JP7608794B2 - 成形機管理システムおよびコンピュータープログラム - Google Patents

Description

本開示は、成形機管理システムおよびコンピュータープログラムに関する。

特許文献１には、射出成形によって成形された成形品を監視する監視装置が開示されている。この監視装置は、良品と判定された過去の成形品の画像と、カメラで撮像された現在の成形品の画像と、成形品の成形条件とを同一画面に表示することで、センサーなどの実測値からは把握できない成形品のバリの発生等の判定が可能となっている。

特許第４３２２７９２号公報

しかし、複数のキャビティーを有する成形型を用いて成形を行う場合、成形型におけるキャビティーの位置の違いが成形品の品質に影響を与える可能性がある。そのため、基準となる成形品の画像や成形条件との比較だけでは、成形不良の要因を特定することが困難な場合がある。

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。

本開示の第１の形態によれば、成形機管理システムが提供される。この成形機管理システムは、複数のキャビティーを備える成形型を用いて成形品を成形する成形機と、前記成形機が成形した成形品の画像を撮像するカメラと、前記成形品を検査するための検査装置と、前記カメラによって撮像された前記画像と、前記検査装置による検査結果とを取得して表示部に表示させる制御部を有する管理サーバーと、を備え、前記管理サーバーは、前記成形品の画像と、前記成形品の検査結果と、前記成形品が成形されたキャビティーに関する情報とを対応付けて記憶する記憶部を備え、前記制御部は、前記成形機が成形した成形品の画像と、前記成形品の検査結果と、前記成形品が成形されたキャビティーに関する情報とを、前記表示部の同一画面上に表示させる。

本開示の第２の形態によれば、コンピュータープログラムが提供される。このコンピュータープログラムは、複数のキャビティーを備える成形型を用いて成形品を成形する成形機によって成形された成形品の画像と、前記成形品の検査結果とを取得する機能と、前記成形品の画像と、前記成形品の検査結果と、前記成形品が成形されたキャビティーに関する情報とを対応付けて記憶部に記憶させる機能と、前記成形品の画像と、前記成形品の検査結果と、前記成形品が成形されたキャビティーに関する情報とを、表示部を制御して同一画面上に表示させる機能と、をコンピューターに実現させる。

成形機管理システムの概略構成を示すブロック図である。 検査結果データベースのデータ構造を示す図である。 検査結果表示処理のフローチャートである。 表示部の表示内容の例を示す図である。 第２実施形態における検査結果データベースのデータ構造を示す図である。 第２実施形態における表示部の表示内容の例を示す図である。

Ａ．第１実施形態：
図１は、第１実施形態における成形機管理システム１０の概略構成を示すブロック図である。成形機管理システム１０は、成形品を成形する成形機としての射出成形機１００と、成形品を取り出す取出機２００と、成形品を検査する検査装置３００と、管理サーバー５００とを備える。取出機２００と、検査装置３００とは、射出成形機１００の周辺装置である。周辺装置とは、射出成形機１００による射出成形の後工程を行う装置や機器のことを表す。成形機管理システム１０は、周辺装置として、取出機２００や検査装置３００に限らず、例えば、成形品のゲートをカットするゲートカット装置を備えていてもよい。図１には、射出成形機１００によって成形された成形品の流れが、実線矢印で示されている。

射出成形機１００は、第１制御部１１０と成形型１２０とを有する。成形型１２０は、固定型と可動型とから構成される。成形型１２０としては、金型や樹脂型が用いられる。射出成形機１００は、更に、図示しない射出部と型締装置とを備える。第１制御部１１０は、１つまたは複数のプロセッサーと、メモリーと、外部との信号の入出力を行う入出力インターフェイスとを備えるコンピューターによって構成されている。第１制御部１１０は、複数のコンピューターによって構成されてもよい。後述する取出機２００の第２制御部２１０および検査装置３００の第３制御部３１０は、第１制御部１１０と同様の構成である。

第１制御部１１０は、射出成形機１００の各部を制御して射出成形を行い、成形品を成形する。より具体的には、第１制御部１１０は、射出部を制御して溶融した材料を成形型１２０に射出し、型締装置を制御して成形型１２０を型締めすることによって、キャビティーの形状に応じた形状を有する成形品を成形する。本実施形態では、成形型１２０には複数のキャビティーが形成されている。そのため、１回の射出成形によって、複数の成形品が同時に成形される。各キャビティーには、キャビティーに関する情報として、固有の識別子が割り当てられている。本実施形態では、識別子として固有のキャビティー番号が各キャビティーに割り当てられている。

取出機２００は、第２制御部２１０と、取出ロボット２２０とによって構成される。第２制御部２１０は、取出ロボット２２０の動作を制御する。取出ロボット２２０は、射出成形機１００の成形型１２０から成形品を取り出すロボットである。本実施形態の取出ロボット２２０は、射出成形機１００に備えられたエジェクターピンによって成形型１２０から離型された成形品を、取出ロボットのアームの先端に取り付けられたエンドエフェクターによって把持して取り出す。取出ロボット２２０は、取り出した成形品を、キャビティー番号の順序に従って、トレイに載置する。つまり、各成形品は、その成形品が成形されたキャビティーのキャビティー番号に応じたトレイ上の位置に配置される。成形品が載置されたトレイは、図示していない搬送装置あるいは取出ロボット２２０により、検査装置３００に搬送される。

検査装置３００は、第３制御部３１０とカメラ３２０とによって構成される。第３制御部３１０は、カメラ３２０を制御してキャビティー番号順に成形品を撮像し、撮像した成形品の画像を解析することによって、成形品の外観検査を行う。カメラ３２０によって撮像されて検査に用いられた画像を、以下、検査画像という。第３制御部３１０は、検査画像を用いた外観検査により、成形品毎に、外観における異常の有無を判定する。異常の判定結果のことを、以下、検査結果という。本実施形態では、検査結果に、異常の有無だけではなく、検査装置３００が検査画像を解析して測定した測定値が含まれる。

管理サーバー５００は、制御部５１０と記憶部５２０とを備えている。制御部５１０は、１つまたは複数のプロセッサーと、メモリーと、外部との信号の入出力を行う入出力インターフェイスとを備えるコンピューターによって構成されている。記憶部５２０には、成形機管理システム１０を制御するためのコンピュータープログラム５２１と、検査結果データベース５２２とが格納されている。制御部５１０は、記憶部５２０に記憶されたコンピュータープログラムをメモリーにロードして実行することにより、成形品の検査画像や検査結果を取得して記憶部５２０に記憶させる機能や、それらの情報を表示部６００に表示させる機能を管理サーバー５００に実現させる。なお、コンピュータープログラム５２１は、コンピューターが読み取り可能なメモリーカードや光ディスク等の記録媒体に記録されていてもよい。

管理サーバー５００は、射出成形機１００、取出機２００、および、検査装置３００と、ネットワーク２０を介して、相互に通信可能である。ネットワーク２０は、例えば、ＬＡＮであってもよいし、ＷＡＮであってもよいし、インターネットであってもよい。

管理サーバー５００には、表示部６００が接続されている。表示部６００としては、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイが用いられる。その他、表示部６００として、例えば、管理サーバー５００とネットワーク２０を通じて接続されたタブレット端末や携帯端末を用いることもできる。

制御部５１０は、検査装置３００から、ネットワーク２０を通じて、カメラ３２０によって撮像された成形品の検査画像と、成形品の検査結果とを取得する。制御部５１０は、取得されたこれらのデータを、記憶部５２０に記憶された検査結果データベース５２２に記録する。

図２は、記憶部５２０に記憶された検査結果データベース５２２のデータ構造を示す図である。検査結果データベース５２２には、ロット番号が記録されている。ロット番号は、例えば、製造日や製造週、製造月といった製造時期に応じて定められる。検査結果データベース５２２には、ロット番号と対応付けて、そのロットにおける成形条件を表す成形条件データが対応付けられている。成形条件データには、例えば、シリンダー温度、金型温度、射出圧力などが含まれる。

更に、ロット番号には、そのロットにおいて射出成形が行われた各ショットのショット番号が対応付けられている。各ショット番号には、そのショットにおいて成形が行われるキャビティーに関する情報が対応付けられている。本実施形態において、キャビティーに関する情報とは、各キャビティーに割り当てられたキャビティー番号である。キャビティー番号には、そのロットのそのショット番号においてそのキャビティー番号に対応するキャビティーにおいて成形されて検査された成形品の検査画像が対応付けられる。キャビティー番号には、更に、その成形品の検査結果が対応付けられる。

キャビティー番号と、各キャビティーにおいて生成された成形品の紐付けの手順を、図１を参照して説明する。射出成形機１００において成形品が成形されると、ショット番号が射出成形機１００の第１制御部１１０から管理サーバー５００に通知される。射出成形機１００において成形された成形品は、取出機２００により、成形型１２０から取り出され、キャビティー番号の順に、トレイに配置される。検査装置３００は、管理サーバー５００からショット番号を受信した後に、トレイに配置された順で、成形品を検査する。つまり、検査装置３００は、キャビティー番号の順に、成形品を検査する。検査装置３００の第３制御部３１０は、管理サーバー５００から受信したショット番号にキャビティー番号を組み合わせて生成したファイル名を、各検査画像に付与する。検査装置３００の第３制御部３１０は、このようにファイル名が付与された検査画像に、その検査画像に対応する検査結果を関連付けて、管理サーバー５００に送信する。すると、管理サーバー５００の制御部５１０は、受信した検査画像のファイル名を解析して、現在のロット番号に、ショット番号、キャビティー番号、検査画像、および、検査結果を対応付けて、それらの情報を検査結果データベース５２２に格納する。なお、管理サーバー５００においてロット番号が変更された場合、管理サーバー５００の制御部５１０は、射出成形機１００に、所定の指令を送信することで、ショット番号を初期化させる。

図３は、管理サーバー５００の制御部５１０において実行される検査結果表示処理のフローチャートである。この処理は、管理サーバー５００に接続されたタッチパネルやマウスなどの所定の入力装置を通じて、制御部５１０が、管理者から所定の操作を受け付けた場合に実行される。この処理は、成形機管理システム１０において、成形サイクルが実施されている間に実行されてもよいし、成形サイクルが停止されている際に実行されてもよい。

ステップＳ１０において、制御部５１０は、入力装置を通じて、管理者から、ロット番号とショット番号を取得する。

ステップＳ２０において、制御部５１０は、ステップＳ１０において取得したロット番号とショット番号とに対応する検査画像と検査結果とを、そのロット番号に対応する成形条件データとともに検査結果データベース５２２から取得する。

ステップＳ３０において、制御部５１０は、ステップＳ２０において取得された各データ、すなわち、成形品の検査画像と、その成形品の検査結果と、その成形品のキャビティー番号とを、表示部６００の同一画面上に表示させる。つまり、制御部５１０は、成形品の検査画像と、その成形品の検査結果と、その成形品のキャビティー番号とを、表示部６００に同時に表示する。更に、本実施形態では、ステップＳ２０において管理者から取得されたロット番号とショット番号、および、ステップＳ２０において取得された成形条件データが表す成形条件を、検査画像、検査結果、キャビティー番号とともに同一画面上に表示させる。

図４は、本実施形態における表示部６００の表示内容の例を示す図である。図４に示されているように、本実施形態では、制御部５１０は、各キャビティーにおいて成形された成形品の検査画像ＴＩを、キャビティー番号順に一列に並んで表示させる。図５には、成形品の一例として、円形の成形品の検査画像ＴＩを示している。制御部５１０は、各検査画像ＴＩの近傍に、それぞれの検査結果を表示させる。図４には、検査結果として「異常」あるいは「正常」と表示されるとともに、その検査画像ＴＩを用いて測定された測定値が表示された例を示している。図４に示した測定値は、成形品の直径を表している。

本実施形態において、制御部５１０は、検査結果が異常である成形品の検査画像ＴＩを、検査結果が正常である成形品の検査画像ＴＩと異なる態様で表示部６００に表示させる。図４には、異常と判定された成形品の検査画像ＴＩを太線で囲った例を示している。なお、異常と判定された成形品の画像の表示態様はこれに限らず、異常と判定された成形品の画像を、正常と判定された成形品の画像と異なる色合いで表示してもよい。

図４に示すように、本実施形態では、キャビティー番号、検査画像ＴＩ、および、検査結果とともに、ロット番号とショット番号と成形条件とが同一画面上に表示されている。制御部５１０は、これらの情報以外にも、例えば、成形品の品質管理に用いる数値情報として管理限界線の値や規格値を表示部６００に表示させてもよい。管理限界線には、上方管理限界線、中心線および下方管理限界線が含まれ、規格値には、上限規格値および下限規格値が含まれる。

以上で説明した本実施形態の成形機管理システム１０によれば、射出成形機１００が成形した成形品の画像と、成形品の検査結果と、キャビティーに関する情報とが同一画面上に表示されるので、成形品が成形されたキャビティーと成形品の品質との関係を容易に確認できる。この結果、成形不良の要因を特定しやすくなる。例えば、成形不良と判定された成形品の成形されたキャビティーが、連続して同じキャビティーであれば、そのキャビティーに依拠した不良であると特定することができる。また、例えば、キャビティーや成形条件に問題がないにもかかわらずそのキャビティーに不良が頻発する場合、隣接するキャビティーからの影響により不良が生じていると推定することができる。

また、本実施形態では、射出成形機１００が成形した成形品の画像と、成形品の検査結果と、キャビティーに関する情報とを、成形条件とともに同一画面上に表示するので、成形品に異常が発生した際の成形条件を容易に把握できる。

Ｂ．第２実施形態：
図５は、第２実施形態における検査結果データベース５２２ｂのデータ構造を示す図である。本実施形態における検査結果データベース５２２ｂには、ロット番号に対して、そのロットにおいて用いられる成形型１２０のパーティング面の画像が対応付けられている。その他の点は、第１実施形態の検査結果データベース５２２と同一である。パーティング面の画像は、例えば、管理者によって撮像されて記憶部５２０に記録される。第２実施形態における成形機管理システム１０の構成は第１実施形態と同じであるため説明を省略する。

図６は、第２実施形態における表示部６００の表示内容の例を示す図である。図６に示されているように、本実施形態では、制御部５１０は、成形型１２０のキャビティーを含むパーティング面の画像ＰＩを、検査結果データベース５２２ｂから取得し、そのパーティング面の画像ＰＩ上に、検査画像ＴＩを、キャビティーの配置に従って表示させる。パーティング面における各キャビティーの位置は、例えば、検査結果データベース５２２ｂに、パーティング面の画像ＰＩと共に記録されている。制御部５１０は、キャビティー番号や検査結果、測定値を、対応する検査画像ＴＩの近傍に表示させる。また、本実施形態においても、ロット番号、ショット番号、および、成形条件が表示される。

以上で説明した第２実施形態によれば、成形品の検査画像が、キャビティーの配置に従って表示されるので、異常の生じた成形品が成形されたキャビティーの位置を容易に把握できる。

また、第２実施形態では、複数のキャビティーが表されたパーティング面の画像が、キャビティーに関する情報と関連付けて表示されるので、成形型１２０のパーティング面におけるキャビティーの配置を容易に把握できる。また、異常の生じた成形品が成形されたキャビティーの位置を、パーティング面の画像上で容易に把握できる。

なお、本実施形態では、成形型１２０のパーティング面の画像を表示部６００に表示するが、パーティング面の画像を表示することなく、パーティング面におけるキャビティーの配置に従って、成形品の画像を表示してもよい。また、パーティング面の画像の表示／非表示を、管理者が選択可能であってもよい。

Ｃ．他の実施形態：
（Ｃ１）上記実施形態において、制御部５１０は、検査結果が異常である成形品の画像を、検査結果が正常である成形品の画像と異なる態様で表示させている。これに対して、制御部５１０は、検査結果が異なることを文字によって表示させ、成形品の画像については同一の態様で表示させてもよい。

（Ｃ２）上記実施形態において、制御部５１０は、射出成形機１００が成形した成形品の画像と、成形品の検査結果と、キャビティーに関する情報とを、成形条件とともに同一画面上に表示させている。これに対して、制御部５１０は、成形条件の表示を省略してもよい。また、制御部５１０は、管理者から所定の操作を受け付けた場合に、成形品の画像等とは別の画面に成形条件を表示させてもよい。

（Ｃ３）上記実施形態では、検査装置３００は、カメラ３２０で撮像された画像を用いて検査を行っている。これに対して、検査装置３００は、接触式のセンサーや、レーザー等を用いる光学式のセンサーを制御して成形品の検査を行ってもよい。この場合、成形品を撮像するカメラ３２０は、検査装置３００に備えられていなくてもよく、例えば、取出機２００に備えられてもよいし、トレイが搬送される経路上に配置されてもよい。この場合においても、カメラ３２０は、キャビティー番号順に成形品の撮像を行う。

（Ｃ４）上記実施形態において、成形機管理システム１０は、取出機２００によって成形品を取り出した後に、各成形品に対して、ロット番号とショット番号とキャビティー番号とを組み合わせた固有の識別子を、レーザー刻印機等を制御して刻印してもよい。

（Ｃ５）上記実施形態では、ショット番号が、射出成形機１００から管理サーバー５００を通じて検査装置３００に送信される。これに対して、ショット番号は、射出成形機１００から、ネットワーク２０を介して直接的に検査装置３００に送信されてもよい。

Ｄ．他の形態：
本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、以下に記載する各形態中の技術的特徴に対応する実施形態の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

（１）本開示の第１の形態によれば、成形機管理システムが提供される。この成形機管理システムは、複数のキャビティーを備える成形型を用いて成形品を成形する成形機と、前記成形機が成形した成形品の画像を撮像するカメラと、前記成形品を検査するための検査装置と、前記カメラによって撮像された前記画像と、前記検査装置による検査結果とを取得して表示部に表示させる制御部を有する管理サーバーと、を備え、前記管理サーバーは、前記成形品の画像と、前記成形品の検査結果と、前記成形品が成形されたキャビティーに関する情報とを対応付けて記憶する記憶部を備え、前記制御部は、前記成形機が成形した成形品の画像と、前記成形品の検査結果と、前記成形品が成形されたキャビティーに関する情報とを、前記表示部の同一画面上に表示させる。
このような形態によれば、成形機が成形した成形品の画像と、成形品の検査結果と、その成形品が成形されたキャビティーに関する情報とが同一画面上に表示されるので、成形品が成形されたキャビティーと成形品の品質との関係を容易に確認できる。この結果、成形不良の要因を特定しやすくなる。

（２）上記形態において、前記制御部は、前記検査結果が異常である成形品の画像を、前記検査結果が正常である成形品の画像と異なる態様で前記表示部に表示させてもよい。このような形態であれば、異常の生じている成形品を容易に把握できる。

（３）上記形態において、前記制御部は、前記成形品の画像を、前記成形型における前記キャビティーの配置に従って前記表示部に表示させてもよい。このような形態であれば、異常の生じている成形品と、その成形品が成形されたキャビティーの位置とを容易に把握できる。

（４）上記形態において、前記記憶部は、前記複数のキャビティーが表された前記成形型のパーティング面の画像を記憶し、前記制御部は、前記パーティング面の画像と前記キャビティーに関する情報とを関連付けて前記表示部に表示させてもよい。このような形態であれば、成形型のパーティング面におけるキャビティーの配置を容易に把握できる。

（５）上記形態において、前記記憶部は、成形条件を記憶し、前記制御部は、前記成形品の画像と、前記成形品の検査結果と、前記成形品が成形されたキャビティーに関する情報とを、前記成形条件とともに、同一画面上に表示させてもよい。このような形態であれば、異常発生時における成形条件を容易に把握できる。

（６）本開示の第２の形態によれば、コンピュータープログラムが提供される。このコンピュータープログラムは、複数のキャビティーを備える成形型を用いて成形品を成形する成形機によって成形された成形品の画像と、前記成形品の検査結果を取得する機能と、前記成形品の画像と、前記成形品の検査結果と、前記成形品が成形されたキャビティーに関する情報とを対応付けて記憶部に記憶させる機能と、前記成形品の画像と、前記成形品の検査結果と、前記成形品が成形されたキャビティーに関する情報とを、表示部を制御して同一画面上に表示させる機能と、をコンピューターに実現させる。

１０…成形機管理システム、２０…ネットワーク、１００…射出成形機、１１０…第１制御部、１２０…成形型、２００…取出機、２１０…第２制御部、２２０…取出ロボット、３００…検査装置、３１０…第３制御部、３２０…カメラ、５００…管理サーバー、５１０…制御部、５２０…記憶部、５２１…コンピュータープログラム、５２２，５２２ｂ…検査結果データベース、６００…表示部

Claims (6)

1. 複数のキャビティーを備える成形型を用いて成形品を成形する成形機と、
   前記成形機が成形した成形品の画像を撮像するカメラと、
   前記成形品を検査するための検査装置と、
   前記カメラによって撮像された前記画像と、前記検査装置による検査結果とを取得して表示部に表示させる制御部を有する管理サーバーと、
   を備え、
   前記管理サーバーは、前記成形品のロット番号と、前記成形品のショット番号と、前記成形品の画像と、前記成形品の検査結果と、前記成形品が成形されたキャビティーに関する情報とを対応付けて記憶する記憶部を備え、
   前記制御部は、入力装置を通じて管理者からロット番号とショット番号とを取得し、取得した前記ロット番号と前記ショット番号とに対応する前記成形品の画像と、前記成形品の検査結果と、前記成形品が成形されたキャビティーに関する情報とを、前記記憶部から取得して、前記成形品のロット番号及び前記成形品のショット番号とともに、前記表示部の同一画面上に表示させる、
   成形機管理システム。
2. 請求項１に記載の成形機管理システムであって、
   前記制御部は、前記検査結果が異常である成形品の画像を、前記検査結果が正常である成形品の画像と異なる態様で前記表示部に表示させる、成形機管理システム。
3. 請求項１または２に記載の成形機管理システムであって、
   前記制御部は、前記成形品の画像を、前記成形型における前記キャビティーの配置に従って前記表示部に表示させる、成形機管理システム。
4. 請求項１から３までのいずれか一項に記載の成形機管理システムであって、
   前記記憶部は、前記複数のキャビティーが表された前記成形型のパーティング面の画像を記憶し、
   前記制御部は、前記パーティング面の画像と前記キャビティーに関する情報とを関連付けて前記表示部に表示させる、成形機管理システム。
5. 請求項１から４までのいずれか一項に記載の成形機管理システムであって、
   前記記憶部は、成形条件を記憶し、
   前記制御部は、前記成形品の画像と、前記成形品の検査結果と、前記成形品が成形されたキャビティーに関する情報とを、前記成形条件とともに、同一画面上に表示させる、成形機管理システム。
6. 複数のキャビティーを備える成形型を用いて成形品を成形する成形機によって成形された成形品の画像と、前記成形品の検査結果とを取得する機能と、
   前記成形品のロット番号と、前記成形品のショット番号と、前記成形品の画像と、前記成形品の検査結果と、前記成形品が成形されたキャビティーに関する情報とを対応付けて記憶部に記憶させる機能と、
   入力装置を通じて管理者からロット番号とショット番号とを取得し、取得した前記ロット番号と前記ショット番号とに対応する前記成形品の画像と、前記成形品の検査結果と、前記成形品が成形されたキャビティーに関する情報とを、前記記憶部から取得して、前記成形品のロット番号及び前記成形品のショット番号とともに、表示部を制御して同一画面上に表示させる機能と、
   をコンピューターに実現させるコンピュータープログラム。

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