JPH0729352B2 - 射出成形機制御システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の構成〕 （産業上の利用分野） 本発明はプラスチック製品を成型して製造する射出成形
機を制御する射出成形機制御システムに関する。

（従来の技術） 品質が安定した良好なプラスチック製品を成形するため
には、種々の条件に基づいて射出成形機の運転条件を絶
えず変化させなければならない。例えば24時間運転の場
合、夜間と昼間の気温が大きく変動するため、かかる外
部条件の変動に応じて射出速度や射出圧力等を微調整し
て、不良の発生を防止する必要がある。しかしながら、
従来はこのような運転条件の微調整を操作者の経験と勘
に頼って行っていたため、不良品の発生を確実に防止す
ることができなかった。

射出成形機によるプラスチック製品の品質変動を防止す
るための制御装置の方式として種々の方式が提案されて
いる。例えば、金型閉鎖量を検出して充填ストロークを
微調整する方式や、金型内樹脂圧力を検出して射出圧力
を微調整する方式がある。このような方式のいずれも、
外乱要素の変動によって生ずる品質変動を予め決められ
た一つの方式によって制御するものである。即ち、調節
する項目と調節量の演算方法が予め定められたものとな
っている。このため、外乱要素の変動が予め決められた
ものであれば、従来の制御方法でも微調整が可能である
が、外乱要素が異なるとその方法による制御は有効では
なくなることがあるという問題があった。

また、成形品の品質は、射出出力や射出速度や充填スト
ローク等の成形条件によってだけでなく、成形品の形状
（平板状、容器状、厚肉形状、薄肉形状、こまかい凹凸
形状等）や原料の種類によっても大きく左右される。品
質の変化（ヒケ、シルバーストローク等）は同じでも、
それを発生させる原因が異なると解消するために採るべ
き調節手段も異なるのが普通である。このため、成形品
の形状や使用する原料の性質によっては、今まで行なっ
ていた方法による制御が有効でなくなることがあるとい
う問題があった。

更に、従来でも一つの成形条件だけで制御するのではな
く、例えば金型温度の上昇に伴って順次成形条件を切換
えていく方式のように成形条件を更新して成形を行なう
制御方式がある。しかしながら、この方式も予め成形条
件の更新値と更新時期を決めておき、それを成形サイク
ルに応じて成形条件を更新していくものであるため、他
の外乱要素や品質変動があってもこれらに対応すること
はできないことがあるという問題があった。

（発明が解決しようとする問題点） このように、射出成形機の従来の制御方法では、外乱要
素や成形品の形状や使用する原料の性質によっては品質
変動に対して適切に応じることができず、品質が安定し
た良好なプラスチック製品を成形することができなかっ
た。

本発明は上記事情を考慮して成されたもので、外乱要素
や成形品の形状や原料の性質等の変動に対して常に適切
な制御情報により制御することができるフレキシビリテ
ィのある射出成形機制御システムを提供することを目的
とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 上記目的は、複数の射出成形機の各々に対応して設置さ
れた複数の射出成形機制御装置を有する射出成形機制御
システムにおいて、複数の射出成形機の各々に対応して
設置された複数の射出成形機制御装置を有する射出成形
機制御システムにおいて、前記複数の射出成形機の各々
における成形品の成形状態に関連するプロセスパラメー
タの値をバスラインを介して各射出成形機制御装置から
入力し、各成形品の品質の良否を判定する判定部と、前
記判定部の判定結果に基いて、その判定結果が良である
場合を除き、各射出成形機制御装置が有する、種々のロ
ット／及び又は種々の生産条件の制御情報を編集する更
新ロットデータ編集部と、を備え、各射出成形機制御装
置は、前記更新ロットデータ編集部から送られてきた制
御情報を次ショット成形時に使用すべき制御情報として
記憶する更新ロットデータメモリと、その射出成形機が
現在成形しているロットについての制御情報を含む生産
ロットデータを記憶する生産ロットデータメモリと、前
記生産ロットデータメモリに記憶された生産ロットデー
タの制御情報に基づいて前記射出成形機を制御する第１
の制御部と、前記更新ロットデータメモリから制御情報
を取出して、次ショット成形時にこれを前記生産ロット
データメモリに記憶させてそれまでの制御情報と差換え
る第２の制御部と、を有することを特徴とする射出成形
機制御システムにより達成される。

（作用） 判定部及び更新ロットデータ編集部は、複数の射出成形
機及び射出成形機制御装置により共用される。すなわ
ち、判定部は、各射出成形機が作った成形品の品質を判
定し、更新ロット編集部はは、その判定結果に基づい
て、次ショット成形時に用いる制御情報の内容を編集す
る。

一方、各射出成形機制御装置においては、更新ロットデ
ータメモリが設けられており、ここには次ショット成形
時に用いられる制御情報が記憶されている。しかし、こ
の更新ロットデータメモリに記憶された制御情報は、更
新ロットデータメモリ編集部が編集した内容に更新され
る。

そして、第２の制御部は、このように更新された制御情
報を更新ロットデータメモリから取り出し、次ショット
成形時には、これを生産ロットデータメモリに記憶さ
せ、それまで用いられていた制御情報と差換える。

第１の制御部はこのようにして差換えられた生産ロット
データメモリ内のデータを用いて、射出成形機の制御を
行うので、次ショットの射出成形においては、より優れ
た品質の成形品を得ることができる。

ここで、更新ロットデータ編集部は、次ショット成形時
の制御情報について、その内容までも決定することにな
る。したがって、更新ロットデータメモリは、予め複数
の制御情報を記憶しておく必要はなく、更新ロットデー
タメモリ編集部から送られてくる制御情報のみを記憶す
ればよいので、そのメモリ容量は小さなもので足りるこ
とになる。

（実施例） 本発明の一実施例による射出成形機制御システムを第１
図に示す。制御対象である射出成形機11、12、…、1nは
熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂を成形するもので、成形
材料を射出シリンダの中で加熱溶融し、流動化された成
形材料を射出スクリュによって閉鎖した金型の中に圧力
を加えて注入してプラスチック製品を成形するものであ
る。射出成形機11、12、…、1nには、射出成形機11、1
2、…、1nの各種状態を検出するためのセンサ11A、12
A、…、1nAと、射出成形機11、12、…、1nの各部を動か
すためのアクチュエータ11B、12B、…、1nBが設けられ
ている。センサ11A、12A、…、1nAとしては、例えば、
金型開き量を検出する位置センサ、キャビティ内圧力を
検出する圧力センサ、充填時間を測定するタイマ、クッ
ション量を検出する位置センサ、樹脂温度を検出する温
度センサ、金型温度を検出する温度センサがある。アク
チュエータ11B、12B、…、1nBとしては、金型へ圧力を
印加する圧力印加手段、スクリュを回転させるモータ、
射出圧力およびスクリュ背圧を印加する圧力印加手段、
金型を加熱する金型加熱手段、樹脂を加熱する樹脂加熱
手段等がある。

複数の射出成形機11、12、…、1nには共通の判定部112
が設けられている。この判定部112は射出成形機11、1
2、…、1nのセンサ11A、12A、…、1nAからの検出信号か
ら成形品質を判定するための装置である。この判定部11
2には設定値を記憶する設定値メモリ114が接続されてい
る。射出成形機11、12、…、1nのセンサ11A、12A、…、
1nAはバスライン100を介して判定部112に接続されてい
る。判定部112はセンサ11A、12A、…、1nAからの検出信
号と設定値メモリ114に記憶された設定値とを比較して
成形品質を判定する。例えば、クッション量の面から成
形品質を判定する場合、設定値メモリ114には標準品質
に対する上限クッション量と下限クッション量を記憶す
る。検出されたクッション量がこれら下限クッション量
と上限クッション量の間にあれば、クッション量が適正
で成形品質が良好であると判断する。検出されたクッシ
ョン量が下限クッション量より小さい場合クッション量
が小さすぎて成形品質が不良であると判断し、逆に検出
されたクッション量が上限クッション量より大きい場合
クッション量が大きすぎて成形品質が不良であると判断
する。

判定部112の判定出力は更新ロットデータ編集部116に出
力される。この更新ロットデータ編集部116には種々の
ロット及び種々の生産条件による制御情報が格納された
制御情報メモリ118が接続されている。更新ロットデー
タ編集部116は判定結果に基づいて制御情報メモリ118内
の制御情報を編集したり、演算したりすることにより次
に使用すべき更新生産ロットデータを生成する。従っ
て、更新ロットデータ編集部116では、多様な形状の成
形品や多様な樹脂の適合した制御情報を選びだして編集
することができる。

この更新生産ロットデータはバスライン100を介して、
射出成形機11、12、…、1nの更新データメモリ61、62、
…、6nに格納される。格納後、更新部（第２の制御部）
51、52、…、5nは更新データメモリ61、62、…、6nの更
新生産ロットデータを生産ロットデータメモリ71、72、
…、7nに格納して更新を行なう。

ただし、判定部112における判定結果が良好である場合
には更新生産ロットデータの編集は行われず、その旨が
更新部51、52、…、5nに伝えられる。更新部51、52、
…、5nは生産ロットデータの更新を行わない。

制御部（第１の制御部）41、42、…、4nは射出成形機1
1、12、…、1nを制御するものであり、生産ロットデー
タメモリ71、72、…、7nに格納された生産ロットデータ
に基づいてアクチュエータ11B、12B、…、1nBを駆動制
御する。

制御部41、42、…、4nには、射出成形機11、12、…、1n
の射出制御に関するデータを設定入力したり表示したり
するためのデータ入力表示部21、22、…、2nが接続され
ている。即ち、データ設定時にはこのデータ入力表示部
21、22、…、2nを操作することによりデータ入力して、
生産ロットデータメモリ71、72、…、7nにデータを設定
する。射出成形機11、12、…、1nの動作時には現在の制
御状態を示すデータを表示する。

このデータ入力表示部21、22、…、2nは具体的には種々
の形態が考えられるが、第４図にデータ入力表示部21、
22、…、2nの一具体例を示す。このデータ入力表示部2
1、22、…、2nの各部を簡単に説明する。プログラム設
定部31は射出速度を設定するもので、５段階にプログラ
ムして射出速度が設定できる。スクリュ位置設定部32は
スクリュ位置を設定するもので、射出のショットサイズ
とサックバック量とプログラム制御の速度切換を行うこ
とができる。射出圧力設定部33は射出圧力を設定するも
ので、射出圧力を４段階にプログラムすることができ
る。タイマ34は保圧工程の射出圧力を切換えるためのも
のである。スクリュ回転数設定部35はスクリュの回転数
を設定するためのものである。スクリュ背圧設定部36は
可塑化時のスクリュ背圧を設定するものである。データ
設定部37は常時表示されていない項目についてデータを
設定するためのものである。どの項目のデータであるか
はコード部17Aに指定されたコードにより特定され、そ
の内容はデータ部37Bにより設定される。本具体例では
コード部37Aは２桁であるから00〜99のコードで100種類
の項目のデータを特定することができる。この100種類
のコードの中には、例えば射出成形機動作モードの選
択、必要生産ショット数、ロット切換のための生産完了
予告ショット数、次ロット用データ識別記号等の生産ロ
ット情報等がある。

次に本実施例の動作を説明する。制御情報メモリ118に
必要な制御情報を格納すると、先ず標準の生産ロットデ
ータを更新ロットデータ編集部116に生成して、バスラ
イン100を介して更新ロットデータメモリ61、62、…、6
nに格納する。更新部51、52、…、5nは更新ロットデー
タメモリ61、62、…、6nに格納された標準の生産ロット
データを生産ロットデータメモリ71、72、…、7nに格納
する。その後実際の制御動作を開始する。

制御動作中には第３図に示すような種々のモニタリング
Ｉ〜IVが定期的に行なわれる。これらモニタリングＩ〜
IVの１種として成形品質の検出がなされている。したが
って、判定部112は定期的に成形品質の検出判定を行な
い、更新ロットデータ編集部116はその判定結果に基づ
いて制御情報を編集し、更新生産ロットデータを生成す
る。この更新生産ロットデータは更新ロットデータメモ
リ61、62、…、6nに格納される。格納部51、52、…、5n
は更新ロットデータメモリ61、62、…、6n中の更新生産
ロットデータを生産ロットデータメモリ71、72、…、7n
に格納する。射出成形機11、12、…、1nの制御は生産ロ
ットデータメモリ71、72、…、7nに格納された生産ロッ
トデータで行われる。

このように本実施例によれば、成形品質を常に検出しな
がらその検出結果に応じて生産ロットデータを再編集し
て次の制御に使用すべき更新生産ロットデータに生成す
るようにしているので、最適な生産ロットデータにより
制御が可能である。したがって、極めてフレキシビリテ
ィにとんだ制御が可能である。また、複数の射出成形機
に対して共通の判定装置を設けたので、射出成形機周辺
の装置を簡単にすることができる。

本発明は上記実施例に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施例では判定部による判定項目としてク
ッション量を例示したが、成形品質に関係するものであ
れば他の判定項目を用いてもよい。即ち、クッション量
のほか、充填圧力、金型内圧力、スクリュ背圧等の品質
判定項目、金型温度、ノズル温度、バレル温度、作動油
温度、室温等の温度関係の判定項目、ロット間変動に関
する樹脂粘度等の外乱による判定項目等種々の判定項目
を用いてもよい。各判定項目に対する設定値を設定値メ
モリに格納し、種々の判定項目に対する更新用の制御情
報を格納するようにすれば、種々の判定項目に対して常
に適切な生産ロットデータで複数の射出成形機を制御す
ることができる。

また、上記実施例では複数の射出成形機を制御する場合
であったが、射出成形機は１台でもよい。

更に、上記実施例では判定部における判定として上限設
定値と下限設定値と比較したが、かかる判定方法に限ら
ず判定項目に応じた種々の判定方法が可能である。

〔発明の効果〕

以上の通り本発明によれば、各生産ロットデータに対し
て品質変動などの判定項目に対して、変更すべきデータ
の内容を自由に設定することができ、品質低下の防止
や、不良の解消や、成形サイクルの適正化等、複数の射
出成形機に対して、その時々の生産の要求に対して適合
した制御が可能である。即ち、本発明によれば次に述べ
るような場合に最適な制御が可能である。

射出成形品の形状的特徴から生じる不良の解消につい
て、各々の成形品に対して別々の制御方法で対処するこ
とができる。例えば、厚肉成形品、薄肉成形品、深物成
形品、平板状成形品、格子有成形品等に対して夫々最適
な制御が可能である。

使用する樹脂の特性に適した成形条件の最適な調整が
可能である。即ち、樹脂の種類に応じて、バレル温度、
ノズル温度、金型温度、充填圧力、スクリュ背圧等の中
から最適な制御項目を選択することができる。

ダイレクトゲート、ピンゲート、ホットランナ等の金
型構造上の特徴によって生じやすい変動に対して、各々
の金型条件に最適な調整を行なう制御方法が可能であ
る。

また、本発明では、更新ロットデータ編集部が、次ショ
ット成形時に用いる制御情報の内容そのものを編集する
ようにしているので、複数の制御情報の中から適切なも
のを選択する場合に比べてよりきめ細かい制御が可能に
なる。そして、各射出成形機制御装置内の更新ロットデ
ータメモリは、予め複数の制御情報を多数記憶できるよ
うな大きな容量を持っている必要はない。したがって、
システム全体のメモリ容量を節約できるという利点もあ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による射出成形機制御システ
ムを示すブロック図、第２図は同射出成形機制御システ
ムにおけるデータ入力表示部の詳細を示す図、第３図は
同射出成形機制御システムのモニタリング動作を示すフ
ローチャートである。 11、12、…、1n……射出成形機、11A、12A、…、1nA…
…センサ、11B、12B、…、1nB……アクチュエータ、2
1、22、…、2n……データ入力表示部、41、42、…、4n
……制御部、51、52、…、5n……更新部、61、62、…、
6n……更新ロットデータメモリ、71、72、…、7n……生
産ロットデータメモリ、100……バスライン、112……判
定部、114……設定値メモリ、116……更新ロットデータ
編集部、118……制御情報メモリ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の射出成形機の各々に対応して設置さ
   れた複数の射出成形機制御装置を有する射出成形機制御
   システムにおいて、 前記複数の射出成形機の各々における成形品の成形状態
   に関連するプロセスパラメータの値をバスラインを介し
   て各射出成形機制御装置から入力し、各成形品の品質の
   良否を判定する判定部と、 前記判定部の判定結果に基いて、その判定結果が良であ
   る場合を除き、各射出成形機制御装置が有する、種々の
   ロット／及び又は種々の生産条件の制御情報を編集する
   更新ロットデータ編集部と、 を備え、 各射出成形機制御装置は、 前記更新ロットデータ編集部から送られてきた制御情報
   を次ショット成形時に使用すべき制御情報として記憶す
   る更新ロットデータメモリと、 その射出成形機が現在成形しているロットについての制
   御情報を含む生産ロットデータを記憶する生産ロットデ
   ータメモリと、 前記生産ロットデータメモリに記憶された生産ロットデ
   ータの制御情報に基づいて前記射出成形機を制御する第
   １の制御部と、 前記更新ロットデータメモリから制御情報を取出して、
   次ショット成形時にこれを前記生産ロットデータメモリ
   に記憶させてそれまでの制御情報と差換える第２の制御
   部と、 を有することを特徴とする射出成形機制御システム。