JP6438428B2 - 射出成形システム - Google Patents

Description

本発明は、射出成形機において成形中に検出される物理量と成形された成形品の画像とを記憶する射出成形機に関する。

射出成形において成形品の良／不良を判別する方法としては、成形サイクル毎に取得した成形に関わる物理量を直接的あるいは間接的に測定して判別する方法が知られている。直接的に測定する方法としては、成形品の質量や寸法等の物理量を測定する方法が、間接的に測定する方法としては、成形の際に射出成形機で測定される圧力、位置、速度、温度等の物理量を測定する方法が知られている。また、成形品の画像をカメラなどの画像取得装置で取得して記憶手段に記憶することも知られている。

このような、成形品の良／不良の判別に係る従来技術としては、例えば特許文献１には、全ての成形品画像データを保存することが開示されている。また、特許文献２には、射出成形機で測定した物理量と成形品の画像判別結果を結びつけることが開示されている。

特開２００６−１７５６１９号公報 特開２０１３−０８６３５８号公報

毎成形サイクルの成形品画像データを記憶手段に記憶する理由としては、成形品画像データそのものを成形品のトレーサビリティとして利用することが挙げられる。すなわち、製造された成形品自体や、その成形品を部品として使用する最終製品に不具合などの問題が発生した場合、その成形品が製造された際に測定された物理量を調査するが、さらに成形品の実際の画像データがあれば、さらに不具合要因の詳細調査が可能になる。

このように成形品画像データをその成形品が製造された際に測定された物理量とともに記憶することは、成形品質を管理する上で重要だが、成形サイクル数が増えればその分だけ成形品画像データを記憶する記憶手段の記憶容量が必要になる。この場合、必要な記憶容量に応じて記憶手段の記憶容量を増やす解決策も考えられるが、その分記憶手段のコストも増えるという問題が発生する。

そこで本発明の目的は、記憶するべき成形品画像データの記憶手段への記憶容量の増加を抑えることが可能な射出成形システムを提供することである。

本発明では、記憶する成形品画像データを成形サイクル毎に取得した成形に関わる物理量に基づいて取捨選択することによって、記憶手段の記憶容量の増加を抑えることにより上記の問題を解決する。

そして本願の請求項１に係る発明は、射出成形を行う射出成形機と、該射出成形に関わる物理量を取得する物理量取得部と、該射出成形により成形された成形品の画像を取得する成形品画像取得部と、前記成形品画像取得部が取得した画像の記憶の要／不要条件を、当該画像の元となる成形品を成形した際に前記物理量取得部により取得された物理量に基づいた条件として定めた要／不要条件を設定する画像記憶条件設定部と、成形品の画像を記憶する成形品画像記憶部と、前記物理量取得部が取得した物理量と、前記画像記憶条件設定部により設定された要／不要条件とに基づいて、前記物理量に対応する前記成形品画像取得部が取得した成形品の画像を記憶するか否かを決定し、該決定に従って前記画像を前記成形品画像記憶部に記憶する画像記憶決定部と、を有し、前記画像記憶決定部は、記憶すると判定した成形品の画像に加えて、前記成形品を成形した成形サイクルの前後の成形サイクルにおいて取得された成形品の画像を前記成形品画像記憶部に記憶するか否かを決定する条件が設定可能である、ことを特徴とする射出成形システムである。

本願の請求項２に係る発明は、射出成形を行う射出成形機と、該射出成形に関わる物理量を取得する物理量取得部と、該射出成形により成形された成形品の画像を取得する成形品画像取得部と、前記成形品画像取得部が取得した画像の記憶の要／不要条件を、当該画像の元となる成形品を成形した際に前記物理量取得部により取得された物理量に基づいた条件として定めた要／不要条件を設定する画像記憶条件設定部と、前記成形品画像取得部が取得した成形品の画像を記憶する成形品画像記憶部と、前記物理量取得部が取得した物理量と、前記画像記憶条件設定部により設定された要／不要条件とに基づいて、前記物理量に対応する前記成形品画像取得部が取得した成形品の画像を記憶するか否かを決定し、該決定に従って前記成形品画像記憶部に記憶されている画像を削除する成形品画像記憶決定部と、を有し、前記成形品画像記憶決定部は、記憶すると判定した成形品の画像に加えて、前記成形品を成形した成形サイクルの前後の成形サイクルにおいて取得された成形品の画像を前記成形品画像記憶部に記憶するか否かを決定する条件が設定可能である、ことを特徴とする射出成形システムである。

本願の請求項３に係る発明は、射出成形を行う射出成形機と、該射出成形に関わる物理量を取得する物理量取得部と、該射出成形機で製造された成形品の画像を取得する成形品画像取得部と、前記成形品画像取得部が取得した画像の記憶の要／不要条件を、当該画像の元となる成形品を成形した際に前記物理量取得部により取得された物理量に基づいた条件として定めた要／不要条件を設定する画像記憶条件設定部と、前記成形品画像取得部が取得した成形品の画像を記憶するバッファと、成形品の画像を記憶する成形品画像記憶部と、前記物理量取得部が取得した物理量と、前記画像記憶条件設定部により設定された要／不要条件とに基づいて、前記物理量に対応する前記成形品画像取得部が取得した成形品の画像を記憶するか否かを決定し、該決定に従って前記バッファに記憶されている成形品の画像を前記成形品画像記憶部へと記憶し、前記成形品画像記憶部へ記憶された成形品の画像と記憶されなかった成形品の画像とを削除する成形品画像記憶決定部と、を有し、
前記成形品画像記憶決定部は、記憶すると判定した成形品の画像に加えて、前記成形品を成形した成形サイクルの前後の成形サイクルにおいて取得された成形品の画像を前記成形品画像記憶部に記憶するか否かを決定する条件が設定可能である、ことを特徴とする射出成形システムである。

本願の請求項４に係る発明は、前記画像記憶条件設定部は、前記取得した物理量と、予め定められたまたは過去の成形サイクルにおいて取得された少なくとも１つの物理量に基づいて算出された基準物理量との差に基づいて前記要／不要条件を設定可能である、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の射出成形システムである。

本願の請求項５に係る発明は、前記画像記憶条件設定部は、過去の成形サイクルにおいて取得された複数の物理量に対して統計処理して得られた偏差値に基づいて前記要／不要条件を設定可能である、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の射出成形システムである。

本願の請求項６に係る発明は、前記画像記憶条件設定部は、予め設定された物理量の複数の監視幅のそれぞれにおいて、該監視幅ごとに前記要／不要条件を設定可能である、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の射出成形システムである。

本願の請求項７に係る発明は、前記成形品画像記憶部は前記射出成形機とネットワークを介して接続されている管理装置上に設けられている、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の射出成形システムである。

本発明によれば、成形品画像を記憶する射出成形システムにおいて、成形品画像の記憶の要／不要を成形品に対応する物理量に基づいて決定することで効率的に記憶し、成形品画像データを記憶する記憶装置の記憶容量の増加を抑えることができる。

本発明の一実施形態による射出成形システムの要部ブロック図である。 図１の画像記憶条件設定部１１により設定される偏差値に基づく要／不要条件の例を示す図である。 図１の画像記憶条件設定部１１により設定される監視幅に基づく要／不要条件の例を示す図である。 図２の要／不要条件に記憶する画像数を設定した例を示す図である。 図３の要／不要条件に記憶する画像数を設定した例を示す図である。 本発明の管理装置を用いた実施形態による射出成形システムの要部ブロック図である。 本発明のバッファを設けた実施形態による射出成形システムの要部ブロック図である。

以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
本発明では、成形に関わる物理量があらかじめ設定された成形品の良否判定許容値の中心値付近で推移している場合には、その間に成形された成形品も不良が混入する可能性が低く、一方で、物理量が許容値内であっても中心値から外れている場合には、不良品の混入に十分注意する必要があることに着目し、複数の成形サイクルにおいて取得された物理量を記録するようにしておき、成形に関わる物理量が記録した複数の物理量の中心値から所定量以上外れた成形品についてはその成形品の画像データを記憶し、一方で、取得した物理量が中心値付近の場合には、不良品が混入する可能性が低いため、当該成形品の画像データを記憶する重要性が低いため記憶しないようにする。このように成形品画像データを取捨選択して記憶手段に記憶することにより、成形品画像データを記憶する記憶装置の記憶容量が節約され、記憶容量の増加を抑制することができる。

図１は、本発明の一実施形態による射出成形システムの要部ブロック図を示している。本実施形態の射出成形システム１は、成形品の画像を記憶する機能が射出成形機２に内蔵された例を示している。成形品画像記憶機能付きの射出成形機２は、射出成形機本体３、該射出成形機本体３を全体的に制御する制御装置４、射出成形機本体３により成形された成形品３０を撮像する撮像装置５、該撮像装置５で撮像された成形品３０の画像を取得して制御装置４に送る成形品画像取得部６を備えている。また、射出成形機本体３には、成形状態を監視するため、金型や射出シリンダの温度を測定する温度検出器、樹脂圧力を検出する圧力検出器、射出スクリュの回転位置・回転速度や軸方向の移動位置・移動速度を検出する位置・速度検出器などの各種物理量を検出する図示しない各種検出器が設けられている。

制御装置４は、該制御装置４に設けられた表示装置及び手動入力手段により各種設定値を入力し、該設定値及び制御プログラムに基づいて射出成形機本体３を制御する。そして、制御装置４は、射出成形機本体３に設けられた各種検出器から出力される各種物理量の検出値を収集し、これらの各種物理量の検出値を制御装置４に備わったメモリ上に設けられた領域に物理量データ２０として格納する物理量取得部１０ａを備えている。また、制御装置４はメモリに、成形品画像取得部６から入力する成形品画像を成形品画像データ２１として一時的に格納する。なお、メモリ上の格納領域には、少なくとも同一条件で行われるそれぞれの成形サイクルにおいて取得された物理量に係る物理量データ２０が成形サイクルの順番を示す番号などと関連付けられて複数記憶される。

制御装置４は、物理量取得部１０ａが取得してメモリに記憶した物理量データ２０に基づいた成形品画像データ２１を記憶する条件である要／不要条件を設定する画像記憶条件設定部１１と、該画像記憶条件設定部１１により設定された要／不要条件および物理量取得部１０ａが取得した物理量に基づいて、当該物理量が取得された際に撮像された成形品画像データ２１の記憶の要／不要を決定し、成形品画像データ２１の記憶が必要だと決定した場合にメモリ上に一時記憶されている成形品画像データ２１を成形サイクルの順番を示す番号などと関連付けて成形品画像記憶部１３へと記憶する画像記憶決定部１２とを更に備える。

画像記憶条件設定部１１は、例えば過去の成形サイクルにおいて取得された複数の物理量データ２０に基づいて物理量の種類毎に平均値や中央値、最頻値などの基準物理量を算出し、該基準物理量と、今回の成形サイクルで取得された物理量とを物理量の種類毎に比較して、その乖離が予め設定された所定の閾値よりも大きい時に当該物理量を取得した際に成形した成形品の成形品画像データ２１を記憶するように要／不要条件を設定するようにしてもよい。また、他の例として、画像記憶条件設定部１１は、図２に示すように過去の成形サイクルにおいて取得された複数の物理量データ２０に基づいて物理量の種類毎に統計処理して偏差値を算出し、偏差値が予め設定された所定の範囲から外れた物理量を取得した際に成形した成形品の成形品画像データ２１を記憶するように要／不要条件を設定するようにしてもよいし、図３に示すように予め物理量の種類毎に監視幅（物理量の監視幅や偏差値の監視幅）を複数設定しておき、監視幅毎に成形品画像データ２１を成形品画像記憶部１３へと記憶するか否かを定めるように要／不要条件を設定するようにしてもよい。

また、画像記憶条件設定部１１は、成形品画像データ２１を成形品画像記憶部１３へと記憶すると判定した場合に、記憶すると決定した画像の成形品を成形した成形サイクルの前後の成形サイクルで取得された画像も追加で記憶するように要／不要条件を設定できるようにしてもよい。この時、記憶する画像数の総数を設定する（例えば、記憶する画像数が５と設定されている場合には、記憶すると判定された画像に加えて、前２回分の成形サイクルで撮像された画像と、及び後２回分の成形サイクルで撮像された画像とを記憶する）ようにしてもよいし、追加で記憶する画像数を設定できるようにしてもよい。また、後者の場合は追加で記憶する画像の総数を設定できるようにしても良いし、例えば追加記憶数が２と設定されている場合に、物理量に基づいて記憶すると決定された成形品の画像に加えて、前の２回分の成形サイクルで取得した画像および後の２回分の成形サイクルで取得される画像を追加で記憶するようにしてもよい。更に、追加記憶の対象とする前の成形サイクルの画像数と後の成形サイクルの画像数とを異なる値に設定できるようにしてもよい。そして、図４に示すように物理量の平均値から離れるほどに追加で記憶する画像の量を多くするように設定してもよいし、図５に示すように予め前記物理量の監視幅を複数設定しておき、監視幅毎に記憶する画像の量を設定してもよい。

なお、画像記憶条件設定部１１、画像記憶決定部１２が用いる成形に関わる物理量データ２０としては、上記したように、各種検出器から物理量取得部１０ａが取得した成形状態を示す圧力、位置、速度、温度等の物理量を用いてもよいが、これらの物理量は成形品を間接的に測定するものであり必ずしも成形品の品質等と結びつかない場合もあるので、更に成形品を直接測定する測定器から出力された質量や寸法等の物理量を取得してメモリに記憶する物理量取得部１０ｂを設けるようにし、画像記憶条件設定部１１、画像記憶決定部１２は、物理量取得部１０ａ，１０ｂが取得してメモリに記憶した物理量を用いるように構成してもよい。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態の例にのみ限定されるものでなく、適宜の変更を加えることにより様々な態様で実施することができる。
例えば、上記した実施形態では成形監視装置が射出成形機２に内蔵されている例を示したが、図６に示すように、成形監視装置を射出成形機２とネットワークを介して接続された管理装置７上に設けるようにしても良い。

また、上記した実施形態では、画像記憶条件設定部１１に設定される要／不要条件に従って画像記憶決定部１２が記憶する対象と決定した成形品画像データ２１を成形サイクルの順番を示す番号などと関連付けて成形品画像記憶部１３に記憶するようにしているが、成形品画像データ２１を成形サイクルの順番を示す番号などと関連付けて成形品画像記憶部１３にいったん全て記憶するようにした上で、所定のタイミング（例えば、諸定数の成形品の画像を成形品画像記憶部１３に記憶する毎や、成形品画像記憶部１３として確保した記憶領域の残容量が予め定めた所定量以下となった時点など）で画像記憶条件設定部１１に設定される条件に従って画像記憶決定部１２が不要と決定した成形品の画像を削除するようにしてもよい。
更に、図７に示すように、制御装置４のメモリ上や成形品画像記憶部１３が設けられている記憶媒体上などにバッファ１４を設け、該バッファ１４に成形品画像取得部６から取得した成形品画像データ２１を複数個記憶できるようにしておき、画像記憶条件設定部１１に設定される条件に従って画像記憶決定部１２が必要であると決定した画像を、当該バッファ１４から成形品画像記憶部１３へと画像記憶決定部１２がコピーして、その後、コピーされた画像と不要であると決定された画像を画像記憶決定部１２がバッファ１４上から削除するようにしてもよい。この方法は、特に物理量と関連付けて成形サイクルの前後数ショットの画像を記憶する図４，５で説明した方法を取る場合に有効である。

上記した実施形態では、画像記憶条件設定部１１が用いる基準物理量は過去の成形サイクルにおいて取得された複数の物理量データ２０に基づいて算出されたものとしているが、予めオペレータが妥当な物理量を基準物理量として設定しておき、設定された当該基準物理量を画像記憶条件設定部１１が用いるようにしてもよい。また、このような方法を取る際には、設定された基準物理量に対して、成形サイクルを実行する中で取得される物理量に基づいて補正をかけるようにしてもよい。

１ 射出成形システム
２ 射出成形機
３ 射出成形機本体
４ 制御装置
５ 撮像装置
６ 成形品画像取得部
７ 管理装置
１０ 物理量取得部
１０ａ，１０ｂ 物理量取得部
１１ 画像記憶条件設定部
１２ 画像記憶決定部
１３ 成形品画像記憶部
１４ バッファ
２０ 物理量データ
２１ 成形品画像データ
３０ 成形品

Claims (7)

1. 射出成形を行う射出成形機と、
   該射出成形に関わる物理量を取得する物理量取得部と、
   該射出成形により成形された成形品の画像を取得する成形品画像取得部と、
   前記成形品画像取得部が取得した画像の記憶の要／不要条件を、当該画像の元となる成形品を成形した際に前記物理量取得部により取得された物理量に基づいた条件として定めた要／不要条件を設定する画像記憶条件設定部と、
   成形品の画像を記憶する成形品画像記憶部と、
   前記物理量取得部が取得した物理量と、前記画像記憶条件設定部により設定された要／不要条件とに基づいて、前記物理量に対応する前記成形品画像取得部が取得した成形品の画像を記憶するか否かを決定し、該決定に従って前記画像を前記成形品画像記憶部に記憶する画像記憶決定部と、
   を有し、
   前記画像記憶決定部は、記憶すると判定した成形品の画像に加えて、前記成形品を成形した成形サイクルの前後の成形サイクルにおいて取得された成形品の画像を前記成形品画像記憶部に記憶するか否かを決定する条件が設定可能である、
   ことを特徴とする射出成形システム。
   
2. 射出成形を行う射出成形機と、
   該射出成形に関わる物理量を取得する物理量取得部と、
   該射出成形により成形された成形品の画像を取得する成形品画像取得部と、
   前記成形品画像取得部が取得した画像の記憶の要／不要条件を、当該画像の元となる成形品を成形した際に前記物理量取得部により取得された物理量に基づいた条件として定めた要／不要条件を設定する画像記憶条件設定部と、
   前記成形品画像取得部が取得した成形品の画像を記憶する成形品画像記憶部と、
   前記物理量取得部が取得した物理量と、前記画像記憶条件設定部により設定された要／不要条件とに基づいて、前記物理量に対応する前記成形品画像取得部が取得した成形品の画像を記憶するか否かを決定し、該決定に従って前記成形品画像記憶部に記憶されている画像を削除する成形品画像記憶決定部と、
   を有し、
   前記成形品画像記憶決定部は、記憶すると判定した成形品の画像に加えて、前記成形品を成形した成形サイクルの前後の成形サイクルにおいて取得された成形品の画像を前記成形品画像記憶部に記憶するか否かを決定する条件が設定可能である、
   ことを特徴とする射出成形システム。
3. 射出成形を行う射出成形機と、
   該射出成形に関わる物理量を取得する物理量取得部と、
   該射出成形機で製造された成形品の画像を取得する成形品画像取得部と、
   前記成形品画像取得部が取得した画像の記憶の要／不要条件を、当該画像の元となる成形品を成形した際に前記物理量取得部により取得された物理量に基づいた条件として定めた要／不要条件を設定する画像記憶条件設定部と、
   前記成形品画像取得部が取得した成形品の画像を記憶するバッファと、
   成形品の画像を記憶する成形品画像記憶部と、
   前記物理量取得部が取得した物理量と、前記画像記憶条件設定部により設定された要／不要条件とに基づいて、前記物理量に対応する前記成形品画像取得部が取得した成形品の画像を記憶するか否かを決定し、該決定に従って前記バッファに記憶されている成形品の画像を前記成形品画像記憶部へと記憶し、前記成形品画像記憶部へ記憶された成形品の画像と記憶されなかった成形品の画像とを削除する成形品画像記憶決定部と、
   を有し、
   前記成形品画像記憶決定部は、記憶すると判定した成形品の画像に加えて、前記成形品を成形した成形サイクルの前後の成形サイクルにおいて取得された成形品の画像を前記成形品画像記憶部に記憶するか否かを決定する条件が設定可能である、
   ことを特徴とする射出成形システム。
4. 前記画像記憶条件設定部は、前記取得した物理量と、予め定められたまたは過去の成形サイクルにおいて取得された少なくとも１つの物理量に基づいて算出された基準物理量との差に基づいて前記要／不要条件を設定可能である、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の射出成形システム。
5. 前記画像記憶条件設定部は、過去の成形サイクルにおいて取得された複数の物理量に対して統計処理して得られた偏差値に基づいて前記要／不要条件を設定可能である、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の射出成形システム。
6. 前記画像記憶条件設定部は、予め設定された物理量の複数の監視幅のそれぞれにおいて、該監視幅ごとに前記要／不要条件を設定可能である、
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の射出成形システム。
7. 前記成形品画像記憶部は前記射出成形機とネットワークを介して接続されている管理装置上に設けられている、
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の射出成形システム。