JPH07205244A - 成形品の良否判別方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 成形品の良否判別を高い精度かつリアルタイ
ムで行うことができるようにすること。 【構成】 信号処理部１２とデータ加工処理部１３とを
含み、信号処理部１２は、射出速度や射出圧力、スクリ
ュ位置等の少なくとも１つの検出対象について１ショッ
ト内の変化の基準となるアナログ基準波形を生成すると
共に、前記１つの検出対象に対応する検出信号により１
ショット毎の変化を示すアナログ実績波形を生成する。
データ加工処理部１３は、前記生成されたアナログ基準
波形を用いて、該アナログ基準波形に第１の値を加えた
アナログ上限波形を生成すると共に、第２の値を減じた
アナログ下限波形を生成し、しかも前記アナログ実績波
形が前記アナログ上限波形と前記アナログ下限波形との
間に入っているかどうかを判別し、入っていない時に当
該ショットの成形品を不良品と判別して異常信号を出力
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形機に組合わさ
れて成形品の良否判別を、射出成形機における各種セン
サからの検出信号を用いてリアルタイムで行う良否判別
方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形機における成形品の良否判別
は、成形品の外観を画像処理により監視することで行う
のが一般的であった。しかしながら、このような方法で
は、成形品を撮像するための撮像設備や画像処理設備に
加えて照明設備等も必要であり、判別精度を向上させる
ためには成形品をあらゆる方向から撮像しなければなら
ないために、判別装置の大型化、高価格化が避けられな
い。

【０００３】これに対し、射出成形機の成形制御に用い
られているデータのうち、成形工程の監視データ、例え
ば樹脂の充填時間、クッション位置、充填ピーク圧、サ
イクル時間といった１ショット中に１点だけ得られる値
を用い、これらの値のばらつき具合を監視して成形品の
良否を判別するという方法も実施されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな方法では判別精度に制限があり、異常が発生してい
るにもかかわらず正常の判別を行ったり、逆に正常であ
るにもかかわらず異常と判別してしまうという問題があ
る。

【０００５】それ故、本発明の課題は、成形品の良否判
別を高い精度かつリアルタイムで行うことのできる良否
判別方法及び装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、射出速
度や射出圧力、スクリュ位置等のプロセスデータの少な
くとも１つについて１ショット内の変化の基準となるア
ナログ基準波形を設定し、該設定されたアナログ基準波
形に対して第１の値を加えたアナログ上限波形を設定す
ると共に、第２の値を減じたアナログ下限波形を設定
し、各ショット毎の対応するプロセスデータの実績波形
が前記アナログ上限波形と前記アナログ下限波形との間
に入っているかどうかを判別し、入っていない時に当該
ショットの成形品を不良品と判別することを特徴とする
成形品の良否判別方法が得られる。

【０００７】本発明によればまた、射出速度や射出圧
力、スクリュ位置等を検出する各種センサを備え、これ
らのセンサからの検出信号を用いて成形制御を行う射出
成形機において、前記射出速度や前記射出圧力、前記ス
クリュ位置等の少なくとも１つの検出対象について１シ
ョット内の変化の基準となるアナログ基準波形を生成す
ると共に、前記１つの検出対象に対応するセンサからの
検出信号により１ショット毎の変化を示す実績波形を生
成する信号処理手段と、前記生成されたアナログ基準波
形を用いて、該アナログ基準波形に第１の値を加えたア
ナログ上限波形を生成すると共に、第２の値を減じたア
ナログ下限波形を生成し、しかも前記実績波形が前記ア
ナログ上限波形と前記アナログ下限波形との間に入って
いるかどうかを判別し、入っていない時に当該ショット
の成形品を不良品と判別して異常信号を出力するデータ
加工処理手段とを含むことを特徴とする成形品の良否判
別装置が得られる。

【０００８】

【作用】本発明においては、射出成形中のプロセスデー
タ、例えば射出速度、射出圧力、スクリュ位置といった
データは、成形品が生成される１ショットの工程中に設
定値に伴なって変化し、それぞれのデータ毎に１ショッ
ト工程中に１本のアナログ波形として描画できることに
着目している。そして、このアナログ波形は、異常が発
生しない限り大きな変化は無い。したがって、良品が得
られた時のアナログ波形に上限及び下限の許容幅を持た
せてアナログ上限波形及びアナログ下限波形を設定し、
これらの設定されたアナログ上限波形とアナログ下限波
形の範囲内にショット毎の実績波形が入っているかどう
かを監視することで良否を判別する。

【０００９】

【実施例】以下に、図面を参照して本発明の実施例につ
いて説明する。図１を参照して、本発明による良否判別
装置１０は、ここでは信号線を介して射出成形機本体２
０と接続されているが、あらかじめ射出成形機本体２０
に組み込まれていても良い。ここでは、信号線について
は代表的な例として、信号線３１，３２，３３を示して
いる。信号線３１について言えば、射出成形機本体２０
に設けられ、かつ射出成形機本体２０内の制御装置２１
に接続されて成形制御に用いられる各種センサ（例え
ば、射出速度センサ、射出圧力センサ、スクリュ位置セ
ンサ等）の検出信号（アナログ信号）を良否判別装置１
０に供給するための信号線である。信号線３２は、射出
成形機本体２０内の制御装置２１からの監視データ（デ
ィジタルデータ）のうち、例えば１ショットの開始、終
了を示すトリガ信号を良否判別装置１０に供給するため
の信号線である。信号線３３は、良否判別装置１０にお
ける良否判別の結果を、制御装置２１に知らせるための
信号線である。

【００１０】良否判別装置１０は、信号線３１からのア
ナログ信号を演算処理の可能なディジタル信号に変換す
るためのＡ／Ｄ変換器１１、Ａ／Ｄ変換器１１からのデ
ィジタル信号を定周期でサンプリング（例えば、１ショ
ット中に１０００ポイント）して処理すると共に、デー
タ加工処理部１３と制御装置２１との間の信号のやりと
りを中継する信号処理部１２を含む。Ａ／Ｄ変換器１１
は信号処理部１２に含まれていても良い。データ加工処
理部１３は、主に後述する良否判別動作を実行する。良
否判別装置１０はまた、ＣＲＴ、ＬＣＤ等による表示部
１４、キーボード等により設定値（目標値）の入力や動
作指令を入力するための操作部１５、磁気ディスク、メ
モリカード等による外部記憶装置１６、プリンタ、プロ
ッタ等による印字装置１７、通信処理部１８を有してい
る。

【００１１】通信処理部１８は、本良否判別装置１０を
上位コンピュータ（図示せず）と接続する場合に信号の
授受を行うために必要な要素である。すなわち、上位コ
ンピュータにより複数台の射出成形機を集中管理あるい
は群管理するような場合に、上位コンピュータから成形
条件やその他の処理データを受信したり、データ加工処
理部１３における良否の判別結果を上位コンピュータへ
送信する機能を有する。

【００１２】信号処理部１２、データ加工処理部１３、
通信処理部１８はそれぞれ、独自のＣＰＵを有すると共
に、受信データ、処理データを一時記憶するための内部
メモリを有する。信号処理部１２は、各ショット毎に前
述した各種センサからの検出信号を１つずつ処理して１
ショット内の時系列変化を示す複数のアナログ実績波形
を生成するのに加えて、複数のセンサからの検出信号、
あるいは操作部１５で設定された設定値を処理して１シ
ョット内のデータの時系列変化の基準となるアナログ基
準波形を設定する処理動作を行う。

【００１３】以下に、アナログ基準波形を設定するため
の３つの処理方法について説明する。第１の方法は、操
作部１５で設定された設定値（目標値）を用いる。すな
わち、操作部１５で設定される設定値は、１ショット内
で一定であるか何点かの時刻で変化するかの別にかかわ
らず、時間の推移で見れば、１本のアナログ波形で表わ
される。信号処理部１２は、操作部１５で入力された設
定値をデータ加工処理部１３経由で受け、これを用い
て、図２に太い実線で示すようなアナログ波形を、アナ
ログ基準波形ＳＷ１として生成する。図２では、時刻ｔ
０，ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４でレベルが変化するように
設定値が設定されている他、時刻ｔ１からｔ２の間では
立ち上がり時間、ｔ３からｔ４の間では立ち下がり時間
がそれぞれ設定されている。

【００１４】第２の方法は、各種センサからの検出信号
を用い、良品が得られた時の１ショット分のディジタル
実績データからアナログ実績波形を生成する方法であ
る。信号処理部１２は、良品が得られた時にＡ／Ｄ変換
器１１からリアルタイムで得られる１つの検出信号を処
理して、図３に太い実線で示すようなアナログ実績波形
を、アナログ基準波形ＳＷ２として生成する。なお、ア
ナログ基準波形ＳＷ２の始点と終点は、信号線３２を通
して送られてくる制御装置２１からのショット開始、終
了を示すトリガ信号で規定される。また、あらかじめ良
品が得られた時のディジタル実績データにもとづいてア
ナログ基準波形ＳＷ２を生成し、これをデータ加工処理
部１３経由で外部記憶装置１６に記憶しておいて、必要
に応じて読み出すようにしても良い。

【００１５】第３の方法は、各種センサからの検出信号
を用い、良品が得られた時の数ショット分のディジタル
実績データをサンプリングしてこれら数ショット分のデ
ィジタル実績データからアナログ上限波形設定用のアナ
ログ実績上限波形とアナログ下限波形設定用のアナログ
実績下限波形とを生成する方法であり、この第３の方法
は信号処理部１２とデータ加工処理部１３とで実行され
る。すなわち、図４を参照して説明すると、信号処理部
１２は、同じ検出信号について良品が得られた時の数シ
ョット分、ここでは３ショット分のディジタル実績デー
タをサンプリングし、それぞれのディジタル実績データ
についてアナログ実績波形ＲＷ１，ＲＷ２，ＲＷ３を生
成してデータ加工処理部１３に出力する。これらのアナ
ログ実績波形の始点と終点も制御装置２１からのショッ
ト開始、終了を示すトリガ信号で規定される。

【００１６】データ加工処理部１３では、アナログ実績
波形ＲＷ１，ＲＷ２，ＲＷ３を重ね、例えば１０００ポ
イントのサンプリングタイミングについて３つの波形の
うちの最大値、最小値を抽出し、しかもこれら最大値、
最小値の時系列変化をそれぞれトレースしてアナログ上
限波形設定用のアナログ実績上限波形ＳＷ３とアナログ
下限波形設定用のアナログ実績下限波形ＳＷ４とを作成
する。

【００１７】次に、データ加工処理部１３では、上記３
つの方法のいずれかで得られたアナログ基準波形ＳＷ１
あるいはＳＷ２あるいはアナログ実績上限波形ＳＷ３と
アナログ実績下限波形ＳＷ４を用いてアナログ上限波形
とアナログ下限波形を生成し、各ショット毎に信号処理
部１２から送られてくるアナログ実績波形がアナログ上
限波形とアナログ下限波形との範囲、すなわち良否判別
領域内に入っているかどうかの判別動作を行う。

【００１８】すなわち、前述した第１の方法の場合、デ
ータ加工処理部１３は、信号処理部１２から送られてき
たアナログ基準波形ＳＷ１に対して、図２（ａ）に示す
ように、第１の許容幅として値αを第１の値として加え
たアナログ上限波形ＵＷ１を生成すると共に、第２の許
容幅として値β（但し、α＝βでも良い）を第２の値と
して減じたアナログ下限波形ＬＷ１を生成する。これら
のアナログ上限波形ＵＷ１とアナログ下限波形ＬＷ１と
の間の領域が良品の得られる良否判別領域となる。デー
タ加工処理部１３は、信号処理部１２から各ショット毎
に送られてくるアナログ実績波形が上記領域に入ってい
るかどうか判別し、一部でも外れる部分があると不良発
生と判別してその旨を信号処理部１２、信号線３３を通
して制御装置２１に通知したり、通信処理部１８経由で
上位コンピュータに通知する。

【００１９】なお、第１の方法における上限及び下限の
範囲の設定方法は、図２（ａ）のようなαの加算、βの
減算の他に、乗算によって設定しても良い。すなわち、
図２（ｂ）に示すように、上限の場合にはアナログ基準
波形ＳＷ１の値に（１＋ｘ）を乗算してアナログ上限波
形ＵＷ１′を設定し、下限の場合にはアナログ基準波形
ＳＷ１の値に（１−ｙ）（ｘ，ｙは正の係数）を乗算す
ることでアナログ下限波形ＬＷ１′を設定しても良い。
この方法においても、係数ｘで規定される値が第１の値
として加算され、係数ｙで規定される値が第２の値とし
て減算されることに変わりは無い。

【００２０】次に、前述した第２の方法の場合において
も、データ加工処理部１３は、信号処理部１２から送ら
れてくるアナログ基準波形ＳＷ２に対して、図３（ａ）
に示すように、値αを加えたアナログ上限波形ＵＷ２を
生成すると共に、値βを減じるたアナログ下限波形ＬＷ
２を生成する。良否判別も、前述したように、信号処理
部１２から各ショット毎に送られてくるアナログ実績波
形がアナログ上限波形ＵＷ２とアナログ下限波形ＬＷ２
との間の良否判別領域に入っているかどうかを判別し、
外れていれば不良発生と判別してその旨を制御装置２１
あるいは上位コンピュータに通知する。図３（ｂ）は、
図２（ｂ）と同様に、上限、下限の範囲の設定を、上限
の場合にはアナログ基準波形ＳＷ２の値に（１＋ｘ）を
乗算してアナログ上限波形ＵＷ２′を生成し、下限の場
合には（１−ｙ）を乗算してアナログ下限波形ＬＷ２′
を生成して行った例である。

【００２１】前述した第３の方法の場合、データ加工処
理部１３は、信号処理部１２から送られてくるアナログ
実績上限波形ＳＷ３に対して、図４（ａ）に示すよう
に、値αを加えてアナログ上限波形ＵＷ３を生成すると
共に、アナログ実績下限波形ＳＷ４から値βを減じてア
ナログ下限波形ＬＷ３を生成する。良否の判別は、前述
した第１、第２の方法と同様にして行われる。図４
（ｂ）は、図２（ｂ）、図３（ｂ）と同様に、上限、下
限の範囲の設定を、上限の場合にはアナログ実績上限波
形ＳＷ３の値に（１＋ｘ）を乗算してアナログ上限波形
ＵＷ３′を生成し、下限の場合にはアナログ実績下限波
形ＳＷ４の値に（１−ｙ）を乗算してアナログ下限波形
ＬＷ３′を生成した例である。

【００２２】本良否判別装置１０における信号処理部１
２、データ加工処理部１３は、上述した３つの方法の少
なくとも１つを実行する機能を有する。そして、上記し
た処理動作は各種センサからの検出信号毎に行われる
が、複数種類のどの検出信号に対して上記処理動作を行
うかは操作部１５で指定される。

【００２３】例えば、操作部１５において、上記した射
出速度、射出圧力、スクリュ位置に関して良否判別を指
定し、上記第１の方法の処理動作を行う場合について、
動作の流れを説明する。連続成形が始まると、各種セン
サからの検出信号はＡ／Ｄ変換器１１でディジタル信号
に変換される。信号処理部１２は、操作部１５で設定さ
れた射出速度、射出圧力、スクリュ位置に関する設定値
をデータ加工処理部１３経由で受け、これらの設定値に
基づいて射出速度、射出圧力、スクリュ位置に関するア
ナログ基準波形を設定し、一旦内部メモリに記憶する。
信号処理部１２はまた、Ａ／Ｄ変換器１１からの複数種
類のディジタル信号の中から１ショット毎に射出速度、
射出圧力、スクリュ位置を示すディジタルデータを選ん
でサンプリングし、これらのディジタルデータに基づい
て１ショット内の時系列変化を示す射出速度、射出圧
力、スクリュ位置の３つのアナログ実績波形を生成し、
一旦内部メモリに記憶する。内部メモリに記憶されたデ
ータはデータ加工処理部１３に送られる。

【００２４】データ加工処理部１３では、信号処理部１
２から送られてきた３つのアナログ基準波形に対してそ
れぞれ、アナログ上限波形、アナログ下限波形を設定し
て良否判別領域を設け、引き続いて送られてくる射出速
度、射出圧力、スクリュ位置に関するアナログ実績波形
がそれぞれ、対応して設定された良否判別領域内に入っ
ているかどうかの判別動作を行う。そして、いずれかの
アナログ実績波形のある部分が良否判別領域から外れる
と、不良発生と判別しその旨を信号処理部１２を介して
制御装置２１に知らせたり、通信処理部１８を介して上
位コンピュータに送信すると共に、不良発生と判別され
たアナログ実績波形に関するデータを外部記憶装置１６
に記憶させたり、表示部１４で表示、あるいは印字装置
１７で印字させるという動作を行う。

【００２５】すなわち、表示部１４は、操作部１５によ
り設定された設定値や上記のような良否判別動作におい
て生成されたアナログ実績波形とアナログ上限波形及び
アナログ下限波形、不良発生の有無、その他のデータを
表示する。また、外部記憶装置１６には、表示部１４に
表示された各種波形を、全ショット、または不良発生時
の前後数ショット、一定ショット毎、一定時間毎に記憶
することができる。勿論、読み出しに際して必要なファ
イル名は、日時等により自動生成することができる。印
字装置１７は、良否判別動作において必要に応じて表示
部１４に表示された波形やデータ、その他の必要なメッ
セージを印字する。いずれにしても、表示部１４、外部
記憶装置１６、印字装置１７をどのように動作させるか
は、すべて操作部１５の動作指定で設定される。

【００２６】なお、図２〜図４においては、良否判別領
域を１ショット分の全時間域に設定しているが、レベル
変化の少ない領域では不良発生も少ないので、レベル変
化の大きい領域、例えば図２（ａ）では領域Ｔ₁ のみに
ついて良否判別領域を生成して良否判別動作を行うよう
にしても良い。この場合、領域の設定は、操作部１５に
おいて、例えば実施例で説明したトリガ信号を基準とし
て時間を設定することで容易に実現することができる。
また、良否判別動作も、複数の検出信号の中からいくつ
かを選んで行う場合について説明したが、選択は任意で
あり、一定時間毎に使用する検出信号を切換えることで
不良発生の要因を特定し易くできる。

【００２７】また、不良発生時の要因を特定するための
精度を向上させることができると共に、特定作業を容易
にすることができる。また、アナログ波形の評価方法を
採用したことにより、オペレータは難しい知識や熟練度
を必要としないという利点がある。

【００２８】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明では射
出成形中のプロセスデータとして得られるアナログ波形
そのものを成形品の良否判別に用いるので、より精度の
高い良否判別動作をリアルタイムで行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による良否判別装置の構成例と射出成形
機本体との接続関係を示した図である。

【図２】本発明による良否判別領域設定の第１の方法を
説明するための波形図である。

【図３】本発明による良否判別領域設定の第２の方法を
説明するための波形図である。

【図４】本発明による良否判別領域設定の第３の方法を
説明するための波形図である。

【符号の説明】

１０ 良否判別装置 ２０ 射出成形機本体 ２１ 制御装置 ３１，３２，３３ 信号線 ＳＷ１，ＳＷ２ アナログ基準波形 ＵＷ１，ＵＷ１′，ＵＷ２，ＵＷ２′，ＵＷ３，ＵＷ
３′ アナログ上限波形 ＬＷ１，ＬＷ１′，ＬＷ２，ＬＷ２′，ＬＷ３，ＬＷ
３′ アナログ下限波形 ＳＷ３ アナログ実績上限波形 ＳＷ４ アナログ実績下限波形

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 射出速度や射出圧力、スクリュ位置等の
   プロセスデータの少なくとも１つについて１ショット内
   の変化の基準となるアナログ基準波形を設定し、該設定
   されたアナログ基準波形に対して第１の値を加えたアナ
   ログ上限波形を設定すると共に、第２の値を減じたアナ
   ログ下限波形を設定し、各ショット毎の対応するプロセ
   スデータの実績波形が前記アナログ上限波形と前記アナ
   ログ下限波形との間に入っているかどうかを判別し、入
   っていない時に当該ショットの成形品を不良品と判別す
   ることを特徴とする成形品の良否判別方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の良否判別方法において、
   前記アナログ基準波形の設定に、成形条件として設定さ
   れる設定値を用いることを特徴とする成形品の良否判別
   方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の良否判別方法において、
   前記アナログ基準波形の設定に、良品の得られたショッ
   トのプロセスデータの実績波形を用いることを特徴とす
   る成形品の良否判別方法。
4. 【請求項４】 請求項１記載の良否判別方法において、
   １つのプロセスデータについて複数ショットの実績波形
   を重ねて同一時刻の最大値、最小値を抽出し、かつこれ
   ら最大値、最小値の時系列変化をそれぞれ前記アナログ
   上限波形設定用のアナログ実績上限波形、前記アナログ
   下限波形設定用のアナログ実績下限波形として用いるこ
   とを特徴とする成形品の良否判別方法。
5. 【請求項５】 射出速度や射出圧力、スクリュ位置等を
   検出する各種センサを備え、これらのセンサからの検出
   信号を用いて成形制御を行う射出成形機において、前記
   射出速度や前記射出圧力、前記スクリュ位置等の少なく
   とも１つの検出対象について１ショット内の変化の基準
   となるアナログ基準波形を生成すると共に、前記１つの
   検出対象に対応するセンサからの検出信号により１ショ
   ット毎の変化を示す実績波形を生成する信号処理手段
   と、前記生成されたアナログ基準波形を用いて、該アナ
   ログ基準波形に第１の値を加えたアナログ上限波形を生
   成すると共に、第２の値を減じたアナログ下限波形を生
   成し、しかも前記実績波形が前記アナログ上限波形と前
   記アナログ下限波形との間に入っているかどうかを判別
   し、入っていない時に当該ショットの成形品を不良品と
   判別して異常信号を出力するデータ加工処理手段とを含
   むことを特徴とする成形品の良否判別装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の良否判別装置において、
   前記射出速度や前記射出圧力、前記スクリュ位置等の設
   定値を設定する設定手段を備え、前記信号処理手段は、
   前記アナログ基準波形の設定に、前記設定値を用いるこ
   とを特徴とする成形品の良否判別装置。
7. 【請求項７】 請求項５記載の良否判別装置において、
   前記信号処理手段は、前記アナログ基準波形の設定に、
   良品の得られたショットの実績波形を用いることを特徴
   とする成形品の良否判別装置。
8. 【請求項８】 請求項５記載の良否判別装置において、
   前記データ加工処理手段は、前記信号処理手段からの同
   一センサに関する複数ショットの実績波形を重ねて同一
   時刻の最大値、最小値を抽出し、かつこれら最大値、最
   小値の時系列変化をそれぞれ前記アナログ上限波形設定
   用のアナログ実績上限波形、前記アナログ下限波形設定
   用のアナログ実績下限波形として用いることを特徴とす
   る成形品の良否判別装置。
9. 【請求項９】 請求項６〜８のいずれかに記載の良否判
   別装置において、前記アナログ上限波形、前記アナログ
   下限波形及び判別すべきショットの前記実績波形やその
   他のデータ等を表示する表示部を備えたことを特徴とす
   る成形品の良否判別装置。
10. 【請求項１０】 請求項９記載の良否判別装置におい
    て、前記実績波形やその他のデータを記憶するための外
    部記憶装置を備えたことを特徴とする成形品の良否判別
    装置。