(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形機の１ショット毎に得られる複数種類の実績値から少なくとも３つを選択し、選択されたそれぞれの実績値に対して過去Ｎショットの実績値からそれぞれ中心値を算出し、算出された中心値に対してそれぞれ上下にある監視幅を設定し、（Ｎ＋１）ショット目からは前記監視幅をショット毎に更新すると共に、（Ｎ＋１）ショット目からの各実績値が対応する監視幅内に入るかの判別動作を行って、入っていれば良品候補、入っていなければ不良品と判別する第１の判別ステップと、
該第１の判別ステップで良品候補と判別された場合に、（Ｎ＋１）ショット目からは、前記選択された少なくとも３つの実績値に対して、直前のショットの実績値と最新ショットの実績値との減算を行って減算結果がすべて正あるいは負であれば不良品候補、そうでなければ良品と判別する第２の判別ステップとを実行することを特徴とする射出成形機の製品良否判別方法。
【請求項２】
請求項１記載の製品良否判別方法において、
前記（Ｎ＋１）ショット目からは、各ショットにおいて得られる前記選択された少なくとも３つの実績値についてそれぞれ、その直前のショットから数えて過去Ｎショット分の実績値から平均値及び標準偏差をショット毎に算出し、
前記第２の判別ステップで不良品候補と判別されたショットの実績値に対しては、そのショットで算出された標準偏差に対し倍率ｋｉ  を初期設定して（直前ショットの実績値−不良品候補実績値）≦（ｋｉ  ×標準偏差）を満足するかの判定を前記選択された少なくとも３つの実績値毎に行い、すべての実績値が満足した場合には良品、そうでなければ不良品という最終判別を行う第３の判別ステップを実行することを特徴とする射出成形機の製品良否判別方法。
【請求項３】
請求項２記載の製品良否判別方法において、
前記第１の判別ステップにおける前記中心値として、直前のショットから数えて過去Ｎショット分の実績値から移動平均値を算出すると共に標準偏差をショット毎に算出し、前記監視幅を、（移動平均値±Ｋ×標準偏差）でショット毎に更新設定し、
前記第３の判別ステップにおける標準偏差は該第１の判別ステップで算出された標準偏差を用いることを特徴とする射出成形機の製品良否判別方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の製品良否判別方法において、各ショットにおいて得られる実績値としては、計量時間、クッション位置、保圧完了位置、充填ピーク圧、射出ピーク速度、保圧ピーク速度等があり、これらの実績値から少なくとも３つの実績値が選択されて、選択されたそれぞれの実績値について移動平均値及び標準偏差が算出され、算出された標準偏差に対する倍率ｋｉ  も選択されたそれぞれの実績値について設定されることを特徴とする射出成形機の製品良否判別方法。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれかに記載の製品良否判別方法において、前記倍率は可変であり、異なる製品を成形する場合であって以前に成形された製品と重量や形状において近い製品である場合、前記第３の判別ステップにおいては、前記以前に成形された製品の成形時に得られた最適倍率ｋｏ  を初期設定の倍率ｋｉ  と設定することを特徴とする射出成形機の製品良否判別方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機の製品良否判別方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
射出成形機においては、得られた製品について様々な方法で良否の判別が行われる。良否判別方法の一例をあげると、良品が得られている運転状態でショット毎に得られるある実績値について過去複数ショット分の実績値データから中心値を算出し、この中心値に対して上下にある監視幅を設定する。そして、ショット毎に（中心値一監視幅）≦実績値≦（中心値＋監視幅）を満足するかの判定を行い、満足していれば良品、満足していなければ不良品という判別を行っている。なお、実績値としては、計量時間、クッション位置、保圧完了位置、充填ピーク圧、射出ピーク速度、保圧ピーク速度等がある。通常は、これらの実績値すべてについて、中心値及び監視幅の設定を行い、すべての実績値について上記の判別を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の方法では、製品が変わる毎に実績値のばらつきを調査して監視幅を設定する必要があり、オペレータには多大な作業量が要求される。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、射出成形機における製品良否判別のための設定作業を簡単に行うことができるような製品良否判別方法を提供することにある。
【０００５】
本発明の他の課題は、ある製品（ある金型）で決定した設定値を、他の製品（他の金型）で流用し易くすることのできる製品良否判別方法を提供することにある。
【０００６】
本発明の更に他の課題は、判別精度の向上を実現できる製品良否判別方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による射出成形機の製品良否判別方法は、射出成形機の１ショット毎に得られる複数種類の実績値から少なくとも３つを選択し、選択されたそれぞれの実績値に対して過去Ｎショットの実績値からそれぞれ中心値を算出し、算出された中心値に対してそれぞれ上下にある監視幅を設定し、（Ｎ＋１）ショット目からは前記監視幅をショット毎に更新すると共に、（Ｎ＋１）ショット目からの各実績値が対応する監視幅内に入るかの判別動作を行って、入っていれば良品候補、入っていなければ不良品と判別する第１の判別ステップと、該第１の判別ステップで良品候補と判別された場合に、（Ｎ＋１）ショット目からは、前記選択された少なくとも３つの実績値に対して、直前のショットの実績値と最新ショットの実績値との減算を行って減算結果がすべて正あるいは負であれば不良品候補、そうでなければ良品と判別する第２の判別ステップとを実行することを特徴とする。
【０００８】
本製品良否判別方法においては、前記（Ｎ＋１）ショット目からは、各ショットにおいて得られる前記選択された少なくとも３つの実績値についてそれぞれ、その直前のショットから数えて過去Ｎショット分の実績値から平均値及び標準偏差をショット毎に算出し、前記第２の判別ステップで不良品候補と判別されたショットの実績値に対しては、そのショットで算出された標準偏差に対し倍率ｋｉを初期設定して（直前ショットの実績値−不良品候補実績値）≦（ｋｉ  ×標準偏差）を満足するかの判定を前記選択された少なくとも３つの実績値毎に行い、すべての実績値が満足した場合には良品、そうでなければ不良品という最終判別を行う第３の判別ステップを実行することが好ましい。
【０００９】
本製品良否判別方法においてはまた、前記第１の判別ステップにおける前記中心値として、直前のショットから数えて過去Ｎショット分の実績値から移動平均値を算出すると共に標準偏差をショット毎に算出し、前記監視幅を、（移動平均値±Ｋ×標準偏差）でショット毎に更新設定することが望ましく、この場合、前記第３の判別ステップにおける標準偏差は該第１の判別ステップで算出された標準偏差を用いることができる。
【００１０】
本製品良否判別方法においては更に、各ショットにおいて得られる実績値としては、計量時間、クッション位置、保圧完了位置、充填ピーク圧、射出ピーク速度、保圧ピーク速度等があり、これらの実績値から少なくとも３つの実績値が選択されて、選択されたそれぞれの実績値について移動平均値及び標準偏差が算出され、算出された標準偏差に対する倍率ｋｉ  も選択されたそれぞれの実績値について設定されることを特徴とする。
【００１１】
本製品良否判別方法においては更に、前記倍率は可変であり、異なる製品を成形する場合であって以前に成形された製品と重量や形状において近い製品である場合、前記第３の判別ステップにおいては、前記以前に成形された製品の成形時に得られた最適倍率ｋｏ  を初期設定の倍率ｋｉ  と設定することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について説明する。本発明による製品良否判別方法を実行するために必要な機能は以下の通りである。
【００１３】
実績値取得機能：製品良否判別を行うためには、従来と同様に、種々の実績値を取得することが必要である。実績値としては、前に述べたような計量時間、クッション位置、保圧完了位置、射出ピーク速度に加えて、成形サイクル時間、充填時間、充填圧力、保圧速度、Ｖ／Ｐ切換位置、保圧スクリュ時間（保圧工程中にスクリュがある位置まで移動する時間）等があり、これらの実績値は１ショットに１回取得できる。例えば、計量時間は計量タイマから、充填時間は充填タイマからそれぞれ知ることができ、クッション位置、保圧完了位置、Ｖ／Ｐ切換位置はスクリュ位置センサで測定される。また、充填圧力は金型内樹脂圧センサあるいは加熱シリンダ内の樹脂出口に近い樹脂圧センサで測定することができ、射出ピーク速度、保圧速度は射出モータの速度センサで測定することができる。いずれにしても、このような機能は従来の射出成形機でも有している。
【００１４】
実績値の記憶、表示機能：ショット毎に得られる複数種類の実績値は、射出成形機の制御装置に備えられた記憶装置に記憶することができ、必要に応じて射出成形機に備えられたディスプレイにて表示したり、プリンタにてプリントアウトすることができる。勿論、実績値のみならず、１ショット毎の各種の圧力波形や速度波形等も表示できる。そして、従来の射出成形機でもこのような機能を有している。
【００１５】
標準偏差計算機能：これは、本発明特有の機能であり、あるショットにおいてその直前のショットから数えて過去Ｎショット分の実績値データからその平均値及び標準偏差がショット毎に算出される。つまり、平均値及び標準偏差の算出に際しては、Ｎショット分の実績値データは固定ではなく、ショット毎に１ショット分だけ実績値データが更新されるようにしている。このようにして得られる平均値が移動平均値であることは明らかである。
【００１６】
標準偏差に対する倍率設定機能：これも本発明特有の機能であり、良好な製品良否判別を行うために、上記計算機能で算出された標準偏差そのものではなく、標準偏差にある倍率ｋを乗算した値を使用するようにしている。
【００１７】
良否判別機能：後で説明されるように、本発明特有の第１〜第３の判別ステップによる良否判別が行われる。
【００１８】
次に、本発明による製品良否判別の作用について説明する。本発明により新しい製品に対して製品良否判別のための設定を行う手順は以下の通りである。
【００１９】
第１の判別ステップ
第１の判別ステップでは、成形条件出しを行って良品が得られるようになってから射出成形機の１ショット毎に得られる上記の複数種類の実績値からここでは３つ（３つ以上が好ましい）を選択し、選択された３つのそれぞれの実績値に対して過去Ｎショット分の実績値データからそれぞれ移動平均値を算出すると共に、標準偏差をショット毎に算出する。そして、算出された３種類の移動平均値に対してそれぞれ上下にある監視幅を、（移動平均値±Ｋ×標準偏差）として設定する。（Ｎ＋１）ショット目からはこの監視幅をショット毎に更新する。続いて、（Ｎ＋１）ショット目からの各実績値が、対応する監視幅内に入るかの判別動作を行って、入っていれば良品候補、入っていなければ不良品と判別する。Ｎは正の整数で３０程度が好ましく、Ｋは３程度が好ましい。図３には、第１の判別ステップにおける監視幅の設定例を示す。
【００２０】
なお、第１の判別ステップでは、高い判別精度は要求されないので、前に述べた従来例と同様に、ショット毎に（中心値一監視幅）≦実績値≦（中心値＋監視幅）を満足するかの判定を行い、満足していれば良品候補、満足していなければ不良品という判別を行うようにしても良い。
【００２１】
第２の判別ステップ
第２の判別ステップは、第１の判別ステップで良品候補と判別されたショットの各実績値に対して行われる。すなわち、第１の判別ステップで良品候補と判別された場合に、選択された３つの実績値に対して、直前、すなわち前回のショットの実績値と最新ショットの実績値との減算を行って減算結果がすべて正あるいは負であれば不良品候補、そうでなければ良品と判別する。勿論、このステップにおける減算は、（直前のショットの実績値）−（最新ショットの実績値）という減算でも良いし、逆でも良い。
【００２２】
いずれにしても、３つの実績値に対するすべての減算結果がすべて正かあるいはすべて負であるかの判別動作を行って、すべて正かあるいはすべて負であるという同方向性を示していれば不良品候補、そうでなければ良品と判別する。言い換えれば、３つの実績値が、１つでも他の２つの実績値と異なる方向性、例えば１つが正であり、他の２つが負であるという異方向性を持つ場合には良品と判別する。
【００２３】
因みに、この第２の判別ステップでは、同方向性の中でも、すべての実績値の減算結果が正であるという＋方向の同方向性を持つ場合、樹脂密度が低く、ショートショットになる傾向性があることが確認されている。逆に、すべての実績値の減算結果が負であるという−方向の同方向性を持つ場合、樹脂密度が高く、オーバパック、つまりバリが発生しやすい傾向性があることが確認されている。
【００２４】
図１は、計量時間、保圧完了位置、充填圧力の３つの実績値について、方向性を考慮した判断材料の例を示している。
【００２５】
第３の判別ステップ
第３の判別ステップは最終判別ステップであり、第２の判別ステップで不良品候補と判別されたショットの実績値に対して実行される。このために、（Ｎ＋１）ショット目から、各ショットにおいて得られる前記選択された３つの実績値についてそれぞれ、その直前のショットから数えて過去Ｎショット分の実績値データから平均値及び標準偏差σをショット毎に算出する。ここでは、これらの平均値及び標準偏差σは、第１の判別ステップで算出された値が用いられる。
【００２６】
そして、過去の同種の製品での実績や統計的な知見により、標準偏差σに対する倍率ｋを初期倍率ｋｉ  （但し、ｋｉ  ＜Ｋ）として設定する。更に、算出された標準偏差σに対し初期倍率ｋｉ  を設定して、
（直前ショットの実績値−不良品候補実績値）≦（ｋｉ  ×標準偏差σ）
を満足するかの判定を前記選択された３つの実績値毎に行い、すべての実績値が満足した場合には良品、満足しなければ不良品という判別を行いながら、標準偏差σに対する最適倍率ｋｏ  （但し、ｋｏ  ＜Ｋ）を決定する。なお、この初期倍率ｋｉ  は実績値毎に異なることは言うまでも無い。
【００２７】
以後は、ショット毎に算出された標準偏差σに対し最適倍率ｋｏ  を設定して、不良品候補と判別された実績値に対して、
（直前ショットの実績値−不良品候補実績値）≦（ｋｏ  ×標準偏差σ）
を満足するかの判定を行い、すべての実績値が満足した場合には良品、満足しなければ不良品という判別を行う。このように、第３の判別ステップでは、成形・製品良否判別を行いながら、標準偏差に対する最適な倍率ｋｏ  を見つける。
【００２８】
第１、第３の判別ステップで不良品と判定された製品は射出成形機のシュータで分別、もしくは取り出し機で分別される。
【００２９】
上記のように、本形態では、製品良否判別を第１〜第３の判別ステップを経由して行うことにより、良品と判別された製品に実際には不良品が含まれる可能性を極力少なくすることができ、また不良品と判別された製品に良品が含まれる可能性をも少なくできる。
【００３０】
図２は、良品と判別された製品に不良品が含まれる誤判定の有無について試験した結果であり、数百ショットのサンプルでも誤判定の無いことが確認されている。
【００３１】
図４は、参考のために、射出成形機に備えられたディスプレイ上の表示例を示している。ここでは、実績値として前に述べた、計量時間、クッション位置、保圧完了位置、射出ピーク速度、充填ピーク圧の他、保圧最小速度、充填圧力１、２、３を採用している。充填圧力１、２、３というのは、充填工程において異なるタイミングで充填圧力をサンプリングして得られた値である。これらの実績値のいずれを良否判別に採用するかは任意に選択でき、選択する場合は図４における監視の欄を『自動』にし、選択しない場合には『切』（『切』は図示せず）に設定すれば良い。ディスプレイ上には、上記の実績値毎に平均値や標準偏差、倍率ｋが表示される。勿論、平均値や標準偏差はショット毎に値が変化し得る。また、倍率ｋは実績値毎に異なっている。更に、これらの表示部分の下側には、ショット毎の実績値データも表示されている。
【００３２】
なお、異なる製品を成形する場合であって以前に成形された製品と重量や形状において近い製品である場合、第３の判別ステップにおいては、以前に成形された製品の成形時に得られた最適倍率ｋｏ  を流用して初期設定の倍率ｋｉ  と設定することができる。
【００３３】
【発明の効果】
▲１▼新規製品に対して製品良否判別の設定を行う際に、標準偏差に対する倍率を設定することになる。これは、物理的な絶対値でなく製品重量や形状によって決まる傾向（＝無次元の相対値）であるため、一般的な統計の考え方が使用できる（例えば正規分布では、３σ内に９９．７％が入る等）。また、異なる製品を成形する場合であって以前に成形された製品と重量や形状において近い製品である場合、以前に成形された製品の成形時に得られた最適倍率ｋｏ  を初期設定の倍率ｋｉ  と設定できる場合が多い。すなわち、製品重量や形状が近い製品での倍率ｋをほぼそのまま流用できる場合が多い。
【００３４】
▲２▼標準偏差は判別を行うショットから、過去Ｎショットの実績値を使用して計算する。これにより、事前にテストを行い標準偏差を求めておく作業が不要となる。
【００３５】
▲３▼以上により、射出成形機における製品良否判別のための設定作業を簡単に行うことができ、ある製品（ある金型）で決定した倍率を、他の製品（他の金型）で流用し易くすることができる。
【００３６】
▲４▼製品良否判別を第１〜第３の判別ステップを経由して行うことにより、判別精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による製品良否判別方法において、３つの実績値について、方向性を考慮した判断材料の例を示した図である。
【図２】本発明による製品良否判別方法において、良品と判別された製品に不良品が含まれる誤判定の有無について試験した結果を示した図である。
【図３】本発明による製品良否判別方法において、第１の判別ステップにおける監視幅の設定例を示す。
【図４】本発明による製品良否判別においてディスプレイに表示される表示例を示した図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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