(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホットプレスにおいて予め決められた１作業サイクルの成形時間に対して、コントローラを介して任意の時間間隔で温度、圧力等の成形条件を設定し、この成形条件に基づいて前記１作業サイクル内で任意に定めた少なくとも１つの設定区間において実測値データを出力させる方法であって、
(a)前記１作業サイクル時間に対して設定される前記成形条件の制御パターンを決定し、
(b)出力タイマによって定められ、かつ前記制御パターンに一致して割り当てた複数の区間に対して、任意に定めた少なくとも１つの設定区間において必要とするデータの出力間隔を設定し、
(c)最小設定単位のサンプリング間隔で記憶装置に格納される実測値データの中から、前記データの出力間隔で、前記コントローラを介して必要とするデータのみを出力する、各ステップを含み、
前記データの出力間隔は、前記成形条件に関して時間に対する変動幅が大きな設定区間において、より多く実測値データを出力できるように、個別に変更可能であることを特徴とするホットプレスの実測値データ出力方法。
【請求項２】
温度が急激に変わる温度変化の立ち上がり区間について、データの出力間隔を増加させ、一定温度が長く続く区間と、冷却工程の区間については、サンプリングを少なくすることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記記憶装置に記憶された実測値データのうちで、任意時間（P)だけの実測値データを常に前記記憶装置に記憶させておき、成形条件に基づいて定められた設定区間において、成形作業の異常を示す警報が発生した時、その警報発生前後の所定の区間、決められた実測値データの出力間隔を狭めるように変更することを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
実測値データの出力には少なくとも記録、記憶、表示、通信の１または２つ以上の出力形式を含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製品を成形するための１作業サイクルが長いホットプレスの成形に際し、熱板温度、面圧や真空圧力の上昇及び下降時での各種の実測値データの出力方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ホットプレスは、一般に固定盤と可動盤との間に上下方向に平行に配置された複数個の熱板を備え、熱板の間に積層品の素材であるプリプレグを位置させ、可動盤を移動させてプリプレグを加熱圧着するものである。
【０００３】
この構成の一例を図７で説明すると、ホットプレス１は、ベース１０上に取り付けた箱形フレーム１１と、このフレーム１１の下部に設けられたシリンダ１２と、このシリンダ１２のラム１３に取り付けた可動盤１４と、この可動盤１４に対向するようにフレーム１１の上部に固定された上盤１５と、可動盤１４と上盤１５との間に上下に平行して配置された複数の熱板１６と、プリプレグ１７（図面では１つのみ表示する）を載置するキャリアプレート１８から概略構成されている。また、ホットプレス１は、カバーで密閉したチャンバを形成してその内部を真空にする場合もある。
【０００４】
このようなホットプレスの成形では、装置の制御部（コントローラ）において、熱板の加熱温度及び面圧等の成形条件は、１作業サイクル内で任意に割り当てた複数の時間間隔に対して温度設定、圧力設定がなされる。また、この温度設定に対応する装置の温調機器部側において、必要ならば、バルブの開閉操作をタイマ設定することにより、複数回の加熱工程及び冷却工程を制御できるようにしており、全て、時間の数値設定によって１作業サイクルでの制御が行われている。
【０００５】
これらの数値設定は、作業者が、設定パネルの操作によりＣＲＴ画面を見ながら設定でき、また、所定のプログラムに従った手順のプロセスを成形条件リストから検索して選択する。
【０００６】
しかし、このようなホットプレスの成形は、例えば、１作業サイクルが１２０分という長い時間をかけて行われている。それゆえ、この成形において、１作業サイクルででき上がった製品の価値が非常に高く、製品の良否が生産性及びコスト上昇に大いに影響を与える。
【０００７】
したがって、１作業サイクル中の各実測値データ、特に、熱板温度、面圧や真空圧力の上昇及び下降時での各種の実測値データ（成形データ）の監視が非常に重要である。
【０００８】
しかし、すべての成形データを出力するとなると、その出力間隔によっては膨大な量のデータが得られることになり、成形データを受け取るプリンタや外部メモリ等における記録用紙や記憶容量等がデータ量に比例して増加する。この結果、その解析が大変であり、コスト、保管スペース等が増えて極めて不経済となる。
【０００９】
また、出力間隔を広く取って、データの数を少なくすると、必要とする制御の変動状態がわからず、不良品の発生時において、どのような成形条件で処理されたのか判定ができないという問題も起こる。
【００１０】
このようなことから、射出成形機の分野において、例えば、特公平７−４８４３号公報に、射出成形機のデータ出力方法が示されている。この開示内容では、射出成形機の成形データを出力するに際して、成形不良が発生したショットにおけるエラー内容を含む成形データと、当該ショットの直前及び（または）直後の指定した所定数のショットに係わる成形データのみを順次出力するようにしている。
【００１１】
このデータ出力方法において、成形データは、射出成形機の動作に従って、順次検出され、例えば、射出成形機に付設されたコントローラに一旦記憶される。一方、成形不良が発生した場合には、発生したショット及びこのショットの前後所定数の各ショットに係わる複数のパラメータに関するそれぞれの成形データのみが指定されて順次出力する。すなわち、全成形データのうち必要な一部のデータのみが抽出されて出力する。
【００１２】
この場合、成形不良が発生したショットに係わる成形データには、エラー内容、例えば、エラーコード、エラー発生時間、エラー名称等を含むため、異常が発生した原因の解析等を容易かつ正確に行うことができるようになっている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ホットプレスの製品は、多数の熱板間にプリプレグを配置して加熱圧着することによって製造されるものであり、その成形時間が長く、射出成形機で成形される製品のように１ショットの成形時間が短いものとはその制御対象が異なる。
【００１４】
すなわち、ホットプレスでは、１つの成形条件、例えば、熱板温度に関して、その温度設定が１作業サイクル時間の中で多段階に変化し、所定の温度保持ステップ及びその間の温度の上昇、下降の移行ステップにおいて、個々にＰＩＤ制御が必要となり、また、その制御の異常を検知して、警報発生に至るまでの前兆を捕らえるデータを出力することにより、早期にその対策及び修正ができるようにしなければならない。
【００１５】
したがって、成形条件のパラメータを安定した状態で保持できる区間では、その実測データを少なく、また変動が大きい区間では、逆に実測データを多くすることが望ましい。
【００１６】
このような事情に鑑みて、本発明は、ホットプレスの１作業サイクル中に刻々と変化する成形条件の実測データの出力間隔を可変させることにより、必要なデータのみを出力するホットプレスのデータ出力方法を提供することを目的としている。
【００１７】
また、他の目的として、このような実測データの出力間隔を任意に設定するとともに、ホットプレスの異常発生による警報時には、その前後の間隔時間を狭めて出力できるようにしたホットプレスの警報発生前後のデータ出力方法を提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、ホットプレスにおいて予め決められた１作業サイクルの成形時間に対して、コントローラを介して任意の時間間隔で温度、圧力等の成形条件を設定し、この成形条件に基づいて前記１作業サイクル内で任意に定めた少なくとも１つの設定区間において実測値データを出力させる方法であって、
(a)前記１作業サイクル時間に対して設定される前記成形条件の制御パターンを決定し、
(b)出力タイマによって定められ、かつ前記制御パターンに一致して割り当てた複数の区間に対して、任意に定めた少なくとも１つの設定区間において必要とするデータの出力間隔を設定し、
(c)最小設定単位のサンプリング間隔で記憶装置に格納される実測値データの中から、前記データの出力間隔で、前記コントローラを介して必要とするデータのみを出力する、各ステップを含み、
前記データの出力間隔は、前記成形条件に関して時間に対する変動幅が大きな設定区間において、より多く実測値データを出力できるように、個別に変更可能であることを特徴としている。
【００１９】
これにより、１サイクル中に刻々と変化する温度、圧力等の各種データの実測値を、任意に定めた設定区間においてのみ、そのデータ出力を必要する頻度で、プリント装置、ＣＲＴ画面あるいは通信によりパソコン等に出力することができる。
【００２０】
この出力方法は、各請求項に記載の通りであるが、請求項２の構成によれば、温度が急激に変わる温度変化の立ち上がり区間について、データの出力間隔を増加させ、一定温度が長く続く区間と、冷却工程の区間については、サンプリングを少なくすることを特徴としている。
【００２１】
さらに、請求項３によれば、記憶装置に記憶された実測値データのうちで、任意時間（P)だけの実測値データを常に前記記憶装置に記憶させておき、成形条件に基づいて定められた設定区間において、成形作業の異常を示す警報が発生した時、その警報発生前後の所定の区間、決められた実測値データの出力間隔を狭めるように変更することを特徴としている。
【００２２】
この場合、警報発生前の任意時間Ｐ（分）と警報が復帰してからの任意時間Ｑ（分）の設定ができるようにし、時間Ｐ（分）だけの実測データを常に記憶しておくことで問題を解決することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本発明の方法は、ホットプレスを使用するプレス成形において、１作業サイクル中に、刻々と変化する熱板の温度、面圧力等の実測データをプリンタ装置もしくは通信によりパソコン等の出力装置にデータを出力する方法である。
【００２４】
このデータの出力は、通常、紙に印字するプリントアウト出力と、ＣＲＴ画面上にデータを表示するハードコピー出力、端末コンピュータに伝送するためのＲＳ−２３２Ｃ  出力、あるいはすべての出力装置に同時に出力するように選択することができる。
【００２５】
そして、作業者は、まず第１に、ＣＲＴ画面上で成形条件のパラメータを設定する。この設定は、図１に示すように、例えば、１作業サイクル時間に対する熱板温度を設定することにより、所望の温度パターン（曲線Ｘ）を決める。
【００２６】
ついで、この温度変化の成形条件に基づいて、図２のＣＲＴ画面の左下方に配置した、出力タイマによって任意に定めた少なくとも１つの設定区間、ここでは、温度パターンに一致して割り当てた複数の区間Ａ〜Ｅに対して、それぞれ必要とするデータの出力間隔が決められている。
【００２７】
この場合、ホットプレスの１作業サイクル時間において、割り当てられた全ての区間に対してデータが出力され、また、そのデータの出力間隔も個別に設定されている。しかし、このデータ出力は、作業条件により全体を把握するためだけでなく、１作業サイクル時間において、必要な個所のみのデータが得られればよいので、設定区間が１つであっても良く、作業者は、任意の数の設定区間と、その区間のそれぞれのデータ出力間隔を任意に変更することが可能である。
【００２８】
本実施の形態においては、温度が急激に変わる温度変化の立ち上がり区間（Ａ，Ｃ）に対して、より厳密な温度の監視が必要であり、また、一定温度が長く続く区間Ｄや冷却工程の区間Ｅに対しては、そのサンプリングを少なくしている。
【００２９】
この例における温度設定は、図１に示す温度パターンを採用している。すなわち、Ａ区間（０〜１５分）では、図２の右欄に配置したタイマ設定により定められる加熱１を実行し、温度を４０〜１２０℃に上昇させる。Ｂ区間（１５〜３０分）では、加熱２を実行し、温度を１２０℃で保持する。Ｃ区間（３０〜４５分）では、加熱３を実行し、温度を１２０〜１８０℃に上昇させる。Ｄ区間（４５〜９０分）では、加熱４を実行し、温度を１８０℃に保持する。さらに、Ｅ区間（９０〜１２０分）では、加熱５を省いて、９０〜１００分の間、同様に図２のタイマ設定により定まる冷却１で冷却制御を行い、さらに、冷却２、冷却３、冷却４を、それぞれ１００〜１１０分、１１０〜１１９分、１１９〜１２０分の時間で異なる冷却工程を実行して熱板温度を元の４０℃に降下させる。
【００３０】
このように加熱温度の各転換点を定めて、作業者が必要とする温度設定パターンが決定される。
【００３１】
図２の図表に示す各数値は、ＣＲＴディスプレイ画面上に表示されるものであり、図４でホットプレスの制御ブロックで示された制御手段及び入出力装置を用いて設定される。
【００３２】
この制御ブロックは、コントローラ２、温度センサ等の検出手段、ＣＲＴディスプレイ３、設定パネル４、記憶装置５、プリンタ６等により構成される。
【００３３】
コントローラ２は、設定パネル４によって作業者が設定した成形条件の各設定値をＣＲＴディスプレイ３に表示させ、これらの設定値に従ってホットプレスの成形条件を制御する。また、コントローラ２は、温度センサ等の検出手段から得られた実測値データを記憶装置５に格納し記憶させる。さらに、設定パネル４で設定された印字出力間隔に従って、作業者が必要とする実測値データをプリンタ６に出力できるようになっている。
【００３４】
設定パネル４は、各種テンキー、機能選択キー等を配したキーボードで、成形条件の設定、印字出力の選択、さらに、データの出力間隔（図２の表示画面では印字出力間隔と表記されている。）の設定等を個別に設定するか、あるいはすでに設定されたパターンを成形条件リストから選択して表示することができる。
【００３５】
すなわち、プリントアウトするための設定値印字選択では、図２の画面上段に配置した４つの選択、すなわち、成形条件、成形条件リスト、マシンセット１，２，３のうちの１つをオペレータが選択する。また、プリントアウト・ハードコピーするための実測値データの印字選択は、０＝ＯＦＦ  ，１＝プリントアウト，２＝ハードコピー，３＝ＲＳ−２３２Ｃ  ，４＝同時出力の各選択ができる。
【００３６】
また、ホットプレス中に警報が発生した時の印字、及びプレス中の実測値の自動印字では、出力タイマにより定めた各設定区間と、その区間でのデータの出力間隔が設定される。
【００３７】
さらに、図２に示すＣＲＴ画面右側の欄には、図５の設定画面で設定された熱板へ供給する熱源の温度、面圧、及び加熱及び冷却タイマ時間が表示される。
【００３８】
このように、作業者が設定パネル４で設定した成形条件の各数値は、コントローラ２を介してＣＲＴディスプレイ３に入力され、また、ホットプレスの作業中の実測値データは、ホットプレス１の温度センサ群から検出されてそのデータ情報がコントローラ２の指令により、最小設定単位の時間間隔で記憶装置５に記憶される。
ここで、設定された温度条件に対して、実際に温度センサー等から検出された実測値のデータ出力は、ある一定の時間間隔でのみ、随時出力していたのでは、間隔の設定によっては、一番必要とされるデータがなかったり、データ量が非常に多くなり編集が大変である。
【００３９】
これを解決すべく、本発明では、プリントアウトの画面では、１サイクル中で任意に定めた１つまたは複数の設定区間に対して、それぞれ実測値データの出力間隔を変えることによって、制御状態が知りたい区間における必要なデータのみを出力できるようにしている。
【００４０】
そのため、本実施例では、温度設定のパターンに対応して、各区間に対する所望のサンプリング数に応じて、各区間Ａ〜Ｅにおいて、印字出力間隔が、それぞれ、０．５  分、１．０  分、０．５  分、５．０  分、１０．０分に設定されている。
【００４１】
また、熱板間に作用する面圧の設定は、温度設定に対応して決められ、例えば、図１の破線で示す曲線Ｙを描くように決定される。
【００４２】
本実施の形態におけるデータのサンプリング間隔は、タイマの最小設定単位の０．１  分であり、この時間間隔で成形条件の実測値データが記憶装置に順次格納されて記憶される。これは、図４において、ホットプレス１に設けた温度センサ群からの検出信号をコントローラ２が受け取り、記憶装置５に順次そのデータが格納されて記憶される。
【００４３】
したがって、各設定区間毎に設定されたデータの出力間隔は、コントローラ２からの指令により、記憶装置に０．１  分毎に記憶された実測値データの中から、所望の印字出力間隔に従って読み出されて、必要とするデータのみが所定の出力装置、例えばプリンタ６に直接プリントアウトされる。
【００４４】
さらに、本発明では、成形条件の異常により警報が発生した場合、図３に示すように、さらに、細かくデータが出力できるようにその区間の出力間隔よりも細かい出力間隔を設定する。
【００４５】
そのために、予め、警報発生前の任意時間Ｐと警報が復帰してからの任意時間Ｑの設定ができるようにし、時間Ｐ（分）だけの実測値データを常に記憶装置５に記憶させるようになっている。
【００４６】
そして、例えば、時間Ｐを１５分、時間Ｑを１０分に予め設定した場合、図３に示すように、警報が成形開始後６５分で発生し、その警報状態が５分間続いたとすると、その警報発生時点より１５分前（成形開始後５０分）から、警報が解除された時点から１０分間後（成形開始後８０分）の間、すなわち、８０−５０＝３０分間は、その初期設定されたデータの出力間隔が５分であってもその時間間隔を０．５分に狭めて出力装置に実測値データを印字できるようにする。
【００４７】
これにより、成形条件の異常が発生した場合には、その分析に必要な量のデータをより多く出力することができ、有効な対策を講じることができる。
【００４８】
上記の説明では、成形条件のうち、特に問題となる加熱温度の設定に関して、詳述したが、他の成形条件である面圧、シリンダラムの位置、チャンバ内の真空度等を設定することもできる。
【００４９】
この場合、本発明のホットプレス機の制御装置では、設定パネルにより入力される各設定値を指定するために、図５及び図６に示すように、作業者が見る画面を簡単に切換えることにより、種々の成形条件を複数表示できるようになっている。
【００５０】
図５の設定画面１では、熱板の温度と面圧がグラフ表示され、その設定パターンを確定する各変曲点での時間間隔に対する温度設定及び面圧の設定値が示されている。また、画面の右端側の欄に示されたタイマ設定，警報では、例えば、加熱１のＡ区間（０〜１５分）において、温度の許容変動幅が±５℃であることを定めており、この変動幅を越えると警報が発生することになる。以下同様に、加熱２のＢ区間は、許容変動幅が±１℃、加熱３のＣ区間は、±５℃・・・と設定されている。
【００５１】
このようにして、温度の昇温時（Ａ，Ｃ区間）は、設定値を中心に±５℃の監視を行い、定温度制御時（Ｂ，Ｄ区間）は、設定値を中心に±１℃の監視を行い、温度下降時（Ｅ区間）は、設定値を中心に±１０℃の監視を行い、特に監視を必要とするところでは、設定温度の変動幅を小さくし、成形条件のばらつきを押え、また設定範囲からはずれた場合にはそれを迅速に捕らえて警報を出力することにより、１作業サイクルにおける温度制御の安定を図っている。
【００５２】
また、図６の設定画面２は、熱板間の距離を示す位置設定と、ホットプレス機のチャンバ内における真空度の設定を定めるための表示ディスプレイである。
【００５３】
本実施の形態では、これらの成形条件の設定は行っていない。なお、この画面には、バックアップ制御方法として、面圧制御１と位置制御０の選択があり、さらに油圧警報設定と位置警報設定の項目が設けられている。この油圧警報設定では、熱板を昇降させるシリンダラムの単位面積あたりの加圧力を設定でき、この例では、昇降時は，±２．０  ｋｇ，加圧時及び冷却時の各保持工程は、±１．０  ｋｇの変動幅に設定されている。また、位置警報設定では、シリンダラムの位置の変動幅は、圧縮工程時で±３．００  ｍｍ  ，保持工程時で±２．５０  ｍｍ  に設定されている。
【００５４】
以上のように、本発明では、各成形条件に対応して、各々１作業サイクル内において任意の時間間隔で成形条件における所定の設定値を設けることができ、また、予め決められた設定値を中心にしてその変動幅を所望の範囲に設定でき、必要な個所においてきめ細かく制御し、かつその結果として、ホットプレス機に設けられたセンサによって検出される実測値データを適切な頻度で得ることができる。また、設定した成形条件からはずれた場合には迅速に警報を出力し、その前後の実測値データをプリンタ等の出力装置に出力することができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の方法によれば、加熱温度等の成形条件に関して時間に対する変動幅が大きな部分では、より多くのデータ実測値を出力して特に必要とする部分では細かく監視することができ、また、成形条件の異常により設定した変動幅を越える場合には、警報を発生して、予め決められたこの区間での出力間隔よりも狭めた間隔で、警報発生前後の実測値データを細かく出力できる。  その結果、適切な実測値データの量を確保して、成形不良の解析及び対策、さらに次サイクルへの最適な成形条件の設定を早期に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るホットプレスの実測値データの制御パターンと、これに対応する時間間隔毎の印字間隔を示す成形条件設定図である。
【図２】本発明に係る成形条件及び印字出力間隔を設定するデータ図表である。
【図３】本発明に係る熱板温度の成形条件内で生じた警報時の印字出力間隔を変更するときの区間設定を示す関係図である。
【図４】本発明に係るホットプレスの制御ブロックを示す概略構成図である。
【図５】本発明の一実施の形態における温度及び面圧の設定画面を示すデータ図表である。
【図６】本発明の一実施の形態における位置及び真空度の設定画面を示すデータ図表である。
【図７】本発明の方法に用いる従来構造のホットプレス機の概略構成を示す一部断面図である。
【符号の説明】
１  ホットプレス
２  コントローラ
３  ＣＲＴディスプレイ
４  設定パネル
５  記憶装置
６  プリンタ
Ａ〜Ｅ  区間
【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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