(57)【要約】【課題】過去の成形条件の設定履歴を参照しながら変更すべき設定値を決めることにより、良品となる成形条件の設定値を短時間で決定することのできる成形機の管理装置を提供することを課題とする。【解決手段】成形機１１aの管理装置２１は、過去の所定の期間における成形機１１aの成形条件に関する設定項目の設定値の変更履歴を抽出する。管理装置２１は、抽出した変更履歴を表示部２１aに表示させる。表示された変更履歴に基づいて、操作者は成形機１１aの設定項目の設定値を変更する。【選択図】図４
2007196390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形機の管理装置であって、
過去の所定の期間における前記成形機の成形条件に関する設定項目の設定値の変更履歴を抽出する抽出手段と、
抽出した変更履歴を表示装置に表示させる表示手段と
を有することを特徴とする成形機の管理装置。
【請求項２】
請求項１記載の成形機の管理装置であって
前記表示手段は、抽出した変更履歴を時系列に並べて表示することを特徴とする成形機の管理装置。
【請求項３】
請求項１記載の成形機の管理装置であって、
前記表示手段は、抽出した変更履歴を変更の頻度が高い設定項目の順に並べた図表により表示することを特徴とする成形機の管理装置。
【請求項４】
請求項１記載の成形機の管理装置であって、
前記表示手段は、前記設定項目の変更履歴とそれに対応する成形条件の実績値とを図表により表示することを特徴とする成形機の管理装置。
【請求項５】
請求項４記載の成形機の管理装置であって
前記実績値は成形品の良否を示す値を含み、成形品の良否を示す値は前記成形機の操作者が判断して入力するか、あるいは、前記成形機に設けられた撮像装置による成形品の画像認識結果として入力されることを特徴とする成形機の管理装置。
【請求項６】
請求項１記載の成形機の管理装置であって、
前記設定項目は、充填圧力、充填速度、背圧、スクリュ回転数、及びＶＰ切換位置のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする成形機の管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は成形機の管理装置に係わり、特に成形条件を表す各種設定値や検出値を記憶しておき後から表示装置に表示させることのできる成形機の管理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、成形機により成形品を製造する量産工程に入る前に、良品を成形するための成形条件を試作工程において決定する。成形品の良否は成形機の動作に関する様々な設定値や成形材料等の条件が複雑に影響しあって決まるため、理論上の設定値に設定しただけでは最適な成形条件とはならない。したがって、試作工程において実際に成形機を運転して様々な設定値を変更しながら成形品を成形し、成形品が目標の良品となる成形条件を見つけ出す作業を行う。
【０００３】
試作工程では、操作者は成形品の出来具合を見ながら各種設定値を少しずつ変更して目標の良品に近づけていく。この際、操作者の知識や経験等により、どの設定値を変更するかを決定する。操作者は成形品の製造に熟練しており、どの設定値を変更すればどの実績値が修正されて目標の良品に近づけられるかを経験的に判断している。試作工程において良品を成形できる成形条件が決定した後に、量産工程に移行し、試作工程において決定した成形条件に基づいて成形機を運転し、成形品を量産する。
【０００４】
ここで、各種設定値を変更しながら試行を繰り返した際に、指定された設定値の履歴表示を行う設定履歴表示装置を備えた射出成形機が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１−１２９８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
成形品の量産工程に移行すると、多量の成形品が成形機により成形される。量産工程において成形を続けるうちに、成形機の状態や成形材料の条件などの成形環境が時間とともに変化した場合、試作工程で決定した設定値による成形条件で成形しても、成形品が不良品となることがある。そこで、不良品が連続して成形されないように、不良品が成形されたら設定値を変更して成形条件を変更し、良品が成形されるように常に品質を管理する必要がある。
【０００６】
試作工程において良品の成形条件を決定した操作者であれば、量産工程において不良品が成形された際にどの設定値を変更・調整すれば良品にできるかについて、試作工程での経験を基に容易に判断することができ、すぐに成形品を良品に戻すことができる。ところが、試作工程と量産工程とで操作者が異なる場合には、試作工程での操作者が有している経験則や暗黙値を量産工程での操作者に継承しておくことは難しく、量産工程での操作者は一旦不良品が成形されたときに良品に戻すために最初から試行錯誤を行わなければならない。この場合、試行錯誤しながら設定値の変更を行うので、成形品が良品に戻るまでに多くの不良品が成形されてしまい、量産工程での良品率が低くなるという問題がある。
【０００７】
本発明は上述の問題に鑑みなされたものであり、過去の成形条件の設定履歴を参照しながら変更すべき設定値を決めることにより、良品となる成形条件の設定値を短時間で決定することのできる成形機の管理装置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】
【０００８】
上述の目的を達成するために、本発明によれば、成形機の管理装置であって、過去の所定の期間における前記成形機の成形条件に関する設定項目の設定値の変更履歴を抽出する抽出手段と、抽出した変更履歴を表示装置に表示させる表示手段とを有することを特徴とする成形機の管理装置が提供される。
【０００９】
上述の成形機の管理装置において、前記表示手段は、抽出した変更履歴を時系列に並べて表示することが好ましい。また、前記表示手段は、抽出した変更履歴を変更の頻度が高い設定項目の順に並べた図表により表示することが好ましい。前記表示手段は、前記設定項目の変更履歴とそれに対応する成形条件の実績値とを図表により表示することとしてもよい。また、前記実績値は成形品の良否を示す値を含み、成形品の良否を示す値は前記成形機の操作者が判断して入力するか、あるいは、前記成形機に設けられた撮像装置による成形品の画像認識結果として入力されることとしてもよい。また、前記設定項目は、計量完了位置、充填圧力、背圧、及びＶＰ切換位置のうちの少なくとも一つを含むこととしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
上述の本発明によれば、過去の所定の期間における変更履歴を表示することができるため、成形機の操作者はその表示内容に基づいて設定項目の変更が成形条件に与える影響を短時間で把握することができる。これにより、操作者は、現在の設定項目の設定値を変更したときの成形条件の変化を容易に把握することがで、適切な設定項目の変更を短時間で行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１２】
本発明は成形機の管理装置に関するものであり、特に量産時の成形機の成形条件を管理し制御するために用いられるものである。図１は本発明による管理装置が設けられた成形機管理システムの一例の構成を示す図である。
【００１３】
図１に示す成形機管理システムは、Ｎ台の射出成形機１１a〜１１ｎと、管理装置としての端末装置２１及び端末装置２５を有する。射出成形機１１a〜１１ｎは撮像装置１２a〜１２ｎを夫々有している。撮像装置１２a〜１２ｎは金型内の成形品を撮像し、成形品の画像データを生成する。撮像装置１２a〜１２ｎとしては、例えば工業用カメラ、監視カメラ等を用いることができる。
【００１４】
射出成形機１１a〜１１ｎには取り出し装置１４a〜１４ｎが夫々設けられる。取り出し装置１４a〜１４ｎは金型内の成形品を取り出すためのロボットハンド１５a〜１５ｎを夫々有している。ロボットハンド１５a〜１５ｎには撮像装置１６a〜１６ｎが夫々設けられ、金型から取り出された成形品を撮像して画像データを生成する。
【００１５】
また、射出成形機１１a〜１１ｎには、個別データベース１７a〜１７ｎが夫々設けられる。個別データベース１７a〜１７ｎは、磁気ディスク装置や半導体メモリ装置などの記憶装置よりなり、射出成形機１１a〜１１ｎの成形条件に関する設定値や成形中の実測値及び実績値を夫々格納する。この実測値及び実績値には、撮像装置１２a〜１２ｎが取得した画像データも含まれる。また、撮像装置１２a〜１２ｎが取得した画像データも個別データベース１７a〜１７ｎに夫々格納される。個別データベース１７a〜１７ｎは射出成形機１１a〜１１ｎとは別個に設けられてもよいし、射出成形機１１a〜１１ｎに組み込まれていてもよい。
【００１６】
射出成形機１１a〜１１ｎの各々は、成形品を成形する装置であり、加熱シリンダ内に回転可能に且つ往復動可能に設けられたスクリュを有する射出装置と、金型の開閉、型締を行う型締装置とを備える。加熱シリンダ内において加熱・溶融された成形材料としての樹脂は、高圧で金型のキャビティ内に射出され、冷却されて固化することで成形品が成形される。
【００１７】
管理装置としての端末装置２１は、射出成形機１１a〜１１ｎの各々に回線により接続され、且つ製品取り出し装置１４a〜１４ｎの各々にも回線により接続されている。したがって、端末装置２１は、個別データベース１７a〜１７ｎに格納された設定値、実測値、実績値、画像データなどを回線を通じて取得して、端末装置２１の表示部２１ａに表示することができ、且つ、集合データベース２３に格納することができる。
【００１８】
端末装置２１は、ＣＰＵやＭＰＵなどの演算部、磁気ディスクや半導体メモリなどの記憶装置、入出力インタフェース、キーボード、マウス、タッチパネルなどの入力部、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ、ＬＥＤディスプレイなどの表示部２１ａを備える一種のコンピュータを用いて、以下に説明する制御・管理を行うプログラムを実行させることにより、管理装置として機能させることができる。端末装置２１として機能させるコンピュータとして、例えば、パーソナルコンピュータ、サーバ、ワークステーション等を用いることができる。
【００１９】
また、端末装置２１に設けられた集合データベース２３は、磁気ディスク装置や半導体メモリ装置などの記憶装置であり、回線を介して取得した個別データベース１７a〜１７ｎからのデータや、端末装置２１において加工したデータを格納することができる。
【００２０】
端末装置２５は、外部ネットワーク２４を介して端末装置２１に接続されており、端末装置２１と通信してデータをやりとりすることができる。端末装置２５は、端末装置２１と同等の構成を有し、表示部２５ａとデータベース２６を有する。
【００２１】
外部ネットワーク２４は、例えばローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）であるが、無線又は有線の通信回路網であれば、イントラネット、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）などの通信回路網であってもよい。端末装置２５は、端末装置２１と同様に管理装置として機能することができる。
【００２２】
以上のような構成の成形機管理システムにおいて、射出成形機１１a〜１１ｎの操作者は、管理装置としての端末装置２１を用いて射出成形機１１a〜１１ｎの運転状況や動作を制御・管理することができる。
【００２３】
次に、一例として、射出成形機１１ａの操作者が成形条件を変更するために、管理装置としての端末装置２１を用いて設定値の変更を行う場合について説明する。
【００２４】
図２は図１に示す端末装置２１を用いて射出成形機１１ａの設定値の変更を行う際の動作を示すフローチャートである。
【００２５】
射出成形機１１ａの操作者は、まず、モニタしたい設定値や実績値を含むデータ群を、そのデータ群が得られた期間（日時）やロット番号を管理装置２１の入力部から入力して指定する（ステップＳ１）。ロット番号を指定する場合も、そのロット番号の成形品が成形された期間（日時）を指定することと同じである。
【００２６】
操作者から期間が入力されると、管理装置２１の抽出手段は集合データベース２３に格納されているデータのなかから、指定された期間内における設定値のデータを抽出する（ステップＳ２）。
【００２７】
抽出手段により抽出された設定値変更データは、図３に示すように時系列に並べられ、端末装置２１の表示部２１ａに表示される。図３に示す例では、上述の期間の指定が例えば２００１年２月２日の１９時４０分から２００１年２月３日の１４時１５分までの期間であり、その期間の間に行われた各設定項目の変更履歴が抽出され、表示されている。
【００２８】
図３に示す設定値変更データにおいて、最初の行は、２００１年２月３日の１４時１０分に「充填圧力」という設定項目の設定値が１００（ＭＰａ）から１１０（ＭＰａ）に変更され、それは２１５ショット目であることを示す。２番目の行は、２００１年２月３日の１３時５５分に「充填速度」という設定項目の設定値が１３０（ｍｍ／秒）から１４０（ｍｍ／秒）に変更され、それは２０７ショット目であることを示す。３番目の行は、２００１年２月３日の１３時５０分に「背圧」という設定項目の設定値が６０（ＭＰａ）から７０（ＭＰａ）に変更され、それは２０５ショット目であることを示す。また、最後の行は、２００１年２月２日の１９時４４分に「充填時間」という設定項目の設定値が０．８（秒）から０．９（秒）に変更され、それは６０ショット目であることを示す。
【００２９】
このように各設定項目の変更履歴が時系列に並べられてそのときのショット数と共に表示される。図３に示す例では上から新しい順に表示しているが、上から古い順に表示してもよい。
【００３０】
また、端末装置２１に設けられた表示手段は、指定された期間内の変更履歴データを時系列に表示するだけでなく、変更頻度の高い順に設定項目を並べてパレート図で表示することもできる。図４は変更頻度の高い順に設定項目を並べて作成したパレート図の表示例を示す図である。図４に示す例によれば、指定された期間内に１０ショットが行われ、その間に「充填圧力」の設定項目が６回変更され、「充填速度」の変更項目が５回変更され、「背圧」の設定項目が３回変更され、「スクリュ回転数」の設定項目が２回変更され、「ＶＰ切換位置」の設定項目が１回変更されたことを、操作者が認識することができる。また、パレート図にして表示してあるので、操作者は、最も頻度が高い設定項目が「充填圧力」であり、その次に頻度が高い設定項目が「充填速度」であることなどを瞬時に認識することができる。
【００３１】
なお、上述の設定項目、「充填圧力」、「充填速度」、「背圧」、「スクリュ回転数」、「ＶＰ切換位置」は、特に成形品の良、不良に関係した設定項目であり、設定変更履歴やパレート図での表示項目として入れておくことが好ましい。
【００３２】
例えば、指定された期間が試作工程の期間であれば、試作工程中に変更した設定項目で最も頻度が高いものがどの設定項目であったかを知ることで、量産工程中においてもその設定項目を変更すべき成形条件となる可能性が高いことがわかる。このように、量産工程での操作者は、現在の成形条件で不良品が成形されたような場合、図４に示すようなパレート図などから、その成形機や成形品の傾向を判断して、変更・調整すべき設定項目を推定することができる。
【００３３】
推定した設定項目を変更してすぐに良品が成形されるとは限らないが、やみくもに設定項目を選んで変更してみるよりは、変更・調整すべき設定項目を早期に見つけることができる。これにより、不良品が成形される成形条件を良品が成形される成形条件に早期にすることができ、良品率の低減を防止することができる。
【００３４】
以上のように、量産工程での操作者は、試作工程での操作者の経験則や暗黙知を図４に示すようなパレート図などから認識して継承することができる。
【００３５】
図４に示すパレート図において、「充填圧力」の設定項目の設定値が一番頻度が高く変更されていることがわかる。そこで、操作者は、図４に示されるパレート図において、より詳しく分析したい設定項目を選択することにより、選択した設定項目の設定値の変更を表又はグラフにして見ることができる。
【００３６】
すなわち、図４に示すパレート図が表示されたら、操作者は、より詳しく分析したい設定項目を選択する（図２のステップＳ３）。例えば、最も頻度が高い設定項目である「充填圧力」を選択したとすると、図５に示すような選択された設定項目の変更履歴が表示される（図２のステップＳ４）。
【００３７】
図５に示す例では、選択された設定項目である「充填圧力」の表が画面の上部に表示されている。その下に実績値である「クッション位置」の値が、「充填圧力」の表と同じ構成の表により示されている。さらに、その下には、実績値として、成形品の「バリ又はショートのレベル」が、「充填圧力」の表と同じ構成の表により示されている。
【００３８】
図５に示す例の「充填圧力」において、充填圧力の設定値が、最初のショットでは１８３ＭＰａであり、２ショット目で１８５ＭＰａに増大され、３ショット目はそのまま維持され、４ショット目に１８７ＭＰａに増大され、５ショット目に１８９ＭＰａに増大され、６ショット目に１９１ＭＰａに増大され、７ショット目はそのまま維持され、８ショット目に１９３ＭＰａに増大され、９ショット目はそのまま維持され、１０ショット目に１９１ＭＰａに減少されたことがわかる。
【００３９】
そして、「充填圧力」の下の「クッション位置」において、クッション位置の測定値が表示されている。クッション位置は、スクリュがシリンダ内に最も押し込まれたときの位置を表し、例えばスクリュを駆動するモータに取り付けられたエンコーダの出力値より求められる。図５に示す例では、クッション位置の検出値は、１ショット目で０．６ｍｍであり、以後３ショット目まで変化はなく、４ショット目で１．０ｍｍとなり、５ショット目で１．５ｍｍとなり、６ショット目で２．０ｍｍとなり、７ショット目では変化はなく、８ショット目で２．５ｍｍとなり、９ショット目及び１０ショット目は２．５ｍｍのままであったことがわかる。ここで、図には良品範囲が示されており、この範囲にクッション位置の検出値が入っていれば、成形品の大部分が良品となる。
【００４０】
また、「クッション位置」の下の「バリ又はショートのレベル」において、成形品に発生したバリ又はショートの度合いが−５〜５の段階で表示されている。−１から−５の段階は成形品のショートの度合いを示し、１から５の段階は成形品に発生したバリの段階を示している。段階の０が、ショートもバリも発生しない良品であることを意味する。図５に示す例では、１ショット目で−５段階の大きなショートが成形品に発生し、２ショット目で−４段階のショートになり、３ショット目では変化なく、４ショット目で−３段階のショートとなり、５ショット目で−２段階のショートとなり、６ショット目で−１段階のショートとなり、７ショット目では変わらず、８ショット目で０段階の良品となり、９ショット目では反対に１段階のバリが発生し、１０ショット目で０段階の良品にもどったことがわかる。
【００４１】
以上の「充填圧力」（設定項目）、「クッション位置」（実績値）、「バリ又はショートのレベル」（実績値）は、上下に並べられてショット回数がそれぞれ対応するように配置されているため、設定項目の「充填圧力」の設定値を変えることにより、実績値である「クッション位置」及び「バリ又はショートのレベル」がどのように変化したかを容易に認識することができる。
【００４２】
ここで、バリ又はショートのレベルの段階を表す値は、実際の成形品を  操作者が目視して判定して入力した値でもよく、図１における撮像装置１２ａ又は１６ａにより画像分析して自動的判定された値であってもよい。
【００４３】
操作者は、図５に示すような表示内容に基づいて、現在変更すべき設定項目と適当な設定値を推定し、実際の成形機に入力する設定項目の設定値を設定する（図２のステップＳ５）。
【００４４】
以上のように、管理装置により過去のある期間の設定値の変更履歴を抽出して、表示することにより、量産工程において試作工程での試行錯誤を容易に認識することができ、試作工程での経験則や暗黙値を量産工程に適用することができる。これにより、量産工程での不良品の数を低減でき、良品率の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】は本発明による管理装置が設けられた成形機管理システムの一例の構成を示す図である。
【図２】図１に示す端末装置を用いて射出成形機の設定値の変更を行う際の動作を示すフローチャートである。
【図３】変更履歴データの表示画面を示す図である。
【図４】変更履歴データのパレート図を示す図である。
【図５】選択した設定項目の変更履歴データの表示画面を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１１a〜１１ｎ  射出成形機
１２a〜１２ｎ  撮像装置
１４a〜１４ｎ  取り出し装置
１５a〜１５ｎ  ロボットハンド
１６a〜１６ｎ  撮像装置
１７a〜１７ｎ  個別データベース
２１，２５  端末装置
２１ａ，２５ａ  表示部
２３，２６  集合データベース
２４  外部ネットワーク
【図１】
2007196390.tif 000003
【図２】
2007196390.tif 000004
【図３】
2007196390.tif 000005
【図４】
2007196390.tif 000006
【図５】
2007196390.tif 000007