(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形機の射出シリンダにおけるバレル温度および金型温度等のモニタリング方法において、
モード選択された自動または半自動運転に対応する制御モード時には、成形工程に同期したモニタリングのタイミングを設定し、このタイミングにより前記各温度状態をモニタリングする第１の段階と、
当該射出成形機の異常停止時や中断時、手動運転時または金型取付け時、もしくは自動または半自動運転の開始前および終了後に対応する非制御モード時には、前記所定のモニタリングのタイミングとは別に設定したモニタリング用の所定モニタ時間間隔及びこの時間間隔によるモニタリングの有無を設定して、この設定に基づき所定の時間間隔によるモニタリング動作を遂行する第２の段階と、前記第１の段階から第２の段階へ切換える第３の段階とからなり、前記第３の段階は、制御モードを非制御モードへモード選択することによって行なうことを特徴とする射出成形機の温度モニタリング方法。
【請求項２】
請求項１において、前記制御モードに対応する第１の段階の遂行中に、所定モニタリング開始の条件が成立していない状態で且つ予め設定された非モニタリング時間が経過した場合に前記第２の段階へ自動的に切換えるステップを前記第３の段階がさらに含むことを特徴とする射出成形機の温度モニタリング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機における射出シリンダのバレルや金型等の温度状態のモニタリング方法に係り、特に射出成形製品の生産を中断している間や、手動運転時または金型取付け時、あるいは生産の開始前および終了後における温度状態のモニタリングを可能として、温度状態を容易に判断することができると共に、安定した生産のための運転立ち上げ状態の判断を可能にして、生産性の向上を達成することができる射出成形機の温度モニタリング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
射出成形機における通常の成形サイクル工程においては、動作変化の著しい区間と、動作変化の緩やかな区間が混在し、全体として動作状態（速度、圧力等）の大きく異なる複数の区間が存在する。
【０００３】
このような動作状態を測定するため、一般的には一定のサンプリングのタイミングを設定し、所定の測定時間中において前記サンプリングのタイミング毎に測定データを抽出することが行われている。
【０００４】
特に、変化の著しい動作状態を正確に把握するためには、サンプリングのタイミングを短く設定する必要がある。しかし、サンプリングのタイミングを短く設定した場合には、所定の測定時間における測定回数が増大することになり、測定データを記憶保持するメモリや記憶媒体等について容量の大形化および高コスト化を招来し、表示処理やＣＰＵによる解析処理にも多大な処理時間を要する等の難点がある。
【０００５】
そこで、従来においては、成形サイクル工程中の前記動作状態を所定のタイミングでサンプリングして測定するに際し、成形サイクル工程を複数区間に分割して、各分割した区間毎にそれぞれ適正なサンプリングのタイミングを設定して、それぞれ動作状態を測定する方法が提案されている（特公平６−４３０８７号公報）。
【０００６】
しかるに、射出成形機においては、特に成形製品の品質の良否を左右する動作状態として、バレル等の温度状態が安定していることが重要であり、従って通常の成形サイクル工程中における温度状態をサンプリングして測定すること、すなわち温度のモニタリングを行うことが不可欠である。
【０００７】
そこで、従来において、射出成形機における射出シリンダのバレル温度や金型温度等の温度制御には、ＰＩＤ制御が使用されており、特に温度調整精度を向上させるための高速応答化の要求から、比例制御の制御周期が、２〜５秒程度と非常に短く設定されている。しかるに、ＰＩＤ制御による温度制御では、制御周期におけるヒータのオン／オフ動作の割合（制御周期内の通電率）を操作量（制御出力）としているため、各制御周期毎にヒータをオン／オフ動作するように制御設定されているので、頻繁にモニタリングすることとなり、上述した難点がある。
【０００８】
このため、前述したような温度制御が行われる射出成形機においては、射出シリンダのバレル温度や金型温度等の温度状態を断続的にモニタリングする方法として、次のようなディスプレイ表示方法が実施されている。
【０００９】
（１）前記バレル温度や金型温度等の温度制御を実施するために、計測した実温を数値によりマン・マシンインタフェースの表示部に、図６に示すようにデータ表示する。この場合、それぞれ成形サイクル毎に、所定のモニタリングのタイミング（例えば、金型内における射出成形製品の冷却タイマ完了時）でのデータ表示を更新しながら表示を行うように設定する。
【００１０】
（２）射出成形機の自動制御または半自動制御中において、前記所定のモニタリングのタイミングにおいて、それぞれデータを記憶して、これらのデータを、図７に示すようにテーブル表示してプリンタに出力するように設定する。
【００１１】
（３）前記マン・マシンインタフェースの表示部に、図８に示すように数値によるテーブル表示を行うと共に、折れ線グラフによるトレンド表示を行うように設定する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の射出成形機の温度モニタリング方法においては、いずれも自動または半自動の運転時のみにおいて、所定のモニタリングのタイミングにより、温度の断続的なモニタリングをするものであるから、自動または半自動の運転時ではない、例えば射出成形製品の生産を開始または再開する際には、現在の温度状態のみしか判らず、温度が安定状態になったのは何時か、あるいは安定状態になってからどの程度時間が経過しているのか等の温度状態の経歴が判らないため、安定した生産のための適正な運転立ち上げ状態の判断をすることができない難点がある。
【００１３】
また、手動による運転時や金型取付け時においても、その間の温度状態の経歴が判らないばかりでなく、さらに何等かの事情により射出成形製品の生産を中断をした際においても、その中断をしている間の温度状態の経歴が判らないという難点があった。
【００１４】
そこで、本発明者は、鋭意研究を重ねた結果、射出成形機の自動または半自動の運転時においては、所定のモニタリングのタイミングにより、射出シリンダのバレル温度や金型温度等の温度状態をモニタリングし、また、異常停止等の理由により射出成形機の運転が中断された際、あるいは手動による運転時や金型取付け時等において、運転モードの選択やモニタリングのタイミングの変化を監視し、前記所定のモニタリングのタイミングによるモニタリング動作から、別に定めた一定の時間間隔によるモニタリング動作へ切換えるように構成することにより、自動または半自動の制御モードにおけるモニタリングに対する所定のタイミング発生がなくなっても、連続的なモニタリングを可能とし、前述したような問題点を解消することができることを突き止めた。
【００１５】
また、このように一定の時間間隔によるモニタリング動作を行う場合には、射出成形機の自動または半自動運転の開始前および終了後においても、温度状態の連続的なモニタリングを容易にかつ簡便に達成し得ることが判った。
【００１６】
従って、本発明の目的は、射出成形機の自動または半自動の運転時においては所定のモニタリングのタイミングで温度状態の連続的なモニタリングを可能とすると共に、運転の異常停止時や中断時、手動運転時または金型取付け時、あるいは射出成形機の自動または半自動運転の開始前および終了後においても、自動的に温度状態のモニタリングを可能とする射出成形機の温度モニタリング方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明に係る射出成形機の温度モニタリング方法は、
射出成形機の射出シリンダにおけるバレル温度および金型温度等のモニタリング方法において、
モード選択された自動または半自動運転に対応する制御モード時には、成形工程に同期したモニタリングのタイミングを設定し、このタイミングにより前記各温度状態をモニタリングする第１の段階と、
当該射出成形機の異常停止時や中断時、手動運転時または金型取付け時、もしくは自動または半自動運転の開始前および終了後に対応する非制御モード時には、前記所定のモニタリングのタイミングとは別に設定したモニタリング用の所定モニタ時間間隔及びこの時間間隔によるモニタリングの有無を設定して、この設定に基づき所定の時間間隔によるモニタリング動作を遂行する第２の段階と、前記第１の段階から第２の段階へ切換える第３の段階とからなり、前記第３の段階は、制御モードを非制御モードへモード選択することによって行なうことを特徴とする
【００１８】
その場合、前記制御モードに対応する第１の段階の遂行中に、所定モニタリング開始の条件が成立していない状態で且つ予め設定された非モニタリング時間が経過した場合に前記第２の段階へ自動的に切換えるステップを前記第３の段階としてさらに含むことが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る射出成形機の温度モニタリング方法の実施例につき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の射出成形機における温度モニタリング方法を実施する動作プログラムのフローチャート図である。
【００２１】
すなわち、図１に基づいて、射出成形機のそれぞれ異なる運転状態に基づく、射出シリンダのバレル温度や金型温度等の温度状態のモニタリング方法について説明する。
【００２２】
１．自動・半自動による運転時（制御モード）のモニタリング
この場合は、温度モニタリングのプログラムのスタートと同時に、第１のステップＳＴＥＰ−１において射出成形機の運転モードである自動または半自動運転に対応する制御モードが選択されているか否かの判別を行う。次いで、自動または半自動の運転であれば、第２のステップＳＴＥＰ−２において所定モニタリング開始を判別する。そして、正常な運転状態であれば所定モニタリングを開始し、第３のステップＳＴＥＰ−３において所定モニタリングのタイミング（例えば、金型内における射出成形製品の冷却タイマ完了時）に達したか否かを判別する。従って、所定モニタリングのタイミングに達した場合には、第４のステップＳＴＥＰ−４において後述するモニタリング画面表示例のようなモニタリング処理が行われる。また、前記第３のステップＳＴＥＰ−３においてモニタリングのタイミングに達しない場合には、射出成形機のメインフロー中で温度モニタリング以外のプログラム（以下、「他の処理」という）が遂行される。
【００２３】
２．自動・半自動運転での異常停止や中断時（非制御モード）のモニタリング
この場合は、前記第２のステップＳＴＥＰ−２において、中断等により正常な運転状態でないため、所定モニタリング開始が行われない場合である。この時には、第５のステップＳＴＥＰ−５においてモニタリングデータに対しての非モニタリング（モニタリングしない）のためのフラグの有無を判別する。次いで、前記フラグが引き続き中断等の状態であれば有と判断し、第６のステップＳＴＥＰ−６においてどの程度中断しているか、すなわち非モニタリングの時間が予め設定されている一定時間を経過したか否かを判別する。すなわち、この一定時間とは、例えば１ショットによる射出成形を行う場合の成形サイクル時間（秒）の２倍を基準として設定することができる。そして、前記非モニタリングの時間がその一定時間を経過していれば、第７のステップＳＴＥＰ−７において非モニタリングのためのフラグを有から無に、すなわち、ＯＦＦをセットした後、第８のステップＳＴＥＰ−８において非モニタリングに関する前記一定時間の時間計測を終了する。そして、この非モニタリングの時間計測の終了後には、後述する第１１〜１６のステップＳＴＥＰ−１１〜１６の処理が行われる。
【００２４】
一方、前記第５のステップＳＴＥＰ−５においてモニタリングデータに対しての非モニタリングのためのフラグが無すなわち直前までは正常な運転状態であれば、第９のステップＳＴＥＰ−９において非モニタリングのためのフラグを無から有にセットした後、第１０のステップＳＴＥＰ−１０において非モニタリングの一定時間に対して時間計測を開始する。そして、この場合は、前記第６のステップＳＴＥＰ−６において非モニタリングの時間が一定時間を経過していない場合と同様にして、他の処理がなされる。
【００２５】
３．手動運転時または金型取付け時(非制御モード)におけるモニタリング
この場合は、前記第１のステップＳＴＥＰ−１において射出成形機の運転モードである自動または半自動運転が選択されていないと判別した場合である。この時には、まず第１１のステップＳＴＥＰ−１１において時間間隔によるモニタリング（後述する図４の温度時間モニタ）の有無を判別する。次いで、時間間隔によるモニタリングが有であれば、次の第１２のステップＳＴＥＰ−１２において一定の時間間隔（例えば、２０秒）によるモニタリングが開始されているか否かを判別する。そして、前記時間間隔によりモニタリングが開始されている場合には、第１３のステップＳＴＥＰ−１３において前記時間間隔に達したか否かを判別する。そして、前記時間間隔に達している場合には、第１４のステップＳＴＥＰ−１４においてモニタリングの時間計測を終了し、前述した第４のステップＳＴＥＰ−４においてモニタリング処理が行われる。なお、前記第１１のステップＳＴＥＰ−１１において時間間隔によるモニタリングが無である場合には、他の処理がなされる。また、前記第１３のステップＳＴＥＰ−１３において前記時間間隔に達しない場合も他の処理がなされる。
【００２６】
一方、前記第１２のステップＳＴＥＰ−１２において一定の時間間隔によるモニタリングの開始がされていない場合は、第１５のステップＳＴＥＰ−１５においてモニタリングの一定の時間間隔設定の読取りが行われ、次いで第１６のステップＳＴＥＰ−１６においてモニタリングの時間計測が開始された後、前記第１３のステップＳＴＥＰ−１３において前記時間間隔に達したか否かを判別して、前述したモニタリング処理または他の処理がなされる。
【００２７】
４．自動・半自動運転の開始前および終了後(非制御モード)のモニタリング
この場合は、前項の「３．手動運転時または金型取付け時（非制御モード）におけるモニタリング」と全く同様のモニタリング処理が行われる。
なお、図１において、ステップＳＴＥＰ−６、ＳＴＥＰ−７及びＳＴＥＰ−８からなるルーチンは、ステップＳＴＥＰ−２で所定モニタリング開始の条件が成立していない状態において、ステップＳＴＥＰ−５に移行したとき非モニタリングのフラグがあり、且つ予め設定されている非モニタリング時間が経過した場合には、前記ステップＳＴＥＰ−２における所定モニタリング開始の条件が成立していない理由として射出成形機の動作に何らかの異常状態が発生していることを想定し、ステップＳＴＥＰ−１１へ移行させるのである。
一方、ステップＳＴＥＰ−６で前記非モニタリング時間が経過していないと判定された場合は、他の処理即ち、一旦温度モニタリングのルーチンから出て、その後に、この温度モニタリングが再び実行されたとき、ステップＳＴＥＰ−２で所定モニタリング開始の条件が成立している場合は、前記ステップＳＴＥＰ−１１へ移行せず、正常状態としてステップＳＴＥＰ−３へ移行するようになっている。
【００２８】
５．モニタリング表示例
しかるに、前述した図１に示すプログラムの実行によるモニタリング処理に際しては、例えば図２に示すようなディスプレイ装置１０によるモニタリング表示を行って、モニタリングの実行および選択を指示するように構成することができる。
【００２９】
すなわち、図２において、ディスプレイ装置１０は、液晶タッチパネル等で形成した画面表示部１２を備え、この画面表示部１２には射出成形機の一般的な成形条件についての設定表示がレイアウトされている。そして、前記画面表示部１２の下縁部には、複数種類の画面表示をそれぞれ選択することができる画面表示選択ボタン群１４が設けられている。また、前記ディスプレイ装置１０の画面表示部１２の下方には、モニタリング等を含む複数種類の画面表示をそれぞれ選択することができるダイレクト画面選択ボタン群１６が設けられている。
【００３０】
そこで、モニタリングの実行を開始するに際しては、図２に示すディスプレイ装置１０におけるダイレクト画面選択ボタン群１６の中から、「モニタ」についての画面選択ボタン１６ａを押圧操作することにより、モニタリングの実行開始を指示することができる。
【００３１】
モニタリングの実行開始を指示すると、前記ディスプレイ装置１０の画面表示部１２には、例えば図３に示すように、温度状態の表示部１３ａを含む射出成形条件を表示したモニタ画面１３がディスプレイ表示される。
【００３２】
そこで、前記モニタ画面１３における画面表示選択ボタン群１５の中から、「モニタ管理」についての画面表示選択ボタン１５ａを押圧操作することにより、例えば図４に示すように、モニタ管理画面１７がディスプレイ表示される。
【００３３】
しかるに、図４に示すモニタ管理画面１７においては、射出シリンダの各バレルおよび金型の温度について、それぞれ「モニタ値」、「基準値」、「許容値」をそれぞれ表示するように設定されている。また、時間間隔によるモニタリングである「温度時間モニタ」の有無と、一定の時間間隔である「モニタ間隔」の時間（秒）を表示するように設定されている。なお、前記「温度時間モニタ」は、「無」の表示により時間間隔のモニタリングを行わないことを示し、また「有」の表示により所定の「モニタ間隔（例えば、２０秒）」で設定された時間で時間間隔によるモニタリングを行うことを示す。
【００３４】
また、図５に示すように、モニタリング表示は、画面左端に前記従来例の図８におけるショット番号に代えて、経過時分を表示するものであり、これにより生産を開始または再開するに適した時期の判断が容易となることが判る。
【００３５】
このように、本発明に係る射出成形機の温度モニタリング方法によれば、射出成形機の自動または半自動の運転時においては、所定のモニタリングのタイミングにより前記各温度状態を適正にモニタリングすることができると共に、特に射出成形機の異常停止時や中断時、手動運転時または金型取付け時、もしくは自動または半自動運転の開始前および終了後においては、一定の時間間隔によるモニタリング動作へ自動的に切換えて、射出成形製品の生産を開始または再開するに適したバレル温度および金型温度のそれぞれの状態を、常に連続的なモニタリングを行って、生産を開始または再開するに適した時期の判断を容易化し、樹脂材料の無駄を排除することができる。
【００３６】
すなわち、本発明によれば、射出成形機により射出成形製品の生産を開始または再開する際に、それまでのバレル温度および金型温度のそれぞれの状態を適正かつ確実に判断することができるため、生産を開始または再開するに適した時期の判断が可能となり、無駄な樹脂のパージを必要最小限とすることができると共に、生産開始時の安定性を容易に達成することができる。
【００３７】
また、何等かの事情により、生産を中断した際においても、その間におけるバレル温度および金型温度の連続的なモニタリングを行うことができるため、生産を続行するに適した時期の判断が可能となり、樹脂材料の無駄を容易に排除することができる利点が得られる。
【００３８】
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、本発明の精神を逸脱しない範囲内において、多くの設計変更を行うことが可能である。
【００３９】
【発明の効果】
前述したように、本発明に係る射出成形機の温度モニタリング方法は、
射出成形機の射出シリンダにおけるバレル温度および金型温度等のモニタリング方法において、
モード選択された自動または半自動運転に対応する制御モード時には、成形工程に同期したモニタリングのタイミングを設定し、このタイミングにより前記各温度状態をモニタリングする第１の段階と、
当該射出成形機の異常停止時や中断時、手動運転時または金型取付け時、もしくは自動または半自動運転の開始前および終了後に対応する非制御モード時には、前記所定のモニタリングのタイミングとは別に設定したモニタリング用の所定モニタ時間間隔及びこの時間間隔によるモニタリングの有無を設定して、この設定に基づき所定の時間間隔によるモニタリング動作を遂行する第２の段階と、前記第１の段階から第２の段階へ切換える第３の段階とからなり、前記第３の段階は、制御モードを非制御モードへモード選択することによって行なう場合及び、前記制御モードに対応する第１の段階の遂行中に、所定モニタリング開始の条件が成立していない状態で且つ予め設定された非モニタリング時間が経過した場合には前記第２の段階へ自動的に切換えるステップを前記第３の段階がさらに含むよう構成することによって、
射出成形製品の生産を開始するに適したバレル温度および金型温度のそれぞれの状態を、常に連続的なモニタリングを行って、生産を開始するに適した時期の判断を容易化し、樹脂材料の無駄を排除することができ、射出成形製品の特性に適合した高品質の射出成形を円滑に達成することができる等、多くの優れた利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る射出成形機の温度モニタリング方法を実施するための動作プログラムの一実施例を示すフローチャート図である。
【図２】図１に示す温度モニタリング方法により得られるディスプレイ装置による全体的なディスプレイ表示例を示す説明図である。
【図３】図２に示すディスプレイ装置においてモニタ画面を選択した場合におけるモニタ画面のディスプレイ表示例を示す説明図である。
【図４】図３に示すディスプレイ装置においてモニタ管理画面を選択した場合におけるモニタ管理画面のディスプレイ表示例を示す説明図である。
【図５】図３に示すディスプレイ装置においてモニタ管理画面を選択した場合における温度テーブル画面のディスプレイ表示例を示す説明図である。
【図６】従来の射出成形機における温度状態のモニタリング方法による典型的なモニタ画面のディスプレイ表示例を示す説明図である。
【図７】従来の射出成形機における温度状態のモニタリング方法による温度テーブル画面のディスプレイ表示例を示す説明図である。
【図８】従来の射出成形機における温度状態のモニタリング方法による温度トレンド画面のディスプレイ表示例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０  ディスプレイ装置
１２  画面表示部
１３  モニタ画面
１３ａ  温度状態の表示部
１４  画面表示選択ボタン群
１５  画面表示選択ボタン群
１５ａ  モニタ管理画面表示選択ボタン
１６  ダイレクト画面選択ボタン群
１６ａ  モニタ画面選択ボタン
１７  モニタ管理画面
【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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