以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の又は対応する符号を付し、説明を省略することがある。
図1は、第1実施形態に係る射出成形機の型開完了時の状態を示す図である。図2は、第1実施形態に係る射出成形機の型締時の状態を示す図である。本明細書において、X軸方向、Y軸方向およびZ軸方向は互いに垂直な方向である。X軸方向およびY軸方向は水平方向を表し、Z軸方向は鉛直方向を表す。型締装置100が横型である場合、X軸方向は型開閉方向であり、Y軸方向は射出成形機10の幅方向である。Y軸方向負側を操作側と呼び、Y軸方向正側を反操作側と呼ぶ。
図1~図2に示すように、射出成形機10は、金型装置800を開閉する型締装置100と、金型装置800で成形された成形品を突き出すエジェクタ装置200と、金型装置800に成形材料を射出する射出装置300と、金型装置800に対し射出装置300を進退させる移動装置400と、射出成形機10の各構成要素を制御する制御装置700と、射出成形機10の各構成要素を支持するフレーム900とを有する。フレーム900は、型締装置100を支持する型締装置フレーム910と、射出装置300を支持する射出装置フレーム920とを含む。型締装置フレーム910および射出装置フレーム920は、それぞれ、レベリングアジャスタ930を介して床2に設置される。射出装置フレーム920の内部空間に、制御装置700が配置される。以下、射出成形機10の各構成要素について説明する。
(型締装置)
型締装置100の説明では、型閉時の可動プラテン120の移動方向(例えばX軸正方向)を前方とし、型開時の可動プラテン120の移動方向(例えばX軸負方向)を後方として説明する。
型締装置100は、金型装置800の型閉、昇圧、型締、脱圧および型開を行う。金型装置800は、固定金型810と可動金型820とを含む。型締装置100は例えば横型であって、型開閉方向が水平方向である。型締装置100は、固定金型810が取付けられる固定プラテン110と、可動金型820が取付けられる可動プラテン120と、固定プラテン110に対し可動プラテン120を型開閉方向に移動させる移動機構102と、を有する。
固定プラテン110は、型締装置フレーム910に対し固定される。固定プラテン110における可動プラテン120との対向面に固定金型810が取付けられる。
可動プラテン120は、型締装置フレーム910に対し型開閉方向に移動自在に配置される。型締装置フレーム910上には、可動プラテン120を案内するガイド101が敷設される。可動プラテン120における固定プラテン110との対向面に可動金型820が取付けられる。
移動機構102は、固定プラテン110に対し可動プラテン120を進退させることにより、金型装置800の型閉、昇圧、型締、脱圧、および型開を行う。移動機構102は、固定プラテン110と間隔をおいて配置されるトグルサポート130と、固定プラテン110とトグルサポート130を連結するタイバー140と、トグルサポート130に対して可動プラテン120を型開閉方向に移動させるトグル機構150と、トグル機構150を作動させる型締モータ160と、型締モータ160の回転運動を直線運動に変換する運動変換機構170と、固定プラテン110とトグルサポート130の間隔を調整する型厚調整機構180と、を有する。
トグルサポート130は、固定プラテン110と間隔をおいて配設され、型締装置フレーム910上に型開閉方向に移動自在に載置される。なお、トグルサポート130は、型締装置フレーム910上に敷設されるガイドに沿って移動自在に配置されてもよい。トグルサポート130のガイドは、可動プラテン120のガイド101と共通のものでもよい。
なお、本実施形態では、固定プラテン110が型締装置フレーム910に対し固定され、トグルサポート130が型締装置フレーム910に対し型開閉方向に移動自在に配置されるが、トグルサポート130が型締装置フレーム910に対し固定され、固定プラテン110が型締装置フレーム910に対し型開閉方向に移動自在に配置されてもよい。
タイバー140は、固定プラテン110とトグルサポート130とを型開閉方向に間隔Lをおいて連結する。タイバー140は、複数本(例えば4本)用いられてよい。複数本のタイバー140は、型開閉方向に平行に配置され、型締力に応じて伸びる。少なくとも1本のタイバー140には、タイバー140の歪を検出するタイバー歪検出器141が設けられてよい。タイバー歪検出器141は、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。タイバー歪検出器141の検出結果は、型締力の検出などに用いられる。
なお、本実施形態では、型締力を検出する型締力検出器として、タイバー歪検出器141が用いられるが、本発明はこれに限定されない。型締力検出器は、歪ゲージ式に限定されず、圧電式、容量式、油圧式、電磁式などでもよく、その取付け位置もタイバー140に限定されない。
トグル機構150は、可動プラテン120とトグルサポート130との間に配置され、トグルサポート130に対し可動プラテン120を型開閉方向に移動させる。トグル機構150は、型開閉方向に移動するクロスヘッド151と、クロスヘッド151の移動によって屈伸する一対のリンク群と、を有する。一対のリンク群は、それぞれ、ピンなどで屈伸自在に連結される第1リンク152と第2リンク153とを有する。第1リンク152は可動プラテン120に対しピンなどで揺動自在に取付けられる。第2リンク153はトグルサポート130に対しピンなどで揺動自在に取付けられる。第2リンク153は、第3リンク154を介してクロスヘッド151に取付けられる。トグルサポート130に対しクロスヘッド151を進退させると、第1リンク152と第2リンク153とが屈伸し、トグルサポート130に対し可動プラテン120が進退する。
なお、トグル機構150の構成は、図1および図2に示す構成に限定されない。例えば図1および図2では、各リンク群の節点の数が5つであるが、4つでもよく、第3リンク154の一端部が、第1リンク152と第2リンク153との節点に結合されてもよい。
型締モータ160は、トグルサポート130に取付けられており、トグル機構150を作動させる。型締モータ160は、トグルサポート130に対しクロスヘッド151を進退させることにより、第1リンク152と第2リンク153とを屈伸させ、トグルサポート130に対し可動プラテン120を進退させる。型締モータ160は、運動変換機構170に直結されるが、ベルトやプーリなどを介して運動変換機構170に連結されてもよい。
運動変換機構170は、型締モータ160の回転運動をクロスヘッド151の直線運動に変換する。運動変換機構170は、ねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを含む。ねじ軸と、ねじナットとの間には、ボールまたはローラが介在してよい。
型締装置100は、制御装置700による制御下で、型閉工程、昇圧工程、型締工程、脱圧工程、および型開工程などを行う。
型閉工程では、型締モータ160を駆動してクロスヘッド151を設定移動速度で型閉完了位置まで前進させることにより、可動プラテン120を前進させ、可動金型820を固定金型810にタッチさせる。クロスヘッド151の位置や移動速度は、例えば型締モータエンコーダ161などを用いて検出する。型締モータエンコーダ161は、型締モータ160の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。
なお、クロスヘッド151の位置を検出するクロスヘッド位置検出器、およびクロスヘッド151の移動速度を検出するクロスヘッド移動速度検出器は、型締モータエンコーダ161に限定されず、一般的なものを使用できる。また、可動プラテン120の位置を検出する可動プラテン位置検出器、および可動プラテン120の移動速度を検出する可動プラテン移動速度検出器は、型締モータエンコーダ161に限定されず、一般的なものを使用できる。
昇圧工程では、型締モータ160をさらに駆動してクロスヘッド151を型閉完了位置から型締位置までさらに前進させることで型締力を生じさせる。
型締工程では、型締モータ160を駆動して、クロスヘッド151の位置を型締位置に維持する。型締工程では、昇圧工程で発生させた型締力が維持される。型締工程では、可動金型820と固定金型810との間にキャビティ空間801(図2参照)が形成され、射出装置300がキャビティ空間801に液状の成形材料を充填する。充填された成形材料が固化されることで、成形品が得られる。
キャビティ空間801の数は、1つでもよいし、複数でもよい。後者の場合、複数の成形品が同時に得られる。キャビティ空間801の一部にインサート材が配置され、キャビティ空間801の他の一部に成形材料が充填されてもよい。インサート材と成形材料とが一体化した成形品が得られる。
脱圧工程では、型締モータ160を駆動してクロスヘッド151を型締位置から型開開始位置まで後退させることにより、可動プラテン120を後退させ、型締力を減少させる。型開開始位置と、型閉完了位置とは、同じ位置であってよい。
型開工程では、型締モータ160を駆動してクロスヘッド151を設定移動速度で型開開始位置から型開完了位置まで後退させることにより、可動プラテン120を後退させ、可動金型820を固定金型810から離間させる。その後、エジェクタ装置200が可動金型820から成形品を突き出す。
型閉工程、昇圧工程および型締工程における設定条件は、一連の設定条件として、まとめて設定される。例えば、型閉工程および昇圧工程におけるクロスヘッド151の移動速度や位置(型閉開始位置、移動速度切換位置、型閉完了位置、および型締位置を含む)、型締力は、一連の設定条件として、まとめて設定される。型閉開始位置、移動速度切換位置、型閉完了位置、および型締位置は、後側から前方に向けてこの順で並び、移動速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、移動速度が設定される。移動速度切換位置は、1つでもよいし、複数でもよい。移動速度切換位置は、設定されなくてもよい。型締位置と型締力とは、いずれか一方のみが設定されてもよい。
脱圧工程および型開工程における設定条件も同様に設定される。例えば、脱圧工程および型開工程におけるクロスヘッド151の移動速度や位置(型開開始位置、移動速度切換位置、および型開完了位置)は、一連の設定条件として、まとめて設定される。型開開始位置、移動速度切換位置、および型開完了位置は、前側から後方に向けて、この順で並び、移動速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、移動速度が設定される。移動速度切換位置は、1つでもよいし、複数でもよい。移動速度切換位置は、設定されなくてもよい。型開開始位置と型閉完了位置とは同じ位置であってよい。また、型開完了位置と型閉開始位置とは同じ位置であってよい。
なお、クロスヘッド151の移動速度や位置などの代わりに、可動プラテン120の移動速度や位置などが設定されてもよい。また、クロスヘッドの位置(例えば型締位置)や可動プラテンの位置の代わりに、型締力が設定されてもよい。
ところで、トグル機構150は、型締モータ160の駆動力を増幅して可動プラテン120に伝える。その増幅倍率は、トグル倍率とも呼ばれる。トグル倍率は、第1リンク152と第2リンク153とのなす角θ(以下、「リンク角度θ」とも呼ぶ)に応じて変化する。リンク角度θは、クロスヘッド151の位置から求められる。リンク角度θが180°のとき、トグル倍率が最大になる。
金型装置800の交換や金型装置800の温度変化などにより金型装置800の厚さが変化した場合、型締時に所定の型締力が得られるように、型厚調整が行われる。型厚調整では、例えば可動金型820が固定金型810にタッチする型タッチの時点でトグル機構150のリンク角度θが所定の角度になるように、固定プラテン110とトグルサポート130との間隔Lを調整する。
型締装置100は、型厚調整機構180を有する。型厚調整機構180は、固定プラテン110とトグルサポート130との間隔Lを調整することで、型厚調整を行う。なお、型厚調整のタイミングは、例えば成形サイクル終了から次の成形サイクル開始までの間に行われる。型厚調整機構180は、例えば、タイバー140の後端部に形成されるねじ軸181と、トグルサポート130に回転自在に且つ進退不能に保持されるねじナット182と、ねじ軸181に螺合するねじナット182を回転させる型厚調整モータ183とを有する。
ねじ軸181およびねじナット182は、タイバー140ごとに設けられる。型厚調整モータ183の回転駆動力は、回転駆動力伝達部185を介して複数のねじナット182に伝達されてよい。複数のねじナット182を同期して回転できる。なお、回転駆動力伝達部185の伝達経路を変更することで、複数のねじナット182を個別に回転することも可能である。
回転駆動力伝達部185は、例えば歯車などで構成される。この場合、各ねじナット182の外周に従動歯車が形成され、型厚調整モータ183の出力軸には駆動歯車が取付けられ、複数の従動歯車および駆動歯車と噛み合う中間歯車がトグルサポート130の中央部に回転自在に保持される。なお、回転駆動力伝達部185は、歯車の代わりに、ベルトやプーリなどで構成されてもよい。
型厚調整機構180の動作は、制御装置700によって制御される。制御装置700は、型厚調整モータ183を駆動して、ねじナット182を回転させる。その結果、トグルサポート130のタイバー140に対する位置が調整され、固定プラテン110とトグルサポート130との間隔Lが調整される。なお、複数の型厚調整機構が組合わせて用いられてもよい。
間隔Lは、型厚調整モータエンコーダ184を用いて検出する。型厚調整モータエンコーダ184は、型厚調整モータ183の回転量や回転方向を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。型厚調整モータエンコーダ184の検出結果は、トグルサポート130の位置や間隔Lの監視や制御に用いられる。なお、トグルサポート130の位置を検出するトグルサポート位置検出器、および間隔Lを検出する間隔検出器は、型厚調整モータエンコーダ184に限定されず、一般的なものを使用できる。
型締装置100は、金型装置800の温度を調節する金型温調器を有してもよい。金型装置800は、その内部に、温調媒体の流路を有する。金型温調器は、金型装置800の流路に供給する温調媒体の温度を調節することで、金型装置800の温度を調節する。
なお、本実施形態の型締装置100は、型開閉方向が水平方向である横型であるが、型開閉方向が上下方向である竪型でもよい。
なお、本実施形態の型締装置100は、駆動源として、型締モータ160を有するが、型締モータ160の代わりに、油圧シリンダを有してもよい。また、型締装置100は、型開閉用にリニアモータを有し、型締用に電磁石を有してもよい。
(エジェクタ装置)
エジェクタ装置200の説明では、型締装置100の説明と同様に、型閉時の可動プラテン120の移動方向(例えばX軸正方向)を前方とし、型開時の可動プラテン120の移動方向(例えばX軸負方向)を後方として説明する。
エジェクタ装置200は、可動プラテン120に取付けられ、可動プラテン120と共に進退する。エジェクタ装置200は、金型装置800から成形品を突き出すエジェクタロッド210と、エジェクタロッド210を可動プラテン120の移動方向(X軸方向)に移動させる駆動機構220とを有する。
エジェクタロッド210は、可動プラテン120の貫通穴に進退自在に配置される。エジェクタロッド210の前端部は、可動金型820のエジェクタプレート826と接触する。エジェクタロッド210の前端部は、エジェクタプレート826と連結されていても、連結されていなくてもよい。
駆動機構220は、例えば、エジェクタモータと、エジェクタモータの回転運動をエジェクタロッド210の直線運動に変換する運動変換機構とを有する。運動変換機構は、ねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを含む。ねじ軸と、ねじナットとの間には、ボールまたはローラが介在してよい。
エジェクタ装置200は、制御装置700による制御下で、突き出し工程を行う。突き出し工程では、エジェクタロッド210を設定移動速度で待機位置から突き出し位置まで前進させることにより、エジェクタプレート826を前進させ、成形品を突き出す。その後、エジェクタモータを駆動してエジェクタロッド210を設定移動速度で後退させ、エジェクタプレート826を元の待機位置まで後退させる。
エジェクタロッド210の位置や移動速度は、例えばエジェクタモータエンコーダを用いて検出する。エジェクタモータエンコーダは、エジェクタモータの回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。なお、エジェクタロッド210の位置を検出するエジェクタロッド位置検出器、およびエジェクタロッド210の移動速度を検出するエジェクタロッド移動速度検出器は、エジェクタモータエンコーダに限定されず、一般的なものを使用できる。
(射出装置)
射出装置300の説明では、型締装置100の説明やエジェクタ装置200の説明とは異なり、充填時のスクリュ330の移動方向(例えばX軸負方向)を前方とし、計量時のスクリュ330の移動方向(例えばX軸正方向)を後方として説明する。
射出装置300はスライドベース301に設置され、スライドベース301は射出装置フレーム920に対し進退自在に配置される。射出装置300は、金型装置800に対し進退自在に配置される。射出装置300は、金型装置800にタッチし、シリンダ310内で計量された成形材料を、金型装置800内のキャビティ空間801に充填する。射出装置300は、例えば、成形材料を加熱するシリンダ310と、シリンダ310の前端部に設けられるノズル320と、シリンダ310内に進退自在に且つ回転自在に配置されるスクリュ330と、スクリュ330を回転させる計量モータ340と、スクリュ330を進退させる射出モータ350と、射出モータ350とスクリュ330の間で伝達される荷重を検出する荷重検出器360と、を有する。
シリンダ310は、供給口311から内部に供給された成形材料を加熱する。成形材料は、例えば樹脂などを含む。成形材料は、例えばペレット状に形成され、固体の状態で供給口311に供給される。供給口311はシリンダ310の後部に形成される。シリンダ310の後部の外周には、水冷シリンダなどの冷却器312が設けられる。冷却器312よりも前方において、シリンダ310の外周には、バンドヒータなどの加熱器313と温度検出器314とが設けられる。
シリンダ310は、シリンダ310の軸方向(例えばX軸方向)に複数のゾーンに区分される。複数のゾーンのそれぞれに加熱器313と温度検出器314とが設けられる。複数のゾーンのそれぞれに設定温度が設定され、温度検出器314の検出温度が設定温度になるように、制御装置700が加熱器313を制御する。
ノズル320は、シリンダ310の前端部に設けられ、金型装置800に対し押し付けられる。ノズル320の外周には、加熱器313と温度検出器314とが設けられる。ノズル320の検出温度が設定温度になるように、制御装置700が加熱器313を制御する。
スクリュ330は、シリンダ310内に回転自在に且つ進退自在に配置される。スクリュ330を回転させると、スクリュ330の螺旋状の溝に沿って成形材料が前方に送られる。成形材料は、前方に送られながら、シリンダ310からの熱によって徐々に溶融される。液状の成形材料がスクリュ330の前方に送られシリンダ310の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ330が後退させられる。その後、スクリュ330を前進させると、スクリュ330前方に蓄積された液状の成形材料がノズル320から射出され、金型装置800内に充填される。
スクリュ330の前部には、スクリュ330を前方に押すときにスクリュ330の前方から後方に向かう成形材料の逆流を防止する逆流防止弁として、逆流防止リング331が進退自在に取付けられる。
逆流防止リング331は、スクリュ330を前進させるときに、スクリュ330前方の成形材料の圧力によって後方に押され、成形材料の流路を塞ぐ閉塞位置(図2参照)までスクリュ330に対し相対的に後退する。これにより、スクリュ330前方に蓄積された成形材料が後方に逆流するのを防止する。
一方、逆流防止リング331は、スクリュ330を回転させるときに、スクリュ330の螺旋状の溝に沿って前方に送られる成形材料の圧力によって前方に押され、成形材料の流路を開放する開放位置(図1参照)までスクリュ330に対し相対的に前進する。これにより、スクリュ330の前方に成形材料が送られる。
逆流防止リング331は、スクリュ330と共に回転する共回りタイプと、スクリュ330と共に回転しない非共回りタイプのいずれでもよい。
なお、射出装置300は、スクリュ330に対し逆流防止リング331を開放位置と閉塞位置との間で進退させる駆動源を有していてもよい。
計量モータ340は、スクリュ330を回転させる。スクリュ330を回転させる駆動源は、計量モータ340には限定されず、例えば油圧ポンプなどでもよい。
射出モータ350は、スクリュ330を進退させる。射出モータ350とスクリュ330との間には、射出モータ350の回転運動をスクリュ330の直線運動に変換する運動変換機構などが設けられる。運動変換機構は、例えばねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを有する。ねじ軸とねじナットの間には、ボールやローラなどが設けられてよい。スクリュ330を進退させる駆動源は、射出モータ350には限定されず、例えば油圧シリンダなどでもよい。
荷重検出器360は、射出モータ350とスクリュ330との間で伝達される荷重を検出する。検出した荷重は、制御装置700で圧力に換算される。荷重検出器360は、射出モータ350とスクリュ330との間の荷重の伝達経路に設けられ、荷重検出器360に作用する荷重を検出する。
荷重検出器360は、検出した荷重の信号を制御装置700に送る。荷重検出器360によって検出される荷重は、スクリュ330と成形材料との間で作用する圧力に換算され、スクリュ330が成形材料から受ける圧力、スクリュ330に対する背圧、スクリュ330から成形材料に作用する圧力などの制御や監視に用いられる。
なお、成形材料の圧力を検出する圧力検出器は、荷重検出器360に限定されず、一般的なものを使用できる。例えば、ノズル圧センサ、又は型内圧センサが用いられてもよい。ノズル圧センサは、ノズル320に設置される。型内圧センサは、金型装置800の内部に設置される。
射出装置300は、制御装置700による制御下で、計量工程、充填工程および保圧工程などを行う。充填工程と保圧工程とをまとめて射出工程と呼んでもよい。
計量工程では、計量モータ340を駆動してスクリュ330を設定回転速度で回転させ、スクリュ330の螺旋状の溝に沿って成形材料を前方に送る。これに伴い、成形材料が徐々に溶融される。液状の成形材料がスクリュ330の前方に送られシリンダ310の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ330が後退させられる。スクリュ330の回転速度は、例えば計量モータエンコーダ341を用いて検出する。計量モータエンコーダ341は、計量モータ340の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。なお、スクリュ330の回転速度を検出するスクリュ回転速度検出器は、計量モータエンコーダ341に限定されず、一般的なものを使用できる。
計量工程では、スクリュ330の急激な後退を制限すべく、射出モータ350を駆動してスクリュ330に対して設定背圧を加えてよい。スクリュ330に対する背圧は、例えば荷重検出器360を用いて検出する。スクリュ330が計量完了位置まで後退し、スクリュ330の前方に所定量の成形材料が蓄積されると、計量工程が完了する。
計量工程におけるスクリュ330の位置および回転速度は、一連の設定条件として、まとめて設定される。例えば、計量開始位置、回転速度切換位置および計量完了位置が設定される。これらの位置は、前側から後方に向けてこの順で並び、回転速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、回転速度が設定される。回転速度切換位置は、1つでもよいし、複数でもよい。回転速度切換位置は、設定されなくてもよい。また、区間毎に背圧が設定される。
充填工程では、射出モータ350を駆動してスクリュ330を設定移動速度で前進させ、スクリュ330の前方に蓄積された液状の成形材料を金型装置800内のキャビティ空間801に充填させる。スクリュ330の位置や移動速度は、例えば射出モータエンコーダ351を用いて検出する。射出モータエンコーダ351は、射出モータ350の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。スクリュ330の位置が設定位置に達すると、充填工程から保圧工程への切換(所謂、V/P切換)が行われる。V/P切換が行われる位置をV/P切換位置とも呼ぶ。スクリュ330の設定移動速度は、スクリュ330の位置や時間などに応じて変更されてもよい。
充填工程におけるスクリュ330の位置および移動速度は、一連の設定条件として、まとめて設定される。例えば、充填開始位置(「射出開始位置」とも呼ぶ。)、移動速度切換位置およびV/P切換位置が設定される。これらの位置は、後側から前方に向けてこの順で並び、移動速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、移動速度が設定される。移動速度切換位置は、1つでもよいし、複数でもよい。移動速度切換位置は、設定されなくてもよい。
スクリュ330の移動速度が設定される区間毎に、スクリュ330の圧力の上限値が設定される。スクリュ330の圧力は、荷重検出器360によって検出される。スクリュ330の圧力が設定圧力以下である場合、スクリュ330は設定移動速度で前進される。一方、スクリュ330の圧力が設定圧力を超える場合、金型保護を目的として、スクリュ330の圧力が設定圧力以下となるように、スクリュ330は設定移動速度よりも遅い移動速度で前進される。
なお、充填工程においてスクリュ330の位置がV/P切換位置に達した後、V/P切換位置にスクリュ330を一時停止させ、その後にV/P切換が行われてもよい。V/P切換の直前において、スクリュ330の停止の代わりに、スクリュ330の微速前進または微速後退が行われてもよい。また、スクリュ330の位置を検出するスクリュ位置検出器、およびスクリュ330の移動速度を検出するスクリュ移動速度検出器は、射出モータエンコーダ351に限定されず、一般的なものを使用できる。
保圧工程では、射出モータ350を駆動してスクリュ330を前方に押し、スクリュ330の前端部における成形材料の圧力(以下、「保持圧力」とも呼ぶ。)を設定圧に保ち、シリンダ310内に残る成形材料を金型装置800に向けて押す。金型装置800内での冷却収縮による不足分の成形材料を補充できる。保持圧力は、例えば荷重検出器360を用いて検出する。保持圧力の設定値は、保圧工程の開始からの経過時間などに応じて変更されてもよい。保圧工程における保持圧力および保持圧力を保持する保持時間は、それぞれ複数設定されてよく、一連の設定条件として、まとめて設定されてよい。
保圧工程では金型装置800内のキャビティ空間801の成形材料が徐々に冷却され、保圧工程完了時にはキャビティ空間801の入口が固化した成形材料で塞がれる。この状態はゲートシールと呼ばれ、キャビティ空間801からの成形材料の逆流が防止される。保圧工程後、冷却工程が開始される。冷却工程では、キャビティ空間801内の成形材料の固化が行われる。成形サイクル時間の短縮を目的として、冷却工程中に計量工程が行われてよい。
なお、本実施形態の射出装置300は、インライン・スクリュ方式であるが、プリプラ方式などでもよい。プリプラ方式の射出装置は、可塑化シリンダ内で溶融された成形材料を射出シリンダに供給し、射出シリンダから金型装置内に成形材料を射出する。可塑化シリンダ内には、スクリュが回転自在に且つ進退不能に配置され、またはスクリュが回転自在に且つ進退自在に配置される。一方、射出シリンダ内には、プランジャが進退自在に配置される。
また、本実施形態の射出装置300は、シリンダ310の軸方向が水平方向である横型であるが、シリンダ310の軸方向が上下方向である竪型であってもよい。竪型の射出装置300と組み合わされる型締装置は、竪型でも横型でもよい。同様に、横型の射出装置300と組み合わされる型締装置は、横型でも竪型でもよい。
(移動装置)
移動装置400の説明では、射出装置300の説明と同様に、充填時のスクリュ330の移動方向(例えばX軸負方向)を前方とし、計量時のスクリュ330の移動方向(例えばX軸正方向)を後方として説明する。
移動装置400は、金型装置800に対し射出装置300を進退させる。また、移動装置400は、金型装置800に対しノズル320を押し付け、ノズルタッチ圧力を生じさせる。移動装置400は、液圧ポンプ410、駆動源としてのモータ420、液圧アクチュエータとしての液圧シリンダ430などを含む。
液圧ポンプ410は、第1ポート411と、第2ポート412とを有する。液圧ポンプ410は、両方向回転可能なポンプであり、モータ420の回転方向を切換えることにより、第1ポート411および第2ポート412のいずれか一方から作動液(例えば油)を吸入し他方から吐出して液圧を発生させる。なお、液圧ポンプ410はタンクから作動液を吸引して第1ポート411および第2ポート412のいずれか一方から作動液を吐出することもできる。
モータ420は、液圧ポンプ410を作動させる。モータ420は、制御装置700からの制御信号に応じた回転方向および回転トルクで液圧ポンプ410を駆動する。モータ420は、電動モータであってよく、電動サーボモータであってよい。
液圧シリンダ430は、シリンダ本体431、ピストン432、およびピストンロッド433を有する。シリンダ本体431は、射出装置300に対して固定される。ピストン432は、シリンダ本体431の内部を、第1室としての前室435と、第2室としての後室436とに区画する。ピストンロッド433は、固定プラテン110に対して固定される。
液圧シリンダ430の前室435は、第1流路401を介して、液圧ポンプ410の第1ポート411と接続される。第1ポート411から吐出された作動液が第1流路401を介して前室435に供給されることで、射出装置300が前方に押される。射出装置300が前進され、ノズル320が固定金型810に押し付けられる。前室435は、液圧ポンプ410から供給される作動液の圧力によってノズル320のノズルタッチ圧力を生じさせる圧力室として機能する。
一方、液圧シリンダ430の後室436は、第2流路402を介して液圧ポンプ410の第2ポート412と接続される。第2ポート412から吐出された作動液が第2流路402を介して液圧シリンダ430の後室436に供給されることで、射出装置300が後方に押される。射出装置300が後退され、ノズル320が固定金型810から離間される。
なお、本実施形態では移動装置400は液圧シリンダ430を含むが、本発明はこれに限定されない。例えば、液圧シリンダ430の代わりに、電動モータと、その電動モータの回転運動を射出装置300の直線運動に変換する運動変換機構とが用いられてもよい。
(制御装置)
制御装置700は、例えばコンピュータで構成され、図1~図2に示すようにCPU(Central Processing Unit)701と、メモリなどの記憶媒体702と、入力インターフェース703と、出力インターフェース704と、通信インターフェース705とを有する。制御装置700は、記憶媒体702に記憶されたプログラムをCPU701に実行させることにより、各種の制御を行う。また、制御装置700は、入力インターフェース703で外部からの信号を受信し、出力インターフェース704で外部に信号を送信する。さらに、制御装置700は、通信インターフェース705でネットワークを介して接続された情報処理装置(例えば、パーソナルコンピューター)との間で情報の送信、及び受信を行う。
制御装置700は、計量工程、型閉工程、昇圧工程、型締工程、充填工程、保圧工程、冷却工程、脱圧工程、型開工程、および突き出し工程などを繰り返し行うことにより、成形品を繰り返し製造する。成形品を得るための一連の動作、例えば計量工程の開始から次の計量工程の開始までの動作を「ショット」または「成形サイクル」とも呼ぶ。また、1回のショットに要する時間を「成形サイクル時間」または「サイクル時間」とも呼ぶ。
一回の成形サイクルは、例えば、計量工程、型閉工程、昇圧工程、型締工程、充填工程、保圧工程、冷却工程、脱圧工程、型開工程、および突き出し工程をこの順で有する。ここでの順番は、各工程の開始の順番である。充填工程、保圧工程、および冷却工程は、型締工程の間に行われる。型締工程の開始は充填工程の開始と一致してもよい。脱圧工程の完了は型開工程の開始と一致する。
なお、成形サイクル時間の短縮を目的として、同時に複数の工程を行ってもよい。例えば、計量工程は、前回の成形サイクルの冷却工程中に行われてもよく、型締工程の間に行われてよい。この場合、型閉工程が成形サイクルの最初に行われることとしてもよい。また、充填工程は、型閉工程中に開始されてもよい。また、突き出し工程は、型開工程中に開始されてもよい。ノズル320の流路を開閉する開閉弁が設けられる場合、型開工程は、計量工程中に開始されてもよい。計量工程中に型開工程が開始されても、開閉弁がノズル320の流路を閉じていれば、ノズル320から成形材料が漏れないためである。
なお、一回の成形サイクルは、計量工程、型閉工程、昇圧工程、型締工程、充填工程、保圧工程、冷却工程、脱圧工程、型開工程、および突き出し工程以外の工程を有してもよい。
例えば、保圧工程の完了後、計量工程の開始前に、スクリュ330を予め設定された計量開始位置まで後退させる計量前サックバック工程が行われてもよい。計量工程の開始前にスクリュ330の前方に蓄積された成形材料の圧力を削減でき、計量工程の開始時のスクリュ330の急激な後退を防止できる。
また、計量工程の完了後、充填工程の開始前に、スクリュ330を予め設定された充填開始位置(「射出開始位置」とも呼ぶ。)まで後退させる計量後サックバック工程が行われてもよい。充填工程の開始前にスクリュ330の前方に蓄積された成形材料の圧力を削減でき、充填工程の開始前のノズル320からの成形材料の漏出を防止できる。
制御装置700は、ユーザによる入力操作を受け付ける操作装置750や画面を表示する表示装置760と接続されている。操作装置750および表示装置760は、例えばタッチパネル770で構成され、一体化されてよい。表示装置760としてのタッチパネル770は、制御装置700による制御下で、画面を表示する。タッチパネル770の画面には、例えば、射出成形機10の設定、現在の射出成形機10の状態等の情報が表示されてもよい。また、タッチパネル770の画面には、例えば、ユーザによる入力操作を受け付けるボタン、入力欄等の操作部が表示されてもよい。操作装置750としてのタッチパネル770は、ユーザによる画面上の入力操作を検出し、入力操作に応じた信号を制御装置700に出力する。これにより、例えば、ユーザは、画面に表示される情報を確認しながら、画面に設けられた操作部を操作して、射出成形機10の設定(設定値の入力を含む)等を行うことができる。また、ユーザが画面に設けられた操作部を操作することにより、操作部に対応する射出成形機10の動作を行わせることができる。なお、射出成形機10の動作は、例えば、型締装置100、エジェクタ装置200、射出装置300、移動装置400等の動作(停止も含む)であってもよい。また、射出成形機10の動作は、表示装置760としてのタッチパネル770に表示される画面の切り替え等であってもよい。
なお、本実施形態の操作装置750および表示装置760は、タッチパネル770として一体化されているものとして説明したが、独立に設けられてもよい。また、操作装置750は、複数設けられてもよい。操作装置750および表示装置760は、型締装置100(より詳細には固定プラテン110)の操作側(Y軸負方向)に配置される。
(第1の実施形態)
図3は、第1の実施形態に係る制御装置700、及び第1情報処理装置1000の構成要素を機能ブロックで示す図である。図3に図示される、画面入出力制御部720、動作制御部730、及び通信アプリケーション740で示される、各機能ブロックは概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。各機能ブロックの全部または一部を、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。各機能ブロックにて行われる各処理機能は、その全部または任意の一部が、CPU701にて実行されるプログラムにて実現される。または各機能ブロックをワイヤードロジックによるハードウェアとして実現してもよい。図3に示すように、制御装置700は、入力インターフェース703、出力インターフェース704、及び通信インターフェース705に加えて、画面入出力制御部720、及び動作制御部730を備える。さらに、制御装置700は、記憶媒体702に、制御用の情報を読み書き可能な領域として記憶部710を備える。画面入出力制御部720は、入力インターフェース703、出力インターフェース704、及び通信インターフェース705の間で情報の制御を行う。動作制御部730は、射出成形機10の動作を制御する。記憶部710は、画面データ711及び権限管理テーブル712を記憶する。
通信インターフェース705は、ネットワーク1300を介して接続された外部装置(例えば、第1情報処理装置1000)との間で情報の送信、及び受信を行うために設けられたインターフェースとする。通信インターフェース705は、(図示しない)制御装置及び記憶媒体が搭載されている。そして、通信インターフェース705に搭載されている(図示しない)制御装置が、(図示しない)記憶媒体に搭載されているプログラムを実行することで、通信アプリケーション740を実現する。通信アプリケーション740は、受信制御部741と、権限付与部742と、判定部743と、送信制御部744と、を備える。受信制御部741は、ネットワーク1300を介して接続されている外部装置(例えば、第1情報処理装置1000)から情報の受信制御を行う。権限付与部742は、射出成形機10を利用するユーザに対して権限付与を行う。判定部743は、入力インターフェース703又は外部装置(例えば、第1情報処理装置1000)から操作情報を受信した場合に、当該操作情報が所定の条件を満たしているか否かを判定する。送信制御部744は、ネットワーク1300を介して接続されている外部装置(例えば、第1情報処理装置1000)に情報の送信制御を行う。なお、各構成の具体的な説明について後述する。
次に、第1情報処理装置1000について説明する。第1情報処理装置1000は、記憶部1001と、画面入出力制御部1002と、入力インターフェース1003と、出力インターフェース1004と、通信インターフェース1005と、を備える。出力インターフェース1004は、表示装置1060に画面を表示するためのインターフェースとする。通信インターフェース1005は、ネットワーク1300を介して接続された外部装置(例えば、制御装置700)との間で情報の送信、及び受信を行うために設けられたインターフェースとする。入力インターフェース1003は、キーボードなどの入力装置から操作を入力するためのインターフェースとする。
記憶部1001は、画面データ1011を記憶する。画面データ1011は、射出成形機10の表示装置760に表示する画面と同じ画面を生成するためのテンプレート情報とする。
第1情報処理装置1000は、ネットワーク1300を介して、射出成形機10の制御装置700との間で通信できる。第1情報処理装置1000は、制御装置700と通信することで、制御装置700が表示可能な画面を表示できる。
つまり、射出成形機10による作業を行う際に、作業効率のために、射出成形機10に複数のユーザが同時に利用したいという要望がある。そこで、本実施形態に係る第1情報処理装置1000は、射出成形機10の表示装置760に表示される画面と同じ画面を表示可能とした。しかしながら、射出成形機10の表示装置760に表示される画面と、第1情報処理装置1000の表示装置1060に表示される画面と、が全く同じ画面である場合、複数のユーザは同時に同じ画面に表示された項目しか設定変更、又は状態に確認ができない。このような場合には、複数の項目の設定等が行えないため、作業効率があまり向上しないことが考えられる。
そこで、本実施形態においては、第1情報処理装置1000は、入力インターフェース1003から画面変更の操作を受け付けた場合に、射出成形機10の設定画面であるが、射出成形機10の表示装置760に現在表示される画面と異なる画面を表示可能とする。
さらには、本実施形態においては、複数のユーザが射出成形機10に対して設定変更を可能としている。複数のユーザが設定変更を可能とした場合、同時に作業している他のユーザが設定変更された内容を認識しない可能性が生じる。そこで、本実施形態においては、設定変更の要求があった場合に、ユーザの権限に応じてポップアップ表示などの対応を行うこととした。
画面入出力制御部1002は、入力インターフェース1003、出力インターフェース1004、及び通信インターフェース1005の間で情報の制御を行う。例えば、入力インターフェース1003が、画面の変更操作を示した場合に、画面変更の操作情報を制御装置700に送信するように、通信インターフェース1005に指示する。これにより、通信インターフェース1005は、制御装置700から、変更先の画面の表示指示とともに、当該画面表示に必要な設定パラメータ、及び動作パラメータを受信する。動作パラメータは、射出成形機10の現在の動作の状況を示したパラメータとする。設定パラメータは、射出成形機10に対して行われた設定を示したパラメータとする。
通信インターフェース1005が、制御装置700から、画面の表示指示とともに、射出成形機10の設定パラメータ、及び動作パラメータを受信した場合に、画面入出力制御部1002は、受信した設定パラメータ、及び動作パラメータと、表示指示に対応する、記憶部1001に記憶された画面データと、に基づいて、表示画面を生成し、生成した表示画面を、出力インターフェース1004を介して表示装置1060に表示する。これにより、画面変更に応じた画面を表示できる。
次に、射出成形機10の制御装置700の動作について説明する。
記憶部710は、画面データ711及び権限管理テーブル712を記憶する。画面データ711は、表示装置760に表示する画面を生成するためのテンプレート情報とする。権限管理テーブル712は、ユーザ毎の権限を管理している。
図4は、第1の実施形態に係る権限管理テーブル712のテーブル構造を例示した図である。図4に示されるように、操作端末と、設定変更権限と、表示権限とを対応付けて記憶している。操作端末ごとに設定変更権限及び表示権限が対応付けている。また、設定変更権限"〇"は、設定変更可能であることを示し、設定変更権限"要承認"は、射出成形機10を操作しているユーザの承認があれば設定変更可能であることを示し、設定変更権限"-"は、設定変更できないことを示している。また、表示権限"〇"は、射出成形機10の設定画面を表示可能であることを示し、表示権限"-"は、射出成形機10の設定画面を表示できないことを示している。
画面入出力制御部720は、入力インターフェース703、出力インターフェース704、及び通信インターフェース705の間で情報の制御を行う。
例えば、画面入出力制御部720は、入力インターフェース703から画面変更や設定変更等の操作を受け付けた場合に、画面変更や設定変更等を示した操作情報を、通信アプリケーション740に出力する。また、画面入出力制御部720は、通信アプリケーション740から画面の表示指示と、設定パラメータ及び動作パラメータを受け付けた場合に、表示指示に対応する画面データ、設定パラメータ及び動作パラメータから表示画面を生成し、出力インターフェース704に出力する。
動作制御部730は、射出成形機10の動作を制御する。また、動作制御部730は、射出成形機10からの信号に基づいて、射出成形機10の現在の動作状況を示した動作パラメータと、射出成形機10の現在の設定を示した設定パラメータと、を取得し、取得した動作パラメータと設定パラメータとを通信アプリケーションに出力する。
次に、通信アプリケーション740の構成について説明する。
受信制御部741は、ネットワークを介して接続されている外部装置(例えば、第1情報処理装置1000)との間で情報を受信する。
例えば、受信制御部741は、ネットワーク1300を介して接続されている外部装置(第1情報処理装置1000)を介してアクセスしている複数又は一人のユーザから、射出成形機10に対する操作情報や、射出成形機10を操作するための接続要求を受信する。
さらに、受信制御部741は、画面入出力制御部720を介との間で情報を受信する。例えば、受信制御部741は、射出成形機10に設けられた入力インターフェース703から、画面入出力制御部720を介して、射出成形機10に対する操作情報や、射出成形機10を操作するための接続要求を受信する。
権限付与部742は、入力インターフェース703又は外部装置(第1情報処理装置1000)から接続要求を受け付けた場合、接続要求を行った入力インターフェース703又は外部装置を操作しているユーザに対して適切にログイン認証が行われた場合に、当該ユーザに対して射出成形機10に関する操作を制限するか否かを示した操作の権限を付与する。本実施形態の権限付与部742は、複数のユーザから接続要求が行われた場合、当該複数のユーザの各々について、操作の権限を付与する。
権限付与部742は、図4に示されるような権限管理テーブルを参照して、ユーザ毎に異なる権限を付与する。権限付与部742が付与する操作の権限は、ユーザ毎に操作の制限が異なる。例えば、権限付与部742は、射出成形機10を操作しているユーザAに対して、設定変更権限"〇"、及び画面の表示権限"〇"を付与する。他の例としては、権限付与部742は、第1情報処理装置1000を操作しているユーザBに対して、設定変更権限"要承認"、及び画面の表示権限"〇"を付与する。このように、権限付与部742は、第1情報処理装置1000を操作しているユーザB(第1ユーザの例)には、入力インターフェース703を操作しているユーザA(第2ユーザの例)と比べて、射出成形機10に関する操作が制限されている操作の権限を付与する。
本実施形態に係る制御装置700は、複数のユーザに操作の権限を付与することで、当該複数のユーザから操作情報を受信可能となる。操作情報を受信可能な状態とは、例えば、ユーザが使用している入力インターフェース703若しくは外部装置との間で接続が確立している、又は制御装置700に対してユーザのログイン状態が継続していることを示している。換言すれば、複数のユーザから受信制御部741が操作情報を受信可能とは、制御装置700が、複数の装置(入力インターフェース703、及び外部装置)との間で接続が確立している、又は複数のユーザのログイン状態が継続していることを示している。このように受信制御部741が複数のユーザから操作情報を受信可能な状態を、複数のユーザが同時アクセスしている状態と称してもよい。
判定部743は、複数のユーザから操作情報を受信制御部741が受信可能な場合に、複数のユーザに含まれる任意のユーザ(例えばユーザA又はユーザB)から入力インターフェース703又は外部装置(第1情報処理装置1000)を介して受信した操作情報が、所定の条件を満たしているか否かを判定する。
所定の条件としては、ユーザに付与された権限や、ユーザが操作している機器や、ユーザがログインした時刻に基づいた条件等が考えられる。例えば、操作情報が、射出成形機10に対する設定変更を示す操作である場合に、操作情報を送信したユーザに付与された権限に基づいて設定変更が可能か否かを条件として保持することが考えられる。
動作制御部730は、射出成形機10の動作を制御する。例えば、動作制御部730は、判定部743によって、受信した操作情報が所定の条件を満たしていると判定された場合に、受信した操作情報で示された操作を、射出成形機10に対して行う。
本実施形態においては、第1情報処理装置1000のユーザが行う設定変更を、射出成形機10のユーザの承認を得るようにした。これは、射出成形機10の周囲に存在する機器に関係する設定については、外部装置(例えば、第1情報処理装置1000)のユーザが設定変更した場合に、射出成形機10の周囲に存在するユーザの承認を得た方がよいためである。
例えば、受信制御部741が、第1情報処理装置1000から、通信インターフェース705を介して、型開位置の設定変更を示した操作情報を受信する。この場合、画面入出力制御部720は、型開位置の設定変更の承認を得るためのポップアップ画面を表示する。そして、射出成形機10のユーザは、型開位置が変更された場合であっても、取出器が成形品を取り出し可能か否かを確認してから、ポップアップ画面に表されている承認ボタン又はキャンセルボタンを押下する。なお、取出器とは、成形品と取り出すために、射出成形機10の近傍に設けられた機器である。このため、第1情報処理装置1000等の遠隔の外部装置のユーザからは、取出器の状況を確認するのが難しい。しかしながら、本実施形態では、射出成形機10のユーザが状況の確認を行うようポップアップ画面を表示する。これにより、遠隔の外部装置であっても、射出成形機10の周囲の状況を確認した上で設定変更が可能である。
さらに、射出成形機10のメンテナンス中においては、外部装置(例えば、第1情報処理装置1000)のユーザから設定変更されてほしくない場合がある。例えば、スクリュ330の清掃時にスクリュの回転速度について、外部装置(例えば、第1情報処理装置1000)から設定変更を受け付けるのは難しい。このような場合であっても、本実施形態の射出成形機10の制御装置700は、回転速度を変更するために、射出成形機10のユーザによる設定変更の承認が必要なため、適切な設定変更とともに安全性を向上させることができる。このように、遠隔の外部装置から、射出成形機10周辺の現場で想定しない設定変更を抑止できる。
また、動作制御部730は、射出成形機10における現在の動作の状況や、射出成形機10に対して行われた設定を取得し、動作パラメータ、及び設定パラメータとして、通信アプリケーション740に受け渡す。
送信制御部744は、画面変更の操作情報を入力インターフェース703から受け付けた場合に、変更先の画面の表示指示を送信するとともに、動作制御部730から取得した動作パラメータ及び設定パラメータのうち、変更先の画面の表示に必要な動作パラメータ及び設定パラメータを、画面入出力制御部720に送信する。
画面入出力制御部720は、表示指示で示された画面に対応する画面データを記憶部710から読み出し、画面データ、動作パラメータ及び設定パラメータに基づいて表示画面を生成し、出力インターフェース704に表示画面を送信する。
図5は、第1の実施形態に係る射出成形機10の出力インターフェース704により表示装置760に表示された設定画面の例を示した図である。図5に示される設定画面(射出画面)の例のうち、画面変更ボタン群1501は、いずれの設定画面であっても表示されている。図5に示されるように、画面変更ボタン群1501には、段取ボタンと、型開閉ボタンと、温度ボタンと、射出ボタン1502と、一覧設定ボタンと、モニターボタンと、状態ボタンと、設備ボタンと、保守ボタンと、を含んでいる。
例えば、図5で示される設定画面を表示する前に、入力インターフェース703が、入力装置から射出ボタン1502を受け付けた場合、画面入出力制御部720が、通信アプリケーション740の受信制御部741に、射出画面に切り替える操作情報に送信する。
送信制御部744は、受信した操作情報に基づいて、射出画面の表示指示とともに、射出画面の表示に必要な動作パラメータ及び設定パラメータを、画面入出力制御部720に送信する。これにより、図5に示される射出画面が表示される。
次に、第1情報処理装置1000に表示される画面について説明する。
図6は、第1の実施形態に係る第1情報処理装置1000の出力インターフェース1004により表示装置1060に表示された設定画面の例を示した図である。そして、図6で示される設定画面(型開閉画面)を表示する前に、第1情報処理装置1000の入力インターフェース1003が、型開閉ボタン1601の押下を受け付けた場合、画面入出力制御部1002が、通信インターフェース1005を介して、型開閉画面に切り替える操作情報を、制御装置700に送信する。
受信制御部741は、第1情報処理装置1000から型開閉画面に切り替える操作情報の受信処理した場合に、送信制御部744は、型開閉画面の表示指示とともに、型開閉画面の表示に必要な動作パラメータ及び設定パラメータを、第1情報処理装置1000に送信する。画面入出力制御部1002は、通信インターフェース1005を介して、型開閉画面の表示指示とともに動作パラメータ及び設定パラメータを受信した場合に、型開閉画面に対応する画面データを記憶部1001から読み出す。そして、画面入出力制御部1002は、当該画面データ、動作パラメータ及び設定パラメータに基づいて、型開閉の表示画面を生成し、出力インターフェース1004に表示画面を送信する。これにより、図6に示される型開閉画面が表示される。また、射出ボタン1502が押下された場合には、図5に示される画面が表示されるよう処理が行われる。
図7は、本実施形態に係る射出成形機10と第1情報処理装置1000から設定変更を受け付けた場合の処理手順を示したシーケンス図である。図7に示される例では、射出成形機10に対して、射出成形機10及び第1情報処理装置1000の各々から、複数のユーザ(ユーザA及びユーザB)が同時にアクセスする例である。
タッチパネル770においては、操作装置750は、ユーザAからのログイン操作を受け付けた場合に、ログイン要求を制御装置700に送信する(S701)。
権限付与部742は、ログイン要求を受け付けた場合に、権限管理テーブル712を参照して、射出成形機10に対応する権限を、ログイン要求を行ったユーザAに付与する。そして、権限付与部742は、権限付与が行われた旨を、タッチパネル770に対して送信する(S702)。
第1情報処理装置1000は、ユーザBからのログイン操作を受け付けた場合に、ログイン要求を制御装置700に送信する(S703)。
権限付与部742は、ログイン要求を受け付けた場合に、権限管理テーブル712を参照して、第1情報処理装置1000に対応する権限を、ログイン要求を行ったユーザBに付与する。権限付与部742は、権限付与が行われた旨を、第1情報処理装置1000に対して送信する(S704)。
送信制御部744は、画面の表示指示とともに、当該画面の表示に必要な動作パラメータ及び設定パラメータを、画面入出力制御部720を送信する。画面入出力制御部720は、表示指示に対応する画面データ、動作パラメータ及び設定パラメータに基づいて表示画面を生成し、表示画面をタッチパネル770に出力する(S705)。表示装置760は、入力された表示画面を表示する(S707)。
送信制御部744は、画面の表示指示とともに、当該画面の表示に必要な動作パラメータ及び設定パラメータを、第1情報処理装置1000を送信する(S706)。
第1情報処理装置1000の画面入出力制御部1002は、表示指示に対応する画面データ、動作パラメータ及び設定パラメータに基づいて表示画面を生成し、表示画面を表示装置760に表示する(S708)。
第1情報処理装置1000の画面入出力制御部1002は、入力インターフェース1003を介して設定変更の操作を受け付ける(S709)。
第1情報処理装置1000の通信インターフェース1005が、設定変更の操作を示した操作情報を制御装置700に送信する(S710)。
判定部743は、受信した設定変更の操作情報を一時保持する(S711)。本フローチャートでは、設定変更の操作情報の一時保持中に、他のユーザから設定変更を受け付けなかったものとして、次の処理に進む。
判定部743は、第1情報処理装置1000のユーザBが、当該操作情報で示された設定変更の権限を有するか否かを確認する(S712)。
例えば、判定部743は、操作情報が設定変更を示す操作である場合に、当該操作情報を送信したユーザB(第1ユーザの例)の設定変更権限が"〇"であるか否かを判定する。設定変更権限が"〇"であると判定した場合、判定部743は、操作情報で示された設定変更を、動作制御部730に指示する。
さらに、設定変更権限が"〇"ではないと判定した場合、判定部743は、操作情報を送信したユーザB(第1ユーザの例)の設定変更権限が"要承認"であるか否かを判定する。設定変更権限が"要承認"であると判定した場合、送信制御部744は、射出成形機10を操作しているユーザA(第4ユーザの例)に対して、設定変更の承認の要求を、画面入出力制御部720に送信する。射出成形機10を操作しているユーザAに問い合わせるのは、当該ユーザが射出成形機10の状況を認識している、又は当該ユーザAが設定変更権限"〇"を有するためとする。
判定部743は、S712においてユーザの設定変更の権限が"要承認"であることを確認した。そこで、送信制御部744は、射出成形機10を操作しているユーザAに設定変更の承認の要求を、画面入出力制御部720に送信する。そして、画面入出力制御部720は、承認要求を確認するためのポップアップ画面を生成し、生成したポップアップ画面をタッチパネル770の表示装置760に送信する(S713)。
タッチパネル770の表示装置760は、ポップアップ画面を表示する(S714)。図8は、ポップアップ画面の一例を示した図である。図8に示されるポップアップ画面1801は、第1情報処理装置1000で設定変更された内容が表示されている。ポップアップ画面1801は、"Yes"ボタン1802と、"No"ボタン1803と、が示されている。"Yes"ボタン1802は、設定変更を承認する承認ボタンを示し、"No"ボタンは、設定変更をキャンセルするキャンセルボタンを示している。
タッチパネル770の操作装置750は、"Yes"ボタン1802を押下する操作を受け付ける(S715)。
操作装置750は、承認を示した操作情報を、制御装置700の入力インターフェース703に送信する(S716)。
画面入出力制御部720は、承認を示した操作情報を、通信アプリケーション740の判定部743に受け渡す。判定部743は、承認を示した操作情報を受信した際に、承認を受け付けたと判定して、設定変更を動作制御部730に指示する。
そして、動作制御部730が、指示に従って設定変更を行う(S717)。
送信制御部744は、設定変更された動作パラメータ及び設定パラメータを、画面入出力制御部720を送信する。画面入出力制御部720は、画面データ、設定変更された動作パラメータ及び設定パラメータに基づいて表示画面を生成し、設定変更が反映された表示画面をタッチパネル770に出力する(S718)。表示装置760は、入力された表示画面を表示する(S720)。
送信制御部744は、設定変更された動作パラメータ及び設定パラメータを、第1情報処理装置1000を送信する(S719)。
第1情報処理装置1000の画面入出力制御部1002は、画面データ、設定変更された動作パラメータ及び設定パラメータに基づいて表示画面を生成し、表示画面を表示装置760に表示する(S721)。
上述した処理順においては、設定変更権限"要承認"の場合の処理手順について説明した。これにより承認を要求するためのポップアップ表示がなされた。
これに対して、設定変更権限"〇"のユーザから設定変更を受け付けた場合には、承認要求なしに設定変更が行われる。その際に、通信インターフェース705が、現在の射出成形機10にログインしている、他のユーザが操作している外部装置(例えば、第1情報処理装置1000)等に対して、設定変更が行われた旨のポップアップの表示要求を送信する。これにより、外部装置(例えば、第1情報処理装置1000)は、設定変更が行われた旨のポップアップ画面を表示する。
図9は、本実施形態に係る射出成形機10のタッチパネル770からの設定変更、及び第1情報処理装置1000から設定変更を受け付けた場合の処理手順を示したシーケンス図である。
第1情報処理装置1000の画面入出力制御部1002は、ユーザBから入力インターフェース1003を介して設定変更の操作を受け付ける(S901)。
第1情報処理装置1000の通信インターフェース1005が、設定変更の操作情報を、制御装置700に送信する(S902)。
判定部743は、受信した設定変更の操作情報を一時保持する(S903)。
タッチパネル770の操作装置750は、ユーザAから設定変更の操作を受け付ける(S904)。
タッチパネル770の操作装置750は、設定変更の操作情報を、制御装置700に送信する(S905)。
判定部743は、ユーザB(第1ユーザの例)による設定変更の操作情報を受信してから保持期間内に、同じ項目についてユーザA(第5ユーザの例)からの設定変更の操作情報を受信したと認識する。そこで、判定部743は、複数のユーザから同じ項目の設定変更を示す操作情報を保持期間内に受信した場合に、受信した複数の操作情報で示された設定変更を受け付ける条件を満たしていないと判定し、当該複数の操作情報で示された設定変更をキャンセルする(S906)。
送信制御部744は、設定変更のキャンセルの表示要求を、画面入出力制御部720を送信する。画面入出力制御部720は、設定変更のキャンセルを示したポップアップ画面を生成し、ポップアップ画面をタッチパネル770に出力する(S907)。表示装置760は、ポップアップ画面を表示する(S909)。
送信制御部744は、設定変更のキャンセルの表示要求を、第1情報処理装置1000を送信する(S908)。
第1情報処理装置1000の画面入出力制御部1002は、設定変更のキャンセルを示したポップアップ画面を生成し、ポップアップ画面を表示装置760に表示する(S910)。
上述した実施形態では、第1情報処理装置1000から設定変更の操作情報を受信した場合に、承認要求を行う場合について説明した。しかしながら、第1情報処理装置1000から設定変更全ての項目について承認要求を行うのではなく、項目によっては承認要求を行わずに設定変更を行ってもよい。この場合、設定変更が行われた旨をポップアップ表示してもよい。
上述した実施形態においては、射出成形機10の制御装置700が表示する画面と、第1情報処理装置1000が表示する画面とが共通している場合について説明した。しかしながら、本実施形態においては、画面が共通する例に制限するものではなく、第1情報処理装置1000が表示する画面を、制御装置700が表示する画面と異ならせてもよい。
例えば、射出成形機10の動作開始・停止ボタンが表された画面データを、第1情報処理装置1000の記憶部1001に記憶することが考えられる。つまり、射出成形機10に動作開始・停止するための物理ボタンが設けられている場合、第1情報処理装置1000から動作開始・停止の制御が行えない。そこで、記憶部1001に射出成形機10の動作開始・停止ボタンが表された画面データを記憶し、画面入出力制御部1002が、動作開始・停止ボタンが表された画面を生成し、生成した画面を、出力インターフェース1004を介して表示装置1060に出力する。これにより、射出成形機10側に設けられた物理ボタンであっても遠隔制御を実現できる。
(第2の実施形態)
第1の実施形態においては、制御装置700から第1情報処理装置1000に、動作パラメータ及び設定パラメータを、ユーザ毎に異なる画面を表示するための情報として送信する例について説明した。しかしながら、上述した実施形態は、ユーザ毎に異なる画面を表示するための情報を、動作パラメータ及び設定パラメータに制限するものではない。そこで第2の実施形態においては、ユーザ毎に異なる画面を表示するための情報として、当該画面の画像データを送信する例について説明する。
図10は、第2の実施形態に係る制御装置1700、及び第1情報処理装置2000の構成要素を機能ブロックで示す図である。図10に図示される、第1の画面入出力制御部1721、第2の画面入出力制御部1722、入出力情報処理部1710、及び動作制御部730で示される、各機能ブロックは概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。各機能ブロックの全部または一部を、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。各機能ブロックにて行われる各処理機能は、その全部または任意の一部が、CPU701にて実行されるプログラムにて実現される。または各機能ブロックをワイヤードロジックによるハードウェアとして実現してもよい。また、第1の実施形態と同様の処理を行う構成については同一の符号を割り当て、説明を省略する。本実施形態においては、通信インターフェース705の代わりに、通信インターフェース1701が設けられている。通信インターフェース1701は、ネットワーク1300を介して外部装置(例えば、第1情報処理装置2000)との間で通信を行う。
図10に示すように、制御装置1700は、入力インターフェース703、出力インターフェース704、通信インターフェース1701、記憶部710を備える。さらに、制御装置1700は、CPU701が記憶媒体702に格納されたプログラムを実行することで、第1の画面入出力制御部1721、第2の画面入出力制御部1722、入出力情報処理部1710、及び動作制御部730を実現する。
本実施形態にかかる制御装置1700は、表示装置760に表示する画面の生成に加えて、第1情報処理装置2000に表示する画面を生成する。本実施形態においては、表示装置760用に生成する画面と、第1情報処理装置2000用に生成する画面と、を異ならせる。このため、制御装置1700は、表示装置760用の画面を生成する、第1の画面入出力制御部1721と、第1情報処理装置2000用の画面を生成する、第2の画面入出力制御部1722と、を備える。
第1の画面入出力制御部1721は、入力インターフェース1003、出力インターフェース1004、及び入出力情報処理部1710の間で情報の制御を行う。
例えば、第1の画面入出力制御部1721は、入力インターフェース703を介して入出力情報処理部1710の通信アプリケーション740から受信した設定パラメータ、及び動作パラメータと、記憶部1001に記憶された画面データと、に基づいて、表示画面を生成し、生成した表示画面を、出力インターフェース1004を介して表示装置1060に表示する。
例えば、第1の画面入出力制御部1721は、入力インターフェース703から設定変更や画面変更等の操作を受け付けた場合に、設定変更又は画面変更を示した操作情報を、入出力情報処理部1710の通信アプリケーション740に出力する。通信アプリケーション740で行われる処理は、第1の実施形態と同様として説明を省略する。
また、第1の画面入出力制御部1721は、通信アプリケーション740から受信した設定パラメータ、及び動作パラメータと、変更先の画面に対応する、記憶部710に記憶された画面データ711と、に基づいて、表示画面を生成し、生成した表示画面を、出力インターフェース704を介して表示装置760に表示する。
第2の画面入出力制御部1722は、通信インターフェース1701、及び入出力情報処理部1710の間で情報の制御を行う。
例えば、第2の画面入出力制御部1722は、通信インターフェース1701を介して第1情報処理装置2000から画面変更や設定変更等の操作情報を受け付けた場合に、操作情報を通信アプリケーション740に出力する。通信アプリケーション740で行われる処理は、第1の実施形態と同様として説明を省略する。
また、第2の画面入出力制御部1722は、通信アプリケーション740から、受信した設定パラメータ、及び動作パラメータと、変更先の画面に対応する、記憶部710に記憶された画面データ711と、に基づいて、表示画面を生成し、生成した表示画面を、通信インターフェース1701を介して第1情報処理装置2000に送信する。
入出力情報処理部1710は、第1の実施形態で示した通信アプリケーション740を備え、第1の画面入出力制御部1721、及び第2の画面入出力制御部1722から操作情報の受信、当該操作情報に対応する処理(例えば、操作情報に対応する操作を動作制御部730に指示)を行う。
次に、第1情報処理装置2000について説明する。第1情報処理装置2000は、画面表示アプリケーション2001と、入力インターフェース1003と、出力インターフェース1004と、通信インターフェース1005と、を備える。
画面表示アプリケーション2001は、入力インターフェース1003、出力インターフェース1004、及び通信インターフェース1005の間で情報の制御を行う。例えば、通信インターフェース1005が、表示画面を受信した場合に、画面表示アプリケーション2001は、受信した画面を、出力インターフェース1004を介して表示装置1060に表示する。
これにより、第1の実施形態と同様に、表示装置760に表示する画面と、表示装置1060に表示する画面と、を異ならせることができる。
また、第2の実施形態に係る、設定変更の操作情報を受信した場合に行われる処理については、第1の実施形態と同様として説明を省略する。
(変形例1)
上述した実施形態においては、ユーザ毎に権限の差を設ける際に、利用している装置に応じて異ならせる例について説明した。しかしながら、上述した実施形態のように利用している装置に応じて異ならせる手法に制限するものではない。変形例1では、ログインの時刻順に権限を割り当てる例について説明する。
本変形例の権限付与部742は、ユーザA(第1ユーザの例)より早く射出成形機を操作している他方のユーザB(第3ユーザの例)と比べて、射出成形機に関する操作が制限されている操作の権限を、ユーザA(第1ユーザの例)に付与する。
図11は、権限付与部742によってユーザ毎に割り当てられた権限を例示した図である。図11に示される例では、ログイン開始時刻が速い順に権限が割り当てられる。
例えば、権限付与部742は、ログイン開始時刻"8:00"が最も早いユーザBに、設定変更権限"〇"と、表示権限"〇"とを付与する。そして、権限付与部742は、ログイン開始時刻"11:00"が2番目のユーザAに、設定変更権限"要承認"と、表示権限"〇"とを付与する。さらに、権限付与部742は、ログイン開始時刻"11:30"が3番目の第3ユーザに、設定変更権限"-"と、表示権限"〇"とを付与する。この場合、ユーザAの設定変更の承認は、ユーザBが行う。なお、設定変更の承認の処理手順は、第1の実施形態と同様として説明を省略する。
さらに、権限付与部742は、ユーザがログインした時刻順に権限を割り当てるのではなく、例えば、ユーザの属性(例えば、役職)に応じて権限を付与してもよい。
(変形例2)
上述した実施形態においては、設定変更の操作情報を受信してから保持期間内に、同じ項目についての設定変更の操作情報を受信した場合に、複数の設定変更をキャンセルする場合について説明した。しかしながら、上述した実施形態は、複数の設定変更をキャンセルする手法に限定するものではない。そこで変形例2では、一方の設定変更を受け付け、他方の設定変更をキャンセルする場合について説明する。
本変形例2の判定部743は、ユーザA(第1ユーザの例)による操作情報に従って設定変更が行われてから、所定の時間内に、ユーザB(第6ユーザの例)から設定変更するための操作情報を受信した場合に、ユーザBからの操作情報に基づいた操作を受け付ける条件を満たしていないと判定し、ユーザBからの操作情報をキャンセルする。これにより、マルチアクセスによる同一項目に対する複数の設定変更を抑止できる。
上述した実施形態及び変形例においては、複数のユーザの射出成形機10に対するログインの管理や、ユーザ毎の権限に基づく制御を、射出成形機10の制御装置700で行う場合について説明した。しかしながら、実施形態及び変形例においては、複数のユーザ管理を射出成形機10の制御装置700で行う場合に制限するものではない。射出成形機10を制御可な外部の装置が、複数のユーザの射出成形機10に対するログインの管理や、ユーザ毎の権限に基づく制御を行ってもよい。
上述した実施形態及び変形例においては、射出成形機10の表示装置760と、外部装置と、において、射出成形機10の設定等が示された画面を各々表示できる。これにより、射出成形機10を利用する際の作業効率を向上させることができる。
上述した実施形態及び変形例においては、射出成形機10に、複数のユーザの各々から操作情報を受信可能にするとともに、当該複数のユーザから設定変更を受け付けることを可能とした。設定変更についてはユーザ毎に権限に差があるため、必要に応じて認証等が行われる。これにより作業効率の向上と、安全性の向上とを実現できる。さらには、設定変更の認証のポップアップや、設定変更がされたことのポップアップ等を行うので、アクセスしている各ユーザは現在の状況を把握できる。
上述した実施形態及び変形例においては、複数のユーザから操作情報を受信可能な場合に、受信した操作情報が所定の条件を満たしている場合に、当該操作情報に基づいた操作を射出成形機に対して行う。これにより、複数のユーザが操作可能としたので、作業効率を向上させると共に、当該操作を可能としたのが所定の条件に限るため、ユーザ間で混乱が生じるのを抑制できる。
以上、本発明に係る射出成形機の制御装置の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態などに限定されない。請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、及び組み合わせが可能である。それらについても当然に本発明の技術的範囲に属する。
本願は、2021年3月31日に出願した日本国特許出願2021-062448号に基づく優先権を主張するものであり、この日本国特許出願の全内容を本願に参照により援用する。