(57)【要約】  成形環境又は特定の金型（５０、５２）に直接関連するデータを利用するインテリジェント成形システム（図２）が提供される。通常は金型内メモリデバイス（７６、７８）にローカルに記憶されるか、又はＨＭＩ（８６）を介して入力される、アクセス可能なデータが、金型セットアップ及び機械動作に密接な関係のあるパラメータを識別する。こうしたデータを受け取ると、機械コントローラ（８０）が、その金型の最適な動作条件に近いと考えられるデータによって定義される初期セットアップに合わせて成形機（１０）を構成するように動作する。金型セットアップデータは、異なる厚さ及び形状を有する異なる区域に区切られた成形品の充填プロファイルに関する情報を含むことができる。種々の区域の重みづけ係数が、異なる冷却特性及び流れ特性を補償する。メモリ（７６、７８）は、金型動作、設定、及び警報に関する履歴データの記憶にも用いることができる。
2008516809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形機のためのメモリデバイスであって、成形品に関する金型セットアップデータに関連し、該金型セットアップデータは、
前記成形品の充填プロファイル、及び
金型の設定点制御
の少なくとも一方に関する情報を含むメモリデバイス。
【請求項２】
前記金型セットアップデータは、異なる厚さ及び形状を有する複数の区域に関して前記成形品を定義する、請求項１に記載のメモリデバイス。
【請求項３】
前記複数の区域に関するデータが、前記成形品内の異なる冷却特性及び流れ特性を少なくとも部分的に補償するように設計される複数の重みづけ係数を提供する、請求項２に記載のメモリデバイス。
【請求項４】
前記金型セットアップデータは、前記複数の区域それぞれの充填率に関して前記成形品を定義し、該充填率は、前記区域それぞれの中で流れると予想されるメルトフロントのほぼ一定の速度又は流量を定義する、請求項２に記載のメモリデバイス。
【請求項５】
前記メモリデバイス内の前記金型セットアップデータは、
バーコード、
ルックアップテーブルにインデックスを提供する金型参照番号、及び
特定の金型に関する情報のデータベース
のうちの１つを用いてアクセスされる、請求項１に記載のメモリデバイス。
【請求項６】
金型動作、システム設定、及び関連の金型の動作中に生じるシステム警報のうちの少なくとも１つに関する履歴データを記憶するようにさらに構成される、請求項１に記載のメモリデバイス。
【請求項７】
成形品に関する金型セットアップデータを有するメモリデバイスを含む金型コンポーネントであって、前記金型コンポーネントセットアップデータは、
前記成形品の充填プロファイル、及び
金型の設定点制御
の少なくとも一方に関する情報を含む、金型コンポーネント。
【請求項８】
前記金型コンポーネントセットアップデータは、異なる厚さ及び形状を有する複数の区域に関して前記成形品を定義する、請求項７に記載の金型コンポーネント。
【請求項９】
前記複数の区域に関するデータが、前記成形品内の異なる冷却特性及び流れ特性を少なくとも部分的に補償するように設計される複数の重みづけ係数を提供する、請求項８に記載の金型コンポーネント。
【請求項１０】
前記金型セットアップデータは、前記複数の区域それぞれの充填率に関して前記成形品を定義し、該充填率は、前記区域それぞれの中で流れると予想されるメルトフロントのほぼ一定の速度又は流量を定義する、請求項８に記載の金型コンポーネント。
【請求項１１】
前記メモリデバイスは、金型動作、システム設定、及び関連の金型の動作中に生じるシステム警報のうちの少なくとも１つに関する履歴データを記憶するようにさらに構成される、請求項７に記載の金型コンポーネント。
【請求項１２】
スタックコンポーネント、
ホットランナ、
射出成形機のホット部分、及び
射出成形機のコールド部分
のうちの１つである、請求項７に記載の金型コンポーネント。
【請求項１３】
成形品に関する関連の金型セットアップデータを含むメモリデバイスを有する金型を備える、射出成形機であって、前記金型セットアップデータは、
前記成形品の充填プロファイル、及び
金型の設定点制御
の少なくとも一方に関する情報を含む、射出成形機。
【請求項１４】
成形機の動作を制御する方法であって、
機械コントローラをメモリデバイスにアクセスさせることであって、それにより、
成形品の充填プロファイル、及び
金型の設定点制御
の少なくとも一方に関する情報を含む、前記成形品に関する金型セットアップデータを得る、アクセスさせること、並びに
前記充填プロファイル及び前記設定点制御データの少なくとも一方に基づいて、前記成形機の動作パラメータを構成すること
を含む、成形機の動作制御方法。
【請求項１５】
前記金型セットアップデータは、異なる厚さ及び形状を有する複数の区域に関して前記成形品を定義する、請求項１４に記載の成形機の動作制御方法。
【請求項１６】
前記複数の区域に関するデータが、前記成形品内の異なる冷却特性及び流れ特性を少なくとも部分的に補償するように設計される複数の重みづけ係数を提供する、請求項１５に記載の成形機の動作制御方法。
【請求項１７】
前記金型セットアップデータは、前記複数の区域それぞれの充填率に関して前記成形品を定義し、該充填率は、前記区域それぞれの中で流れると予想されるメルトフロントのほぼ一定の速度又は流量を定義する、請求項１５に記載の成形機の動作制御方法。
【請求項１８】
前記金型セットアップデータへのアクセスは、
バーコード、
ルックアップテーブルにインデックスを提供する金型参照番号、及び
特定の金型に位置するメモリデバイス内の情報のデータベース
のうちの１つを用いて行われる、請求項１４に記載の成形機の動作制御方法。
【請求項１９】
ＨＭＩを介して、機械構成情報を入力することであって、それにより、前記金型セットアップデータによって行われるはずの機械動作に対する作用の変更を行わせる、入力することをさらに含む、請求項１８に記載の成形機の動作制御方法。
【請求項２０】
前記機械構成情報は、
クランプサイズ、
シューティングポット、及び
射出圧力
のうちの少なくとも１つに関する、請求項１９に記載の成形機の動作制御方法。
【請求項２１】
金型関連メモリに、金型動作、システム設定、及び関連の金型の動作中に生じるシステム警報のうちの少なくとも１つに関する履歴データを記憶することをさらに含む、請求項１４に記載の成形機の動作制御方法。
【請求項２２】
成形機の機械コントローラに、
メモリデバイスにアクセスして、
成形品の充填プロファイル、及び
金型の設定点制御
の少なくとも一方に関する情報を含む、前記成形品に関する金型セットアップデータを得る手続き、並びに
前記充填プロファイル及び前記設定点制御データの少なくとも一方に基づいて、前記成形機の動作パラメータを構成する手続き
を実行させるコンピュータプログラムコード手段を備えるコンピュータプログラム要素。
【請求項２３】
前記コンピュータプログラムコード手段は、異なる厚さ及び形状を有する複数の区域に関して前記成形品を定義するコードを含む、請求項２２に記載のコンピュータプログラム要素。
【請求項２４】
前記コンピュータプログラムコード手段は、前記異なる区域それぞれの中の異なる冷却特性及び流れ特性を少なくとも部分的に補償するコードを含む、請求項２３に記載のコンピュータプログラム要素。
【請求項２５】
前記コンピュータプログラムコード手段は、前記区域それぞれの中で流れると予想されるメルトフロントのほぼ一定の速度又は流量を定義するコードを含む、請求項２３に記載のコンピュータプログラム要素。
【請求項２６】
前記射出成形機の動作能力を示すように構成される複数のセンサと、
前記複数のセンサに応答し、前記メモリデバイスにさらに結合され、前記射出成形機をセットアップするために前記センサ及び前記メモリデバイスに問い合わせを行うように構成される機械コントローラと
をさらに備える、請求項１３に記載の射出成形機。
【請求項２７】
前記センサは、前記機械コントローラに動作情報を提供し、該機械コントローラは、前記メモリデバイスに前記動作情報を記憶させるように構成される、請求項２６に記載の射出成形機。
【請求項２８】
前記機械コントローラは、前記メモリデバイスに記憶されている情報を前記射出成形機から遠隔にある場所に定期的にダウンロードさせるように構成される、請求項２７に記載の射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［発明の背景］
本発明は、包括的には、短期及び長期の金型動作及び機械動作／協調を全面的に改善するための、金型動作の管理とデータの蓄積及び使用とに関する。より詳細には、限定はされないが、本発明は、金型セットアップ及び機械動作に関するデータとＰＥＴ金型との長期関連付けに関し、このデータは、ヒューマンマシンインタフェース（ＨＭＩ）を介して、又は金型内メモリチップ若しくは金型に取り外せないように結合された他の記憶装置から、機械コントローラに入力される。
【背景技術】
【０００２】
［従来技術の概要］
成形作業では、これが射出成形環境で行われるか、又はプラテン及び金型を用いる同様のシステムで行われるかに関係なく、成形部品の品質は、システム設備の物理的条件及び構成並びに成形部品が形成される加工条件を含む、いくつかの要因による影響を受ける。
【０００３】
基本的に周年連続ベースで過酷な動作条件下（広い温度範囲及び高い型締圧力に起因する）で稼動する必要がある金型では、金型の受け入れ及び配送前に、顧客は概して、新品又は再生金型それぞれが生産時と同様の（production-like）環境で動作することを実証する必要がある。こうした確認の間、試験リグ（有効なベンチマークを確保するために製造業者が規定する）が、金型が名目上最適な性能になるように、すなわち、成形部品の品質及び生産性を最適化するようにセットアップされる。最適化は、キャビティ充填及び保持時間の設定を含むプロセスパラメータ制御によって行われるが、これは（熟練した試験技師であっても）かなりの時間を要する。特定の成形部品の生産に関する初期認知境界条件（適切な射出プロファイルに関する）の規定でさえも、かなりの経験を要する。
【０００４】
残念ながら、試験リグは、顧客が最終的に金型を配置する成形機とはシステム構成が異なる可能性が高い。その結果、試験リグで行われる最適化及びセットアップは、客先にある顧客機械で適したセットアップ及び生産の最適化に通用することがめったにない。例えば、射出成形機の例示的な状況では、試験リグは、異なる処理量、加工速度、又はスクリュ直径を有する異なる可塑化ユニットを操作し得る。さらに、射出成形機がノズルミキサを含む場合と含まない場合とがあるか、又はノズルミキサが試験リグと顧客機械との間で異なる可能性がある。さらに、蓄積に関しては、シューティングポット（又は往復スクリュシステムの前方）でのショットのプラスチック溶融物の射出前、シューティングポットの体積は、試験リグと顧客機械との間で異なる可能性がある。これらの異なる構成の全てが、プロセス制御及び最適化に影響を及ぼす。
【０００５】
セットアップ及び品質に影響を及ぼす（但し、システムに依存するというよりも選択に関連する）他の要因としては、樹脂濃度、着色剤又は添加剤の使用、及び機械の脱気システムが仕様通りに動作しているか否かが挙げられる。理解されるように、着色剤及び添加剤は、顧客が選択するものであり、樹脂加工（plastification）、ひいてはスクリュ限界処理量に影響を及ぼす。脱気に関しては、各キャビティは最初に空気を含んでおり、これは材料の射出中にキャビティからパージされなければならない。整備の行き届いた清潔な機械では、キャビティからのエアベントに最初は粒状物質、特にＰＥＴ粉塵等が詰まっていないため、より大きな充填率が得られる。脱気システムの一部又は全部が閉塞していると、キャビティごとにキャビティ圧力が上昇し、極端には、キャビティからパージされなかった空気によって成形品に空隙が形成されると共に重量不足の成形物が生産されてしまう。
【０００６】
多数個取りの環境でのプリフォーム生産に関するもう少し具体的な態様に関しては、キャビティの充填率及び射出セットアップは、プリフォーム品質にとって重要である。この点で、キャビティ充填には、特に速度充填制御（velocity fill control）（シューティングポットのプランジャの速度及び位置が重要である）から圧力制御（追加の溶融材料の射出制御によってプリフォームの収縮に対処する）への移行によって例示される、多くのプロセス移行点を前提としていることが理解されるであろう。より詳細には、移行点は、収縮がより大きくなるようなより重いプリフォームのプリフォーム形状に特に重要であるが、薄肉で比較的軽量のプリフォーム（約５０グラム未満）には、プリフォームの細長い壁部分とネック部分との間の形状及び厚さの遷移に特に関連する特定の充填制御問題があることに留意されたい。実際には、サイクルの圧力保持部分に、通常は、特定のプリフォーム形状に関して規定されている保持時間の間に圧力低下する移行点が複数ある。したがって、充填プロファイルはサイクル時間に全体的な影響を及ぼす。
【０００７】
充填プロファイルが適切にセットアップされないと、視覚的に明らかな欠陥が成形品に生じる可能性がある。得られる成形品は、特にボトル又は容器のプリフォームに関しては、概してプリフォームが売り物にならないほどかなり悪い品質になる。さらに、最適化されていないシステムは、全体的な生産性に直接影響を及ぼすため、顧客の資本利益率の最適化能力が限られる。
【０００８】
また、射出成形分野において、特にプリフォーム製造に関して、顧客はいずれ、異なるコンポーネントを生産するためにほぼ必ず金型を変更することになる。スタックコンポーネントに関しては、このような変更には、ネック仕上げ部分（ネックリングによって画定される）を変えないままでキャビティ及びゲートインサートを交換するだけでよい。したがって、この形態の金型変換では、キャビティの長さ又はプリフォームの壁の厚さ（キャビティによって主に決まる）の変化によってプリフォームの形状が変わるため、プリフォームの重量が単純に変わる。この場合も、こうした変更は機械のセットアップの再構成を必要とし、この再構成には時間と専門知識を要する。
【０００９】
明らかに、機械のダウンタイム又は最適ではない性能は生産者の費用を嵩ませるため、最低限に抑えなければならない。
【００１０】
多数個取りのプリフォーム金型環境では、型締力が一般的に約６００トンまで変わるのに対して、成形システム全般は、用途を広げるために型締トン数を何千トンもの型締圧力にする必要があり、そのように発生させ得る。これらの型締力は、金型全体及び金型内のスタックコンポーネントにわたって見られ、溶融物がキャビティに射出されるときに金型内で見られる射出圧力の釣り合いを取るために発生させられる。コンポーネントに少しでも位置ずれがある場合、加えられる圧力は金型の早期磨耗を引き起こすほどのものであるため、この磨耗がコンポーネントの破損、又はより典型的且つ初期には「バリ」の原因となる可能性がある。理解されるように、「バリ」は、成形システムからの（通常は非平行性及び位置ずれによる）プラスチック溶融物の望ましくない漏れである。バリは、コンポーネント磨耗の作用を加速させ、決まって直接使用不可能な成形部品を生み出す。
【００１１】
これまで、成形機の動作が（欧州特許第０９９０９６６号に記載されているように）プロセッサ制御式である一方で、システム全体は、（システムワイドのコントローラにおける）集中制御が機械からリアルタイムで検知される信号を利用する有限閉ループ制御環境で動作していた。例えば、金型内に位置する熱電対がシステムコントローラに温度指示を提供し、システムコントローラは、金型のホットランナ内のヒータ出力を調整又は補償することによって反応する。こうしたシステムは、米国特許第６，５２９，７９６号に記載されており、当該特許は、ルックアップテーブルを用いて、所望のウォームアップ曲線を反映するための各ヒータへの漸増的な給電量を提供することも記載している。さらに、米国特許第６，５２９，７９６号には、金型に固定されるハウジング内に配置されると共に、単一の接続部を介して集中通信・電源ユニット（コンピュータ端末を含む）に接続される、インタラクティブプロセスマネージャ（すなわちＩＰＭ）の使用が記載されている。金型内のセンサがＩＰＭに結合され、ＩＰＭは、システム全体の管理制御のために、スタックの係合不全の検知から生じる警報信号を含む信号を通信・電源ユニットに中継することができる。
【００１２】
ホットランナ制御は、米国特許第６，４２１，５７７号に記載されており、当該特許では、接続箱を介して金型の側部に結合された熱絶縁筐体内にプロセッサが配置される。プロセッサは、金型内のセンサから信号を受け取り、温度、圧力、及び流れの検知によって金型コンポーネント（ヒータ及び弁コンポーネント等）の動作を制御する。
【００１３】
米国特許第５，７９５，５１１号には、射出成形システムを制御する方法及び装置が記載されている。金型のホット部分は、ホット部分及びその温度制御に固有の情報を記憶する不揮発性メモリが配置された関連の接続箱を含む。より具体的には、メモリは、ホット部分に関する最近の温度設定を保存し、この情報は後で金型で用いるために取り出すことができる。しかしながら、システムコントローラ全体が、不揮発性メモリとは無関係に動作することができる（メモリの故障の場合）。
【００１４】
米国特許第５，２２２，０２６号には、オペレータが金型の種別を入力できるキーボードを含むダイカストマシンが記載されている。したがって、金型の種別によって、コントローラが関連の予め記憶された運転制御情報にアクセスすることができる。金型の裏及びダイカストマシンのインタフェースにそれぞれ位置するリミットスイッチのアレイ及びそれらに関連する接点を通じて、自動金型識別も意図される。リミットスイッチのいくつかのみがインタフェースと接触して始動されると、挿入された金型に対応するデジタル署名が生成される。続いて、システムコントローラがこの署名を解釈する。当然ながら、接点が曲がったり破損したりした場合、システムコントローラにおいて誤った信号が解釈され、誤った金型セットアップがインストールされてしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、動作制御性の高い金型システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
［発明の概要］
本発明の第１の態様によると、成形機のためのメモリデバイスであって、成形品に関する金型セットアップデータに関連し、金型セットアップデータは、成形品の充填プロファイル、及び金型の設定点制御の少なくとも一方に関する情報を含む、成形機のためのメモリデバイスが提供される。
【００１７】
成形品は、異なる厚さ及び形状を有する複数の区域に関して定義される。複数の重みづけ係数が、様々なものの内の異なる冷却特性及び流れ特性を少なくとも部分的に補償するように設計される。金型セットアップデータは、複数の区域それぞれの充填率に関して成形品を定義し、充填率は、区域それぞれの中で流れると予想されるメルトフロントのほぼ一定の速度又は流量を定義する。メモリデバイス内の金型セットアップデータは、バーコード、ルックアップテーブルにインデックスを提供する金型参照番号、及び特定の金型に関する情報のデータベースのうち１つを用いてアクセスされ得る。
【００１８】
本発明の別の態様では、成形品に関する金型セットアップデータを有するメモリデバイスを含む金型コンポーネントであって、金型コンポーネントセットアップデータは、成形品の充填プロファイル、及び金型の設定点制御の少なくとも一方に関する情報を含む、金型コンポーネントが提供される。
【００１９】
金型コンポーネントは、スタックコンポーネント、ホットランナ、射出成形機のホット部分、及び射出成形機のコールド部分のうちの１つであり得る。
【００２０】
本発明のさらなる態様では、成形品に関する関連金型セットアップデータを含むメモリデバイスを有する金型を備える、射出成形機であって、金型セットアップデータは、成形品の充填プロファイル、及び金型の設定点制御の少なくとも一方に関する情報を含む、射出成形機を提供する。
【００２１】
本発明のさらに別の態様では、成形機の動作を制御する方法であって、機械コントローラをメモリデバイスにアクセスさせることであって、成形品の充填プロファイル、及び金型の設定点制御の少なくとも一方に関する情報を含む成形品に関する金型セットアップデータを得るためのアクセスと、充填プロファイル及び設定点制御データの少なくとも一方に基づく成形機の動作パラメータの構成とを含む、成形機の動作を制御する方法が提供される。
【００２２】
成形機の動作を制御する方法は、ＨＭＩを介した機械構成情報（例えば、クランプ及びシューティングポットのサイズ等）の入力であって、金型セットアップデータによって行われるはずの機械動作に対する作用の改良を行わせる入力を含み得る。
【００２３】
本発明のさらに別の態様では、成形機の機械コントローラに手続きを実行させるコンピュータプログラムコード手段であって、（ａ）成形品の充填プロファイル、及び（ｂ）金型の設定点制御の少なくとも一方に関する情報を含む成形品に関する金型セットアップデータを得るためのメモリデバイスへのアクセスと、充填プロファイル及び設定点制御データの少なくとも一方に基づく成形機の動作パラメータの構成と、を実行させるコンピュータプログラムコード手段を備えるコンピュータプログラム要素が提供される。
【００２４】
したがって、本発明は、動作制御性の高い金型システムを提供する。さらに、本発明は、特に多数個取り金型によって作製されるプリフォームに関しては、様々な成形部品デザインのためのシステムセットアップの複雑性を軽減する知識ベースシステムを提供する。そのため、加工及び部品特性のインデックスを提供することによって、本発明は、オペレータの専門知識があまり重要ではなく機械動作が簡略化されるほど、射出成形機のセットアップ及び動作を簡略化する。したがって、本発明は、より迅速且つ正確な機械の構成及び調整を達成する。
【００２５】
さらに、本発明の好適な一実施形態を用いて、システムの作用の制限、実際にはシステムにおける付与トン数を制限することにより、コンポーネント磨耗の低減、寿命の延長（longer-like）、及びエネルギー消費の低減を促進することができる。例えば、履歴データの蓄積によって、オペレータ又はインテリジェント（コンピュータ制御）システムが、付与トン数の最適化プロファイル及び／又はシステムにおける最大付与トン数の限度を求めることができる。実際には、一実施形態では、最大許容付与トン数をオンボードチップに予めロードすることができることにより、機械コントローラがそのオンボードチップに問い合わせを行うことでシステムの最大トン数を制限する。
【００２６】
好適な一実施形態では、本発明は、金型及び／又は機械の性能を評価及び／又は修正し、且つ／又は金型／機械の保守を補助するために（遠隔又はリアルタイムで）解析することができる履歴データを照合することも有益である。この履歴蓄積情報は、保証請求の正当性の評価、並びに改良型のシステム及びシステム動作パラメータの開発に用いることができる。
【００２７】
次に、添付図面を参照して本発明の例示的な実施形態を説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
［好適な実施形態の詳細な説明］
図１は、本発明の制御加工知能を支援するように適合可能であり得る通常の射出成形機１０を示す。理解されるように、各射出サイクル中、成形機１０は、成形機１０内に位置する相補的な金型部分１２、１４によって画定される１つ又は複数の金型キャビティに対応する複数のプラスチック部品を生産する。成形機の全体的な動作制御は、分散知能、すなわち成形システムの個々の部品の制御を担う複数の相互接続されたプロセッサを有するアーキテクチャによって実現することができる、機械コントローラを用いて行われる。機械コントローラは、タッチ画面、キーボード、可読データデバイス（ディスクドライブ又はＣＤ−ＲＯＭ等）等による情報の入力だけでなく機械の現在の状態又は履歴状態のグラフ表示も可能にするヒューマンマシンインタフェース（図２に示す）の操作を担う。
【００２９】
射出成形機１０は、特に限定はされないが、固定プラテン１６及び可動プラテン１７、並びに材料の可塑化及び射出用の射出ユニット１８等の成形構造を含む。動作の際には、可動プラテン１７を、ストロークシリンダ（図示せず）等によって固定プラテン１６に対して移動させる。容易に理解されるように、タイバー１９、２０及びタイバー締付け機構２１を使用することによって、機械内で型締力を発生させる。締付け機構２１は（概して）、可動プラテン１７に（通常はボルトを用いて）固定的に取り付けられ、各締付け機構は通常、このプラテンの角に貫通している対応するボア２２内に少なくとも部分的に通る。タイバー１９、２０の遊端２３が可動プラテンに対して移動自在であり、遠隔の他端は固定プラテン内に固定されるのが普通である。当然ながら、特定のシステムでは、逆の固定法が適用される場合がある。
【００３０】
再び図１を参照すると、タイバーがそれぞれのクランプピストンに確実に係合されると、クランプピストンに普通は直接関連する油圧システムを（通常は）用いて、型締力（すなわち型締トン数）を加えることができる。型締トン数は、理解されるように、トグルクランプ装置の使用を含む異なる方法で発生させることもできる。
【００３１】
金型部分１２、１４は合わせて、概して１つ又は複数の金型キャビティ２４を有する金型を構成し、金型部分１２、１４はそれぞれ、可動プラテン１７及び固定プラテン１６の一方に配置される。固定プラテン１６及び可動プラテン１７に隣接して、真空系取出プレート３２等のアームツール（ＥＯＡＴ）３０の端を担持するロボット２９が設けられる。プリフォーム用の取出プレート３２の特定の具現化では、取出プレート３２は、各射出サイクルで生産されるプリフォーム（すなわち成形物）３６の数に少なくとも対応する数の複数の冷却管３４を含む。
【００３２】
使用の際には、金型開位置（図１に示す）において、ロボット２９がＥＯＡＴ３０を移動させて、通常は金型のコア側と位置合わせしてから、ストリッパプレート３８、アクチュエータ若しくはリフトロッド、又はそれらの機能的等価物の動作によって成形品（例えばプリフォーム３６）がコア（複数可）からＥＯＡＴ３０に向けて剥ぎ取られるか又は他の方法で排出されるまで待つ。
【００３３】
本発明の好適な一実施形態を図２に概略的に示す。明確にするために、射出成形機（金型部分が固定されたプラテンを含む）は省かれている。金型は、ホット部分５０及びコールド部分５２から成る。ホット部分は、適当なスプルーブシュ５６を介して射出ユニットとインタフェースする、ホットランナマニホルド５４等の溶融物分配システムを含む。ホット部分５０は、使用の際にコールド部分５２に位置する対応して位置合わせされたコア６２〜６４を受け入れる１つ又は複数のキャビティ５８〜６０を含む。
【００３４】
ホット部分５０及びコールド部分５２の両方ではないとしても少なくとも一方が、センサ６６〜７４を含むことが好ましい。センサ６６〜７４は、圧力、温度、又は動作サイクル若しくはスタック位置ずれを示す接触を含む金型動作に関連する他の可変パラメータを監視することができる。センサ６６〜７４は、金型の特定のプレート内にある専用のポケットに配置することができる。代替的に、適宜、センサは表面実装されてもよい（特に付与トン数の測定に関連するもの）。さらに、センサ６６〜７４のいくつか、特に、金型部分、又はスタックコンポーネント及びホットランナ５４を含むその特定のコンポーネント内の動作温度を測定するのに必要なセンサは、測定を行うことが望まれるコンポーネントの近くに配置されるか、又はそのコンポーネントに埋め込まれる。
【００３５】
センサの数は、金型内で利用可能な空間の量、センサの相互接続（すなわち相互配線）能力、及びコンポーネント、金型部分、又は金型の効果的な情報収集又は動作制御を行うのに必要とみなされるパラメータ測定のタイプにのみ限定される。
【００３６】
センサ６６〜７４及びそれらの物理的接続は、動作環境に対する抵抗力があり、成形機内で生じる熱、圧力、及び振動の要求に対処することができる。この点で、自動車産業で（エンジン管理のために）用いられるセンサが、本発明の用途に適していると考えられる。こうしたセンサは、半導体技術の当業者にはすぐに分かる。
【００３７】
さらに、ホット部分５０及びコールド部分５２の少なくとも一方（好ましくは両方）が、情報記憶用の少なくとも１つのメモリデバイス７６、７８を含むことが好ましい。メモリデバイスは、金型部分内のポケット又は金型の側部のモジュールに配置することができる。センサ６６〜７４のように、メモリデバイス及びその物理的接続は、射出成形環境の厳しさに耐えるようになっており、この点で、半導体技術、特に自動車及びエンジン管理タイプの用途で用いられるものを参照すべきであることが、当業者には容易に理解されるであろう。
【００３８】
各金型部分のメモリデバイス７６、７８は、適当な制御ロジック及び特定用途向けの管理機能を含む機械コントローラ８０に最終的に応答する。この点で、機械コントローラ８０は、ローカルマイクロプロセッサ８２を用いることができるが、制御知能をシステム全体に均等に分散させることもできる。
【００３９】
機械コントローラ８０はさらに、オペレータが（キーボード、タッチ画面、又はＣＤ−ＲＯＭドライブ等の可読データ入力デバイス８６を介して）情報を入力して適当なディスプレイ８８上で情報の閲覧／受け取りを行うことができるようにする、ヒューマンマシンインタフェース（ＨＭＩ）８４の操作を担う。したがって、メモリデバイス７６、７８に記憶された情報は、機械コントローラ８０によってアクセスされることができ、メモリデバイスへの情報の記憶（すなわち書き込み）は、システム内の全制御知能によってさらに制御される。したがって、機械コントローラ８０と協働して、メモリデバイス７６、７８は、ローカルセンサ６６〜７４から又は他の検知源、例えば機械コントローラから受け取った検知データの履歴記録を蓄積することができる。
【００４０】
機械コントローラ８０へのメモリデバイス７６、７８の結合は、デジタル又はアナログ信号ドメインを用いて、且つ直列、多重化、又は並列の情報転送機構を用いて、フィールドバス８９等を介して行うことができる。同様に、機能アンテナ及びＲＦブロック９０で表されているように、ワイヤレス技術（無線周波数（「ＲＦ」）技術等）を用いてメモリデバイス７６、７８を機械コントローラ８０にリンクしてもよい。
【００４１】
メモリデバイスは、Ｐ−ＴＡＧ、データキー、及びＲＳ−４８５マルチドロップ技術を含む任意の適当な不揮発性メモリ記憶技術によって実現することもできる。特定の一実施形態では、メモリデバイス７６、７８は、センサから独立して使用及び実装することができる。メモリアーキテクチャは、ＵＳＢエクステンダ接続、及びメモリスティックと機械コントローラとの間の高速シリアルインタフェースを支援するＵＳＢフラッシュメモリによって実現することができる。したがって、メモリへのリモートアクセス又はインタフェースアクセスは、当業者には容易に理解される任意の適当な技術（例えばイーサネット（登録商標））によって行うことができる。
【００４２】
場合によっては、機械コントローラ８０はさらに、モデム接続９４を介してアクセスすることができるデータベース９２にネットワーク接続される。データベース９２は、顧客の敷地内、さらにはシステムコントローラに割り当てられたメモリ内に配置してもよく、又は遠隔の現場外、例えば機械の供給業者に配置されてもよい。データベース９２は、ローカル射出成形機１０の機械コントローラ８０に選択的にアクセス及びダウンロードすることができる、供給機械及びそれらに関連する（好ましくは最適化された）動作パラメータのリストを含む。データベースは、動作情報及び射出成形機１０から検知された測定値で定期的に更新することもできるため、射出成形機１０又はその特定のコンポーネントに生じる動作条件のオフライン解析が可能となる。
【００４３】
一実施形態では、オンチップメモリは、機械動作のベースラインを（機械コントローラへのダウンロードによって）確立するセットアップパラメータのデータベースへのオンライン接続性を与えるネットワークアドレスポインタを含むだけでよい。
【００４４】
したがって、好適な一実施形態では、ホット部分５０及びコールド部分５２のメモリデバイス７６、７８は互いに結合される。同様に、金型外の補助機器、例えばロボット２９又は成形後冷却装置に関しては、この補助機器をメモリデバイス７６、７８に任意に結合して、特定の部品の取り出しを行うためのタイミング及び場所／アーム位置決め情報を含む、コンポーネントセットアップ又は機械構成に関する記憶された情報を受け取ることができる。通常、ロボットにおける独立コントローラ９６が、メモリデバイス７６、７８から受け取った情報を受け取って解釈して、補助機器の動作を制御する。当然ながら、当業者には容易に理解されるように、通信路（例えば共通のバス構造）がメモリデバイス７６、７８と機械コントローラ８０及び補助機器とを相互接続していれば、機械コントローラは、補助機器の集中制御を行うことができる。したがって、この点で、メモリデバイス７６とマイクロプロセッサ１０２との間にはＴＣＰ／ＩＰリンク（又はその等価物）も存在し得るが、この直接的な任意の接続は、明確にするために図２からは省いてある。
【００４５】
場合によっては、別の実施形態では、ホットランナ５４は、機械コントローラ８０に結合することができるメモリチップ又はＲＦタグを含む。このメモリチップ又はＲＦタグの機能は後述する。
【００４６】
図３を簡単に参照すると、複数のセンサ６８〜７２が、メモリデバイス７６への通信路を提供するデータ（収集）インタフェース１００に個別に接続される。メモリへのアクセスは、データインタフェース１００を介してセンサに結合されるマイクロプロセッサ１０２等の適当なコントローラによって制御される。通常、マイクロプロセッサ１０２へのアクセスは、デジタル／アナログ変換器１０４及び場合によってはマルチプレクサ１０６を介して行われる。マイクロプロセッサが分散制御システム内にある場合、データインタフェース１００は、機械コントローラ８０への情報結合も提供する。
【００４７】
次に、本発明の種々の好適なアーキテクチャ実施形態の機能動作に移ると、図２のシステムの機能制御及びセットアップは、いくつかの方法で行うことができる。
【００４８】
第１に、機械コントローラ８０は、そのＨＭＩ８４を介して特定の情報の直接入力を要求することができる。例えば、金型セットアップに関して、本発明の好適な一実施形態は、生産すべき成形部品に関する部品パラメータを求める画面プロンプトを生成する。
【００４９】
第２に、機械内の制御ロジックは探すために作動し、可能な場合には、システムのサブコンポーネント、例えば金型、ホットランナ、及びスタックのシステム構成を識別する金型内情報を問い合わせる。これに関して、「金型内」情報は、コンポーネント関連動作データをオンボードチップに記憶させる機構を包括的に説明するものであると理解されたい。同様に、「金型内」という用語は、特定の部品、金型、又は機械を識別し、且つ異なる部品、金型、及び／又は機械に関する複数の構成ファイルを含むデータベース（機械コントローラと共に位置するか又は機械コントローラから遠隔に位置する）内の専用構成ファイルをインデックスするために機械コントローラによって用いられる、識別タグに関係する。
【００５０】
第３に、機械コントローラは、戦略的に配置されたセンサから検知された信号を受け取ることによって機械の動作パラメータをリアルタイムで監視する。閉ループ構成では、機械動作条件の動的調整は、システムコントローラによって行われる。
【００５１】
金型セットアップを改善するために、本発明の好適な一実施形態は、所望の成形部品の種々の物理的パラメータのデータ入力を要求する。より詳細には、プリフォームの場合を考えると、ＨＭＩの（本発明の好適な一実施形態の）制御アルゴリズムが、プリフォームの特定の区域の重量及び厚さの測定値を入力するように機械オペレータに促す。厚さ測定値は、少なくとも最大厚さ測定値である。この区域に関して、いかなる数及び粒度を用いてもよいが、ゲート領域、ねじ又はネック領域、及びゲートとネックとの間の中間の（ほぼ円筒形の）胴体領域に関する重量及び厚さ測定値を得ることが好ましい。この情報は、表の形態で、又は図４に示すようなディスプレイ８８上に生成されるプリフォームの代表画像又は簡略画像に直接入力することができる。
【００５２】
場合によっては、ＨＭＩの制御アルゴリズムはさらに、溶融物がキャビティに射出される際に通るゲート直径、成形部品の全長、及びプリフォームの他の重要な寸法、例えばねじ山の外径に関する情報を要求する。さらに、機械オペレータは、シューティングポットピストンの直径及び金型のキャビティの数を含む限られたプロセス関連機械パラメータを入力するように要求されることが好ましい。所与の動作温度及び圧力に関する樹脂の濃度も得られることが好ましいが、本発明の制御アルゴリズムは、平均濃度を適用することができる。また、射出圧力に関する好ましい動作基準を、ＨＭＩに選択入力又はダウンロードすることができる。機械の一般的及び具体的なセットアップ及び構成の知識が広いほど、制御アルゴリズム及びシステムコントローラは、初期金型及び機械セットアップ点をより正確に規定するようになることにより、システムを最適な又は好ましい動作状態により近い初期動作状態にする。
【００５３】
コールド部分の冷却効率は、その冷却回路と樹脂温度との間の温度差の影響を受けるため、アルゴリズムは、様々なコールド部分動作温度も任意に補償することができるが、冷却回路温度は、概して約５℃〜２５℃の限られた範囲内にあるため、射出点における溶融樹脂の温度との関連で見ると最小限の影響しか及ぼさない。
【００５４】
データ入力は、コンポーネントアイデンティティに限定されてもよいが、これは、このコンポーネントアイデンティティが、そのコンポーネントの動作パラメータを特徴付けるルックアップテーブルへのアクセスを得るために機械コントローラによって用いられた場合である。
【００５５】
上記のデータが与えられると、制御アルゴリズムは、充填プロファイルを計算する際に、（厚さ及び形状が異なる）種々の区域間に重みづけ係数を適用して、これらの異なる区域形状で生じる異なる冷却及び流れ特性を補償する。より詳細には、本発明の一態様では、成形部品（例えばプリフォーム）内で誘発される応力が最小であり好ましくは全くないことが有益であると認められ、さらにキャビティからのガス抜きが絶えず行われることが認められる。これに基づき、本発明の一態様は、（キャビティ内を進む）メルトフロントがプリフォームの区域形状それぞれにおいて一定の速度又は流量であるような一定の充填率を得ることを目指す。しかしながら、初期セットアップの後、一定の流量を得る又は確保するために、一部の加工パラメータ（例えば、溶融物温度及び射出ピストン位置）をさらに精密化してシステムの不均衡を補償する必要が依然としてあり得るが、本発明は、反復修正プロセスによって対処する必要があり得るこうしたパラメータの数及び見込み範囲を減らす働きをしている。その結果、本発明は、金型を最適化されたセットアップに移行させる時間を短縮し、金型製造業者によって提供されるガイダンスを利用して反復修正プロセスを簡略化し、なくすこともできる。
【００５６】
このようにして、アルゴリズム（機械コントローラ８０内で動作する）は、少なくとも第１近似として金型の最適な充填プロファイルに対応する充填プロファイルを計算する。ここで理解されるように、充填プロファイルは、ｉ）射出率遷移時間制御（速度対圧力制御が機械ロジックによって実行される場合）、ｉｉ）プランジャ速度、及びｉｉｉ）保持圧力の遷移時点に関する、動作設定点を含む。
【００５７】
制御アルゴリズムは、押出機動作及び冷却機能（金型内及び成形後の両方）を含む、さらなる機械動作に関する設定点を計算することが好ましい。
【００５８】
本発明の代替的な一実施形態では、オペレータにＨＭＩ８４を介して機械コントローラ８０にデータを入力させるのではなく、金型内のメモリデバイス（又は各金型部分内のメモリデバイス）が金型構成情報を機械コントローラ８０にダウンロードするように構成される。これに関して、金型構成情報は、部品形状、及び特に（上述したような）所望の成形部品の物理的パラメータに関する。ダウンロードは、金型の設置及び電源投入によって自動で駆動されてもよく、又は機械オペレータとの相互作用によって促されてもよい。好適な一実施形態では、プリフォーム情報は、メモリにロードされている記憶された構造図から直接得られ、機械コントローラは、指定のテンプレートに従って生産されるプリフォームに関する電子構造図から寸法を抽出するマクロを含む。
【００５９】
ダウンロードが行われると、制御アルゴリズム（機械コントローラ内の）は、オペレータが特に機械動作、例えば樹脂温度設定、ピストン直径等に関する特定の動作条件を変更することを可能にする。キャビティの数（メモリデバイスに保持されている記憶データに含まれていてもよく、又は機械オペレータによって入力されてもよい）が与えられると、アルゴリズムは、充填プロファイル、及び特にｉ）射出率遷移時間制御（速度対圧力制御が機械ロジックによって実行される場合）、ｉｉ）プランジャ速度、及びｉｉｉ）保持圧力の遷移時点に関する、動作設定点を計算して設定することができる。計算が済むと、制御アルゴリズムは、充填プロファイル及び動作設定点をＨＭＩ８４のディスプレイ８８上で表形式にするか又は他の形で表示させる。
【００６０】
メモリデバイスに記憶される情報は、最初にコンポーネント（メモリデバイスが直接関連するコンポーネント）が製造されるときに記憶される。コールド部分、ホットランナマニホルド、又はスタック構成等のそのコンポーネントが改修又は変換されるときに、メモリは部品パラメータを含む新たな技術データで更新される。
【００６１】
さらに、利用可能な記憶容量に応じて、メモリデバイスは、取扱説明書及び関連技術データを含むことができ、機械コントローラがこれらに選択的にアクセスして、ＨＭＩ８４に参照ドキュメントを表示できるようにすることができる。
【００６２】
機械が動作環境になると、制御アルゴリズムは、メモリ内のデータのバックアップが機械コントローラ内にローカルに記憶されることを確実にする。電源切断時には、必須ではないが、金型とチップとの間のデータの同期化が行われることが好ましく、この同期化は、後述する履歴評価のために用いられる既存のデータに上書きしないようになっていることが好ましい。
【００６３】
最低でも、メモリデバイスはコンポーネント識別番号を含む必要があり、これにより、機械コントローラがコンポーネント識別番号のデータベースを相互参照して技術的に関連する構成情報を得ることが可能になる。コンポーネントに識別番号（又は識別番号の範囲）のタグを付けるだけで、メモリの情報及び複雑性のレベルをそのコンポーネントに制限することができる。しかしながら、このようなコンポーネントのタグ付けには、部品パラメータを有するコンポーネント番号を相互参照するルックアップテーブルでシステムコントローラが定期的に更新される必要がある。これは、機械コントローラに（インターネット上で）情報を選択的にダウンロードすること、又は顧客に定期的に送られるＣＤ−ＲＯＭによって行うことができる。換言すれば、コンポーネント（例えば金型）番号は、機械コントローラが利用可能な動作パラメータのデータベースと相互参照することができる認識点を提供する。代替的に、機械コントローラは、機械オペレータがコンポーネント及びそれらの動作特性のリストを含む遠隔データベースに直接アクセスし、続いて関連動作パラメータをダウンロードして制御アルゴリズムにセットアップを計算させることができるように構成することができる。
【００６４】
代替的に、メモリデバイスは、関連付けられるコンポーネントを固有に識別することができる、電子タグ又はＲＦタグ等の識別タグの代わりであってもよい。メモリデバイスを用いるのではなく、走査して機械コントローラに読み込むことができる情報を含むバーコードストリップを用いて、タグ付けを行うこともできる。最も基本的な形態では、コンポーネント部品番号が機械コントローラに手動で入力されることにより、部品番号は、機械コントローラによってアクセス可能な動作パラメータのデータベースと相互参照される。
【００６５】
特定の金型に関する機械セットアップに何らかの変更が加えられると、こうした変更は機械コントローラに関連するメモリに記憶される。さらに、金型内メモリデバイスを用いる場合、修正され手動で最適化された可能性のある機械設定が、金型コンポーネント又は金型部分のメモリデバイス８６に記憶されることにより、金型又は金型部分が異なる機械に移動するのに伴って機械セットアップ構成を移送させることができる。
【００６６】
いかなる場合でも、金型内メモリデバイスからのダウンロードによるか又はデータのオペレータプロンプト入力によるかに関係なく、制御アルゴリズムは、データ確認及びリミットチェックを行って、受け取ったデータが成形機の制御アルゴリズム及び動作パラメータの情報要件を確実に満たすようにする。不一致がある場合、又は制御アルゴリズムが範囲外エラーを発生させた場合、機械オペレータはＨＭＩ８４からの感覚的警告によって通知される。金型内メモリデバイスへの情報のダウンロードは、場合によっては、有効パスワードの形態の安全アクセスを必要とし、これにより、記憶されている成形情報への誤った上書き又は悪質な改竄を防止する。
【００６７】
本発明は、同様の機械での以前の経験に基づいた機械のセットアップも意図する。これには、ルックアップテーブルの使用又は新たなコンポーネントを設置すべきローカル成形機の動作パラメータ及び機器仕様の直接入力が必要である。金型又はコンポーネントに関するパラメータ情報を機械コントローラに入力する際に、制御アルゴリズムは、推奨される機械設定（コンポーネントのメモリデバイスに記憶されている）と顧客のローカル成形機の動作能力との不一致を識別する。ＨＭＩ８４による手動入力の使用又は機械コントローラが利用可能なシステム知識によって、制御アルゴリズムは、動作の不一致（特にセットアップに関する）を引き起こす構成の相違点を識別し、アクセス可能なルックアップテーブルに文書化された同様のシステムの推定又は予測される機械加工特性、又は変換計算に基づいた、セットアップ変換のオプションを提供する。
【００６８】
より詳細な例として、最適化された動作プロセス設定データおよび機械構成データをサポートする関連のメモリチップ（すなわち金型内メモリ）を有する新たな金型が、顧客機械に設置される。最適化されたプロセスデータが、顧客機械とは構成が異なる試験リグ、例えばクランプサイズ及びシューティングポットが異なる試験リグにおいて構成されている場合、制御アルゴリズムが、顧客機械のパラメータ及び特性に基づいた一組の方程式又はルックアップデータを用いて試験リグ最適化データを顧客機械最適化データに変換する。したがって、顧客機械の新たな金型に関する充填プロファイル及び設定点制御が、第１近似として最適化されたセットアップに変更される。代替的に、制御アルゴリズムは、機械構成のデータベースにアクセスして、顧客機械に最もよく似ている以前の構成を識別する。同様の機械が識別されると、顧客機械の制御アルゴリズムによるセットアップは、以前のものではあるが同様の機械の機械セットアップに基づく。試験リグセットアップと顧客機械との間に根本的な不適合性（システムコンポーネントの大きな違いによって識別される）がある場合、制御アルゴリズムは、ＨＭＩ８４を介して与えられる適当な警報を生成する。
【００６９】
利用可能なメモリ記憶容量に応じて、金型内メモリデバイスは、場合によっては、或る金型に固有の又はその金型タイプに一般的な保守ノートを含む整備履歴へのアクセスを含むことができる。
【００７０】
完全に検知されたシステムでは、機械コントローラ８０は、何のコンポーネント及び何の動作パラメータがシステムに接続されているかの理解を情報のハンドシェーキングによって得るために、種々のシステムコンポーネントに問い合わせを行うように構成される。機械コントローラは、このようにして、コールド部分、ホット部分、又はスタック等の特定のシステムコンポーネントに取り外せないように結合されたメモリデバイスに選択的にアクセスして、そのセットアップ制御アルゴリズムでのその後の計算のために必要な構成データを得る。
【００７１】
別の実施形態では、システムの主要コンポーネントはそれぞれ、システムコントローラがシステム内の全てのコンポーネントに問い合わせを行って動作パラメータを識別することができるように電子的にタグ付けされる。機械コントローラが有効データ確認すなわち「ハンドシェーク」を確立できない場合、機械コントローラは、デフォルトで手動セットアップ構成にすることができる。
【００７２】
検知されたシステムでは、時間と共に、センサ入力の監視及び記録によってさらなる利益を得ることができる。成形機（特に金型又はプラテン）に位置する複数のセンサ６６〜７４は、機械動作データを蓄積し、これはその後の統計解析のためにメモリに伝達されて記憶される。解析は、技術者が記憶された情報にＨＭＩを介してアクセスすることによって、又は記憶された履歴機械性能情報を現場外の場所、例えば製造業者の整備施設にダウンロードすることによって行うことができる。複数の機械又は金型から履歴データを得ることによって、機械の製造業者が、その製品プラットフォームにおける性能傾向を識別すると共に、適当な設計変更を行って、特に多発する問題から生じる整備問題に対処することができる。
【００７３】
さらに、検知された環境は、容易に理解されるように、動作機械プロセスの閉ループ制御を支援する。
【００７４】
さらに、本発明の好適な一実施形態は、センサ６６〜７４を用いて、
ｉ）金型（又は特定の金型コンポーネント）によって実行されるサイクルの数、
ｉｉ）最大及び平均付与トン数、
ｉｉｉ）平均及び最短サイクルタイム、
ｉｖ）射出速度、
ｖ）溶融物分配システム、例えばランナシステムを含む、金型部分及びコンポーネントの種々の部分で生じる、平均、最高、及び最低温度、並びに
ｖｉ）警報等の他の機械及び金型事象
等の個々のサイクルパラメータの記録を監視及び支援する。
【００７５】
前述の履歴に基づいて、整備技術者は、機械が仕様内で動作していたか否か及び動作していた期間を評価することができる。
【００７６】
検知されたサイクル情報は、システムコントローラ８０に関連するメモリに記憶され、このサイクル情報は、計算された平均及び絶対測定値を最近のデータで更新し続けることによって記憶されることが好ましいため、メモリの全体サイズを制限する。
【００７７】
センサの監視により、本発明の好適な一実施形態は、コンポーネントに故障の危険があること又は実際に故障していることを（ＨＭＩ及び遠隔の整備センターの両方で）報告するように構成される機械コントローラを有する。整備センターにいる整備技術者は、起こり得る問題に関する情報を備えて即座に整備を計画することができることにより、顧客に対する整備支援が改善される。
【００７８】
図２のデータベース９２等の集中データベースは、十分に理解された技術プラットフォームの開発を支援するために、全ての新たな金型コンポーネント及び関連の動作パラメータと定期的に更新されることが好ましい。コンポーネント能力の知識がある場合、蓄積された履歴知識を利用するため、及び（システムコントローラの）遠隔システム制御及びプロセス再最適化を行うことによってコンポーネント性能を最適化するために、成形機の制御ロジックにさらなる知能を加えることができる。
【００７９】
書き込み可能なメモリデバイスの場合、機械コントローラは、場合によっては、金型移動の追跡履歴を提供するために機械番号をメモリデバイスに書き込むように構成される。データが確実に更新され続けるように、機械コントローラはさらに、機械セットアップ又はプラテンへの金型設置の時点でユーザにプロンプトを出すように構成されることにより、特定の情報がコントローラに入力されて、金型コンポーネント、例えばコールド部分又はホットランナ又はロボットに関連するメモリにダウンロードされるようになる。
【００８０】
コンポーネントの不適合性（並びに金型のデザインの知的財産の偽造及び盗用の可能性）という潜在的問題に対処するために、本発明の好適な一実施形態は、機械コントローラを、金型のホット部分５０及びコールド部分５２の両方に位置するメモリチップと協働させる。コンポーネントの適合性及び製造元を定める認証コードを受け取らない限り、金型動作は完全に阻止されるか、又は基本的な機能、例えば金型／機械の損傷がないことの確認に制限される。代替的に、認識されない場合、機械コントローラは、金型が偽造品又は複製品と疑われるものと共に用いられていることを示すための報告を生成して場合によっては送るように構成することができる。場合によっては、特定のホット部分を特定のコールド部分と対を成すものとして常に関連付けることにより、固有のコードを有する相補的なアイデンティティのみが一緒に動作するようにすることが望ましい場合があると考えられる。
【００８１】
本発明の別の態様では、金型表面上か、スタックコンポーネント内か、及び／又はプラテン及びタイバーの型締経路（force closure path）内への、圧力センサの配置によって、付与型締トン数のマイクロプロセッサ制御が意図される。より具体的には、射出サイクルの持続時間の大部分にわたってフル型締トン数を発生させるのではなく、本発明は、瞬間射出圧力を反映し、すなわちバランス化し、好ましくはわずかに超えるように型締圧力を動的に調整するために、（油圧ピストン又はその機能的等価物の制御によって）型締圧力の閉ループ制御を意図する。好ましくは、効果的な型締が得られ且つ保証されることを確実にするために、安全率（おそらくは約２％〜１０％であるが少なくとも約２５％〜５０％以下の超過圧力）をシステムに組み込むことが好ましい。このように、好適な実施形態のシステムは電力消費が少なく、コンポーネント磨耗が減る。圧力検知は、表面実装センサによって、並びに液圧及び／又はキャビティ圧力を測定することで行うことができる。代替的に又は付加的に、システムは、金型移動（特に、金型及びタイバーの場所）を監視することもできる。
【００８２】
図５を参照すると、経時的な付与トン数のグラフ表示が示されている。この図では、２つの代替的な手法が示されている。第１の手法は、射出圧力プロファイルを経時的に模倣することにより、閉ループ制御に従って経時的な付与トン数を変える（適当に配置された圧力センサによる検知及び測定によって行われる）。
【００８３】
第２の手法は、予め記憶されているか又は履歴蓄積された射出圧力情報に注目し、トン数を変える代わりに一定のトン数を加える。しかしながら、クランプアセンブリによって発生させることができる利用可能な全てのクランプトン数を加えるのではなく、第２の手法は、金型で生じる最大の記録／見込み射出圧力（特定の金型構成に関連するルックアップテーブルに記憶されている）に注目し、続いてこの最大圧力を約２％〜１０％の安全率だけ上昇させることにより、最適化された型締トン数を識別する。続いて、機械コントローラは、最適化された型締トン数に対応する一定の付与トン数を（基本的に射出及び保持サイクルの間だけ）加えさせる。
【００８４】
さらに、（付与トン数の閉ループ制御に加えて）メモリチップを用いることで、システムの（複数システムの）特定の構成に関する予め定義された圧力低下モデルを金型に記憶させることができる。その結果、メモリに問い合わせることによって、トン数付与のプロファイルはアクセスされ、制御パラメータとして制御システムにロードされる。再び、このときまでに、モデル化されたトン数プロファイル（これ自体は、異なる金型タイプ及びキャビテーションに関して経験的に導き出された結果に基づき得る）を用いて、射出及び保持サイクルに対する動的トン数制御が実行されることにより、金型のコンポーネントに加えられる平均圧力が減る。
【００８５】
全体として、付与型締トン数に関して、センサ及び／又はメモリチップは機械コントローラに、ｉ）圧力測定に基づく最小型締トン数、又はｉｉ）金型の測定された物理的パラメータ又は成形品に基づく経時的な型締トン数の変化、のいずれかを加えさせることができる。
【００８６】
機械コントローラは、最終的に機械制御を担うため、全てのメモリデバイス及び補助コントローラが機械コントローラに応答することにより、一点書き込み機能（single point write function）が確実に得られることが好ましい。
【００８７】
当然ながら、上記の説明は単なる例として与えられており、本発明の範囲内で詳細の変更を加えてもよいことが理解されるであろう。例えば、好適な実施形態は、多数個取りプリフォーム製造環境での本発明の実施に焦点を当てていたが、本発明は、金型シュー（チクソモールド環境下等の部分に関連する）を、システム構成がわずかに異なる多くの機械間で経時的に交換可能であるような他の技術でも同様に適用できる。同様に、好適な実施形態は、成形環境をＰＥＴ（ポリエチレンテトラフタレート）として考えているが、本発明は、プラスチック及び金属、例えばそれぞれポリカーボネート及びチクソモールドでの他の成形環境に適用可能である。
【００８８】
メモリデバイス及びセンサデバイスを相補的な意味で動作させることが有利であるが、上述のセットアップ手続きのいずれかでのメモリの使用（又は機械コントローラへのコンポーネント識別情報の入力）に関する本発明の概念は、センサベースシステムとは無関係に実施することができることが理解されるであろう。
【００８９】
好適な実施形態は、金型のホット部分及びコールド部分に関する詳細な説明に焦点を当てていたが、本発明は、他のシステムコンポーネント、例えばロボティクスでも有用であり適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の概念を裏付けるように適合させることができる従来技術の射出成形機を示す図である。
【図２】本発明の好適な一実施形態によるインテリジェント成形システムの概略図である。
【図３】図２の好適なシステムアーキテクチャに典型的なインタフェースの詳細を示す図である。
【図４】本発明の好適な一実施形態による、図２のヒューマンマシンインタフェース（ＨＭＩ）に表示可能な画面表示である。
【図５】本発明の別の実施形態で利用される、付与トン数対時間のグラフ表示である。
【図１】
2008516809.tif 000003
【図２】
2008516809.tif 000004
【図３】
2008516809.tif 000005
【図４】
2008516809.tif 000006
【図５】
2008516809.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成19年2月5日(2007.2.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形機のためのメモリデバイスであって、
成形品に関する金型セットアップデータに関連し、
前記金型セットアップデータは、前記成形品の充填プロファイル、及び金型の設定点制御の少なくとも一方に関する情報を含むメモリデバイス。
【請求項２】
前記金型セットアップデータは、異なる厚さ及び形状を有する複数の区域に関して前記成形品を定義する、請求項１に記載のメモリデバイス。
【請求項３】
前記複数の区域に関するデータが、前記成形品内の異なる冷却特性及び流れ特性を少なくとも部分的に補償するように設計される複数の重みづけ係数を提供する、請求項２に記載のメモリデバイス。
【請求項４】
前記金型セットアップデータは、前記複数の区域それぞれの充填率に関して前記成形品を定義し、
前記充填率は、それぞれの前記区域の中で流れると予想されるメルトフロントのほぼ一定の速度又は流量を定義する、請求項２に記載のメモリデバイス。
【請求項５】
前記メモリデバイス内の前記金型セットアップデータが、バーコード、ルックアップテーブルにインデックスを提供する金型参照番号、及び特定の金型に関する情報のデータベースのうちの１つを用いてアクセスされる、請求項１に記載のメモリデバイス。
【請求項６】
前記メモリデバイスは、金型動作、システム設定、及び関連の金型の動作中に生じるシステム警報のうちの少なくとも１つに関する履歴データを記憶するようにさらに構成される、請求項１に記載のメモリデバイス。
【請求項７】
成形品に関する金型セットアップデータを有するメモリデバイスを含む金型コンポーネントであって、
前記金型コンポーネントのセットアップデータが、前記成形品の充填プロファイル、及び金型の設定点制御の少なくとも一方に関する情報を含む、金型コンポーネント。
【請求項８】
前記金型コンポーネントのセットアップデータは、異なる厚さ及び形状を有する複数の区域に関して前記成形品を定義する、請求項７に記載の金型コンポーネント。
【請求項９】
前記複数の区域に関するデータが、前記成形品内の異なる冷却特性及び流れ特性を少なくとも部分的に補償するように設計される複数の重みづけ係数を提供する、請求項８に記載の金型コンポーネント。
【請求項１０】
前記金型セットアップデータは、前記複数の区域それぞれの充填率に関して前記成形品を定義し、
前記充填率は、それぞれの前記区域の中で流れると予想されるメルトフロントのほぼ一定の速度又は流量を定義する、請求項８に記載の金型コンポーネント。
【請求項１１】
前記メモリデバイスは、金型動作、システム設定、及び関連の金型の動作中に生じるシステム警報のうちの少なくとも１つに関する履歴データを記憶するようにさらに構成される、請求項７に記載の金型コンポーネント。
【請求項１２】
前記金型コンポーネントは、スタックコンポーネント、ホットランナ、射出成形機のホット部分、及び射出成形機のコールド部分のうちの１つである、請求項７に記載の金型コンポーネント。
【請求項１３】
成形品に関する関連の金型セットアップデータを含むメモリデバイスを有する金型を備え、
前記金型セットアップデータが、前記成形品の充填プロファイル、及び金型の設定点制御の少なくとも一方に関する情報を含む、射出成形機。
【請求項１４】
成形機の動作を制御する方法であって、
前記成形品の充填プロファイル及び金型の設定点制御のうち、少なくとも一方に関する情報を含む前記成形品に関する金型セットアップデータを得るために、機械コントローラがメモリデバイスへアクセスし、
前記充填プロファイル及び前記設定点制御データの少なくとも一方に基づいて、前記成形機の動作パラメータを構成する、成形機の動作制御方法。
【請求項１５】
前記金型セットアップデータは、異なる厚さ及び形状を有する複数の区域に関して前記成形品を定義する、請求項１４に記載の成形機動作制御方法。
【請求項１６】
前記複数の区域に関するデータが、前記成形品内の異なる冷却特性及び流れ特性を少なくとも部分的に補償するように設計される複数の重みづけ係数を提供する、請求項１５に記載の成形機の動作制御方法。
【請求項１７】
前記金型セットアップデータは、前記複数の区域それぞれの充填率に関して前記成形品を定義し、
前記充填率は、それぞれの前記区域の中で流れると予想されるメルトフロントのほぼ一定の速度又は流量を定義する、請求項１５に記載の成形機の動作制御方法。
【請求項１８】
前記金型セットアップデータへのアクセスを、バーコード、ルックアップテーブルにインデックスを提供する金型参照番号、及び特定の金型に位置するメモリデバイス内の情報のデータベースのうちの１つを用いて行う、請求項１４に記載の成形機の動作制御方法。
【請求項１９】
前記金型セットアップデータによって行われるはずの機械動作に対する作用の変更を行わせるために、ＨＭＩを介して機械構成情報を入力する、請求項１８に記載の成形機の動作制御方法。
【請求項２０】
前記機械構成情報が、クランプサイズ、シューティングポット、及び射出圧力のうちの少なくとも１つに関連する、請求項１９に記載の成形機の動作制御方法。
【請求項２１】
金型関連メモリに、金型動作、システム設定、及び関連の金型の動作中に生じるシステム警報のうちの少なくとも１つに関する履歴データを記憶する、請求項１４に記載の成形機の動作制御方法。
【請求項２２】
成形機の機械コントローラに、
メモリデバイスにアクセスして、成形品の充填プロファイル及び金型の設定点制御の少なくとも一方に関する情報を含む、前記成形品に関する金型セットアップデータを得る手続き、並びに
前記充填プロファイル及び前記設定点制御データの少なくとも一方に基づいて、前記成形機の動作パラメータを構成する手続き
を実行させるコンピュータプログラムコード手段を備えるコンピュータプログラム要素。
【請求項２３】
前記コンピュータプログラムコード手段は、異なる厚さ及び形状を有する複数の区域に関して前記成形品を定義するコードを含む、請求項２２に記載のコンピュータプログラム要素。
【請求項２４】
前記コンピュータプログラムコード手段は、前記異なる区域それぞれの中の異なる冷却特性及び流れ特性を少なくとも部分的に補償するコードを含む、請求項２３に記載のコンピュータプログラム要素。
【請求項２５】
前記コンピュータプログラムコード手段は、それぞれの前記区域中で流れると予想されるメルトフロントのほぼ一定の速度又は流量を定義するコードを含む、請求項２３に記載のコンピュータプログラム要素。
【請求項２６】
前記射出成形機の動作能力を示すように構成される複数のセンサと、
前記複数のセンサに応答し、前記メモリデバイスにさらに結合されると共に、前記射出成形機をセットアップするために前記センサ及び前記メモリデバイスに問い合わせを行うように構成される機械コントローラと
をさらに備える、請求項１３に記載の射出成形機。
【請求項２７】
前記センサは、前記機械コントローラに動作情報を提供し、該機械コントローラは、前記メモリデバイスに前記動作情報を記憶させるように構成される、請求項２６に記載の射出成形機。
【請求項２８】
前記機械コントローラは、前記メモリデバイスに記憶されている情報を前記射出成形機から遠隔にある場所に定期的にダウンロードさせるように構成される、請求項２７に記載の射出成形機。
【国際調査報告】
2008516809.tif 000008
2008516809.tif 000009