特許 7590594 射出成形機の制御装置及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-18

(45)【発行日】2024-11-26

(54)【発明の名称】射出成形機の制御装置及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/76 20060101AFI20241119BHJP

   B29C 45/78 20060101ALI20241119BHJP

【ＦＩ】

B29C45/76

B29C45/78

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2023552646

(86)(22)【出願日】2021-10-08

(86)【国際出願番号】 JP2021037284

(87)【国際公開番号】W WO2023058213

(87)【国際公開日】2023-04-13

【審査請求日】2024-05-15

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106002

【弁理士】

【氏名又は名称】正林 真之

(74)【代理人】

【識別番号】100165157

【弁理士】

【氏名又は名称】芝 哲央

(74)【代理人】

【識別番号】100160794

【弁理士】

【氏名又は名称】星野 寛明

(72)【発明者】

【氏名】並木 謙佑

【審査官】久慈 純平

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－０７６３２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２２５３７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０９１４２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／０２９５１９９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ４５／７６

Ｂ２９Ｃ ４５／７８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シリンダとその周辺に配置されるヒータと前記シリンダの内部に配置されるスクリューとを有し、所定時刻における、消費電力に対するエネルギー比を算出する射出成形機の制御装置であって、
前記射出成形機の消費電力を算出する消費電力算出部と、
前記ヒータのヒータ稼働率と前記スクリューの回転数とを含む動作情報を取得する動作情報取得部と、
前記ヒータの容量と前記スクリューを駆動するモータトルクとを含む特性情報を取得する特性情報取得部と、
前記特性情報及び前記動作情報に基づいて、少なくとも前記ヒータから樹脂に伝わる伝熱エネルギー量及び前記スクリューによるせん断エネルギー量を算出するエネルギー量算出部と、
前記伝熱エネルギー量、前記せん断エネルギー量、及び前記消費電力に基づいて、前記射出成形機のエネルギー比を算出するエネルギー比算出部と、
を備える射出成形機の制御装置。

【請求項2】

前記ヒータの発熱量と前記ヒータから前記シリンダに伝熱するエネルギー量との比を実績情報として取得する実績情報取得部をさらに備え、
前記エネルギー量算出部は、前記動作情報、前記特性情報、及び前記実績情報に基づいて、少なくとも前記ヒータから前記樹脂に伝わる伝熱エネルギー量及び前記スクリューによるせん断エネルギー量を算出する請求項１に記載の射出成形機の制御装置。

【請求項3】

前記所定時刻の直前の所定期間における前記ヒータの表面温度を取得する表面温度取得部と、
前記所定時刻における前記ヒータの表面温度を推定する推定部と、
をさらに備え、
前記動作情報取得部は、前記動作情報として、前記所定期間における前記ヒータのヒータ稼働率と前記ヒータの設定温度をさらに取得し、
前記特性情報取得部は、前記特性情報として、前記ヒータの放熱の特性をさらに取得し、
前記実績情報取得部は、前記所定期間における前記ヒータのヒータ稼働率の推移に対する前記ヒータの表面温度と設定温度との比の推移の実績を実績情報として取得し、
前記推定部は、前記動作情報、前記実績情報、及び取得された前記表面温度に基づいて、前記所定時刻における前記ヒータの表面温度を推定し、
前記エネルギー量算出部は、推定された表面温度、前記特性情報、及び前記動作情報に基づいて、前記ヒータの表面から雰囲気への放熱量を算出するとともに、少なくとも前記ヒータから前記樹脂に伝わる伝熱エネルギー量及び前記スクリューによるせん断エネルギー量を算出する請求項２に記載の射出成形機の制御装置。

【請求項4】

取得された前記動作情報と取得された前記表面温度とに基づいて、前記動作情報に含まれるヒータ稼働率の推移に対する前記表面温度と前記設定温度との比の推移を算出する推移算出部をさらに備え、
前記推定部は、前記実績情報に含まれる実績のうち、前記動作情報及び算出された前記表面温度と前記設定温度との比の推移に類似する又は一致する実績を用いて、前記所定時刻の表面温度を推定する請求項３に記載の射出成形機の制御装置。

【請求項5】

前記表面温度取得部は、前記設定温度に対する比の形式で前記ヒータの表面温度を取得し、
前記推定部は、前記実績情報に含まれる実績のうち、前記動作情報及び取得された比の形式の前記ヒータの表面温度の推移に類似又は一致する実績を用いて、前記所定時刻の表面温度を推定する請求項３に記載の射出成形機の制御装置。

【請求項6】

前記推定部は、前記ヒータの表面温度の推移に類似又は一致する実績によって示される時刻の表面温度と設定温度との比から前記所定時刻の表面温度を推定する請求項４又は５に記載の射出成形機の制御装置。

【請求項7】

前記エネルギー量算出部は、前記表面温度から算出したパラメータを前記特性情報の一部に用いて前記伝熱エネルギー量及び前記せん断エネルギー量を算出する請求項３から６のいずれかに記載の射出成形機の制御装置。

【請求項8】

前記射出成形機の単位時間当たりに溶融可能な樹脂量を可塑化能力として算出する可塑化能力算出部をさらに備え、
前記動作情報取得部は、前記動作情報として、計量工程中において樹脂圧力と樹脂温度とを取得し、
前記実績情報取得部は、前記実績情報として、計量工程中における樹脂圧力と樹脂温度の実績を実績情報として取得し、
前記可塑化能力算出部は、前記動作情報及び前記実績情報に基づいて樹脂の密度を算出し、算出された前記樹脂の密度を用いて前記射出成形機の単位時間当たりに溶融可能な樹脂量を可塑化能力として算出する請求項２から７のいずれかに記載の射出成形機の制御装置。

【請求項9】

前記エネルギー比及び前記可塑化能力を表示可能な出力部と、
表示された前記エネルギー比及び前記可塑化能力のうち指定された前記エネルギー比及び前記可塑化能力を取得する入力取得部と、
前記射出成形機の成形条件と前記成形条件を用いて動作した期間とを成形情報として取得する成形条件取得部と、
をさらに備え、
前記出力部は、指定された前記エネルギー比及び前記可塑化能力に対応する前記成形情報を表示する請求項８に記載の射出成形機の制御装置。

【請求項10】

前記射出成形機に、指定された前記エネルギー比及び前記可塑化能力に対応する前記成形条件を設定する設定部をさらに備える請求項９に記載の射出成形機の制御装置。

【請求項11】

前記エネルギー比算出部は、前記消費電力を分母とし、前記伝熱エネルギー量と前記せん断エネルギー量との和を分子とした比を算出する請求項１から１０のいずれかに記載の射出成形機の制御装置。

【請求項12】

前記エネルギー量算出部は、前記ヒータから前記樹脂に伝わる伝熱エネルギー量と前記スクリューによるせん断エネルギー量との比を算出する請求項１から１１のいずれかに記載の射出成形機の制御装置。

【請求項13】

前記消費電力算出部は、前記ヒータによる消費電力を算出し、
前記エネルギー比算出部は、前記ヒータによる消費電力と前記伝熱エネルギー量との比を算出する請求項１から１０のいずれかに記載の射出成形機の制御装置。

【請求項14】

シリンダとその周辺に配置されるヒータと前記シリンダの内部に配置されるスクリューとを有し、所定時刻における、消費電力に対するエネルギー比を算出する射出成形機の制御装置としてコンピュータを動作させるプログラムであって、
前記コンピュータを、
前記射出成形機の消費電力を算出する消費電力算出部、
前記ヒータのヒータ稼働率と前記スクリューの回転数とを含む動作情報を取得する動作情報取得部、
前記ヒータの容量と前記スクリューを駆動するモータトルクとを含む特性情報を取得する特性情報取得部、
前記特性情報及び前記動作情報に基づいて、少なくとも前記ヒータから樹脂に伝わる伝熱エネルギー量及び前記スクリューによるせん断エネルギー量を算出するエネルギー量算出部、
前記伝熱エネルギー量、前記せん断エネルギー量、及び前記消費電力に基づいて、前記射出成形機のエネルギー比を算出するエネルギー比算出部、
として機能させるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、射出成形機の制御装置及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、ホッパに入れられたペレット（樹脂）をシリンダ内で溶融して、金型に注入する射出成形機が知られている。射出成形機のシリンダの外周には、ヒータが配置される。ヒータがシリンダを加熱することにより、ペレットが溶融される。

【0003】

射出成形機は、ヒータからの供給熱とスクリューの回転によって生じる摩擦熱で樹脂を溶融する。省エネルギーの観点から、ヒータやモータの消費電力を把握することが好ましい。このような技術として、ヒータの消費電力を測定する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、消費電力が所定値又は最小となるような成形条件を算出する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第５８８２８４８号公報

【文献】特許第５７１４８３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、射出成形機において、ホッパ口から投入されたペレットは、ヒータからの伝熱とスクリューの回転によるせん断発熱により溶融される。一般的に、「伝熱」は、熱量の供給能力が比較的低いものの、ばらつきが比較的小さいという特徴をもつ。また、「せん断」は、熱量の供給能力が比較的高いものの、ばらつきが比較的大きいという特徴をもつ。「伝熱」と「せん断」との割合は、成形品に対する要求に応じて最適に配分されるのが好ましい。そして、消費電力に対して、射出成形機のエネルギー比まで把握することができれば好ましい。

【課題を解決するための手段】

【0006】

（１）本開示は、シリンダとその周辺に配置されるヒータと前記シリンダの内部に配置されるスクリューとを有し、所定時刻における、消費電力に対するエネルギー比を算出する射出成形機の制御装置であって、前記射出成形機の消費電力を算出する消費電力算出部と、前記ヒータのヒータ稼働率と前記スクリューの回転数とを含む動作情報を取得する動作情報取得部と、前記ヒータの容量と前記スクリューを駆動するモータトルクとを含む特性情報を取得する特性情報取得部と、前記特性情報及び前記動作情報に基づいて、少なくとも前記ヒータから前記樹脂に伝わる伝熱エネルギー量及び前記スクリューによるせん断エネルギー量を算出するエネルギー量算出部と、前記伝熱エネルギー量、前記せん断エネルギー量、及び前記消費電力に基づいて、前記射出成形機のエネルギー比を算出するエネルギー比算出部と、を備える射出成形機の制御装置に関する。

【0007】

（２）また、本開示は、シリンダとその周辺に配置されるヒータと前記シリンダの内部に配置されるスクリューとを有し、所定時刻における、消費電力に対するエネルギー比を算出する射出成形機の制御装置としてコンピュータを動作させるプログラムであって、前記コンピュータを、前記射出成形機の消費電力を算出する消費電力算出部、前記ヒータのヒータ稼働率と前記スクリューの回転数とを含む動作情報を取得する動作情報取得部、前記ヒータの容量と前記スクリューを駆動するモータトルクとを含む特性情報を取得する特性情報取得部、前記特性情報及び前記動作情報に基づいて、少なくとも前記ヒータから前記樹脂に伝わる伝熱エネルギー量及び前記スクリューによるせん断エネルギー量を算出するエネルギー量算出部、前記伝熱エネルギー量、前記せん断エネルギー量、及び前記消費電力に基づいて、前記射出成形機のエネルギー比を算出するエネルギー比算出部、として機能させるプログラムに関する。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、消費電力に対して、射出成形機のエネルギー比まで把握することが可能な射出成形機の制御装置及びプログラムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本開示の第１実施形態に係る制御装置を含む射出成形機を示す概略図である。

【図2】第１実施形態の制御装置を示すブロック図である。

【図3】第１実施形態の制御装置の表示内容を示す概略図である。

【図4】第１実施形態の制御装置の動作の流れを示すフローチャートである。

【図5】本開示の第２実施形態に係る制御装置を示すブロック図である。

【図6】第２実施形態の制御装置の推定部の動作の概要を示す概略図である。

【図7】第２実施形態の制御装置の動作の流れを示すフローチャートである。

【図8】本開示の第３実施形態に係る制御装置の表示内容を示す概略図である。

【図9】本開示の第４実施形態に係る制御装置の表示内容を示す概略図である。

【図10】本開示の第５実施形態に係る制御装置を示すブロック図である。

【図11】第５実施形態の制御装置の動作の流れを示すフローチャートである。

【図12】本開示の第６実施形態に係る制御装置の表示内容を示す概略図である。

【図13】第６実施形態の制御装置を示すブロック図である。

【図14】第６実施形態の制御装置の動作の流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本開示の一実施形態に係る射出成形機１０の制御装置１及びプログラムについて、図１から図１４を参照して説明する。
まず、本実施形態により制御される射出成形機１０について説明する。
射出成形機１０は、ペレットを溶融して金型（図示せず）に注入することで成形する装置である。射出成形機１０は、例えば、図１に示すように、シリンダ１０１と、ヒータ１０２と、安全カバー１０３と、を備える。

【0011】

シリンダ１０１は、例えば、筒状体である。シリンダ１０１の軸方向一端部は、端部に向けて縮径する。シリンダ１０１は、軸方向に沿って、内部にスクリュー（図示せず）を有する。スクリューは、溶融したペレットを攪拌しつつシリンダ１０１の一端側に移動させる。

【0012】

ヒータ１０２は、シリンダ１０１の周囲に配置される。ヒータ１０２は、例えば、シリンダ１０１の軸方向に沿って、複数配置される。本実施形態において、ヒータ１０２はシリンダ１０１の外周を覆うように、軸方向に沿って３つ配置される。ヒータ１０２は、例えば、シリンダ１０１を２００度以上に加熱する。

【0013】

安全カバー１０３は、ヒータ１０２の周囲に配置される凹状体である。安全カバー１０３は、比較的高温となるヒータ１０２への接触を回避するために配置される。

【0014】

以上の射出成形機１０によれば、ヒータ１０２によって２００度以上に加熱されたシリンダ１０１の内部において、ペレットが溶融される。スクリューは、溶融したペレットをシリンダ１０１の一端から金型に注入する。これにより、射出成形機１０は、例えば、プラスチック製品を成形する。

【0015】

以下の実施形態に係る射出成形機１０の制御装置１は、ヒータ１０２から樹脂に伝熱される伝熱エネルギー量と、スクリューの回転によるせん断エネルギー量とを算出する。また、以下の実施形態に係る射出成形機１０の制御装置は、射出成形機１０の消費電力と消費電力に対するエネルギー比（エネルギー効率と言われることもある）とを算出する。これにより、以下の実施形態では、射出成形機１０の動作状態の良否を容易に判断可能にすることを図る。なお、以下の実施形態において、「動作中」とは、射出成形機１０が現に動作している瞬間をいう。また、以下の実施形態において「所定時刻」とは、ヒータ１０２の表面温度の推定対象となる時刻をいう。

【0016】

［第１実施形態］
次に、本開示の第１実施形態に係る射出成形機１０の制御装置１について、図１から図４を参照して説明する。
制御装置１は、射出成形機１０を制御する装置である。具体的には、制御装置１は、射出成形機１０の成形条件を制御する装置である。制御装置１は、例えば、図１に示すように、射出成形機１０に接続される。制御装置１は、射出成形の速度、圧力、シリンダ１０１の温度、金型温度、及び溶融されたペレットの射出量等の成形条件を指定して制御する。制御装置１は、図２に示すように、動作情報格納部１１と、動作情報取得部１２と、特性情報格納部２０と、特性情報取得部２１と、実績情報格納部１３と、実績情報取得部１４と、消費電力算出部１５と、エネルギー量算出部２２と、エネルギー比算出部１６と、出力部１８と、出力制御部１９と、を備える。

【0017】

動作情報格納部１１は、例えば、ハードディスク等の記録媒体である。動作情報格納部１１は、射出成形機１０の設定値及び計測値を格納する。また、動作情報格納部１１は、センサ類からの計測値を格納する。動作情報格納部１１は、例えば、単位時間当たりのスクリュー回転率Ｒ、成形時の負荷電流率ｒ_Ｍ、ヒータ１０２の稼働率ｒ_ｉ、流量Ｑ、冷却水出口温度Ｔ_ＯＵＴ、及び冷却水入口温度Ｔ_ＩＮを動作情報として格納する。

【0018】

動作情報取得部１２は、例えば、ＣＰＵが動作することにより実現される。動作情報取得部１２は、ヒータ１０２のヒータ稼働率とスクリューの回転数とを含む動作情報を取得する。本実施形態において、動作情報取得部１２は、動作情報格納部１１から動作情報を取得する。

【0019】

特性情報格納部２０は、例えば、ハードディスク等の記録媒体である。特性情報格納部２０は、射出成形機１０に関する定数を特性情報として格納する。特性情報格納部２０は、例えば、機械効率及び減速比を含むモータトルクＴ、空転時の負荷電流率ｒ_Ｍ０、ヒータ１０２の容量Ｗ_ｉ、水の密度ρ、並びに水の比熱Ｃ_Ｗを特性情報として格納する。

【0020】

特性情報取得部２１は、例えば、ＣＰＵが動作することにより実現される。特性情報取得部２１は、ヒータ１０２の容量とスクリューを駆動するモータトルクとを含む特性情報を取得する。

【0021】

実績情報格納部１３は、例えば、ハードディスク等の記録媒体である。実績情報格納部１３は、射出成形機１０の動作の実績を実績情報として格納する。実績情報格納部１３は、例えば、ヒータ発熱量に対して、ヒータ１０２からシリンダ１０１に伝わる伝熱エネルギー量の割合の実績を実績情報として格納する。

【0022】

実績情報取得部１４は、例えば、ＣＰＵが動作することにより実現される。実績情報取得部１４は、実績情報格納部１３から実績情報を取得する。本実施形態において、実績情報取得部１４は、ヒータ１０２の発熱量とヒータ１０２からシリンダ１０１に伝熱するエネルギー量との割合を実績情報として取得する。実績情報取得部１４は、ヒータ１０２の発熱量をＥ_Ｈｉ、ヒータ１０２からシリンダ１０１に伝わる伝熱エネルギー量をＥ_Ｅｉとして、以下の数式１で示す比βの実績を取得する。ここで、ｉ（ｉ＝１，２・・・，ｋ）は、自然数であり、ｋ個のヒータ１０２を識別するための数を表す。

【0023】

【数1】

【0024】

消費電力算出部１５は、例えば、ＣＰＵが動作することにより実現される。消費電力算出部１５は、少なくとも射出成形機１０全体の消費電力を算出する。消費電力算出部１５は、例えば、射出成形機１０全体の消費電力をサンプリング周期ごとに算出する。消費電力算出部１５は、射出成形機１０を流れる電力の電圧値及び電流値を測定することにより算出する。消費電力算出部１５は、例えば、任意のタイミング（例えば、ショット）ごとに積算した消費電力を算出する。なお算出された消費電力は、任意のタイミング（例えばショット）ごとに出力部１８で表示される。

【0025】

エネルギー量算出部２２は、例えば、ＣＰＵが動作することにより実現される。エネルギー量算出部２２は、特性情報及び動作情報に基づいて、少なくともヒータ１０２から樹脂に伝わる伝熱エネルギー量及びスクリューによるせん断エネルギー量を算出する。エネルギー量算出部２２は、例えば、スクリュー回転によるせん断エネルギー量（Ｊ）をＥ_Ｓ、機械効率及び減速比を含むモータトルク（Ｎ・ｍ）をＴ、単位時間当たりのスクリュー回転量（ｒａｄ／ｓ）をＲ、成形時の負荷電流率をｒ_Ｍ、空転時の負荷電流率をｒ_Ｍ０として、以下の数式２を算出する。これにより、エネルギー量算出部２２は、せん断エネルギー量（Ｊ）Ｅ_Ｓとして、スクリューの回転用モータの仕事量を算出する。モータトルクは、定格トルクであってもよく、最大トルクであってもよい。負荷電流率は、スクリューの回転用モータを制御するコントローラからの指令値であって、モータトルクに対する負荷トルクの割合を表している。

【0026】

【数2】

【0027】

また、エネルギー量算出部２２は、伝熱エネルギー量（Ｊ）をＥ_Ｔ、ヒータ１０２の発熱量（Ｊ）をＥ_Ｈｉ、ヒータ１０２の発熱量Ｅ_Ｈｉに対する大気中に放熱せずヒータ１０２からシリンダ１０１に伝熱するエネルギー量Ｅ_Ｅｉの割合β（０＜β≦１）、冷却水に奪われる熱量（Ｊ）をＥ_Ｗ、機械本体（ホッパ側）への伝熱量（Ｊ）をＥ_０、ヒータ１０２の容量（Ｗ）をＷ_ｉ、ヒータ１０２のヒータ稼働率をｒ_ｉ、水の密度（ｇ／ｃｍ^３）をρ、水の比熱（Ｊ／ｇ・Ｋ）をＣ_Ｗ、水の流量（ｃｍ^３／ｓ）をＱ、冷却水出口温度（Ｋ）をＴ_ＯＵＴ、冷却水入口温度（Ｋ）をＴ_ＩＮとして、以下の数式３を算出する。これにより、エネルギー量算出部２２は、伝熱エネルギー量Ｅ_Ｔを算出する。ヒータ稼働率は、ヒータ１０２を制御するコントローラ（図示せず）からのヒータ１０２の操作量を指示する指令値として説明される。また、コントローラは、一例として、温度制御点における検出値に基づいて指令値を定める。

【0028】

【数3】

【0029】

エネルギー比算出部１６は、例えば、ＣＰＵが動作することにより実現される。エネルギー比算出部１６は、消費電力を分母とし、伝熱エネルギー量とせん断エネルギー量との和を分子とした比を算出する。エネルギー比算出部１６は、伝熱エネルギー量Ｅ_Ｔ、せん断エネルギー量Ｅ_Ｓ、及び消費電力Ｅ_Ｐに基づいて、射出成形機１０のエネルギー比η_Ｅを算出する。エネルギー比算出部１６は、例えば、射出成形機１０全体の消費電力をＥ_Ｐと、ヒータ１０２から樹脂に伝わる伝熱エネルギー量Ｅ_Ｔとスクリュー回転によるせん断エネルギー量Ｅ_Ｓの和である樹脂溶融に使用されたエネルギー量Ｅ_Ｍとの比であるエネルギー比η_Ｅを以下の数式４を算出することで求める。

【0030】

【数4】

【0031】

出力部１８は、例えば、ディスプレイ等の表示部である。出力部１８は、算出された放熱量を外部に出力する。出力部１８は、例えば、図３に示すように、射出成形機１０の消費電力Ｅ_Ｐ、樹脂の溶融エネルギー量Ｅ_Ｍ、及びエネルギー比η_Ｅを出力する。

【0032】

出力制御部１９は、例えば、ＣＰＵが動作することにより実現される。出力制御部１９は、算出された射出成形機１０の消費電力Ｅ_Ｐ、樹脂の溶融エネルギー量Ｅ_Ｍ、及びエネルギー比η_Ｅηを出力させる。

【0033】

次に、制御装置１による処理の流れについて、図４を参照して説明する。
まず、特性情報取得部２１は、特性情報を取得する（ステップＳ１）。特性情報取得部２１は、例えば、特性情報を特性情報格納部２０から取得する。

【0034】

次いで、消費電力算出部１５は、消費電力を算出する（ステップＳ２）。次いで、動作情報取得部１２は、動作情報を取得する（ステップＳ３）。動作情報取得部１２は、例えば、予め動作情報格納部１１に格納されている動作情報を取得する。

【0035】

次いで、エネルギー量算出部２２は、エネルギー量を算出する（ステップＳ４）。次いで、エネルギー比算出部１６は、エネルギー比を算出する（ステップＳ５）。次いで、出力部１８は、消費電力、エネルギー量、及びエネルギー比を出力する（ステップＳ６）。

【0036】

次いで、エネルギー量及びエネルギー比の算出を繰り返すか否かが判断される（ステップＳ７）。算出が繰り返される場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、処理は、ステップＳ２に戻る。一方、算出が終了される場合（ステップＳ７：ＮＯ）、本フローによる処理は、終了する。

【0037】

次に、本実施形態のプログラムについて説明する。
射出成形機１０の制御装置１に含まれる各構成は、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせによりそれぞれ実現することができる。ここで、ソフトウェアによって実現されるとは、コンピュータがプログラムを読み込んで実行することにより実現されることを意味する。

【0038】

プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（ｔａｎｇｉｂｌｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ ＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ））を含む。また、表示プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

【0039】

以上、第１実施形態に係る射出成形機１０の制御装置１及びプログラムによれば、以下の効果を奏する。
（１）シリンダ１０１とその周辺に配置されるヒータ１０２とシリンダ１０１の内部に配置されるスクリューとを有し、所定時刻における、消費電力に対するエネルギー比を算出する射出成形機１０の制御装置１であって、射出成形機１０の消費電力を算出する消費電力算出部１５と、ヒータ１０２のヒータ稼働率とスクリューの回転数とを含む動作情報を取得する動作情報取得部１２と、ヒータ１０２の容量とスクリューを駆動するモータトルクとを含む特性情報を取得する特性情報取得部２１と、特性情報及び動作情報に基づいて、少なくともヒータ１０２から樹脂に伝わる伝熱エネルギー量及びスクリューによるせん断エネルギー量を算出するエネルギー量算出部２２と、伝熱エネルギー量、せん断エネルギー量、及び消費電力に基づいて、射出成形機１０のエネルギー比を算出するエネルギー比算出部１６と、を備える。これにより、消費電力とともに、エネルギー量及びエネルギー比とを得ることができる。したがって、消費電力に対するエネルギー比の良否を容易に判断することができる。

【0040】

（２）射出成形機１０の制御装置１は、ヒータ１０２の発熱量とヒータ１０２からシリンダ１０１に伝熱するエネルギー量との割合を実績情報として取得する実績情報取得部１４をさらに備え、エネルギー量算出部２２は、動作情報、特性情報、及び実績情報に基づいて、少なくともヒータ１０２から樹脂に伝わる伝熱エネルギー量及びスクリューによるせん断エネルギー量を算出する。これにより、ヒータ１０２の発熱量とシリンダ１０１に伝熱するエネルギー量とから容易に伝熱エネルギー量及びせん断エネルギー量を算出することができる。

【0041】

［第２実施形態］
次に、本開示の第２実施形態に係る射出成形機１０の制御装置１について、図５から図８を参照して説明する。第２実施形態の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。

【0042】

第２実施形態に係る射出成形機１０の制御装置１は、第１実施形態に対して、ヒータ１０２の表面温度を用いることにより、より精度よく伝熱エネルギー量Ｅ_Ｔを算出することを目的とする。第２実施形態に係る射出成形機１０の制御装置１は、ヒータ１０２の実際の表面温度と、ヒータ１０２に設定される設定温度と、ヒータ１０２のヒータ稼働率との間にある相関を用いて所定時刻の表面温度を推定する。

【0043】

第２実施形態に係る射出成形機１０の制御装置１は、動作情報取得部１２と、特性情報取得部２１と、実績情報取得部１４との取得する内容が第１実施形態と異なる。また、第２実施形態に係る射出成形機１０の制御装置１は、図５に示すように、表面温度取得部２３と、推定部２５と、推移算出部２４と、を備える点で第１実施形態と異なる。

【0044】

動作情報取得部１２は、動作情報として、所定期間におけるヒータ１０２のヒータ稼働率とヒータ１０２の設定温度をさらに取得する。動作情報取得部１２は、例えば、ヒータ１０２の設定温度Ｔ_Ｓｉと、ヒータ１０２近くの大気温度Ｔ_Ｒとをさらに取得する。

【0045】

特性情報取得部２１は、特性情報として、ヒータ１０２の放熱の特性をさらに取得する。特性情報取得部２１は、例えば、ヒータ表面積Ａ_ｉと、熱伝達率ｈと、放射率εと、ステファン－ボルツマン係数σとをさらに取得する。

【0046】

実績情報取得部１４は、所定期間におけるヒータ１０２のヒータ稼働率の推移に対するヒータ１０２の表面温度と設定温度との比の推移の実績を実績情報として取得する。実績情報取得部１４は、例えば、ヒータ１０２のヒータ稼働率ｒ_ｊｋの推移に対するヒータ１０２の表面温度Ｔ_Ｈｊｋとヒータ１０２の設定温度Ｔ_Ｓｊｋとの比α_ｊｋの推移の実績をさらに取得する。具体的には、実績情報取得部１４は、過去のヒータ１０２のヒータ稼働率ｒ_ｊｋごとに、過去のヒータ１０２の設定温度と過去のヒータ１０２の表面温度との比α_ｊｋ（表面温度／設定温度）を取得する。ここで、ｊ（ｊ＝１，２・・・，ｍ）は、自然数であり、ｍ回分の測定実績を識別するための数を表す。ここで、ｋ（ｋ＝０，１・・・，ｎ）は、整数であり、ｎまでの各時刻を識別するための数を表す。

【0047】

表面温度取得部２３は、例えば、ＣＰＵが動作することにより実現される。表面温度取得部２３は、所定時刻の直前の所定期間におけるヒータ１０２の表面温度を取得する。表面温度取得部２３は、例えば、取得された動作情報に含まれる期間におけるヒータ１０２の表面温度Ｔ_Ｈをサンプリング周期ごとに取得する。

【0048】

推定部２５は、例えば、ＣＰＵが動作することにより実現される。推定部２５は、所定時刻におけるヒータ１０２の表面温度を推定する。推定部２５は、実績情報に含まれる実績のうち、動作情報及び算出された表面温度と設定温度との比の推移に類似する又は一致する実績を用いて、所定時刻の表面温度を推定する。推定部２５は、例えば、動作情報、実績情報、及び取得された表面温度に基づいて、所定時刻におけるヒータ１０２の表面温度Ｔ_ＨＣを推定する。推定部２５は、例えば、図６に示すように、所定時刻の直前の所定期間の動作情報に含まれるヒータ１０２のヒータ稼働率ｒ_ｋの推移と、ヒータ１０２の設定温度Ｔ_Ｓｋ及びヒータ１０２の表面温度Ｔ_Ｈｋの比α_ｋの推移と類似又は一致する期間となる実績を実績情報から特定する。推定部２５は、所定時刻のヒータ１０２のヒータ稼働率ｒ_Ｃに対応する、所定時刻におけるヒータ１０２の設定温度Ｔ_ＳＣとヒータ１０２の表面温度Ｔ_ＨＣとの比α_Ｃを取得する。推定部２５は、取得した比α_Ｃと動作情報に含まれるヒータ１０２の設定温度Ｔ_ＳＣとを乗算することで、所定時刻におけるヒータ１０２の表面温度Ｔ_ＨＣを推定する。推定部２５は、例えば、推移に類似する実績として、推移との一致率（カッパ係数等）が最も高い実績を用いる。推定部２５は、実績情報に含まれる実績のうち、動作情報及び取得されたヒータ１０２の表面温度の比の推移に類似又は一致する実績を用いて、所定時刻の表面温度を推定する。

【0049】

推移算出部２４は、例えば、ＣＰＵが動作することにより実現される。推移算出部２４は、取得された動作情報と取得された表面温度とに基づいて、動作情報に含まれるヒータ稼働率の推移に対する表面温度と設定温度との比の推移を算出する。推移算出部２４は、例えば、動作情報に含まれるヒータ１０２のヒータ稼働率ｒ_ｋの推移に対するヒータ１０２の表面温度とヒータ１０２の設定温度との比α_ｋの推移を算出する。推移算出部２４は、例えば、ヒータ１０２のヒータ稼働率ｒ_ｋごとに、ヒータ１０２の表面温度Ｔ_Ｈｋ／ヒータ１０２の設定温度Ｔ_Ｓｋの値を算出する。

【0050】

エネルギー量算出部２２は、推定された表面温度、特性情報、及び動作情報に基づいて、ヒータ１０２の表面から雰囲気への放熱量を算出する。また、エネルギー量算出部２２は、少なくともヒータ１０２から樹脂に伝わる伝熱エネルギー量及びスクリューによるせん断エネルギー量を算出する。エネルギー量算出部２２は、例えば、ヒータ１０２から雰囲気への放熱量（Ｊ）をＥ_Ａｉ、対流放熱量（Ｊ）をＥ_Ｃｉ、放射放熱量（Ｊ）をＥ_Ｒｉ、ヒータ１０２の表面温度（Ｋ）をＴ_Ｈ、ヒータ１０２近くの大気温度（Ｋ）をＴ_Ｒ、ヒータ１０２の表面積（ｍ^２）をＡ_ｉ、熱伝達率（Ｗ／ｍ^２Ｋ）をｈ、放射率をε、ステファン－ボルツマン係数（Ｗ／ｍ^２Ｋ^４）をσ、ｋ個のヒータ１０２を識別する数をｉ＝１、２．．．ｋとして、以下の数式５を用いて放熱量Ｅ_Ａｉを算出する。

【0051】

【数5】

【0052】

また、エネルギー量算出部２２は、熱伝達率ｈとして、ヒータ１０２の表面温度と雰囲気温度との温度差の関数を用いて対流放熱量Ｅ_Ｃｉを算出してもよい。このように、エネルギー量算出部２２は、表面温度から算出したパラメータを特性情報の一部に用いて伝熱エネルギー量及びせん断エネルギー量を算出する。

【0053】

また、エネルギー量算出部２２は、伝熱エネルギー量（Ｊ）をＥ_Ｔ、ヒータ１０２の発熱量（Ｊ）をＥ_Ｈｉ、ヒータ１０２及びシリンダ１０１の一部からの対流放熱量（Ｊ）をＥ_Ｃｉ’、ヒータ１０２及びシリンダ１０１の一部からの放射放熱量（Ｊ）をＥ_Ｒｉ’、冷却水に奪われる熱量（Ｊ）をＥ_Ｗ、ホッパ側への伝熱量（Ｊ）をＥ_０、ヒータ１０２の容量（Ｗ）をＷ_ｉ、ヒータ１０２のヒータ稼働率をｒ_ｉ、ヒータ１０２が巻かれていない領域からの対流放熱量（Ｊ）をＥ_ＣＮｉ、ヒータ１０２が巻かれていない領域からの放射放熱量（Ｊ）をＥ_ＲＮｉ、水の密度（ｇ／ｃｍ^３）をρ、水の比熱（Ｊ／ｇ・Ｋ）をＣ_Ｗ、水の流量（ｃｍ^３／ｓ）をＱ、冷却水出口温度（Ｋ）をＴ_ＯＵＴ、冷却水入口温度（Ｋ）をＴ_ＩＮとして、以下の数式６を用いて伝熱エネルギー量Ｅ_Ｔを算出する。

【0054】

【数6】

【0055】

次に、制御装置１による処理の流れについて、図７を参照して説明する。
まず、特性情報取得部２１は、特性情報を取得する（ステップＳ１１）。特性情報取得部２１は、例えば、特性情報を特性情報格納部２０から取得する。

【0056】

次いで、消費電力算出部１５は、消費電力を算出する（ステップＳ１２）。次いで、動作情報取得部１２は、動作情報を取得する（ステップＳ１３）。動作情報取得部１２は、例えば、予め動作情報格納部１１に格納されている動作情報を取得する。

【0057】

次いで、表面温度取得部２３は、射出成形機１０の動作中の表面温度を取得する（ステップＳ１４）。次いで、実績情報取得部１４は、実績情報を取得する（ステップＳ１５）。次いで、推移算出部２４は、表面温度と設定温度との比の推移を算出する（ステップＳ１６）。次いで、推定部２５は、所定時刻における射出成形機１０の表面温度を推定する（ステップＳ１７）。

【0058】

次いで、エネルギー量算出部２２は、エネルギー量を算出する（ステップＳ１８）。また、エネルギー比算出部１６は、エネルギー比を算出する。（ステップＳ１９）次いで、出力部１８は、消費電力、エネルギー量、及びエネルギー比を出力する（ステップＳ２０）。

【0059】

次いで、エネルギー量及びエネルギー比の算出を繰り返すか否かが判断される（ステップＳ２１）。算出が繰り返される場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、処理は、ステップＳ１２に戻る。一方、算出が終了される場合（ステップＳ２１：ＮＯ）、本フローによる処理は、終了する。

【0060】

以上、第２実施形態に係る射出成形機１０の制御装置１及びプログラムによれば、以下の効果を奏する。
（３）射出成形機１０の制御装置１は、所定時刻の直前の所定期間におけるヒータ１０２の表面温度を取得する表面温度取得部２３と、所定時刻におけるヒータ１０２の表面温度を推定する推定部２５と、をさらに備え、動作情報取得部１２は、動作情報として、所定期間におけるヒータ１０２のヒータ稼働率とヒータ１０２の設定温度をさらに取得し、特性情報取得部２１は、特性情報として、ヒータ１０２の放熱の特性をさらに取得し、実績情報取得部１４は、所定期間におけるヒータ１０２のヒータ稼働率の推移に対するヒータ１０２の表面温度と設定温度との比の推移の実績を実績情報として取得し、推定部２５は、動作情報、実績情報、及び取得された表面温度に基づいて、所定時刻におけるヒータ１０２の表面温度を推定し、エネルギー量算出部２２は、推定された表面温度、特性情報、及び動作情報に基づいて、ヒータ１０２の表面から雰囲気への放熱量を算出するとともに、少なくともヒータ１０２から樹脂に伝わる伝熱エネルギー量及びスクリューによるせん断エネルギー量を算出する。推定したヒータ１０２の表面温度から放熱量を算出することにより、ヒータ１０２から樹脂に伝わる伝熱エネルギー量を精度良く算出することができる。また、エネルギー比についても精度良く算出することができる。

【0061】

（４）射出成形機１０の制御装置１は、取得された動作情報と取得された表面温度とに基づいて、動作情報に含まれるヒータ稼働率の推移に対する表面温度と設定温度との比の推移を算出する推移算出部２４をさらに備え、推定部２５は、実績情報に含まれる実績のうち、動作情報及び算出された表面温度と設定温度との比の推移に類似する又は一致する実績を用いて、所定時刻の表面温度を推定する。これにより、伝熱エネルギー量及びエネルギー比をより精度良く算出することができる。

【0062】

［第３実施形態］
次に、本開示の第３実施形態に係る射出成形機１０の制御装置１について、図８を参照して説明する。第３実施形態の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。

【0063】

第３実施形態に係る射出成形機１０の制御装置１は、図８に示すように、エネルギー量算出部２２が、伝熱エネルギー量とせん断エネルギー量との比を算出する点で、第１及び第２実施形態と異なる。また、出力部１８は、図８に示すように、エネルギー比を出力する。

【0064】

以上、第３実施形態に係る射出成形機１０の制御装置１及びプログラムによれば、以下の効果を奏する。
（５）エネルギー量算出部２２は、ヒータ１０２から樹脂に伝わる伝熱エネルギー量とスクリューによるせん断エネルギー量との比を算出する。これにより、伝熱エネルギー量及びせん断エネルギー量の比を容易に確認することができる。

【0065】

［第４実施形態］
次に、本開示の第４実施形態に係る射出成形機１０の制御装置１について、図９を参照して説明する。第４実施形態の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。

【0066】

第４実施形態に係る射出成形機１０の制御装置１は、消費電力算出部１５が、ヒータ１０２による消費電力を算出する点で第１から第３実施形態と異なる。また、第４実施形態に係る射出成形機１０の制御装置１は、エネルギー比算出部１６が、ヒータ１０２による発熱量Ｅ_Ｈｉとヒータ１０２から樹脂に伝わる伝熱エネルギー量Ｅ_Ｔとの比であるヒータ効率η_Ｈを以下の数式７で算出する点で、第１から第３実施形態と異なる。また、出力部１８は、図９に示すように、ヒータ効率を出力する。

【0067】

【数7】

【0068】

以上、第４実施形態に係る射出成形機１０の制御装置１及びプログラムによれば、以下の効果を奏する。
（６）消費電力算出部１５は、ヒータ１０２による消費電力を算出し、エネルギー量算出部２２は、ヒータ１０２による消費電力と伝熱エネルギー量との比を算出する。これにより、ヒータ１０２の効率を容易に把握することができる。したがって、ヒータ１０２から大気中、冷却水、及び機械本体への放熱がどの程度抑制できているかを容易に確認することができる。

【0069】

［第５実施形態］
次に、本開示の第５実施形態に係る射出成形機１０の制御装置１について、図１０から図１１を参照して説明する。第５実施形態の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。

【0070】

第５実施形態に係る射出成形機１０の制御装置１は、さらに可塑化能力を算出するものである。第５実施形態に係る射出成形機１０の制御装置１は、動作情報取得部１２と、特性情報取得部２１と、実績情報取得部１４との取得する内容が第１から第４実施形態と異なる。また、第５実施形態に係る射出成形機１０の制御装置１は、図１０に示すように、可塑化能力算出部２６をさらに備える点で、第１から第４実施形態と異なる。

【0071】

動作情報取得部１２は、動作情報として、計量工程中において樹脂圧力と樹脂温度とを取得する。また、動作情報取得部１２は、計量ストロークＳおよび計量時間Ｔ_Ｍをさらに取得する。
特性情報取得部２１は、特性情報として、スクリュー直径をさらに取得する。

【0072】

実績情報取得部１４は、実績情報として、計量工程中における樹脂圧力と樹脂温度の実績を実績情報としてさらに取得する。

【0073】

可塑化能力算出部２６は、例えば、ＣＰＵが動作することにより実現される。可塑化能力算出部２６は、動作情報及び実績情報に基づいて樹脂の密度を算出し、算出された樹脂の密度を用いて射出成形機１０の単位時間当たりに溶融可能な樹脂量を可塑化能力として算出する。可塑化能力算出部２６は、ショット数ごとに可塑化能力Ｐを算出する。すなわち、可塑化能力算出部２６は、ショット数ごとに単位時間内に射出成形機１０が溶融可能なプラスチック材料の重量を算出する。可塑化能力算出部２６は、計量工程中においてシリンダ１０１前方部に計量されて溜まる樹脂の質量流量を算出する。すなわち可塑化能力（ｇ／ｓ）をＰ、スクリュー直径（ｍｍ）をＤ、樹脂の密度（ｇ／ｍｍ^３）をρ_Ｒ、計量ストローク（ｍｍ）をＳ、計量時間（ｓ）をＴ_Ｍとして、以下の数式８を用いて可塑化能力を算出する。

【0074】

【数8】

【0075】

次に、制御装置１による処理の流れについて、図１１を参照して説明する。
まず、特性情報取得部２１は、特性情報を取得する（ステップＳ１０１）。特性情報取得部２１は、例えば、特性情報を特性情報格納部２０から取得する。

【0076】

次いで、消費電力算出部１５は、消費電力を算出する（ステップＳ１０２）。次いで、動作情報取得部１２は、動作情報を取得する（ステップＳ１０３）。動作情報取得部１２は、例えば、予め動作情報格納部１１に格納されている動作情報を取得する。

【0077】

次いで、表面温度取得部２３は、射出成形機１０の動作中の表面温度を取得する（ステップＳ１０４）。次いで、実績情報取得部１４は、実績情報を取得する（ステップＳ１０５）。

【0078】

次いで、エネルギー量算出部２２は、エネルギー量を算出する（ステップＳ１０６）。また、エネルギー比算出部１６は、エネルギー比を算出する。（ステップＳ１０７）次いで、可塑化能力算出部２６は、可塑化能力を算出する（ステップＳ１０８）。次いで、出力部１８は、消費電力、エネルギー量、エネルギー比、及び可塑化能力を出力する（ステップＳ１０９）。

【0079】

次いで、エネルギー量、エネルギー比、及び可塑化能力の算出を繰り返すか否かが判断される（ステップＳ１１０）。算出が繰り返される場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、処理は、ステップＳ１０２に戻る。一方、算出が終了される場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、本フローによる処理は、終了する。

【0080】

以上、第５実施形態に係る射出成形機１０の制御装置１及びプログラムによれば、以下の効果を奏する。
（７）動作情報取得部１２は、動作情報として、計量工程中において樹脂圧力と樹脂温度とを取得し、実績情報取得部１４は、実績情報として、計量工程中における樹脂圧力と樹脂温度の実績を実績情報として取得し、可塑化能力算出部２６は、動作情報及び実績情報に基づいて樹脂の密度を算出し、算出された樹脂の密度を用いて射出成形機１０の単位時間当たりに溶融可能な樹脂量を可塑化能力として算出する。これにより、エネルギー比に対して可塑化能力の状況についても確認することができる。したがって、エネルギー比と可塑化能力とのバランスを図った成形を実施することができる。

【0081】

［第６実施形態］
次に、本開示の第６実施形態に係る射出成形機１０の制御装置１について、図１２から図１４を参照して説明する。第６実施形態の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。

【0082】

第６実施形態に係る射出成形機１０の制御装置１は、図１２に示すように、エネルギー比及び可塑化能力の変化について図表を用いて表示可能にするものである。また、第６実施形態に係る射出成形機１０の制御装置１は、表示されたエネルギー比及び可塑化能力の選択を受け付けて、選択されたエネルギー比及び可塑化能力を成形条件として射出成形機１０に設定可能にするものである。

【0083】

第６実施形態に係る射出成形機１０の制御装置１は、出力部１８がエネルギー比及び可塑化能力を表示可能な点で、第１から第４実施形態と異なる。また、第６実施形態に係る射出成形機１０の制御装置１は、図１３に示すように、成形条件格納部２７と、入力取得部２８と、成形条件取得部２９と、設定部３０とをさらに備える点で、第１から第５実施形態と異なる。

【0084】

出力部１８は、指定されたエネルギー比及び可塑化能力に対応する成形情報を表示する。出力部１８は、例えば、図１２に示すように、エネルギー比及び可塑化能力を示す表を表示する。出力部１８は、例えば、ショット数ごとにエネルギー比と可塑化能力とを表示する。また、出力部１８は、エネルギー比と可塑化能力とを選択するためのカーソルを表示可能に構成される。出力部１８は、表示されたカーソルに重なるエネルギー比と可塑化能力とに関する成形条件の詳細を表示可能に構成される。

【0085】

成形条件格納部２７は、例えば、ハードディスク等の記録媒体である。成形条件格納部２７は、射出成形機１０に設定された成形条件を格納する。成形条件格納部２７は、例えば、異なる成形条件ごとに、条件の開始ショット、条件の終了ショット、計量位置、及び射出速度を格納する。成形条件格納部２７は、例えば、サイクル開始後のサイクル中に成形条件を記憶する。

【0086】

入力取得部２８は、例えば、ＣＰＵが動作することにより実現される。入力取得部２８は、表示されたエネルギー比及び可塑化能力のうち指定されたエネルギー比及び可塑化能力を取得する。入力取得部２８は、例えば、カーソルの位置に重なる成形条件について、選択されたことを示す入力を取得する。

【0087】

成形条件取得部２９は、例えば、ＣＰＵが動作することにより実現される。成形条件取得部２９は、射出成形機１０の成形条件と成形条件を用いて動作した期間とを成形情報として取得する。成形条件取得部２９は、例えば、動作した期間をショット数として取得する。

【0088】

設定部３０は、例えば、ＣＰＵが動作することにより実現される。設定部３０は、射出成形機１０に、指定されたエネルギー比及び可塑化能力に対応する成形条件を設定する。設定部３０は、例えば、入力取得部２８において射出成形機１０に設定する指示を取得することにより、カーソルに重なる位置の成形条件を射出成形機１０に設定する。

【0089】

次に、制御装置１による処理の流れについて、図１４を参照して説明する。
まず、特性情報取得部２１は、特性情報を取得する（ステップＳ２０１）。特性情報取得部２１は、例えば、特性情報を特性情報格納部２０から取得する。

【0090】

次いで、消費電力算出部１５は、消費電力を算出する（ステップＳ２０２）。次いで、動作情報取得部１２は、動作情報を取得する（ステップＳ２０３）。動作情報取得部１２は、例えば、予め動作情報格納部１１に格納されている動作情報を取得する。

【0091】

次いで、表面温度取得部２３は、射出成形機１０の動作中の表面温度を取得する（ステップＳ２０４）。次いで、実績情報取得部１４は、実績情報を取得する（ステップＳ２０５）。

【0092】

次いで、エネルギー量算出部２２は、エネルギー量を算出する（ステップＳ２０６）。また、エネルギー比算出部１６は、エネルギー比を算出する（ステップＳ２０７）。次いで、可塑化能力算出部２６は、可塑化能力を算出する（ステップＳ２０８）。次いで、出力部１８は、消費電力、エネルギー量、エネルギー比、及び可塑化能力を出力する（ステップＳ２０９）。

【0093】

次いで、成形条件の変更の有無が判断される（ステップＳ２１０）。変更されない場合（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）、処理は、ステップＳ２１１に進む。一方、変更される場合（ステップＳ２１０：ＮＯ）、処理は、ステップＳ２１２へ進む。

【0094】

ステップＳ２１１において、エネルギー量、エネルギー比、及び可塑化能力の算出を繰り返すか否かが判断される。算出が繰り返される場合（ステップＳ２１１：ＹＥＳ）、処理は、ステップＳ２０２に戻る。一方、算出が終了される場合（ステップＳ２１１：ＮＯ）、本フローによる処理は、終了する。

【0095】

ステップＳ２１２において、成形条件格納部２７は、変更された成形条件を記憶する。次いで、処理は、ステップＳ２１１に進む。

【0096】

以上、第６実施形態に係る射出成形機１０の制御装置１及びプログラムによれば、以下の効果を奏する。
（８）射出成形機１０の制御装置１は、エネルギー比及び可塑化能力を表示可能な出力部１８と、表示されたエネルギー比及び可塑化能力のうち指定されたエネルギー比及び可塑化能力を取得する入力取得部２８と、射出成形機１０の成形条件と成形条件を用いて動作した期間とを成形情報として取得する成形条件取得部２９と、をさらに備え、出力部１８は、指定されたエネルギー比及び可塑化能力に対応する成形情報を表示する。これにより、動作中の射出成形機１０に関して、エネルギー比及び可塑化能力の推移を容易に確認することができる。また、指定されたエネルギー比及び可塑化能力について、成形条件を容易に確認することができる。

【0097】

（９）成形条件格納部２７は、成形条件が変更された場合、例えば、サイクル開始後のサイクル中に成形条件を格納する。これにより、成形に係る全ての成形条件を格納する場合に比べ、必要最小限の記憶領域を用いて成形条件を記憶することが可能である。

【0098】

（１０）射出成形機１０の制御装置１は、射出成形機１０に、指定されたエネルギー比及び可塑化能力に対応する成形条件を設定する設定部３０をさらに備える。これにより、過去のエネルギー比及び可塑化能力を発揮した成形条件を射出成形機１０に再度容易に設定することができる。

【0099】

以上、本開示の射出成形機の制御装置及びプログラムの好ましい各実施形態につき説明したが、本開示は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
例えば、上記実施形態において、射出成形機１０は、インラインスクリュ式・プランジャ式のいずれであってもよい。

【0100】

また、上記実施形態において、実績情報に含まれる表面温度に関する測定データは、直接的な方法である温度センサで測定してもよく、間接的な方法であるサーモグラフィ（放射温度計）で測定されてもよい。

【0101】

また、上記実施形態において、実績情報に含まれる表面温度に関する測定データは、各ヒータ１０２で少なくとも１点あればよく、測定点が多いほどエネルギー量計算時の精度を高めることができる。

【0102】

また、上記実施形態において、動作情報取得部１２は、スクリュー回転量Ｒについて、射出成形機１０上での設定値を取得してもよい。また、動作情報取得部１２は、スクリュー回転用モータに備わっているエンコーダといった検出器からの値を取得してもよい。

【0103】

また、上記実施形態において、エネルギー量算出部２２および消費電力算出部１５は、単位時間当たり、サイクルタイム毎、等任意の区間で算出してよい。

【0104】

また、上記実施形態において、エネルギー量算出部２２及び消費電力算出部１５は、総エネルギー量および総消費電力を算出してもよい。また、エネルギー量算出部２２及び消費電力算出部１５は、任意の計算区間における単位時間当たりエネルギー量および消費電力を算出してもよい。

【0105】

また、上記実施形態において、エネルギー量算出部２２は、せん断エネルギー量としてモータの仕事量を、スクリュー回転用モータに取り付けられた電力計に表示される値を用いてもよい。

【0106】

また、上記実施形態において、エネルギー量算出部２２は、せん断エネルギー量をモータの仕事量を算出する以外の方法で算出してもよい。エネルギー量算出部２２は、例えば、スクリューと樹脂との摩擦熱による樹脂の温度上昇分から算出してもよい。エネルギー量算出部２２は、例えば、樹脂の粘度とひずみ速度から算出してもよい。

【0107】

また、上記実施形態において、エネルギー量算出部２２又は消費電力算出部１５は、ヒータ１０２の発熱量Ｅ_Ｈは、ヒータ１０２に流れる電流値とヒータ１０２の抵抗値から算出してもよい。

【0108】

また、上記実施形態において、出力部１８は、エネルギー量、エネルギー比、及び可塑化能力について、一定時間毎の平均値を出力してもよい。また、出力部１８は、特定のタイミングでのエネルギー量及びエネルギー比を出力してもよい。

【0109】

また、上記実施形態において、出力部１８は、射出成形機１０の画面でなく、射出成形機１０とは離れた場所にあるＰＣ等であってもよい。また、出力部１８は、複数の射出成形機１０を管理する集中管理装置でもよい。

【0110】

また、上記実施形態において、出力部１８は、算出されるパラメータについて上記以外に全てを表示するようにしてもよい。

【0111】

また、上記実施形態において、表面温度取得部２３は、設定温度に対する比としてヒータ１０２の表面温度を取得してもよい。すなわち、表面温度取得部２３は、ヒータ１０２の表面温度に代えてヒータ１０２の表面温度とヒータ１０２の設定温度との比α_ｋを取得してもよい。この場合、射出成形機１０の制御装置１は、推移算出部２４を備えなくてもよい。推定部２５は、実績情報に含まれる実績のうち、動作情報及び取得されたヒータ１０２の表面温度の比の推移に類似又は一致する実績を用いて、所定時刻の表面温度を推定してもよい。

【0112】

また、上記実施形態において、消費電力算出部１５は、少なくとも射出成形機１０の駆動に使用される電力、ヒータ１０２に使用される電力、その他の射出成形機１０の制御装置１等に使用される電力を区別して算出してもよい。消費電力算出部１５は、射出成形機１０の駆動に使用される電力は、さらに駆動用のモータ毎に区別して検出してもよい。消費電力算出部１５は、モータによる消費電力として、機械効率とモータトルク、モータの回転数、モータの負荷電流率から算出してもよい。また、消費電力算出部１５は、ヒータ１０２による消費電力として、ヒータ容量とヒータ稼働率から算出してもよい。消費電力算出部１５は、ヒータ１０２の発熱量Ｅ_Ｈｉを算出してもよい。

【0113】

また、上記実施形態において、エネルギー比算出部１６は、エネルギー比η_Ｅについて、射出成形機１０全体の消費電力Ｅ_Ｐの代わりに、射出部における消費電力を使用して算出してもよい。すなわち、エネルギー比算出部１６は、ヒータ１０２に使用される電力と、スクリュー駆動（回転＋前後進）に使用される電力の和を消費電力としてエネルギー比を算出してもよい。なお、出力部１８は、算出されたエネルギー量、エネルギー比は任意のタイミング（例えばショット数）ごとに表示される。その際、エネルギー量算出部２２は、任意のタイミングごとに積算したエネルギー量、エネルギー比を算出してもよい。

【0114】

また、上記実施形態において、推定部２５は、ヒータ１０２の設定温度Ｔ_Ｓとヒータ１０２の表面温度Ｔ_Ｈｋの比α_ｋを算出してもよい。また、推定部２５は、外部で算出された比を取得してもよ

【0115】

また、上記実施形態において、表面温度取得部２３は、表面温度として、センサによる実測値又は外部から提供される値を用いてもよい。表面温度取得部２３は、推定部２５で推定された表面温度を取得してもよい。

【0116】

また、上記第１実施形態において、実績情報取得部１４は、ヒータ発熱量Ｅ_Ｈｉに対して、大気中に放熱せずヒータ１０２からシリンダ１０１に伝わる伝熱エネルギー量Ｅ_Ｅｉの割合βを取得した。割合βは、定数（例えば、０．７）であってもよい。また、割合βは、変数であってもよい。割合βは、保温カバーがある場合、例えば、０．９５であってもよい。割合βは、通常カバーがある場合、例えば、０．６であってもよい。また、割合βは、設定温度が２５０度以上である場合、例えば、上記の値を１．０５倍してもよい。また、割合βは、以下の数式９を用いた回帰式で求められてもよい。なお、割合βが外部から入力される場合、射出成形機１０の制御装置１は、実績情報取得部１４を備えなくてもよい。

【0117】

【数9】

【0118】

また、上記実施形態において、樹脂の密度ρ_Ｒは、定数として外部から入力されてもよい。また、樹脂の密度ρ_Ｒは、特性情報取得部２１によって取得されてもよい。また、可塑化能力算出部は、樹脂の密度ρ_Ｒを樹脂圧力と樹脂温度によって変化する変数として算出してもよい。この場合、予め樹脂の密度と樹脂温度とに起因する樹脂圧力の変化の関係を実績情報として取得してもよい。樹脂圧力はノズルもしくはシリンダ１０１に圧力センサを設置し、その計測値が取得されてもよい。また、樹脂圧力は、スクリュー制御用に取り付けられた圧力検出センサ（ロードセル）の値として取得されてもよい。また、樹脂温度は、ノズルもしくはシリンダ１０１に設置された温度センサからの計測値としてもよい。また、樹脂温度は、ヒータ制御用に設定された値を用いられてもよい。樹脂密度は、サンプリング周期ごとに算出されてもよい。また、樹脂密度は、任意のタイミング（例えばショット数）ごとに平均値として算出されてもよい。

【0119】

全ての実施形態は単体で実施されるのみでなく、組み合わせて実施されてもよい。例えば、実施形態１と実施形態３とは、組み合わせて実施されてもよい。

【符号の説明】

【0120】

１ 制御装置
１０ 射出成形機
１２ 動作情報取得部
１４ 実績情報取得部
１５ 消費電力算出部
１６ エネルギー比算出部
２１ 特性情報取得部
２２ エネルギー量算出部
２３ 表面温度取得部
２４ 推移算出部
２５ 推定部
２６ 可塑化能力算出部
２８ 入力取得部
２９ 成形条件取得部
３０ 設定部
１０１ シリンダ
１０２ ヒータ
１０３ 安全カバー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】