JP3546951B2 - 射出成形機の製品良否判別方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機の製品良否判別方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
射出成形機においては、得られた製品について様々な方法で良否の判別が行われる。良否判別方法の一例をあげると、良品が得られている運転状態でショット毎に得られるある実績値について過去複数ショット分の実績値データから中心値を算出し、この中心値に対して上下にある監視幅を設定する。そして、ショット毎に（中心値一監視幅）≦実績値≦（中心値＋監視幅）を満足するかの判定を行い、満足していれば良品、満足していなければ不良品という判別を行っている。なお、実績値としては、計量時間、クッション位置、保圧完了位置、充填ピーク圧、射出ピーク速度、保圧ピーク速度等がある。通常は、これらの実績値すべてについて、中心値及び監視幅の設定を行い、すべての実績値について上記の判別を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の方法では、製品が変わる毎に実績値のばらつきを調査して監視幅を設定する必要があり、オペレータには多大な作業量が要求される。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、射出成形機における製品良否判別のための設定作業を簡単に行うことができるような製品良否判別方法を提供することにある。
【０００５】
本発明の他の課題は、ある製品（ある金型）で決定した設定値を、他の製品（他の金型）で流用し易くすることのできる製品良否判別方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明による射出成形機の製品良否判別方法は、成形条件出しを行ってＮ（Ｎは正の整数）ショット安定して良品を成形できる成形条件を見い出し、各ショットにおいて得られる少なくとも１つの実績値について、（Ｎ＋１）ショット目からは、その直前のショットから数えて過去Ｎショット分の実績値データから平均値及び標準偏差をショット毎に算出し、算出された標準偏差に対し倍率ｋｉ を初期設定して（平均値−ｋｉ ×標準偏差）≦実績値≦（平均値＋ｋｉ ×標準偏差）を満足するかの判定をショット毎に行い、満足した場合には良品、満足しなければ不良品という判別を行いながら、標準偏差に対する最適倍率ｋｏ を決定し、以後は、ショット毎に算出された標準偏差に対し最適倍率ｋｏ を設定して（平均値−ｋｏ ×標準偏差）≦実績値≦（平均値＋ｋｏ ×標準偏差）を満足するかの判定をショット毎に行い、満足した場合には良品、満足しなければ不良品という判別を行うことを特徴とする。
【０００７】
なお、前記平均値は移動平均値である。
【０００８】
また、各ショットにおいて得られる実績値としては、計量時間、クッション位置、保圧完了位置、充填ピーク圧、射出ピーク速度、保圧ピーク速度等があり、これらの実績値から複数を採用する場合には、採用されたそれぞれの実績値について平均値及び標準偏差が算出され、算出された標準偏差に対する倍率も採用されたそれぞれの実績値について設定される。
【０００９】
更に、異なる製品を成形する場合であって以前に成形された製品と重量や形状において近い製品である場合、前記以前に成形された製品の成形時に得られた最適倍率ｋｏ を初期設定の倍率ｋｉ と設定する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について説明する。本発明による製品良否判別方法を実行するために必要な機能は以下の通りである。
【００１１】
実績値取得機能：製品良否判別を行うためには、従来と同様に、種々の実績値を取得することが必要である。実績値としては、前に述べたように、計量時間、クッション位置、保圧完了位置、充填ピーク圧、射出ピーク速度、保圧ピーク速度等があり、これらの実績値は１ショットに１回取得できる。計量時間は計量タイマから知ることができ、クッション位置、保圧完了位置はスクリュ位置センサで測定される。また、充填ピーク圧は金型内樹脂圧センサあるいは加熱シリンダ内の樹脂出口に近い樹脂圧センサで測定することができ、射出ピーク速度、保圧ピーク速度は射出モータの速度センサで測定することができる。いずれにしても、このような機能は従来の射出成形機でも有している。
【００１２】
実績値の記憶、表示機能：ショット毎に得られる複数種類の実績値は、射出成形機の制御装置に備えられた記憶装置に記憶することができ、必要に応じて射出成形機に備えられたディスプレイにて表示したり、プリンタにてプリントアウトすることができる。勿論、実績値のみならず、１ショット毎の各種の圧力波形や速度波形等も表示できる。そして、従来の射出成形機でもこのような機能を有している。
【００１３】
標準偏差計算機能：これは、本発明特有の機能であり、あるショットにおいてその直前のショットから数えて過去Ｎショット分の実績値データからその平均値及び標準偏差がショット毎に算出される。つまり、平均値及び標準偏差の算出に際しては、Ｎショット分の実績値データは固定ではなく、ショット毎に１ショット分だけ実績値データが更新されるようにしている。このようにして得られる平均値が移動平均値であることは明らかである。
【００１４】
標準偏差に対する倍率設定機能：これも本発明特有の機能であり、良好な製品良否判別を行うために、上記計算機能で算出された標準偏差そのものではなく、標準偏差にある倍率ｋを乗算した値を使用するようにしている。
【００１５】
良否判別機能：後で説明されるように、本発明特有の判別条件による良否判別が行われる。
【００１６】
次に、本発明による製品良否判別の作用について説明する。本発明により新しい製品に対して製品良否判別のための設定を行う手順は以下の通りである。
【００１７】
手順１：製品良否判別に関係なく、良品が成形できる成形条件を見つける。すなわち、成形条件出しを行い、Ｎショット安定して成形できる状態にする。Ｎは正の整数であり、一例をあげれば３０である。
【００１８】
手順２：（Ｎ＋１）ショット目からは、各ショットにおいて得られる実績値について、その直前のショットから数えて過去Ｎショット分の実績値データから平均値及び標準偏差をショット毎に算出する。そして、過去の同種の製品での実績や統計的な知見により、標準偏差に対する倍率ｋを初期倍率ｋｉ として設定する。更に、算出された標準偏差に対し初期倍率ｋｉ を設定して、
（平均値−ｋｉ ×標準偏差）≦実績値≦（平均値＋ｋｉ ×標準偏差）
を満足するかの判定をショット毎に行い、満足した場合には良品、満足しなければ不良品という判別を行いながら、標準偏差に対する最適倍率ｋｏ を決定する。なお、この初期倍率ｋｉ は実績値毎に異なることは言うまでも無い。手順２のショット数も、一例をあげれば３０ショットである。
【００１９】
手順３：以後は、ショット毎に算出された標準偏差に対し最適倍率ｋｏ を設定して、
（平均値−ｋｏ ×標準偏差）≦実績値≦（平均値＋ｋｏ ×標準偏差）
を満足するかの判定をショット毎に行い、満足した場合には良品、満足しなければ不良品という判別を行う。このように、手順３では、実際に成形・製品良否判別を行いながら、標準偏差に対する最適な倍率ｋｏ を見つける。
【００２０】
図２は、手順３における平均値と±ｋｏ ×標準偏差σとの関係を示す。平均値及び標準偏差σは、常に直前のショットから過去Ｎショット分の実績値データから算出されるので、平均値に対する上下の幅、すなわち監視幅が常に変動している。これは、あるショットと別のショットで平均値からのはずれ量が同じであっても、過去Ｎショットの標準偏差が小さい場合には不良と判定され、大きい場合には良品と判定されることを意味する。言い換えれば、常に過去Ｎショットのばらつきに対応した監視幅が設定されていることになる。
【００２１】
なお、不良と判別された製品は、射出成形機に備えられているシュータで分別されたり、もしくは取り出し機で分別される。
【００２２】
図１は、射出成形機に備えられたディスプレイ上の表示例を示している。ここでは、実績値として前に述べた、計量時間、クッション位置、保圧完了位置、射出ピーク速度、充填ピーク圧の他、保圧最小速度、充填圧力１、２、３を採用している。充填圧力１、２、３というのは、充填工程において異なるタイミングで充填圧力をサンプリングして得られた値である。これらの実績値のいずれを良否判別に採用するかは任意に選択でき、選択する場合は図１における監視の欄を『自動』にし、選択しない場合には『切』（『切』は図示せず）に設定すれば良い。ディスプレイ上には、上記の実績値毎に平均値や標準偏差、倍率ｋが表示される。勿論、平均値や標準偏差はショット毎に値が変化し得る。また、倍率ｋは実績値毎に異なっている。更に、これらの表示部分の下側には、ショット毎の実績値データも表示されている。
【００２３】
【発明の効果】
▲１▼新規製品に対して製品良否判別の設定を行う際に、標準偏差に対する倍率を設定することになる。これは、物理的な絶対値でなく製品重量や形状によって決まる傾向（＝無次元の相対値）であるため、一般的な統計の考え方が使用できる（例えば正規分布では、３σ内に９９．７％が入る等）。また、異なる製品を成形する場合であって以前に成形された製品と重量や形状において近い製品である場合、以前に成形された製品の成形時に得られた最適倍率ｋｏ を初期設定の倍率ｋｉ と設定できる場合が多い。すなわち、製品重量や形状が近い製品での倍率ｋをほぼそのまま流用できる場合が多い。
【００２４】
▲２▼標準偏差は判別を行うショットから、過去Ｎショットの実績値を使用して計算する。これにより、事前にテストを行い標準偏差を求めておく作業が不要となる。
【００２５】
▲３▼以上により、射出成形機における製品良否判別のための設定作業を簡単に行うことができ、ある製品（ある金型）で決定した倍率を、他の製品（他の金型）で流用し易くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による製品良否判別においてディスプレイに表示される表示例を示した図である。
【図２】本発明による製品良否判別方法の判定動作を説明するための図である。

Claims (4)

1. 成形条件出しを行ってＮ（Ｎは正の整数）ショット安定して良品を成形できる成形条件を見い出し、
   各ショットにおいて得られる少なくとも１つの実績値について、（Ｎ＋１）ショット目からは、その直前のショットから数えて過去Ｎショット分の実績値データから平均値及び標準偏差をショット毎に算出し、
   算出された標準偏差に対し倍率ｋｉ を初期設定して（平均値−ｋｉ ×標準偏差）≦実績値≦（平均値＋ｋｉ ×標準偏差）を満足するかの判定をショット毎に行い、満足した場合には良品、満足しなければ不良品という判別を行いながら、標準偏差に対する最適倍率ｋｏ を決定し、
   以後は、ショット毎に算出された標準偏差に対し最適倍率ｋｏ を設定して（平均値−ｋｏ ×標準偏差）≦実績値≦（平均値＋ｋｏ ×標準偏差）を満足するかの判定をショット毎に行い、満足した場合には良品、満足しなければ不良品という判別を行うことを特徴とする射出成形機の製品良否判別方法。
2. 請求項１記載の製品良否判別方法において、前記平均値は移動平均値であることを特徴とする射出成形機の製品良否判別方法。
3. 請求項１あるいは２記載の製品良否判別方法において、各ショットにおいて得られる実績値としては、計量時間、クッション位置、保圧完了位置、充填ピーク圧、射出ピーク速度、保圧ピーク速度等があり、これらの実績値から複数を採用する場合には、採用されたそれぞれの実績値について平均値及び標準偏差が算出され、算出された標準偏差に対する倍率も採用されたそれぞれの実績値について設定されることを特徴とする射出成形機の製品良否判別方法。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の製品良否判別方法において、異なる製品を成形する場合であって以前に成形された製品と重量や形状において近い製品である場合、前記以前に成形された製品の成形時に得られた最適倍率ｋｏ を初期設定の倍率ｋｉ と設定することを特徴とする射出成形機の製品良否判別方法。

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