JP4681569B2 - 成形機のデータ表示方法 - Google Patents

Description

本発明は、モニタデータを時間軸に沿って順次プロットすることによりディスプレイにトレンドグラフを表示する際に用いて好適な成形機のデータ表示方法に関する。

一般に、射出成形機では、ショット毎の動作状態に係わる所定のモニタ項目（射出充填時間，Ｖ−Ｐ切換位置，射出終了位置，可塑化時間等）に係わるモニタデータを検出し、検出したモニタデータをＦＩＦＯ等のデータスタックに書込むとともに、成形機コントローラのディスプレイにトレンドグラフとしてリアルタイムで表示し、成形品の良否判別や経時変化による品質値の変動等を視覚的に監視したり成形状態の判断材料として利用できるようにしている。

従来、このようなモニタデータを監視する方法としては、特許文献１で開示される射出成形機の監視方法が知られている。この監視方法は、射出成形機本体に制御盤を備え、この制御盤は射出成形機本体を制御するための制御装置と、データ入力部と、ディスプレイと、記憶装置とを有し、制御装置には、射出成形機本体の各部に設けられた各種センサからの検出値が実績データとして１サイクル毎に入力される射出成形機の監視方法であって、データ入力部からの指示により、ディスプレイにて設定画面を表示すると共に、この設定画面上で、１サイクル毎に送られてくる実績データに対して、第一の条件として設定時間間隔で１サイクル分の実績データのサンプリングを行って記憶装置に保存及びディスプレイにて表示するか、あるいは第二の条件として設定サイクル間隔で１サイクル分の実績データのサンプリングを行って記憶装置に保存及びディスプレイにて表示するかのいずれかを設定できるようにし、更に、第三の条件として、第一の条件，第二の条件のいずれが設定されている場合であっても、不良検出の場合は、設定時間間隔あるいは設定サイクル間隔によるサンプリングタイミングでない場合でも、不良検出サイクルの実績データのサンプリングを行って記憶装置に保存及びディスプレイにて表示を行うという設定を、設定画面上でデータ入力部からの指示により可能にしたものである。
特許第３７８４００４号公報

しかし、上述した従来における射出成形機の監視方法（成形機のデータ表示方法）は、次のような問題点があった。

第一に、量産時の実績データを１サイクル毎にロギング（記録）するのではなく、オペレータが指示したサイクル（ショット）から任意の時間間隔又はサイクル間隔で実績データをサンプリングするため、長期間の実績データに対して大まかな推移の把握はある程度可能であるとしても、基本的には大量の実績データを間引いた状態で表示するため、突発的な不良或いはその前後の変化（状態）を把握することができないなど、細部に対して十分な把握を行うことができず、結局、正確かつ確実な監視を行うことができない。

第二に、実績データを監視する以上、実績データに対するサンプリング間隔をあまり長く設定することができないため、表示処理等に用いる記憶装置の小容量化を図るにも限界がある。したがって、記憶装置に対する十分な小容量化を実現できないとともに、部品コストに対するコストダウンにも限界を生じる。

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した成形機のデータ表示方法の提供を目的とするものである。

本発明に係る成形機１のデータ表示方法は、上述した課題を解決するため、Ｘ軸を時間軸とし、かつＹ軸をモニタデータＤｉ…の大きさとして、所定のモニタ項目Ｅ…に係わるモニタデータＤｉ…をＸ軸に沿って順次プロットすることにより、ディスプレイ２にトレンドグラフＴ…を表示するに際し、モニタデータＤｉ…を所定のデータ数Ｎ毎に順次区分けし、少なくとも、区分けした各グループＧ…における複数のモニタデータＤｉ…を、Ｘ軸の各プロット位置Ｐ１，Ｐ２…におけるＹ軸上に重複して表示するとともに、区分けした各グループＧ…をＸ軸に沿って順次表示するようにしたことを特徴とする。

この場合、発明の好適な態様により、モニタデータＤｉ…を書込むデータスタック３は、Ｙ軸上に１つのモニタデータＤｉを表示し、かつＸ軸の最大プロット数Ｍを表示可能な格納容量を選定することができる。また、データスタック３には、ＦＩＦＯ（ファーストインファーストアウト）３ｆを用いることができる。さらに、区分けする各グループＧ…におけるデータ数Ｎは、ポイント数設定キー４により任意に設定することができる。一方、トレンドグラフＴ…は、表示リセットキー５によりリセットしない限りモニタデータＤｉ…の表示を維持することができる。なお、トレンドグラフＴ…には、Ｙ軸に対する中心線Ｌｃ…をＸ軸に沿って表示することができる。

このような手法による本発明に係る成形機１のデータ表示方法によれば、次のような顕著な効果を奏する。

（１） 区分けした各グループＧ…における複数のモニタデータＤｉ…を、Ｘ軸の各プロット位置Ｐ１，Ｐ２…におけるＹ軸上に重複して表示するとともに、区分けした各グループＧ…をＸ軸に沿って順次表示するようにしたため、モニタデータＤｉ…を間引くことなく全てのモニタデータＤｉ…を表示可能となる。したがって、突発的な不良やその前後の変化（状態）を容易かつ確実に把握することができ、細部に対する十分な監視を行うことができる。

（２） 好適な態様により、モニタデータＤｉ…を書込むデータスタック３を、Ｙ軸上に１つのモニタデータＤｉを表示し、かつＸ軸の最大プロット数Ｍを表示可能な格納容量に選定すれば、データスタック３の十分な小容量化を実現できるとともに、部品コストに対するコストダウンにも寄与できる。

（３） 好適な態様により、区分けする各グループＧ…におけるデータ数Ｎを、ポイント数設定キー４により任意に設定できるようにすれば、オペレータは、成形する成形品や成形機１の動作状態等に対応して最適なデータ数Ｎを設定することができる。

（４） 好適な態様により、トレンドグラフＴ…は、表示リセットキー５によりリセットしない限りモニタデータＤｉ…の表示を維持するようにすれば、データスタック３の書込状態に影響されることなく、トレンドグラフＴ…の最大プロット数ＭまでモニタデータＤｉ…を確実に表示することができる。

（５） 好適な態様により、トレンドグラフＴ…に、Ｙ軸に対する中心線Ｌｃ…をＸ軸に沿って表示するようにすれば、監視や判定を容易に行うことができるとともに、トレンドグラフＴ…の見易さにも寄与できる。

次に、本発明に係る最良の実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

まず、本実施形態に係るデータ表示方法を実施できる成形機（射出成形機）１の構成について、図３及び図４を参照して説明する。

図３中、仮想線で示す１は射出成形機であり、機台１ｂと、この機台１ｂ上に設置された射出装置１ｉ及び型締装置１ｃを備える。射出装置１ｉは、加熱筒２１を備え、この加熱筒２１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２１の後部には材料を供給するホッパ２２を備える。一方、型締装置１ｃには可動型と固定型からなる金型２３を備える。また、機台１ｂ上には側面パネル２４を起設し、この側面パネル２４にカラー液晶ディスプレイ等を用いたディスプレイ２を配設する。このディスプレイ２は、図４に示すように、タッチパネル２ｔが付設され、タッチパネル２ｔを含むディスプレイ２は、機台１ｂに内蔵したコントローラ本体３０ｍに接続する。

図４は、成形機コントローラ３０のブロック構成図を示す。３１はＣＰＵであり、このＣＰＵ３１には内部バス３２を介してチップセット３３を接続する。このチップセット３３には、ＰＣＩバス等のローカルバスを用いたバスライン３４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３４には、成形機コントローラ３０を機能させるＲＡＭ，ＲＯＭ等の内部メモリ３５を接続するとともに、表示インタフェース３６を介して上述したディスプレイ２及びタッチパネル２ｔを接続し、さらに、入出力インターフェイス３７を介してメモリカード等の記憶メディア３８に対する読出及び書込を行うドライブユニット３９を接続する。

一方、チップセット３３には、バスライン３４と同様のバスライン４０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４０には、各種スイッチやリレー等を含むスイッチ群４１から得るモニタデータ（切換データ等）Ｄｉ…をＣＰＵ３１に付与するとともに、ＣＰＵ３１からの制御指令データ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４２を接続する。また、各種センサを含むセンサ群４３から得るモニタデータ（検出信号）Ｄｉ…を、アナログ−ディジタル変換してＣＰＵ３１に付与するとともに、ＣＰＵ３１からの制御指令データをディジタル−アナログ変換した制御信号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４４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。

したがって、前述した内部メモリ３５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１における各種工程のシーケンス動作や射出成形機１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１の動作パラメータの設定及び表示，射出成形機１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、成形機コントローラ３０を搭載する射出成形機１の固有アーキテクチャとして構築され、特に、本実施形態に係るデータ表示方法に係わる処理を実行できる。

また、バスライン３４には、上述したモニタデータＤｉ…を書込むためのデータスタック３を接続する。このデータスタック３には、先入れ先出し方式により書込みを行うＦＩＦＯ３ｆを用いる。この場合、ＦＩＦＯ３ｆの格納容量は、ディスプレイ２に表示される後述するトレンドグラフＴ…との関係で設定（選定）できる。即ち、任意のトレンドグラフＴにおけるＹ軸上に１つのモニタデータＤｉをプロットし、かつＸ軸の最大プロット数Ｍを表示可能な格納容量を選定できる。換言すれば、このような格納容量を選定した場合であっても、本実施形態に係るデータ表示方法を有効に実施でき、十分なデータ量の表示が可能であることを意味する。例示のトレンドグラフＴは、最大プロット数Ｍが「５００」である。なお、実際に表示されるプロット数は「２５０」であり、残りのプロット数「２５０」は、後述するスクロールキー５５ｕ，５５ｄによりスクロール表示することができる。このように、モニタデータＤｉ…を書込むデータスタック３（ＦＩＦＯ３ｆ）を、Ｙ軸上に１つのモニタデータＤｉを表示し、かつＸ軸の最大プロット数Ｍを表示可能な格納容量に選定すれば、データスタック３（ＦＩＦＯ３ｆ）の十分な小容量化を実現できるとともに、部品コストに対するコストダウンにも寄与できる利点がある。

他方、ディスプレイ２には、図２に示すように、上段と下段に、各種画面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Ａｕを横一列に配するとともに、下段に、これ以外となる段取り画面切換キーＫ８，工程監視画面切換キーＫ９，生産情報画面切換キーＫ１０，波形画面切換キーＫ１１，履歴画面切換キーＫ１２，支援画面切換キーＫ１３を有する第二のグループＡｄを横一列に配する。なお、第二のグループＡｄは、第一階層が表示された状態であるが、画面右端の階層画面切換キーＫｃを選択（ＯＮ）することにより、第二階層における画面切換キーに入れ替えることができる。

そして、モニタ画面切換キーＫ５を選択（ＯＮ）することにより、ディスプレイ２にモニタ画面Ｖｍが表示される。このモニタ画面Ｖｍは、上部に「射出充填時間」など、全部で八つのモニタ項目Ｅ…が表示されるモニタ項目表示部５１を有する。このモニタ項目表示部５１のモニタ項目Ｅ…は、他のモニタ項目に変更可能である。モニタ項目Ｅ…は、「射出充填時間」，「指定位置通過時間」，「射出開始位置」，「Ｖ−Ｐ切換位置」，「射出最前進位置」，「射出終了位置」，「Ｖ−Ｐ切換圧」，「射出最前進圧」，「射出ピーク圧」，「指定位置通圧」，「区間平均射出圧」，「射出開始圧」など、全部で２３項目存在する。

また、各モニタ項目Ｅ…の下側には、成形品の良否判別のための設定を行う基準値設定部５２及び監視幅設定部５３を有するとともに、この下側には、Ｘ軸（縦方向）を時間軸とし、かつＹ軸（横方向）をモニタデータＤｉ…の大きさとして、各モニタ項目Ｅ…に対応するモニタデータＤｉ…をＸ軸に沿って順次プロットすることによりトレンドグラフＴ…を表示するトレンドグラフ表示部５４を有する。前述したように、例示のトレンドグラフＴは、Ｘ軸におけるプロット位置（行）の数（最大プロット数Ｍ）が「５００」である。なお、実際に表示されるプロット数は「２５０」であり、残りのプロット数「２５０」は、スクロールキー５５ｕ，５５ｄによりスクロール表示される。各トレンドグラフＴ…には、Ｙ軸に対する中心線Ｌｃ…をＸ軸に沿って表示する。これにより、監視や判定を容易に行えるとともに、トレンドグラフＴ…の見易さにも寄与できる利点がある。

さらに、トレンドグラフ表示部５４の下側には、本実施形態に係るデータ表示方法に利用するキーとして、トレンドグラフＴ…のＸ軸のプロット位置（行）におけるＹ軸上に重複してプロットするポイント数（データ数）Ｎを設定するポイント数設定キー４を有するとともに、トレンドグラフＴ…におけるモニタデータＤｉ…の表示をリセットする表示リセットキー５を有する。これにより、オペレータは、ポイント数設定キー４により、成形する成形品や射出成形機１の動作状態等に対応してＹ軸上に重複してプロットする最適なポイント数Ｎを任意に設定することができる。この場合、設定可能なポイント数Ｎは、特に制限はなく、「１」を含む任意の数に設定できる。また、表示リセットキー５は、この表示リセットキー５によりリセット操作しない限り、トレンドグラフＴ…の最大プロット数ＭまでモニタデータＤｉ…を表示することができ、データスタック３の書込状態には影響されない。

次に、本実施形態に係るデータ表示方法について、図１〜図４を参照しつつ図５に示すフローチャートに従って説明する。

まず、オペレータは、図２に示すモニタ画面切換キーＫ５を選択（ＯＮ）し、モニタ画面Ｖｍをディスプレイ２に表示する。そして、ポイント数設定キー４を選択（ＯＮ）し、任意のポイント数（データ数）Ｎを設定する（ステップＳ１）。図２は、ポイント数Ｎとして、「１」を設定した場合を示す。なお、設定に際しては、ポイント数設定キー４をタッチすることによりテンキーがウィンドウ表示されるため、このテンキーから任意の数値を設定できる。

一方、射出成形機１の生産稼働を開始することにより、各モニタ項目Ｅ…に対応する各モニタデータＤｉ…が１ショット毎にスイッチ群４１及びセンサ群４３から検出され、検出されたモニタデータＤｉ…は、コントローラ本体３０ｍに入力する（ステップＳ２，Ｓ３，Ｓ４）。そして、入力したモニタデータＤｉ…はＦＩＦＯ３ｆに書込まれる（ステップＳ５）。この場合、ショット毎のモニタデータＤｉ…は順次ＦＩＦＯ３ｆに書込まれるため、ＦＩＦＯ３ｆの最大容量までモニタデータＤｉ…が書込まれたなら、先入れ先出し方式により、初回のモニタデータＤｉから順次ＦＩＦＯ３ｆから消失する（ステップＳ６，Ｓ７）。例示の場合、「５００」回のショット（成形）が行われた後、初回のモニタデータＤｉから順次消失する。

また、モニタデータＤｉ…は、表示インタフェース３６に付与され、ディスプレイ２における対応するトレンドグラフＴ…にプロット表示される（ステップＳ８）。この場合、設定したポイント数が「１」のため、図１中、（ｂ）に仮想線で示すように、各トレンドグラフＴ…のＸ軸の各プロット位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３…におけるＹ軸上に１つのモニタデータＤｉ…のみが順次表示される。この際、表示中に表示リセットキー５を操作（ＯＮ）すれば、表示中のモニタデータＤｉ…をクリアすることができる（ステップＳ９，Ｓ１０）。したがって、表示リセットキー５を操作（ＯＮ）しない限り、トレンドグラフＴ…の最大プロット数ＭまでモニタデータＤｉ…を確実に表示することができ、ＦＩＦＯ３ｆ（データスタック３）の書込状態には影響を受けない。

ところで、Ｙ軸上のポイント数Ｎを「１」に設定した場合、トレンドグラフＴに表示されるポイント数Ｍは５００ショット分となるため、例えば、ショットのサイクル時間が１０秒の場合、表示時間は１時間２４分相当となる。しかし、１日の温度変化等の影響を監視したい場合、この表示時間では短かすぎることになり、サイクル時間が更に短くなった場合やより長い期間のモニタデータＤｉ…を監視したい場合などにおいては無視できない問題となる。

このため、本実施形態に係るデータ表示方法では、トレンドグラフＴのＸ軸のプロット位置（行）におけるＹ軸上に複数のモニタデータＤｉ…を重複してプロットできるようにした。したがって、この場合、オペレータは、成形する成形品や射出成形機１の動作状態等に対応して表示する最適なポイント数（データ数）Ｎを設定することができる。即ち、オペレータは、ポイント数設定キー４を選択（ＯＮ）し、任意のポイント数（データ数）Ｎに変更すればよい（ステップＳ１１，Ｓ１２）。図１は、ポイント数Ｎを「１０」に変更した場合を示す。

これにより、ＦＩＦＯ３ｆにおいては、変更前と同様にモニタデータＤｉ…の書込みが順次行われるが、ディスプレイ２における任意のトレンドグラフＴには、図１中、（ａ）に実線で示すように、Ｘ軸の各プロット位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３…におけるＹ軸上に「１０」個のモニタデータＤｉ…が順次重複して表示される。即ち、入力するモニタデータＤｉ…がデータ数「１０」毎に順次区分けされ、区分けされた各グループＧ…における「１０」個のモニタデータＤｉ…が対応するプロット位置Ｐ１…のＹ軸上に重複して表示され、この後、次の「１０」個のモニタデータＤｉ…が次の対応するプロット位置Ｐ２…に重複表示される表示処理が繰り返される。この場合、トレンドグラフＴには、５０００（＝５００×１０）ショット分のモニタデータＤｉ…が表示可能となる。したがって、サイクル時間が１０秒の場合、表示時間は１３時間５４分相当となる。なお、ポイント数Ｎを変更した後の表示は、直前までの表示を変更せず、変更の時点から表示を変更してもよいし、既に表示されているポイントを含めて表示を変更してもよい。

よって、このような本実施形態に係るデータ表示方法によれば、区分けした各グループＧ…における複数のモニタデータＤｉ…を、Ｘ軸の各プロット位置Ｐ１，Ｐ２…におけるＹ軸上に重複して表示するとともに、区分けした各グループＧ…をＸ軸に沿って順次表示するようにしたため、モニタデータＤｉ…を間引くことなく全てのモニタデータＤｉ…を表示可能となる。したがって、突発的な不良やその前後の変化（状態）を容易かつ確実に把握することができ、細部に対する十分な監視を行うことができる。

以上、最良の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，手法，数量，数値等において、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、データスタック３としてＦＩＦＯ３ｆを用いた場合を示したが、同様の機能を有する各種記憶装置に置換可能である。また、トレンドグラフＴ…には、Ｙ軸に対する中心線Ｌｃ…をＸ軸に沿って表示した場合を示したが、必ずしも中心線Ｌｃ…を表示することを要しない。さらに、Ｘ軸とＹ軸は直角関係を意味し、必ずしも方向を意味するものではない。一方、ディスプレイ２による表示のみならず、通信により他の表示器などに表示する態様も含まれる。なお、射出成形機１に適用した場合を例示したが、押出成形機など各種タイプの成形機にも同様に適用できるとともに、広くは各種生産機械にも同様に適用することができる。

本発明の最良の実施形態に係るデータ表示方法の実施に用いるモニタ画面の表示態様図、 同データ表示方法の実施に用いるモニタ画面の他の表示態様図、 同データ表示方法の実施に用いる射出成形機及び同射出成形機に搭載するディスプレイの概要図、 同射出成形機に備える成形機コントローラのブロック構成図、 同データ表示方法に係わる処理手順を示すフローチャート、

符号の説明

１：成形機（射出成形機），２：ディスプレイ，３：データスタック，３ｆ：ＦＩＦＯ（ファーストインファーストアウト），４：ポイント数設定キー，５：表示リセットキー，Ｅ…：モニタ項目，Ｄｉ…：モニタデータ，Ｔ…：トレンドグラフ，Ｐ１…：プロット位置，Ｌｃ…：中心線

Claims (6)

1. Ｘ軸を時間軸とし、かつＹ軸をモニタデータの大きさとして、所定のモニタ項目に係わるモニタデータをＸ軸に沿って順次プロットすることにより、ディスプレイにトレンドグラフを表示する成形機のデータ表示方法において、前記モニタデータを所定のデータ数毎に順次区分けし、少なくとも、区分けした各グループにおける複数のモニタデータを、Ｘ軸の各プロット位置におけるＹ軸上に重複して表示するとともに、区分けした各グループをＸ軸に沿って順次表示することを特徴とする成形機のデータ表示方法。
2. 前記モニタデータを書込むデータスタックは、Ｙ軸上に１つのモニタデータを表示し、かつＸ軸の最大プロット数を表示可能な格納容量を選定することを特徴とする請求項１記載の成形機のデータ表示方法。
3. 前記データスタックには、ＦＩＦＯ（ファーストインファーストアウト）を用いることを特徴とする請求項２記載の成形機のデータ表示方法。
4. 区分けする各グループにおけるデータ数は、ポイント数設定キーにより任意に設定可能であることを特徴とする請求項１記載の成形機のデータ表示方法。
5. 前記トレンドグラフは、表示リセットキーによりリセットしない限り前記モニタデータの表示を維持することを特徴とする請求項１記載の成形機のデータ表示方法。
6. 前記トレンドグラフには、Ｙ軸に対する中心線をＸ軸に沿って表示することを特徴とする請求項１又は２記載の成形機のデータ表示方法。

Images