(57)【要約】  連続自動運転中に検出される測定値より予め設定された成形条件の適否を診断し、オペレータに報知可能な成形条件診断装置を提供する。  成形機に、成形条件設定値の適否を判定してオペレータに報知する成形条件診断装置１を備える。成形条件診断装置１は、測定手段１１から出力される測定値及び成形条件設定手段３０に設定された成形条件設定値の入力部２と、該入力部２に入力された測定値と成形条件設定値の比較部３と、成形条件設定値が不適切であると判定するための判定基準が記憶された記憶部４と、比較部３の比較結果が記憶部４に記憶された判定基準を満たしているか否かを判定する判定部５とを有し、該判定部５が比較部３の比較結果は記憶部４に記憶された判定基準を満たしていると判定したとき、比較した測定値と成形条件設定値とに応じた特有の判定表示をモニタ部６に出力する。
2012115105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型の開閉装置と、型閉された金型内に成形材料を射出する射出装置とを備え、複数の工程からなる所定の成形サイクルを繰り返して所定の成形品を成形する成形機本体と、
オペレータが前記成形機本体に対する成形条件の設定を行う成形条件設定手段と、
前記成形機本体のスペックによって定まる成形条件基準値及び前記成形条件設定手段に設定された成形条件設定値に基づいて前記成形機本体の駆動を制御する制御手段と、
前記成形機本体の所定の部位に備えられ、備えられた部位の所定の物理量を測定して出力する測定手段と
を有する成形機に備えられ、前記成形条件設定値の適否を判定してオペレータに報知する成形条件診断装置であって、
前記測定手段から出力される測定値及び前記成形条件設定手段に設定された前記成形条件設定値の入力部と、該入力部に入力された前記測定値と前記成形条件設定値の比較部と、前記成形条件設定値が不適切であると判定するための判定基準が記憶された記憶部と、前記比較部の比較結果が前記記憶部に記憶された判定基準を満たしているか否かを判定する判定部とを有し、該判定部が前記比較部の比較結果は前記記憶部に記憶された判定基準を満たしていると判定したとき、比較した前記測定値と前記成形条件設定値とに応じた特有の判定表示をモニタ部に出力することを特徴とする成形条件診断装置。
【請求項２】
金型の開閉装置と、型閉された金型内に成形材料を射出する射出装置とを備え、複数の工程からなる所定の成形サイクルを繰り返して所定の成形品を成形する成形機本体と、
オペレータが前記成形機本体に対する成形条件の設定を行う成形条件設定手段と、
前記成形機本体のスペックによって定まる成形条件基準値及び前記成形条件設定手段に設定された成形条件設定値に基づいて前記成形機本体の駆動を制御する制御手段と、
前記成形機本体の所定の部位に備えられ、備えられた部位の所定の物理量を測定して出力する測定手段と
を有する成形機に備えられ、前記成形条件設定値の適否を判定してオペレータに報知する成形条件診断装置であって、
前記測定手段から出力される測定値及び前記制御手段に記憶された前記成形条件基準値の入力部と、該入力部に入力された前記測定値と前記成形条件基準値の比較部と、前記成形条件設定値が不適切であると判定するための判定基準が記憶された記憶部と、前記比較部の比較結果が前記記憶部に記憶された判定基準を満たしているか否かを判定する判定部とを有し、該判定部が前記比較部の比較結果は前記記憶部に記憶された判定基準を満たしていると判定したとき、比較した前記測定値と前記成形条件基準値とに応じた特有の判定表示をモニタ部に出力することを特徴とする成形条件診断装置。
【請求項３】
前記制御手段は、連続自動運転中にオペレータから成形条件の診断が指示されたとき、予め設定されたショット数について前記測定値のサンプリングを行い、次いで、サンプリングされた前記測定値に基づいて、予め設定された全ての診断項目についての前記判定部による判定を自動的に実行することを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載の成形条件診断装置。
【請求項４】
前記診断項目として、少なくとも射出工程における１次圧設定、射出タイマ設定及び保圧速度設定と、計量工程における計量工程時間と、型開閉工程における低圧型締、低圧型締トルク及び低圧型締時間とが前記制御手段に予め設定され、前記制御手段は、これらの各診断項目について、前記判定部による判定を自動的に実行することを特徴とする請求項３に記載の成形条件診断装置。
【請求項５】
前記診断項目として、少なくとも射出工程における保圧時間設定、射出負荷トルク及び充填率と、計量工程におけるサックバック設定及び計量負荷トルクと、温調工程における加熱筒ヒータへの通電率が前記制御手段に予め設定され、前記制御手段は、これらの各診断項目について、前記判定部による判定を自動的に実行することを特徴とする請求項３に記載の成形条件診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形機やダイカストマシンなどの成形機に備えられる成形条件診断装置に係り、特に、連続自動運転中に検出される測定値より予め設定された成形条件の適否を診断するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形機やダイカストマシンなどの成形機には、成形条件の設定を行う成形条件設定装置が付設されており、成形機の稼働に先立っては、この成形条件設定装置を操作して、成形品に応じた所要の成形条件を入力する必要がある。しかしながら、成形機の成形条件は多岐にわたるので、成形条件の設定には熟練を必要とし、非熟練者にとっては必要とする全ての設定項目について効率良く設定作業を行うことが困難である。このような成形条件設定作業の困難性を緩和するため、従来、成形条件を設定する際の操作を簡素化するための工夫や、設定値の変更のし忘れを防止するための工夫を加えた種々の成形条件設定装置が提案されている（例えば、特許文献１，２，３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−４２５７１号公報
【特許文献２】特開２００８−１１４４０３号公報
【特許文献３】特許第４０９４１９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の成形機には、成形条件設定装置を操作することによって入力された成形条件（各項目ごとの設定値）が適正であるか否かを連続自動運転の開始後に診断する手段が備えられておらず、不適正な成形条件のもとで連続自動運転が行われることを防止できないので、高品質の成形品を高能率に生産する上で更なる改良の余地がある。【０００５】
即ち、成形条件の基本項目は各メーカ間で大差ないものであるが、名称やレイアウトを含めた機能性に若干の違いがあるため、誤って不適正な成形条件を設定したり、いくつかの成形条件を設定し忘れることも実際上あり得る。また成形条件の設定は、オペレータが自己の経験に基づいて行うものであるので、場合によっては不適正な成形条件を入力することもあり得る。このように不適正な成形条件が設定された場合にも、成形機の機械動作には直ちに影響がないので、連続自動運転が続行され、目標の品質に達していない成形品が成形されたり、目標とするショットサイクルが得られないなどの不都合が生じる。【０００６】
本発明は、かかる従来技術の不備を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、連続自動運転中に検出される測定値より予め設定された成形条件の適否を診断し、オペレータに報知可能な成形条件診断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するため、第１に、金型の開閉装置と、型閉された金型内に成形材料を射出する射出装置とを備え、複数の工程からなる所定の成形サイクルを繰り返して所定の成形品を成形する成形機本体と、オペレータが前記成形機本体に対する成形条件の設定を行う成形条件設定手段と、前記成形機本体のスペックによって定まる成形条件基準値及び前記成形条件設定手段に設定された成形条件設定値に基づいて前記成形機本体の駆動を制御する制御手段と、前記成形機本体の所定の部位に備えられ、備えられた部位の所定の物理量を測定して出力する測定手段とを有する成形機に備えられ、前記成形条件設定値の適否を判定してオペレータに報知する成形条件診断装置であって、前記測定手段から出力される測定値及び前記成形条件設定手段に設定された前記成形条件設定値の入力部と、該入力部に入力された前記測定値と前記成形条件設定値の比較部と、前記成形条件設定値が不適切であると判定するための判定基準が記憶された記憶部と、前記比較部の比較結果が前記記憶部に記憶された判定基準を満たしているか否かを判定する判定部とを有し、該判定部が前記比較部の比較結果は前記記憶部に記憶された判定基準を満たしていると判定したとき、比較した前記測定値と前記成形条件設定値とに応じた特有の判定表示をモニタ部に出力することを特徴とする。【０００８】
上述したように、射出成形機やダイカストマシンなどの成形機の稼働に際しては、成形品に応じた所要の成形条件設定値を成形機に付設された成形条件設定装置に設定することが求められるが、何らかの理由により成形条件設定装置に当該成形品の成形上不適正な成形条件設定値が設定されたとしても、成形機は直ちには停止されず、連続自動運転が続行されるので、成形品の品質上及び生産効率上種々の不都合が生じ得る。一方、成形条件設定装置に設定された成形条件設定値が不適正であるか否かは、成形機本体の各部に備えられた測定手段から出力される測定値が、成形条件設定装置に設定された成形条件に対して特定の関係になっているか否かで判定することができ、その特定の関係は、実験やシミュレーションによって求めることができる。したがって、所要の入力部、比較部、記憶部及び判定部を有する成形条件診断装置を成形機本体に付設し、判定部が比較部の比較結果は記憶部に記憶された判定基準を満たしていると判定したときに、比較した測定値と成形条件設定値とに応じた特有の判定表示をモニタ部に出力すると、オペレータは成形条件設定値が不適正であることを知ることができるので、モニタ部の表示内容に応じた対応策を適宜とることができ、高品質の成形品を高能率に成形することが可能になる。なお、成形品の種類によっては、通常の成形品を成形する際の成形条件設定値とは異なる成形条件設定値に意識的に設定する場合があるので、この場合には、特別な対応策をとる必要はない。【０００９】
本発明は、上述の課題を解決するため、第２に、金型の開閉装置と、型閉された金型内に成形材料を射出する射出装置とを備え、複数の工程からなる所定の成形サイクルを繰り返して所定の成形品を成形する成形機本体と、オペレータが前記成形機本体に対する成形条件の設定を行う成形条件設定手段と、前記成形機本体のスペックによって定まる成形条件基準値及び前記成形条件設定手段に設定された成形条件設定値に基づいて前記成形機本体の駆動を制御する制御手段と、前記成形機本体の所定の部位に備えられ、備えられた部位の所定の物理量を測定して出力する測定手段とを有する成形機に備えられ、前記成形条件設定値の適否を判定してオペレータに報知する成形条件診断装置であって、前記測定手段から出力される測定値及び前記制御手段に記憶された前記成形条件基準値の入力部と、該入力部に入力された前記測定値と前記成形条件基準値の比較部と、前記成形条件設定値が不適切であると判定するための判定基準が記憶された記憶部と、前記比較部の比較結果が前記記憶部に記憶された判定基準を満たしているか否かを判定する判定部とを有し、該判定部が前記比較部の比較結果は前記記憶部に記憶された判定基準を満たしていると判定したとき、比較した前記測定値と前記成形条件基準値とに応じた特有の判定表示をモニタ部に出力することを特徴とする。【００１０】
この第２の成形条件診断装置は、第１の成形条件診断装置が比較部にて測定手段から出力される測定値と成形条件設定手段に設定された成形条件設定値とを比較する構成であるのに対して、比較部にて測定手段から出力される測定値と成形機本体のスペックから定まる既知の成形条件基準値とを比較する構成としたものである。成形条件設定手段に設定された成形条件設定値が不適正である場合、測定値が成形条件基準値と合致しないものになるので、測定値と成形条件基準値とを比較することにより、成形条件設定値が適正であるのか、不適正であるのかを判定することができる。したがって、判定部が比較部の比較結果は記憶部に記憶された判定基準を満たしていると判定したときに、比較した測定値と成形条件基準値とに応じた特有の判定表示をモニタ部に出力することにより、第１の成形条件診断装置と同様の効果を発揮することができる。【００１１】
また本発明は、前記第１及び第２の構成の成形条件診断装置において、前記制御手段は、連続自動運転中にオペレータから成形条件の診断が指示されたとき、予め設定されたショット数について前記測定値のサンプリングを行い、次いで、サンプリングされた前記測定値に基づいて、予め設定された全ての診断項目についての前記判定部による判定を自動的に実行することを特徴とする。【００１２】
かかる構成によると、連続自動運転中に随時成形条件設定値が適正であるか否かの診断を行うことができるので、不適正な成形条件設定値のもとで長時間連続自動運転が継続されることがなく、高品質の成形品を高能率に製造することができる。また、成形条件の診断を連続自動運転中に行うので、成形条件の診断のみを行う時間を必要とせず、成形条件の診断を行わない従来の成形機と同等の生産性を維持することができる。【００１３】
また本発明は、前記構成の成形条件診断装置において、前記診断項目として、少なくとも射出工程における１次圧設定、射出タイマ設定及び保圧速度設定と、計量工程における計量工程時間と、型開閉工程における低圧型締、低圧型締トルク及び低圧型締時間とが前記制御手段に予め設定され、前記制御手段は、これらの各診断項目について、前記判定部による判定を自動的に実行することを特徴とする。【００１４】
前掲の各診断項目は、成形条件設定手段に設定される成形条件設定値と測定手段から出力される測定値とを比較することにより、成形条件設定値の適否を判定できる。【００１５】
また本発明は、前記構成の成形条件診断装置において、前記診断項目として、少なくとも射出工程における保圧時間設定、射出負荷トルク及び充填率と、計量工程におけるサックバック設定及び計量負荷トルクと、温調工程における加熱筒ヒータへの通電率が前記制御手段に予め設定され、前記制御手段は、これらの各診断項目について、前記判定部による判定を自動的に実行することを特徴とする。【００１６】
前掲の各診断項目は、成形機本体のスペックから定まる成形条件基準値と測定手段から出力される測定値とを比較することにより、成形条件設定値の適否を判定できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の成形条件診断装置は、成形条件設定手段に設定された成形条件設定値の適否を診断するので、不適正な成形条件設定値のもとで連続自動運転が継続されることを防止でき、高品質の成形品を高能率に製造することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態に係る成形条件診断装置の構成と、これが備えられる成形機の構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態に係る成形条件診断装置の動作手順を示すフローチャートである。
【図３】実施形態に係る成形条件診断装置の診断項目と判定基準と判定メッセージとを示す表図である。
【図４】実施形態に係る成形条件診断装置の１次圧設定に関するモニタ画像である。
【図５】実施形態に係る成形条件診断装置の１次射出タイマーに関するモニタ画像である。
【図６】実施形態に係る成形条件診断装置の保圧速度に関するモニタ画像である。
【図７】実施形態に係る成形条件診断装置の保圧時間に関するモニタ画像である。
【図８】実施形態に係る成形条件診断装置の充填率に関するモニタ画像である。
【図９】実施形態に係る成形条件診断装置の計量時間に関するモニタ画像である。
【図１０】実施形態に係る成形条件診断装置のサックバック設定に関するモニタ画像である。
【図１１】実施形態に係る成形条件診断装置の低圧型締に関するモニタ画像である。
【図１２】実施形態に係る成形条件診断装置の低圧型締トルクに関するモニタ画像である。
【図１３】実施形態に係る成形条件診断装置の低圧型締時間に関するモニタ画像である。
【図１４】実施形態に係る成形条件診断装置の通電率に関するモニタ画像である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る成形条件診断装置の実施形態を、図を参照しながら説明する。図１に示すように、実施形態に係る成形条件診断装置１は、成形機本体１０と制御手段２０と成形条件設定手段３０とから構成される成形機に付設され、成形条件設定手段３０に設定された成形条件設定値が適正であるか否かを診断する。
【００２０】
成形機本体１０は、金型の開閉装置と、型閉された金型内に成形材料を射出する射出装置とを備え、計量工程、型閉工程、射出工程、型開工程及び製品取り出し工程等からなる所定の成形サイクルを繰り返して所定の成形品を成形するものであり、プラスチック製品を成形する射出成形機又は軽金属製品を成形するダイカストマシンのいずれでも良い。開閉装置及び射出装置の所定の部位には、所定の物理量を測定して出力する測定手段（センサ群）１１が備えられており、センサ群１１から出力される測定値データは、成形条件診断装置１及び制御手段２０に入力される。なお、成形機本体１０の構成に関しては、公知に属する事項であり、かつ本発明の要旨でもないので、説明を省略する。
【００２１】
制御手段２０は、成形機本体１０の駆動全体を司るもので、成形条件設定手段３０に設定された成形条件設定値と、成形機本体１０のスペックによって定まる成形条件基準値と、センサ群１１から出力される測定値データとに基づいて金型の開閉装置及び射出装置の駆動を制御し、上述した所定の成形サイクルを実行する。
【００２２】
成形条件設定手段３０は、成形機本体１０の稼働開始前に、オペレータが、成形しようとする成形品の特性に合致した適宜の成形条件設定値を入力するもので、例えば特許文献１，２，３に記載されたものなど、公知に属する任意の成形条件設定装置を用いることができる。成形条件設定装置に設定すべき成形条件は多岐に亘っており、例えば射出工程における１次圧設定、射出タイマ設定、保圧速度設定、保圧時間設定、計量工程における計量工程時間及びサックバック設定、型開閉工程における低圧型締、低圧型締トルク及び低圧型締時間等を挙げることができる。
【００２３】
図１に示すように、成形条件診断装置１は、センサ群１１から出力される測定値データ及び成形条件設定手段３０に設定された成形条件設定値を取り込む入力部２と、これら測定値データと成形条件設定値の比較を行う比較部３と、成形条件診断装置１の動作プログラム、診断項目、成形条件設定値が不適切であると判定するための判定基準及びオペレータに表示する判定メッセージ等が記憶された記憶部４と、比較部３の比較結果が記憶部４に記憶された判定基準を満たしているか否かを判定する判定部５と、判定メッセージを画像表示するモニタ部６と、判定メッセージをモニタ部６に出力するモニタドライバ７と、成形条件診断装置１の起動信号を入力部２に与える起動信号出力部８とを有している。なお、成形条件診断装置１は、上述の制御手段２０及び成形条件設定手段３０と一体に構成することもできる。
【００２４】
図２に示すように、オペレータは、成形条件設定手段３０に成形条件設定値を設定し、かつ制御手段２０を起動して成形機本体１０の連続自動運転を開始した後、起動信号出力部８を操作することによって、成形条件診断装置１を随時起動することができる。成形条件診断装置１が起動されると、記憶部４に記憶された動作プログラムにしたがって記憶部４に予め設定されたショット数について測定値データのサンプリングが行われ、次いで、サンプリングされた測定値データに基づいて、予め設定された全ての診断項目についての成形条件診断が判定部５によって自動的に実行され、判定結果に応じた所定の判定メッセージが出力部７から出力されて、モニタ部６に表示される。オペレータは、この判定メッセージを確認し、必要に応じて成形条件設定値の変更を行うことができる。なお、オペレータが判定メッセージの内容に関わりなく、成形条件設定値の変更は不要であると判断する場合には、そのまま連続自動運転を続行することもできる。
【００２５】
図３に示すように、本例の成形条件診断装置１においては、診断項目として、射出工程における１次圧設定、１次射出タイマ設定、保圧速度設定、保圧時間設定、射出負荷トルク及び充填率と、計量工程における計量工程時間、サックバック設定及び計量負荷トルクと、型開閉工程における低圧型締、低圧型締トルク及び低圧型締時間と、温調工程における通電率が記憶部４に記憶されると共に、各診断項目に応じた判定基準と判定メッセージとが記憶部４に記憶されている。
【００２６】
以下、判定部５によって行われる成形条件診断の意義及び方法を、診断項目ごとに説明する。
【００２７】
〈１次圧設定〉
射出成形機の１次圧設定は、監視圧力の意味合いを持ち、速度制御中の圧力値（最大射出圧）を設定値以上に上昇させない目的で設定される。１次圧設定が適正である場合には、最大射出圧の制御が速度優先制御となり、図４（ａ）に示すように、最大射出圧の測定値は常に設定値より低い値となって、充填速度は設定値通りに動く。これに対して、１次圧設定が低すぎる場合には、測定値が設定値を越えようとしたときに最大射出圧の制御が圧力優先制御となり、図４（ｂ）に示すように、充填速度が設定値よりも遅くなって樹脂詰まりの原因となる。そこで、本例の場合には、図３の第１欄に示すように、成形条件設定値が不適切であると判定するための判定基準として「最大射出圧の測定値が設定値以上であること（測定値≧設定値）」が記憶部４に記憶部され、同欄に示すように、測定値が設定値を超えたとき、モニタ部６に「射出中圧力制御となっています」の判定メッセージを出力する。オペレータは、この判定メッセージに応じて成形条件を修正する場合には、１次圧設定値を上げる、射出速度を落とす、樹脂温度を上げる等の処置を行うことができる。オペレータの判断により、意図的に圧力制御を行っている場合には、判定メッセージに応じて成形条件を修正する必要はない。
【００２８】
〈１次射出タイマ設定〉
１次射出タイマは、１次射出時間のバックアップタイマとしての意味合いを持ち、成形中の１次射出時間が１次射出タイマ設定時間を超えた場合に、１次射出異常として成形機本体１０を制御手段２０により自動的に停止させる目的で設定される。したがって、１次射出タイマ設定が１次射出時間に対して不適正に長い場合には、１次射出異常を生じた場合にも成形機本体１０が自動的に停止されず、ノズル詰まりなどの不具合が発生する。例えば、図５に示すように、１次射出時間の測定値が１．９４ｓｅｃであるにも拘わらず、１次射出タイマ設定時間として１５ｓｅｃが設定されていた場合には、このような不都合を生じやすい。そこで、本例の場合には、図３の第２欄に示すように、成形条件設定値が不適切であると判定するための判定基準として「設定値が射出時間の測定値＋２ｓｅｃ以上であること（設定値≧測定値＋２ｓｅｃ）」が記憶部４に記憶部され、同欄に示すように、設定値がこの値を超えるものである場合には、モニタ部６に「射出タイマ設定が大きめです」の判定メッセージを出力する。オペレータは、この判定メッセージに応じて成形条件を修正する場合には、１次射出タイマを測定値に対して０．５ｓｅｃ〜１．０ｓｅｃ程度大きい値に修正する。ＶＰ切替方式にタイマ切替方式を設定している場合には、判定メッセージに応じて成形条件を修正する必要はない。
【００２９】
〈保圧速度設定〉
保圧速度設定は、保圧中に過度の速度が発生して成形品にバリ等の不良が出ることを防止するため、保圧中の最大速度を規制する目的で設定される。即ち、図６に示すように、保圧中の速度を規制することによって圧力を抑制することができ、保圧速度設定が適正である場合には良品を成形できるが、保圧速度設定が高すぎる場合には成形品にバリなどの外観不良が発生する。そこで、本例の場合には、図３の第３欄に示すように、成形条件設定値が不適切であると判定するための判定基準として、「保圧最大速度の測定値が設定値以上であること（測定値≧設定値）」が記憶部４に記憶部され、同欄に示すように、測定値が設定値に達したとき、モニタ部６に「保圧中速度制御となっています」の判定メッセージを出力する。オペレータは、この判定メッセージに応じて成形条件を修正する場合には、設定保圧を低くする、保圧速度設定を上げる、ＶＰ切替位置を変更する等の処置を行うことができる。保圧速度設定はオペレータにより意図的に速度制御で使用される場合も多く、変更が必要な場合は、低すぎて目標圧力に到達していない場合や、高すぎて過度の速度が発生しそうな場合に限られる。
【００３０】
〈保圧時間設定〉
保圧時間設定は、ゲート部が固化してスプル・ランナの取り出しが可能になる時間（ゲートシール時間）を設定するための項目である。ゲートシール時間は、金型を含む成形機本体１０のスペックによって定まる。本明細書においては、この成形機本体１０のスペックによって定まる値を、成形条件基準値又は単に基準値という。図７に示すように、保圧工程の終了段階において、スクリュが前進を続けている間はゲートが未だ固化していない可能性があり、保圧時間がこのスクリュが前進を続けている間に設定されていると、成形品の取り出しを良好に行うことができない。そこで、本例の場合には、図３の第４欄に示すように、成形条件設定値が不適切であると判定するための判定基準として、「保圧完了時速度の測定値が１ｍｍ／ｓｅｃ（基準値）以上である」が記憶部４に記憶部され、同欄に示すように、測定値が基準値を超えているとき、モニタ部６に「保圧時間が不足しています」の判定メッセージを出力する。オペレータは、この判定メッセージに応じて成形条件を修正する場合には、保圧設定時間を長くすることができる。
【００３１】
〈射出負荷トルク〉
射出負荷トルクは、負荷が次サイクルに持ち越されたときに、射出モータに蓄積されるトルクである。成形条件が適正である場合には、１サイクルにおける射出モータの使用時間が短いため、射出モータの回復時間には余裕があり、射出モータに実行トルクが蓄積されないが、射出及び保圧時間に対して極端に冷却時間が短いなどの場合には、１サイクル毎に射出モータが回復せず、射出モータに実行トルクが蓄積されて、遂にはオーバーロードが発生することになる。この射出負荷トルクも、成形機本体１０のスペックによって定まる基準値である。そこで、本例の場合には、図３の第５欄に示すように、成形条件設定値が不適切であると判定するための判定基準として、「射出実行トルクの測定値が０％（基準値）以上である」が記憶部４に記憶部され、同欄に示すように、測定値が基準値を超えているとき、モニタ部６に「射出モータに負荷が発生しています」の判定メッセージを出力する。オペレータは、この判定メッセージに応じて成形条件を修正する場合には、冷却時間を延ばす、射出圧力を下げるなどの方法をとることができる。
【００３２】
〈充填率〉
充填率とは、製品全体に占める１次射出充填量の率である。成形機では、ストロークで考え、１ショットにおける最大ストロークに占める１次射出ストロークの値で計算されることが多い。電動式の射出成形機の場合、図８に示すように、１次射出で９０％以上の充填を行うことが各種の条件調整においても有効とされており、充填率を考慮することは、ＶＰ切替位置を決定する１つの要因となり得る。この充填率も、成形機本体１０のスペックによって定まる基準値である。本例の場合には、図３の第６欄に示すように、成形条件設定値が不適切であると判定するための判定基準として「充填率（１次射出のストローク／最大ストローク）の測定値（計算値）が９０％（基準値）以下である」が記憶部４に記憶部され、同欄に示すように、測定値が基準値以下であるとき、モニタ部６に「充填量が少なめです」の判定メッセージを出力する。オペレータは、この判定メッセージに応じて成形条件を修正する場合には、ＶＰ切替位置を変更することができる。
【００３３】
〈計量工程時間〉
計量工程時間は、計量遅延時間、計量時間及びサックバック時間の合計時間として設定される。一般的な成形工程においては、図９に示すように、冷却設定時間（２０．００ｓｅｃ）中に計量工程（可塑化工程：１９．６４ｓｅｃ）を終了させることが前提になっているが、計量時間は種々の要因によって変動するため、実際の計量工程時間が冷却設定時間を超えることがある。このように、実際の計量工程時間が冷却設定時間を超えると、サイクル時間がばらつき、成形品の生産効率が低下する要因となる。そこで、本例の場合には、図３の第７欄に示すように、成形条件設定値が不適切であると判定するための判定基準として「計量工程時間の測定値が冷却時間以上である」が記憶部４に記憶部され、同欄に示すように、測定値が冷却時間以上であるとき、モニタ部６に「計量工程時間が冷却時間を超過しています」の判定メッセージを出力する。オペレータは、この判定メッセージに応じて成形条件を修正する場合には、計量条件、例えば計量モータの回転数を上げて計量時間を短くすることができる。
【００３４】
〈サックバック設定〉
サックバック設定は、背圧を受けた計量樹脂のノズル先端からの垂れ出しを防止することを目的として行われるもので、基本的にはスクリュの後退量と後退速度を設定することで行われるが、電動式の成形機においては、スクリュの後端部にロードセルが備えられるため、図１０に示すように、ロードセルが検出した計量完了時の射出残圧を目安として設定することができる。計量完了時の射出残圧は、必ずしも０である必要はなく、ノズル先端から成形材料が垂れ出さない範囲で、経験則により設定される。ノズル先端から成形材料が垂れ出さない計量完了時の射出残圧は、成形機本体１０のスペックにより定まる。そこで、本例の場合には、図３の第８欄に示すように、成形条件設定値が不適切であると判定するための判定基準として「計量完了時の射出残圧が１Ｍｐａ（基準値）以上である」が記憶部４に記憶部され、同欄に示すように、計量完了時の射出残圧が基準値以上であるとき、モニタ部６に「サックバック量が不足しています」の判定メッセージを出力する。オペレータは、この判定メッセージに応じて成形条件を修正する場合には、サックバック量を増やして計量完了時の射出残圧を下げることができる。
【００３５】
〈計量負荷トルク〉
計量負荷トルクは、モータ負荷が高く、次サイクルに持ち越されたときに、計量モータに蓄積されるトルクである。成形条件が適正である場合には、１サイクル時間に対する計量モータの使用時間は半分程度であり、計量モータの回復時間に余裕があるので、計量モータには実行トルクが蓄積されないが、モータトルクが高く、回復時間が短いなどの場合には、１サイクル毎に計量モータが回復せず、計量モータに実行トルクが蓄積されて、遂にはオーバーロードが発生することになる。この計量負荷トルクも、成形機本体１０のスペックによって定まる基準値である。そこで、本例の場合には、図３の第９欄に示すように、成形条件設定値が不適切であると判定するための判定基準として、「計量実行トルクの測定値が０％（基準値）以上である」が記憶部４に記憶部され、同欄に示すように、測定値が基準値を超えているとき、モニタ部６に「計量モータに負荷が発生しています」の判定メッセージを出力する。オペレータは、この判定メッセージに応じて成形条件を修正する場合には、サイクル時間を延ばすなどの方法をとることができる。
【００３６】
〈低圧型締〉
低圧型締は、成形機の型開閉時のモータ負荷トルクを測定し、万一、金型間に製品や異物が挟み込まれた場合にモータ負荷トルクの上昇を検知し、金型の破損を防止するために設定される。成形機には、様々な安全確保のための機能や破損防止のための機能が備えられており、低圧型締についても、図１１に示すように、成形条件設定手段３０を操作することによってオペレータが設定することができる。しかし、金型の破損防止に関しては低圧型締機能の重要度が高いことから、低圧型締機能が未設定である場合にはオペレータに報知して、金型の破損を確実に防止する必要がある。そこで、本例の場合には、図３の第１０欄に示すように、成形条件設定値が不適切であると判定するための判定基準として「低圧型締監視装置がＯＦＦ」が記憶部４に記憶部され、同欄に示すように、低圧型締監視装置がＯＦＦであるとき、モニタ部６に「低圧型締監視装置がＯＦＦになっています」の判定メッセージを出力する。オペレータは、この判定メッセージに応じて成形条件を修正する場合には、低圧型締監視装置をＯＮにすることができる。
【００３７】
〈低圧型締トルク〉
低圧型締機構の設定は、図１２に示すように、トルクと時間とによるものとなるが、実際のトルクに対して監視設定のトルクが大きすぎた場合には、トルク上昇の検知が遅れ、金型の破損被害が拡大することになる。低圧型締トルクは、このような目的で設定されるが、成形状態が安定してから再設定されることが多く、初期段階において適正な設定がされずにそのままになることもあり得る。したがって、連続運転時に監視設定の低圧型締トルクが適正でない場合には、オペレータに注意を促して、再設定のし忘れを防止する必要がある。そこで、本例の場合には、図３の第１１欄に示すように、成形条件設定値が不適切であると判定するための判定基準として「設定値が低圧型締トルクの測定値＋２０％以上であること（設定値≧測定値＋２０％）」が記憶部４に記憶部され、同欄に示すように、低圧型締トルクが過大であるとき、モニタ部６に「低圧型締トルク設定が大きすぎます」の判定メッセージを出力する。オペレータは、この判定メッセージに応じて成形条件を修正する場合には、低圧型締トルクの設定値として、測定値の５〜１０％程度高い値を再設定することができる。
【００３８】
〈低圧型締時間〉
上述のように、低圧型締機構の設定は、トルクと時間とによるものとなるが、トルクが不適正である場合と同様に、設定時間が長すぎた場合にも、トルク上昇の検知が遅れ、金型の破損被害が拡大することになるので、図１３に示すように、成形条件設定手段３０を操作することによってオペレータにより設定される。したがって、低圧型締時間の設定が適正でない場合には、オペレータに注意を促して、設定を適正化する必要がある。そこで、本例の場合には、図３の第１２欄に示すように、成形条件設定値が不適切であると判定するための判定基準として「低圧型締時間の測定値が設定値＋２ｓｅｃ以上であること（測定値≧設定値＋２ｓｅｃ）」が記憶部４に記憶部され、同欄に示すように、低圧型締時間の測定値が設定値に対して過大であるとき、モニタ部６に「低圧型締時間設定が長すぎます」の判定メッセージを出力する。オペレータは、この判定メッセージに応じて成形条件を修正する場合には、低圧型締時間の設定値として、測定値の０．５〜１ｓｅｃ程度長い時間を設定することができる。
【００３９】
〈通電率〉
通電率は、ＯＮ／ＯＦＦ制御を行っている複数の加熱筒ヒータの通電割合を表示するもので、図１４に例示するように、各加熱筒ヒータに対応した数値が表示される。なお、図１４において、「ホッパー２．８」はホッパー下の冷却に関する通水率を示している。各加熱筒ヒータの設定温度が適正でない場合、成形材料が適正に可塑化されず、良品を安定に成形することが困難になる。したがって、加熱筒ヒータの設定温度が適正でない場合には、オペレータに注意を促して、設定を適正化する必要がある。ところで、加熱筒ヒータの設定温度が適正でない場合、通電率は極端な値を示し、０％や１００％などの成形機本体１０のスペックから定まる基準値が測定された場合には、異常であると判定することができる。そこで、本例の場合には、図３の第１３欄に示すように、成形条件設定値が不適切であると判定するための判定基準として「通電率の測定値が０％又は１００％（基準値）であること」が記憶部４に記憶部され、同欄に示すように、通電率の測定値が基準値となったとき、モニタ部６に「通電状態が異常です」の判定メッセージを出力する。オペレータは、この判定メッセージに応じて成形条件を修正する場合には、温度設定の見直しや、計量条件の変更を行うことができる。
【００４０】
上述のように、実施形態に係る成形条件診断装置１は、成形条件設定手段３０に設定された成形条件設定値の適否を診断することができるので、不適正な成形条件設定値のもとで連続自動運転が継続されることを防止でき、高品質の成形品を高能率に製造することが可能になる。
【００４１】
なお、上記実施形態においては、診断項目として、１次圧設定、１次射出タイマ設定、保圧速度設定、保圧時間設定、射出負荷トルク、充填率、計量工程時間、サックバック設定、計量負荷トルク、低圧型締、低圧型締トルク、低圧型締時間及び通電率のみを挙げたが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、他の事項についても適宜異常の有無を診断することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１    成形条件診断装置
２    入力部
３    比較部
４    記憶部
５    判定部
６    モニタ部
７    モニタドライバ
８    起動信号出力部
１０    成形機本体
１１    測定手段（センサ群）
２０    制御手段
３０    成形条件設定手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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