(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型外において、複数の成形補助部材を待機させる成形補助部材待機部を備え、複数の前記成形補助部材のうちの少なくとも１つを金型内に挿入して成形を行う射出成形システムにおいて、
前記成形補助部材を撮影する撮影手段と、
前記成形補助部材の特徴と前記成形補助部材を前記金型内に挿入して成形を行う際の成形条件とを記憶する成形補助部材データ記憶手段と、
前記金型内に挿入される成形補助部材を特定する成形補助部材特定手段と、
前記成形補助部材を前記成形補助部材待機部から金型内の所定位置に搬送する搬送手段と、
前記成形補助部材データ記憶手段から新たに成形条件を読み出して設定した場合に、成形条件設定後に計量動作を行う計量動作開始手段と、
を備え、
前記成形補助部材特定手段が、
前記撮影手段で撮影した前記成形補助部材の特徴と、前記成形補助部材データ記憶手段に記憶された成形補助部材データに基づいて、前記撮影手段で撮影した成形補助部材を特定し、
前記搬送手段が金型内に前記成形補助部材を搬送し、
その後、前記計量動作開始手段によって、前記搬送された成形補助部材の成形条件どおりの射出の量で射出工程を行うことが可能となる計量動作を自動で開始及び完了する
ことを特徴とする射出成形システム。
【請求項２】
前記成形補助部材は、キャビティが形成されている入子であることを特徴とする請求項１に記載の射出成形システム。
【請求項３】
前記成形補助部材は、インサート成形品を成形するためのインサート部材であることを特徴とする請求項１に記載の射出成形システム。
【請求項４】
前記撮影手段によって前記成形補助部材を撮影し、撮影された前記成形補助部材の画像データに基づいて前記成形補助部材の特徴を分析して成形補助部材の特徴として前記成形補助部材データ記憶手段に記憶することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の射出成形システム。
【請求項５】
前記金型内の前記成形補助部材を入れ替えて挿入した際に、前記成形補助部材特定手段によって前記金型内の前記成形補助部材を特定し、前記成形補助部材データ記憶手段から、特定された成形補助部材に対応する成形条件を読み出して設定することを特徴とする請求項１に記載の射出成形システム。
【請求項６】
前記成形補助部材特定手段は、
前記撮影手段で撮影した前記成形補助部材に代えて、前記成形補助部材待機部に残留している成形補助部材の情報に基づいて、前記金型内に挿入された成形補助部材を特定することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の射出成形システム。
【請求項７】
設定成形条件として、成形条件を設定する成形条件設定手段を備え、
前記成形条件設定手段によって設定成形条件を設定した際に、
前記成形補助部材特定手段によって特定された前記金型内の成形補助部材に対応する成形補助部材データの成形条件と、設定成形条件が一致しない場合には、前記設定成形条件に対応する成形補助部材を前記金型内に挿入することを特徴とする請求項１に記載の射出成形システム。
【請求項８】
次に挿入する成形補助部材に対応する成形条件が、現在設定されている成形条件と異なる場合に警告を行うことを特徴とする請求項１又は５に記載の射出成形システム。
【請求項９】
前記搬送手段がロボットであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の射出成形システム。
【請求項１０】
前記撮影手段が、前記金型内に前記成形補助部材を挿入する手段に装着されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の射出成形システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は射出成形システムに関し、特に金型内に入子やインサート部材等の成形補助部材を挿入して射出成形を行う射出成形システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形機において、金型内に入子やインサート部材等の成形補助部材を挿入して射出成形を行う方法が知られている。
特許文献１には、射出成形機の金型内に入子を挿入して成形を行う射出成形機であって、挿入する入子の内部形状を変えることによって、異なる形状の成形品を成形する技術が開示されている。
特許文献２には、射出成形機の射出前に、金型内にインサート部材を挿入してから成形を行い、インサート部材と一体となった成形品を成形する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３９８８３号公報
【特許文献２】特開平９−２０１８４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示される技術においては、金型内に挿入される入子ごとに成形条件が異なる場合には、それぞれの異なる成形条件を別々の成形条件ファイルとして個別に管理している。
しかしながら、入子を頻繁に交換して成形を実施する場合には、金型内に挿入された入子とは異なる成形条件を間違って設定して成形を行ってしまい、不良品を発生させてしまうおそれがあった。
【０００５】
特許文献２に開示される技術においては、複数種類のインサート部材を備え、インサート部材ごとの複数のインサート成形品を得ることが可能である。しかしながら、インサート成形品ごとに異なる成形条件を別々の射出成形ファイルとして個別に管理しており、間違ったインサート部材を金型に挿入させると、金型の故障や成形不良を発生させてしまうおそれがあった。
【０００６】
そこで本発明は、入子やインサート部材等の成形補助部材に合わない成形条件で間違って成形を行ってしまうことを防止できる射出成形システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の請求項１に係る発明では、金型外において、複数の成形補助部材を待機させる成形補助部材待機部を備え、複数の前記成形補助部材のうちの少なくとも１つを金型内に挿入して成形を行う射出成形システムにおいて、前記成形補助部材を撮影する撮影手段と、前記成形補助部材の特徴と前記成形補助部材を前記金型内に挿入して成形を行う際の成形条件とを記憶する成形補助部材データ記憶手段と、前記金型内に挿入される成形補助部材を特定する成形補助部材特定手段と、前記成形補助部材を前記成形補助部材待機部から金型内の所定位置に搬送する搬送手段と、前記成形補助部材データ記憶手段から新たに成形条件を読み出して設定した場合に、成形条件設定後に計量動作を行う計量動作開始手段と、を備え、前記成形補助部材特定手段が、前記撮影手段で撮影した前記成形補助部材の特徴と、前記成形補助部材データ記憶手段に記憶された成形補助部材データに基づいて、前記撮影手段で撮影した成形補助部材を特定し、前記搬送手段が金型内に前記成形補助部材を搬送し、その後、前記計量動作開始手段によって、前記搬送された成形補助部材の成形条件どおりの射出の量で射出工程を行うことが可能となる計量動作を自動で開始及び完了することを特徴とする射出成形システムが提供される。
【０００８】
請求項１に係る発明では、あらかじめ成形補助部材データ記憶手段に記憶された成形補助部材データに基づいて、撮影手段で撮影した成形補助部材を特定することが可能となるため、金型内に挿入された成形補助部材を特定することができ、その後成形条件等を設定する際に間違いが発生するおそれを低減させることが可能となる。
また、成形補助部材データ記憶手段に、成形補助部材に対応した成形条件も記憶するようにしているため、成形補助部材を特定した際に、記憶されている成形条件を用いて成形を行うことが可能となる。さらに、成形開始時に無駄な工数を削減することが可能となる。
【０００９】
本願の請求項２に係る発明では、前記成形補助部材は、キャビティが形成されている入子であることを特徴とする請求項１に記載の射出成形システムが提供される。
本願の請求項３に係る発明では、前記成形補助部材は、インサート成形品を成形するためのインサート部材であることを特徴とする請求項１に記載の射出成形システムが提供される。
【００１１】
本願の請求項４に係る発明では、前記撮影手段によって前記成形補助部材を撮影し、撮影された前記成形補助部材の画像データに基づいて前記成形補助部材の特徴を分析して成形補助部材の特徴として前記成形補助部材データ記憶手段に記憶することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の射出成形システムが提供される。
請求項４に係る発明では、撮影手段による成形補助部材の画像データに基づいて、成形補助部材の特徴として成形補助部材データ記憶手段に記憶するようにしたことによって、あらかじめ成形補助部材の特徴等を含んだデータを用意する必要がなく、撮影手段を用いてデータを作成することが可能となる。
【００１２】
本願の請求項５に係る発明では、前記金型内の前記成形補助部材を入れ替えて挿入した際に、前記成形補助部材特定手段によって前記金型内の前記成形補助部材を特定し、前記成形補助部材データ記憶手段から、特定された成形補助部材に対応する成形条件を読み出して設定することを特徴とする請求項１に記載の射出成形システムが提供される。
【００１３】
本願の請求項６に係る発明では、前記成形補助部材特定手段は、前記撮影手段で撮影した前記成形補助部材に代えて、前記成形補助部材待機部に残留している成形補助部材の情報に基づいて、前記金型内に挿入された成形補助部材を特定することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の射出成形システムが提供される。
【００１４】
本願の請求項７に係る発明では、設定成形条件として、成形条件を設定する成形条件設定手段を備え、前記成形条件設定手段によって設定成形条件を設定した際に、前記成形補助部材特定手段によって特定された前記金型内の成形補助部材に対応する成形補助部材データの成形条件と、設定成形条件が一致しない場合には、前記設定成形条件に対応する成形補助部材を前記金型内に挿入することを特徴とする請求項１に記載の射出成形システムが提供される。
【００１６】
本願の請求項８に係る発明では、次に挿入する成形補助部材に対応する成形条件が、現在設定されている成形条件と異なる場合に警告を行うことを特徴とする請求項１又は５に記載の射出成形システムが提供される。
【００１７】
本願の請求項９に係る発明では、前記金型内に前記成形補助部材を挿入する手段がロボットであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の射出成形システムが提供される。
【００１８】
本願の請求項１０に係る発明では、前記撮影手段が、前記金型内に前記成形補助部材を挿入する手段に装着されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の射出成形システムが提供される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、入子やインサート部材等の成形補助部材に合わない成形条件で間違って成形を行ってしまうことを防止できる射出成形システムを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態の射出成形システムを説明するための模式図である。
【図２】第１の実施形態における金型を拡大した図を示している。
【図３】第１の実施形態におけるカメラの装着する位置を変更した変形例を示している。
【図４】本発明の第２の実施形態の射出成形システムを説明するための模式図である。
【図５】第２の実施形態におけるカメラの装着する位置を変更した変形例を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態を射出成形システムを説明するための模式図である。
入子待機部４２にキャビティが形成されている入子４０を複数種類用意しておき、射出成形機の金型３０内に形成された入子挿入穴に挿入する。金型３０内への挿入は、先端に把持部を備えた多関節ロボット１０を用いて挿入する。複数用意されている入子４０は、入子ごとにキャビティの形が変わっており、金型３０内に挿入する入子４０の種類を変更することで、成形される成形品の形状を変更することが可能となる。
【００２２】
また、カメラ２０は入子４０を撮影するために設けられている。本実施形態においては、カメラ２０は固定されており、入子待機部４２に置かれている入子４０を撮影している。
金型３０には射出成形機の制御装置５０が接続されており、射出成形機の制御装置５０によって、金型の駆動等を制御している。多関節ロボット１０には、多関節ロボット１０の動作を制御するための多関節ロボットの制御装置５２が接続されており、射出成形機の制御装置５０と多関節ロボットの制御装置５２とも接続されている。
【００２３】
さらに、射出成形機の制御装置５０には、入子特定手段５４、入子分析結果記憶手段５６、入子分析手段５８が接続されており、入子分析手段５８はカメラ２０に接続されている。
図２は、本実施形態における金型３０を拡大した図を示している。金型３０には入子挿入穴３２が設けられており、多関節ロボット１０によって、入子挿入穴３２の内部にいずれかの入子４０が挿入して装着することが可能である。
【００２４】
図３は、カメラ２０の装着する位置を変更した変形例を示している。図３において示されていない構成については、図１に示された例と同様の構成を備えている。図１に示された例では、カメラ２０は固定的に設置されていたが、本変形例においては、カメラ２０は多関節ロボット１０の先端部に固定されている点が図１に示された例と異なっている。
このように、カメラ２０は入子４０の特定のために用いられるが、入子４０の特定が可能であれば、図１に示された例のように固定的に設けられていてもよいし、図３に示された例のように多関節ロボット１０に装着することによって、移動可能に設けられていてもよい。カメラ２０は、入子４０の特徴を判定するために用いられるため、入子４０に設けられているキャビティの形状や溝の長さ、穴やピンの位置、刻印などの画像分析ができる程度の解像度を備えていることが好ましい。
【００２５】
カメラ２０は入子４０を撮影するために用いられる。図１に示された例では、入子待機部４２に置かれた入子４０を撮影している。図３に示された例においては、カメラ２０が多関節ロボット１０に装着されているため移動可能とされており、入子待機部４２に置かれた状態でも入子４０を撮影可能であり、多関節ロボット１０を移動させて、金型３０内に入子４０を装着後に入子４０を撮影することもできる。
【００２６】
入子分析手段５８では、カメラ２０で撮影した入子４０の画像データや、画像データから抽出した抽出データに基づいて入子４０の特徴を分析する。分析の手法としては、入子４０のキャビティの全体画像を特徴としてとらえて、各入子４０と対応させてもよい。他の手法としては、カメラ２０で撮影した画像を濃淡で二値化して、入子４０のキャビティ等が備えている溝の白部又は黒部の面積を算出して、各入子４０と対応させるようにしてもよい。さらに、あらかじめ設定したカメラ２０の撮影領域内における白黒部の境界線の長さや、円の位置や数を、各入子４０と対応させてもよい。また、入子４０の外周に刻印された文字、記号やバーコード、入子４０を特定するために形成された形状を、各入子４０と対応させてもよい。
【００２７】
入子分析手段５８によって分析された各入子４０ごとの分析データは、各入子４０と対応させて入子分析結果記憶手段５６に記憶する。このとき、入子４０の分析データに加えて、それぞれの入子４０を金型３０内に挿入して成形を行う際の成形条件を、それぞれの入子４０ごとの分析データに対応させて記憶させることもできる。成形条件を合わせて記憶させておくと、入子４０が挿入されたと判断されたときに、挿入された入子４０に対応する成形条件を出力することが可能となる。
【００２８】
なお、本実施形態においては、カメラ２０で撮影した入子４０の画像データや、画像データから抽出した抽出データに基づいて入子４０の特徴を分析して、分析データを各入子４０と対応させて入子分析結果記憶手段５６に記憶しているが、必ずしもカメラ２０で撮影した画像データをもとに分析データを入子分析結果記憶手段５６に記憶させるようにする必要はなく、外部で作成された各入子４０ごとのデータを各入子４０と対応させて入子分析結果記憶手段５６に記憶させるようにすることもできる。
【００２９】
入子特定手段５４では、入子分析結果記憶手段５６に記憶された分析データや外部から与えられたデータと、カメラ２０で撮影した画像データを比較することによって、撮影した入子４０を特定することが可能となる。
本実施形態においては、入子挿入手段として多関節ロボット１０を用いている。このように多関節ロボット１０を用いて入子４０の出し入れを行うようにすると、自由な姿勢で入子４０の出し入れ動作が行えるため、複雑な形状の入子４０であっても容易に出し入れを行うことが可能となる。
【００３０】
入子待機部４２においては、図１に示されているように、各入子４０を並べて配置しておく。入子特定手段５４における入子の特定にあたって、すでに説明したとおり、入子分析結果記憶手段５６に記憶された分析データや外部から与えられたデータと、カメラ２０で撮影した画像データを比較することによって、撮影した入子４０を特定するようにしてもよいし、それに代えて、入子待機部４２における入子４０の待機位置を、待機位置情報として、各入子４０の分析データ等と対応させて入子分析結果記憶手段５６に記憶させておき、入子待機部４２に残された入子４０をカメラ２０で撮影することによって、特定の位置の入子４０が置かれていないことを分析して、どの入子４０が金型３０内に挿入されているかを特定することも可能である。
【００３１】
また、射出成形機に、成形条件を設定できる成形条件設定手段を設けてもよい。その成形条件設定手段は、その射出成形機が備えるデータ入力装置やデータ記憶手段であってもよいし、射出成形機の外部に備える入力設定手段であってもよい。ここで、金型３０内に入子４０を挿入した後に、成形条件設定手段によって成形条件を設定した場合に、入子特定手段５４によって特定された入子の種類に対応する成形条件と、成形条件設定手段によって設定された成形条件が異なる場合に、成形条件設定手段によって設定された成形条件に対応する入子４０を選択して、金型３０内に挿入されている入子４０と入れ替えて挿入するようにすることもできる。
【００３２】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態を射出成形システムを説明するための模式図である。
インサート部材保管部６２に、射出された樹脂と一体となった成形品を成形するためのインサート部材６０を複数種類用意しておき、インサート部材６０を射出成形機の金型３０内に挿入する。金型３０内への挿入は、先端に把持部を備えた多関節ロボット１０を用いて挿入する。複数種類用意されているインサート部材６０は、インサート部材６０ごとに形状が異なっており、金型３０内に挿入するインサート部材６０の種類を変更することで、異なるインサート成形品を成形することが可能となる。
【００３３】
また、カメラ２０は入子４０を撮影するために設けられている。本実施形態においては、カメラ２０は固定されており、インサート部材保管部６２に置かれているインサート部材６０を撮影している。
金型３０には射出成形機の制御装置５０が接続されており、射出成形機の制御装置５０によって、金型の駆動等を制御している。多関節ロボット１０には、多関節ロボット１０の動作を制御するための多関節ロボットの制御装置５２が接続されており、射出成形機の制御装置５０と多関節ロボットの制御装置５２とも接続されている。
さらに、射出成形機の制御装置５０には、インサート部材特定手段６４、インサート部材分析結果記憶手段６６、インサート部材分析手段６８が接続されており、インサート部材分析手段６８はカメラ２０に接続されている。
【００３４】
図５は、カメラ２０の装着する位置を変更した変形例を示している。図３において示されていない構成については、図４に示された例と同様の構成を備えている。図４に示された例では、カメラ２０は固定的に設置されていたが、本変形例においては、カメラ２０は多関節ロボット１０の先端部に固定されている点が図４に示された例と異なっている。
このように、カメラ２０はインサート部材６０の特定のために用いられるが、インサート部材６０の特定が可能であれば、図４に示された例のように固定的に設けられていてもよいし、図５に示された例のように多関節ロボット１０に装着することによって、移動可能に設けられていてもよい。カメラ２０は、インサート部材６０の特徴を判定するために用いられるため、インサート部材６０の形状や色などの特徴の画像分析ができる程度の解像度を備えていることが好ましい。
【００３５】
カメラ２０はインサート部材６０を撮影するために用いられる。図４に示された例では、インサート部材保管部６２に置かれたインサート部材６０を撮影している。図５に示された例においては、カメラ２０が多関節ロボット１０に装着されているため移動可能とされており、インサート部材保管部６２に置かれた状態でもインサート部材６０を撮影可能であり、多関節ロボット１０を移動させて、金型３０内にインサート部材６０を装着後にインサート部材６０を撮影することもできる。
【００３６】
インサート部材分析手段６８では、カメラ２０で撮影したインサート部材６０の画像データや、画像データから抽出した抽出データに基づいてインサート部材６０の特徴を分析する。分析の手法としては、インサート部材６０の全体画像を特徴としてとらえて、各インサート部材６０と対応させてもよい。他の手法としては、カメラ２０で撮影した画像を濃淡で二値化して、インサート部材６０の白部又は黒部の面積を算出して、各インサート部材６０と対応させるようにしてもよい。さらに、あらかじめ設定したカメラ２０の撮影領域内において分析を行って各インサート部材６０と対応させてもよい。
【００３７】
インサート部材分析手段６８によって分析された各インサート部材６０ごとの分析データは、各インサート部材６０と対応させてインサート部材分析結果記憶手段６６に記憶する。このとき、インサート部材６０の分析データに加えて、それぞれのインサート部材６０を金型３０内に挿入して成形を行う際の成形条件を、それぞれのインサート部材６０ごとの分析データに対応させて記憶させる。成形条件を合わせて記憶させておくと、インサート部材６０が挿入されたと判断されたときに、挿入されたインサート部材６０に対応する成形条件を出力することが可能となる。
【００３８】
なお、本実施形態においては、カメラ２０で撮影したインサート部材６０の画像データや、画像データから抽出した抽出データに基づいてインサート部材６０の特徴を分析して、分析データを各インサート部材６０と対応させてインサート部材分析結果記憶手段６６に記憶しているが、必ずしもカメラ２０で撮影した画像データをもとに分析データをインサート部材分析結果記憶手段６６に記憶させるようにする必要はなく、外部で作成された各インサート部材６０ごとのデータを各インサート部材６０と対応させてインサート部材分析結果記憶手段６６に記憶させるようにすることもできる。
【００３９】
インサート部材特定手段６４では、インサート部材分析結果記憶手段６６に記憶された分析データや外部から与えられたデータと、カメラ２０で撮影した画像データを比較することによって、撮影したインサート部材６０を特定することが可能となる。
本実施形態においては、インサート部材挿入手段として多関節ロボット１０を用いている。このように多関節ロボット１０を用いてインサート部材６０の出し入れを行うようにすると、自由な姿勢でインサート部材６０の出し入れ動作が行えるため、複雑な形状のインサート部材６０であっても容易に出し入れを行うことが可能となる。
【００４０】
インサート部材保管部６２においては、図４に示されているように、各インサート部材６０を並べて配置しておく。ここで、インサート部材保管部６２におけるインサート部材６０の待機位置を、待機位置情報として、各インサート部材６０の分析データ等と対応させてインサート部材分析結果記憶手段６６に記憶させておくこともできる。このようにすると、成形条件を設定した場合に、設定された成形条件に対応したインサート部材６０を容易に金型３０内に挿入することが可能となる。
【００４１】
これらの実施形態において、金型３０内に新たに入子４０又はインサート部材６０を挿入して、入子分析結果記憶手段５６又はインサート部材分析結果記憶手段６６から成形条件を読み出して設定した場合には、成形条件設定後に計量工程を開始するようにすることもできる。成形条件によって射出の量が異なる場合があるが、このような構成とすると、条件設定後に計量動作を行うため、成形条件どおりの射出の量で射出工程を行うことが可能となる。これは、樹脂の変更なしに成形品を変更する場合などに特に有効である。
【００４２】
金型３０内に新たに入子４０又はインサート部材６０を挿入して、成形条件を設定した場合に、現在設定されている入子またはインサート部材の成形条件と異なっていた場合に、アラームなどによって警告を出力するようにしてもよい。このように、アラームを出して成形を停止させるような設定にしておくと、操作者が入子４０やインサート部材６０の変更、金型３０の変更または成形条件の変更を再度確認して成形を再開させることが可能となる。
【符号の説明】
【００４３】
１０  多関節ロボット
２０  カメラ
３０  金型
３２  入子挿入穴
４０  入子
４２  入子待機部
５０  射出成形機の制御装置
５２  多関節ロボットの制御装置
６０  インサート部材
６２  インサート部材保管部
【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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