第１情報を読み出す第２読出部と、
   　前記第２読出部で読み出された前記第１情報を、前記成形品の情報を管理しているサーバに対してネットワークを介して送信する送信部と、
   　をさらに備える請求項１に記載の成形品製造システム。

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