JP2001198964A - 射出成形用金型の温度制御装置と射出成形用金型の温度制御方法 - Google Patents
射出成形用金型の温度制御装置と射出成形用金型の温度制御方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 金型内の温度の位置的バラツキや特定箇所に
おける温度ムラの発生を抑制すると共に、成形品の寸法
精度のバラツキや成形時の残留応力のバラツキを抑制す
ることができるようにした。 【解決手段】 温度センサの配設位置ｉ及び配設位置
ｉ、ｊ間の重要度を考慮した評価関数を作成し（Ｓ
１）、次いで、温度センサの検出結果及び冷媒温度の微
小変化が各金型温度に与える影響係数Ｈki、Ｈki′を算
出し（Ｓ２）、これらを記憶する（Ｓ３）。次いで各温
度センサで温度を計測し（Ｓ４）、評価関数が最小とな
るように各温調機の冷媒温度を算出する（Ｓ５）。次い
で、算出された最適冷媒温度となるように温調機の冷媒
温度を制御し（Ｓ６）、温調機に対して冷媒温度の設定
値を出力し（Ｓ７）、成形加工が終了するまでステップ
Ｓ４〜ステップＳ７の処理を繰返す。
おける温度ムラの発生を抑制すると共に、成形品の寸法
精度のバラツキや成形時の残留応力のバラツキを抑制す
ることができるようにした。 【解決手段】 温度センサの配設位置ｉ及び配設位置
ｉ、ｊ間の重要度を考慮した評価関数を作成し（Ｓ
１）、次いで、温度センサの検出結果及び冷媒温度の微
小変化が各金型温度に与える影響係数Ｈki、Ｈki′を算
出し（Ｓ２）、これらを記憶する（Ｓ３）。次いで各温
度センサで温度を計測し（Ｓ４）、評価関数が最小とな
るように各温調機の冷媒温度を算出する（Ｓ５）。次い
で、算出された最適冷媒温度となるように温調機の冷媒
温度を制御し（Ｓ６）、温調機に対して冷媒温度の設定
値を出力し（Ｓ７）、成形加工が終了するまでステップ
Ｓ４〜ステップＳ７の処理を繰返す。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形用金型の
温度制御装置と射出成形用金型の温度制御方法に関す
る。
温度制御装置と射出成形用金型の温度制御方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】射出成形は、周知の如く、シリンダ中で
加熱流動化した樹脂等の成形材料を高圧下、金型内に射
出し、該金型内で成形材料を冷却固化又は硬化させ、こ
の後金型を開いて成形品を取り出す成形加工法であり、
一般に型締め、成形材料の射出、保圧、冷却、
型開き、成形品の取出しを１成形サイクルとして行
なわれる。そして、上述した射出成形工程は、熱的外乱
のない定常状態では１成形サイクル内での金型への熱の
出入りは一定し、したがって、どの成形サイクルにおい
ても同一場所、同一時期では成形品に温度差は生じず、
形状寸法の良好な成形品を得ることができる。
加熱流動化した樹脂等の成形材料を高圧下、金型内に射
出し、該金型内で成形材料を冷却固化又は硬化させ、こ
の後金型を開いて成形品を取り出す成形加工法であり、
一般に型締め、成形材料の射出、保圧、冷却、
型開き、成形品の取出しを１成形サイクルとして行
なわれる。そして、上述した射出成形工程は、熱的外乱
のない定常状態では１成形サイクル内での金型への熱の
出入りは一定し、したがって、どの成形サイクルにおい
ても同一場所、同一時期では成形品に温度差は生じず、
形状寸法の良好な成形品を得ることができる。
【０００３】しかしながら、供給される成形材料の量的
変化、溶融温度や室温の変化、冷却管の熱伝達率の変化
等、何らかの熱的外乱が生じると、同一場所、同一時期
であっても成形品の温度履歴に変化が生じ、該温度履歴
の変化に起因して成形品の精度や成形時の残留応力等に
バラツキが発生する。
変化、溶融温度や室温の変化、冷却管の熱伝達率の変化
等、何らかの熱的外乱が生じると、同一場所、同一時期
であっても成形品の温度履歴に変化が生じ、該温度履歴
の変化に起因して成形品の精度や成形時の残留応力等に
バラツキが発生する。
【０００４】このため、従来より、例えば金型内に温度
センサを配設して該温度センサと温調機とを１セットと
し、該温度センサの検出値が一定となるように温調機の
冷媒温度を制御している。
センサを配設して該温度センサと温調機とを１セットと
し、該温度センサの検出値が一定となるように温調機の
冷媒温度を制御している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の温度制御方法では、温度センサと温調機とを１セッ
トにして温調機の冷媒温度を制御することにより金型の
温度制御を行っているため、温度センサの配設位置に依
存した制御となっており、したがって上述した熱的外乱
の発生に場所的な偏りがある場合は、温度センサの位置
から離れた場所では上述した冷媒の温度制御を行ったた
めに却って成形品のばらつきが大きくなってしまう虞が
あるという問題点があった。
来の温度制御方法では、温度センサと温調機とを１セッ
トにして温調機の冷媒温度を制御することにより金型の
温度制御を行っているため、温度センサの配設位置に依
存した制御となっており、したがって上述した熱的外乱
の発生に場所的な偏りがある場合は、温度センサの位置
から離れた場所では上述した冷媒の温度制御を行ったた
めに却って成形品のばらつきが大きくなってしまう虞が
あるという問題点があった。
【０００６】また、成形時の寸法精度を一定の許容範囲
内とするためには金型内の温度の位置的バラツキの他、
或る一定の箇所での温度ムラをも低減化しつつ温度制御
する必要があるが、従来のように温度センサの検出値に
対応して温調機の冷媒温度を制御する方法では、上述し
た温度ムラを低減するのことができないという問題点が
あった。
内とするためには金型内の温度の位置的バラツキの他、
或る一定の箇所での温度ムラをも低減化しつつ温度制御
する必要があるが、従来のように温度センサの検出値に
対応して温調機の冷媒温度を制御する方法では、上述し
た温度ムラを低減するのことができないという問題点が
あった。
【０００７】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであって、金型内の温度の位置的バラツキや特定箇
所における温度ムラの発生を抑制すると共に、成形品の
寸法精度のバラツキや成形時の残留応力のバラツキを抑
制することができる射出成形用金型の温度制御装置と射
出成形用金型の温度制御方法を提供することを目的とす
る。
ものであって、金型内の温度の位置的バラツキや特定箇
所における温度ムラの発生を抑制すると共に、成形品の
寸法精度のバラツキや成形時の残留応力のバラツキを抑
制することができる射出成形用金型の温度制御装置と射
出成形用金型の温度制御方法を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る射出成形用
金型の温度制御装置は、金型に埋設されて該金型の温度
を検出する複数の温度検出手段と、前記金型内部を流れ
る複数の冷媒温度の温度調整を行う冷媒温度調整手段
と、前記金型の複数箇所での時間的な温度分布の変動量
を総合的に表現する評価関数を作成する評価関数作成手
段と、該評価関数作成手段によって作成された評価関数
が最小となるような冷媒温度を算出する冷媒温度算出手
段と、該冷媒温度算出手段の算出結果に基づいて前記冷
媒温度調整手段を制御する制御手段とを備えていること
を特徴としている。
金型の温度制御装置は、金型に埋設されて該金型の温度
を検出する複数の温度検出手段と、前記金型内部を流れ
る複数の冷媒温度の温度調整を行う冷媒温度調整手段
と、前記金型の複数箇所での時間的な温度分布の変動量
を総合的に表現する評価関数を作成する評価関数作成手
段と、該評価関数作成手段によって作成された評価関数
が最小となるような冷媒温度を算出する冷媒温度算出手
段と、該冷媒温度算出手段の算出結果に基づいて前記冷
媒温度調整手段を制御する制御手段とを備えていること
を特徴としている。
【０００９】また、本発明に係る射出成形用金型の温度
制御方法は、複数の温度検出手段で金型温度を計測する
と共に、金型内部を流れる複数の冷媒温度の温度調整を
行う一方、前記金型の複数箇所での時間的な温度分布の
変動量を総合的に表現する評価関数を作成し、前記評価
関数が最小となるような冷媒温度を算出し、該算出され
た冷媒温度となるように金型内部を流れる複数の冷媒温
度を制御することを特徴としている。
制御方法は、複数の温度検出手段で金型温度を計測する
と共に、金型内部を流れる複数の冷媒温度の温度調整を
行う一方、前記金型の複数箇所での時間的な温度分布の
変動量を総合的に表現する評価関数を作成し、前記評価
関数が最小となるような冷媒温度を算出し、該算出され
た冷媒温度となるように金型内部を流れる複数の冷媒温
度を制御することを特徴としている。
【００１０】尚、本発明の他の特徴は、下記の発明の実
施の形態の記載により明らかとなろう。
施の形態の記載により明らかとなろう。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳説する。
に基づいて詳説する。
【００１２】図１は本発明に係る射出成形用金型の温度
制御装置の一実施の形態を模式的に示したブロック構成
図であって、該温度制御装置は、所望形状の成形品を射
出成形して製造するための射出成形用金型１と、該射出
成形用金型１の温度を制御する温度制御部２とを有して
いる。
制御装置の一実施の形態を模式的に示したブロック構成
図であって、該温度制御装置は、所望形状の成形品を射
出成形して製造するための射出成形用金型１と、該射出
成形用金型１の温度を制御する温度制御部２とを有して
いる。
【００１３】射出成形用金型１は、固定側金型３と、キ
ャビティ４が形成された可動側金型５とからなり、固定
側金型３及び可動側金型５の内部にはｎ個の温度センサ
６及びｍ個の冷却管７が配設されている。
ャビティ４が形成された可動側金型５とからなり、固定
側金型３及び可動側金型５の内部にはｎ個の温度センサ
６及びｍ個の冷却管７が配設されている。
【００１４】温度制御部２は、上記複数の温度センサ６
と接続されて金型温度の計測を行う計測部２０と、配管
８を介して冷却管７に接続され該冷却管７を流れる水等
の冷媒の温度調整を行う第１及び第２の温調機９ａ、９
ｂと、温度制御を行うための評価関数の入力を行う入力
部１０と、該入力部１０の入力結果に基づいて温度制御
のために種々の最適化演算を行う演算部１１と、該演算
部１１の演算結果を記憶する記憶部１２と、演算部１１
の演算結果に基づいて第１及び第２の温調機９ａ、９ｂ
の冷媒温度を制御する制御部１３とから構成されてい
る。尚、第１の温調機９ａは固定側金型３の温度調整を
行い、第２の温調機９ｂは可動側金型５の温度調整を行
う。
と接続されて金型温度の計測を行う計測部２０と、配管
８を介して冷却管７に接続され該冷却管７を流れる水等
の冷媒の温度調整を行う第１及び第２の温調機９ａ、９
ｂと、温度制御を行うための評価関数の入力を行う入力
部１０と、該入力部１０の入力結果に基づいて温度制御
のために種々の最適化演算を行う演算部１１と、該演算
部１１の演算結果を記憶する記憶部１２と、演算部１１
の演算結果に基づいて第１及び第２の温調機９ａ、９ｂ
の冷媒温度を制御する制御部１３とから構成されてい
る。尚、第１の温調機９ａは固定側金型３の温度調整を
行い、第２の温調機９ｂは可動側金型５の温度調整を行
う。
【００１５】そして、射出成形用金型１においては、加
熱流動化された成形材料が、高圧下、射出ノズル（不図
示）から金型内に射出され、冷却菅７内を通過する水等
の冷媒による温度制御を介して成形材料が硬化され、可
動側金型５を開蓋することによりキャビティ形状に対応
した所望の成形品が得られる。
熱流動化された成形材料が、高圧下、射出ノズル（不図
示）から金型内に射出され、冷却菅７内を通過する水等
の冷媒による温度制御を介して成形材料が硬化され、可
動側金型５を開蓋することによりキャビティ形状に対応
した所望の成形品が得られる。
【００１６】図２は本発明の温度制御方法の制御手順を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
【００１７】まず、ステップＳ１で評価関数を作成す
る。
る。
【００１８】すなわち、記憶部１２には予め数式（１）
に示すような評価関数Ｖの一般式が格納されている。
に示すような評価関数Ｖの一般式が格納されている。
【００１９】
【数２】 ここで、Ｔiは温度センサ６の配設位置ｉの温度、Ｔjは
温度センサ６の配設位置ｊの温度を夫々示し、Δは熱的
外乱の生じない安定状態との偏差を示す。したがって、
ΔＴiは温度センサ６の配設位置ｉにおける安定状態と
の偏差を示し、Δ｜Ｔi−Ｔj｜は温度センサ６の配設位
置ｉ、ｊ間の温度差の安定状態との偏差を示している。
温度センサ６の配設位置ｊの温度を夫々示し、Δは熱的
外乱の生じない安定状態との偏差を示す。したがって、
ΔＴiは温度センサ６の配設位置ｉにおける安定状態と
の偏差を示し、Δ｜Ｔi−Ｔj｜は温度センサ６の配設位
置ｉ、ｊ間の温度差の安定状態との偏差を示している。
【００２０】また、数式（１）の右辺第１項は温度セン
サ６の特定の配設位置ｉでの安定状態に対する温度変動
の影響度合を示し、右辺第２項は温度センサ６の配設位
置ｉ、ｊ間での安定状態に対する温度変動の影響度合を
示している。
サ６の特定の配設位置ｉでの安定状態に対する温度変動
の影響度合を示し、右辺第２項は温度センサ６の配設位
置ｉ、ｊ間での安定状態に対する温度変動の影響度合を
示している。
【００２１】そして、ステップＳ１では温度センサ６の
配設位置ｉ（ｉ＝１〜ｎ）における金型温度の重み付け
係数Ｗi、及び温度センサ６の配設位置ｉと配設位置ｊ
（ｊ＝１〜ｎ；但し、ｉ≠ｊ）との間における金型温度
の重み付け係数Ｗijを決定し、評価関数Ｖを作成する。
すなわち、温度変動の重要度は、金型内の位置や成形内
容に応じて成形品毎に異なるため、金型内の位置や成形
内容に応じた最適な重み付け係数Ｗi、Ｗijを決定し、
評価関数Ｖを作成する。尚、数式（１）から明らかなよ
うに、評価関数Ｖは熱的外乱のない安定状態からのバラ
ツキを示しており、熱的外乱のない安定状態では「Δ＝
０」となるため、評価関数Ｖは「０」となる。
配設位置ｉ（ｉ＝１〜ｎ）における金型温度の重み付け
係数Ｗi、及び温度センサ６の配設位置ｉと配設位置ｊ
（ｊ＝１〜ｎ；但し、ｉ≠ｊ）との間における金型温度
の重み付け係数Ｗijを決定し、評価関数Ｖを作成する。
すなわち、温度変動の重要度は、金型内の位置や成形内
容に応じて成形品毎に異なるため、金型内の位置や成形
内容に応じた最適な重み付け係数Ｗi、Ｗijを決定し、
評価関数Ｖを作成する。尚、数式（１）から明らかなよ
うに、評価関数Ｖは熱的外乱のない安定状態からのバラ
ツキを示しており、熱的外乱のない安定状態では「Δ＝
０」となるため、評価関数Ｖは「０」となる。
【００２２】次いで、ステップＳ２では温度センサ６の
検出値を計測部で計測すると共に、数式（２）（３）で
定義される影響係数Ｈki、Ｈki′を演算部１１で算出す
る。
検出値を計測部で計測すると共に、数式（２）（３）で
定義される影響係数Ｈki、Ｈki′を演算部１１で算出す
る。
【００２３】
【数３】 ここで、δＴkは位置ｋ（ｋ＝１〜ｍ）における温調機
９の冷媒温度の変化量を示し、δＴi は、温度センサ６
の配設位置ｉで計測された金型温度の変化量を示し、ま
たδ（Ｔi−Ｔj）は、温度センサ６の配設位置ｉ及び配
設位置ｊ間における金型温度の変化量を示す。すなわ
ち、制御部１３により各温調機９の冷媒温度を独立して
変化させていった場合にその時の各温度センサ６の温度
変化を計測し、金型温度の変化量δＴi又はδ（Ｔi−Ｔ
j）と冷媒温度の変化量δＴkとの比として影響係数Ｈk
i、Ｈki′を算出する。つまり、影響係数Ｈkiは、温調
機９の冷媒温度を変化させたときの温度センサ７の変化
量を示し、影響係数Ｈkiにより位置ｋ（ｋ＝１〜ｍ）に
おける冷媒温度が温度センサ６の配設位置ｉに及ぼす影
響が算出される。同様に、影響係数Ｈki′により位置ｋ
（ｋ＝１〜ｍ）における冷媒温度が温度センサ６の配設
位置ｉ及び配設位置ｊ間に及ぼす影響が算出される。
９の冷媒温度の変化量を示し、δＴi は、温度センサ６
の配設位置ｉで計測された金型温度の変化量を示し、ま
たδ（Ｔi−Ｔj）は、温度センサ６の配設位置ｉ及び配
設位置ｊ間における金型温度の変化量を示す。すなわ
ち、制御部１３により各温調機９の冷媒温度を独立して
変化させていった場合にその時の各温度センサ６の温度
変化を計測し、金型温度の変化量δＴi又はδ（Ｔi−Ｔ
j）と冷媒温度の変化量δＴkとの比として影響係数Ｈk
i、Ｈki′を算出する。つまり、影響係数Ｈkiは、温調
機９の冷媒温度を変化させたときの温度センサ７の変化
量を示し、影響係数Ｈkiにより位置ｋ（ｋ＝１〜ｍ）に
おける冷媒温度が温度センサ６の配設位置ｉに及ぼす影
響が算出される。同様に、影響係数Ｈki′により位置ｋ
（ｋ＝１〜ｍ）における冷媒温度が温度センサ６の配設
位置ｉ及び配設位置ｊ間に及ぼす影響が算出される。
【００２４】そして、ステップＳ３では各温度センサ６
で検出された温度及び演算部１１で演算された影響係数
Ｈki、Ｈki′を系の安定した標準状態を示すものとして
記憶部１２に記憶する。
で検出された温度及び演算部１１で演算された影響係数
Ｈki、Ｈki′を系の安定した標準状態を示すものとして
記憶部１２に記憶する。
【００２５】以上のステップＳ１〜ステップＳ３の各処
理を実行することにより初期処理を終了する。
理を実行することにより初期処理を終了する。
【００２６】ステップＳ４では計測部２０で各温度セン
サ６で検出される温度を計測し、続くステップＳ５では
演算部１１で評価関数Ｖが最小となるように各温調機の
冷媒温度を算出する。すなわち、上述したように、評価
関数Ｖは熱的外乱のない安定状態からのバラツキを示し
ており、評価関数Ｖが「０」に最接近するように冷媒温
度を調整する。
サ６で検出される温度を計測し、続くステップＳ５では
演算部１１で評価関数Ｖが最小となるように各温調機の
冷媒温度を算出する。すなわち、上述したように、評価
関数Ｖは熱的外乱のない安定状態からのバラツキを示し
ており、評価関数Ｖが「０」に最接近するように冷媒温
度を調整する。
【００２７】具体的には、まず、数式（４）（５）に示
すように、冷媒温度の変化量ΔＴkwに基づきΔＴi値及
びΔ｜Ｔi−Ｔj｜値を算出する。
すように、冷媒温度の変化量ΔＴkwに基づきΔＴi値及
びΔ｜Ｔi−Ｔj｜値を算出する。
【００２８】
【数４】 次いで、数式（４）、（５）を数式（１）に代入し、最
小二乗法等の数値演算を行って評価関数Ｖが最小値とな
るような冷媒温度を算出する。尚、冷媒温度を制御でき
る温調機９の個数が、温度センサ６の個数と同数以上で
あれば、評価関数Ｖが「０」となるような冷媒温度を算
出することが可能であるが、温調機９の個数が、温度セ
ンサ６個数に比べて少ない場合、評価関数Ｖを「０」と
することができないため、少なくとも評価関数Ｖが最小
値となるような最適冷媒温度を算出する。
小二乗法等の数値演算を行って評価関数Ｖが最小値とな
るような冷媒温度を算出する。尚、冷媒温度を制御でき
る温調機９の個数が、温度センサ６の個数と同数以上で
あれば、評価関数Ｖが「０」となるような冷媒温度を算
出することが可能であるが、温調機９の個数が、温度セ
ンサ６個数に比べて少ない場合、評価関数Ｖを「０」と
することができないため、少なくとも評価関数Ｖが最小
値となるような最適冷媒温度を算出する。
【００２９】次いで、ステップＳ６ではステップＳ５で
算出された最適冷媒温度となるように温調機９の冷媒温
度を制御部１３で制御し、ステップＳ７で温調機９に対
して冷媒温度の設定値を出力する。
算出された最適冷媒温度となるように温調機９の冷媒温
度を制御部１３で制御し、ステップＳ７で温調機９に対
して冷媒温度の設定値を出力する。
【００３０】そして、ステップＳ８では成形加工が終了
したか否かを判断し、成形加工が終了していない場合は
ステップＳ４に戻り、成形加工が終了するまで上述した
ステップＳ４〜ステップＳ７の処理を繰返し、成形加工
の終了で温度制御処理を終了する。
したか否かを判断し、成形加工が終了していない場合は
ステップＳ４に戻り、成形加工が終了するまで上述した
ステップＳ４〜ステップＳ７の処理を繰返し、成形加工
の終了で温度制御処理を終了する。
【００３１】このように本実施の形態では、成形箇所の
位置や成形内容に応じて重み付け係数Ｗi、Ｗijを設定
する一方、温度センサ６の計測値等に基づいてΔＴi値
及びΔ｜Ｔi−Ｔj｜値を算出し、評価関数Ｖが最小とな
るように冷媒温度を設定しているので、金型内の温度バ
ラツキや特定箇所の温度ムラに起因した不良成形品が得
られるのを回避することができ、所望の成形品を得るこ
とができる。
位置や成形内容に応じて重み付け係数Ｗi、Ｗijを設定
する一方、温度センサ６の計測値等に基づいてΔＴi値
及びΔ｜Ｔi−Ｔj｜値を算出し、評価関数Ｖが最小とな
るように冷媒温度を設定しているので、金型内の温度バ
ラツキや特定箇所の温度ムラに起因した不良成形品が得
られるのを回避することができ、所望の成形品を得るこ
とができる。
【００３２】
【実施例】次に、本発明の実施例を具体的に説明する。
【００３３】図３は本温度制御装置の適用対象となる射
出成形用金型１であって、該射出成形用金型１は、固定
側金型３には３個、可動側金型５に３個の総計６個の温
度センサ６が埋設されている。すなわち、本実施例では
６個の温度センサ６が配設位置Ｔ１〜Ｔ６に埋め込まれ
ており、第１及び第２の温調機９ａ、９ｂの冷媒温度Ｔ
a、Ｔｂにより金型の温度制御が行われる。
出成形用金型１であって、該射出成形用金型１は、固定
側金型３には３個、可動側金型５に３個の総計６個の温
度センサ６が埋設されている。すなわち、本実施例では
６個の温度センサ６が配設位置Ｔ１〜Ｔ６に埋め込まれ
ており、第１及び第２の温調機９ａ、９ｂの冷媒温度Ｔ
a、Ｔｂにより金型の温度制御が行われる。
【００３４】すなわち、まず、評価関数Ｖを作成すべ
く、重み付け係数Ｗi、Ｗijを設定する。
く、重み付け係数Ｗi、Ｗijを設定する。
【００３５】図４は重み付け係数Ｗiの設定状態を示す
テーブルであって、各センサ位置ｉ（ｉ＝１〜６）に対
し、いずれの重み付け係数Ｗiも「５」に設定されてい
る。また、図５は重み付け係数Ｗijの設定状態を示すマ
ップであって、本実施例では成形品(キャビティ面)の表
裏の温度差により生ずる「そり」を抑制するため、特定
の温度センサにより計測される温度値より、温度センサ
間の温度差が少なくなるように重み付け係数が設定され
ている。
テーブルであって、各センサ位置ｉ（ｉ＝１〜６）に対
し、いずれの重み付け係数Ｗiも「５」に設定されてい
る。また、図５は重み付け係数Ｗijの設定状態を示すマ
ップであって、本実施例では成形品(キャビティ面)の表
裏の温度差により生ずる「そり」を抑制するため、特定
の温度センサにより計測される温度値より、温度センサ
間の温度差が少なくなるように重み付け係数が設定され
ている。
【００３６】そして、本実施例では、図４及び図５で設
定された重み付け係数Ｗi、Ｗijを使用し、数式（１）
で示す評価関数Ｖが最小となるように冷媒温度Ｔａ、Ｔ
ｂを制御する。
定された重み付け係数Ｗi、Ｗijを使用し、数式（１）
で示す評価関数Ｖが最小となるように冷媒温度Ｔａ、Ｔ
ｂを制御する。
【００３７】図６は、１日の室温変化を熱的外乱とした
場合の第１及び第２の温調機９ａ、９ｂの冷媒温度を示
している。すなわち、計測は６時から２０時まで行い、
図中、実線Ａが第１の温調機９ａの冷媒温度の変化、実
線Ｂが第２の温調機９ｂの冷媒温度の変化を示し、破線
Ｃが室温変化を示している。
場合の第１及び第２の温調機９ａ、９ｂの冷媒温度を示
している。すなわち、計測は６時から２０時まで行い、
図中、実線Ａが第１の温調機９ａの冷媒温度の変化、実
線Ｂが第２の温調機９ｂの冷媒温度の変化を示し、破線
Ｃが室温変化を示している。
【００３８】また、図７は、図６のように１日の室温変
化の過程で冷媒温度を制御していった場合におけるセン
サ位置Ｔ２とセンサ位置Ｔ５の温度センサ６の経時的温
度変化を比較例（冷媒制御を行わなかった場合）と共に
示した図である。
化の過程で冷媒温度を制御していった場合におけるセン
サ位置Ｔ２とセンサ位置Ｔ５の温度センサ６の経時的温
度変化を比較例（冷媒制御を行わなかった場合）と共に
示した図である。
【００３９】図中、実線Ｄがセンサ位置Ｔ５において本
発明を適用した場合を示し、破線Ｄ′はセンサ位置Ｔ５
において本発明の冷媒温度制御を行わなかった場合を示
している。
発明を適用した場合を示し、破線Ｄ′はセンサ位置Ｔ５
において本発明の冷媒温度制御を行わなかった場合を示
している。
【００４０】また、実線Ｅはセンサ位置Ｔ２において本
発明を適用した場合を示し、破線Ｅ′はセンサ位置Ｔ２
において本発明の冷媒温度制御を行わなかった場合を示
している。
発明を適用した場合を示し、破線Ｅ′はセンサ位置Ｔ２
において本発明の冷媒温度制御を行わなかった場合を示
している。
【００４１】この図７から明らかなように、本発明の冷
媒温度制御を行うことにより、温度変化を抑制すること
ができ、特にセンサ位置Ｔ２では金型温度は略一定とす
ることができることが判る。
媒温度制御を行うことにより、温度変化を抑制すること
ができ、特にセンサ位置Ｔ２では金型温度は略一定とす
ることができることが判る。
【００４２】図８はセンサ位置Ｔ２及びセンサ位置Ｔ５
におけるセンサ位置間の温度差の経時変化を示したもの
であり、実線Ｆは本発明、破線Ｆ′が冷媒温度制御を行
わなかった比較例を示している。
におけるセンサ位置間の温度差の経時変化を示したもの
であり、実線Ｆは本発明、破線Ｆ′が冷媒温度制御を行
わなかった比較例を示している。
【００４３】本実施例では、図５に示すようにセンサ位
置Ｔ２とセンサ位置Ｔ５の重み付け係数Ｗijが「１０」
と大きく設定されているので、センサ位置Ｔ２とセンサ
位置Ｔ５との間の温度差が冷媒温度制御を行わなかった
場合に比べて小さくなる。すなわち、冷媒温度制御を行
わなかった場合はセンサ位置Ｔ２とセンサ位置Ｔ５との
間の温度差が最大で約５℃であるのに対し（図中、Δ
Ｘ′で示す）、本実施例の場合は前記温度差が最大で約
２℃であり（図中、ΔＸで示す）、センサ位置Ｔ２とセ
ンサ位置Ｔ５との間の温度変動幅が小さくなることが判
る。
置Ｔ２とセンサ位置Ｔ５の重み付け係数Ｗijが「１０」
と大きく設定されているので、センサ位置Ｔ２とセンサ
位置Ｔ５との間の温度差が冷媒温度制御を行わなかった
場合に比べて小さくなる。すなわち、冷媒温度制御を行
わなかった場合はセンサ位置Ｔ２とセンサ位置Ｔ５との
間の温度差が最大で約５℃であるのに対し（図中、Δ
Ｘ′で示す）、本実施例の場合は前記温度差が最大で約
２℃であり（図中、ΔＸで示す）、センサ位置Ｔ２とセ
ンサ位置Ｔ５との間の温度変動幅が小さくなることが判
る。
【００４４】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、外
気温度の変化、冷却管の腐食などによる熱伝達率の変化
などの熱的外乱が発生しても、温度センサ位置の温度変
化、温度センサ間の温度差の低減化を図ることができ
る。したがって、温度ばらつきが原因で発生する「そ
り」や残留応力などの成形時のばらつき低減することが
できる。
気温度の変化、冷却管の腐食などによる熱伝達率の変化
などの熱的外乱が発生しても、温度センサ位置の温度変
化、温度センサ間の温度差の低減化を図ることができ
る。したがって、温度ばらつきが原因で発生する「そ
り」や残留応力などの成形時のばらつき低減することが
できる。
【図１】本発明に係る射出成形用金型の温度制御装置の
一実施の形態を示すブロック構成図ある。
一実施の形態を示すブロック構成図ある。
【図２】射出成形用金型の温度制御方法の制御手順を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図３】本発明の温度制御装置の適用対象となる射出成
形用金型の一実施例を模式的に示した図である。
形用金型の一実施例を模式的に示した図である。
【図４】重み付け係数Ｗiの設定状態を示すテーブルで
ある。
ある。
【図５】重み付け係数Ｗijの設定状態を示すマップであ
る。
る。
【図６】１日の室温変化を熱的外乱とした場合の第１及
び第２の温調機の冷媒温度の温度特性図である。
び第２の温調機の冷媒温度の温度特性図である。
【図７】センサ位置Ｔ２とセンサ位置Ｔ５の温度センサ
の経時的温度変化を比較例と共に示した特性図である。
の経時的温度変化を比較例と共に示した特性図である。
【図８】センサ位置Ｔ２及びセンサ位置Ｔ５におけるセ
ンサ位置間の温度差の経時変化を示した特性図である。
ンサ位置間の温度差の経時変化を示した特性図である。
１ 射出成形用金型（金型） ９ａ 第１の温調機（冷媒温度調整手段） ９ｂ 第２の温調機（冷媒温度調整手段） １０ 入力部（評価関数作成手段） １１ 演算部（冷媒温度算出手段） １３ 制御部（制御手段）
Claims (5)
- 【請求項１】 金型に埋設されて該金型の温度を検出す
る複数の温度検出手段と、前記金型内部を流れる複数の
冷媒温度の温度調整を行う冷媒温度調整手段と、前記金
型の複数箇所での時間的な温度分布の変動量を総合的に
表現する評価関数を作成する評価関数作成手段と、該評
価関数作成手段によって作成された評価関数が最小とな
るような冷媒温度を算出する冷媒温度算出手段と、該冷
媒温度算出手段の算出結果に基づいて前記冷媒温度調整
手段を制御する制御手段とを備えていることを特徴とす
る射出成形用金型の温度制御装置。 - 【請求項２】 前記冷媒温度の微小変化の金型温度に及
ぼす影響度を算出する影響度算出手段を有すると共に、 前記評価関数作成手段は、前記温度検出手段の埋設箇所
に対応する成形品部位の重要度に基づいた評価関数を作
成し、 かつ、前記冷媒温度算出手段は、前記温度検出手段によ
り検出される金型温度と前記冷媒温度の変化量と前記影
響度とに基づき前記評価関数が最小となるような冷媒温
度を算出することを特徴とする請求項１記載の射出成形
用金型の温度制御装置。 - 【請求項３】 前記評価関数は、前記温度検出手段の配
設位置ｉ（ｉは正の整数）、ｊ（ｊは正の整数；但し、
ｉ≠ｊ）の温度をＴi、Ｔj、安定状態との偏差をΔ、前
記配設位置ｉの重み付け係数をＷi、及び前記配設位置
ｉ及び前記配設位置ｊ間の重み付け係数をＷijとする
と、 【数１】 で与えられることを特徴とする請求項１又は請求項２記
載の射出成形用金型の温度制御装置。 - 【請求項４】 複数の温度検出手段で金型温度を計測す
ると共に、金型内部を流れる複数の冷媒温度の温度調整
を行う一方、前記金型の複数箇所での時間的な温度分布
の変動量を総合的に表現する評価関数を作成し、前記評
価関数が最小となるような冷媒温度を算出し、該算出さ
れた冷媒温度となるように金型内部を流れる複数の冷媒
温度を制御することを特徴とする射出成形用金型の温度
制御方法。 - 【請求項５】 前記冷媒温度の微小変化の金型温度に及
ぼす影響度を算出すると共に、前記温度検出手段の温度
検出箇所に対応する成形品部位の重要度に基づいて前記
評価関数を作成し、前記温度検出手段により検出される
金型温度と前記冷媒温度の変化量と前記影響度とに基づ
き前記評価関数が最小となるような冷媒温度を算出する
ことを特徴とする請求項４記載の射出成形用金型の温度
制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000011938A JP2001198964A (ja) | 2000-01-20 | 2000-01-20 | 射出成形用金型の温度制御装置と射出成形用金型の温度制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000011938A JP2001198964A (ja) | 2000-01-20 | 2000-01-20 | 射出成形用金型の温度制御装置と射出成形用金型の温度制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001198964A true JP2001198964A (ja) | 2001-07-24 |
Family
ID=18539731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000011938A Withdrawn JP2001198964A (ja) | 2000-01-20 | 2000-01-20 | 射出成形用金型の温度制御装置と射出成形用金型の温度制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001198964A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008188909A (ja) * | 2007-02-06 | 2008-08-21 | Olympus Corp | 射出成形装置、射出成形方法 |
| KR20200143769A (ko) * | 2019-06-17 | 2020-12-28 | 고려기술주식회사 | 더스트캡용 성형장치 |
| CN117140897A (zh) * | 2023-10-31 | 2023-12-01 | 南通品杰模塑科技有限公司 | 一种自动调节注塑温度的方法及系统 |
-
2000
- 2000-01-20 JP JP2000011938A patent/JP2001198964A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008188909A (ja) * | 2007-02-06 | 2008-08-21 | Olympus Corp | 射出成形装置、射出成形方法 |
| KR20200143769A (ko) * | 2019-06-17 | 2020-12-28 | 고려기술주식회사 | 더스트캡용 성형장치 |
| KR102277297B1 (ko) * | 2019-06-17 | 2021-07-14 | 고려기술 주식회사 | 더스트캡용 성형장치 |
| CN117140897A (zh) * | 2023-10-31 | 2023-12-01 | 南通品杰模塑科技有限公司 | 一种自动调节注塑温度的方法及系统 |
| CN117140897B (zh) * | 2023-10-31 | 2023-12-29 | 南通品杰模塑科技有限公司 | 一种自动调节注塑温度的方法及系统 |
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