| 【発明の名称】 |
射出成形機の成形条件設定方法および成形条件設定装置並びに成形条件設定プログラム |
| 【発明者】 |
【氏名】大関 公英
【氏名】景山 晃一
【氏名】舘野 悦男
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| 【要約】 |
【課題】自動運転中に異なる成形条件を設定して試行を繰り返し、最適な成形条件を導出することが可能な射出成形機の成形条件設定方法および成形条件設定装置並びに成形条件設定プログラムを提供する。
【解決手段】成形条件設定装置は、成形条件の表示と記憶を行う表示・設定装置１と、設定された成形条件に基づいて制御信号を生成し、サーボアンプ１１〜１４とサーボモータ２１〜２４を制御するコントローラ２から成る。そして、射出成形機の自動運転を行い、表示・設定装置１に成形条件を入力して成形し、成形品を評価して所定の品質の成形品が得られる成形条件を記憶させる手順を繰り返す。この試行を繰り返して記憶させた複数の成形条件の中から最適な成形条件を選択する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 成形条件の設定と駆動部の制御を行う成形条件設定装置を備えた射出成形機の成形条件設定方法において、前記成形条件設定装置に成形条件を設定し、設定された条件により成形された成形品の品質を評価して、所定の品質が得られる成形条件を一時記憶する手順を、複数回繰り返し、一時記憶された複数の成形条件の中で最も高い品質の成形品が得られる成形条件を読み出して最適な成形条件を導出することを特徴とする射出成形機の成形条件設定方法。
【請求項２】 射出成形機の自動運転中に成形条件の設定または変更を行うことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の成形条件設定方法。
【請求項３】 設定された成形条件は、識別可能にして、設定された日時などの関連情報と関連付けて記憶させることができることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の射出成形機の成形条件設定方法。
【請求項４】 成形条件を入力して一時記憶させる場合、既に一時記憶されている成形条件に上書きして記憶させるか、または新たに記憶させるか、いずれかを選択できることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかの項に記載の射出成形機の成形条件設定方法。
【請求項５】 記憶された成形条件を一部変更する場合、当該記憶された成形条件を読み出し、この読み出した成形条件を変更して、変更前の成形条件に上書きして記憶させることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかの項に記載の射出成形機の成形条件設定方法。
【請求項６】 前記成形条件は、射出工程、型締め工程、加熱筒の温度条件それぞれについて設定されることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかの項に記載の射出成形機の成形条件設定方法。
【請求項７】 入力キーを有し、成形条件を入力する入力手段と、該入力手段により入力された成形条件を表示する表示手段と、前記入力手段により入力された成形条件を一時記憶する第１の記憶手段と、前記第１の記憶手段に記憶されている成形条件を読み出す成形条件読出し手段と、前記入力手段により入力された成形条件または前記成形条件読出し手段によって前記第１の記憶手段から読み出された成形条件を出力する出力手段と、を具備することを特徴とする射出成形機の成形条件設定装置。
【請求項８】 前記第１の記憶手段は、揮発性メモリからなることを特徴とする請求項７に記載の射出成形機の成形条件設定装置。
【請求項９】 前記表示手段は、タッチパネルを備え、成形条件を設定する工程を選択する選択ボタン、選択された工程の設定条件表示画面および設定された成形条件を前記第１の記憶手段に一時記憶させる複数の条件記憶選択ボタンを同一画面に表示することを特徴とする請求項７または請求項８に記載の射出成形機の成形条件設定装置。
【請求項１０】 成形条件を記憶する第２の記憶手段をさらに有し、該第２の記憶手段は、前記第１の記憶手段に記憶された１つまたは複数の成形条件から選択し、読み出された成形条件を記憶することを特徴とする請求項７ないし請求項９のいずれかの項に記載の射出成形機の成形条件設定装置。
【請求項１１】 成形条件設定装置に入力された成形条件の表示および成形条件を識別可能にして一時記憶させる条件記憶選択ボタンの表示を行う表示機能、前記条件記憶選択ボタンにより選択された成形条件を一時記憶させる機能、入力された成形条件を出力し、あるいは一時記憶された成形条件を読み出して出力する機能をコンピュータに実現させるための成形条件設定プログラム。
【請求項１２】 前記表示機能は、全ての設定条件を表示する一欄機能および工程毎の設定条件を表示する機能を有することを特徴とする請求項１１に記載の成形条件設定プログラム。
【請求項１３】 前記表示機能は、前記条件記憶選択ボタン上に、一時記憶された成形条件の識別符号および記憶された日時などの関連情報を表示する機能を有することを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の成形条件設定プログラム。
【請求項１４】 通信ネットワークにより接続された端末装置に前記表示機能、成形条件を一時記憶させる機能および成形条件設定機能を実現させるための通信機能をさらに備えることを特徴とする請求項１１ないし請求項１３のいずれかの項に記載の成形条件設定プログラム。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、自動運転中に成形条件を変えて複数回の成形を行い、その中から最適な成形条件を導き出す射出成形機の成形条件設定方法および成形条件設定装置並びに成形条件設定プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】射出成形機の最適な成形条件を導き出すには、設定する条件それぞれが相互に影響しあい、複雑に絡み合うため、一つの条件だけを変えて最適な成形品を得る条件を求めるのではなく、幾つかの条件を変えながら最適な設定条件を求める試行の繰り返しが必要になる。従来、制御装置が付設された射出成形機では、このような試行は、制御装置に試行のための成形条件を記憶させてプログラム制御などにより行われるが、この成形条件を変更して試行する場合は、その都度、運転を停止して条件の設定変更が行われる。また、最適な成形条件を求めるために、経験によって、成形条件の変更値を決めて設定し、成形品を評価しながら試行の繰り返しが行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の射出成形機の成形条件の設定方法は、設定条件を変えて繰り返し試行する場合、運転を停止して設定条件を変更しなければならず、秒単位のサイクルで成形されている運転を停止することは、その製造サイクルを乱すことになり、成形する樹脂材料の品質を変えてしまうという問題があった。また、設定条件と関連情報の処理は異なる表示画面上で行われるなど成形条件の設定、変更が難しいという問題があった。
【０００４】この発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は、自動運転中に異なる成形条件を設定して成形を繰り返し試行し、その成形条件の中から選択して最適な成形条件を決定することができる射出成形機の成形条件設定方法および成形条件設定装置並びに成形条件設定プログラムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、成形条件の設定と駆動部の制御を行う成形条件設定装置を備えた射出成形機の成形条件設定方法において、前記成形条件設定装置に成形条件を設定し、設定された条件により成形された成形品の品質を評価して、所定の品質が得られる成形条件を一時記憶する手順を、複数回繰り返し、一時記憶された複数の成形条件の中で最も高い品質の成形品が得られる成形条件を読出して最適な成形条件を導出することを特徴とする射出成形機の成形条件設定方法。
【０００６】また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の射出成形機の成形条件設定方法において、射出成形機の自動運転中に成形条件の設定または変更を行うことを特徴とする。また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の射出成形機の成形条件設定方法において、設定された成形条件は、識別可能にして、設定された日時などの関連情報と関連付けて記憶させることができることを特徴とする。また、請求項４に記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかの項に記載の射出成形機の成形条件設定方法において、成形条件を入力して一時記憶させる場合、既に一時記憶されている成形条件に上書きして記憶させるか、または新たに記憶させるか、いずれかを選択できることを特徴とする。
【０００７】また、請求項５に記載の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかの項に記載の射出成形機の成形条件設定方法において、記憶された成形条件を一部変更する場合、当該記憶された成形条件を読み出し、この読み出した成形条件を変更して、変更前の成形条件に上書きして記憶させることを特徴とする。また、請求項６に記載の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかの項に記載の射出成形機の成形条件設定方法において、前記成形条件は、射出工程、型締め工程、加熱筒の温度条件それぞれについて設定されることを特徴とする。
【０００８】また、請求項７に記載の発明は、入力キーを有し、成形条件を入力する入力手段と、該入力手段により入力された成形条件を表示する表示手段と、前記入力手段により入力された成形条件を一時記憶する第１の記憶手段と、前記第１の記憶手段に記憶されている成形条件を読み出す成形条件読出し手段と、前記入力手段により入力された成形条件または前記成形条件読出し手段によって前記第１の記憶手段から読み出された成形条件を出力する出力手段とを具備することを特徴とする射出成形機の成形条件設定装置である。
【０００９】また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の射出成形機の成形条件設定装置において、前記第１の記憶手段は、揮発性メモリからなることを特徴とする。また、請求項９に記載の発明は、請求項７または請求項８に記載の射出成形機の成形条件設定装置において、前記表示手段は、タッチパネルを備え、成形条件を設定する工程を選択する選択ボタン、選択された工程の設定条件表示画面および設定された成形条件を前記第１の記憶手段に一時記憶させる複数の条件記憶選択ボタンを同一画面に表示することを特徴とする。また、請求項１０に記載の発明は、請求項７ないし請求項９のいずれかの項に記載の射出成形機の成形条件設定装置において、成形条件を記憶する第２の記憶手段をさらに有し、該第２の記憶手段は、前記第１の記憶手段に記憶された１つまたは複数の成形条件から選択して読み出された成形条件を記憶することを特徴とする。
【００１０】また、請求項１１に記載の発明は、前記成形条件設定装置に、入力された成形条件の表示および成形条件を識別可能にして一時記憶させる条件記憶選択ボタンの表示を行う表示機能、前記条件記憶選択ボタンにより選択された成形条件を一時記憶させる機能、入力された成形条件を出力し、あるいは一時記憶された成形条件を読み出して出力する機能を実現させるための成形条件設定プログラムである。
【００１１】また、請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の成形条件設定プログラムにおいて、前記表示機能は、全ての設定条件を表示する一欄機能および工程毎の設定条件を表示する機能を有することを特徴とする。また、請求項１３に記載の発明は、請求項１１または請求項１２に記載の成形条件設定プログラムにおいて、前記表示機能は、前記条件記憶選択ボタン上に、一時記憶された成形条件の識別符号および記憶された日時などの関連情報を表示する機能を有することを特徴とする。また、請求項１４に記載の発明は、請求項１１ないし請求項１３のいずれかの項に記載の成形条件設定プログラムにおいて、通信ネットワークにより接続された端末装置に前記表示機能、成形条件を一時記憶させる機能および成形条件設定機能を実現させるための通信機能をさらに備えることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の一実施の形態について説明する。図１は、本実施形態による射出成形機の成形条件設定装置と制御系の構成を示す図である。成形条件設定装置は、表示・設定装置１と、表示・設定装置１により設定された成形条件に基づいて制御信号を生成し、サーボアンプ１１〜１４とサーボモータ２１〜２４を制御するコントローラ２から成る。表示・設定装置１は、成形条件を入力する入力キーと、入力された成形条件や成形条件の記憶を選択する条件記憶ボタンなどを表示する表示部と、成形条件を一時記憶させるメモリ、一時記憶させた成形条件から選択された成形条件を記憶させるメモリ、実行プログラムを格納するメモリから成るメモリ群と、この実行プログラムにより成形条件の設定処理や各部の動作を制御するＣＰＵ（中央演算処理装置）から成る。
【００１３】表示部に表示される成形条件設定画面の例を図５に示す。同図は、射出条件の設定画面であり、左側に、入力された射出条件のスクリュ速度（ｍｍ／ｓ）を表示する欄１０１と速度切換位置（ｍｍ）を表示する欄１０２があり、右側に設定された条件を記憶させるトライ条件記憶ボタンＡ〜Ｊ・１０４が表示される。また、選択された条件を書き込むＷｒｉｔｅ（条件保存）ボタン１０５、選択した条件を読み出すＲｅａｄ（条件呼出）ボタン１０６などが表示される。コントローラ２は、表示・設定装置１から入力された成形条件を記憶させるメモリと、この成形条件に基づき、制御信号を生成するＣＰＵと、サーボアンプ１１〜１４とデータの授受を行うインタフェース部を備える。
【００１４】サーボアンプ１１〜１４は、それぞれサーボモータ２１〜２４に電流を供給する電流供給回路およびコントローラ２の制御信号とサーボモータ２１〜２４の位置検出器から出力された検出信号に基づいて前記電流供給回路に電流供給を制御する信号を出力する制御回路から成る。サーボアンプ１１とサーボモータ２１は、成形品を金型から突き出すエジェクタ４０の前進／後退を制御する。サーボアンプ１２とサーボモータ２２は、型締軸の動作を制御し、金型３１の開閉動作を行う。サーボアンプ１３とサーボモータ２３は、加熱筒６０の中を移動するスクリュ５０の回転速度を制御する。サーボアンプ１４とサーボモータ２４は、射出軸を制御してスクリュ５０の前進するときの軸速度と速度切換位置および後退速度を制御する。３は、手動により射出成形機の操作を行うための機械操作パネルである。
【００１５】次に、以上のように構成した射出成形機の成形条件設定方法について図１および図２を参照して説明する。なお、成形条件として射出条件を設定する場合を例にとり説明する。ここで、射出成形機は、自動運転を行っているものとする。図２は、射出条件設定の手順を示すフローチャートである。先ず、表示・設定装置１の表示画面から条件設定の選択ボタン「射出」を選択して射出条件設定画面を表示させる（ステップＳ１１）。次に、入力キーにより、射出条件を入力する（ステップＳ１２）。射出条件では、スクリュが前進する速度と速度を切り換える位置が与えられる。ここで、図３の実線で示す射出条件を設定するものとする。同図に示す条件では、スクリュウを速度Ｖ１まで加速し、速度Ｖ１で位置Ａ１まで前進し、次に、位置Ａ１で速度を切換えてＶ２に加速して速度Ｖ２で位置Ｂ１に進む。そして、位置Ｂ１で速度をＶ３に減速して速度Ｖ３に達したら速度Ｖ３で保圧切換位置まで前進する。この射出軸速度と速度切換位置の関係を図４（Ａ）に示す。
【００１６】入力された射出条件は、図５の表示部に表示される。この射出条件は、コントローラ２に出力され、コントローラ２は、入力された射出条件をメモリに記憶させる。そして、この射出条件に基づく制御信号を生成して、インタフェース部を介してサーボアンプ１４に出力し、射出軸を制御する。ここで、設定された射出条件による成形品を評価して、射出条件を一時記憶するか否か判断する（ステップＳ１３）。成形品を評価した結果、成形品の品質が所定の基準を満たしており、この射出条件を記憶させる場合、判断結果は、「ＹＥＳ」であり、ステップＳ１４に移る。ステップＳ１４では、記憶させる射出条件を識別できるように、射出条件設定画面のトライ条件記憶ボタン１０４、例えばＡを選択する（ステップＳ１４）。次に、Ｗｒｉｔｅ（条件保存）ボタン１０５を押下して（ステップＳ１５）、成形条件を一時記憶のためのメモリに記憶させる（ステップＳ１６）。一方、ステップＳ１３において、射出条件を記憶させないと判断された場合は、ステップＳ１７に移る。
【００１７】ステップＳ１７では、さらに射出条件を変更して入力し、成形を試行するか否か判断される。これまでに試行した結果から、成形品の品質が十分ではなく、さらに、試行を繰り返す必要があると判断された場合は、「ＹＥＳ」であり、ステップＳ１２に戻りステップＳ１６までの操作が行われる。ここで、ステップＳ１２において、ステップＳ１６でメモリに記憶された射出条件を呼び出して一部変更して設定するものとする。先ず、変更する射出条件を記憶させたトライ条件記憶ボタン１０４、例えばＡを選択してＲｅａｄ（条件呼出）ボタン１０６を押下する。図３の実線で示す条件が呼び出され、条件表示欄に表示される。表示された条件を見ながら、変更する条件、例えば、点線で示す速度切換位置Ａ２と軸速度Ｖ４を入力する。変更した条件によると、位置Ａ２を目標に速度をＶ２からＶ４に減速し、速度Ｖ４で位置Ｂ１を目標に前進し、さらに、位置Ｂ１を目標に速度Ｖ４からＶ３に減速する。変更された軸速度と切換位置の関係が図４（Ｂ）に示されている。そして、ステップＳ１３に移り、ステップＳ１４〜Ｓ１６の処理を行うか否か判断される。
【００１８】一方、ステップＳ１７において、十分な品質の成形品が得られ、試行を繰り返す必要がないと判断された場合、ステップＳ１８に移る。ステップＳ１８では、ステップＳ１２からステップＳ１７までの手順によって設定された複数の成形条件による成形品を評価して、その中で最も品質の良い成形品を製造する成形条件を呼び出して、再度試行を行うか判断する。再度試行を行う必要があると判断し、「ＹＥＳ」の場合、呼出す成形条件を記憶しているトライ条件記憶ボタン１０４、例えば、Ｂを選択する（ステップＳ１９）。そして、Ｒｅａｄ（条件呼出）ボタン１０６を押下し（ステップＳ２０）、成形条件を呼び出して、この成形条件による試行を行う。成形品の品質を確認した後（ステップＳ２１）、設定されている成形条件を画面の記憶ボタン１０７を押下してメモリに記憶させる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、射出成形機の運転を停止せずに成形条件を変えて試行を繰り返すことができるため、成形条件の変更に伴う射出成形サイクルの乱れをなくし、樹脂材料の安定した品質を保ちながら最適な成形条件を求めることができるので、生産効率を一層高めることができるという効果を得ることができる。また、一つの表示画面上で成形条件の入力や変更、記憶と呼出を行うことができるので、操作性を一層向上させることができるという効果を得ることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３０１０２５５３１
【氏名又は名称】新潟鐵工成形機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１３年４月１８日（２００１．４．１８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６４９０８
【弁理士】
【氏名又は名称】志賀 正武 （外６名）
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| 【公開番号】 |
特開２００２−３０７５１３（Ｐ２００２−３０７５１３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年１０月２３日（２００２．１０．２３） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−１２００５３（Ｐ２００１−１２００５３） |
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