JPH07205243A

JPH07205243A - 射出成形機の成形品良否判別装置および方法

Info

Publication number: JPH07205243A
Application number: JP187094A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Hayazaki; 寛朗早崎
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1994-01-13
Filing date: 1994-01-13
Publication date: 1995-08-08

Abstract

(57)【要約】【目的】成形品の良否を精度良く判別すること。【構成】最小クッション位置用の第１の判定器３２１
は測定値１が上下限値１の範囲内にあるか否かを判定
し、測定値１が上下限値１の範囲外にある場合には、第
１の判定信号として成形品の“不良”を示す論理“１”
レベルの信号を出力する。充填ピーク圧用の第２の判定
器３２２は、測定値２が上下限値２の範囲内にあるか否
かを判定し、測定値２が上下限値２の範囲外にある場合
には、第２の判定信号として成形品の“不良”を示す論
理“１”レベルの信号を出力する。論理積回路３３３は
第１の判定信号と第２の判定信号との論理積をとり、第
１の判定信号と第２の判定信号の両方とも成形品の“不
良”を示すとき、最終判定信号として成形品の“不良”
を示す不良信号を出力する。最終判定信号は外部装置へ
供給され、成形品の良品・不良品の選別が行われる。

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よって射出
成形された成形品が良品であるか不良品であるかを判別
する装置および方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、射出成形機は、射出シリ
ンダ中で加熱流動化（可塑化）された成形材料（溶融樹
脂）を高圧によりスクリュで金型内に射出し、その金型
中で溶融樹脂を冷却固化、または硬化させ、次いで金型
を開き成形品を取り出す機械である。この操作は、型締
め工程、成形材料（溶融樹脂）の射出工程、保圧工程、
冷却工程、型開き工程、成形品の取出し工程からなる成
形プロセス（成形サイクル）の繰り返しで行われる。各
成形プロセス（成形サイクル）で１回だけ成形材料（溶
融樹脂）が射出シリンダから金型内に射出されるので、
１成形プロセス（１成形サイクル）は１ショットとも呼
ばれる。

【０００３】このような射出成形機においては、成形プ
ロセス中に射出成形機の各工程において、射出成形機の
スクリュ位置や、射出速度、射出シリンダの圧力などを
監視し、これらの状態を数値化し測定値を毎ショット算
出、表示している。現在、多くの射出成形機には、これ
らの測定値に基づいて、射出成形機によって成形された
成形品が良品であるか不良品であるかを判別する成形品
良否判別装置が備えられている。

【０００４】成形品良否判別装置では、上記測定値とし
て、最小クッション位置や充填ピーク圧、保圧完了位置
を使用している。ここで、最小クッション量とは、射出
工程中最もスクリュが前進した位置を示し、充填ピーク
圧とは、速度工程中の圧力の最大圧力を示す。

【０００５】図６を参照して、従来の成形品良否判別装
置による成形品良否判別方法について説明する。この例
では、説明を簡単にするために、２つの測定値（測定値
１、測定値２）に基づいて成形品の良否判定を行う場合
について述べる。ここでは、測定値１の項目が最小クッ
ション位置であり、測定値２の項目が充填ピーク圧であ
る場合について説明する。

【０００６】先ず、測定値の項目が最小クッション位置
である場合について説明する。最小クッション位置を示
す測定値１を受け（ステップＳ´１）、測定値１がその
上下限値１の範囲内にあるか否かを判定する（ステップ
Ｓ´２）。測定値１が上下限値１の範囲外であれば（ス
テップＳ´２のＮＧ）、第１の判定信号として不良信号
を出力し（ステップＳ´３）、次サイクルへ移行する
（ステップＳ´４）。もし測定値１が上下限値１の範囲
内であれば（ステップＳ´２のＯＫ）、不良信号を出力
することなく、そのまま次サイクルへ移行する（ステッ
プＳ´４）。

【０００７】次に、測定値の項目が充填ピーク圧である
場合について説明する。充填ピーク圧を示す測定値２を
受け（ステップＳａ´１）、測定値２がその上下限値２
の範囲内にあるか否かを判定する（ステップＳａ´
２）。測定値２が上下限値２の範囲外であれば（ステッ
プＳａ´２のＮＧ）、第２の判定信号として不良信号を
出力し（ステップＳａ´３）、次サイクルへ移行する
（ステップＳａ´４）。もし測定値２が上下限値２の範
囲内であれば（ステップＳａ´２のＯＫ）、不良信号を
出力することなく、そのまま次サイクルへ移行する（ス
テップＳａ´４）。

【０００８】このように、従来の成形品良否判別装置で
は、これら測定値１および測定値２にそれぞれ単独の上
下限値１および上下限値２を設定して、項目毎に独立に
成形品の良否判定を行っている。この際、監視している
項目の内１項目でも上下限値を逸脱する項目が発生した
場合には、そのショットで成形された成形品を不良品と
判定している。換言すれば、各項目に対する成形品の良
否判定信号の論理和をとって、最終的な成形品の良否を
示す最終判定信号を出力している。

【０００９】この成形品の良否を示す最終判定信号は、
成形品良否判別装置から外部装置（例えば、反転シュー
ターや製品取り出し機、ベルトコンベアなど）に送出さ
れ、外部装置によって成形品を良品・不良品に選別して
いる。ここで、成形品良否判別装置は、通常、射出成形
機の内部に設けられる。もしくは、成形品良否判別装置
は、射出成形機の外部に取り付けられた特別な判定計算
装置の場合もある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】図６に示した従来の成
形品良否判別装置による判別方法においては、測定値と
成形品との関係が１対１に対応する事が前提となってお
り、成形品の良否判別で不良と判定された成形品の中に
多くの良品が存在することがある。従って、成形品の良
否判別の精度向上が望まれている。

【００１１】以下、この理由を詳細に説明する。例え
ば、代表的な測定値の項目である最小クッション位置
は、射出成形機への成形材料の充填中の圧力や負荷が変
動する事でも変化し、射出シリンダ中で可塑化された樹
脂の溶融密度が変化するなど複数の要因によって変化す
る事がある。一方、成形品は充填中の負荷による変化に
よってはその良否が変わらず、可塑化された樹脂の密度
変化によってのみその良否に重大な影響を与える場合が
ある。この様な場合、最小クッション位置を測定（監
視）しただけでは、充填中の負荷が変動した場合にも不
良信号を出力してしまい、判別能力が十分とは言えなく
なる。また、測定値の別の項目である充填ピーク圧も、
充填中の負荷や可塑化された溶融樹脂の密度変化等によ
って影響を受けるが、単独ではその現象を分類し、精度
良く成形品の良否を判定することはできない。

【００１２】したがって、本発明の目的は、複数の測定
値を関連づけて用いる事により、成形品の良否判別を向
上させることができる、射出成形機の成形品良否判別装
置おより方法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明による射出成形機
の成形品良否判別装置は、射出成形機によって射出成形
された成形品が良品であるか不良品であるかを判別する
装置であって、射出成形機に取り付けられた複数のセン
サからの当該射出成形機の運転状態を示す複数の測定値
を収集する収集手段と、複数の測定値を関連づけて演算
処理し、成形品の良否を判別する判別手段とを有するこ
とを特徴とする。

【００１４】また、本発明による射出成形機の成形品良
否判別方法は、射出成形機によって射出成形された成形
品が良品であるか不良品であるかを判別する方法であっ
て、射出成形機に取り付けられた複数のセンサからの当
該射出成形機の運転状態を示す複数の測定値を収集する
ステップと、複数の測定値を関連づけて演算処理し、成
形品の良否を判別するステップとを含む。

【００１５】

【作用】本発明では、複数の測定値を関連づけて演算処
理をすることにより、成形品の良否を判別しているの
で、複数の測定値を独立に演算処理した場合に比較し
て、成形品の良否を精度良く判別する事が出来る。

【００１６】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１７】図５に本発明の一実施例による成形品良否
判別装置を備えた射出成形機の構成を示す。図示の射出
成形機は、射出装置１０と、金型（図示せず）とを含
む。射出装置１０は成形機制御装置２０から送られてく
る動作信号に応答して射出動作を行う。

【００１８】射出装置１０には複数のセンサ１１−１，
１１−２，１１−３，１１−４，および１１−５が取り
付けられている。センサ１１−１はインクリメンタルエ
ンコーダ（速度センサ）であって、射出速度を検出し、
射出速度検出信号を出力する。センサ１１−２はアブソ
リュートエンコーダ（位置センサ）であって、スクリュ
の位置を検出し、スクリュ位置検出信号を出力する。セ
ンサ１１−３は圧力センサであって、射出圧力・背圧を
検出し、射出圧力・背圧検出信号を出力する。センサ１
１−４はタコジェネレータ（回転速度センサ）であっ
て、スクリュの回転速度を検出し、スクリュ回転速度検
出信号を出力する。センサ１１−５は温度センサであっ
て、加熱シリンダの温度を検出し、温度検出信号を出力
する。これらセンサ１１−１〜１１−５は、本発明に係
る成形品良否判別装置３０に接続されている。

【００１９】成形品良否判別装置３０は、収集ユニット
３１と、論理演算ユニット３２と、設定器３３と、記憶
ユニット３４と、表示器３５とを備えている。収集ユニ
ット３１には成形機制御装置２０から工程タイミングが
送出されてくる。収集ユニット３１は、工程タイミング
に応答して、上記センサ１１−１〜１１−５で検出（測
定）された検出信号（測定値）を収集する。収集ユニッ
ト３１は収集した複数の測定値を論理演算ユニット３２
へ送出する。一方、設定器３３は、複数の測定値にそれ
ぞれ対応した複数の上下限値を設定値として論理演算ユ
ニット３２に設定する。

【００２０】論理演算ユニット３２は、後述するよう
に、複数の測定値と複数の上下限値とを比較し、成形品
の良否を判定する。この判定結果は記憶ユニット３４で
記憶される。論理演算ユニット３２は、成形品が“不
良”であると判定した場合、不良信号を外部装置（図示
せず）へ送出して、そのショットの成形品を不良品とし
て選別させる。また、記憶ユニット３４は、収集ユニッ
ト３１で収集された測定値を示すアナログ波形や実績デ
ータも記憶する。設定器３３からの表示内容の指示に応
答して、表示器３５は記憶ユニット３４に記憶された内
容を表示する。

【００２１】図１を参照して、論理演算ユニット３２に
ついて説明する。この例では、説明を簡単にするため
に、２つの測定値（測定値１、測定値２）に基づいて成
形品の良否判定を行う場合について述べる。ここでは、
測定値１の項目が最小クッション位置であり、測定値２
の項目が充填ピーク圧である場合について説明する。し
たがって、設定器３３（図５）からは設定値として、最
小クッション位置用の上下限値１と充填ピーク圧用の上
下限値２とが設定される。

【００２２】論理演算ユニット３２は、最小クッション
位置用の第１の判定器３２１と、充填ピーク圧用の第２
の判定器３２２と、論理積回路３３３とを有する。

【００２３】第１の判定器３２１には収集ユニット３１
（図５）および設定器３３（図５）からそれぞれ最小ク
ッション位置を示す測定値１と上下限値１とが供給され
る。第１の判定器３２１は測定値１が上下限値１の範囲
内にあるか否かを判定する。測定値１が上下限値１の範
囲内にある場合、第１の判定器３２１は第１の判定信号
として成形品の“良”を示す論理“０”レベルの信号を
出力する。測定値１が上下限値１の範囲外にある場合、
第１の判定器３２１は第１の判定信号として成形品の
“不良”を示す論理“１”レベルの信号を出力する。

【００２４】同様に、第２の判定器３２２には収集ユニ
ット３１（図５）および設定器３３（図５）からそれぞ
れ充填ピーク圧を示す測定値２と上下限値２とが供給さ
れる。第２の判定器３２２は測定値２が上下限値２の範
囲内にあるか否かを判定する。測定値２が上下限値２の
範囲内にある場合、第２の判定器３２２は第２の判定信
号として成形品の“良”を示す論理“０”レベルの信号
を出力する。測定値２が上下限値２の範囲外にある場
合、第２の判定器３２２は第２の判定信号として成形品
の“不良”を示す論理“１”レベルの信号を出力する。

【００２５】論理積回路３２３は第１の判定信号と第２
の判定信号との論理積をとり、その論理積結果を最終判
定信号として出力する。すなわち、第１の判定信号と第
２の判定信号の両方とも成形品の“不良”を示すとき、
論理積回路３２３は最終判定信号として成形品の“不
良”を示す論理“１”レベルの信号（不良信号）を出力
する。最終判定信号は上述した外部装置（図示せず）へ
供給され、成形品の良品・不良品の選別が行われる。

【００２６】図１は論理演算ユニット３２をハードウェ
アで構成した例を示しているが、図２に示すように、ソ
フトウェアで処理することもできる。

【００２７】図２を参照して、論理演算ユニット３２の
動作について説明する。

【００２８】最小クッション位置を示す測定値１を収集
ユニット３１（図５）から受け（ステップＳ１）、測定
値１がその上下限値１の範囲内にあるか否かを判定する
（ステップＳ２）。測定値１が上下限値１の範囲外であ
れば（ステップＳ２のＮＧ）、充填ピーク圧を示す測定
値２を収集ユニット３１（図５）から受け（ステップＳ
３）、測定値２がその上下限値２の範囲内にあるか否か
を判定する（ステップＳ４）。測定値２が上下限値２の
範囲外であれば（ステップＳ４のＮＧ）、最終判定信号
として不良信号を出力し（ステップＳ５）、次サイクル
へ移行する（ステップＳ６）。もし測定値１が上下限値
１の範囲内である（ステップＳ２のＯＫ）か、測定値２
が上下限値２の範囲内であれば（ステップＳ４のＯ
Ｋ）、不良信号を出力することなく、そのまま次サイク
ルへ移行する（ステップＳ６）。

【００２９】このように、論理演算ユニット３２は、各
項目に対する成形品の良否判定信号の論理積によって、
最終的な成形品の良否を示す最終判定信号を出力してい
る。

【００３０】このような構成により、単独の項目では検
出できなかった成形品の良否の判別を精度良く行うこと
ができる。上記実施例では、２つの測定値（測定値１、
測定値２）に基づいて成形品の良否判定を行う場合を例
にとって説明したが、３つ以上の測定値の場合にも、同
様に成形品の良否判定を精度良く行うことができること
は明白である。

【００３１】図３を参照して、別の論理演算ユニット３
２ａについて説明する。この例においても、説明を簡単
にするために、２つの測定値（測定値１、測定値２）に
基づいて成形品の良否判定を行う場合について述べる。
ここでは、測定値１の項目が最小クッション位置であ
り、測定値２の項目が充填ピーク圧である場合について
説明する。この例では、測定値１と測定値２とを変数と
して使用する。このため、設定器３３（図５）からは設
定値として、最小クッション位置と充填ピーク圧との両
方を考慮に入れた関数と上下限値とが設定される。この
関数は、成形品の良否に対応するように予め実験で求め
ておく。その一例として、例えば、測定値１および測定
値２にそれぞれ０．３および０．７の重みを掛けて足し
合わせる、｛０．３（測定値１）＋０．７（測定値
２）｝が考えられる。

【００３２】論理演算ユニット３２ａは、演算器３２１
ａと判定器３２２ａとを有する。演算器３２１ａには収
集ユニット３１（図５）から測定値１および測定値２が
供給されると共に、設定器３３から上記関数が供給され
る。演算器３２１ａは関数に測定値１と測定値２とを代
入し、関数値を出力する。この関数値は判定器３２２ａ
に供給される。判定器３２２ａには上記上下限値が供給
される。判定器３２２ａは関数値が上下限値の範囲内に
あるか否かを判定する。関数値が上下限値の範囲内にあ
る場合、判定器３２２ａは最終判定信号として成形品の
“良”を示す論理“０”レベルの信号（良信号）を出力
する。関数値が上下限値を越えた場合、判定器３２２ａ
は最終判定信号として成形品の“不良”を示す論理
“１”レベルの信号（不良信号）を出力する。最終判定
信号は上述した外部装置（図示せず）へ供給され、成形
品の良品・不良品の選別が行われる。

【００３３】図３は論理演算ユニット３２ａをハードウ
ェアで構成した例を示しているが、図４に示すように、
ソフトウェアで処理することもできる。

【００３４】図４を参照して、論理演算ユニット３２ａ
の動作について説明する。

【００３５】最小クッション位置を示す測定値１と充填
ピーク圧を示す測定値２とを収集ユニット３１（図５）
から受ける（ステップＳａ１およびステップＳａ２）。
関数に測定値１と測定値２と代入して関数値を得る（ス
テップＳａ３）。関数値が上下限値の範囲内にあるか否
かを判定する（ステップＳａ４）。関数値が上下限値の
範囲外であれば（ステップＳａ４のＮＧ）、最終判定信
号として不良信号を出力し（ステップＳａ５）、次サイ
クルへ移行する（ステップＳａ６）。もし関数値が上下
限値の範囲内であれば（ステップＳａ４のＯＫ）、不良
信号を出力することなく、そのまま次サイクルへ移行す
る（ステップＳａ６）。

【００３６】このように、論理演算ユニット３２ａは、
各項目に対する測定値を関連づけて演算処理することに
よって、最終的な成形品の良否を示す最終判定信号を出
力している。

【００３７】このような構成により、単独の項目では検
出できなかった成形品の良否の判別を精度良く行うこと
ができる。上記実施例でも、２つの測定値（測定値１、
測定値２）に基づいて成形品の良否判定を行う場合を例
にとって説明したが、３つ以上の測定値の場合にも、同
様に成形品の良否判定を精度良く行うことができること
は明らかである。

【００３８】以上、本発明について好ましい実施例によ
って説明したが、本発明はこれに限定せず、本発明の趣
旨を逸脱しない範囲で種々の変形・変更が可能である。
例えば、測定値の項目の具体例としては、次のような項
目の最大値または最小値、または特定時間および特定時
間でのその値が挙げられる。

【００３９】１）射出成形機のスクリュもしくはプラン
ジャの位置または速度。

【００４０】２）成形品に加わる圧力（金型内樹脂圧
力、スクリュ・リザーバー樹脂圧力、射出シリンダ・ラ
ム圧力、スクリュ後端部荷重）。

【００４１】３）樹脂の温度（ホッパ口の樹脂温度、射
出シリンダ内樹脂圧力、射出シリンダ先端部樹脂温度、
ノズル部樹脂温度）及び金型の温度（充填中の樹脂温
度、金型キャビティ内表面温度、金型温調媒体の温
度）。

【００４２】４）充填中の金型の開き量や金型構造部材
のたわみ量。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、複数の測
定値を関連づけて演算処理することにより、成形品の良
否を精度良く判別する事が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る射出成形機の成形品良否判別装置
に含まれる論理演算ユニットのハードウェア構成を示す
ブロック図である。

【図２】図１に示した論理演算ユニットをソフトウェア
で構成した場合の成形品良否判別方法を説明するための
フローチャートである。

【図３】本発明に係る射出成形機の成形品良否判別装置
に含まれる別の尾論理演算ユニットのハードウェア構成
を示すブロック図である。

【図４】図３に示した論理演算ユニットをソフトウェア
で構成した場合の成形品良否判別方法を説明するための
フローチャートである。

【図５】本発明に係る成形品良否判別装置を含む射出成
形機の構成を示すブロック図である。

【図６】従来の成形品良否判別方法を説明するためのフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１０射出装置１１−１〜１１−５センサ２０成形機制御装置３０成形品良否判別装置３１収集ユニット３２，３２ａ論理演算ユニット３２１，３２２判定器３２３論理積回路３２１ａ演算器３２２ａ判定器３３設定器３４記憶ユニット３５表示器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】射出成形機によって射出成形された成形
品が良品であるか不良品であるかを判別する装置におい
て、前記射出成形機に取り付けられた複数のセンサから
当該射出成形機の運転状態を示す複数の測定値を収集す
る収集手段と、前記複数の測定値を関連づけて演算処理
し、前記成形品の良否を判別する判別手段とを有するこ
とを特徴とする射出成形機の成形品良否判別装置。
【請求項２】射出成形機によって射出成形された成形
品が良品であるか不良品であるかを判別する装置（３
０）において、前記射出成形機に取り付けられた複数の
センサ（１１−１〜１１−５）から当該射出成形機の運
転状態を示す複数の測定値を収集する収集ユニット（３
１）と、前記複数の測定値に対応した複数の上下限値を
設定する設定器（３３）と、前記収集ユニットで収集さ
れた複数の測定値の中から選択された少なくとも２以上
の複数の測定値と前記設定器で設定された複数の上下限
値の中で上記選択された複数の測定値と対応する２以上
の複数の上下限値とをそれぞれ比較演算し、前記選択さ
れた複数の測定値の全てが対応する前記複数の上下限値
を越えた場合に、最終判定信号として前記成形品の“不
良”を示す不良信号を出力する演算処理ユニット（３
２）とを有することを特徴とする射出成形機の成形品良
否判別装置。
【請求項３】前記演算処理ユニット（３２）が、前記
選択された複数の測定値がそれに対応する複数の上下限
値の範囲内にあるか否かをそれぞれ判定し、判定結果を
示す複数の判定信号を出力する複数の判定器（３２１，
３２２）と、前記複数の判定信号の論理積をとり、その
論理積結果を前記最終判定信号として出力する論理積回
路（３２３）とを有する請求項２記載の射出成形機の成
形品良否判別装置。
【請求項４】射出成形機によって射出成形された成形
品が良品であるか不良品であるかを判別する装置（３
０）において、前記射出成形機に取り付けられた複数の
センサ（１１−１〜１１−５）から当該射出成形機の運
転状態を示す複数の測定値を収集する収集ユニット（３
１）と、前記複数の測定値の中から選択された２以上の
複数の測定値を考慮に入れた関数および上下限値を設定
する設定器（３３）と、前記関数に前記選択された複数
の測定値を代入して関数値を得、該関数値が前記上下限
値を越えた場合に、最終判定信号として前記成形品の
“不良”を示す不良信号を出力する演算処理ユニット
（３２ａ）とを有することを特徴とする射出成形機の成
形品良否判別装置。
【請求項５】前記演算処理ユニット（３２ａ）が、前
記関数に前記選択された複数の測定値を代入して前記関
数値を求める演算器（３２１ａ）と、前記関数値が前記
上下限値の範囲内にあるか否かを判定し、前記最終判定
信号を出力する判定器（３２２ａ）とを有する請求項４
記載の射出成形機の成形品良否判別装置。
【請求項６】射出成形機によって射出成形された成形
品が良品であるか不良品であるかを判別する方法におい
て、前記射出成形機に取り付けられた複数のセンサから
当該射出成形機の運転状態を示す複数の測定値を収集す
るステップと、前記複数の測定値を関連づけて演算処理
し、前記成形品の良否を判別するステップとを含む射出
成形機の成形品良否判別方法。
【請求項７】射出成形機によって射出成形された成形
品が良品であるか不良品であるかを判別する方法におい
て、前記射出成形機に取り付けられた複数のセンサから
の当該射出成形機の運転状態を示す複数の測定値を収集
するステップと、前記複数の測定値に対応した複数の上
下限値を設定するステップと、前記収集ユニットで収集
された複数の測定値の中から選択された少なくとも２以
上の複数の測定値と前記設定器で設定された複数の上下
限値の中で上記選択された複数の測定値と対応する２以
上の複数の上下限値とをそれぞれ比較演算し、前記選択
された複数の測定値の全てが対応する前記複数の上下限
値を越えた場合に、最終判定信号として前記成形品の
“不良”を示す不良信号を出力するステップとを含む射
出成形機の成形品良否判別方法。
【請求項８】射出成形機によって射出成形された成形
品が良品であるか不良品であるかを判別する方法におい
て、前記射出成形機に取り付けられた複数のセンサから
当該射出成形機の運転状態を示す複数の測定値を収集す
るステップと、前記複数の測定値の中から選択された２
以上の複数の測定値を考慮に入れた関数および上下限値
を設定するステップと、前記関数に前記選択された複数
の測定値を代入して関数値を得、該関数値が前記上下限
値を越えた場合に、最終判定信号として前記成形品の
“不良”を示す不良信号を出力するステップとを含む射
出成形機の成形品良否判別方法。