JP2799633B2 - Material temperature control method in autoclave molding - Google Patents
Material temperature control method in autoclave moldingInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、航空機、宇宙機器、産業機器等の構造体、
構成部品としての繊維強化プラスチック（FRP）をオー
トクレーブ成形するにおいて、その物体を加熱する際の
温度を制御する方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to structures of aircraft, space equipment, industrial equipment, etc.
The present invention relates to a method for controlling a temperature when heating an object in autoclave molding of a fiber reinforced plastic (FRP) as a component.
従来、繊維強化プラスチック（FRP）をオートクレー
ブ成形するにおいて、その物体を加熱する技術として、
一般に経験に基づく方法が用いられている。例えば、特
開昭61−94742号公報、特開昭63−74613号公報記載のも
のなど多数が知られている。Conventionally, in autoclave molding of fiber reinforced plastic (FRP), as a technology to heat the object,
Generally, a method based on experience is used. For example, there are many known ones described in JP-A-61-94742 and JP-A-63-74613.
これらの技術は、成形材（物体）を収容し扉にて密閉
可能に設けると共に送風用ファンによりガスを循環させ
る風洞を備えた圧力容器と、該圧力容器内に高圧ガスを
供給して成形材を加圧する加圧手段と、前記圧力容器内
に供給された高圧ガスを圧力容器内部後方に設置したヒ
ーターとクーラーとにより成形材を加熱、冷却する加熱
冷却手段と、前記加熱冷却手段により加熱または冷却さ
れたガスを、圧力容器後方部で密封したモータより容器
内へと設けたファンにより送風し、風洞の外通風路を通
じて風洞内へと循環できるよう設けたガス循環手段と、
成形材を密封した真空バッグ内を減圧して高真空にする
減圧手段とより構成されている。These technologies include a pressure vessel provided with a wind tunnel in which a molding material (object) is housed and provided so as to be able to be closed with a door and gas is circulated by a blowing fan, and a high-pressure gas is supplied into the pressure vessel to form the molding material. Pressurizing means, pressurizing the molded material by a heater and a cooler provided with a high-pressure gas supplied into the pressure vessel inside the pressure vessel, heating and cooling means for cooling, and heating or cooling by the heating and cooling means. Gas circulating means provided to allow the cooled gas to be blown into the vessel by a fan provided in the vessel from a motor sealed at the rear part of the pressure vessel, and to be circulated into the wind tunnel through an external ventilation path of the wind tunnel,
It comprises pressure reducing means for reducing the pressure inside the vacuum bag in which the molding material is sealed to increase the vacuum.
そして、このように構成された装置において、試験機
や少量生産用などの小型オートクレーブでは、圧力容器
内に収容する成形材（物体）の数も少なく、また、成形
材自体も小さく且つ肉厚の変化も小さく、従って、加熱
加圧して接着硬化させる際、肉厚による温度差も小さ
く、また、箇所の違いによる温度むらも発生することな
く成形することができる。In a device configured as described above, in a small autoclave for testing machines and small-scale production, the number of molding materials (objects) housed in a pressure vessel is small, and the molding material itself is small and thick. The change is small. Therefore, when the adhesive is cured by heating and pressing, the temperature difference due to the wall thickness is small, and the molding can be performed without generating the temperature unevenness due to the difference in the location.
ところが、近年、航空機構造体やその構成部品に繊維
強化プラスチック（FRP）製適用の増大により、大型オ
ートクレーブが要求されている。この場合、圧力容器内
部に収容される構造体や部品も大型になり、しかも、形
状も複雑で肉厚の変化もあり、小型のオートクレーブと
同様な方法で成形すると、肉厚や形状の変化に伴い温度
むらが発生し、接着性にバラツキが生じ信頼性に問題が
ある。However, in recent years, the use of fiber reinforced plastic (FRP) for aircraft structures and components thereof has increased, and large autoclaves have been required. In this case, the structure and parts housed inside the pressure vessel become large, and the shape and complexity are also changed in thickness. As a result, temperature unevenness occurs, and the adhesiveness varies, and there is a problem in reliability.
そのため、一般には、プリプレグの樹脂の性状や構造
体、部品の形状、肉厚の変化などを実験により最良と思
われる値を見付け出し、その値を調節計にプログラムし
て温度プログラムを設定し、成形時には作業者が成形材
の温度を監視しながらマニュアルで修正している。Therefore, in general, the value of the properties and structure of the resin of the prepreg, the shape of the part, the change in the thickness, etc., which are considered to be the best, are found by experiments, and the values are programmed in the controller to set the temperature program, At the time of molding, an operator manually corrects the temperature while monitoring the temperature of the molding material.
しかしながら、これらの技術には下記のような課題を
抱えている。However, these techniques have the following problems.
（イ）新しい構造体や部品は、肉厚の変化などによる昇
温速度を決定すること、即ち、成形プログラムを設定す
ることが難しいため、最良と思われる値の成形パターン
を見出すべく、その都度実験する必要がある。(A) It is difficult to determine the rate of temperature rise due to a change in wall thickness of a new structure or part, that is, it is difficult to set a molding program. You need to experiment.
（ロ）しかも、その操作には熟練した作業者が必要であ
る。(B) In addition, a skilled worker is required for the operation.
（ハ）また、構造体、部品の成形中に温度表示が必要と
されているが、大型化され且つ形状が複雑であるため、
多数箇所の温度（例えば、従来は10〜30点程度であった
ものが数十〜百数十点）を測定し表示しなければなら
ず、人間の能力では監視不可能となってきている。(C) In addition, the temperature display is required during the molding of the structure or the component, but since the temperature is increased and the shape is complicated,
It is necessary to measure and display the temperature of many places (for example, several tens to one hundred and tens of points, which were conventionally about 10 to 30 points), and it has become impossible to monitor with human ability.
（ニ）従って、実際の物体温度は、作業者が注意を怠る
と、その物体の特性を把握して作成した最高温度設定値
を超えてしまう。その結果、その樹脂の特性を超えた温
度になる。そして、その加熱のバラツキにより、接着硬
化させた製品は品質上問題となる。即ち、接着状態にバ
ラツキが生じ、宇宙機器、航空機など信頼性を重視する
構造体や部品には使用できない。(D) Therefore, the actual object temperature exceeds the maximum temperature set value created by grasping the characteristics of the object if the operator does not pay attention. As a result, the temperature will exceed the properties of the resin. And, due to the variation in the heating, the product cured and bonded causes a problem in quality. In other words, the adhesion state varies, and it cannot be used for structures or parts that place importance on reliability, such as space equipment and aircraft.
（ホ）また、成形技術も経験に頼っているため、圧力容
器内への治具の配置も自由度がきかず、更に、その積込
量も制限され、生産性を阻害している。(E) In addition, since the molding technique also relies on experience, the degree of freedom in arranging the jigs in the pressure vessel is limited, and the loading amount is also limited, thereby hindering productivity.
本発明は前述の各種課題を解決することを目的として
開発したものである。The present invention has been developed to solve the above-mentioned various problems.
本発明は、その特許請求の範囲に記載された構成によ
り、各成形材間の温度範囲が規定範囲内に収まるよう温
度制御しようとするものである。The present invention seeks to control the temperature so that the temperature range between the molding materials falls within a specified range by the configuration described in the claims.
以下、添付図面に従い本発明の実施例を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
最初に、本発明を実施する装置を説明する。 First, an apparatus for implementing the present invention will be described.
本発明を実施する装置は、第１図ないし第７図に示す
ように、 台車３上の治具９に配置した成形材（物体）１を、台
車３ごと収容し扉2bにて密閉する圧力容器Ａと、 前記圧力容器Ａ内に高圧ガスを供給して成形材１を加
圧する加圧手段Ｂと、 前記圧力容器Ａ内に供給された高圧ガスを圧力容器内
部後方に設置したヒーター５とクーラー６とにより加
熱、冷却する加熱冷却手段Ｃと、 前記成形材１を密封する真空バッグ21内を減圧して高
真空にする減圧手段Ｄと、 前記加熱冷却手段Ｃにより加熱または冷却されたガス
を圧力容器Ａ内に送風するファン７を備えたファン駆動
装置Ｅを前記容器内部後方部に設け、前記送風されるガ
スを容器Ａに沿って設けた風洞８を介して循環させ成形
材１を加熱または冷却するガス循環手段Ｆとより構成さ
れたオートクレーブ成形装置において、 成形材１の適所（治具を含む）に温度センサ11を挿入
し、該温度センサの信号をコンピュータ13にて演算し、
設定したロジックに従ってガス温度の設定値Aspを算出
し、該ガス温度の設定値と圧力容器Ａ内の実際のガス温
度Apvとを比較して許容温度変化量内で加熱して実際の
ガス温度Apvを制御する物温制御手段Ｇにより、成形材
の温度Ptnが最高温度設定値Hspを超えることなく且つ最
高温度設定値Hspに、より接近させた上昇下降速度を若
干減速させて各成形材間の温度範囲が規定範囲内に収ま
るよう温度制御できるよう構成したものである。As shown in FIGS. 1 to 7, the apparatus for carrying out the present invention includes a pressure for accommodating the molding material (object) 1 arranged on the jig 9 on the carriage 3 together with the carriage 3 and sealing it with the door 2b. A container A; a pressurizing means B for supplying a high-pressure gas into the pressure container A to pressurize the molding material 1; a heater 5 provided with the high-pressure gas supplied into the pressure container A at the rear inside the pressure container; Heating and cooling means C for heating and cooling by the cooler 6; decompression means D for reducing the pressure in the vacuum bag 21 for sealing the molding material 1 to high vacuum; and gas heated or cooled by the heating and cooling means C. A fan driving device E provided with a fan 7 for blowing air into the pressure vessel A is provided at a rear portion inside the vessel, and the blown gas is circulated through a wind tunnel 8 provided along the vessel A to form the molded material 1. And gas circulation means F for heating or cooling. In autoclave molding apparatus, and insert the temperature sensor 11 in place of the molding material 1 (including the jigs), calculates the signals of the temperature sensor in the computer 13,
The set value Asp of the gas temperature is calculated according to the set logic, and the set value of the gas temperature is compared with the actual gas temperature Apv in the pressure vessel A. The temperature Ptn of the molding material does not exceed the maximum temperature setting value Hsp, and the ascending / descending speed more closely approached the maximum temperature setting value Hsp is slightly reduced by the material temperature control means G for controlling the temperature between the molding materials. The temperature is controlled so that the temperature range falls within a specified range.
次に、各手段、部材及び装置についてその詳細を説明
する。Next, details of each means, member and device will be described.
物温制御手段Ｇは、第３図に示すように、成形材１の
適所（ここでいう成形材の適所とは、成形材自体、また
は、成形材と接触する治具、成形材近辺の治具を含んだ
ものである）に挿入された熱電対などの温度センサ11に
より成形材の温度Ptn（全てのセンサの温度）を検出
し、その検出された信号をアナログマルチプレクサー12
（アナログマルチプレクサーとは熱電対の起電力を実際
の温度に変換する変換器）に伝達する温度検出手段Ｈ
と、 アナログマルチプレクサー12にて変換された信号を入
力し、 Asp＝Hsp＋〔（Hsp−▲▼）×ΔHsp/Δ▲▼ ×PID％〕×α×〔１−（Pmax−Pmin）／ （Hsp−Lsp）〕 なるロジックに従って計算してガス温度の目標温度As
pを算出するコンピューター13と、前記コンピューター1
3より算出されたガス温度の目標温度Aspと実際のガス温
度Apvとを比較して、第１図に示す加熱冷却手段Ｃのヒ
ーター５またはクーラー６を作用させて実際のガス温度
Apvを加熱または冷却し、成形材の温度Ptnを制御する温
度調節計14とより構成したものである。As shown in FIG. 3, the material temperature control means G is provided at the right place of the molding material 1 (the right place of the molding material here means the molding material itself, a jig in contact with the molding material, a jig near the molding material, etc.). A temperature sensor 11 such as a thermocouple inserted into a thermocouple or the like detects the temperature Ptn (temperature of all sensors) of the molding material, and converts the detected signal to an analog multiplexer 12.
(Analog multiplexer is a converter for converting the electromotive force of a thermocouple into an actual temperature)
And the signal converted by the analog multiplexer 12 is input, and Asp = Hsp + [(Hsp- ▲) × ΔHsp / Δ ▲ × PID%] × α × [1- (Pmax-Pmin) / (Hsp −Lsp)] The target temperature As of the gas temperature is calculated according to the following logic:
a computer 13 for calculating p, and the computer 1
The target gas temperature Asp and the actual gas temperature Apv calculated from 3 are compared, and the heater 5 or the cooler 6 of the heating / cooling means C shown in FIG.
It comprises a temperature controller 14 for heating or cooling Apv and controlling the temperature Ptn of the molding material.
次に、前記に示す各記号について説明する。 Next, each symbol shown above will be described.
実際のガス温度Apvは、加圧手段Ｂにより圧力容器内
に供給される高圧チッソガス、高圧炭酸ガス、高圧空気
などの高圧ガスを加熱冷却手段Ｃにより加熱または冷却
されるガスの温度である。The actual gas temperature Apv is the temperature of the gas that is heated or cooled by the heating / cooling means C to a high-pressure gas such as high-pressure nitrogen gas, high-pressure carbon dioxide gas, or high-pressure air supplied into the pressure vessel by the pressurizing means B.
ガス温度の目標温度Aspは、前記ロジックにより算出
された値で、実際のガス温度Apvを制御する値である。The target temperature Asp of the gas temperature is a value calculated by the logic and is a value for controlling the actual gas temperature Apv.
成形材の最高温度設定値Hspは、成形材（物体）１を
構成しているプリプレグの樹脂部の性状が、加熱するに
従って許容される最高温度の値である。また、冷却時に
は、歪を防止する許容される最低温度の値である。ここ
で用いるプリプレグとは、例えば、炭素繊維、ガラス繊
維、アラミド繊維などの高強度、高弾性繊維の織物、一
方向材などにエポキシ、ポリイミドなどで熱硬化性樹脂
を含浸させてＢ−ステージ化（半硬化状態）したもので
ある。そして、成形時には、第７図に示すように、プリ
プレグのシート状の成形材１を治具９に沿わせて積層
し、前記ガスの圧力と温度により加圧加熱して接着硬化
させるものであるが、この加熱する際、熱硬化性樹脂の
特性として、ある温度（例えば、120℃前後）になると
半硬化状態から一旦溶融状態になり、更に加熱すると硬
化する特性を有しており、この樹脂特性に合致するよう
時間に対する最高温度（冷却の場合は最低温度）を設定
したものである。The maximum temperature setting value Hsp of the molding material is a value of the maximum temperature that is allowed as the property of the resin portion of the prepreg constituting the molding material (object) 1 is heated. Further, at the time of cooling, it is a value of the minimum allowable temperature for preventing distortion. The prepreg used here is, for example, a B-stage by impregnating a thermosetting resin with epoxy, polyimide, or the like in a high-strength, high-elastic fiber fabric such as carbon fiber, glass fiber, or aramid fiber, or a unidirectional material. (Semi-cured state). Then, at the time of molding, as shown in FIG. 7, the prepreg sheet-like molding material 1 is laminated along a jig 9, and the adhesive is cured by pressurizing and heating with the pressure and temperature of the gas. However, at the time of heating, as a property of the thermosetting resin, when a certain temperature (for example, around 120 ° C.), it changes from a semi-cured state to a molten state once, and has a property of being cured when further heated. The maximum temperature with respect to time (the minimum temperature in the case of cooling) is set so as to match the characteristics.
使用温度センサ全部の検出温度の平均値▲▼は、
治具上成形材１の適所（数十〜百数十箇所）に挿入され
た温度センサ（熱電対）11全部の平均値を示したもの
で、前記成形材１は、第７図に示すように、ブリーザー
22（ブリーザーとは通気性のある耐熱性のガラスクロス
のようなもの）を介在させ真空バッグ21（真空バッグと
は耐熱性があり且つ柔軟性のあるフイルムで、成形材を
外部から遮断し真空圧によって成形材を密着させるも
の）にて被覆し、シーラント23（シーラントとは成形材
を治具に対して完全に密封するもので、粘着性のある粘
度状の物体）にてシールして治具９上に密封する。そし
て、第３図に示すように、熱電対11のリード線は真空バ
ッグ21または治具９より引き出され、アナログマルチプ
レクサー12を介してコンピューター13に入力される。そ
して、コンピューター13にて使用温度センサ全部の検出
温度の平均値▲▼を計算する。The average value ▲ ▼ of the detected temperatures of all operating temperature sensors is
FIG. 7 shows the average value of all the temperature sensors (thermocouples) 11 inserted at appropriate places (several tens to hundreds and tens of places) of the molding material 1 on the jig. And breather
Vacuum bag 21 (a breather is a kind of heat-resistant glass cloth that is breathable) and a vacuum bag 21 (a heat-resistant and flexible film that cuts off the molding material from the outside and creates a vacuum Cover with a sealant 23 (a sealant that completely seals the molding material to the jig, and is a sticky, viscous object). Seal on tool 9. Then, as shown in FIG. 3, the lead wire of the thermocouple 11 is drawn out from the vacuum bag 21 or the jig 9 and input to the computer 13 via the analog multiplexer 12. Then, the computer 13 calculates the average value ▼ of the detected temperatures of all the use temperature sensors.
成形材の最高温度設定値の変化量ΔHspは、第４図に
示すように、時間の変化量Δtnに対する成形材の最高温
度設定値の上昇量ΔTan、即ち、 ΔHsp＝ΔTan/Δtnの勾配で表したものである。そし
て、この時間の変化量Δtnはシステムにより決められコ
ンピューター13により演算されるが、その勾配の特性に
もよるが、一般に勾配がきつい場合、小さな値の方が制
御性がよい。As shown in FIG. 4, the variation ΔHsp of the maximum temperature set value of the molding material is represented by a rise ΔTan of the maximum temperature setting value of the molding material with respect to the variation Δtn of time, that is, a gradient of ΔHsp = ΔTan / Δtn. It was done. The time variation Δtn is determined by the system and is calculated by the computer 13. Depending on the characteristics of the gradient, generally, when the gradient is tight, the smaller the value, the better the controllability.
使用温度センサ全部の検出温度の平均値の変化量Δ▲
▼は、第４図に示すように、時間の変化量Δtnに対
する使用温度センサ全部の検出温度の平均値の上昇量Δ
Tbn、即ち、 Δ▲▼＝ΔTbn/Δtnの勾配で表したものである。Change in average value of detected temperatures of all operating temperature sensors Δ ▲
▼ indicates the increase Δ of the average value of the detected temperatures of all the use temperature sensors with respect to the time variation Δtn as shown in FIG.
Tbn, that is, represented by a gradient of Δ ▲ = ΔTbn / Δtn.
ΔHsp/Δ▲▼：成形材の最高温度設定値Hspに合わ
せて上昇カーブを保つための上昇速度比である。そし
て、成形材の最高温度設定値Hspにより接近させた上昇
速度を保つ役割を果たす。ΔHsp / Δ ▲ ▼: A rising speed ratio for maintaining a rising curve in accordance with the maximum temperature set value Hsp of the molding material. Then, it plays a role in maintaining a rising speed approached by the maximum temperature set value Hsp of the molding material.
PID％：成形材の最高温度検出値maxと成形材の最高温
度設定値Hspとを比較して成形材の最高温度検出値Pmax
が成形材の最高温度設定値Hspとどれだけずれているか
を示すもので、値は０〜１である。そして、Pmaxが設定
値と一致すると０となり、ずれた場合は１に近づいてく
る。例えば、第６図に示すように、Pmaxがａ点にある
と、PID％は0.5となる。そして、成形材の最高温度設定
値Hspに接近してもその設定値を超えないようにさせる
役割を果たす。PID%: The maximum temperature detection value Pmax of the molding material is obtained by comparing the maximum temperature detection value max of the molding material with the maximum temperature setting value Hsp of the molding material.
Indicates how much the maximum temperature set value Hsp of the molding material deviates, and the value is 0 to 1. Then, it becomes 0 when Pmax matches the set value, and approaches 1 when it deviates. For example, as shown in FIG. 6, when Pmax is at point a, PID% is 0.5. And, even when approaching the maximum temperature set value Hsp of the molding material, it serves to prevent the set value from being exceeded.
α：補正係数で、実験から得られたもので、その値は一
般に１〜５である。α: correction coefficient, obtained from an experiment, whose value is generally 1 to 5.
なお、第４図に示すLspは、成形材の最高温度設定値H
spに対応する成形材の最低温度設定値で、これ以下に物
体（成形材）の温度が下がっては成形材の性状に悪影響
を及ぼすという限界の温度であり、警報ラインを示す。Lsp shown in FIG. 4 is the maximum temperature set value H of the molding material.
This is the minimum temperature setting value of the molding material corresponding to sp. This is the limit temperature below which the temperature of the object (molding material) will adversely affect the properties of the molding material, and indicates the alarm line.
また、Pminは、成形材の最高温度検出値Pmaxに対応す
る成形材の最低温度検出値で、使用温度センサ全部の平
均値▲▼は、これら成形材の最高温度検出値Pmaxや
最低温度Pminを含む多数点のセンサの温度の平均値であ
る。Pmin is the lowest detected temperature value of the molding material corresponding to the highest detected temperature value Pmax of the molding material, and the average value ▲ ▼ of all the used temperature sensors is the maximum detected temperature value Pmax and the lowest temperature Pmin of these molding materials. It is the average value of the temperature of the sensor at many points including the temperature.
（Pmax−Pmin）は、成形材の実際の検出温度範囲で、
使用センサの最大温度差ともいう。(Pmax-Pmin) is the actual detected temperature range of the molding material,
Also called the maximum temperature difference of the sensor used.
（Hsp−Lsp）は、成形材の規定範囲で、成形材の樹脂
の性状を損なわない最低の許容温度範囲を示したもの
で、樹脂の特性並びに成形材の形状などによって決めら
れている。(Hsp-Lsp) indicates the minimum allowable temperature range in which the properties of the resin of the molding material are not impaired within the specified range of the molding material, and is determined by the characteristics of the resin and the shape of the molding material.
そして、 〔１−（Pmax−Pmin）/Hsp−Lsp）〕は、第４図に示
すように、成形材間の温度範囲を規定範囲内に収める役
割を果たす。Then, [1- (Pmax-Pmin) / Hsp-Lsp) plays a role in keeping the temperature range between the molding materials within a specified range as shown in FIG.
ここで、（Pmax−Pmin）が大になると、前記ロジック
〔１−（Pmax−Pmin）／（Hsp−Lsp）〕の値は小さくな
り、ガス温度の目標温度Aspは小さくなる。即ち、上昇
速度は遅くなり成形材温度差（Pmax−Pmin）が規定範囲
に収まる。従って、（Pmax−Pmin）が規定範囲より小さ
くなっているから、ガス温度の目標温度Aspは大きくは
変化しない。Here, when (Pmax-Pmin) increases, the value of the logic [1- (Pmax-Pmin) / (Hsp-Lsp)] decreases, and the target temperature Asp of the gas temperature decreases. That is, the ascending speed becomes slow, and the molding material temperature difference (Pmax-Pmin) falls within the specified range. Therefore, since (Pmax-Pmin) is smaller than the specified range, the target gas temperature Asp does not change significantly.
また、前記（Hsp−Lsp）の代わりにΔＴ（ΔＴとは成
形材間の許容温度差で、樹脂の性状、特性並びに成形材
の形状などによって与えられた値）を用いると、第５図
に示すように、ΔＴが一定に決められているから、ΔＴ
の値を、（Hsp−Lsp）より小さくすると、成形材間温度
は（Hsp−Lsp）を用いた場合よりも、より小さく保つこ
とができる利点があるが、（Hsp−Lsp）と比べて温度差
の幅を抑えているため、成形時間が長くかかる。In addition, when ΔT (ΔT is an allowable temperature difference between molding materials and a value given by the properties and characteristics of the resin and the shape of the molding material) is used instead of (Hsp−Lsp), FIG. As shown, since ΔT is fixed, ΔT
Is smaller than (Hsp-Lsp), there is an advantage that the temperature between molding materials can be kept lower than when (Hsp-Lsp) is used. Since the width of the difference is suppressed, molding time is long.
圧力容器Ａは、第１図、第２図に示すように、本体容
器2aと、治具９上に真空バッグ21にて密封された成形材
１を載置する台車３を搬入、搬出するためのレール４
と、本体容器を密閉するための扉2bとより構成したもの
である。そして、この圧力容器内部にはヒーター５とク
ーラー６とを設けると共に、このヒーター５、クーラー
６の手前位置で且つ圧力容器Ａの内壁Aaに沿って円筒状
の薄板風洞壁8cにて二重の風洞８（即ち、外通風路8a、
風洞内8b）を形成せしめ、圧力容器Ａの後部位置には、
ファン駆動装置Ｅを配設している。As shown in FIGS. 1 and 2, the pressure vessel A is for loading and unloading the main body container 2a and the cart 3 on which the molded material 1 sealed by the vacuum bag 21 is placed on the jig 9. Rail 4
And a door 2b for sealing the main body container. A heater 5 and a cooler 6 are provided inside the pressure vessel, and a double-walled wind tunnel wall 8c is provided at a position in front of the heater 5 and the cooler 6 and along the inner wall Aa of the pressure vessel A. Wind tunnel 8 (ie, outside ventilation passage 8a,
8b) is formed in the wind tunnel.
A fan drive E is provided.
治具９は、第７図に示すように、成形品の形状に合わ
せて形成せしめ、その型に沿わせて成形材１を積載する
ものである。そして、真空バッグ21にて密封された積層
成形材１内の空気を、第２図に示すように、真空継手24
b、24aを介して外部の減圧手段Ｄに連通、遮断できるよ
う設けたものである。As shown in FIG. 7, the jig 9 is formed according to the shape of the molded product, and the molding material 1 is loaded along the mold. Then, the air in the laminated molded material 1 sealed by the vacuum bag 21 is discharged to the vacuum joint 24 as shown in FIG.
It is provided so as to be able to communicate with and block external decompression means D via b and 24a.
加圧手段Ｂは、第１図に示すように、一般には、圧力
容器Ａ内に20kg/cm2程度以下の高圧チッソガス、高圧炭
酸ガス、高圧空気などの高圧ガスを高圧ガス供給装置25
により自動弁26を介して供給できるよう設けたもので、
前記ガスはヒーター５及びクーラー６を介して加熱また
は冷却される。そして、自動弁27を介して排気される。
また、圧力容器Ａ内が所定の圧力を超えた時に減圧する
ための安全弁28を設けている。As shown in FIG. 1, the pressurizing means B generally supplies a high-pressure gas such as high-pressure nitrogen gas, high-pressure carbon dioxide gas, high-pressure air or the like to a pressure vessel A of about 20 kg / cm 2 or less in a pressure vessel A.
Is provided so that it can be supplied through the automatic valve 26,
The gas is heated or cooled through a heater 5 and a cooler 6. Then, the air is exhausted through the automatic valve 27.
Further, a safety valve 28 for reducing the pressure when the pressure inside the pressure vessel A exceeds a predetermined pressure is provided.
加熱冷却手段Ｃは、第１図に示すように、圧力容器Ａ
の外部より内部後方の第二台車30上にヒーター５とクー
ラー６とを配設し、自動弁29は圧力容器Ａを貫通しクー
ラー６に連通させ、更に、該クーラーの下方より圧力容
器Ａの下部を連通し自動弁31を介して冷却水が排出でき
るよう設けたものである。The heating and cooling means C is, as shown in FIG.
The heater 5 and the cooler 6 are disposed on the second carriage 30 located rearward from the outside of the air conditioner, and the automatic valve 29 penetrates the pressure vessel A and communicates with the cooler 6. The cooling water is discharged through the automatic valve 31 through the lower part.
減圧手段Ｄは、第１図、第２図に示すように圧力容器
Ａの外部に設置された真空ポンプ32から自動弁33を介し
て圧力容器Ａ内部へ連通して配管したものである。そし
て、その配管の先端部には、第２図に示すように、真空
継手24aを設け、該真空継手は真空バッグ21内部より連
通して、しかも、気密を保持して接合せしめた真空継手
24bと着脱可能に設けている。そして、真空ポンプ32の
作動により成形材１を被覆し密封せしめた真空バッグ21
内部を減圧し高真空にすることができる。As shown in FIGS. 1 and 2, the pressure-reducing means D is connected to a vacuum pump 32 installed outside the pressure vessel A and connected to the inside of the pressure vessel A via an automatic valve 33, and is connected to the pipe. As shown in FIG. 2, a vacuum joint 24a is provided at the end of the pipe, and the vacuum joint communicates with the inside of the vacuum bag 21 and is joined while maintaining airtightness.
It is provided detachably with 24b. Then, the vacuum bag 21 covered and sealed with the molding material 1 by the operation of the vacuum pump 32.
The inside can be decompressed to a high vacuum.
ガス循環手段Ｆは、第１図、第２図に示すように、圧
力容器Ａの後部にモータ35を内蔵した小型圧力容器36を
密封可能に設けると共に圧力容器Ａの後部内部に突出さ
せたモータ35の軸に嵌合い固着せしめたファン７とより
成るファン駆動手段Ｉと、小型圧力容器36内のガスの温
度を検出する温度検出器37とその検出信号を自動弁38に
伝達して小型圧力容器内のモータを許容温度以下に冷却
し制御するモータ冷却手段Ｊとより成るファン駆動装置
Ｅと、第１図、第２図に示す圧力容器内壁Aaと風洞壁8c
との間に形成された外通風路8a末端より流出するガス流
を旋回流とさせる案内羽根40とより構成したものであ
る。As shown in FIGS. 1 and 2, the gas circulating means F is provided with a small pressure vessel 36 having a motor 35 built therein at the rear of the pressure vessel A in a sealable manner, and a motor protruding inside the rear of the pressure vessel A. A fan driving means I comprising a fan 7 fitted and fixed to a shaft of 35, a temperature detector 37 for detecting the temperature of gas in a small pressure vessel 36, and a detection signal transmitted to an automatic valve 38 to reduce the pressure A fan driving device E comprising a motor cooling means J for cooling and controlling the motor in the vessel to a temperature lower than an allowable temperature; a pressure vessel inner wall Aa and a wind tunnel wall 8c shown in FIGS. 1 and 2;
And guide vanes 40 formed between the end and the outside air passage 8a to make the gas flow flowing out from the terminal end into a swirling flow.
そして、このように構成することにより、ファン７に
より外通風路8a内を直進するガス流は、案内羽根40によ
って方向修正されて旋回流となり、該ガスを外通風路8a
の末端部より流出させて扉内壁2cにて反転させ、風洞内
8bへと旋回しながら成形材１を包むようにして流れる。With such a configuration, the gas flow that travels straight in the outside ventilation passage 8a by the fan 7 is corrected in direction by the guide vanes 40 to become a swirling flow, and the gas is transferred to the outside ventilation passage 8a.
Out of the end of the wind tunnel
It flows so as to wrap the molding material 1 while turning to 8b.
次に、その作用を説明する。 Next, the operation will be described.
最初に、第１図、第２図に示すように、治具９を載置
し、更に、第７図に示すように、治具９に沿わせて成形
材１を積層すると共に適所に温度センサ11挿入し、その
上に離型フイルム、ブリーザー22などを被せ、真空バッ
グ21にて被覆しシーラント23にて完全密封し、台車３上
に載せ圧力容器Ａ内に搬入する。First, as shown in FIGS. 1 and 2, the jig 9 is placed, and as shown in FIG. 7, the molding material 1 is laminated along the jig 9 and the temperature is set in place. The sensor 11 is inserted, and a release film, a breather 22 and the like are put thereon, covered with a vacuum bag 21, completely sealed with a sealant 23, placed on the cart 3, and carried into the pressure vessel A.
そして、真空継手24bを圧力容器内配管部の真空継手2
4aに接続して扉2bを閉じ圧力容器Ａを密閉する。Then, the vacuum joint 24b is connected to the vacuum
4a, the pressure vessel A is sealed by closing the door 2b.
次いで、第１図に示す真空ポンプ32と自動弁33とを作
動させて真空バッグ21の内部を減圧する。Next, the inside of the vacuum bag 21 is depressurized by operating the vacuum pump 32 and the automatic valve 33 shown in FIG.
このように、真空バッグ内部を減圧することにより、
先ず、成形材１を積層する際に介在している空気を真空
作用により真空継手24b〜24aを通じて外部へ排出する。In this way, by reducing the pressure inside the vacuum bag,
First, the air interposed at the time of laminating the molding materials 1 is discharged to the outside through the vacuum joints 24b to 24a by a vacuum action.
次いで、第１図に示す加圧手段Ｂの自動弁26を作動さ
せて圧力容器Ａ内に高圧ガスを供給し真空バッグ21を介
して成形材１を加圧すると共に、加熱冷却手段Ｃのヒー
ター５を作動させて圧力容器Ａ内の高圧ガスを加熱す
る。続いて、ファン駆動手段Ｉのモータ35を作動させて
ファン７を回転させ、加熱されたガスは、第１図に示す
ように、ファン７により容器内壁Aaと風洞壁8cとの間に
形成された外通風路8aを直進して流れる。Then, the automatic valve 26 of the pressurizing means B shown in FIG. 1 is operated to supply a high-pressure gas into the pressure vessel A to pressurize the molding material 1 via the vacuum bag 21 and the heater 5 of the heating / cooling means C. Is operated to heat the high-pressure gas in the pressure vessel A. Subsequently, the motor 7 of the fan driving means I is operated to rotate the fan 7, and the heated gas is formed between the container inner wall Aa and the wind tunnel wall 8c by the fan 7 as shown in FIG. It flows straight through the outside ventilation path 8a.
そして、多数の案内羽根40によってガスの流れ方向を
変えて、該ガスを外通風路8aの末端部より流出させて扉
内壁2cで反転させ、その反転流を風洞内8bへと旋回しな
がら流れ、ガスはヒーター５、クーラー６を介して加熱
または冷却されて吸い込まれ、ファン７により圧力容器
Ａ内を循環する。Then, the flow direction of the gas is changed by a large number of guide vanes 40, the gas flows out from the end of the outer ventilation passage 8a and is inverted by the door inner wall 2c, and the inverted flow flows while turning into the wind tunnel 8b. The gas is heated or cooled through the heater 5 and the cooler 6 and is sucked in. The gas is circulated in the pressure vessel A by the fan 7.
そして、前記ガスを加熱する場合、前述したように、
前記ロジックに従ってガスを加熱する。And, when heating the gas, as described above,
Heat the gas according to the logic.
この時、このロジックに従って温度制御することにな
るが、最初に、コンピューター13には成形材の最高温度
設定値Hspと時間の変化量Δtnと補正係数αとをプログ
ラムした成形材１の硬化パターンを記憶させておく。At this time, the temperature is controlled in accordance with this logic. First, the computer 13 stores the curing pattern of the molding material 1 in which the maximum temperature set value Hsp of the molding material, the time variation Δtn, and the correction coefficient α are programmed. Remember.
次に、第３図に示すように、成形材１に挿入されてい
る熱電対（温度センサ）11により多数の温度を検出し、
その検出された信号をアナログマルチプレクサー12に伝
達して熱電対11の起電力を実際の温度に変換し、次い
で、アナログマルチプレクサー12にて変換された信号を
コンピューター13に入力して多数の温度の検出値を演算
し平均値▲▼を算出する。Next, as shown in FIG. 3, a large number of temperatures are detected by a thermocouple (temperature sensor) 11 inserted into the molding material 1,
The detected signal is transmitted to an analog multiplexer 12 to convert the electromotive force of the thermocouple 11 to an actual temperature. Is calculated and the average value ▲ ▼ is calculated.
次に、このコンピューター13内では、成形材の最高温
度設定値Hspと成形材の最高温度検出値Pmaxとを比較
し、その差に比例してPID％を算出する。Next, in the computer 13, the maximum set temperature Hsp of the molding material is compared with the maximum detected temperature value Pmax of the molding material, and PID% is calculated in proportion to the difference.
そして、時間の経過に従って測定される前回のデータ
を記憶しておく。Then, the previous data measured over time is stored.
以上の値をロジックに従ってコンピューター13にて演
算する。即ち、実際に生じている温度差（Hsp−▲
▼）に上昇速度比ΔHsp/Δ▲▼を乗じ、更に、PID
％と補正係数αとを乗じ、更に、〔１−（Pmax−Pmin）
／（Hsp−Lsp）〕を乗じた値に成形材の最高温度設定値
Hspを加えることにより、ガス温度の目標温度Aspを算出
し、このAspの値を温度調節計14に伝達する。The above values are calculated by the computer 13 according to the logic. That is, the temperature difference actually occurring (Hsp- ▲
▼) is multiplied by the ascending speed ratio ΔHsp / Δ ▲ ▼.
% And the correction coefficient α, and [1- (Pmax-Pmin)
/ (Hsp-Lsp)] multiplied by the maximum temperature of the molding material
By adding Hsp, the target temperature Asp of the gas temperature is calculated, and the value of this Asp is transmitted to the temperature controller 14.
ここで、この温度調節計14はコンピューター13から伝
送されたガス温度の目標温度Aspの値と圧力容器内の実
際のガス温度Apvと比較して加熱冷却手段のヒーター５
またはクーラー６を作動させ、実際のガス温度Apvをガ
ス温度の目標温度Aspと一致させる。Here, the temperature controller 14 compares the value of the target temperature Asp of the gas temperature transmitted from the computer 13 with the actual gas temperature Apv in the pressure vessel, and
Alternatively, the cooler 6 is operated to make the actual gas temperature Apv coincide with the target temperature Asp of the gas temperature.
そして、第４図に示すように、実際のガス温度Apvを
制御して、成形材の温度Ptnが最高温度設定値Hspを超え
ることなく且つ最高温度設定値Hspにより接近させた上
昇速度を若干減速させて各成形材間の温度範囲が規定範
囲内に収まるよう温度制御を行う。Then, as shown in FIG. 4, by controlling the actual gas temperature Apv, the rising speed at which the molding material temperature Ptn does not exceed the maximum temperature set value Hsp and is approached by the maximum temperature set value Hsp is slightly reduced. The temperature is controlled so that the temperature range between the molding materials falls within the specified range.
更に、第４図に示すような成形パターンで成形材１の
温度を更に上昇させ、規定温度に至りてしばらくその温
度を維持し成形材１を接着硬化させる。Further, the temperature of the molding material 1 is further increased by a molding pattern as shown in FIG. 4, and the temperature reaches a specified temperature and is maintained for a while to bond and cure the molding material 1.
次に、第１図に示すクーラー６を作動させて加熱高圧
ガスを冷却すると共に冷却された高圧ガスは、前述した
ように、ファン７により送風され外通風路8a〜案内羽根
40〜扉内壁2c〜風洞内8bを介して圧力容器Ａ内を循環し
成形材１を冷却するが、この冷却時においても、前記ロ
ジックに従って、第４図に示すように、実際のガス温度
Apvを制御して、成形材の温度Ptnが最高温度設定値Hsp
を超えることなく且つ最高温度設定値Hspにより接近さ
せた下降を若干減速させて各成形材間の温度範囲が規定
範囲内に収まるよう温度制御を行い、成形材１を均一に
冷却する。Next, the cooler 6 shown in FIG. 1 is operated to cool the heated high-pressure gas, and the cooled high-pressure gas is blown by the fan 7 to be blown by the fan 7 as described above.
The molded material 1 is cooled by circulating in the pressure vessel A through 40 to the door inner wall 2c to the wind tunnel 8b, and even at this time, according to the above logic, as shown in FIG.
By controlling Apv, the molding material temperature Ptn becomes the maximum temperature set value Hsp
The temperature control is performed so that the temperature range between the molding materials falls within a specified range by slightly reducing the descent approached by the maximum temperature set value Hsp without exceeding the maximum temperature setting value Hsp, and the molding material 1 is uniformly cooled.
そして、この冷却と同時に、または、冷却の進行に適
宜合わせて、圧力容器Ａ内の圧力を徐々に低下させる。
圧力が解除され、成形材１が冷却されると、全ての作動
を停止させ、扉2bを開き成形材１を搬出し一工程が完了
する。Then, the pressure in the pressure vessel A is gradually reduced at the same time as the cooling or as appropriate with the progress of the cooling.
When the pressure is released and the molding material 1 is cooled, all operations are stopped, the door 2b is opened, and the molding material 1 is carried out to complete one process.
以上、本発明によると下記のような効果を奏する。 As described above, the present invention has the following effects.
本発明は以上のように構成しているから、従来、新し
い構造体や部品は、その都度実験していたが、その必要
がなくなり、しかも、コンピューターで制御しているた
め、その操作には熟練した作業者が不要となる。Since the present invention is configured as described above, conventionally, new structures and parts have been experimented each time, but they are no longer necessary and are controlled by a computer. This eliminates the need for a worker who has been working.
また、機械が大型化され且つ形状の複雑性に起因する
多数箇所の温度（百数十点の温度）測定や表示を自動的
に行っているため、作業者は特別に監視する必要がなく
なり、作業者の負担を軽減できる。In addition, since the machine is large-sized and automatically measures and displays temperatures at a large number of points (one hundred and several tens of points) due to the complexity of the shape, there is no need for the operator to perform special monitoring. The burden on workers can be reduced.
また、実際の物体温度は、作業者が注意を怠ったとし
ても、その物体の温度上昇勾配を時々刻々と検知して温
度制御しているから、特性を把握して作成した成形材の
温度が最高温度設定値を超えることなく且つ最高温度設
定値により接近させた上昇下降速度を若干減少させて各
成形材間の温度範囲が規定範囲内に収まるよう温度制御
することができるため、その加熱及び冷却のバラツキが
非常に小さくなり、均一に接着硬化させることができ、
宇宙機器、航空機など信頼性を重視する構造体や部品に
は最適である。In addition, even if the worker does not pay attention, the actual temperature of the object is controlled by detecting the temperature rise gradient of the object every moment. The temperature can be controlled so that the temperature range between the molding materials falls within the specified range by slightly decreasing the ascending and descending speed approached by the maximum temperature set value without exceeding the maximum temperature set value. The variation in cooling is very small, and the adhesive can be uniformly cured.
It is most suitable for structures and parts that value reliability, such as space equipment and aircraft.
更に、各成形材間の温度範囲が規定範囲内に収まるよ
う温度制御しているから、各成形材の成形性のバラツキ
が非常によくなるため、経験に頼る必要がなくなり、容
器内への治具の配置が拡がると共にその積込量の変動も
自由になり、高品質と相俟って生産性向上が期待でき
る。Furthermore, since the temperature is controlled so that the temperature range between the molding materials falls within the specified range, the variation in moldability of each molding material becomes very good, so that it is not necessary to rely on experience, and the jig in the container is not required. As the arrangement of the components increases, the amount of loading can be freely changed, and an improvement in productivity can be expected in combination with high quality.
第１図は本発明に係る装置の一実施例を示す一部破断し
た概略側面図、第２図は第１図のＸ−Ｘ矢視した概略正
面図、第３図は本発明に係る装置の構成を示すブロック
図、第４図は本発明のロジックを説明するための時間−
温度・圧力特性の成形パターンを示す一実施例のグラ
フ、第５図は成形材間の許容温度差を説明するための成
形パターンの一部を示すグラフ、第６図はPID％の値を
求めるための説明図、第７図は、成形材を治具上に積層
し、温度センサを挿入し、真空バッグにて密封する一実
施例を示す断面図、である。 Asp:ガス温度の目標温度で、成形の実施によって計算さ
れる値、 Hsp:成形材の最高温度設定値（冷却の場合は成形材の最
低温度設定値） Lsp:成形材の最低温度設定値（冷却の場合は成形材の最
高温度設定値） ▲▼：使用温度センサ全部の検出温度の平均値で、
成形の実施によって、時間ｔの関数として検出される
値、 ΔHsp:成形材の最高温度設定値の時間に対する変化量
で、成形の実施に先だって時間ｔの関数として予め与え
られた値、 Δ▲▼：使用温度センサ全部の検出温度平均値の時
間に対する変化量で、成形の実施によって、時間ｔの関
数として検出される値、 PID％：成形材の最高温度検出値Pmaxと成形材の最高温
度設定値Hspとを比較して成形材の最高温度検出値Pmax
が成形材の最高温度設定値Hspとどれだけずれているか
を示すもので、値は０〜１で、成形の実施によって、時
間ｔの関数として検出される値、 Pmax:成形材の最高温度検出値で、成形の実施によっ
て、時間ｔの関数として検出される値、 Pmin:成形材の最低温度検出値で、成形の実施によっ
て、時間ｔの関数として検出される値、 Apv:実際のガス温度、 Ptn:成形材の温度、 Δtn:時間の変化量、 ΔTan:時間の変化量Δtnに対する成形材の最高温度設定
値の上昇量、 ΔTbn:使用温度センサ全部の検出温度の平均値の上昇
量、 ΔT:成形材間の許容温度差、 A:圧力容器、Aa:圧力容器の内壁、 B:加圧手段、C:加熱冷却手段、 D:減圧手段、E:ファン駆動装置、 F:ガス循環手段、G:物温制御手段、 H:温度検出手段、I:ファン駆動手段、 J:モータ冷却手段、1:成形材、 2a:本体容器、2b:扉、 2c:扉内壁、3:台車、 4:レール、5:ヒーター、 6:クーラー、7:ファン、 8:風洞、8a:外通風路、 8b:風洞内、8c:風洞壁、 9:治具、11:温度センサ（熱電対）、 12:アナログマルチプレクサー、 13:コンピューター、14:温度調節計、 21:真空バッグ、22:ブリーザー、 23:シーラント、24a,24b:真空継手、 25:高圧ガス供給装置、 26,27:自動弁、28:安全弁、 29:自動弁、30:第二台車、 31:自動弁、32:真空ポンプ、 33:自動弁、35:モータ、 36:小型圧力容器、37:温度検出器、 38:自動弁、40:案内羽根。FIG. 1 is a partially cut-away schematic side view showing an embodiment of the apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a schematic front view taken along line XX of FIG. 1, and FIG. 3 is an apparatus according to the present invention. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of FIG.
FIG. 5 is a graph showing a part of a molding pattern for explaining an allowable temperature difference between molding materials, and FIG. 6 is a graph showing a PID% value. FIG. 7 is a cross-sectional view showing an embodiment in which a molding material is laminated on a jig, a temperature sensor is inserted therein, and sealing is performed with a vacuum bag. Asp: Target temperature of gas temperature, calculated by performing molding. Hsp: Maximum temperature setting of molding material (minimum temperature setting of cooling material in case of cooling) Lsp: Minimum temperature setting of molding material ( (In the case of cooling, the maximum setting temperature of the molding material) ▲ ▼: Average value of the detected temperatures of all operating temperature sensors.
ΔHsp: a value detected as a function of time t by performing molding, ΔHsp: a change amount of the maximum temperature set value of the molding material with respect to time, a value given in advance as a function of time t prior to performing molding, Δ ▲ ▼ : The amount of change in the average value of the detected temperatures of all the use temperature sensors with respect to time. A value detected as a function of the time t by molding, PID%: The maximum detected temperature value Pmax of the molded material and the maximum temperature setting of the molded material The maximum detected temperature value Pmax of the molding material
Indicates the deviation from the maximum set temperature Hsp of the molding material. The value is 0 to 1, and is a value detected as a function of time t by performing the molding. Pmax: Detection of the maximum temperature of the molding material A value, detected as a function of time t by performing molding, Pmin: a minimum temperature detection value of a molding material, a value detected as a function of time t, by performing molding, Apv: actual gas temperature , Ptn: temperature of molding material, Δtn: amount of change in time, ΔTan: amount of increase in the maximum temperature set value of the molding material with respect to amount of change in time Δtn, ΔTbn: amount of increase in the average value of the detected temperatures of all the used temperature sensors, ΔT: allowable temperature difference between molding materials, A: pressure vessel, Aa: inner wall of pressure vessel, B: pressurizing means, C: heating and cooling means, D: depressurizing means, E: fan drive, F: gas circulation means , G: material temperature control means, H: temperature detection means, I: fan drive means, J: motor cooling means, 1: molding material, 2a: book Vessel, 2b: door, 2c: door inner wall, 3: trolley, 4: rail, 5: heater, 6: cooler, 7: fan, 8: wind tunnel, 8a: external ventilation path, 8b: wind tunnel, 8c: wind tunnel wall , 9: jig, 11: temperature sensor (thermocouple), 12: analog multiplexer, 13: computer, 14: temperature controller, 21: vacuum bag, 22: breather, 23: sealant, 24a, 24b: vacuum coupling , 25: high-pressure gas supply device, 26, 27: automatic valve, 28: safety valve, 29: automatic valve, 30: second carriage, 31: automatic valve, 32: vacuum pump, 33: automatic valve, 35: motor, 36 : Small pressure vessel, 37: Temperature detector, 38: Automatic valve, 40: Guide vane.
フロントページの続き (72)発明者 山中 政次郎 愛知県名古屋市港区大江町10番地 三菱 重工業株式会社名古屋航空機宇宙システ ム製作所内 (56)参考文献 特開 昭58−62018（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B29C 43/02,43/10 - 43/12,43/52 B29C 43/56,43/58Continuation of the front page (72) Inventor Masajiro Yamanaka 10 Oecho, Minato-ku, Nagoya City, Aichi Prefecture Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Nagoya Aerospace System Works (56) References JP-A-58-62018 (JP, A) (58) ) Surveyed field (Int.Cl. 6 , DB name) B29C 43 / 02,43 / 10-43 / 12,43 / 52 B29C 43 / 56,43 / 58
Claims (2)
制御するに際し、 次に示すロジック、即ち、 Asp＝Hsp＋〔（Hsp−▲▼）×ΔHsp/Δ▲▼×P
ID％〕×α ×〔１−（Pmax−Pmin）／（Hsp−Lsp）〕 ここで、 Asp:ガス温度の目標温度で、成形の実施によって計算さ
れる値 Hsp:成形材の最高温度設定値（冷却の場合は成形材の最
低温度設定値）で、成形の実施に先だって時間ｔの関数
として予め与えられた値 ▲▼：使用温度センサ全部の検出温度の平均値で、
成形の実施によって、時間ｔの関数として検出される値 ΔHsp:成形材の最高温度設定値の時間に対する変化量
で、成形の実施に先だって時間ｔの関数として予め与え
られた値 Δ▲▼：使用温度センサ全部の検出温度平均値の時
間に対する変化量で、成形の実施によって、時間ｔの関
数として検出される値 PID％：成形材の最高温度検出値Pmaxと成形材の最高温
度設定値Hspとを比較して成形材の最高温度検出値Pmax
が成形材の最高温度設定値Hspとどれだけずれているか
を示すもので、値は０〜１で、成形の実施によって、時
間ｔの関数として検出される値 α：補正係数で、実験から得られたもので、その値は一
般に１〜５ Pmax:成形材の最高温度検出値で、成形の実施によっ
て、時間ｔの関数として検出される値 Pmin:成形材の最低温度検出値で、成形の実施によっ
て、時間ｔの関数として検出される値 Lsp:成形材の最低温度設定値（冷却の場合は成形材の最
高温度設定値）で、成形の実施に先だって時間ｔの関数
として予め与えられた値 なる式に従い実際のガス温度Apvがガス温度の目標温度A
spとなるように制御することにより、成形材の検出温度
の最高値Pmaxが成形材の最高温度設定値Hspを超えるこ
となく且つ最高温度設定値Hspに、より接近させた上昇
下降速度を若干減速させて各成形材間の検出温度範囲が
予め与えられた成形材の最高温度設定値Hspと成形材の
最低温度設定値Lspの間に収まるようガス温度を制御す
ることを特徴とするオートクレーブ成形における物温制
御方法。When controlling the temperature of an object in autoclave molding, the following logic is used: Asp = Hsp + [(Hsp- ▲ ▼) × ΔHsp / Δ ▲ ▼ × P
ID%] × α × [1- (Pmax−Pmin) / (Hsp−Lsp)] where, Asp: target temperature of gas temperature, calculated by performing molding Hsp: maximum temperature set value of molded material (The minimum temperature setting of the molding material in the case of cooling), a value given in advance as a function of the time t before the molding is performed. ▲ ▼: Average value of the detection temperatures of all the use temperature sensors,
ΔHsp: A value detected as a function of time t by molding, ΔHsp: a change amount of the maximum set temperature of the molding material with respect to time, a value given in advance as a function of time t prior to the molding, Δ ▲ ▼: use The amount of change in the average value of the detected temperatures of all the temperature sensors with respect to time. A value detected as a function of time t by performing molding. PID%: The maximum detected temperature value Pmax of the molded material and the maximum temperature set value Hsp of the molded material. The maximum detected temperature value Pmax of the molding material
Indicates the deviation from the maximum temperature set value Hsp of the molding material. The value is 0 to 1 and is a value detected as a function of time t by performing the molding. The value is generally 1 to 5 Pmax: the maximum temperature detected value of the molding material, and a value detected as a function of time t by performing the molding Pmin: the minimum temperature detection value of the molding material, The value detected as a function of the time t by the execution Lsp: the minimum temperature setting value of the molding material (the maximum temperature setting value of the molding material in the case of cooling), which is given in advance as a function of the time t before the molding is performed. The actual gas temperature Apv is the target gas temperature A according to the formula
By controlling to be sp, the maximum value Pmax of the detected temperature of the molding material does not exceed the maximum temperature setting value Hsp of the molding material, and the ascent / descent speed slightly closer to the maximum temperature setting value Hsp is slightly reduced. In the autoclave molding characterized by controlling the gas temperature so that the detection temperature range between each molding material falls between the maximum temperature setting value Hsp of the molding material given in advance and the minimum temperature setting value Lsp of the molding material Material temperature control method.
制御するに際し、次に示すロジック、即ち、 Asp＝Hsp＋〔（Hsp−▲▼）×ΔHsp/Δ▲▼×P
ID％〕×α ×〔１−（Pmax−Pmin）／ΔＴ〕 ここで、 Asp:ガス温度の目標温度で、成形の実施によって計算さ
れる値 Hsp:成形材の最高温度設定値（冷却の場合は成形材の最
低温度設定値）で、成形の実施に先だって時間ｔの関数
として予め与えられた値 ▲▼：使用温度センサ全部の検出温度の平均値で、
成形の実施によって、時間ｔの関数として検出される値 ΔHsp:成形材の最高温度設定値の時間に対する変化量
で、成形の実施に先だって時間ｔの関数として予め与え
られた値 Δ▲▼：使用温度センサ全部の検出温度平均値の時
間に対する変化量で、成形の実施によって、時間ｔの関
数として検出される値 PID％：成形材の最高温度検出値Pmaxと成形材の最高温
度設定値Hspとを比較して成形材の最高温度検出値Pmax
が成形材の最高温度設定値Hspとどれだけずれているか
を示すもので、値は０〜１で、成形の実施によって、時
間ｔの関数として検出される値 α：補正係数で、実験から得られたもので、その値は一
般に１〜５ Pmax:成形材の最高温度検出値で、成形の実施によっ
て、時間ｔの関数として検出される値 Pmin:成形材の最低温度検出値で、成形の実施によっ
て、時間ｔの関数として検出される値 ΔT:成形時における成形材の許容温度差で、成形の実施
に先だって時間ｔの関数として予め与えられた値 なる式に従い実際のガス温度Apvがガス温度の目標温度A
spとなるように制御することにより、成形材の検出温度
の最高値Pmaxが成形材の最高温度設定値Hspを超えるこ
となく且つ成形材の最高温度設定値Hspに、より接近さ
せた上昇下降速度を若干減速させて各成形材間の検出温
度範囲が予め与えられた形成材の許容温度差ΔＴの間に
収まるようガス温度を制御することを特徴とするオート
クレーブ成形における物温制御方法。2. In controlling the temperature of an object in autoclave molding, the following logic is used: Asp = Hsp + [(Hsp- ▲ ▼) × ΔHsp / Δ ▲ ▼ × P
ID%] × α × [1- (Pmax−Pmin) / ΔT] where: Asp: Target temperature of gas temperature, calculated by performing molding Hsp: Maximum set temperature of molded material (for cooling Is the minimum temperature set value of the molding material), a value given in advance as a function of time t prior to the execution of molding. ▲ ▼: Average value of the detected temperatures of all the used temperature sensors,
ΔHsp: A value detected as a function of time t by molding, ΔHsp: a change amount of the maximum set temperature of the molding material with respect to time, a value given in advance as a function of time t prior to the molding, Δ ▲ ▼: use The amount of change in the average value of the detected temperatures of all the temperature sensors with respect to time. A value detected as a function of time t by performing molding. PID%: The maximum detected temperature value Pmax of the molded material and the maximum temperature set value Hsp of the molded material. The maximum detected temperature value Pmax of the molding material
Indicates the deviation from the maximum temperature set value Hsp of the molding material. The value is 0 to 1 and is a value detected as a function of time t by performing the molding. The value is generally 1 to 5 Pmax: the maximum temperature detected value of the molding material, and a value detected as a function of time t by performing the molding Pmin: the minimum temperature detection value of the molding material, ΔT is the allowable temperature difference of the molding material during molding, and the actual gas temperature Apv is calculated according to the following formula before the molding is performed. Temperature target temperature A
By controlling so as to be sp, the ascending / descending speed at which the maximum value Pmax of the detected temperature of the molding material does not exceed the maximum temperature setting value Hsp of the molding material and approaches the maximum temperature setting value Hsp of the molding material more closely Wherein the gas temperature is controlled so that the detected temperature range between the molding materials falls within a predetermined allowable temperature difference ΔT between the molding materials, thereby controlling the material temperature in the autoclave molding.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1990
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