JP7829406B2 - 射出成形機および通信検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、通信コネクタを備え通信ケーブルを接続して外部装置と通信を行う射出成形機、および射出成形機において実施する通信の通信検査方法に関するものである。

射出成形機は型締装置、射出装置、等を備えており、型締装置において金型を型締めし、射出装置から射出材料を射出すると成形品を成形することができる。射出成形機は成形品を成形する成形サイクルの実施に際し、成形品を取り出す成形品取出機、金型の温度を調整する金型温調装置、等の外部機器と連携する必要がある。そこで例えば特許文献１に記載されているように、射出成形機には通信コネクタが用意され、これらの外部機器と通信ケーブルで接続されて互いに通信するようになっている。

特開平０６－０５５６０２号公報

工場において射出成形機の運転において外部機器との連携に問題が生じることがある。問題が生じたら原因を調査する必要があるが、通信において問題が発生している場合、調査には色々と困難がある。例えば、通信において問題が生じている場合、射出成形機側の通信プログラムや外部機器側の通信プログラムに原因があるのか、あるいは通信ケーブルや通信コネクタ等のハードウエアに原因があるのか、その原因を切り分ける必要がある。原因を切り分けるには、例えば射出成形機と外部機器の間にプロトコルアナライザを接続して通信信号を調べる。このようにすると、通信プログラムに問題があるのか、ハードウエアに問題があるのかを判断することができる。しかしながら、工場にプロトコルアナライザ等が工あるとは限らず、調査が困難であるという問題がある。

本開示において、外部機器との通信について容易に検査することが可能な射出成形機を提供する。

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。

本開示は、外部機器との通信ケーブルが接続される通信コネクタを備えた射出成形機を対象とする。射出成形機のコントローラにはソフトウエア群からなる通信信号検査処理を設け、通信信号検査処理は通信コネクタを介して実施される通信について通信コネクタ側で送信と受信の少なくとも一方の通信信号を取得して検査するようにする。

本開示は、通信信号を検査して通信において発生している問題の原因を調査することができる。

本実施の形態に係る射出成形機と外部機器とを示す正面図である。 本実施の形態に係る射出成形機を示す正面図である。 本実施の形態に係る通信検査手段と外部機器とを示すブロック図である。 本実施の形態に係る通信検査手段を示すブロック図である。 本実施の形態に係る通信検査方法のフローチャートである。 本実施の形態に係る通信検査画面である。

以下、具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、以下の実施の形態に限定される訳ではない。説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜簡略化されている。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。また、図面が煩雑にならないように、ハッチングが省略されている部分がある。

＜射出成形機＞
本実施の形態に係る射出成形機１は、図１Ａに示されているように、型締装置２、射出装置３等を備えている。射出成形機１は制御装置つまりコントローラ４を備えており、型締装置２、射出装置３等は、コントローラ４によって制御されるようになっている。コントローラ４はモニタ４ａを備え、各種画面が表示されるようになっている。

＜型締装置＞
型締装置２は、ベッドＢに固定されている固定盤７と、ベッドＢ上をスライド自在に設けられている可動盤８と、型締ハウジング９と、を備えている。固定盤７と型締ハウジング９は複数本のタイバー１１、１１、…により連結されており、可動盤８は固定盤７と型締ハウジング９の間でスライド自在になっている。型締ハウジング９と可動盤８の間には型締機構が、すなわち本実施の形態においてはトグル機構１３が設けられている。固定盤７と可動盤８には、それぞれ固定側金型１５、可動側金型１６が設けられている。従って、トグル機構１３を駆動すると金型１５、１６が型開閉される。

＜射出装置＞
射出装置３は、加熱シリンダ１９と、加熱シリンダ１９内に設けられているスクリュ２０と、スクリュ駆動装置２２と、を備えている。加熱シリンダ１９はスクリュ駆動装置２２に支持されており、スクリュ２０はスクリュ駆動装置２２によって回転方向と軸方向とに駆動されるようになっている。加熱シリンダ１９にはホッパ２３と、射出ノズル２４とが設けられている。スクリュ２０を回転して射出材料をホッパ２３から供給すると、射出材料が溶融されて加熱シリンダ１９の先端に計量される。スクリュ２０を軸方向に駆動すると射出材料を射出できるようになっている。

＜通信インタフェース＞
本実施の形態に係る射出成形機１は、ベッドＢ内に通信用基板２６が設けられている。通信用基板２６には、通信コネクタ２７が設けられ外部機器２８と通信ケーブル２９で接続されている。通信コネクタ２７および通信ケーブル２９は、ＲＳ４２２、ＲＳ４８５等のシリアル通信用のハードウエアから構成されていてもよいし、Ｅｔｈｅｎｅｔ、あるいは他の通信用のハードウエアから構成されていてもよい。射出成形機１に接続される外部機器２８は、例えば金型温調装置、成形品取出機、等があり、１台でも２台以上であってもよく、図１Ａにおいては概略的に示されている。外部機器２８にはコネクタ３１が設けられ、通信ケーブル２９が接続されている。射出成形機１は、通信ケーブル２９を介して外部機器２８と通信するようになっている。

本実施の形態に係る射出成形機１は、通信用基板２６に、さらに別のコネクタが設けられている点に特徴がある。具体的には、検査用コネクタ３３が設けられている。後で説明するように検査用コネクタ３３は、通信の検査時において使用するようになっており、外部機器２８が無い状態であっても射出成形機１だけで模擬的に通信検査が実施できるようになっている。この検査用コネクタ３３は次に説明する通信検査手段を構成する要素となっている。

＜通信検査手段＞
本実施の形態に係る射出成形機１において、通信を検査する通信検査手段３５は図２Ａに示されているように、コントローラ４に設けられているソフトウエア群と、検査用コネクタ３３とから構成されている。コントローラ４には、通信検査手段３５には含まれないプログラムと通信検査手段３５を構成するプログラムとが設けられている。前者のプログラムは外部機器２８と通信するための通信プログラム４１がある。後者のプログラムは通信検査手段３５を構成する通信信号検査処理４２と、仮想機器通信プログラム４４がある。通信プログラム４１は外部機器２８との通信用に設けられているソフトウエアであり、通信信号を生成して通信コネクタ２７経由で外部機器２８に送信する。あるいは外部機器２８から送信され通信コネクタ２７から受信した通信信号を処理するようになっている。

通信信号検査処理４２は、本実施の形態において複数の処理を行うプログラムになっている。まず、通信信号検査処理４２は、通信プログラム４１が通信コネクタ２７経由で送信する通信信号や、通信コネクタ２７経由で受信する通信信号を取得する処理を行うようになっている。取得された通信信号は、後で説明するように正常であるか否かを検査することになる。他の処理については次に説明する仮想機器通信プログラム４４と併せて説明する。

仮想機器通信プログラム４４は、外部機器２８を模倣して通信を行うプログラムであり、外部機器２８に応じて設けられている。仮想機器通信プログラム４４は、外部機器２８が備えている全ての機能に対応して全ての通信処理を模倣するようにしてもよいし、簡易的な通信処理だけを模倣するようにしてもよい。仮想機器通信プログラム４４は、後で説明するように外部機器２８が接続されていないとき、検査用コネクタ３３を介して通信信号を送受信するようになっており、あたかも外部機器２８が存在するかのように通信を行うことになる。

通信信号検査処理４２は、この仮想機器通信プログラム４４が検査用コネクタ３３を介して送受信する通信信号を取得する処理を行うようになっている。そして、通信プログラム４１が通信コネクタ２７経由で送受信する通信信号と比較して、通信信号が一致しているか否か、つまり欠損等が無いかどうかを検査するようになっている。

＜通信検査方法＞
これから説明する本実施の形態に係る通信検査方法は、色々な状況で実施することができる。例えば、射出成形機１（図１Ａ参照）を出荷する前に、外部機器２８が存在しない状態で通信の検査をすることができる。あるいは、射出成形機１と外部機器２８の通信に問題が発生している可能性があるときに、外部機器２８を射出成形機１から切り離して射出成形機１だけで通信の検査をすることができる。以下、本実施の形態に係る通信検査方法を説明する。

外部機器２８（図１Ａ参照）を通信ケーブル２９から切り離し、図１Ｂに示されているように、通信ケーブル２９を検査用コネクタ３３に接続する。つまり通信ケーブル２９を、通信コネクタ２７と検査用コネクタ３３とに接続する。この状態が図２Ｂにも示されている。

図３に示されているように、通信プログラム４１から送信を行う（ステップＳ１）。つまり通信プログラム４１は外部機器２８（図１Ａ参照）が存在するかのように通常の通信信号を生成して送信する。通信信号検査処理４２（図２Ｂ参照）は、この送信された通信信号を取得する。この処理は図３においてステップＳ２として示されている。通信信号が正常か否かを検査する（ステップＳ３）。つまり通信信号検査処理４２（図２Ｂ参照）は通信プログラム４１が送信した通信信号のパリティ、チェックサム、ＣＲＣ等により通信信号が正しいか否かをチェックする。ここで通信信号の異常を検出したら（ステップＳ３がＮＯ）ステップＳ４を実行し、通信プログラム異常であると判断し、モニタ４ａ（図１Ｂ参照）に警告のメッセージを出力する。一方、正常であれば（ステップＳ３がＹＥＳ）ステップＳ５に移行する。

図２Ｂにおいて、通信信号は通信コネクタ２７、通信ケーブル２９、検査用コネクタ３３を介して送信され、仮想機器通信プログラム４４において受信される。通信信号検査処理４２は、図３のステップＳ５で示されているように、検査用コネクタ３３から仮想機器通信プログラム４４に送られる通信信号を取得する。通信信号検査処理４２（図２Ｂ参照）は、図３のステップＳ２で取得した通信信号と、ステップＳ５で取得した通信信号とを比較する（ステップＳ６）。両者の通信信号が一致せず、通信信号の欠損等が発生していれば（ステップＳ６がNO）ステップＳ７を実行する。すなわち通信信号検査処理（図２Ｂ参照）は、通信コネクタ２７と通信ケーブル２９と検査用コネクタ３３の少なくとも１個が故障している、つまりハードウエア故障であると判断し、モニタ４ａ（図１Ｂ参照）に警告のメッセージを出力する。一方、正常であれば（ステップＳ６がＹＥＳ）ステップＳ８に移行する。

図３に示されているように、ステップＳ８では仮想機器通信プログラム４４（図２Ｂ参照）から送信を行う。つまり仮想機器通信プログラム４４は、受信した通信プログラム４１からの通信信号を処理し、通信プログラム４１への送信用として通信信号を生成し、送信する。通信信号検査処理４２（図２Ｂ参照）は、図３のステップＳ９、Ｓ１０を実施する。すなわち検査用コネクタ３３（図２Ｂ参照）側で通信信号を取得し、そして通信コネクタ２７（図２Ｂ参照）側で通信信号を取得する。次いで図３のステップＳ１１を実施して、これらの通信信号が一致しているか否かを検査する。一致してなければ（ステップＳ１１がNO）ステップＳ１２によりハードウエア故障であると判断し、モニタ４ａ（図１Ｂ参照）に警告のメッセージを出力する。一方、正常であれば（ステップＳ１１がＹＥＳ）通信検査を完了する。

＜通信検査画面＞
本実施の形態に係る射出成形機１（図１Ａ参照）は、外部機器２８と通信しているときの通信信号や、仮想機器通信プログラム４４（図２Ｂ参照）と通信しているときの通信信号を画面に表示できるようになっている。図４には、このような画面の例として通信検査画面５０が示されている。この通信検査画面５０は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔで通信する場合の通信信号を表示する画面になっている。通信コネクタ２７（図１Ａ参照）、通信ケーブル２９等を流れるパケットが表示されるようになっている。

＜変形例＞
本実施の形態に係る通信検査方法は色々な変形が可能である。例えば、図３によって説明した通信検査方法では、通信プログラム４１から仮想機器通信プログラム４４へ送信する通信信号を検査し、その後、仮想機器通信プログラム４４から通信プログラム４１へ送信する通信信号を検査している。しかしながら、送信と受信の通信信号の検査の順序について限定されない。例えば、通信が、仮想機器通信プログラム４４から送信される通信信号を通信プログラム４１が受信することで開始される場合には、最初に受信の通信信号の検査を実施し、その後に通信プログラム４１からの送信の通信信号の検査を実施することになる。

本実施の形態に係る通信検査方法では、図１Ｂに示されているように、通信ケーブル２９を外部機器２８から切り離し、検査用コネクタ３３に接続して実施するように説明した。しかしながら、図１Ａに示されているように、射出成形機１と外部機器２８とを接続した状態で通信を検査することもできる。この場合には、図２Ａに示されているように、通信信号検査処理４２は、通信プログラム４１と通信コネクタ２７間の通信信号しか取得することはできないが、この通信信号が正常であるか否かは検査することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。以上で説明した複数の例は、適宜組み合わせて実施されることもできる。

１ 射出成形機 ２ 型締装置
３ 射出装置 ４ コントローラ
７ 固定盤 ８ 可動盤
９ 型締ハウジング １１ タイバー
１３ トグル機構 １５ 固定側金型
１６ 可動側金型 １９ 加熱シリンダ
２０ スクリュ ２２ スクリュ駆動装置
２３ ホッパ ２４ 射出ノズル
２６ 通信用基板 ２７ 通信コネクタ
２８ 外部機器 ２９ 通信ケーブル
３３ 検査用コネクタ ３５ 通信検査手段
４１ 通信プログラム ４２ 通信信号検査処理
４４ 仮想機器通信プログラム ５０ 通信検査画面

Claims (9)

1. コントローラと、
   外部機器との通信ケーブルが接続される通信コネクタと、
   通信検査手段と、を備え、
   前記通信検査手段は、前記コントローラに設けられているソフトウエアからなる通信信号検査処理を備え、
   前記通信信号検査処理は、前記コントローラに設けられている通信プログラムにより前記通信コネクタを介して実施される通信について前記通信コネクタ側で送信と受信の少なくとも一方の通信信号を取得して検査するようになっている、射出成形機。
2. 前記通信検査手段は検査用コネクタを備え、前記通信コネクタと前記検査用コネクタを通信ケーブルで接続すると、前記検査用コネクタを仮想的な外部装置として通信可能になる、請求項１に記載の射出成形機。
3. 前記通信検査手段は、前記コントローラに設けられているソフトウエアであって外部機器を模倣して通信する仮想機器通信プログラムを備え、前記仮想機器通信プログラムは前記検査用コネクタを介して通信して検査するようになっている、請求項２に記載の射出成形機。
4. 前記通信信号検査処理は、前記検査用コネクタを介して実施される通信について前記検査用コネクタ側で送信と受信の少なくとも一方の通信信号を取得して検査するようになっている、請求項２または３に記載の射出成形機。
5. 前記通信検査手段で取得された通信信号について異常が検出されると前記コントローラに警告メッセージが出力される、請求項１または２に記載の射出成形機。
6. 射出成形機において外部機器との通信を検査する通信検査方法であって、
   前記射出成形機にはコントローラと通信コネクタと検査用コネクタとが設けられ、
   前記通信コネクタと前記検査用コネクタとを通信ケーブルで接続し、前記検査用コネクタ側を仮想的な外部機器であると見なして、前記コントローラに設けられている通信プログラムにより前記通信コネクタと前記検査用コネクタの間で通信を実施して、前記コントローラに設けられているソフトウエアからなる通信信号検査処理により通信データを検査する通信検査方法。
7. 前記通信信号検査処理により前記通信コネクタ側から送信した通信信号と前記検査用コネクタ側で受信した通信信号とを比較し相違しているとき、前記通信コネクタと前記検査用コネクタと通信ケーブルの少なくとも１個が異常であると判断する、請求項６に記載の通信検査方法。
8. 前記コントローラに設けられているソフトウエアであって前記外部機器を模倣して通信する仮想機器通信プログラムにより前記検査用コネクタ側から通信信号を送信し、前記通信信号検査処理により前記通信コネクタ側で受信した通信信号と比較するようにし、相違しているとき前記通信コネクタと前記検査用コネクタと通信ケーブルの少なくとも１個が異常であると判断する、請求項６または７に記載の通信検査方法。
9. 前記通信信号検査処理により異常を検出したら前記射出成形機のコントローラに警告メッセージを出力する、請求項６または７に記載の通信検査方法。