JP5138925B2

JP5138925B2 - 成形機

Info

Publication number: JP5138925B2
Application number: JP2006347807A
Authority: JP
Inventors: 明雄山田
Original assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Current assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Priority date: 2006-12-25
Filing date: 2006-12-25
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2026-12-25
Also published as: JP2008155514A

Description

本発明は、射出成形機やダイカストマシンなどの成形機に係り、特に、マシン（成形機）全体の制御を司るコントローラの制御の下に、各種表示モードの画像を表示可能な表示装置を備えた成形機に関する。

近時の射出成形機などの成形機は、カラー液晶ディスプレイ等の表示装置を具備しており、この表示装置によって、自動運転のための運転条件を設定または確認するための各種運転条件設定モード画像、自動運転中の多数の計測項目の実測データを表示するための各種実測データ表示モード画像、定期点検時期に自動的に点検項目を表示して定期点検を促すための定期点検モード画像、異常発生時にこの旨を認知させるためのアラームモード画像等々を表示するようになっている。

上記した実測データ表示モード画像のうちには、１成形サイクル（１成形動作サイクル）の実測データを線描でグラフィック表示する１サイクル実測グラフ画像があり、この１サイクル実測グラフ画像を用いることで、１成形サイクル期間のマシン各部の動作が１画面で視認できるようになっている。

上記の１サイクル実測グラフ画像は、マシンの出荷段階では、マシンの製造メーカーが設定した標準の１サイクル実測グラフ画像の表示モードとなっており、これは、ある所定の工程Ａの開始をグラフ表示の始点とし、工程Ａから始まる一連の１成形サイクル動作の最後の工程Ｍの終了をグラフ表示の終点とするもので、ぴったり１成形サイクル分の実測データをグラフ表示する表示モードである。

また、成形機ユーザのオペレータの利便性を高めるため、１サイクル実測グラフ画像で表示させる表示対象期間（表示するマシンの動作期間）を、オペレータが指定できるようにしたマシンも知られており、このようなマシンでは、所定工程の開始をグラフ表示の始点として設定し、グラフ表示の終点は、グラフ表示の始点として設定した所定工程の開始からの経過時間によって設定するようになっていた。このように１サイクル実測グラフ画像で表示させる表示対象期間の指定を行うことで、１成形サイクル中の所定期間の実測データのグラフ表示や、１成形サイクルを超える期間の実測データのグラフ表示を得ることができるようになっている。

上記したように、１サイクル実測グラフ画像で表示させる表示対象期間の指定を、オペレータが行うようにした従来のマシンでは、グラフの始点は所定工程の開始として設定し、グラフ表示の終点は、グラフ表示の始点として設定した所定工程の開始からの経過時間で指定するようになっていた。このため、グラフ表示の終点を、ある工程の終了タイミングと一致させることが困難となり、実測データのグラフ表示において、必要な実測データが欠けたり、余分な実測データがくっついていたりして、視認性が著しく悪くなるので、、そのため、オペレータ自身が、１サイクル実測グラフ画像で表示させる表示対象期間の指定を行うことは殆ど行われていないのが現状となっていた。また、成形動作サイクルの実測データをグラフ表示する実測データグラフ画像（１サイクル実測グラフ画像）は、主として、ぴったり１成形サイクル分の実測データをグラフ表示するために用いられており、このため、実測データグラフ画像によって、連続する複数成形サイクル分の実測データを１画面でグラフ表示するという発想が見られなかった。しかしながら、マシンの運転立ち上げ時などのように、連続する成形サイクル間で同一工程の実測データが異なる場合には、連続する複数成形サイクル分の実測データを１画面でグラフ表示して、成形サイクル間で実測データを比較できるようにすることが望まれ、このような表示機能をもつマシンの実現が望まれていた。

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、連続する複数成形サイクル分の実測データを１画面でグラフ表示して、成形サイクル間で実測データを比較できるようにすることにある。

本発明は上記した目的を達成するため、設定された各運転条件値と各センサからの計測情報などに基づきマシンの各部を駆動制御するコントローラを具備し、該コントローラは、予め定められた成形運転プログラムに従って一連の成形運転工程を実行させ、かつ運転中の各運転条件の実測データを取り込んで格納すると共に、オペレータの指示に基づき、各種表示モードの画像を表示装置上に表示させる成形機において、前記コントローラに、前記表示装置にグラフ表示する実測データグラフ画像の表示始点及び表示終点を設定する選択・設定手段と、前記表示装置に表示する実測データグラフ画像のサイクル数を設定する入力手段とを備え、前記実測データを前記表示装置にグラフ表示する実測データグラフ画像の表示モードには、前記選択・設定手段を用いて選択・設定された表示始点及び表示終点を１サイクル分の実測データグラフ画像の表示始点及び表示終点とする実測データを、前記入力手段を用いて入力されたサイクル数分だけ、前記表示装置の１画面にグラフ表示する表示モードを設ける。

本発明では、成形動作サイクルの実測データをグラフ表示する実測データグラフ画像の表示モードに、連続する複数成形サイクル分の実測データを１画面でグラフ表示する表示モードを設けているので、この複数成形サイクル分の実測データのグラフ表示画像を呼び出すことで、連続する成形サイクル間で同一工程の実測データ同士を比較することが可能となり、例えば、マシンの運転立ち上げ時などのように、連続する成形サイクル間で同一工程の実測データが異なるとき、マシンが徐々に安定運転状態となる状況を確認でき、また、マシンが安定運転状態となる時間の短縮を図るための要素解明に役立てることができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
図１〜図４は、本発明の一実施形態（以下、本実施形態と記す）によるインラインスクリュ式の射出成形機に係り、図１は、本実施形態に係る射出成形機の制御系統の簡略化したブロック図である。

図１において、１は、マシン（射出成形機）全体の動作制御や表示制御などを司るシステムコントローラで、このシステムコントローラ１は、演算機能素子やメモリなどのハードウェア資源と、予め保持された各種アプリケーションソフトなどのソフトウェア資源との協働により、各種の演算処理、データ書き込み・呼み出し処理、表示制御処理、指令出力処理等々の各種処理を実行する。システムコントローラ１中に示された機能ブロックの機能については後述するが、各機能ブロックは、上記のハードウェア資源とソフトウェア資源とにより具現化されるものである。また、２は、マシンの各部に備えられた多数のセンサで構成されるセンサ群、３は、マシンの各部に配設された多数の駆動源を駆動制御するための多数のドライバ回路で構成されたドライバ群、４は、マシンの前面部に配設されたキー入力装置、５は、マシンの前面部に配設されたタッチパネル入力部５ａ付きの表示装置（タッチパネル付きカラー液晶表示装置）であり、キー入力装置４とタッチパネル入力部５ａとにより、ユーザ入力インターフェースを構成している。

システムコントローラ１は、可塑化動作、サックバック動作、型開閉動作（型開き動作および型閉じ動作（型閉じ・型締め動作））、エジェクト動作（エジックト突き出し動作およびエジェクト戻し動作）、射出動作（１次射出動作および保圧動作）などの成形工程全体の制御や、実測データの演算・格納処理、良品／不良品の判定処理、異常判定処理等の演算・判定処理、あるいは、表示装置５の出力画像の表示制御処理等々の、各種処理を実行する。このシステムコントローラ１中において、１１は成形条件設定記憶部、１２は成形プロセス制御部、１３は実測値記憶部、１４は表示処理部である。また、表示処理部１４中において、１５はデータ変換処理部、１６はグラフスケール生成部、１７は表示用固定データ格納部、１８は表示画像データ生成部である。

成形条件設定記憶部１１には、タッチパネル入力部５ａやキー入力装置４によって入力された、あるいは、各種記憶媒体から転送されて入力された各種運転条件値が、書き替え可能な形で記憶されている。この運転条件値としては、例えば、電力値、可塑化工程時のスクリュ位置とスクリュ回転速度，スクリュ後退速度，および背圧との関係、サックバック制御条件、射出開始点（位置）から保圧切替点（位置）までの射出速度条件並びに射出圧力条件、保圧切替時点から保圧終了時点までの２次射出圧力（保圧圧力）条件、型閉じ（型締め）ストロークと速度・圧力制御条件並びに型締力、型開きストロークと速度・圧力制御条件、エジェクト制御条件、各部の温度制御条件、製品自動取り出し機の制御条件等々が挙げられる。

成形プロセス制御部１２は、予め作成された成形プロセス制御プログラムと、成形条件設定記憶部１１に格納された設定条件値とに基づき、マシンの各部に配設されたセンサ群２（位置センサ、圧力センサ、回転速度センサ、温度センサなど）からの計測情報および自身に内蔵されたクロックからの計時情報を参照しつつ、ドライバ群３（モータドライバ、ヒータドライバなど）を介して対応する駆動源を駆動制御し、一連の成形工程を実行させる。

実測値記憶部１３には、連続自動運転時における予め設定されたモニタ項目の総べての実測データが、連続する所定回数のショットにわたって取り込まれる。取り込まれるモニタ項目としては、時間監視項目、位置監視項目、回転速度監視項目、速度監視項目、圧力監視項目、温度監視項目、電力監視項目等が挙げられる。

表示処理部１４は、タッチパネル入力部５ａやキー入力装置４によるオペレータが所望するモードの表示画像の呼び出し指令によって、予め作成された表示画像作成・制御プログラムに基づき、指定された表示モードの表示画像データを作成する。

すなわち、オペレータによる所定の表示画像の呼び出し指令が到来すると、表示処理部１４のデータ変換処理部１５は、必要に応じ成形条件設定記憶部１１や実測値記憶部１３に格納された情報から当該表示モード画像の表示に用いるためのデータを抽出すると共に、これを指定された当該表示モード画像の表示形態に対応した形に変換処理する。例えば、指定された表示モードが或る工程やサイクルのグラフィック画像であると、抽出したデータを線描化処理した画像データに変換処理したり、また、指定された表示モードが或る工程の運転状態設定画像であると、抽出したデータを数値画像データに変換処理等する。また、指定された表示モードがグラフィック画像である場合には、グラフスケール生成部１６は、データ変換処理部１５の内容、もしくはオペレータのスケール指示に基づき、予め作成されたグラフスケール（グラフ目盛）生成プログラムによって、所定倍率のグラフ目盛格子画像データと目盛数値画像データとを生成する。

データ変換処理部１５およびグラフスケール生成部１６の生成処理データは、表示画像データ生成部１８に取り込まれ、所定倍率のグラフ目盛格子画像データ上の所定位置に、このグラフ目盛に応じた拡大／縮小率に変換処理して取り込まれたグラフィック画像データが重ね書きして、合成処理される。また、表示用固定データ格納部１７に予め作成されて格納されている多数のモード画像用の固定データたる文字，記号，グラフィック図形，罫線データ等々から、当該表示モード画像の表示に用いるためのデータが抽出されて、これが表示画像データ生成部１８に取り込まれ、同じく表示用の画像データとして合成される。

これによって、表示画像データ生成部１８には、指定されたグラフィック表示画像用のグラフ目盛，目盛数字，線描グラフ，モード表示文字，単位記号，項目表示文字等が所定配置・合成され、且つカラー分け情報等が付加された画像データが作成され、これが書き換え可能に保持される。

なお、指定された表示モードがグラフィック画像でない場合には、データ変換処理部１５と表示用固定データ格納部１７の内容とによって、同様に指定された表示画像用の画像データが表示画像データ生成部１８で生成されて保持される。

表示画像データ生成部１８の画像データは、図示せぬフレームバッファに転送されて一時記憶され、表示処理部１４の指令によってこのフレームバッファの出力が表示装置５に送出されて、表示装置５の表示画面上には所定モードの画像データが表示されることになる。

図２は、表示装置５の表示画面上に所定モードの画像データが表示されている状態において、この表示画像中の「サイクルグラフ項目選択」ボタン２１をオペレータがタッチすることで表示されるサイクルグラフ項目選択モードの表示画像を示している。このサイクルグラフ項目選択モードの表示画像では、成形動作サイクルの実測データをグラフ表示する実測データグラフ画像であるサイクル実測グラフ画像の表示態様を、オペレータが選択・設定可能となっている。例えば、サイクルグラフ項目選択モードの表示画像には、図示していないが、サイクル実測グラフ画像の個別データの色やスケールモードなどをオペレータが選択・設定することが可能な、選択・設定欄が設けられているが、ここではその図示を割愛してある。

本実施形態では、図２に示したサイクルグラフ項目選択モードの表示画像を用いることで、サイクル実測グラフ画像の始点および終点をオペレータがそれぞれ個別に選択・設定可能、すなわち、サイクル実測グラフ画像の表示対象期間（表示するマシンの動作期間）をオペレータが選択・設定可能となっており、図２のサイクルグラフ項目選択モードの表示画像には、現在設定されているサイクル実測グラフ画像の始点および終点の表示欄２３が設けられている。この表示欄２３中の開始（始点）表示兼選択ボタン２３ａには、図示していないが、当初は「自動モード（可塑化開始）」が表示されるようになっていて、サイクル実測グラフ画像の始点として可塑化工程の開始が選択されていることを示している。また、表示欄２３中の終了（終点）表示兼選択ボタン２３ｂにも、図示していないが、当初は「自動モード（射出終了）」が表示されるようになっていて、サイクル実測グラフ画像の終点として射出工程（１次射出工程および保圧工程）の終了が選択されていることを示している。この自動モードのサイクル実測グラフ画像では、１画面でぴったり１成形サイクル分の実測データがグラフ表示されるようになっている。

オペレータが開始（始点）表示兼選択ボタン２３ａをタッチすると、サイクル実測グラフ画像の始点を選択・設定可能な開始（始点）項目選択用ウィンドウ２４が呼び出し表示され、このウィンドウ２４を用いてサイクル実測グラフ画像の始点が選択・設定できるようになっている。開始（始点）項目選択用ウィンドウ２４には、「自動モード」ボタン２４ａ、「一定時間毎」ボタン２４ｂ、「型閉開始」ボタン２４ｃ、「型開開始」ボタン２４ｄ、「射出開始」ボタン２４ｅ、「保圧開始」ボタン２４ｆ、「可塑化開始」ボタン２４ｇ、「連続サイクル」ボタン２４ｈ、「ＥＮＴＲＹ」ボタン２４ｉが設けられている。「自動モード」ボタン２４ａをタッチした後、「ＥＮＴＲＹ」ボタン２４ｉをタッチすると、サイクル実測グラフ画像の始点として可塑化工程の開始が設定されると同時に、サイクル実測グラフ画像の終点として射出工程の終了が設定される。「一定時間毎」ボタン２４ｂをタッチすると、図示していないが時間入力用ウィンドウが表示され、この時間入力用ウィンドウで所望時間を数値入力した後、「ＥＮＴＲＹ」ボタン２４ｉをタッチすると、サイクル実測グラフ画像の始点として可塑化工程の開始が設定されると同時に、サイクル実測グラフ画像の終点として、可塑化工程の開始タイミングから数値入力した時間が経過したタイミングが設定される。「型閉開始」ボタン２４ｃまたは「型開開始」ボタン２４ｄまたは「射出開始」ボタン２４ｅまたは「保圧開始」ボタン２４ｆまたは「可塑化開始」ボタン２４ｇの何れか１つをタッチした後、「ＥＮＴＲＹ」ボタン２４ｉをタッチすると、サイクル実測グラフ画像の始点として、型閉じ工程（型閉じ・型締め工程）の開始または型開き工程の開始または１次射出工程の開始または保圧工程の開始または可塑化工程（計量工程）の開始の何れか１つが設定される。

「連続サイクル」ボタン２４ｈをタッチすると、「連続サイクル」ボタン２４ｈ中の入力欄２４ｈ−１に数値が入力可能な状態となり、キー入力装置４を用いて入力欄２４ｈ−１に２以上の数値入力を行った後、「ＥＮＴＲＹ」ボタン２４ｉをタッチすると、サイクル実測グラフ画像の始点として、可塑化工程の開始が設定されると同時に、サイクル実測グラフ画像の終点として、数値入力されたサイクル数、例えば、５成形サイクル目の運転の終了（５成形サイクル目の最後の工程である射出工程（１次射出工程および保圧工程）の終了）が設定される。なお、連続サイクル指定を行わない場合には、入力欄２４ｈ−１に０または１を設定するようにされる。

図２は、開始（始点）項目選択用ウィンドウ２４の「連続サイクル」ボタン２４ｈを用いて、サイクル実測グラフ画像の始点として型開き工程の開始が選択・設定され、サイクル実測グラフ画像の終点として、５成形サイクル目の運転の終了（５成形サイクル目の最後の工程である射出工程の終了）が選択・設定されて、すなわち、サイクル実測グラフ画像の表示モードとして、連続する５成形サイクル分の実測データを１画面でグラフ表示する表示モードが選択・設定されて、表示欄２３中の開始（始点）表示兼選択ボタン２３ａには「可塑化開始」が表示され、表示欄２３中の終了（終点）表示兼選択ボタン２３ｂには「５サイクル終了」が表示された状態を示している。

いま、サイクル実測グラフ画像の表示モードとして、連続する５成形サイクル分の実測データを１画面でグラフ表示する表示モードが設定されている状態で、表示画像中の「サイクルグラフ」ボタン２２をオペレータがタッチすると、サイクル実測グラフ画像として、連続する５成形サイクル分の実測データを１画面でグラフ表示した、図３に示すようなサイクル実測グラフ画像が表示される。

図３に示すサイクル実測グラフ画像中の線描グラフの表示領域３０には、横軸方向の略全体を使用するような倍率で、連続する５成形サイクル分の実測データのグラフ表示がなされるようになっている。図３において、３１は可塑化のスクリュ回転速度、３２は可塑化のスクリュ後退速度、３３はサックバック速度（サックバックのスクリュ後退速度）、３４は型開き速度、３５エジックト突き出し速度、３６はエジェクト戻し速度、３７は型閉じ・型締め速度、３８は射出速度（射出のスクリュ速度）である。

このような連続する５成形サイクル分の実測データを１画面でグラフ表示することで、連続する成形サイクル間で同一工程の実測データ同士を比較することが可能となり、例えば、マシンの運転立ち上げ時などのように、連続する成形サイクル間で同一工程の実測データが異なるとき、マシンが徐々に安定運転状態となる状況を確認でき、また、マシンが安定運転状態となる時間の短縮を図るための要素解明に役立てることができる。

図４は、連続する２成形サイクル分の実測データを１画面でグラフ表示したサイクル実測グラフ画像を示しており、図４中の符号は図３中の符号と同一のものを指している。図４に示すサイクル実測グラフ画像中の線描グラフの表示領域３０には、横軸方向の略全体を使用するような倍率で、連続する２成形サイクル分の実測データのグラフ表示がなされるようになっている。このような連続する２成形サイクル分の実測データを１画面でグラフ表示すると、実測データのグラフ表示が図３の場合よりも詳細に表示されるので、連続する２成形サイクル間での実測データ同士の比較を詳細に行うことが可能となる。

なお、本実施形態では、連続するｎ成形サイクル分の実測データを１画面でグラフ表示する表示モードが設定されている場合には、ｎ成形サイクルが経過する毎に、最新ｎ成形サイクル分の実測データのグラフ表示を一括して更新して表示するようにしているが、１成形サイクルが経過する毎、最新ｎ成形サイクル分の実測データのグラフ表示を更新表示するようにしてもよい。

本発明の一実施形態に係るインラインスクリュ式の射出成形機における、制御系統の簡略化したブロック図である。本発明の一実施形態に係るインラインスクリュ式の射出成形機において、表示装置に表示されるサイクルグラフ項目選択モードの表示画像の例を示す説明図である。本発明の一実施形態に係るインラインスクリュ式の射出成形機において、表示装置に表示されるサイクル実測グラフ画像の１例を示す説明図である。本発明の一実施形態に係るインラインスクリュ式の射出成形機において、表示装置に表示されるサイクル実測グラフ画像の他の１例を示す説明図である。

符号の説明

１システムコントローラ
２センサ群
３ドライバ群
４キー入力装置
５表示装置（タッチパネル付きカラー液晶表示装置）
５ａタッチパネル入力部
１１成形条件設定記憶部
１２成形プロセス制御部
１３実測値記憶部
１４表示処理部
１５データ変換処理部
１６グラフスケール生成部
１７表示用固定データ格納部
１８表示画像データ生成部

Claims

設定された各運転条件値と各センサからの計測情報などに基づきマシンの各部を駆動制御するコントローラを具備し、該コントローラは、予め定められた成形運転プログラムに従って一連の成形運転工程を実行させ、かつ運転中の各運転条件の実測データを取り込んで格納すると共に、オペレータの指示に基づき、各種表示モードの画像を表示装置上に表示させる成形機において、
前記コントローラに、前記表示装置にグラフ表示する実測データグラフ画像の表示始点及び表示終点を設定する選択・設定手段と、前記表示装置に表示する実測データグラフ画像のサイクル数を設定する入力手段とを備え、
前記実測データを前記表示装置にグラフ表示する実測データグラフ画像の表示モードには、前記選択・設定手段を用いて選択・設定された表示始点及び表示終点を１サイクル分の実測データグラフ画像の表示始点及び表示終点とする実測データを、前記入力手段を用いて入力されたサイクル数分だけ、前記表示装置の１画面にグラフ表示する表示モードを設けたことを特徴とする成形機。