JPH04201314A - 射出成形機の成形条件出し方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は射出成形機における成形条件出し方法に関し、
特にエキスパートシステムにより成形条件を求める成形
条件出し方法に関する。

従来の技術 射出成形機の成形条件の設定は多量にあり、良成形品を
成形させるためには、これら成形条件を１つ１つ最適な
ものに設定しなければならない。

しかし、成形条件は相互に複雑に間係しあっており、１
つの成形条件を変更すると他の成形条件にも影響が生じ
、良成形品を成形するための最適な成形条件を確定する
には多大な時間と労働を必要とする。

そこで、成形のエキスパート（経験者）より収集した成
形知識をシステムに移植しておき、この知識に基づいて
成形条件を導き出す射出成形機のエキスパートシステム
の導入が考えられる。しかし、従来のエキスパートシス
テムは、エキスパートより収集した知識をに基づいて成
形条件を変更するのみで、−旦システムに記憶させたエ
キスパートの知識の変更は出来ず、システム自体がこの
エキスパートシステムの更新を行うようなものではない
。そのため、エキスパートシステムを利用しても、良成
形品が成形されなければ、再度エキスパートシステムを
作り直すしか方法がない。

発明が解決しようとする課題 そこで、本発明の目的は、射出成形機の条件出しにエキ
スパートシステムを導入し、かつ、システム自体が、エ
キスパートの知識自体を変更更新できるようにした射出
成形機の成形条件出し方法を提供することにある。

課題を解決するための手段 成形時の動作状態を自動的に検出する射出成形機におけ
る成形条件出し方法において、本発明は、記憶装置内に
各種成形状態を記憶する状態テーブルと、各状態に対し
経験者の知識に基づいて成形品を最適化する対策に対す
る優先度を示す重みをつけて記憶する重みテーブルとを
設け、かつ、成形状態を上記状態テーブルに記憶する成
形状態に特定するための状態評価基準、上記重みテーブ
ルに基づいて対策を決定する対策決定基準、および、上
記重みを変更する重み変更基準とを設定しておき、射出
成形機で試射を行い、成形時の動作状態を検出するとと
もに、成形された成形品の状態を入力することによって
上記状態テーブルと上記状態評価基準に基づいて状態を
決定し、該決定された状態に対する上記重みテーブルと
上記対策基準に基づいて不良成形対策を決定し、該対策
に基づいて自動的に成形条件を変更し試射を行いこのと
きの成形状態から上記状態評価基準に基づいて上記状態
テーブル中の対応する状態を求め、前回の試射と今回の
試射の各状態より上記重み変更基準に基づいて対策を施
した前回の状態の重みテーブルの対策に対する重みを変
更し、順次良成形品が得られるまで、試射を行い上記処
理を行うようにすることによって最適成形条件の割り出
しを行うようにした。

作　　　　用 成形条件を設定し試射を行う。そして、成形された成形
品の状態を検査し、不良成形状態を入力することによっ
て、試射時に得られた射出成形時の各種動作状態と入力
された不良成形状態より、該試射の状態に一番近い状態
を状態評価基準に基づいて上記状態テーブルに記憶され
た状態から検索する。こうして検索された状態に対する
重みテーブルより上記対策決定基準に基づいて不良成形
対策を求め、この対策にしたがって成形条件を変更し、
再度試射を行いこのときの成形動作状態および入力不良
成形状態から上記状態評価基準に基づいて上記状態テー
ブルに記憶された状態の中で一番近い状態を求める。そ
して、前回と今回の試射によって求められた状態と上記
重み変更基準に基づいて前回の試射時の状態に対する重
みテーブルの対策を施した対策の重みを変更する。以下
、良成形品が得られるまで、上記処理を繰り返し行う。

その結果重みテーブルは順次変更更新され、最適なもの
が得られるようになる。

実施例 第１図は本発明の一実施例を実施する射出成形機の制御
部のブロック図で、本実施例においては、該制御部を数
値制御装置（以下、ＮＣ装置という）１０で構成してい
る。該ＮＣ装置１ｏはＮＣ用のマイクロプロセッサ（以
下、ＣＰＵという）１１とプログラマブルマシンコント
ローラ（以下、ＰＭＣという）用のＣＰＵ１２を有して
おり、ＰＭＣ用ＣＰＵＩ２には射出成形機のシーケンス
動作を制御するシーケンスプログラム等を記憶したＲＯ
Ｍ１８とデータの一時記憶、演算等に用いられるＲＡＭ
１９が接続されている。

ＮＣ用ＣＰＵＩＩには射出成形機を全体的に制御する管
理プログラムを記憶したＲＯＭＩ４及び射出用、クラン
プ用、スクリュー回転用、エジェクタ用等の各軸のサー
ボモータを駆動制御するサーボ回路１７がサーボインタ
フェイス１６を接続されている。また、２０はバブルメ
モリやＣＭＯＳメモリで構成される不揮発性の共有ＲＡ
Ｍで、射出成形機の各動作を制御するＮＣプログラム等
を記憶するメモリ部、成形動作中実際に使用する設定さ
れた成形条件を記憶する成形条件メモリ部及び使用金型
、樹脂等の設定データを記憶する記憶部等を有している
。

１３はバスアービタコントローラ（以下、ＢＡＣという
）で、該ＢＡＣ１３にはＮＣ用ＣＰ’Ｕ１１及びＰＭＣ
用ＣＰＵ１２．共有ＲＡＭ２０．入力回路２１．出力回
路２２の各バスが接続され、該ＢＡＣ１３によって使用
するバスを制御するようになっている。入力回路２１に
は、射出成形機に設けた各種センサや周辺機器からの入
力線が接続され、出力回路２２には射出成形機本体の各
種アクチュエイタや周辺機器への出力線が接続されてい
る。また、２４はオペレータパネルコントローラ２３を
介してＢＡＣｌ　３に接続されたＣＲ７表示装置付手動
データ入力装置（以下、ＣＲＴ／ＭＤＩという）であり
、ソフトキーやテンキー等の各種操作キーを操作するこ
とにより様々な指令及び設定データの入力ができるよう
になっている。

さらに、オペレータパネルコントローラ２３にはディス
クコントローラ２５が接続され、フロッピーディスク２
６に記憶された情報を読み取り、また該フロッピーディ
スクに情報を書き込むことができるようになっている。

なお、１５はＮＣ用ＣＰＵＩＩにバス接続されたＲＡＭ
でデータの一時記憶等に利用されるものである。

以上の構成は、従来のＮＣ装置で制御される射出成形機
の制御部（ＮＣ装置）と路間−である。

成形条件を設定する時には、金型情報（投影面積、ゲー
ト径、ゲート形状、製品名等）、使用樹脂情報等を設定
すると共に、ＣＲＴ／ＭＤ　Ｉ　２４のソフトキー等を
操作して、「射出・計量設定画面」、「型開閉・突出し
設定画面」、「温度設定画面Ｊ等の各種成形条件設定画
面を選択し、成形条件を設定人力することによって、共
有ＲＡＭ２０内に設けられた成形条件メモリ部に記憶さ
れる。

また、フロッピーディスク２６には、エキスパート（専
門家）の知識に基づいて、各種成形の状態、すなわち、
使用する金型、使用する樹脂、成形条件、成形不良状態
、成形時の動作状態（成形モニタデータ）を示す状態テ
ーブル、各状態における不良成形を修正する対策の優先
度を示す重みテーブル、および、現在の状態に一番近い
状態テーブルに記憶されている状態を検出するための状
態評価基準、検出された状態に対して重みテーブルより
成形不良対策を決定する対策決定基準、および重み変更
基準に基づく成形条件出し処理のプログラムが記憶され
ている。

状態テーブルの一例を第３図に示す。また、各条体に対
する成形不良対策の優先度を決める重みテーブルの一例
を第４図に示す。さらに、本実施例では各基準を次のよ
うに設定している。

状態評価基準 （１）与えられた状態（現在の状態）と同一の状態要素
（状態テーブルの各項目）が多い程近い状態としてこの
状態テーブル上の状態をその時の状態とする。

（２）同一の状態要素の数が等しい状態が状態テーブル
に２以上ある場合には状態番号の最も低いものをその時
の状態とする。

対策決定基準 （１）重みテーブル上の最も大きい重みを有する対策を
成形不良対策とする。

（２）重みテーブル上に最も大きい重みを有する対策が
２つ以上ある場合には重みテーブル記載順で先に出てく
る対策（第４図の重みテーブル上で上に記載されている
対策）をその時の対策とする。

重み変更基準 （１）前回の状態（対策を行う前の状態、この状態を以
下状態ｉという）と対策を行って得られた今回の状態（
以下状態ｆという）の成形不良種類が異なるときは、状
態ｉに対して行った対策に対して重みを「１」減じる。

（２）状態ｉと状態ｆの成形不良種類が同一の時、成形
不良程度を以下の順序で評価する。

重症〉やや重症〉普通〉やや軽症〉軽症そして、状態ｉ
の成形不良程度が状態ｆのものよりも上位にあるときは
、状態１に対して行った対策に対して重みを「１」増加
させる。

状態ｉと状態ｆの成形不良程度が等しいときには重みの
変更を行わない。

状態ｊの成形不良程度が状態ｆのものより下位にあると
きは重みを「１」減少させる。

（３）重みを変更して「７」以上または「０」未満にな
るときには重みの変更を行わない。

そこで、金型情報、使用樹脂、および成形条件を設定し
、成形条件出し指令をＣＲＴ／ＭＤＩ　２４から入力す
ると、ＰＭＣ用ＣＰＵ１２は、フロッピーディスク２６
に格納されている上記各基準に基づいて作成された第１
図にフローチャートで示す処理のプログラムを読み出し
ＲＡＭ１９に格納し、該処理を実行する。以下、上記し
た状態テーブル、重みテーブル、上記各基準に基づく例
に基づく例を一例としながら条件出し処理について説明
する。

まず、現在設定されている成形条件で試射を行い、成形
品を成形する（ステップＳｌ）。そして、オペレータは
成形された成形品を検査し、良成形品であれは、条件だ
し終了指令を与え終了する。

また１、不良成形であるとその成形不良の種類と程度を
入力する（ステップＳ２．Ｓ３）。ＰＭＣ用ＣＰＵ１２
は入力された成形不良種類、設定されている金型情報、
使用樹脂情報、現在設定されている成形条件、および、
成形時に従来と同様に検出される成形動作状態を示す成
形モニタデータより、この試射の状態か、状態テーブル
上のどの状態に一番近いか上記状態評価基準に基づいて
判断する。

すなわち、試射によって得られた状態の各状態要素の状
態と状態テーブルの各状態要素とを対比し、同一状態要
素の数が多い状態を状態テーブルより求める。同一状態
要素の数が同一である２っ以上の状態が状態テーブルよ
り検出されると、状態番号の最も低いものをその状態と
する。例えば、試射によってえらた状態が次の第１表の
状態であったとすると、 第　　　１　　　表 金型情報 投影面積（ａｌ）　　　　　　　　４０ゲート径（■）
　　　　　　　２ ゲート形状　　　　　　　　　ピンポイント製品名　　
　　　　　　　　　コネクター樹脂 樹脂種類　　　　　　　　　　ＰＢＴ 再生材含量（％）　　　　　　０ 成形条件 射出速度（■／５ｅｃ）　　　　８０ 保圧（ｋｇ／ｃａｒ）　　　　　　　　１０００保圧時
間Ｃ６ｅ　ｃ）　　　　　　４ 背圧（ｋｇ／ｃｄ）　　　　　　　　６０スクリユ一回
転速度（ｒｐｍ）８０ 射出保圧切換位置（ｍ　）　　　　８ 成形不良 不良種類　　　　　　　　　　パリ 不良程度　　　　　　　　　　やや重症成形モニタデー
タ サイクルタイム（ｓ　ｅ　ｃ）　　　２５計量時間（ｓ
ｅｃ）　　　　　　１．５計量時間（ｓ　ｅ　ｃ）　　
　　　　８クツシヨン量（ｍｍ）　　　　　　５ 上記状態に一番近い状態を第３図に示す状態テーブルよ
り検索すると状態１が一番近い。そこで、この状態番号
ｉ＝１をレジスタ（Ｒｉ）に格納スる（ステップＳ４）
。

次に、対策決定基準に基づいて、重みテーブルより、こ
の状態ｉ　　（＝１）おける重みを検出し最大重みの対
策を求める。また、重みが同一である２つ以上の対策が
ある場合には上位に記憶されている対策をこのときの対
策とする（ステップＳ５）。そして、この対策に基づい
て共有ＲＡＭ２０に設定されている成形条件を変更し、
この成形条件で試射を行う（ステップＳ６．Ｓ７）。上
記例では、状態１（＝１）での最大重みは「５」で対策
が射出保圧切換位置を＋１ｍｍ変化させることであるの
で、成形条件の射出保圧切換位置を１ｍｍ増加させ、射
出を行うことになる。

試射を行って良成形品が得れれば、条件８し終了指令を
入力し終了させ、良成形品か得られなければ、成形品を
検査し成形不良種類とその程度を入力する（ステップＳ
８．Ｓ９）。ＰＭＣ用ＣＰＵ１２はステップＳ４と同様
に状態評価基準に基づいて、状態テーブル中より現在の
状態に一番近い状態ｆを求める（ステップ５１０）。そ
して、重み変更基準に基づき、レジスタＲ（ｉ）に記憶
する状態ｉの状態テーブルの重みの変更を行う。

すなわち、状態ｉと状態ｆの成形不良種類が異なれば、
状態ｉの対策を行った対策の重み（一番大きい重み）を
「１」減じる。また、成形不良種類が同一の場合は、成
形不良程度が、状態ｉより状態ｆの方が改善されている
ならば、対策を行った対策の重みを「１」増加させ、悪
くなっていれば「１」減少させ、程度が同一であれば変
更せず、さらに、変更して、重みが「７１以上もしくは
「０」未満になるときには変更しないようにする（ステ
ップ５１１）。例えば、得られた状態が、第２表の状態
であったとすると、 第　　　２　　　表 金型情報 投影面積（ｃｉ／）　　　　　　　　４０ゲート径（ｍ
ｍ　）　　　　　　　　２ゲート形状　　　　　　　　
　ピンポイント製品名　　　　　　　　　　　コネクタ
ー樹脂 樹脂種類　　　　　　　　　　ＰＢＴ 再生材含量（％）　　　　　　０ 成形条件 射出速度（ｍｍ／５ｅｃ）　　　　８０保圧（ｋｇ／ａ
ｌ）　　、、　　　　　　　１０００保圧時間（ｓ　ｅ
　ｃ）　　　　　　４背圧（ｋｇ／ｃｄ）　　　　　　
　　６０スクリユ一回転速度（ｒｐｍ）８０ 射出保圧切換位置（ＩｏＩｌｌ）　　　　９成形不良 不良種類　　　　　　　　　　パリ 不良程度　　　　　　　　　　普通 成形モニタデータ サイクルタイム（ｓ　ｅ　ｃ）　　　　２５射出時間（
ｓ　ｅ　ｃ）　　　　　　　１・　４計量時間（ｓ　ｅ
　ｃ）　　　　　　８クツシヨン量（ｍｍ）　　　　　
　５．　５この状態は、状態テーブルの状態２と合致し
この状態ｆ　（＝２）とレジスタＲ（ｉ）に記憶する状
態１と比較し、成形不良の種類が同一で状態ｌの方が上
位で状態ｆは改善されているので、第５図に示すように
状態ｉ　　（＝１）の施した対策である「射出保圧切換
位置＋１　ｍ　ｍ　Ｊの重みを「５」から「６」に増加
させる（ステップ５１１）。そして、状態ｆ　（＝２）
の状態番号ｆをレジスタＲ（ｉ）に格納しくステップ５
１２）ステップｓ５に移行し、レジスタＲ（ｉ）に記憶
した状態に対して、上記対策決定基準に基づいて対策を
決定する。上記例では状態２において最大の重みが「４
」でこの重みの対策か「保圧−１００ｋ　ｇ　ｆ　／ｃ
ｄＪであるので、共有ＲＡＭ２０に記憶する保圧を１０
０ｋｇｆ／ｃｎｆ減じて、成形条件とする。そして、試
射を行う。そして、試射によって得られた状態が第３表
の状態であると、 第　　　３　　　表 金型情報 投影面積（ａｌ）４０ ゲート径ｒｍｕ）　　　　　　　　２ ゲート形状　　　　　　　　　ピンポイント製品名　　
　　　　　　　　　コネクター樹脂 樹脂種類　　　　　　　　　　ＰＢＴ 再生材含量（％）　　　　　　０ 成形条件 射出速度（ｍｍ／５ｅｃ）　　　　８０保圧（ｋｇ／ｃ
ｄ）　　　　　　　　１０００保圧時間（ｓ　ｅ　ｃ）
　　　　　　４背圧（ｋｇ／ｃＩｌ）６０ スクリュー回転速度（ｒｐｍ）８０ 射出保圧切換位置（ｍｍ　）　　　　８成形不良 不良種類　　　　　　　　　　ヒケ 不良程度　　　　　　　　　　軽症 成形モニタデータ サイクルタイム（ｓｅｃ）　　　− 射出時間（ｓ　ｅ　ｃ）　　　　　　−計量時間（ｓ　
ｅ　ｃ）　　　　　　−クツション量（ｍ）　　　　　
− 成形不良種類が前回とは異なるので、前回の状態に対し
て対策を施した［保圧−１００ｋｇｆ／ＣｉＪの重みを
「１」減じて第５図に示すように重みテーブルの値を「
３」に変更する。

以下良成形品が得られるまで、ステップＳ５からステッ
プＳＬ２までの処理を繰り返し行うまた、第５図に示す
ような重みテーブルの状態で、試射を行って得られた状
態テーブル上の状態が、状態１で在れば、状態１の最大
重み「６」を記憶する対策［射出保圧切換位置＋１ｍｍ
Ｊが選択され、成形条件の射出保圧切換位置が１ｍｍ増
加されこの条件で試射が行われ、このときの状態テーブ
ル上の状態か状態２であれば、重みテーブル上の最も大
きい重みは「３」であり、２つの対策が検出されるが、
対策「射出速度−１０ｍｍ／５ｅｃＪが上位にあるので
これが選択され、成形条件の射出速度が１０ｍｍ／ｓｅ
ｃ減じられて試射を行うことになる。

以上のようにして、各状態の重みテーブルは順次書換更
新されるので、エキスパート（専門家）の知識を利用し
て作成された重みテーブルがシステム自体によって、順
次更新され、より最適なものに変更されることになる。

なお、上記実施例では、状態評価基準、対策決定基準１
重み変更基準によって作成される第１図のフローチャー
トで示すプログラムをフロッピーディスク内に記憶して
おき、成形条件出し指令で、このプログラムをＲＡＭ１
９に読み出すようにしたが、予めＲＯＭ１８内に記憶し
ておき、成形条件だし指令でこのＲＯＭに記憶するプロ
グラムに基づいて処理を行うようにしてもよい。さらに
、上記成形条件出し処理をＰＭＣ用ＣＰＵ１２でおこな
わずに、射出成形機の制御装置１０から各試射時のデー
タ（金型情報、樹脂情報、成形モニタデータ）を送信さ
せ、これを別に設けたコンピュータに入力し、かつ、成
形不良種類およびその程度を該コンピュータに入力する
ことによってこのコンピュータによって対策を求め、射
出成形機の制御装置１０に送信し成形条件を変更するよ
うにしてもよい。

発明の効果 本発明はエキスパート（専門家）の知識に基づいて、成
形条件出し作業を自動化し、成形条件出し作業を簡単に
すると共に、システム自体がエキスパートの知識を変更
更新し、より最適な成形条件出しに変更するので、この
発明の成形条件出し方法を使用すればするほど、条件出
しがより正確により早くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の成形条件出し処理のフロー
チャート、第２図は同実施例を実施する射出成形機の制
御装置の要部ブロック図、第３図は状態テーブルの説明
図、第４図は重みテーブルの説明図、第５図は重みテー
ブルの変化を表す説明図である。 １０・・・射出成形機の制御装置、２５・・・ディスク
コントローラ、２６・・・フロッピーディスク。 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 成形時の動作状態を自動的に検出する射出成形機におけ
   る成形条件出し方法において、記憶装置内に各種成形状
   態を記憶する状態テーブルと、各状態に対し経験者の知
   識に基づいて成形品を最適化する対策に対する優先度を
   示す重みをつけて記憶する重みテーブルとを設け、かつ
   、成形状態を上記状態テーブルに記憶する成形状態に特
   定するための状態評価基準、上記重みテーブルに基づい
   て対策を決定する対策決定基準、および、上記重みを変
   更する重み変更基準とを設定しておき、射出成形機で試
   射を行い、成形時の動作状態を検出するとともに、成形
   された成形品の状態を入力することによって上記状態テ
   ーブルと上記状態評価基準に基づいて状態を決定し、該
   決定された状態に対する上記重みテーブルと上記対策基
   準に基づいて不良成形対策を決定し、該対策に基づいて
   自動的に成形条件を変更し試射を行いこのときの成形状
   態から上記状態評価基準に基づいて上記状態テーブル中
   の対応する状態を求め、前回の試射と今回の試射の各状
   態より上記重み変更基準に基づいて対策を施した前回の
   状態の重みテーブルの対策に対する重みを変更し、順次
   良成形品が得られるまで、試射を行い上記処理を行うこ
   とを特徴とする射出成形機の成形条件出し方法。