JP2009012214A - 金型監視装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 この金型監視装置は、可動金型と固定金型とが型締めされて形成されるキャビティ内に成形品形成材料を充填して成形品を成形する射出成形機の、可動金型の型面の状態を監視する監視カメラと、予め記録保存された可動金型の型面の基準画像データと、成形処理が行われる過程において取得される可動金型の型面の監視画像データとを比較することにより異常の発生の有無を監視する監視装置本体とを備えてなり、最新の成形処理および直前の成形処理の少なくとも2回分の成形処理に係る監視画像データが保存された状態が得られるよう、成形処理が行われる度毎に、時系列的に古い監視画像データが順次に最新の監視画像データに更新されながら記録される。
【選択図】 図2
Description
この金型監視装置における監視装置本体50は、一次基準画像データおよび二次基準画像データが書き換え可能に記録、保存される基準画像メモリ51Aおよび51Bと、監視カメラ60によって取得される一次監視画像データおよび二次監視画像データが記録される監視画像メモリ52Aおよび52Bと、一次基準画像データと一次監視画像データとを比較して両画像データの一致度を判定すると共に二次基準画像データと二次監視画像データとを比較して両画像データの一致度を判定する機能を有する制御部55とを備えている。同図において、56は、例えば射出成形機から送信される型開き信号や突き出し完了信号等に基づいて制御部55に動作指令信号を出力するI/Oブロック、57は監視カメラ60から例えばアナログ信号として出力される画像データをデジタル信号(A/D値)に変換して制御部55に入力するA/D変換ブロックである。
この金型監視装置においては、監視画像データが成形処理を行う度毎に取得され、監視画像メモリに記録されている直前の成形処理に係るものが最新の成形処理に係る監視画像データに更新されて記録される。
一方、基準画像データと監視画像データとの比較判定の結果、両画像が一致しないことが確認された場合には、成形品の一部または全部が固定金型に残存しているもの、あるいは成形品が不良品であるものと判断されて、あるいは、突き出しが良好に行われずに成形品が可動金型に残存したものと判断されて、射出成形機が停止される。
しかしながら、このよう対処の仕方では、異常の発生要因を究明することが困難であり、本質的な改善がなされないまま、成形作業が継続して行われることとなるため、異常が発生する度毎に成形作業が頻繁に停止されることがあり、射出成形機のスループットが低くなる、という問題があった。
前記可動金型の型面に成形品が保持された状態の一次基準画像データおよび可動金型の型面から成形品が離型された状態の二次基準画像データとが予め記録保存されており、成形処理が行われる過程において当該監視カメラにより取得される、可動金型の型面に成形品が保持された状態の一次監視画像データと前記一次基準画像データとを比較して両画像データの相違点を確認する一次監視動作、および、可動金型の型面から成形品が離型された状態の二次監視画像データと前記二次基準画像データとを比較して両画像データの相違点を確認する二次監視動作を行うことにより、成形処理が行われる過程における異常の発生の有無を監視する監視装置本体とを備えてなり、
最新の成形処理および当該成形処理の直前の成形処理の少なくとも2回分の成形処理に係る一次監視画像データおよび二次監視画像データが保存された状態が得られるよう、成形処理が行われる度毎に、時系列的に古い成形処理に係る一次監視画像データおよび二次監視画像データが順次に最新の成形処理に係る一次監視画像データおよび二次監視画像データに更新されながら記録されることを特徴とする。
この射出成形機は、固定プラテン10に固定された固定金型11と、固定プラテン10とタイバー15により連結されて固定金型11に対して進退自在に設けられた可動プラテン20に固定された可動金型21とを備えており、型締め状態(可動金型21が固定金型11に対して密着された状態)とされることにより形成されるキャビティ(成形用空間)内に、溶融された樹脂材料を充填するためのノズル13を含む射出機構が固定プラテン10に設けられていると共に、可動金型21が固定金型11から離間する方向に移動されてピン部材23が突き出し部24に押圧されることによって可動金型21の型面21Aから成形品を離型させる突き出し機構が可動プラテン20に設けられている。
ここに、一次基準画像データは、実際に、一連の成形処理を繰り返し行うことにより得られた複数の画像データの中から、例えば欠けや割れなどが成形品に生じていない状態のものを選定することにより取得される。
また、二次基準画像データについても同様に、複数の画像データのうちから、可動金型21の型面21Aに成形品(樹脂材料)が付着していない状態のものを選定することにより取得される。
すなわち、3つの監視画像メモリ領域40,41,42の各々に、先行する成形処理に係る監視画像データが記録されている状態において、新たに成形処理が行われた場合に、時系列的に最も古い成形処理に係る監視画像データが順次に最新の成形処理に係る監視画像データに更新記録される。
監視画像データの更新方法について具体的に説明すると、N回目の成形処理に係る最新の一次監視画像データおよび二次監視画像データが取得されると、第3の監視画像メモリ領域42の一次監視画像メモリ42Aおよび二次監視画像メモリ42Bに記録されている時系列的に最も古い(N−3)回目の成形処理に係る一次監視画像データおよび二次監視画像データが消去され、第2の監視画像メモリ領域41の一次監視画像メモリ41Aおよび二次監視画像メモリ41Bに記録されている(N−2)回目の成形処理に係る一次監視画像データおよび二次監視画像データが第3の監視画像メモリ領域42の一次監視画像メモリ42Aおよび二次監視画像メモリ42Bに転送されると共に、第1の監視画像メモリ領域40の一次監視画像メモリ40Aおよび二次監視画像メモリ40Bに記録されている(N−1)回目の成形処理に係る一次監視画像データおよび二次監視画像データが第2の監視画像メモリ領域41の一次監視画像メモリ41Aおよび二次監視画像メモリ41Bに転送され、N回目の成形処理に係る最新の一次監視画像データおよび二次監視画像データがそれぞれ第1の監視画像メモリ領域40の一次監視画像メモリ40Aおよび二次監視画像メモリ40Bに記録される。
設定モードは、一次基準画像データおよび二次基準画像データを取得して保存する場合の他に、基準画像メモリ領域35に既に保存されている各基準画像データを新しいものに更新する場合にも利用される。
先ず、表示手段31におけるタッチパネルにおいて設定モードが選択されると(図3の判断部(イ)において「N」)、必要に応じて基準画像メモリ領域35に既に記録されている各基準画像データが消去された後、射出成形機において成形工程(型締め工程、樹脂材料の充填工程、冷却固化工程)が開始され、成形工程が完了すると、可動金型21が固定金型11に対して離間する方向に移動されて型開き状態とされる。
そして、可動金型21が所定の監視位置に位置された状態であることが確認されると(図3の判断部(ロ)において「Y」)、成形品が保持されている可動金型21の型面21Aの状態が監視カメラ25によって撮影されることにより、一次基準画像データが取得されて一次基準画像メモリ35Aに記録される。
次いで、射出成形機において突き出し工程が行われ、成形品が可動金型21の型面21Aから離型されたことが確認されると(図3の判断部(ハ)において「Y」)、可動金型21の型面21Aの状態が監視カメラ25によって撮影されることにより、二次基準画像データが取得されて二次基準画像メモリ35Bに記録される。
そして、このような処理が必要に応じて繰り返して行われて、最適なものと判断される各基準画像データが保存される。
そして、可動金型21が所定の監視位置に位置された状態であることが確認されると(図3の判断部(ニ)において「Y」)、成形品が保持されている可動金型21の型面21Aの状態が監視カメラ25によって撮影されることにより、一次監視画像データが取得されて監視画像メモリに記録される。ここに、一連の成形処理が行われることにより、既に監視画像データが各監視画像メモリ領域40、41、42に記録されている場合には、上述したように、時系列的に最も古い成形処理に係る監視画像データが消去されて最新の成形処理に係る一次監視画像データが更新記録される。
一次監視画像データと一次基準画像データとが実質的に一致しているものであると判断されると(図3の判断部(ホ)において「Y」)、成形品を可動金型21の型面21Aから離型させる突き出し工程が行われる。ここに、「実質的に一致する」とは、射出成形機のスループットの低下を防止するために、得られた成形品が良品か不良品であるかを判断する判断基準が実際上問題のない範囲内においてある程度の誤差が許容される状態で設定されているためである。
一方、一次監視画像データと一次基準画像データとが一致していないものであると判断されると(図3の判断部(ホ)において「N」)、成形処理に異常が発生したものであると判断されて、警報が発せられると共に射出成形機がいわば強制的に停止される。なお、成形処理に異常が発生したと判断される状態については後述する。
このようにして取得された二次監視画像データと、二次基準画像データとが比較されて二次基準画像データと二次監視画像データとが一致するか否か(両画像の一致度)を判断する二次監視動作が行われる。
二次監視画像データと二次基準画像データとが実質的に一致しているものであると判断されると(図3の判断部(ト)において「Y」)、次の成形処理が実施され、一方、一次監視画像データと一次基準画像データとが一致していないものであると判断されると(図3の判断部(ト)において「N」)、成形処理に異常が発生したものであると判断されて、警報が発せられると共に射出成形機がいわば強制的に停止される。
(1)型開き後に、成形品が固定金型11の型面11Aに付着、保持されており、成形品が可動金型21の型面21Aに付着保持されていないことが確認された場合、
(2)成形品の突き出し動作を行った後においても、成形品が可動金型21の型面21Aから離型せずに残存していたことが確認された場合、
(3)成形品が所望の形状に成形されていないことが確認された場合
などを例示することができる。
具体的には、例えば、異常が発生した成形処理に係る監視画像データと、直前の成形処理に係る監視画像データおよびさらにその前の成形処理に係る監視画像データとを比較対照することによって、例えば、異常が発生した成形処理の直前の成形処理に係る二次監視画像データにおいて、可動金型21の型面21Aに成形粉が存在していること、あるいは、一次監視画像データにおいて、樹脂材料の充填量の変化に起因する形状変化が生じていること、などの相違点を認識することができ、その結果、異常の発生要因を極めて容易に究明することができる。
本発明においては、少なくとも異常発生時の成形処理の直前の成形処理に係る監視画像データが記録される構成とされていれば、実用上十分な効果が得られるものとなることが期待され、上記実施例のように3回分の成形処理に係る監視画像データが履歴情報として記録される構成とされていることにより、高い確度で異常の発生原因を究明することができる。
従って、異常の発生原因に対する適正な措置を速やかに講ずることができ、射出成形機をスループットが高いものとして動作させることができる。
例えば、図4に示すように、外部メモリ45が監視装置本体30に対して着脱自在に設けられており、図3に示すフローチャートに示されているように、一次監視動作および二次監視動作のいずれか一方において異常が発生したことが確認された場合に、監視装置本体30の各成形処理に係る監視画像メモリ領域40、41、42に記録された監視画像データ(一次監視画像データおよび二次監視画像データ)が外部メモリ45に転送されて保存される構成とすることができる。
このような構成の金型監視装置によれば、外部メモリ45のみを監視装置本体30から取り外して、例えばデータ解析用のコンピュータに接続することによって、成形作業とは別個に監視画像データの解析(異常原因の究明)を並行して行うことができるので、射出成形機のスループットが低下することを防止しながら、異常原因の究明を行うことができる。
さらに、履歴情報として記録される複数の監視画像データを比較することによって認識される異常発生要因としては、上記において例示したものに限定されるものではない。
11 固定金型
11A 固定金型の型面
13 ノズル
15 タイバー
20 可動プラテン
21 可動金型
21A 可動金型の型面
23 ピン
24 突き出し部
25 監視カメラ
30 監視装置本体
31 表示手段
32 制御部
33 A/D変換ブロック
34 I/Oブロック
35 基準画像メモリ領域
35A 一次基準画像メモリ
35B 二次基準画像メモリ
40 第1の監視画像メモリ領域
41 第2の監視画像メモリ領域
42 第3の監視画像メモリ領域
40A,41A,42A 一次監視画像メモリ
40B,41B,42B 二次監視画像メモリ
45 外部メモリ
50 監視装置本体
51A 一次基準画像メモリ
51B 二次基準画像メモリ
52A 一次監視画像メモリ
52B 二次監視画像メモリ
55 制御部
56 I/Oブロック
57 A/D変換ブロック
60 監視カメラ
Claims (2)
- 可動金型と固定金型とを備え、前記可動金型と前記固定金型とが型締めされることにより形成されるキャビティ内に成形品形成材料を充填して成形品を成形する射出成形機の、前記可動金型の型面の状態を監視する監視カメラと、
前記可動金型の型面に成形品が保持された状態の一次基準画像データおよび可動金型の型面から成形品が離型された状態の二次基準画像データとが予め記録保存されており、成形処理が行われる過程において当該監視カメラにより取得される、可動金型の型面に成形品が保持された状態の一次監視画像データと前記一次基準画像データとを比較して両画像データの相違点を確認する一次監視動作、および、可動金型の型面から成形品が離型された状態の二次監視画像データと前記二次基準画像データとを比較して両画像データの相違点を確認する二次監視動作を行うことにより、成形処理が行われる過程における異常の発生の有無を監視する監視装置本体と
を備えてなり、
最新の成形処理および当該成形処理の直前の成形処理の少なくとも2回分の成形処理に係る一次監視画像データおよび二次監視画像データが保存された状態が得られるよう、成形処理が行われる度毎に、時系列的に古い成形処理に係る一次監視画像データおよび二次監視画像データが順次に最新の成形処理に係る一次監視画像データおよび二次監視画像データに更新されながら記録されることを特徴とする金型監視装置。 - 外部メモリが着脱自在に設けられており、
前記一次監視動作および前記二次監視動作のいずれか一方において異常状態が発生したことが確認されたときに、監視装置本体に記録されている監視画像データが当該外部メモリに転送されて保存されることを特徴とする請求項1に記載の金型監視装置。
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