(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）成形条件及び監視条件を設定するための操作部と、
（ｂ）前記成形条件に基づいて射出成形機に命令を送って成形を行うシーケンスコントロール部と、
（ｃ）金型装置を撮影する撮像手段と、
（ｄ）前記成形条件、及び金型装置のモニタ画像を表示するための表示部と、
（ｅ）全自動運転の成形サイクル中に、前記シーケンスコントロール部から画像データの取得を開始したり、停止したりするための指令を受け、前記成形を行うための命令と独立して、前記金型装置の状態を表す信号及び前記監視条件に基づいて、撮影された金型装置の画像データを表す読取画像データと、金型装置に異常が発生していないときの金型装置の画像データを表す基準画像データとの比較処理を行い、金型装置に異常が発生したかどうかを判断する画像処理部とを有することを特徴とする射出成形機。
【請求項２】
（ａ）前記画像処理部は、前記金型装置に異常が発生したと判断すると、金型装置に異常が発生したことを前記シーケンスコントロール部に通知し、
（ｂ）該シーケンスコントロール部は、金型装置に異常が発生したことが通知されると、成形サイクルを中断させる請求項１に記載の射出成形機。
【請求項３】
（ａ）前記画像処理部は、金型装置に異常が発生したと判断すると、金型装置に異常が発生したことをマンマシンコントロール部に通知し、
（ｂ）該マンマシンコントロール部は、金型装置に異常が発生したことが通知されると、金型装置に異常が発生した旨のメッセージを前記表示部に表示する請求項１に記載の射出成形機。
【請求項４】
前記成形条件及び監視条件を記録するための記録手段を備える請求項１に記載の射出成形機。
【請求項５】
前記金型装置に異常が発生したかどうかの判断は、エジェクタ動作と平行して行われる請求項１に記載の射出成形機。
【請求項６】
前記金型装置に異常が発生したかどうかの判断は、型閉じと平行して行われる請求項１に記載の射出成形機。
【請求項７】
前記モニタ画像は、成形条件、監視条件、射出成形機の稼働状況、金型装置の監視状態のうちの選択された事項と共に表示される請求項１に記載の射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、射出成形機は射出装置及び金型装置を備え、前記射出装置の加熱シリンダ内において加熱されて溶融させられた樹脂を射出ノズルから射出するようになっている。また、前記金型装置は、固定金型及び可動金型から成り、該可動金型を進退させることによって、金型装置の型閉じ、型締め及び型開きが行われる。そして、金型装置の型締めが行われた状態で、射出ノズルから射出された樹脂は、金型装置内のキャビティ空間に充填（てん）され、冷却されて固化し、成形品になる。続いて、金型装置の型開きが行われ、成形品が取り出される。
【０００３】
ところで、前記金型装置は金型監視装置によって監視され、金型装置に異常が発生したことが分かると警報が鳴らされるようになっている。
【０００４】
図２は従来の射出成形機及び金型監視装置を示す概念図である。
【０００５】
図において、１０は射出装置、１４は金型装置、２１は型締装置、２０は前記射出装置１０、金型装置１４及び型締装置２１を支持する射出成形機フレームであり、前記射出装置１０は、加熱シリンダ１１、及び該加熱シリンダ１１の後端（図における右端）に配設され、図示されない射出用モータ及び計量用モータから成る駆動部１２を備える。前記加熱シリンダ１１内には、図示されないスクリューが回転自在に、かつ、進退自在に配設され、前記駆動部１２を駆動することによって、前記スクリューを回転させたり、進退させたりすることができるようになっている。
【０００６】
また、前記射出成形機フレーム２０に、固定プラテン１５及びトグルプレート２２が取り付けられ、前記固定プラテン１５とトグルプレート２２との間において、可動プラテン１７が進退（図における左右方向に移動）自在に配設される。前記金型装置１４は、固定プラテン１５に取り付けられた固定金型１６、及び可動プラテン１７に取り付けられた可動金型１８から成り、可動プラテン１７と前記トグルプレート２２との間に配設された型締装置２１によって、可動金型１８を進退させ、固定金型１６に対して接離させることにより、金型装置１４の型閉じ、型締め及び型開きが行われる。そして、型締めが行われた状態において、前記固定金型１６と可動金型１８との間に図示されないキャビティ空間が形成される。また、前記型締装置２１は、前記トグルプレート２２と可動プラテン１７との間に配設されたトグル機構２３から成り、図示されない型締用モータを駆動することによって前記トグル機構２３を作動させ、可動プラテン１７を進退させることができる。
【０００７】
前記構成の射出装置１０において、計量工程時に、前記計量用モータを駆動することによって、前記スクリューを正方向に回転させると、ホッパ１３内のペレット状の樹脂が、加熱シリンダ１１内に進入し、前記スクリューに形成された溝内を前進させられ、図示されないヒータによって加熱され溶融させられて、前記スクリューの前端に配設されたスクリューヘッドの前方に蓄えられる。これに伴って、前記スクリューは樹脂の圧力によって後退させられる。
【０００８】
また、射出工程時に、前記射出用モータを駆動してスクリューを前進させると、前記スクリューヘッドの前方に蓄えられた樹脂は、加熱シリンダ１１の前端（図における左端）に形成された図示されない射出ノズルから射出され、前記キャビティ空間に充填される。
【０００９】
このようにして、前記キャビティ空間への樹脂の充填が終了すると、金型装置１４内に形成された図示されない冷却流路に冷却水が流され、樹脂が冷却される。そして、樹脂が固化すると、型開きが行われ、図示されないエジェクタ装置が作動させられ、エジェクタピンが可動金型１８から突き出され、成形品が取り出される。
【００１０】
なお、２８は操作・表示部であり、該操作・表示部２８は、射出成形機の成形条件（動作パラメータ）を設定するための図示されない操作部、及び該操作部を操作することによって設定された成形条件、射出成形機の実績値等を表示するための表示部２９を備える。
【００１１】
また、３０は前記成形条件が記録されるメモリ、３２は射出成形機の制御を行う成形機コントローラである。該成形機コントローラ３２は、前記成形条件に基づいて全自動運転の成形サイクルで成形を行い、前記計量用モータ、射出用モータ、型締用モータ等を所定のタイミングで駆動したり、停止させたりする。前記メモリ３０、成形機コントローラ３２等は、射出成形機フレーム２０内に配設される。
【００１２】
ところで、前記金型装置１４を監視するために金型監視装置４１が配設される。該金型監視装置４１は、撮像手段としてのビデオカメラ２５、該ビデオカメラ２５に隣接させて配設された照明装置２６、画像処理を行う画像処理部３１、画像処理方法、監視方法等の各種の設定を行うための操作部３３、表示部３４、メモリ３５等から成り、画像処理部３１と前記成形機コントローラ３２とがケーブルＬ１を介して接続される。
【００１３】
前記ビデオカメラ２５は、固定プラテン１５の上端に配設され、照明装置２６によって照射された金型装置１４を撮影する。また、前記ビデオカメラ２５及び画像処理部３１を可動プラテン１７の上端に配設することもできる。そして、前記表示部３４は、ＣＲＴ等のモニタ装置から成り、金型装置１４のモニタ画像、金型装置１４に異常が発生した旨のメッセージ等を表示する。オペレータは、金型監視方法の設定を行うに当たり、前記モニタ画像を目視して、ビデオカメラ２５の取付方向、ビデオカメラ２５による監視範囲、画像データの輝度等の監視条件について確認をすることができる。また、前記メモリ３５に、監視条件が記録されるほかに、金型装置１４に異常が発生していないときの金型装置１４の画像データが基準画像データとしてあらかじめ記録される。
【００１４】
そして、ビデオカメラ２５によって金型装置１４が撮影されると、金型装置１４の画像に対応するアナログのビデオ信号が発生させられ、該ビデオ信号は画像データとして画像処理部３１に送られ、該画像処理部３１内においてディジタル変換される。該画像処理部３１は、前記画像データを読取画像データとして取得するとともに、前記メモリ３５から基準画像データを読み出し、前記読取画像データと基準画像データとを比較する。
【００１５】
また、前記成形機コントローラ３２は、画像処理部３１において画像データを取得し、金型装置１４に異常が発生したかどうかを判断するためのオン・オフ信号から成る各種のタイミング信号、例えば、型開限信号、エジェクタ動作完了信号等をケーブルＬ１を介して画像処理部３１に送る。
【００１６】
そして、前記読取画像データと基準画像データとが一致し、比較結果が良好である場合、金型装置１４に異常が発生していないと判断して、画像処理部３１は、図示されないリレー等の機器及びケーブルＬ１を介して、全自動運転の成形サイクルを続行させるためのオン・オフ信号から成るスタート信号を成形機コントローラ３２に送る。一方、前記読取画像データと基準画像データとが一致せず、比較結果が良好でない場合、金型装置１４に異常が発生したと判断して、画像処理部３１は前記スタート信号を成形機コントローラ３２に送らない。
【００１７】
そして、成形機コントローラ３２は、前記スタート信号が送られると、全自動運転の成形サイクルを続行させ、前記スタート信号が送られないと、型開きが終了して可動プラテン１７が型開限位置に置かれた状態で成形サイクルを停止させるとともに、画像処理部３１を介して表示部３４に異常発生信号を送る。前記表示部３４は、異常発生信号を受けると、異常が発生した旨のメッセージ等を表示する。また、前記画像処理部３１は、図示されない警報器を作動させて警報を鳴らす。
【００１８】
このように、金型装置１４に異常が発生すると、成形サイクルが停止させられるので、成形品が金型装置１４に残った状態で型閉じが行われることがなくなる。したがって、金型装置１４が破損することがなくなる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の金型監視装置４１においては、金型監視装置４１による画像処理が行われている間は、スタート信号が画像処理部３１から成形機コントローラ３２に送られないので、射出成形機において、型開きが行われた後のエジェクタピンの突出し、型閉じ等の次の工程が待ち状態となってしまう。また、前記スタート信号及びタイミング信号がリレー等の機器及びケーブルＬ１を介して送られるので、画像処理部３１と成形機コントローラ３２との間の信号の送受信に時間がかかってしまう。したがって、成形サイクルが長くなってしまう。
【００２０】
また、金型監視装置４１は、射出成形機とは別の独立した装置として配設されるので、その分広い設置スペースが必要になるだけでなく、成形機コントローラ３２と画像処理部３１とをケーブルＬ１によって接続する必要がある。したがって、射出成形機及び金型監視装置４１の設置性が低下してしまう。
【００２１】
しかも、操作・表示部２８とは別に操作部３３及び表示部３４を、メモリ３０とは別にメモリ３５をそれぞれ配設する必要があるので、金型装置１４を監視するためのコストが高くなってしまう。さらに、前記操作・表示部２８は、射出成形機の中央において固定プラテン１５に隣接させて配設されるのに対して、金型監視装置４１は射出成形機フレーム２０の外に配設されるので、操作・表示部２８と操作部３３、表示部３４等との距離が長くなってしまう。したがって、射出成形機の成形サイクル時間、型開閉時間等を見ながら金型装置１４に異常が発生したかどうかを判断するのが極めて困難になり、射出成形機及び金型監視装置４１の操作性が低下してしまう。
【００２２】
例えば、画像処理部３１において、金型装置１４に異常が発生したと判断された場合、異常が発生した旨のメッセージは、表示部３４に表示されるが、表示部２９には表示されない。したがって、オペレータは、アクセスする頻度が高い操作・表示部２８から金型監視装置４１が設置された箇所に移動し、表示部３４を目視する必要があり、金型装置１４に異常が発生したかどうかを確認する作業が煩わしい。
【００２３】
また、射出成形機を立ち上げる際には、前記操作・表示部２８の操作部を操作して成形条件を設定する必要があるだけでなく、表示部３４に表示されたモニタ画像を目視しながら操作部３３を操作して監視条件を設定する必要がある。しかも、監視条件を設定した当初は、良好なモニタ画像を得ることができず、該モニタ画像を目視しながら監視条件の設定を修正する必要がある。したがって、操作・表示部２８及び金型監視装置４１にアクセスする必要があるので、成形条件及び監視条件を設定するための作業が煩わしい。
【００２４】
また、金型装置１４を変更する場合、成形機コントローラ３２は、メモリ３０から成形条件を読み出し、該成形条件を変更し、変更された成形条件をメモリ３０に書き込む必要があり、画像処理部３１は、メモリ３５から監視条件を読み出し、該監視条件を変更し、変更された監視条件をメモリ３５に書き込む必要があるので、金型装置１４を変更するための作業が煩わしい。
【００２５】
本発明は、前記従来の金型監視装置の問題点を解決して、成形サイクルを短くすることができ、設置性及び操作性を向上させることができる射出成形機を提供することを目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の射出成形機においては、成形条件及び監視条件を設定するための操作部と、前記成形条件に基づいて射出成形機に命令を送って成形を行うシーケンスコントロール部と、金型装置を撮影する撮像手段と、前記成形条件、及び金型装置のモニタ画像を表示するための表示部と、全自動運転の成形サイクル中に、前記シーケンスコントロール部から画像データの取得を開始したり、停止したりするための指令を受け、前記成形を行うための命令と独立して、前記金型装置の状態を表す信号及び前記監視条件に基づいて、撮影された金型装置の画像データを表す読取画像データと、金型装置に異常が発生していないときの金型装置の画像データを表す基準画像データとの比較処理を行い、金型装置に異常が発生したかどうかを判断する画像処理部とを有する。
【００２７】
本発明の他の射出成形機においては、さらに、前記画像処理部は、前記金型装置に異常が発生したと判断すると、金型装置に異常が発生したことを前記シーケンスコントロール部に通知する。
【００２８】
そして、該シーケンスコントロール部は、金型装置に異常が発生したことが通知されると、成形サイクルを中断させる。
【００２９】
本発明の更に他の射出成形機においては、さらに、前記画像処理部は、金型装置に異常が発生したと判断すると、金型装置に異常が発生したことをマンマシンコントロール部に通知する。
【００３０】
そして、該マンマシンコントロール部は、金型装置に異常が発生したことが通知されると、金型装置に異常が発生した旨のメッセージを前記表示部に表示する。
【００３１】
本発明の更に他の射出成形機においては、さらに、前記成形条件及び監視条件を記録するための記録手段を備える。
【００３２】
本発明の更に他の射出成形機においては、さらに、前記金型装置に異常が発生したかどうかの判断は、エジェクタ動作と平行して行われる。
【００３３】
本発明の更に他の射出成形機においては、さらに、前記金型装置に異常が発生したかどうかの判断は、型閉じと平行して行われる。
【００３４】
本発明の更に他の射出成形機においては、さらに、前記モニタ画像は、成形条件、監視条件、射出成形機の稼働状況、金型装置の監視状態のうちの選択された事項と共に表示される。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３６】
図１は本発明の実施の形態における射出成形機の概念図、図３は本発明の実施の形態における射出成形機の動作を示す第１のフローチャート、図４は本発明の実施の形態における射出成形機の動作を示す第２のフローチャートである。
【００３７】
図において、１０は射出装置、１４は金型装置、２１は型締装置、２０は前記射出装置１０、金型装置１４及び型締装置２１を支持する射出成形機フレームであり、前記射出装置１０は、加熱シリンダ１１、及び該加熱シリンダ１１の後端（図１における右端）に配設され、図示されない射出用モータ及び計量用モータから成る駆動部１２を備える。前記加熱シリンダ１１内には、図示されないスクリューが回転自在に、かつ、進退自在に配設され、前記駆動部１２を作動させることによって、前記スクリューを回転させたり、進退させたりすることができるようになっている。
【００３８】
また、前記射出成形機フレーム２０に、固定プラテン１５、及びベースプレートとしてのトグルプレート２２が取り付けられ、前記固定プラテン１５とトグルプレート２２との間において、可動プラテン１７が進退（図１における左右方向に移動）自在に配設される。また、前記射出成形機フレーム２０上の固定プラテン１５に隣接させて操作・表示部２８が配設される。前記金型装置１４は、固定プラテン１５に取り付けられた固定金型１６、及び可動プラテン１７に取り付けられた可動金型１８から成り、可動プラテン１７と前記トグルプレート２２との間に配設された型締装置２１によって、可動金型１８を進退させ、固定金型１６に対して接離させることにより、金型装置１４の型閉じ、型締め及び型開きが行われる。そして、型締めが行われた状態において、前記固定金型１６と可動金型１８との間に図示されないキャビティ空間が形成される。また、前記型締装置２１は、前記トグルプレート２２と可動プラテン１７との間に配設されたトグル機構２３から成り、図示されない型締用モータを駆動することによって前記トグル機構２３を作動させ、可動プラテン１７を進退させることができる。
【００３９】
前記構成の射出装置１０において、計量工程時に、前記計量用モータを駆動することによって、前記スクリューを正方向に回転させると、ホッパ１３内のペレット状の樹脂が、加熱シリンダ１１内に進入し、前記スクリューに形成された溝内を前進させられ、図示されないヒータによって加熱され溶融させられて、前記スクリューの前端に配設されたスクリューヘッドの前方に蓄えられる。これに伴って、前記スクリューは樹脂の圧力によって後退させられる。
【００４０】
また、射出工程時に、前記射出用モータを駆動してスクリューを前進させると、前記スクリューヘッドの前方に蓄えられた樹脂は、加熱シリンダ１１の前端（図１における左端）に形成された射出ノズルから射出され、金型装置１４内の前記キャビティ空間に充填される。
【００４１】
このようにして、前記キャビティ空間への樹脂の充填が終了すると、金型装置１４内に形成された図示されない冷却流路に冷却水が流され、樹脂が冷却される。そして、樹脂が固化すると、型開きが行われ、図示されないエジェクタ装置が作動させられ、エジェクタピンが可動金型１８から突き出され、成形品が取り出される。
【００４２】
ところで、前記射出成形機フレーム２０内に、射出成形機の制御を行う成形機コントローラ５０が配設される。該成形機コントローラ５０は、シーケンスコントロール部５１、及び該シーケンスコントロール部５１といずれもバスＢを介して接続された高速通信用ポート５２、画像処理を行う画像処理部５３、記録手段としてのメモリ５５、マンマシンコントロール部５６等を備え、前記操作・表示部２８とシーケンスコントロール部５１及びマンマシンコントロール部５６とが接続される。前記メモリ５５はＲＡＭから成る。
【００４３】
また、前記金型装置１４を監視するために金型監視部が形成され、該金型監視部は、撮像手段としての、図示されない高速通信用出力ポートを備えたカメラ５８、該カメラ５８に隣接させて配設された照明装置２６、前記高速通信用ポート５２、画像処理部５３、前記メモリ５５、マンマシンコントロール部５６等から成り、前記カメラ５８と高速通信用ポート５２とがケーブルＬ２を介して接続される。この場合、シーケンスコントロール部５１と画像処理部５３との間でデータの送受信を行うことが可能になるので、金型監視部の機能を向上させることができる。
【００４４】
なお、前記高速通信用ポート５２は、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）出力を行うためのポートであり、主として、パソコン向けの高速シリアルインタフェース規格に基づいて形成される。高速通信用ポート５２を使用した場合のデータ転送速度は最大で１２〔Ｍビット／ｓｅｃ〕である。また、前記シーケンスコントロール部５１、画像処理部５３及びマンマシンコントロール部５６には、それぞれＣＰＵ、プログラムメモリ、バスインタフェース等が搭載される。
【００４５】
前記カメラ５８は、固定プラテン１５の上端に配設され、照明装置２６によって照射された金型装置１４を撮影する。なお、前記カメラ５８及び画像処理部５３を可動プラテン１７の上端に配設することもできる。そして、射出成形機が配設された周囲の光量が十分である場合、照明装置２６を配設する必要はない。
【００４６】
なお、本実施の形態においては、カメラ５８と画像処理部５３との間のデータ転送方式として、カメラ５８の高速通信用出力ポート、及び高速通信用ポート５２を使用しているが、例えば、ＲＳ−４２２又はＩＥＥＥ１３９４のような他のディジタルインタフェースを使用することができる。さらに、ディジタル信号ではなくアナログ信号を使用することもできる。
【００４７】
そして、前記操作・表示部２８は、操作部２７及び表示部２９を備える。前記操作部２７は、画面の切換用のファンクションキースイッチ、カーソルを移動させるための方向キースイッチ、数値を入力するためのテンキースイッチ等の図示されない操作キーを備え、操作部２７を操作することによって、射出成形機の成形条件を設定することができるだけでなく、画像処理部５３における画像処理方法を設定したり、カメラ５８による監視範囲、金型監視タイミング、金型装置１４に異常が発生したかどうかを判断する際の感度（以下「異常検出感度」という。）、金型装置１４に異常が発生したときの射出成形機の動作（以下「異常時動作」という。）等の監視条件を設定したりすることもできる。また、前記表示部２９は、ＣＲＴ、液晶パネル等のモニタ装置から成り、表示部２９には、前記操作部２７を操作することによって設定された成形条件、射出成形機の実績値等が表示されるだけでなく、金型装置１４のモニタ画像、金型装置１４に異常が発生した旨のメッセージ等が表示される。オペレータは、前記モニタ画像を目視して、設定された監視条件を確認することができる。
【００４８】
また、操作部２７及び表示部２９に代えて、例えば、タッチパネルタイプのカラー液晶パネルを使用することができる。
【００４９】
前記画像処理部５３は、シーケンスコントロール部５１から送られたタイミング指令に基づいて、金型装置１４に異常が発生していないときの金型装置１４の画像データを基準画像データとして、カメラ５８から逐次送られてくる金型装置１４の現在の画像データを読取画像データとして取得し、また、マンマシンコントロール部５６から送られた設定データ、又はシーケンスコントロール部５１から送られた命令に基づいて、カメラ５８による監視範囲を抽出したり、画像データの輝度を修正したり、画像データのフィルタリングを行ったり、基準画像データ及び読取画像データの比較処理を行ったり、該比較処理に基づいて異常発生判断処理を行ったりする。そのために、前記画像処理部５３の図示されない異常発生判断処理手段は、前記異常発生判断処理において、前記画像データ及び監視条件に基づいて、金型装置１４に異常が発生したかどうかを判断する。
【００５０】
また、前記メモリ５５には、前記成形条件、実績値及び監視条件が記録されるほか、前記基準画像データ及び読取画像データが記録される。本実施の形態において、メモリ５５は成形機コントローラ５０内に配設されるが、成形機コントローラ５０とは別の外部メモリを記録手段として使用することもできる。その場合、前記成形条件、実績値、監視条件、基準画像データ、読取画像データ等は外部メモリに記録される。
【００５１】
前記マンマシンコントロール部５６は、設定された成形条件を、メモリ５５に書き込んだりするとともに、設定された監視条件をメモリ５５に書き込んだりする。そして、前記マンマシンコントロール部５６は、表示部２９において、成形条件を設定するための画面、実績値を表示するための画面を所定のタイミングで形成するほか、前記基準画像データに基づく基準画像を表示する画面、前記読取画像データに基づく現在の、又は過去のモニタ画像を表示する画面等を任意のタイミングで形成する。この場合、前記基準画像及びモニタ画像を、成形条件、監視条件、射出成形機の稼働状況、金型装置１４の監視状態等のうちの選択された事項と共に表示することができる。したがって、オペレータは、表示部２９を目視しながら金型装置１４に対応させて、成形条件及び監視条件を設定することができるので、良好な成形条件及び監視条件を設定することができる。
【００５２】
また、前記シーケンスコントロール部５１は、メモリ５５から成形条件を読み出し、該成形条件に基づいて射出成形機の基本的な処理を行うとともに、全自動運転の成形サイクルで成形を行い、前記計量用モータ、射出用モータ、型締用モータ等を所定のタイミングで駆動したり、停止させたりする。そして、前記シーケンスコントロール部５１は、全自動運転の成形サイクル中に、任意のタイミングで画像データの取得を開始したり、停止したりするための指令を画像処理部５３に送ったり、実績値等のデータを画像処理部５３、マンマシンコントロール部５６等に送ったりする。
【００５３】
さらに、前記シーケンスコントロール部５１は、画像処理部５３における異常発生判断処理において、金型装置１４に異常が発生したと判断されると、全自動運転の成形サイクルを停止させたり、エジェクタピンを再び突き出すことによって可動金型１８に残っている成形品を落下させる処理を行ったりする。
【００５４】
なお、本実施の形態においては、成形機コントローラ５０において、シーケンスコントロール部５１、画像処理部５３、マンマシンコントロール部５６等がバスＢを介して独立に接続されるようになっているが、ＣＰＵが十分な処理処理能力を有する場合には、これらを一つのユニットで構成することもできる。その場合、シーケンスコントロール部５１、画像処理部５３及びマンマシンコントロール部５６は、ソフトウェアの構成上分割される。
【００５５】
さらに、シーケンスコントロール部５１、画像処理部５３、マンマシンコントロール部５６等の各要素を、シリアル通信を用いて接続することもできる。
【００５６】
次に、前記構成の金型監視部の動作について説明する。
【００５７】
この場合、型開き時に成形品が正常に可動金型１８に取り付いているかどうかを判断する一次チェック、及びエジェクタピンを突き出した後に成形品が可動金型１８に残っていないかどうかを判断する二次チェックを行うようになっている。そのために、画像データの比較処理を行う際に使用される基準画像データを２回取得する。
【００５８】
オペレータは、半自動運転で成形を行い、可動金型１８が型開限位置にある状態で、成形品が可動金型１８に取り付いていることを確認する。なお、この時点でエジェクタピンは突き出されていない。
【００５９】
次に、オペレータが、基準画像データＤ１を取得するための操作手順で操作部２７を操作すると、シーケンスコントロール部５１は、マンマシンコントロール部５６からの指令を受けて、画像処理部５３に画像データを取得するよう命令を送る。画像処理部５３は、前記命令を受けると、高速通信用ポート５２を介してカメラ５８に画像取得命令を送る。前記カメラ５８は、あらかじめ監視条件として設定され、画像データの輝度、調整された取付方向、ピント、絞り等に従って金型装置１４を撮影し、該金型装置１４の画像に対応する信号をアナログ／ディジタル変換によってディジタル信号に変換し、該ディジタル信号を、高速通信用出力ポートを介して画像データとして出力する。
【００６０】
そして、前記画像処理部５３は、送られてきた画像データを、高速通信用ポート５２を介して基準画像データＤ１として取得し、該読取画像データＤ１の輝度の調整、画像データのフィルタリング等の画像処理を行った後、基準画像データＤ１をメモリ５５に記録する。また、シーケンスコントロール部５１は、前記基準画像データＤ１がメモリ５５に記録されたことを確認すると、マンマシンコントロール部５６に、記録された基準画像データＤ１に従って金型装置１４の基準画像を表示部２９に表示するように命令を送る。そして、オペレータは、表示部２９に表示された金型装置１４の基準画像を目視しながら操作部２７を操作し、一次チェックの監視条件として、カメラ５８による監視範囲、金型監視タイミング、異常検出感度、異常時動作等を設定する。
【００６１】
続いて、可動金型１８が型開限位置に置かれた状態で、エジェクタピンを突き出し、成形品を落下させ、エジェクタピンを元の位置に戻す。
【００６２】
そして、オペレータが、基準画像データＤ２を取得するための操作手順で操作部２７を操作すると、シーケンスコントロール部５１は、マンマシンコントロール部５６からの指令を受けて、画像処理部５３に画像データを取得するよう命令を送る。画像処理部５３は、前記命令を受けると、高速通信用ポート５２を介してカメラ５８に画像取得命令を送る。前記カメラ５８は、金型装置１４を撮影し、該金型装置１４の画像に対応する信号をアナログ／ディジタル変換によってディジタル信号に変換し、該ディジタル信号を、高速通信用出力ポートを介して画像データとして出力する。
【００６３】
そして、前記画像処理部５３は、高速通信用ポート５２を介して前記画像データを基準画像データＤ２として受けると、基準画像データＤ２について前記画像処理を行った後、基準画像データＤ２をメモリ５５に記録する。また、シーケンスコントロール部５１は、前記基準画像データＤ２がメモリ５５に記録されたことを確認すると、マンマシンコントロール部５６に、記録された基準画像データＤ２に従って金型装置１４の基準画像を表示部２９に表示するように命令を送る。そして、オペレータは、表示部２９に表示された金型装置１４の基準画像を目視しながら操作部２７を操作し、二次チェックの監視条件として、カメラ５８による監視範囲、金型監視タイミング、異常検出感度、異常時動作等を設定する。
【００６４】
このようにして、一次チェック及び二次チェックの監視条件の設定が終了すると、オペレータの操作によってシーケンスコントロール部５１は全自動運転の成形サイクルを開始する。そして、シーケンスコントロール部５１の図示されない成形処理手段は、金型装置１４の型閉じ及び型締めを行った後、射出工程、保圧工程及び冷却工程において前記成形条件に基づいて成形を行い、更に型開きを行う。
【００６５】
そして、型開きが行われて可動金型１８が型開限位置に置かれると、シーケンスコントロール部５１は、画像処理部５３に読取画像データの取得を開始するよう命令を送る。画像処理部５３は、前記命令を受けると、高速通信用ポート５２を介してカメラ５８に画像取得命令を送る。前記カメラ５８は、同様に、金型装置１４を撮影し、金型装置１４の画像に対応させて画像データを出力する。
【００６６】
続いて、シーケンスコントロール部５１は、エジェクタ装置に、エジェクタ動作を開始し、エジェクタピンを突き出して成形品を落下させた後、エジェクタピンを戻すよう命令を送る。同時に、シーケンスコントロール部５１は、画像処理部５３に、金型装置１４の現在の画像データを読取画像データＤ３として取得し、該読取画像データＤ３について一次チェックを行うよう命令を送る。
【００６７】
そして、前記画像処理部５３は、前記命令を受けると、高速通信用ポート５２を介してカメラ５８に画像取得命令を送る。前記カメラ５８は、同様に、金型装置１４を撮影し、金型装置１４の画像に対応させて画像データを出力する。
【００６８】
そして、前記画像処理部５３は、高速通信用ポート５２を介して前記画像データを読取画像データＤ３として受けると、読取画像データＤ３について前記画像処理を行った後、第１の比較処理を行い、一次チェックを行うとともに、前記読取画像データＤ３をメモリ５５に記録する。そのために、画像処理部５３は、前記一次チェックにおいて、前記メモリ５５から基準画像データＤ１を読み出し、前記読取画像データＤ３と基準画像データＤ１とを前記異常検出感度に従って比較する。そして、一次チェックの結果が正常である場合、すなわち、前記読取画像データＤ３と基準画像データＤ１とが一致し、比較結果が良好である場合、画像処理部５３は、金型装置１４に異常が発生していないと判断し、シーケンスコントロール部５１に一次チェックの結果が正常であることを通知し、エジェクタ動作を継続させる。
【００６９】
また、一次チェックの結果が正常でない場合、すなわち、前記読取画像データＤ３と基準画像データＤ１とが一致せず、比較結果が良好でない場合、画像処理部５３は、金型装置１４に異常が発生したと判断し、シーケンスコントロール部５１及びマンマシンコントロール部５６に一次チェックの結果が正常でないことを通知する。そして、前記シーケンスコントロール部５１は、一次チェックの結果が正常でないこと、すなわち、金型装置１４に異常が発生したことの通知を受けて、エジェクタ装置に、エジェクタ動作を停止して、全自動運転の成形サイクルを中断するよう命令を送る。また、前記マンマシンコントロール部５６は、前記通知を受けて、金型装置１４に異常が発生した旨、この場合、可動金型１８に成形品が取り付いていない旨のメッセージを表示部２９のモニタ画像に重ねて表示する。そして、シーケンスコントロール部５１は、図示されない警報器を作動させて警報を鳴らし、可動金型１８に成形品が取り付いていないことをオペレータに知らせる。
【００７０】
本実施の形態において、前記読取画像データＤ３と基準画像データＤ１とが一致するかどうかは、前記読取画像データＤ３と基準画像データＤ１との相違レベルΔＤｆが異常検出感度によって設定される閾（しきい）値Ｄｆｔｈ以下であるかどうかによって判断され、前記相違レベルΔＤｆが閾値Ｄｆｔｈ以下である場合、前記読取画像データＤ３と基準画像データＤ１とが一致すると判断され、前記相違レベルΔＤｆが閾値Ｄｆｔｈより大きい場合、前記読取画像データＤ３と基準画像データＤ１とが一致しないと判断される。
【００７１】
このようにして、エジェクタ動作が終了すると、シーケンスコントロール部５１は、型締装置２１に、型閉じを開始するよう命令を送るとともに、画像処理部５３に、金型装置１４の現在の画像データを読取画像データＤ４として更に取得し、該読取画像データＤ４について二次チェックを行うよう命令を送る。
【００７２】
そして、前記画像処理部５３は、前記命令を受けると、高速通信用ポート５２を介してカメラ５８に画像取得命令を送る。前記カメラ５８は、金型装置１４を撮影し、該金型装置１４の画像に対応させて画像データを出力する。
【００７３】
そして、前記画像処理部５３は、高速通信用ポート５２を介して前記画像データを読取画像データＤ４として受けると、読取画像データＤ４について前記画像処理を行った後、第２の比較処理を行い、二次チェックを行うとともに、前記読取画像データＤ４をメモリ５５に記録する。そのために、画像処理部５３は、前記二次チェックにおいて、前記メモリ５５から標準画像データＤ２を読み出し、前記読取画像データＤ４と標準画像データＤ２とを前記異常検出感度に従って比較する。そして、二次チェックの結果が正常である場合、すなわち、前記読取画像データＤ４と標準画像データＤ２とが一致し、比較結果が良好である場合、画像処理部５３は、金型装置１４に異常が発生していないと判断し、シーケンスコントロール部５１に二次チェックの結果が正常であることを通知し、型締装置２１に型閉じを継続させる。
【００７４】
また、二次チェックの結果が正常でない場合、すなわち、前記読取画像データＤ４と標準画像データＤ２とが一致せず、比較結果が良好でない場合、画像処理部５３は、金型装置１４に異常が発生したと判断し、シーケンスコントロール部５１及びマンマシンコントロール部５６に二次チェックの結果が正常でないことを通知する。そして、前記シーケンスコントロール部５１は、前記通知を受けて、型締装置に、型閉じを停止して、全自動運転の成形サイクルを中断するよう命令を送る。また、前記マンマシンコントロール部５６は、前記通知を受けて、金型装置１４に異常が発生した旨、この場合、可動金型１８に成形品が残っている旨のメッセージを表示部２９のモニタ画像に重ねて表示する。また、シーケンスコントロール部５１は、前記警報器を作動させて警報を鳴らし、可動金型１８に成形品が残っていることをオペレータに知らせる。
【００７５】
このように、金型装置１４に異常が発生すると、全自動運転の成形サイクルが停止させられるので、成形品が可動金型１８に残った状態で型閉じが行われることがなくなる。したがって、金型装置１４が破損することがなくなる。
【００７６】
本実施の形態において、前記読取画像データＤ４と標準画像データＤ２とが一致するかどうかは、前記読取画像データＤ４と標準画像データＤ２との相違レベルΔＤｓが異常検出感度によって設定される閾値ΔＤｓｔｈ以下であるかどうかによって判断され、前記相違レベルΔＤｓが閾値ΔＤｓｔｈ以下である場合、前記読取画像データＤ４と標準画像データＤ２とが一致すると判断され、前記相違レベルΔＤｓが閾値ΔＤｓｔｈより大きい場合、前記読取画像データＤ４と標準画像データＤ２とが一致しないと判断される。
【００７７】
このように、エジェクタ動作が行われている間に、一次チェックが行われて、金型装置１４に異常が発生したかどうかの判断とエジェクタ動作とが平行して行われ、型閉じが行われている間に、二次チェックが行われて、金型装置１４に異常が発生したかどうかの判断と型閉じとが平行して行われるので、成形サイクルを短くすることができる。
【００７８】
続いて、オペレータは、成形不良が発生することがないように成形条件を変更するとともに、前記一次チェック及び二次チェックにおいて、金型装置１４に異常が発生していないにもかかわらず異常が発生したと誤って判断することがなく、かつ、金型装置１４に異常が発生した状態を意図的に形成した場合に、金型装置１４に確実に異常が発生するように監視条件を変更して、最適な成形条件及び監視条件を決定する。この場合、操作部２７を操作することによって、モニタ画像と共に、成形条件、射出成形機の稼働状況、監視条件、金型装置１４の監視状態等を選択的に表示部２９に表示することができるようになっているので、前記成形条件及び監視条件を最適にするための作業を簡素化することができる。
【００７９】
このようにして、最適な成形条件及び監視条件が決定されると、前記シーケンスコントロール部５１は、最適な成形条件及び監視条件を金型装置１４の種類に対応させてメモリ５５に記録する。したがって、後に、同じ種類の金型装置１４を使用する場合に、金型装置１４の種類に対応する最適な成形条件及び監視条件をメモリ５５から読み出し、最適な成形条件で射出成形機を稼働し、最適な監視条件で金型装置１４を監視することができるので、射出成形機による成形を開始してから全自動運転の成形サイクルを開始するまでの時間を短くすることができる。
【００８０】
ところで、本実施の形態においては、例えば、型閉じが行われている間に、二次チェックが行われ、金型装置１４に異常が発生したと判断される場合について考慮すると、一般に、カメラ５８によって金型装置１４が撮影されてから０．１〔ｓ〕程度以内に、画像処理部５３によって金型装置１４に異常が発生したと判断され、また、中堅クラスの１００トン機の射出成形機を使用した場合、金型装置１４に異常が発生したと判断されてから０．１〔ｓ〕程度以内に、型閉じを停止させることができる。したがって、型閉じが開始されてから終了するまでの１〔ｓ〕程度の型閉時間内において十分に金型装置１４の監視を行うことができるので、型閉じ速度を低くして型閉時間を意図的に長くする必要がない。
【００８１】
また、金型監視部と射出成形機とが一体に配設されるので、射出成形機とは別の金型監視部のための設置スペースが不要になる。したがって、射出成形機の設置性を向上させることができる。
【００８２】
しかも、成形条件及び監視条件を設定するための操作部２７及び表示部２９が共用されるので、金型装置１４を監視するためのコストを低くすることができる。さらに、操作部２７及び表示部２９が共用されるので、射出成形機の成形サイクル時間、型開閉時間等を見ながら金型装置１４に異常が発生していないかどうかを判断するのが極めて容易になり、射出成形機の操作性を向上させることができる。
【００８３】
例えば、画像処理部５３において、金型装置１４に異常が発生したと判断された場合、異常が発生した旨のメッセージは表示部２９に表示される。したがって、オペレータは、アクセスする頻度が多い操作・表示部２８から移動する必要がなく、表示部２９だけを目視すればよいので、金型装置１４に異常が発生したかどうかを確認する作業を簡素化することができる。したがって、射出成形機の操作性を向上させることができる。
【００８４】
また、射出成形機を立ち上げる際には、操作部２７を操作して射出成形機の成形条件を設定する必要があるだけでなく、表示部２９に表示されたモニタ画像を目視しながら操作部２７を操作して監視条件を設定する必要がある。この場合、監視条件を設定した当初は、良好なモニタ画像を得ることができず、監視条件の設定を修正する必要がある。ところが、成形条件及び監視条件を操作・表示部２８にアクセスするだけで設定することができるので、作業を簡素化することができる。その結果、射出成形機の操作性を向上させることができる。
【００８５】
また、金型装置１４を変更する場合、画像処理部５３はメモリ５５から成形条件及び監視条件を読み出し、成形条件及び監視条件を変更し、変更された成形条件及び監視条件をメモリ５５に書き込むことができるので、金型装置１４を変更するための作業を簡素化することができる。その結果、射出成形機の操作性を向上させることができる。
【００８６】
本実施の形態においては、固定プラテン１５側だけにカメラ５８が配設されるようになっているが、可動プラテン１７側にも撮像手段としての補助のビデオカメラを配設し、該補助のビデオカメラによって金型装置１４を撮影し、撮影によって取得された画像データに基づいて、一次チェックを行うこともできる。この場合、監視の信頼性を一層向上させることができる。
【００８７】
そして、本実施の形態においては、型閉じと平行して二次チェックが行われるようになっているが、先に二次チェックを行い、二次チェックの結果が正常である場合に、型閉じを開始し、二次チェックの結果が正常でない場合に、エジェクタピンを再び突き出し、その後、再び二次チェックを行うこともできる。したがって、二次チェックの結果が正常でない場合に、直ちに成形サイクルが停止させられることがない。
【００８８】
また、本実施の形態においては、基準画像データＤ１、Ｄ２を取得するために、半自動運転で射出成形機を稼働するようになっているが、例えば、金型装置１４の監視条件を変更せず、基準画像データＤ１、Ｄ２を取得するだけであれば自動的にこれを行い、全自動運転で射出成形機を稼働することもできる。
【００８９】
さらに、本実施の形態においては、金型装置１４を監視するに当たり、可動金型１８での成形品の有無を判断するようになっているが、インサート成形において金型装置１４にインサート部品が確実に挿入されたかどうかを判断したり、金型装置１４においてピン折れが発生したかどうかを判断したり、金型装置１４においてコア回転、コアトラクタ等の可動部分が確実に動作したかどうかを判断したり、金型装置１４においてオペレータの身体の一部が進入したかどうかを判断したりすることもできる。
【００９０】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１  手動モードで可動金型１８を型開限位置に置く。
ステップＳ２  基準画像データＤ１を記録し、表示する。
ステップＳ３  一次チェックの監視条件を設定する。
ステップＳ４  型開限位置において成形品を落下させる。
ステップＳ５  基準画像データＤ２を記録し、表示する。
ステップＳ６  二次チェックの監視条件を設定する。
ステップＳ７  全自動運転を開始する。
ステップＳ８  型閉じ及び型締めを行う
ステップＳ９  射出工程を行う。
ステップＳ１０  保圧工程を行う。
ステップＳ１１  冷却工程を行う。
ステップＳ１２  型開きを行う。
ステップＳ１３  可動金型１８が型開限位置に置かれるのを待機する。
ステップＳ１４  エジェクタ動作を開始する。
ステップＳ１５  一次チェックを開始する。
ステップＳ１６  一次チェックの結果が正常であるかどうかを判断する。一次チェックの結果が正常である場合はステップＳ１８に、正常でない場合はステップＳ１７に進む。
ステップＳ１７  エジェクタ動作を停止し、処理を終了する。
ステップＳ１８  エジェクタ動作が終了するのを待機する。
ステップＳ１９  型閉じを開始する。
ステップＳ２０  二次チェックを開始する。
ステップＳ２１  二次チェックの結果が正常であるかどうかを判断する。二次チェックの結果が正常である場合はステップＳ２３に、正常でない場合はステップＳ２２に進む。
ステップＳ２２  型閉じを停止し、処理を終了する。
ステップＳ２３  型閉じが終了するのを待機し、ステップＳ９に戻る。
【００９１】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形することが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００９２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、射出成形機においては、成形条件及び監視条件を設定するための操作部と、前記成形条件に基づいて射出成形機に命令を送って成形を行うシーケンスコントロール部と、金型装置を撮影する撮像手段と、前記成形条件、及び金型装置のモニタ画像を表示するための表示部と、全自動運転の成形サイクル中に、前記シーケンスコントロール部から画像データの取得を開始したり、停止したりするための指令を受け、前記成形を行うための命令と独立して、前記金型装置の状態を表す信号及び前記監視条件に基づいて、撮影された金型装置の画像データを表す読取画像データと、金型装置に異常が発生していないときの金型装置の画像データを表す基準画像データとの比較処理を行い、金型装置に異常が発生したかどうかを判断する画像処理部とを有する。
【００９３】
この場合、金型監視部と射出成形機とが一体に配設されるので、射出成形機とは別の金型監視部のための設置スペースが不要になる。したがって、射出成形機の設置性を向上させることができる。
【００９４】
しかも、成形条件及び監視条件を設定するための操作部及び表示部が共用されるので、金型装置を監視するためのコストを低くすることができるだけでなく、射出成形機の成形サイクル時間、型開閉時間等を見ながら金型装置に異常が発生していないかどうかを判断するのが極めて容易になり、射出成形機の操作性を向上させることができる。
【００９５】
また、射出成形機を立ち上げる際には、操作部を操作して射出成形機の成形条件を設定する必要があるだけでなく、表示部に表示されたモニタ画像を目視しながら操作部を操作して監視条件を設定する必要がある。この場合、監視条件を設定した当初は、良好なモニタ画像を得ることができず、監視条件の設定を修正する必要がある。ところが、成形条件及び監視条件を操作部及び表示部にアクセスするだけで設定することができるので、作業を簡素化することができる。その結果、射出成形機の操作性を向上させることができる。
【００９６】
本発明の他の射出成形機においては、さらに、前記成形条件及び監視条件を記録するための記録手段を備える。
【００９７】
この場合、金型装置を変更するに当たり、画像処理部は、記録手段から成形条件及び監視条件を読み出し、成形条件及び監視条件を変更し、変更された成形条件及び監視条件を記録手段に書き込むことができるので、金型装置を変更するための作業を簡素化することができる。その結果、射出成形機の操作性を向上させることができる。
【００９８】
本発明の更に他の射出成形機においては、さらに、前記金型装置に異常が発生したかどうかの判断は、エジェクタ動作と平行して行われる。
【００９９】
この場合、金型装置に異常が発生したかどうかの判断とエジェクタ動作とが平行して行われるので、成形サイクルを短くすることができる。
【０１００】
本発明の更に他の射出成形機においては、さらに、前記金型装置に異常が発生したかどうかの判断は、型閉じと平行して行われる。
【０１０１】
この場合、金型装置に異常が発生したかどうかの判断と型閉じとが平行して行われるので、成形サイクルを短くすることができる。
【０１０２】
本発明の更に他の射出成形機においては、さらに、前記モニタ画像は、成形条件、監視条件、射出成形機の稼働状況、金型装置の監視状態のうちの選択された事項と共に表示される。
【０１０３】
この場合、オペレータは、表示部を目視しながら金型装置に対応させて、成形条件及び監視条件を設定することができるので、良好な成形条件及び監視条件を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における射出成形機の概念図である。
【図２】従来の射出成形機及び金型監視装置を示す概念図である。
【図３】本発明の実施の形態における射出成形機の動作を示す第１のフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態における射出成形機の動作を示す第２のフローチャートである。
【符号の説明】
１４    金型装置
２７    操作部
２９    表示部
５１    シーケンスコントロール部
５３    画像処理部
５５    メモリ
５６    マンマシンコントロール部
５８    ビデオカメラ
【図１】
0003875486.tif 000002
【図２】
0003875486.tif 000003
【図３】
0003875486.tif 000004
【図４】
0003875486.tif 000005