JP3881613B2 - 射出成形機の波形表示方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動作制御に係わる所定の制御項目に対する目標値を波形表示する際に用いて好適な射出成形機の波形表示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、射出成形機では、ディスプレイの画面に、実際の動作に係わる実測値の波形表示に加え、当該実測値に対応する目標値を重ね合わせて表示し、目標値に対する実際の動作状態（実測値）を容易に監視できるようにしていた。この場合、例えば、射出速度に対する目標値の波形表示では、通常、時間に対して速度が段階的に変化する多段設定を行うため、表示される波形はステップ状に変化する波形となる（例えば、特公平８−２５２１６号公報及び特開昭６１−２４９７３０号公報等参照）。
【特許文献１】
特公平８−２５２１６号公報
【特許文献２】
特開昭６１−２４９７３０号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、サーボモータを駆動制御する場合、射出速度に対する目標値をそのまま指令値として設定しても、瞬時に目標値の射出速度に立ち上げることは困難であるとともに、実際の制御においてもオーバシュートが発生するなど、制御が不安定となる。したがって、安定して目標値に達することができるように、加速度（又は負加速度）を指令値として設定し、所定の加速時間（又は減速時間）を経て目標値に達するように制御している。このため、目標値と指令値は必ずしも一致するものではない。
【０００４】
また、射出速度の場合、加速度（又は負加速度）により指令値を設定することから、波形表示する場合には横軸の単位が時間になるのに対して、実測値の波形表示に係る横軸の単位はスクリュ位置で表示されるため、実測値と指令値は重ね合わせた表示が困難となる。このような理由から、従来は上述した純粋な目標値の波形表示に留まり、結局、実測値に対する的確で正確な観察（評価）を迅速かつ容易に行うことができない難点があった。
【０００５】
本発明は、このような従来の技術に存在する課題を解決したものであり、実測値に対する的確で正確な観察（評価）を迅速かつ容易に行うことができる射出成形機の波形表示方法の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び実施の形態】
本発明に係る射出成形機の波形表示方法は、ディスプレイ２の画面Ｗａに、動作制御に係わる所定の制御項目に対する目標値Ｖｓを波形表示するに際し、目標値Ｖｓを表示する横軸の表示単位を、実測値を波形表示する横軸の表示単位に一致するように変換処理して波形表示するとともに、当該変換処理により変化する動作制御に対する指令値Ｃｃの変化分Ｖｃｓを、目標値Ｖｓに含めて波形表示するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
この場合、好適な実施の態様により、制御項目には、射出速度を適用することができるとともに、この際の変換処理は、指令値Ｖｃｓに係る横軸の単位である時間Ｔを、実測値を表示する横軸の単位である位置（スクリュ位置）Ｓに変換することができる。また、変換処理は、変換関数による演算又は予め設定したデータテーブルを用いることができる。
【０００８】
【実施例】
次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【０００９】
まず、本実施例に係る波形表示方法を実施できる射出成形機Ｍの構成について、図２及び図３を参照して説明する。
【００１０】
図２中、仮想線で示すＭは射出成形機であり、機台Ｍｂと、この機台Ｍｂ上に設置された射出装置Ｍｉ及び型締装置Ｍｃを備える。射出装置Ｍｉは、加熱筒１０を備え、この加熱筒１０の前端に図に現れない射出ノズルを有するとともに、加熱筒１０の後部には材料を供給するホッパ１１を備える。一方、型締装置Ｍｃには可動型と固定型からなる金型１２を備える。また、機台Ｍｂ上には側面パネル１３を起設し、この側面パネル１３にディスプレイユニット１５を配設する。このディスプレイユニット１５は、タッチパネル２ｔを付設したカラー液晶ディスプレイ等のディスプレイ２を備え、このディスプレイユニット１５は、機台Ｍｂに内蔵したコントローラ２０（図３）に接続する。
【００１１】
図３は、コントローラ２０のブロック系統図を示す。２１はＣＰＵであり、このＣＰＵ２１には内部バス２２を介してチップセット２３を接続する。また、チップセット２３には、ＰＣＩバス等のローカルバスを用いたバスライン２４を接続してＨＭＩ（ヒューマン・マシン・インタフェース）制御系を構成する。このため、バスライン２４には、ＲＡＭ，ＲＯＭ等の各種メモリ類を総括する内部メモリ２５を接続する。さらに、バスライン２４には、表示インタフェース２６を介して上述したディスプレイユニット１５を接続するとともに、入出力インターフェイス２７を介してメモリカード等の記憶メディア２８（外部メモリ）に対する読出及び書込を行うドライブユニット２９を接続する。
【００１２】
一方、チップセット２３には、バスライン２４と同様のバスライン３０を接続してＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）制御系を構成する。このため、バスライン３０には、スイッチ等の切換データＤｉをＣＰＵ２１に付与し、かつＣＰＵ２１から得る制御指令データＤｏを対応するアクチュエータに付与する入出力インターフェイス３１を接続するとともに、各種センサの検出信号Ｓｉを、アナログ−ディジタル変換してＣＰＵ２１に付与し、かつＣＰＵ２１から得る制御指令データをディジタル−アナログ変換して得た制御信号Ｓｏを対応するアクチュエータに付与する入出力インターフェイス３２を接続する。これにより、所定のフィードバック制御系及びオープンループ制御系が構成される。
【００１３】
したがって、前述した内部メモリ２５には、ＰＬＣプログラムとＨＭＩプログラムを格納するとともに、各種処理プログラムを格納する。なお、ＰＬＣプログラムは、射出成形機Ｍにおける各種工程のシーケンス動作や射出成形機Ｍの監視等を実現するためのソフトウェアであり、ＨＭＩプログラムは、射出成形機Ｍの動作パラメータの設定及び表示，射出成形機Ｍの動作監視データの表示等を実現するためのソフトウェアである。これらのソフトウェアは、コントローラ２０を搭載する射出成形機Ｍの固有アーキテクチャとして構築され、特に、本実施例に係る波形表示方法の処理を実行することができる。
【００１４】
次に、本実施例に係る波形表示方法について、図１〜図６を参照して具体的に説明する。
【００１５】
まず、本実施例に係る波形表示方法により波形を表示する射出・計量画面について、図１を参照して説明する。図１はディスプレイ２に表示される射出・計量画面Ｗａを示す。この射出・計量画面Ｗａには、上段と下段に、各種画面Ｗａ…を切換える画面項目毎に設けた複数の画面切換キーＫ１，Ｋ２，Ｋ３…を表示する。この画面切換キーＫ１…は、使用頻度の高さを考慮してランク分けされ、上段に、型開閉画面切換キーＫ１，エジェクタ画面切換キーＫ２，射出・計量画面切換キーＫ３，温度画面切換キーＫ４，モニタ画面切換キーＫ５，主要条件画面切換キーＫ６，条件切換画面切換キーＫ７を有する成形機の動作条件の設定に係わる第一のグループＧａを横一列に配するとともに、下段に、これ以外となるスイッチ＆オプション画面切換キーＫ８，履歴画面切換キーＫ９，プログラム画面切換キーＫ１０，信号レコーダ画面切換キーＫ１１，診断画面切換キーＫ１２，支援画面切換キーＫ１３を有する第二のグループＧｂを横一列に配する。なお、図１に表示される第二のグループＧｂは、第二階層が表示された状態であり、画面右端の階層画面切換キーＫｃをタッチすることにより、第一階層における工程監視画面切換キー，生産情報画面切換キー，波形画面切換キー，統計画面切換キー，トレンド画面切換キーが、第二階層の画面切換キーＫ８〜Ｋ１３と入れ替わる形で同様に表示される。
【００１６】
各画面切換キーＫ１，Ｋ２…は、射出・計量画面Ｗａを他の画面に切換えた場合でも同様に表示される。例えば、図２は第二のグループＧｂにおける第一階層の工程監視画面切換キーを選択した場合の工程監視画面Ｗｂの概要を示すが、各画面切換キーＫ１，Ｋ２…は、図１に示した射出・計量画面Ｗａと同じ位置に同じ形状で表示される。また、コントローラ２０には、画面切換キーＫ１…の配列をユーザサイドで任意に変更できる配列変更機能及び変更後の配列を記憶する配列記憶機能を備えている。これにより、ユーザ自身が使い勝手を考慮して画面切換キーＫ１…の配列（順番）を任意に変更することができる。このようなレイアウト表示により、各画面切換キーＫ１…に表示される名称表示を変更する場合でも、ソフトウェアにより容易に対処でき、変更に伴う工数の削減及びコストダウンを図れるとともに、各画面切換キーＫ１…に対する視認性及び操作性を高めることができる。
【００１７】
そして、上段の画面切換キーＫ１…と下段の画面切換キーＫ８…の間には、射出・計量画面Ｗａの主要部分を表示する。射出・計量画面Ｗａは、射出工程及び計量工程に係わる射出速度等の各種成形条件の設定を行うことができる設定画面であり、この射出・計量画面Ｗａの一部に、本実施例に係る波形表示方法により波形を表示する波形表示部５１を有する。図示の波形表示部５１は、六段に設定された射出速度の目標値Ｖｓが、本実施例に係る波形表示方法により表示された状態を示している。したがって、この目標値Ｖｓには、後述する指令値Ｃｃの変化分Ｖｃｓも含まれる。また、波形表示部５１の横軸はスクリュ位置Ｓに、縦軸は射出速度Ｖにそれぞれ設定している。なお、波形表示部５１には、目標値Ｖｓに加え、実測値に係る波形が重ね合わせて表示されるが、図１では省略した。
【００１８】
次に、本実施例に係る波形表示方法の処理手順について、図５及び図６を参照しつつ図４に示すフローチャートに従って説明する。
【００１９】
今、図６における二速目の目標値をＶａ，三速目の目標値をＶｂに設定するとともに、二速目から三速目までの加速時間Ｔｃにおける加速度（指令値Ｃｃ）をＶｔに設定した場合を想定する（ステップＳ１）。この場合、加速時間Ｔｃにおける加速度Ｖｔは、横軸の単位が時間Ｔとなるため、波形表示した際には、図６に二点鎖線で示すように直線変化（比例変化）となる。
【００２０】
一方、目標値Ｖａ，Ｖｂ及び加速度Ｖｔ（指令値Ｃｃ）が設定されたなら、横軸の単位を位置（スクリュ位置）Ｓで波形表示できるように変換処理を行う。この変換処理は次のように行う。図５は、横軸の単位を時間Ｔ〔ｓ〕に設定した射出速度Ｖ〔ｍｍ／ｓ〕を示し、Ｖａが二速目の目標値，Ｖｂが三速目の目標値，Ｖｔが加速度（指令値Ｃｃ）を示す。まず、加速度制御が行われる加速時間Ｔｃを、微小時間Ｔｄ１，Ｔｄ２…に分割し、最初の微小時間Ｔｄ１の経過時点における射出速度Ｖｄ１を、変換式（変換関数）
Ｖｄ１＝｛（Ｖｂ−Ｖａ）・Ｔｄ１／Ｔｃ｝＋Ｖａ
を用いた演算処理により求める（ステップＳ２）。また、微小時間Ｔｄ１の移動距離Ｓｄ１を、変換式（変換関数）
Ｓｄ１＝Ｓｄ１ｐ＋Ｓｄ１ｔ
＝（Ｖａ・Ｔｄ１）＋｛（Ｖｄ１−Ｖａ）・Ｔｄ１・１／２｝
を用いた演算処理により求める（ステップＳ３）。そして、得られた移動距離Ｓｄ１と射出速度Ｖｄ１を表示用データとして記憶する（ステップＳ４）。同様に、次の微小時間Ｔｄ２の経過時点における射出速度Ｖｄ２及び移動距離Ｓｄ２を求めて記憶する（ステップＳ５，Ｓ６，Ｓ７）。以下、同様の演算処理を加速時間Ｔｃの全区間に対して実行する（ステップＳ８）。
【００２１】
よって、得られる表示用データは、横軸の単位を位置Ｓにし、縦軸の単位を速度Ｖにして波形表示することができる。このような指令値Ｃｃ（加速度Ｖｔ）による変化分Ｖｃｓと目標値Ｖａ，Ｖｂを組合わせることにより、図６に実線で示す目標値Ｖｓの波形となり、変化分Ｖｃｓが含まれた目標値Ｖｓとなる。この目標値Ｖｓの波形は、横軸の単位が時間Ｔとなる加速度Ｖｔの波形と比較した場合、上側に膨らんだ形状となる。
【００２２】
以上においては、二速と三速間について説明したが、三速と四速間など、他の加速区間をはじめ、減速区間においても同様の処理を行うことができるため、射出工程における全工程の処理を同様に実行する（ステップＳ９）。そして、全工程の処理が終了したなら、図６（図１）に示す波形表示部５１に表示する（ステップＳ１０）。これにより、波形表示部５１には、本実施例に係る波形表示方法により処理された目標値Ｖｓが表示される。なお、図６中、点線Ｖｒは目標値Ｖａ，Ｖｂのみをステップ状に表示する従来方法による表示態様を示している。
【００２３】
このような本実施例に係る波形表示方法によれば、射出速度に対する目標値Ｖｓを波形表示するに際し、動作制御に対する指令値Ｃｃ（加速度又は負加速度）による変化分Ｖｃｓを目標値Ｖｓに含めて波形表示するとともに、指令値Ｃｃの変化分Ｖｃｓを含む目標値Ｖｓの表示単位である時間Ｔを、実測値を波形表示する表示単位である位置（スクリュ位置）Ｓに変換処理して波形表示するようにしたため、表示される目標値Ｖｓには実測値に実質的に一致する指令値Ｃｃの変化分Ｖｃｓが含まれることになり、射出速度Ｖｓの実測値に対する的確で正確な観察（評価）を迅速かつ容易に行うことができる。
【００２４】
以上、実施例について詳細に説明したが、本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、細部の構成，配置，数量，手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更，追加，削除することができる。例えば、動作制御に係わる所定の制御項目として射出速度を例示したが、射出圧力等の他の制御項目に対しても同様に適用することができる。また、変換処理は、変換関数を用いた演算処理により行う場合を示したが、予め設定したデータテーブルにより変換処理することもできる。
【００２５】
【発明の効果】
このように、本発明に係る波形表示方法は、ディスプレイの画面に、動作制御に係わる所定の制御項目に対する目標値を波形表示するに際し、目標値を表示する横軸の表示単位を、実測値を波形表示する横軸の表示単位に一致するように変換処理して波形表示するとともに、当該変換処理により変化する動作制御に対する指令値の変化分を、目標値に含めて波形表示するようにしたため、表示される目標値には実測値に実質的に一致する指令値の変化分が含まれることになり、実測値に対する的確で正確な観察（評価）を迅速かつ容易に行うことができるという顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例に係る波形表示方法により波形表示を行う射出・計量画面図、
【図２】同波形表示方法を実施できる射出成形機の概要図、
【図３】同射出成形機に備えるコントローラの機能ブロック図、
【図４】同波形表示方法の処理手順を示すフローチャート、
【図５】同波形表示方法における変換処理の説明補助図、
【図６】同波形表示方法により表示される波形図、
【符号の説明】
２ ディスプレイ
Ｗａ 画面（射出・計量画面）
Ｖｓ 指令値による変化分を含む目標値
Ｔ 時間
Ｓ 位置（スクリュ位置）

Claims (4)

1. ディスプレイの画面に、動作制御に係わる所定の制御項目に対する目標値を波形表示する射出成形機の波形表示方法において、前記目標値を表示する横軸の表示単位を、実測値を波形表示する横軸の表示単位に一致するように変換処理して波形表示するとともに、当該変換処理により変化する前記動作制御に対する指令値の変化分を、前記目標値に含めて波形表示することを特徴とする射出成形機の波形表示方法。
2. 前記制御項目は、射出速度であることを特徴とする請求項１記載の射出成形機の波形表示方法。
3. 前記変換処理は、前記指令値に係る横軸の単位である時間を、前記実測値を表示する横軸の単位である位置に変換することを特徴とする請求項１記載の射出成形機の波形表示方法。
4. 前記変換処理は、変換関数による演算又は予め設定したデータテーブルを用いることを特徴とする請求項１又は３記載の射出成形機の波形表示方法。

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