JP2657346B2 - 熱電対の異常検出方法及び装置 - Google Patents

熱電対の異常検出方法及び装置

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JP2657346B2
JP2657346B2 JP4360587A JP36058792A JP2657346B2 JP 2657346 B2 JP2657346 B2 JP 2657346B2 JP 4360587 A JP4360587 A JP 4360587A JP 36058792 A JP36058792 A JP 36058792A JP 2657346 B2 JP2657346 B2 JP 2657346B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は射出成形機の加熱装置等
に付設する熱電対の異常検出方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、射出成形機における加熱筒や射出
ノズル等の加熱部位には加熱装置を付設し、当該加熱部
位を目標温度まで加熱していた。具体的には加熱部位の
外周にバンドヒータを巻付け、このバンドヒータにより
加熱部位を加熱するとともに、熱電対(温度センサ)に
より加熱部位の加熱温度を検出し、この加熱温度を予め
設定した目標温度に一致するように、加熱温度に対する
フィードバック制御を行っていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、通常、この
種の加熱装置には熱電対の異常を検出する異常検出装置
が設けられているが、従来の異常検出装置は、発生する
異常原因が主に熱電対の断線異常であることから、断線
検出機能(バーンアウト)がほとんどであり、短絡異常
に対しては考慮されていなかった。
【0004】しかし、射出成形機における加熱装置で
は、熱電対を意図的に短絡させてバンドヒータ等に対す
る動作確認作業のみを実施したり、或いは何等かの原因
によって熱電対が押し潰されて短絡状態が発生する場合
がある。そして、作業者がこのような短絡状態を知らず
に加熱装置を作動させた場合には、検出される加熱温度
の値が気温付近に固定されるため、実際は高温状態に加
熱されているにも拘わらず、バンドヒータに対する制御
量は最大出力(100%出力)が継続し、結局、温度制
御不能に基づくバンドヒータの故障、さらには火災発生
等を招く虞れがあった。
【0005】本発明はこのような従来の技術に存在する
課題を解決したものであり、熱電対の短絡異常を速やか
に検出することにより、バンドヒータの故障或いは火災
発生等を確実に防止できる熱電対の異常検出方法及び装
置の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係る熱電対の異
常検出方法は、射出成形機の加熱装置に備えるヒータ2
による加熱温度T(℃)の検出に用いる熱電対3の短絡
異常を検出するに際し、熱電対3により検出した加熱温
度Tの温度上昇率X=ΔT/Δt(t:時間)を求め、
この温度上昇率Xと予め設定した基準値Yを比較し、温
度上昇率Xが基準値Y以下となり、かつ制御部22から
前記ヒータ2のドライバ24に付与される制御信号(制
御量)Scの大きさが最大のときを、熱電対3の短絡異
常として検出することを特徴とする。
【0007】また、本発明に係る熱電対の異常検出装置
1は、射出成形機の加熱装置に備える制御部22からヒ
ータ2のドライバ24に付与される制御信号(制御量)
Scの大きさが最大のときを昇温領域Zuとして検出す
る昇温領域検出部5と、熱電対3により検出した加熱温
度Tの温度上昇率Xを求める演算部6と、演算部6によ
り求めた温度上昇率Xと予め設定した基準値Yを比較
し、昇温領域Zuにおける温度上昇率Xが基準値Y以下
のときを熱電対3の短絡異常として検出する異常検出部
7を備えることを特徴とする。
【0008】
【作用】本発明に係る熱電対の異常検出方法及び装置1
によれば、まず、昇温領域検出部5によってヒータ2の
加熱による昇温領域Zuが検出される。この場合、昇温
領域Zuは加熱温度Tに対するフィードバック制御系の
ヒータ2に対する最大制御量(100%出力)の継続期
間により検出される。なお、昇温領域Zu以外の期間、
例えば、昇温領域Zuの終了した以降における加熱温度
Tが比較的安定する定温領域Zcの制御量は小さくなる
(100%出力未満)。
【0009】一方、演算部6によって熱電対3から検出
された加熱温度Tの温度上昇率X=ΔT/Δtが求めら
れる。そして、異常検出部7により温度上昇率Xと予め
設定した基準値Yを比較し、昇温領域Zuにおける温度
上昇率Xが基準値Y以下のときに、熱電対3の短絡異常
として検出される。即ち、昇温領域Zuの場合、熱電対
3が正常であれば、熱電対3により検出される加熱温度
Tの温度上昇率Xは常に基準値Yを越えるが、熱電対3
に短絡異常が発生し場合には、温度上昇率Xが基準値
Y以下となる。
【0010】
【実施例】次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図
面に基づき詳細に説明する。
【0011】まず、本実施例に係る異常検出装置を備え
る加熱装置さらには射出成形機の概略構成について、図
1及び図2を参照して説明する。
【0012】図2において、10は射出成形機における
射出装置の一部を示す。11はスクリュ12を内蔵する
加熱筒であり、前端部には射出ノズル13を備える。加
熱筒11及び射出ノズル13には外周面に巻付けたバン
ドヒータ2及び14をそれぞれ備えるとともに、加熱筒
11及び射出ノズル13の加熱温度を検出する熱電対3
(射出ノズル13側は不図示)を備える。そして、熱電
対3及びバンドヒータ2(14)は温度コントローラ1
6に接続し、これにより、加熱装置15を構成するとと
もに、温度コントローラ16は光ファイバケーブル等の
通信回線を介してホストコンピュータ17に接続する。
【0013】一方、熱電対3は図1に示すように、温度
コントローラ16に内蔵する温度検出部21に接続す
る。これにより、温度検出部21からは加熱温度(温度
検出値)T(℃)が得られるとともに、得られた加熱温
度Tは制御部22に付与される。他方、設定部23によ
り目標温度Tsが設定され、この目標温度Tsも制御部
22に付与される。よって、制御部22は検出した加熱
温度Tと目標温度Tsを比較し、両者の偏差を求めると
ともに、その偏差に基づく制御信号(制御量)Scを生
成する。そして、制御信号Scをドライバ24に付与し
てバンドヒータ2を作動制御し、加熱温度Tが目標温度
Tsに一致するようにフィードバック制御する。
【0014】次に、本発明の要部を構成する異常検出装
置1の構成について、図1を参照して具体的に説明す
る。なお、図1に示すホストコンピュータ17は本発明
に関連する機能部のみを抽出して示す。
【0015】まず、温度検出部21から得られた加熱温
度Tは温度コントローラ16に内蔵する通信部25及び
通信回線を介してホストコンピュータ17に内蔵する通
信部31に送信される。また、制御部22からドライバ
24に付与される制御信号Scも通信部25及び通信回
線を介して通信部31に送信される。
【0016】一方、ホストコンピュータ17には本発明
に係る異常検出装置1を内蔵する。異常検出装置1は昇
温領域検出部5、温度上昇率を演算する演算部6及び異
常検出部7を備えてなり、各部はホストコンピュータ1
7の機能の一部として構成される。
【0017】昇温領域検出部5はバンドヒータ2による
昇温領域Zuを検出するもので、通信部31から得られ
る前記制御信号Scが最大(100%出力)となる継続
期間を昇温領域Zuとして検出する機能を備える。そし
て、この昇温領域Zuの検出結果は異常検出部7に付与
される。
【0018】また、演算部6は加熱温度Tから温度上昇
率Xを求める機能を備える。即ち、演算部6は通信部3
1から得られる加熱温度Tから温度上昇率X=ΔT/Δ
t(t:時間)を演算により求める。そして、求めた温
度上昇率Xは異常検出部7に付与される。
【0019】さらにまた、異常検出部7は演算部6によ
り求めた温度上昇率Xと予め設定した基準値Yを比較
し、昇温領域検出部5から検出された昇温領域Zuにお
ける温度上昇率Xが基準値Y以下のときを、熱電対3の
短絡異常として検出する機能を備える。なお、32は異
常検出部7の出力側に接続したアラーム部である。
【0020】次に、本発明に係る異常検出装置1の動作
について、図1〜図3及び図4に示すフローチャートを
参照して説明する。
【0021】まず、加熱装置15を作動させ、バンドヒ
ータ2に給電することにより、加熱筒11(加熱部位)
を加熱する。この際、バンドヒータ2による加熱温度T
は熱電対3により検出され(ステップ41)、この加熱
温度Tは演算部6に付与される。そして、演算部6では
加熱温度Tから温度上昇率X=ΔT/Δtを求め、求め
た温度上昇率Xは異常検出部7に付与する(ステップ4
2)。
【0022】また、異常検出部7は演算部6により求め
た温度上昇率Xと予め設定した基準値Yを比較し(ステ
ップ43)、温度上昇率Xが基準値Yを越えていれば、
正常と判断する(ステップ44)。しかし、温度上昇率
Xが基準値Y以下のときは、さらに、昇温領域検出部5
からの検出結果が昇温領域Zuか否かを判断する。この
場合、加熱開始からの所定の経過時間は図3に示す昇温
領域Zuとなるため、加熱温度Tは時間経過に従って上
昇する。昇温領域Zuではフィードバック制御系におけ
るバンドヒータ2に対する制御信号(制御量)Scの大
きさは最大、即ち、100%出力になるとともに、他
方、昇温領域Zuの終了した以降における加熱温度Tが
安定する定温領域Zcの制御信号Scは100%出力未
満となる。したがって、昇温領域検出部5は制御信号S
cを監視するとともに、その大きさが最大となる期間を
昇温領域Zuとして判断し、その検出結果を異常検出部
7に付与する。そして、この場合、昇温領域Zuでない
ならば、前記定温領域Zcとして判断、即ち、正常と判
断するとともに(ステップ45、44)、昇温領域Zc
であれば、熱電対3は短絡したものとして判断する(ス
テップ45、46)。また、異常検出部7はアラーム信
号をアラーム部32に付与し、アラーム部32により異
常警報が発せられる(ステップ47)。
【0023】よって、本発明に係る異常検出方法及び装
置1によれば、熱電対3の短絡異常を速やかに検出で
き、特に、射出成形機における加熱部位のように、熱電
対3の短絡状態が発生する虞れがある場合に極めて有効
となる。
【0024】以上、実施例について詳細に説明したが、
本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、
細部の構成、手法等において、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲で任意に変更できる。
【0025】
【発明の効果】このように、本発明に係る熱電対の異常
検出方法は、射出成形機の加熱装置に備えるヒータによ
る加熱温度の検出に用いる熱電対の短絡異常を検出する
に際し、熱電対により検出した加熱温度の温度上昇率を
求め、この温度上昇率と予め設定した基準値を比較し、
温度上昇率が基準値以下となり、かつ制御部からヒータ
のドライバに付与される制御信号の大きさが最大のとき
を、熱電対の短絡異常として検出するようにしたため、
熱電対の短絡異常を速やかに検出でき、バンドヒータの
故障或いは火災発生等を確実に防止できるとともに、検
出系の構成が著しく単純化され、コスト低減、さらには
故障検出の確実性及び信頼性を高め得るという顕著な効
果を奏する。
【0026】また、本発明に係る熱電対の異常検出装置
は、射出成形機の加熱装置に備える制御部からヒータの
ドライバに付与される制御信号の大きさが最大のときを
昇温領域として検出する昇温領域検出部と、熱電対によ
り検出した加熱温度の温度上昇率を求める演算部と、演
算部により求めた温度上昇率と予め設定した基準値を比
較し、昇温領域の温度上昇率が基準値以下のときを熱電
対の短絡異常として検出する異常検出部を備えてなるた
め、上記異常検出方法を容易かつ確実に実施できるとい
う顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る熱電対の異常検出装置を含む加熱
装置のブロック系統図、
【図2】同加熱装置を備える射出成形機の一部断面構成
図、
【図3】同加熱装置の昇温特性図、
【図4】本発明に係る熱電対の異常検出方法を示すフロ
ーチャート、
【符号の説明】
1 異常検出装置 2 ヒータ 3 熱電対 5 昇温領域検出部 6 演算部 7 異常検出部22 制御部 24 ドライバ T 加熱温度 t 時間 Zu 昇温領域 X 温度上昇率 Y 基準値Sc 制御信号

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 射出成形機の加熱装置に備えるヒータ
    (2)による加熱温度の検出に用いる熱電対(3)の短
    絡異常を検出するに際し、熱電対(3)により検出した
    加熱温度の温度上昇率(X)を求め、この温度上昇率
    (X)と予め設定した基準値(Y)を比較し、温度上昇
    (X)が基準値(Y)以下となり、かつ制御部(2
    2)から前記ヒータ(2)のドライバ(24)に付与さ
    れる制御信号(Sc)の大きさが最大のときを、熱電対
    (3)の短絡異常として検出することを特徴とする熱電
    対の異常検出方法。
  2. 【請求項2】 射出成形機の加熱装置に備えるヒータ
    (2)による加熱温度の検出に用いる熱電対(3)の短
    絡異常を検出する熱電対の異常検出装置において、制御
    部(22)から前記ヒータ(2)のドライバ(24)に
    付与される制御信号(Sc)の大きさが最大のときを昇
    温領域(Zu)として検出する昇温領域検出部(5)
    と、熱電対(3)により検出した加熱温度の温度上昇率
    (X)を求める演算部(6)と、演算部(6)により求
    めた温度上昇率(X)と予め設定した基準値(Y)を比
    較し、前記昇温領域(Zu)における温度上昇率(X)
    が基準値(Y)以下のときを熱電対(3)の短絡異常と
    して検出する異常検出部(7)を備えることを特徴とす
    る熱電対の異常検出装置。
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