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WO2022085580A9 - 成形条件設定装置及び成形条件設定方法 - Google Patents

成形条件設定装置及び成形条件設定方法 Download PDF

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WO2022085580A9
WO2022085580A9 PCT/JP2021/038189 JP2021038189W WO2022085580A9 WO 2022085580 A9 WO2022085580 A9 WO 2022085580A9 JP 2021038189 W JP2021038189 W JP 2021038189W WO 2022085580 A9 WO2022085580 A9 WO 2022085580A9
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WO
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value
feature amount
operation command
history information
condition setting
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PCT/JP2021/038189
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French (fr)
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WO2022085580A1 (ja
Inventor
淳史 堀内
Original Assignee
ファナック株式会社
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Publication date
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Priority to CN202180070167.3A priority patent/CN116323144A/zh
Priority to US18/246,679 priority patent/US20230364842A1/en
Priority to DE112021004260.2T priority patent/DE112021004260T5/de
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Publication of WO2022085580A9 publication Critical patent/WO2022085580A9/ja

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    • B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
    • B29C45/80—Measuring, controlling or regulating of relative position of mould parts

Definitions

  • the present invention relates to a molding condition setting device and a molding condition setting method for an injection molding machine, and more particularly to a molding condition setting device and a molding condition setting method for assisting in setting molding conditions for the operation of the injection molding machine.
  • the molding conditions include mold opening/closing conditions, injection conditions, weighing conditions, cylinder heating conditions, and the like, which are necessary for the operation of the injection molding machine.
  • the operator performs injection molding while changing various molding conditions, confirms the quality of the operating conditions such as pressure and temperature observed during molding, and inspects the molded product. This series of molding condition finding is repeated until a good quality molded product is obtained, and an operation command value is determined for each molding condition. Moreover, even after the automatic operation is started, the molding conditions are changed each time a defective molded product is molded.
  • Patent Literature 1 discloses storing and displaying the date and time of setting change, setting change items, and setting values before and after change for setting value change work by an operator.
  • Patent Literature 2 discloses that molding conditions and inputted molding defect items are stored as a history.
  • Patent Document 3 when the molding conditions are to be changed, the past setting value change history (date and time, set values before and after the change) of the setting item to be changed is displayed together with the setting. It shows that the setting operation is performed while viewing the value change history.
  • setting change history data and abnormality occurrence history data are stored for a predetermined amount of time in the past, and at least the production achievement rate, the presence or absence of abnormality occurrence, the presence or absence of molding condition change, and a quality data trend graph are stored. It is shown to be displayed on a common time axis.
  • Patent Document 5 discloses that a set value change history is displayed for each type of set value
  • Patent Document 6 discloses an event such as a state change that occurs during driving, its type, and the like. Storing and outputting the time of occurrence and predetermined reference data (operating state of the machine, details of operation, measured values, etc.) are shown.
  • the molding condition finding work is a setting work that relies on the operator's experience and intuition, and requires a lot of labor and man-hours.
  • the operation command value obtained during past molding, the operating state (observed value) obtained during molding, and the degree of change in the operating state have not been correlated to determine the operation command value. Therefore, there is a demand for a technology that considers the effects of changing molding conditions, that is, events (changes in observed values) that occur after changing operation command values, and assists smooth molding condition setting operations.
  • the molding condition setting device acquires the state of the operation of the injection molding machine as time-series data (for example, pressure, current, speed, etc.), and the feature amount of the time-series data for each molding process ( peak values, statistics, etc.). Subsequently, at the timing when the operator inputs the operation command value related to the operation of the injection molding machine as a molding condition, the operation command value and the "feature amount increase/decrease, which is the ratio of the feature amount change before/after the change of the operation command value is stored as history information in association with "rate”. At the time of input operation of the next run command value, the run command value close to the run command value and the characteristic amount increase/decrease rate related to the run command value are extracted from the history information and displayed on the operation screen.
  • time-series data for example, pressure, current, speed, etc.
  • feature amount of the time-series data for each molding process peak values, statistics, etc.
  • one aspect of the present invention is a molding condition setting device for setting a value of an operation command item as a molding condition related to an operation operation of an injection molding machine, wherein a predetermined physical quantity is used as data indicating a state of the injection molding machine.
  • a data acquisition unit that acquires data relating to the physical quantity
  • a feature quantity calculation unit that calculates a feature quantity indicating a feature of the state of the injection molding machine based on the data relating to the physical quantity
  • a feature quantity storage that stores the feature quantity and a feature obtained by normalizing the feature amount stored in the feature amount storage unit based on a reference value selected from among the feature amounts stored in the feature amount storage unit according to a predetermined condition.
  • an input value acquisition unit that acquires information related to changes in the values of the operation command items; and history information that stores a history of changes in the values of the operation command items as history information.
  • a storage unit wherein the increase/decrease rate calculation unit creates history information that associates the calculated feature amount increase/decrease rate with information related to the change in the value of the operation command item acquired by the input value acquisition unit. and stores it in the history information storage unit.
  • Another aspect of the present invention is a molding condition setting method for setting a value of an operation command item as a molding condition relating to the operation of an injection molding machine, wherein the data indicating the state of the injection molding machine is represented by a predetermined physical quantity. a step of obtaining such data; a step of calculating a feature quantity indicating a feature of the state of the injection molding machine based on the data relating to the physical quantity; and a step of selecting from the feature quantity according to predetermined conditions. a step of calculating a feature amount increase/decrease rate obtained by normalizing the feature amount based on the calculated reference value; a step of obtaining information related to a change in the value of the operation command item; and a calculated feature amount increase/decrease rate. and a step of creating and storing history information associated with the acquired information relating to changes in the values of the operation command items.
  • FIG. 1 is a schematic hardware configuration diagram of a molding condition setting device according to one embodiment
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an injection molding machine
  • FIG. 1 is a schematic functional block diagram of a molding condition setting device according to a first embodiment
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a molding cycle for manufacturing one molded product
  • It is a figure which shows the example which calculates a feature-value from one time series data.
  • It shows the example which calculates a feature-value from two or more time-series data.
  • FIG. 1 is a schematic hardware configuration diagram of a molding condition setting device according to one embodiment
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an injection molding machine
  • FIG. 1 is a schematic functional block diagram of a molding condition setting device according to a first embodiment
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of history information stored in a history information storage unit; It is a figure which shows the example of the change screen of an operation command value.
  • FIG. 10 is a diagram showing a display example of history information; It is a figure which shows the example of a warning display.
  • FIG. 1 is a schematic hardware configuration diagram showing essential parts of a molding condition setting device according to an embodiment of the present invention.
  • the molding condition setting device 1 can be implemented, for example, as a control device that controls the injection molding machine 4 based on a control program, or controls the injection molding machine 4 based on a control program. It can also be mounted on a personal computer attached to the control device, a personal computer connected to the control device via a wired/wireless network, a cell computer, a fog computer 6, a cloud server 7, or other host device. In this embodiment, an example in which the molding condition setting device 1 is mounted on a personal computer connected to the control device 3 via the network 9 is shown.
  • the CPU 11 provided in the molding condition setting device 1 is a processor that controls the molding condition setting device 1 as a whole.
  • the CPU 11 reads a system program stored in the ROM 12 via the bus 22 and controls the entire molding condition setting apparatus 1 according to the system program.
  • the RAM 13 temporarily stores calculation data, display data, various data input from the outside, and the like.
  • the non-volatile memory 14 is composed of, for example, a memory backed up by a battery (not shown) or an SSD (Solid State Drive), and retains the stored state even when the power of the molding condition setting device 1 is turned off.
  • the nonvolatile memory 14 stores data read from the external device 72 via the interface 15, data input from the input device 71 via the interface 18, data obtained from the injection molding machine 4 via the network 9, and the like. is stored.
  • the stored data includes, for example, the motor current, voltage, torque, position, speed, acceleration, pressure in the mold, etc. detected by various sensors 5 attached to the injection molding machine 4 controlled by the controller 3.
  • the data stored in the nonvolatile memory 14 may be developed in the RAM 13 during execution/use.
  • Various system programs such as a well-known analysis program are pre-written in the ROM 12 .
  • the interface 15 is an interface for connecting the CPU 11 of the molding condition setting device 1 and an external device 72 such as an external storage medium. From the external device 72 side, for example, a system program, a program and parameters related to the operation of the injection molding machine 4 can be read. Data created and edited on the molding condition setting apparatus 1 side can be stored in an external storage medium (not shown) such as a CF card or USB memory via the external device 72 .
  • the interface 20 is an interface for connecting the CPU 11 of the molding condition setting device 1 and the wired or wireless network 9 .
  • the network 9 communicates using techniques such as serial communication such as RS-485, Ethernet (registered trademark) communication, optical communication, wireless LAN, Wi-Fi (registered trademark), Bluetooth (registered trademark), and the like. It can be.
  • a control device 3 for controlling the injection molding machine 4 , a fog computer 6 , a cloud server 7 and the like are connected to the network 9 , and exchange data with the molding condition setting device 1 .
  • each data read into the memory, data obtained as a result of executing the program, etc. are output via the interface 17 and displayed.
  • An input device 71 composed of a keyboard, a pointing device, etc., transfers commands, data, etc. based on operations by an operator to the CPU 11 via the interface 18 .
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the injection molding machine 4.
  • the injection molding machine 4 is mainly composed of a mold clamping unit 401 and an injection unit 402 .
  • the mold clamping unit 401 is equipped with a movable platen 416 and a stationary platen 414 .
  • a movable mold 412 is attached to the movable platen 416
  • a stationary mold 411 is attached to the stationary platen 414 .
  • the injection unit 402 is composed of an injection cylinder 426 , a hopper 436 for storing the resin material supplied to the injection cylinder 426 , and a nozzle 440 provided at the tip of the injection cylinder 426 .
  • the mold clamping unit 401 performs mold closing/mold clamping operations by moving the movable platen 416, and the injection unit 402 presses the nozzle 440 against the stationary mold 411. Inject resin into the mold. These operations are controlled by commands from the control device 3 .
  • a sensor 5 is attached to each part of the injection molding machine 4, and the motor current, voltage, torque, position, speed, acceleration, pressure in the mold, temperature of the injection cylinder 426, resin flow rate, resin Physical quantities such as the flow velocity of the fluid and the vibration and sound of the drive unit are detected and sent to the control device 3 .
  • each detected physical quantity is stored in a RAM, a non-volatile memory, or the like (not shown), and is transmitted to the molding condition setting device 1 via the network 9 as required.
  • FIG. 3 is a schematic block diagram showing the functions of the molding condition setting device 1 according to the first embodiment of the present invention. Each function provided in the molding condition setting device 1 according to the present embodiment is executed by the CPU 11 provided in the molding condition setting device 1 shown in FIG. Realized.
  • the molding condition setting device 1 of this embodiment includes a data acquisition unit 100, a feature amount calculation unit 110, an increase/decrease rate calculation unit 120, an input value acquisition unit 130, and a similar information search unit 140.
  • a data acquisition unit 100 for storing data acquired by the data acquisition unit 100 from the control device 3 or the like
  • a feature amount calculation unit 110 are provided in the RAM 13 to the nonvolatile memory 14 of the molding condition setting device 1.
  • a feature amount storage unit 310 as an area for storing the calculated feature amount, and stores information related to changes in the value of the operation command item acquired by the input value acquisition unit 130 (hereinafter simply referred to as "operation command value").
  • a change information storage unit 320 as an area to store the change information storage unit 320 and a history information storage unit 330 as an area to store the data calculated by the increase/decrease rate calculation unit 120 are prepared in advance.
  • the data acquisition unit 100 executes a system program read from the ROM 12 by the CPU 11 provided in the molding condition setting apparatus 1 shown in FIG. 18 or 20 is performed.
  • the data acquisition unit 100 detects the motor current, voltage, torque, position, speed, acceleration, pressure in the mold, temperature of the injection cylinder 426, and resin flow rate of the driving unit detected by the sensor 5 attached to the injection molding machine 4. , flow velocity of the resin, and data related to physical quantities such as vibration and sound of the driving unit are acquired.
  • the data related to the physical quantity acquired by the data acquisition unit 100 may be so-called time-series data indicating the value of the physical quantity for each predetermined cycle.
  • the data acquisition unit 100 also acquires the number of productions (the number of shots) when the physical quantity is detected when acquiring the data relating to the physical quantity.
  • the number of production (number of shots) may be the number of production (number of shots) after the last maintenance.
  • the data acquisition unit 100 may acquire data directly from the control device 3 that controls the injection molding machine 4 via the network 9, or may acquire data from the external device 72, the fog computer 6, the cloud server 7, or the like. Alternatively, data relating to physical quantities may be acquired for each process constituting one molding cycle by the injection molding machine 4 .
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a molding cycle for manufacturing one molded article. In FIG.
  • the mold closing process, the mold opening process, and the ejecting process which are the processes in the shaded frame, are performed by the operation of the mold clamping unit 401, and the injection process, the holding pressure process, and the weighing process, which are the processes in the white frame.
  • the process, decompression process, and cooling process are performed by the operation of the injection unit 402 .
  • the data acquisition unit 100 acquires data relating to physical quantities so that each of these processes can be distinguished.
  • the data related to the physical quantity acquired by the data acquisition unit 100 is stored in the acquired data storage unit 300 in association with the number of production (number of shots) by the injection molding machine 4 .
  • the feature amount calculator 110 executes a system program read from the ROM 12 by the CPU 11 of the molding condition setting apparatus 1 shown in FIG. is realized by The feature quantity calculation unit 110 calculates the characteristics of the data relating to the physical quantity for each process constituting the molding cycle of the injection molding machine 4 based on the data relating to the physical quantity indicating the state of the injection molding machine 4 acquired by the data acquisition unit 100 .
  • Amount injection time in injection process, peak pressure, peak pressure reaching position, pressure holding time in pressure holding process, pressure holding speed, peak pressure, metering pressure peak value in metering process, metering end position, mold closing time in mold closing process , mold opening time in the mold opening process, etc.).
  • the feature amount calculated by the feature amount calculation unit 110 indicates the feature of the state of each process of the injection molding machine 4 .
  • FIG. 5 is a graph showing changes in pressure during the injection process and pressure holding process. 5, t1 indicates the start time of the injection process, t2 indicates the end time of the injection process and the start time of the pressure holding process, and t3 indicates the end time of the pressure holding process.
  • the pressure in the injection process begins to rise as the resin in the injection cylinder is injected into the mold, and is then controlled by the controller 3 of the injection molding machine 4 so as to reach a predetermined target pressure P i .
  • the pressure in the pressure holding process is controlled by the control device 3 of the injection molding machine 4 so as to hold a predetermined target pressure P h in order to maintain the press-fit state of the resin filled in the cavity (not shown) in the mold.
  • the injection target pressure P i , holding pressure target pressure P h , injection time t i , and holding pressure time t h are operation command values based on the operator's operation, and the operator visually confirms the operation screen displayed on the display device 70 . is set manually in advance by operating the input device 71. As shown in FIG.
  • the feature amount calculation unit 110 calculates the peak value (injection peak pressure P pi ) of the time-series data indicating the pressure acquired in the injection process, and uses this as the feature amount of the peak pressure in the injection process. and Further, the feature amount calculation unit 110 calculates the peak value (holding pressure peak pressure P ph ) of the time-series data indicating the pressure acquired in the holding pressure process, and uses this as the feature amount of the peak pressure in the holding pressure process.
  • FIG. 6 is a graph showing changes in pressure and changes in screw position during the injection process and pressure holding process. As shown in FIG.
  • the feature amount calculation unit 110 calculates the peak pressure P pi in the injection process, calculates the screw position S pi at the peak pressure arrival time t pi when the peak pressure P pi is reached, and This is used as the feature quantity of the peak pressure reaching position in the injection process.
  • the feature amount calculated by the feature amount calculation unit 110 may be calculated based on data related to a predetermined physical amount in a predetermined process, or may be calculated from data related to a plurality of physical amounts in a predetermined process.
  • the feature amount calculated by the feature amount calculation unit 110 is stored in the feature amount storage unit 310 in association with the production number (shot number) by the injection molding machine 4 .
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of feature amounts stored in the feature amount storage unit 310. As shown in FIG. As illustrated in FIG. 7, the feature amount may be stored in association with the time when the feature amount was detected.
  • the feature amount calculated by the feature amount calculation unit 110 may be a feature amount based on data relating to a predetermined physical quantity, or a statistic calculated based on feature amounts based on data relating to a plurality of physical quantities.
  • the statistics here are weighted average, arithmetic average, weighted harmonic average, trimmed average, root mean square, minimum value, maximum value, mode, weighted median, variance, standard deviation, mean deviation, It may be a coefficient of variation or the like.
  • the feature amount calculation unit 110 may calculate a statistic as a feature amount based on a plurality of feature amounts calculated in a plurality of continuous productions (shots).
  • the influence of outliers can be reduced by using the mode value of the injection peak pressure calculated for each of 10 consecutive shots as the feature quantity.
  • a statistic such as a variance value, it is possible to determine the degree of variation in the molding state and the degree of stability/instability of molding.
  • the feature amount calculation unit 110 calculates the statistic amount using the feature amount detected in each production (shot) for each predetermined production number (shot number) set in advance. You can do it.
  • the injection molding machine 4 When selecting a statistic as a feature amount in this way, the injection molding machine 4 is preliminarily operated as a test, and the correlation between the molding state of the molded product by the injection molding machine 4 and each statistic calculated from the feature amount is calculated. should be analyzed and appropriate statistics should be selected based on the results of the analysis.
  • the increase/decrease rate calculation unit 120 executes a system program read from the ROM 12 by the CPU 11 provided in the molding condition setting apparatus 1 shown in FIG. is realized by The increase/decrease rate calculation unit 120 calculates a feature amount increase/decrease rate by normalizing the degree of increase/decrease of the feature amount indicating the feature of the state of the injection molding machine 4 calculated by the feature amount calculation unit 110 .
  • the feature amount increase/decrease rate calculated by the increase/decrease rate calculation unit 120 can be calculated, for example, by Equation 1 shown below.
  • Equation (1) y n is the feature amount change rate at the nth shot
  • x n is the feature amount at the nth shot
  • x 0 is a predetermined reference value.
  • the reference value x0 is a reference value for calculating the degree of increase/decrease, and is selected from feature amounts according to predetermined conditions.
  • the predetermined condition may be, for example, a condition under which the operator selects a designated feature quantity (statistic quantity) stored in the feature quantity storage unit 310 . It may be a condition for selecting a feature amount (statistic) a predetermined production number (shot number) before the predetermined operation command value is changed. Further, the condition may be a condition for selecting a feature amount (statistic amount) after a predetermined production number (shot number) has elapsed since the start of automatic operation.
  • FIG. 8 is a graph illustrating, as an example, changes in the feature quantity xn and the feature quantity increase/decrease rate yn when the operation command value is changed.
  • the injection speed is set to 125 mm/s as the operation command value to start automatic operation. Assume that the injection speed is changed to 175 mm/s when the shot molding operation is completed. Then, after setting the feature value calculated based on the data related to the physical quantity acquired 6 shots before the change in the operation command value to the reference value x 0 , the feature value increase/decrease rate of the injection peak pressure is calculated.
  • the feature amount change rate y n indicates the change in the feature amount with respect to the reference value x 0 .
  • the feature quantity change rate y n indicates the change in the feature amount with respect to the reference value x 0 .
  • the feature amount increase/decrease rate calculated by the increase/decrease rate calculation unit 120 may be calculated, for example, by Equation 2 shown below.
  • the change rate is based on 0 [%]
  • the change rate is based on 100 [%] becomes.
  • the feature amount increase/decrease rate calculated by the increase/decrease rate calculation unit 120 is stored in the history information storage unit 330 as history information associated with the information related to the change in the operation command value stored in the change information storage unit 320 .
  • the history information is information related to the changed contents of the changed operation command item (for example, a set of the operation command value before the change and the operation command value after the change, a set of the operation command value before the change and the change amount of the operation command value). etc.), and information related to each characteristic amount increase/decrease rate when the operation command value is changed.
  • the increase/decrease rate calculation unit 120 does not need to store the history information for all molding cycles in the history information storage unit 330. It is desirable to store historical information for the current molding cycle.
  • FIG. 9 shows an example of history information stored in the history information storage unit 330.
  • the operation command value before change and the operation command value after change of the changed operation command item, the reference value and the value after change of each feature amount, and the feature amount increase/decrease rate are used as history information.
  • the feature amount increase/decrease rates illustrated in FIG. 9 the feature amount increase/decrease rate 1 is a value calculated using Equation 1
  • the feature amount increase/decrease rate 2 is a value calculated using Equation 2.
  • the history information may be stored in association with the time and the number of production (number of shots) related to the history information.
  • the input value acquisition unit 130 executes a system program read from the ROM 12 by the CPU 11 provided in the molding condition setting apparatus 1 shown in FIG. It is realized by performing input processing using .
  • the input value acquisition unit 130 acquires information related to changes in the operation command value via the input device 71 by the operator.
  • FIG. 10 shows an example of an input screen for changing the run command value.
  • the operator selects an operation command item to be changed from the display screen of the operation command value displayed on the display device 70, a change screen of the operation command value is displayed. Then, the operator operates the input device 71 to input the changed operation command value in the operation command value (change) input field arranged on the operation command value change screen.
  • the input value acquisition unit 130 uses, as information related to the change of the operation command value, an identification value (for example, item ID, item name, etc.) that identifies the item of the operation command value that has been changed, the operation command value before the change, and the input Gets the operation command value after the change.
  • the information related to the change in the operation command value acquired by the input value acquiring section 130 is output to the similar information searching section 140 .
  • the time when the change was made and the number of production (number of shots) are associated with the information related to the change in the operation command value acquired by the input value acquisition unit 130. is stored in the change information storage unit 320.
  • the similar information search unit 140 executes a system program read from the ROM 12 by the CPU 11 of the molding condition setting apparatus 1 shown in FIG. is realized by When the input value acquisition unit 130 acquires the information related to the change in the operation command value, the similar information search unit 140 stores the history information when the change similar to the change in the operation command value is made to the history information storage unit 330. The stored history information is retrieved and output to the display device 70 . The similar information search unit 140 searches for history information close to the pre-change operation command value for the purpose of changing the same operation command item as the information related to the change in the operation command value acquired by the input value acquisition unit 130, for example. do.
  • the retrieved plurality of pieces of history information are sorted in descending order of operation command values before change and displayed on the display device 70 .
  • the operator can check the operation command values in descending order of the ones before the change, and therefore can preferentially refer to the history information that matches the current situation.
  • the similar information search unit 140 may sort and display history information based on other criteria. For example, the similar information search unit 140 sorts the feature quantities in descending order of the absolute value of the feature quantity increase/decrease rate included in each piece of history information for each of the retrieved pieces of history information, and displays them on the display device 70 .
  • the history information may be sorted in the order including the feature quantity having the largest absolute value of the feature quantity increase/decrease rate among the plurality of pieces of searched history information, and displayed on the display device 70 .
  • the operator can preferentially refer to the history information in which the characteristic amount increased or decreased due to the change of the operation command value. It becomes possible to easily grasp to what extent the operation command value should be input. It is desirable that the operator can operate the input device 71 to switch between these sorted displays as appropriate.
  • the time and the number of production (number of shots) are included in the history information
  • the time and the number of production may be displayed on the display device 70 together with the operation command value. This allows the operator to grasp the time when the operation command value was changed and the number of production (number of shots).
  • FIG. 11 is a display example of a search result of history information by the similar information search unit 140.
  • the injection speed is the operation command item to be changed, and the operation command value was set to 125 mm/s before the change, but is about to be changed to 130 mm/s.
  • the similar information search unit 140 selects the injection speed as the operation command item and 125 mm/s as the operation command value before change.
  • a search key a plurality of history information (FIG.
  • history information in which the injection speed is changed as an operation command item, and the operation command value before the change is 125 mm/mm.
  • Search for history information close to s In the example of FIG. 11, as the history information closest to the search key, the history information in which the injection speed was changed from 125 mm/s to 150 mm/s at 2020/08/07 12:40 is searched, and the operation is notified to that effect. Indicates that it is displayed on the command value change screen.
  • the retrieved history information includes the feature amount change rate
  • the feature amounts are sorted in descending order of the absolute value of the feature amount change rate, and the sorted feature amount and the feature amount change rate are operated. It may be displayed together with the command value.
  • FIG. 11 shows an 80% increase in peak pressure, a 20% reduction in injection time, and a 15% increase in VP position.
  • the operator can refer to the search result of the feature amount increase/decrease rate caused by the change of the run command value and the run command value similar to the run command value before change in this way, and use it as a reference when changing the run command value. can do.
  • FIG. 12 shows a display example of history information to which a warning message is added. In this example, it is preliminarily set to highlight when the rate of increase/decrease in the feature quantity exceeds ⁇ 70%. At this time, in the example of FIG.
  • the peak pressure of the feature quantity is increased by 80% by changing the operation command value in the history information (1). Therefore, the display content related to the peak pressure is highlighted by enclosing it in a rectangular frame, and a warning message of "large increase/decrease rate" is added and displayed next to the highlighted display. With such a display, the operator can easily identify the operation command item whose feature value fluctuates greatly, and can be careful about changing the operation command value. It is possible to easily consider changing the operation command value at .
  • the molding condition setting apparatus 1 which has the above-described configuration, uses experience and intuition to set operation command values, i.e., molding conditions. It is possible to refer to the search result of history information similar to the status of the operation command value, and assist the operator in setting appropriate molding conditions. Specifically, when setting the molding conditions, the operation screen displays history information that associates the "operation command value" and the "feature change rate" obtained in the past molding. , it is possible to set molding conditions (molding condition setting work) by referring to the history information. This reduces the burden on the operator to set the operation command value by trial and error, and enables smooth and easy setting of an appropriate operation command value. Therefore, the operability of the injection molding machine and the working efficiency of the operator are improved.
  • the risk of the operator erroneously setting an inappropriate operation command value is reduced, and the injection molding machine can be operated safely. Furthermore, the risk of molding defective products due to inappropriate operation command values is reduced, and it is possible to reduce the number of production steps required to obtain high-quality molded products, so production costs and production efficiency can be improved. .
  • the present invention is not limited to the above-described examples of the embodiment, and can be implemented in various modes by adding appropriate modifications.
  • a plurality of injection molding machines 4 are interconnected via a network 9, data is acquired from the plurality of injection molding machines and changes in operation command values in each injection molding machine are set as one molding condition setting.
  • the apparatus 1 may be used for determination.
  • the molding condition setting device 1 is installed in a host management device such as the fog computer 6 and the cloud server 7 .
  • the display device and input device provided in each injection molding machine 4 are used.
  • the molding condition setting device 1 searches history information in the history information storage unit 330 and transmits the search result to the injection molding machine 4 via the network 9 .
  • An operator who operates the injection molding machine 4 can search for an appropriate change in the operation command value while looking at the transmitted history information.
  • molding condition setting device 3 control device 4 injection molding machine 5 sensor 6 fog computer 7 cloud server 9 network 11

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Abstract

成形条件設定装置は、射出成形機に係る状態を示すデータを取得し、その取得したデータに基づいて、前記射出成形機の状態を示す特徴量を算出し、その算出した特徴量の中から所定の条件にしたがって選択した基準値に基づいて、前記特徴量を正規化した特徴量増減率を算出する。一方、前記運転指令項目の値の変更に係る情報を取得し且つその変更の履歴を記憶し、前記算出した特徴量増減率と、前記運転指令項目の値の変更に係る情報とを関連付けた履歴情報を作成し記憶する。

Description

成形条件設定装置及び成形条件設定方法
　本発明は、射出成形機に係る成形条件設定装置及び成形条件設定方法に関し、特に射出成形機の運転に係る成形条件について成形条件の設定を補助する成形条件設定装置、及び成形条件設定方法に関する。
　射出成形機を運転して成形品を成形する際に、オペレータは多くの成形条件を設定する。成形条件としては、射出成形機の運転に必要な型開閉条件、射出条件、計量条件、シリンダ加熱条件等といった成形条件がある。オペレータは種々な成形条件を変更しながら射出成形を行い、成形時に観測される圧力や温度などの運転状態の良否を確認し、成形品を検査する。この一連の成形条件出しを良質な成形品が得られるまで繰り返し行い、成形条件毎の運転指令値を割り出してゆく。また、自動運転が開始された後も、不良な成形品が成形されると、その都度、成形条件は変更される。
[規則91に基づく訂正 15.12.2022]　
　成形条件出しの過程を成形条件の変更履歴として記録し、この変更履歴を操作画面に表示させることによって成形条件の変更状況を把握する技術が知られている。例えば、特許文献１には、オペレータによる設定値変更作業に対して、設定変更した月日と時刻、設定変更項目、変更前、変更後の設定値を記憶し、表示することが開示されている。特許文献２には、成形条件と入力された成形不良の項目とを履歴として記憶することが示されている。特許文献３には、成形条件を変更しようとする際に、変更しようとする設定項目の過去の設定値変更経歴（日時、時刻、変更前後の設定値）を併記して表示することによって、設定値変更経歴を見ながら設定操作することが示されている。また、特許文献４には、設定変更履歴データ、異常発生履歴データを過去の所定の時間分だけ記憶し、少なくとも生産達成率、異常発生の有無、成形条件変更の有無、及び品質データトレンドグラフを共通の時間軸で表示することが示されている。
　更に、特許文献５には、設定値の種別毎に設定値の変更履歴を表示することが示され、また特許文献６には、運転中などに発生した状態変化などのイベントと、その種別、発生時刻、予め定められた参照データ（機械の運転状態、操作内容、測定値など）を記憶したり、出力することが示されている。
特開昭６２－１９７２６２号公報 特開平０１－２４４８１９号公報 特開平０７－２４１８９４号公報 特開２００１－２９３７６１号公報 特開２００１－１２９８６２号公報 特開２００３－０３３９５８号公報
　成形条件出し作業は、オペレータの経験と勘に頼った設定作業であり、多くの手間と工数を要する。従来は、過去の成形時に得られた運転指令値と、成形時に得られる運転状態（観測値）と、運転状態の変化の度合いとを関連づけて運転指令値を決定することは行われていない。
　そのため、成形条件の変更が及ぼす影響、即ち、運転指令値の変更後に引き起こされる事象（観測値の変化）を考慮し、円滑な成形条件の設定操作を補助する技術が望まれている。
[規則91に基づく訂正 15.12.2022]　
　本発明による成形条件設定装置は、射出成形機の運転動作の状態を時系列データ（例えば、圧力、電流、速度など）として取得し、成形工程毎に時系列データの特徴量（該成形工程におけるピーク値、統計量など）を算出する。続いて、オペレータが射出成形機の運転に係る運転指令値を成形条件として入力したタイミングにて、運転指令値と「運転指令値の変更前／後における特徴量が変化した割合である特徴量増減率」とを関連づけて履歴情報として記憶しておく。次回の運転指令値の入力操作時には、履歴情報より該運転指令値に近い運転指令値と、該運転指令値に関連する特徴量増減率を抽出して操作画面に表示する。
　そして、本発明の一態様は、射出成形機の運転動作に係る成形条件として運転指令項目の値を設定する成形条件設定装置であって、前記射出成形機に係る状態を示すデータとして所定の物理量に係るデータを取得するデータ取得部と、前記物理量に係るデータに基づいて、前記射出成形機の状態の特徴を示す特徴量を算出する特徴量算出部と、前記特徴量を記憶する特徴量記憶部と、予め定められた所定の条件に従って前記特徴量記憶部に記憶された特徴量の中から選択された基準値に基づいて、前記特徴量記憶部に記憶された特徴量を正規化した特徴量増減率を算出する増減率算出部と、前記運転指令項目の値の変更に係る情報を取得する入力値取得部と、前記運転指令項目の値の変更の履歴を履歴情報として記憶する履歴情報記憶部と、を備え、前記増減率算出部は、算出した前記特徴量増減率と、前記入力値取得部が取得した前記運転指令項目の値の変更に係る情報とを関連づけた履歴情報を作成して前記履歴情報記憶部に記憶する、成形条件設定装置である。
　本発明の他の態様は、射出成形機の運転動作に係る成形条件として運転指令項目の値を設定する成形条件設定方法であって、前記射出成形機に係る状態を示すデータとして所定の物理量に係るデータを取得するステップと、前記物理量に係るデータに基づいて、前記射出成形機の状態の特徴を示す特徴量を算出するステップと、予め定められた所定の条件に従って前記特徴量の中から選択された基準値に基づいて、前記特徴量を正規化した特徴量増減率を算出するステップと、前記運転指令項目の値の変更に係る情報を取得するステップと、算出した前記特徴量増減率と、取得した前記運転指令項目の値の変更に係る情報とを関連づけた履歴情報を作成して記憶するステップと、を実行する成形条件設定方法である。
　本発明の一態様により、過去の成形で得られた運転指令値の変更後に引き起こされる事象を考慮した円滑な成形条件の設定操作を可能とし、射出成形機の操作性とオペレータの作業効率を改善する。
一実施形態による成形条件設定装置の概略的なハードウェア構成図である。 射出成形機の概略構成図である。 第１実施形態による成形条件設定装置の概略的な機能ブロック図である。 １つの成形品を製造する成形サイクルの例を示す図である。 １つの時系列データから特徴量を算出する例を示す図である。 ２つ以上の時系列データから特徴量を算出する例を示す図である。 特徴量記憶部に記憶される特徴量の例を示す図である。 特徴量増減率の算出方法について説明する図である。 履歴情報記憶部に記憶される履歴情報の例を示す図である。 運転指令値の変更画面の例を示す図である。 履歴情報の表示例を示す図である。 警告表示の例を示す図である。
　以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
　図１は本発明の一実施形態による成形条件設定装置の要部を示す概略的なハードウェア構成図である。本実施形態による成形条件設定装置１は、例えば、制御用プログラムに基づいて射出成形機４を制御する制御装置として実装することができ、または、制御用プログラムに基づいて射出成形機４を制御する制御装置に併設されたパソコンや、有線／無線のネットワークを介して制御装置と接続されたパソコン、セルコンピュータ、フォグコンピュータ６、クラウドサーバ７等の上位装置の上に実装することもできる。本実施形態では、成形条件設定装置１を、ネットワーク９を介して制御装置３と接続されたパソコンの上に実装した例を示す。
　本実施形態による成形条件設定装置１が備えるＣＰＵ１１は、成形条件設定装置１を全体的に制御するプロセッサである。ＣＰＵ１１は、バス２２を介してＲＯＭ１２に格納されたシステム・プログラムを読み出し、該システム・プログラムに従って成形条件設定装置１全体を制御する。ＲＡＭ１３には一時的な計算データや表示データ、及び外部から入力された各種データ等が一時的に格納される。
　不揮発性メモリ１４は、例えば、図示しないバッテリでバックアップされたメモリやＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）等で構成され、成形条件設定装置１の電源がオフされても記憶状態が保持される。不揮発性メモリ１４には、インタフェース１５を介して外部機器７２から読み込まれたデータ、インタフェース１８を介して入力装置７１から入力されたデータ、ネットワーク９を介して射出成形機４から取得されたデータ等が記憶される。記憶されるデータには、例えば制御装置３により制御される射出成形機４に取り付けられた各種センサ５により検出された駆動部のモータ電流、電圧、トルク、位置、速度、加速度、金型内圧力、射出シリンダの温度、樹脂の流量、樹脂の流速、駆動部の振動や音等の物理量に係るデータが含まれていてよい。不揮発性メモリ１４に記憶されたデータは、実行時／利用時にはＲＡＭ１３に展開されてもよい。また、ＲＯＭ１２には、公知の解析プログラムなどの各種システム・プログラムがあらかじめ書き込まれている。
　インタフェース１５は、成形条件設定装置１のＣＰＵ１１と外部記憶媒体等の外部機器７２とを接続するためのインタフェースである。外部機器７２側からは、例えばシステム・プログラムや射出成形機４の運転に係るプログラムやパラメータ等を読み込むことができる。また、成形条件設定装置１側で作成・編集したデータ等は、外部機器７２を介してＣＦカードやＵＳＢメモリ等の外部記憶媒体（図示せず）に記憶させることができる。
　インタフェース２０は、成形条件設定装置１のＣＰＵ１１と有線乃至無線のネットワーク９とを接続するためのインタフェースである。ネットワーク９は、例えばＲＳ－４８５等のシリアル通信、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）通信、光通信、無線ＬＡＮ、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の技術を用いて通信をするものであってよい。ネットワーク９には、射出成形機４を制御する制御装置３やフォグコンピュータ６、クラウドサーバ７等が接続され、成形条件設定装置１との間で相互にデータのやり取りを行っている。
　表示装置７０には、メモリ上に読み込まれた各データ、プログラム等が実行された結果として得られたデータ等がインタフェース１７を介して出力されて表示される。また、キーボードやポインティングデバイス等から構成される入力装置７１は、オペレータによる操作に基づく指令，データ等をインタフェース１８を介してＣＰＵ１１に渡す。
　図２は、射出成形機４の概略構成図である。
射出成形機４は、主として型締ユニット４０１と射出ユニット４０２とから構成されている。型締ユニット４０１には、可動プラテン４１６と固定プラテン４１４が備えられている。また、可動プラテン４１６には可動側金型４１２が取り付けられており、また固定プラテン４１４には固定側金型４１１が取り付けられている。一方、射出ユニット４０２は、射出シリンダ４２６と、射出シリンダ４２６に供給する樹脂材料を溜めるホッパ４３６と、射出シリンダ４２６の先端に設けられたノズル４４０とから構成されている。１つの成形品を製造する成形サイクルでは、型締ユニット４０１で、可動プラテン４１６の移動によって型閉じ・型締めの動作を行い、射出ユニット４０２で、ノズル４４０を固定側金型４１１に押し付けてから樹脂を金型内に射出する。これらの動作は制御装置３からの指令により制御される。
　また、射出成形機４の各部にはセンサ５が取り付けられており、駆動部のモータ電流、電圧、トルク、位置、速度、加速度、金型内圧力、射出シリンダ４２６の温度、樹脂の流量、樹脂の流速、駆動部の振動や音等の物理量が検出されて制御装置３に送られる。制御装置３では、検出された各物理量が図示しないＲＡＭや不揮発性メモリ等に記憶され、必要に応じてネットワーク９を介して成形条件設定装置１へ送信される。
　図３は、本発明の第１実施形態による成形条件設定装置１が備える機能を概略的なブロック図として示したものである。
本実施形態による成形条件設定装置１が備える各機能は、図１に示した成形条件設定装置１が備えるＣＰＵ１１がシステム・プログラムを実行し、成形条件設定装置１の各部の動作を制御することにより実現される。
　本実施形態の成形条件設定装置１は、データ取得部１００、特徴量算出部１１０、増減率算出部１２０、入力値取得部１３０、類似情報検索部１４０を備える。また、成形条件設定装置１のＲＡＭ１３乃至不揮発性メモリ１４には、データ取得部１００が制御装置３等から取得したデータを記憶するための領域としての取得データ記憶部３００、特徴量算出部１１０が算出した特徴量を記憶するための領域としての特徴量記憶部３１０、入力値取得部１３０が取得した運転指令項目の値（以下、単に「運転指令値」と称す）の変更に係る情報を記憶するための領域としての変更情報記憶部３２０と、増減率算出部１２０が算出したデータを記憶するための領域としての履歴情報記憶部３３０が予め用意されている。
　データ取得部１００は、図１に示した成形条件設定装置１が備えるＣＰＵ１１がＲＯＭ１２から読み出したシステム・プログラムを実行し、主としてＣＰＵ１１によるＲＡＭ１３、不揮発性メモリ１４を用いた演算処理と、インタフェース１５、１８又は２０による入力制御処理とが行われることで実現される。
データ取得部１００は、射出成形機４に取り付けられたセンサ５で検出された駆動部のモータ電流、電圧、トルク、位置、速度、加速度、金型内圧力、射出シリンダ４２６の温度、樹脂の流量、樹脂の流速、駆動部の振動や音等の物理量に係るデータを取得する。データ取得部１００が取得する物理量に係るデータは、所定周期毎の物理量の値を示す、いわゆる時系列データであってよい。データ取得部１００は、物理量に係るデータを取得する際に、その物理量が検出された際の生産数（ショット数）を併せて取得する。この生産数（ショット数）は、前回メンテナンスを行ってからの生産数（ショット数）であってよい。
データ取得部１００は、ネットワーク９を介して射出成形機４を制御する制御装置３から直接データを取得してもよいし、また、外部機器７２や、フォグコンピュータ６、クラウドサーバ７等が取得して記憶しているデータを取得してもよいし、また、射出成形機４による１つの成形サイクルを構成する工程毎にそれぞれ物理量に係るデータを取得するようにしてもよい。
図４は、１つの成形品を製造する成形サイクルを例示する図である。
図４において、網掛け枠の工程である型閉じ工程、型開き工程、突き出し工程は、型締ユニット４０１の動作で行われ、また、白抜き枠の工程である射出工程、保圧工程、計量工程、減圧工程、冷却工程は、射出ユニット４０２の動作で行われる。
データ取得部１００は、これらの工程ごとに区別できるように物理量に係るデータを取得する。データ取得部１００が取得した物理量に係るデータは、射出成形機４による生産数（ショット数）と関連付けて取得データ記憶部３００に記憶される。
　特徴量算出部１１０は、図１に示した成形条件設定装置１が備えるＣＰＵ１１がＲＯＭ１２から読み出したシステム・プログラムを実行し、主としてＣＰＵ１１によるＲＡＭ１３、不揮発性メモリ１４を用いた演算処理が行われることで実現される。特徴量算出部１１０は、データ取得部１００が取得した射出成形機４の状態を示す物理量に係るデータに基づいて、射出成形機４の成形サイクルを構成する工程毎に、物理量に係るデータの特徴量（射出工程における射出時間、ピーク圧力、ピーク圧力到達位置、保圧工程における保圧時間、保圧速度、ピーク圧力、計量工程における計量圧力ピーク値、計量終了位置、型閉じ工程における型閉じ時間、型開き工程における型開き時間など）を算出する。特徴量算出部１１０が算出する特徴量は、射出成形機４の工程毎の状態の特徴を示す。
図５は、射出工程及び保圧工程における圧力の変化を示すグラフである。図５のｔ１は、射出工程の開始時点を示し、ｔ２は射出工程の終了及び保圧工程の開始時点、ｔ３は保圧工程の終了時点を示す。射出工程における圧力は射出シリンダ内の樹脂を金型内に射出する動作に伴い上昇を始め、その後、所定の目標圧力Ｐiになるように射出成形機４の制御装置３によって制御される。また、保圧工程における圧力は、金型内のキャビティ（図示せず）に充填した樹脂の圧入状態を維持するために所定の目標圧力Ｐhを保持するように射出成形機４の制御装置３によって制御される。射出目標圧力Ｐi、保圧目標圧力Ｐh、射出時間ｔi、保圧時間ｔhは、オペレータの操作に基づく運転指令値として、オペレータが表示装置７０に表示される操作画面を目視確認して入力装置７１を操作して予め手動で設定される。図５に示すように、特徴量算出部１１０は、射出工程において取得された圧力を示す時系列データのピーク値（射出ピーク圧力Ｐpi）を算出し、これを射出工程におけるピーク圧力の特徴量とする。また、特徴量算出部１１０は、保圧工程において取得された圧力を示す時系列データのピーク値（保圧ピーク圧力Ｐph）を算出し、これを保圧工程におけるピーク圧力の特徴量とする。
図６は、射出工程及び保圧工程における圧力の変化及びスクリュ位置の変化を示すグラフである。図６に示すように、特徴量算出部１１０は、射出工程におけるピーク圧力Ｐpiを算出した上で、該ピーク圧力Ｐpiに到達したピーク圧力到達時間ｔpiにおけるスクリュ位置Ｓpiを算出し、これを射出工程におけるピーク圧力到達位置の特徴量とする。
このように、特徴量算出部１１０が算出する特徴量は、所定の工程における所定の物理量に係るデータに基づいて算出される場合や、所定の工程における複数の物理量に係るデータから算出される場合がある。
　特徴量算出部１１０が算出した特徴量は、射出成形機４による生産数（ショット数）と関連付けて特徴量記憶部３１０に記憶される。図７は、特徴量記憶部３１０に記憶される特徴量の例を示す図である。図７に例示されるように、特徴量は該特徴量が検出された時刻と関連付けて記憶するようにしてもよい。
　なお、特徴量算出部１１０が算出する特徴量は、所定の物理量に係るデータに基づく特徴量や、複数の物理量に係るデータに基づく特徴量に基づいて算出される統計量であってもよい。ここでいう統計量とは、加重平均、相加平均、重み付き調和平均、刈り込み平均、二乗和平均平方根、最小値、最大値、最頻値、加重中央値、分散、標準偏差、平均偏差、変動係数等であってよい。特徴量算出部１１０は、特徴量としての統計量を、複数の連続した生産（ショット）において算出された複数の特徴量に基づいて算出してよい。例えば、連続する１０ショットにおいてそれぞれ算出された射出ピーク圧力の最頻値を特徴量とすることで、外れ値（突発的な成形不良）の影響を小さくすることが可能となる。また、分散値等の統計量を用いることで、成形状態のばらつき度合いや、成形の安定／不安定の度合いを判断することも可能となる。統計量を特徴量として扱う場合、特徴量算出部１１０は、予め設定された所定の生産数（ショット数）毎に、それぞれの生産（ショット）において検出された特徴量を用いて統計量を算出するようにしてよい。このように特徴量として統計量を選定する際は、予め射出成形機４を試験動作させ、射出成形機４による成形品の成形状態と特徴量から算出される各統計量との間の相関性を分析しておき、その分析結果に基づいて適切な統計量を選択するとよい。
　増減率算出部１２０は、図１に示した成形条件設定装置１が備えるＣＰＵ１１がＲＯＭ１２から読み出したシステム・プログラムを実行し、主としてＣＰＵ１１によるＲＡＭ１３、不揮発性メモリ１４を用いた演算処理が行われることで実現される。増減率算出部１２０は、特徴量算出部１１０が算出した射出成形機４の状態の特徴を示す特徴量の増減の度合いを正規化した特徴量増減率を算出する。増減率算出部１２０が算出する特徴量増減率は、例えば以下に示す数１式により算出できる。数１式において、ｙnはｎショット目における特徴量増減率、ｘnはｎショット目における特徴量、ｘ0は予め定められた基準値である。
［数１］
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
　基準値ｘ0は、増減の度合いを算出する際の基準値であり、予め定めた所定の条件に従って特徴量の中から選択される。所定の条件は、例えばオペレータが特徴量記憶部３１０に記憶された特徴量（統計量）の中から指定されたものを選択する条件であってもよい。所定の運転指令値が変更されるより所定の生産数（ショット数）前の特徴量（統計量）を選択する条件であってもよい。また、自動運転を開始してから所定の生産数（ショット数）だけ経過した後の特徴量（統計量）を選択する条件であってもよい。
[規則91に基づく訂正 15.12.2022]　
　図８は、一例として、運転指令値を変更した際の特徴量ｘnと特徴量増減率ｙnの変化を例示するグラフである。図８に例示するように、運転指令値として射出速度を１２５ｍｍ／ｓに設定して自動運転を開始し、１０ショットの成形動作が終了した時点で射出速度を１５０ｍｍ／ｓに変更し、更に２０ショットの成形動作が終了した時点で射出速度を１７５ｍｍ／ｓに変更したとする。そして、運転指令値が変更されるより６ショット前に取得された物理量に係るデータに基づいて算出された特徴量を基準値ｘ0に設定した上で、射出ピーク圧力の特徴量増減率を算出することを考える。この場合、射出速度が１５０ｍｍ／ｓである場合には図中白丸（○）の値（基準値Ａ）が基準値ｘ0となり、射出速度が１７５ｍｍ／ｓである場合には図中白箱（□）の値（基準値Ｂ）が基準値ｘ0となる。また、射出速度が１２５ｍｍ／ｓである場合には、運転指令値を変更する前の値が存在しないため、便宜上図中白丸の値（基準値Ａ）を基準値ｘ0として扱う。そして、各値を上記した数１式に当てはめて射出ピーク圧力ｙnの特徴量増減率を算出する。
図８に例示されるように、特徴量増減率ｙnは、基準値ｘ0に対する特徴量の変化を示す。特に、運転指令値を変更する前の特徴量を基準値ｘ0に設定することで、運転指令値の変更に応じた特徴量の変化を把握しやすくなる。
　なお、増減率算出部１２０が算出する特徴量増減率は、例えば以下に示す数２式で算出してもよい。数１式を用いて特徴量増減率を算出した場合には、０［％］を基準に置いた増減率を示すが、数２式を用いると、１００［％］を基準に置いた増減率となる。
［数２］
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
　増減率算出部１２０が算出した特徴量増減率は、変更情報記憶部３２０に記憶された運転指令値の変更に係る情報と関連付けた履歴情報として履歴情報記憶部３３０に記憶される。履歴情報は、変更された運転指令項目の変更内容に係る情報（例えば、変更前の運転指令値と変更後の運転指令値の組、変更前の運転指令値と運転指令値の変更量の組等）、及び該運転指令値を変更した際のそれぞれの特徴量増減率に係る情報を含む。増減率算出部１２０は、全ての成形サイクルにおける履歴情報を履歴情報記憶部３３０に記憶させる必要は無く、好ましくは、運転指令値が変更された契機から予め定めた所定の生産数だけ経過したのちの成形サイクルにおける履歴情報を記憶することが望ましい。これは、成形品の種類によっては、運転指令値を変更してから成形動作が安定するまでに数ショットから十数ショットだけ成形サイクルを繰り返す必要があり、安定した成形サイクルで得た特徴量増減率を履歴情報に含めるためである。
図９は、履歴情報記憶部３３０に記憶される履歴情報の例を示している。図９の例では、変更した運転指令項目の変更前の運転指令値及び変更後の運転指令値、各特徴量の基準値と変更後の値、及び特徴量増減率を履歴情報としている。図９に例示した特徴量増減率の内で、特徴量増減率１は数１式を用いて算出した値、特徴量増減率２は数２式を用いて算出した値である。なお、履歴情報は該履歴情報に係る時刻や生産数（ショット数）と関連付けて記憶するようにしてよい。
　入力値取得部１３０は、図１に示した成形条件設定装置１が備えるＣＰＵ１１がＲＯＭ１２から読み出したシステム・プログラムを実行し、主としてＣＰＵ１１によるＲＡＭ１３、不揮発性メモリ１４を用いた演算処理と、インタフェース１８を用いた入力処理とが行われることで実現される。入力値取得部１３０は、オペレータによる入力装置７１を介した運転指令値の変更に係る情報を取得する。
図１０は、運転指令値を変更する入力画面の例を示している。オペレータが、表示装置７０に表示された運転指令値の表示画面の中から変更対象とする運転指令項目を選択すると、運転指令値の変更画面が表示される。そして、オペレータは、入力装置７１を操作して、運転指令値の変更画面上に配置された運転指令値（変更）の入力欄に変更後の運転指令値を入力する。
入力値取得部１３０は、運転指令値の変更に係る情報として、変更された運転指令値の項目を識別する識別値（例えば、項目ＩＤ、項目名称など）、変更前の運転指令値、及び入力された変更後の運転指令値を取得する。入力値取得部１３０が取得した運転指令値の変更に係る情報は、類似情報検索部１４０に対して出力される。また、実際に運転指令値が変更された場合には、その変更が行われた時刻や生産数（ショット数）と、入力値取得部１３０が取得した運転指令値の変更に係る情報とを関連付けて変更情報記憶部３２０に記憶される。
　類似情報検索部１４０は、図１に示した成形条件設定装置１が備えるＣＰＵ１１がＲＯＭ１２から読み出したシステム・プログラムを実行し、主としてＣＰＵ１１によるＲＡＭ１３、不揮発性メモリ１４を用いた演算処理が行われることで実現される。類似情報検索部１４０は、入力値取得部１３０が運転指令値の変更に係る情報を取得した契機で、該運転指令値の変更に類似する変更をした際の履歴情報を履歴情報記憶部３３０に記憶された履歴情報の中から検索して、表示装置７０へ出力する。類似情報検索部１４０は、例えば入力値取得部１３０が取得した運転指令値の変更に係る情報と同一の運転指令項目を変更することを目的として、変更前の運転指令値に近い履歴情報を検索する。そして、検索された複数の履歴情報を、変更前の運転指令値が近い順にソートして表示装置７０に表示する。このように表示することで、オペレータは変更前の運転指令値が近いものから確認できるため、現在の状況に即した履歴情報を優先して参照することができる。また、類似情報検索部１４０は、他の基準に基づいて履歴情報をソートして表示できるようにしてもよい。
例えば、類似情報検索部１４０は、検索された複数の履歴情報の其々について、各履歴情報に含まれる特徴量増減率の絶対値が大きい順に特徴量をソートして表示装置７０に表示できるようにしてもよい。また、検索された複数の履歴情報の内で、特徴量増減率の絶対値が大きい特徴量を含む順に履歴情報をソートして、表示装置７０に表示してもよい。このように表示することで、オペレータは運転指令値を変更することによって生じる特徴量の増減が大きかった履歴情報を優先して参照することができるので、目的とする特徴量の増減を得るためにどの程度の運転指令値を入力すればよいのかを容易に把握することができるようになる。これらのソート表示は、オペレータが入力装置７１を操作して適宜切り替えることができるようにすることが望ましい。また、履歴情報に時刻や生産数（ショット数）が含まれている場合は、その時刻や生産数（ショット数）を運転指令値と併せて表示装置７０に表示してもよい。これにより、オペレータは、運転指令値が変更された時刻や生産数（ショット数）を把握することができる。
　図１１は、類似情報検索部１４０による履歴情報の検索結果の表示例である。図１１の例では、射出速度が変更対象となる運転指令項目であり、変更前の運転指令値は１２５ｍｍ／ｓに設定されていたところ、１３０ｍｍ／ｓに変更しようとしている。
オペレータが運転指令値の表示画面の中から変更対象とする運転指令項目として射出速度を選択すると、類似情報検索部１４０は、運転指令項目として射出速度及び変更前の運転指令値として１２５ｍｍ／ｓを検索キーとして、履歴情報記憶部３３０に記憶された複数の履歴情報（図９）の内から運転指令項目として射出速度を変更している履歴情報であって、変更前の運転指令値が１２５ｍｍ／ｓに近い履歴情報を検索する。図１１の例では、該検索キーに最も近い履歴情報として、２０２０／０８／０７　１２：４０に、射出速度を１２５ｍｍ／ｓから１５０ｍｍ／ｓへと変更した履歴情報が検索され、その旨が運転指令値の変更画面に表示されたことを示す。この時、検索された履歴情報に特徴量増減率が含まれている場合、特徴量増減率の絶対値が大きい順に特徴量をソートして、ソートした特徴量と特徴量増減率の組を運転指令値に併記して表示してもよい。図１１の例では、ピーク圧は８０％増加し、射出時間は２０％短縮、ＶＰ位置は１５％大きくなったことを示している。オペレータは、このように変更前の運転指令値に類似した運転指令値と、運転指令値の変更によって生じる特徴量増減率の検索結果を参照することで、運転指令値を変更する際の参考とすることができる。
[規則91に基づく訂正 15.12.2022]　
　類似する履歴情報を表示する際には、運転指令値の変更によって特徴量が大きく増減した履歴情報を強調して表示するようにしてもよい。例えば、予め特徴量増減率の閾値を設定しておき、該閾値を超える特徴量の増減があった履歴情報について色を変えて表示したり、アンダーラインを付加したり、四角形状の図形で囲ったり、警告メッセージを付加したりして表示するようにしてよい。図１２は、警告メッセージを付加した履歴情報の表示例を示している。この例では、予め特微量増減率が±７０％を超える場合に強調表示するように設定している。この時、図１２の例では、（１）の履歴情報における運転指令値の変更をすることによって、特徴量のピーク圧力が８０％増加している。そのため、ピーク圧力に係る表示内容の周囲を四角形状の枠で囲んで強調表示し、強調表示して表示した横に「増減率大」という警告メッセージを付加して表示している。このような表示をすることで、オペレータは、特徴量が大きく変動する運転指令項目を容易に識別することができるとともに、運転指令値の変更操作に対して注意することができるので、安全な範囲での運転指令値の変更を容易に検討することが可能となる。
　上記構成を備えた本実施形態による成形条件設定装置１は、従来は経験と勘に頼った運転指令値、即ち成形条件の設定作業において、過去の成形で得られた履歴情報の内で現在の運転指令値の状況に類似する履歴情報の検索結果を参照することを可能とし、オペレータが適切な成形条件の設定作業を行うことを補助する。具体的には、成形条件の設定操作を行う際に、過去の成形で得られた「運転指令値」と「特徴量増減率」とを関連づけた履歴情報が操作画面に表示されるので、オペレータは履歴情報を参考にして成形条件の設定作業（成形条件出し作業）を行うことが可能となる。これにより、オペレータが運転指令値を試行錯誤して設定する作業の負担が軽減され、円滑容易に、適切な運転指令値を設定することが可能となる。そのため、射出成形機の操作性とオペレータの作業効率が改善する。また、オペレータが不適切な運転指令値を誤って設定する危険性が低減し、安全に射出成形機の運転を行うことが可能となる。更に、不適切な運転指令値による不良品を成形する恐れが低減し、良質な成形品を得るまでの生産数を低減することが可能となるので、生産コスト、生産効率を改善することができる。
　以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態の例のみに限定されることなく、適宜の変更を加えることにより様々な態様で実施することができる。
　例えば、複数の射出成形機４がネットワーク９を介して相互に接続されている場合、複数の射出成形機からデータを取得してそれぞれの射出成形機における運転指令値の変更を１つの成形条件設定装置１で判定してもよい。例えば、成形条件設定装置１をフォグコンピュータ６、クラウドサーバ７等の上位の管理装置に実装する例を考える。この場合、表示装置及び入力装置はそれぞれの射出成形機４が備える表示装置及び入力装置を用いる。それぞれの射出成形機４で運転指令値の変更操作が行われ際に、その変更内容はネットワーク９を介して成形条件設定装置１に送信される。成形条件設定装置１は、履歴情報記憶部３３０内の履歴情報を検索して、その検索結果をネットワーク９を介して射出成形機４に送信する。射出成形機４を操作するオペレータは、その送信されてきた履歴情報を見ながら、適切な運転指令値の変更を模索することができる。
　　１　成形条件設定装置
　　３　制御装置
　　４　射出成形機
　　５　センサ
　　６　フォグコンピュータ
　　７　クラウドサーバ
　　９　ネットワーク
　　１１　ＣＰＵ
　　１２　ＲＯＭ
　　１３　ＲＡＭ
　　１４　不揮発性メモリ
　　１５，１７，１８，２０　インタフェース
　　２２　バス
　　７０　表示装置
　　７１　入力装置
　　７２　外部機器
　　１００　データ取得部
　　１１０　特徴量算出部
　　１２０　増減率算出部
　　１３０　入力値取得部
　　１４０　類似情報検索部
　　３００　取得データ記憶部
　　３１０　特徴量記憶部
　　３２０　変更情報記憶部
　　３３０　履歴情報記憶部

Claims (11)

  1. 　射出成形機の運転動作に係る成形条件として運転指令項目の値を設定する成形条件設定装置であって、
    　前記射出成形機に係る状態を示すデータとして所定の物理量に係るデータを取得するデータ取得部と、
    　前記物理量に係るデータに基づいて、前記射出成形機の状態の特徴を示す特徴量を算出する特徴量算出部と、
    　前記特徴量を記憶する特徴量記憶部と、
    　予め定められた所定の条件に従って前記特徴量記憶部に記憶された特徴量の中から選択された基準値に基づいて、前記特徴量記憶部に記憶された特徴量を正規化した特徴量増減率を算出する増減率算出部と、
    　前記運転指令項目の値の変更に係る情報を取得する入力値取得部と、
    　前記運転指令項目の値の変更の履歴を履歴情報として記憶する履歴情報記憶部と、
    を備え、
    　前記増減率算出部は、算出した前記特徴量増減率と、前記入力値取得部が取得した前記運転指令項目の値の変更に係る情報とを関連づけた履歴情報を作成して前記履歴情報記憶部に記憶する、
    成形条件設定装置。
  2. 　前記入力値取得部から入力された運転指令項目の値の変更に係る情報に類似する履歴情報を、前記履歴情報記憶部から検索して出力する類似情報検索部をさらに備える、
    請求項１に記載の成形条件設定装置。
  3. 　前記特徴量算出部が算出する特徴量は、前記物理量に係るデータに基づいて算出された特徴量に対して、加重平均、相加平均、重み付き調和平均、刈り込み平均、二乗和平均平方根、最小値、最大値、最頻値、加重中央値、分散、標準偏差、平均偏差、変動係数のいずれかの統計処理をすることで算出された統計量を含む、
    請求項１に記載の成形条件設定装置。
  4. 　予め定められた所定の前記条件は、前記運転指令項目の値が変更されるより所定の生産数だけ前の特徴量を選択するものである、
    請求項１に記載の成形条件設定装置。
  5. 　前記増減率算出部は、前記運転指令項目の値が変更された契機から予め定めた所定の生産数だけ後に算出された特徴量増減率を履歴情報として前記履歴情報記憶部に記憶する、
    請求項１に記載の成形条件設定装置。
  6. 　前記類似情報検索部は、前記入力値取得部から値が入力された運転指令項目の変更前の値に類似する履歴情報を検索する、
    請求項２に記載の成形条件設定装置。
  7. 　前記類似情報検索部は、検索した履歴情報を、前記入力値取得部から値が入力された運転指令項目の変更前の値に近い順にソートした検索結果を出力する、
    請求項２に記載の成形条件設定装置。
  8. 　前記類似情報検索部は、検索した履歴情報に含まれる特徴量増減率を、特徴量増減率の絶対値が大きい順にソートした検索結果を出力する、
    請求項２に記載の成形条件設定装置。
  9. 　前記データ取得部は、有線または無線のネットワークを介して接続され複数の射出成形機からデータを取得する、
    請求項１に記載の成形条件設定装置。
  10. 　成形条件設定装置は、前記射出成形機と有線又は無線のネットワークを介して接続された、前記射出成形機を管理する管理装置上に実装されている、
    請求項１に記載の成形条件設定装置。
  11. 　射出成形機の運転動作に係る成形条件として運転指令項目の値を設定する成形条件設定方法であって、
    　前記射出成形機に係る状態を示すデータとして所定の物理量に係るデータを取得するステップと、
    　前記物理量に係るデータに基づいて、前記射出成形機の状態の特徴を示す特徴量を算出するステップと、
    　予め定められた所定の条件に従って前記特徴量の中から選択された基準値に基づいて、前記特徴量を正規化した特徴量増減率を算出するステップと、
    　前記運転指令項目の値の変更に係る情報を取得するステップと、
    　算出した前記特徴量増減率と、取得した前記運転指令項目の値の変更に係る情報とを関連づけた履歴情報を作成して記憶するステップと、
    を実行する成形条件設定方法。
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