JP2819009B2 - 接触加熱成形機における熱板温度制御方法 - Google Patents
接触加熱成形機における熱板温度制御方法Info
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Description
て樹脂シートを成形適性温度に加熱するための熱板温度
制御方法に関するものである。
より加熱される熱板の温度をいわゆるP制御、PI制
御、PID制御等の各種自動制御方式によって設定温度
になるように制御が行われていた。これらの制御方式で
は、熱板の被加熱物(樹脂シート)近くの温度が成形の
開始と同時に低下して、勿論、被加熱物の材質、厚さ、
加熱サイクルや外気温度等の要因による影響もあって、
被加熱物の温度をほぼ一定とすることは困難であった。
その具体例として、HIPS(耐衝撃性ポリスチレン)
を材料とする厚さ0.4mmの樹脂シートを成形した場
合について図4、5に示す。図4は従来のヒーター側の
温度を一定に保持する温度制御方法において、成形時の
樹脂シート(被加熱物)側温度と成形時間の関係を表し
たグラフ、図5は従来の被加熱物側の温度を制御する温
度制御方法において、ヒーター側の温度、成形時の樹脂
シート側温度と成形時間の関係を表したグラフを示した
ものである。
ター側の温度制御方法による場合には、ヒーター側の温
度は133゜Cでほぼ一定に制御されているが、被加熱
物側温度は133゜Cから成形開始直後に急激に122゜
Cに低下し、その後安定状態となる。しかし、被加熱物
側温度は約11゜Cの温度低下を生じるため、成形当初
に成形不良が発生し易いという欠点がある。また、後者
の被加熱物側の温度制御方法による場合には、被加熱物
側温度は成形開始時に約13゜Cの温度低下をした後、
初めの設定温度に戻すためにヒーターの温度を大きく上
昇させる。そして、ヒーター側の温度は被加熱物側の温
度低下に伴って大きな波状の温度変化を呈して、以後は
小幅の温度変化を生ずる。他方、被加熱物側温度は成形
当初に約13゜Cの温度低下を来した後、該温度が上昇
して初めの設定温度に落ち着くまでに約7分間を要し、
以後2〜3゜Cのハンチングを繰り返す。しかして、ヒ
ーターの温度制御が非常に難しく、前者同様に、成形当
初に急激に温度低下を招くため成形不良が発生するとい
う不都合があった。
成形基準温度を予め入力してこの温度に近づくようにヒ
ーターの発熱量の制御を行い、これによって安定した成
形を可能とすると共に、成形当初における成形品の歩留
まりを著しく向上する温度制御方法を提供することを目
的とする。
に請求項1に記載した発明は、ヒーターにより加熱され
る熱板上の樹脂シートを上方から成形型で固定し、該樹
脂シートを熱板に密着させて加熱した後、圧空手段によ
り成形を行う接触加熱成形機における、熱板の温度を温
度センサーにより検出してヒーターの発熱量を制御する
熱板温度制御方法であって、ヒーター側の熱板の予熱温
度T1及び成形時温度T2と、被加熱物である樹脂シート
側の熱板の成形基準温度T3、ショット数等を入力手段
CRTによりそれぞれ設定し、ヒーター側の熱板の実加
熱温度Taを第1温度センサーS1で検出して前記予熱温
度T1に維持するようにヒーターの制御を行い、成形開
始指令に基づき前記成形時温度T2に制御された後、数
ショットの成形を施し、この時の樹脂シート側の熱板の
実測値Tbを第2温度センサーS2で検出して、予め設定
した成形基準温度T3とその検出された実測値Tbとの偏
差量aに比例した補正成形温度値Tcを演算手段CPU
により演算し、その補正成形温度値Tcを前記成形時温
度T2に置換してその信号をヒーターの発熱量の制御を
行なう制御手段SSRにフィードバックし、次に補正さ
れた成形時温度T2により数ショットの成形を施すこと
を繰り返して、数ショット毎にヒーターの発熱量を成形
基準温度T3に近づくように制御することを特徴とす
る。
載した発明は、請求項1に記載の接触加熱成形機におけ
る熱板温度制御方法において、成形終了後に前記熱板を
冷却手段Cにより成形基準温度T3以下に冷却すること
を特徴とする。
熱板温度制御方法の作用について説明する。まず、樹脂
シートの材質、厚さ、加熱サイクルや外気温度等の固有
データに基づき、ヒーター側の熱板の予熱温度T1及び
成形時温度T2と、被加熱物である樹脂シート側の熱板
の成形基準温度T3、ショット数等を入力手段CRTに
入力する。これにより成形機の熱板において、ヒーター
側の実加熱温度Taが第1温度センサーS1で検出される
と、ヒーターは前記予熱温度T1を維持するように制御
されて待機状態とされる。そこで、成形開始指令が発せ
られると、熱板を成形時温度T2に制御して成形可能な
温度とされた後、成形が始められる。
は、樹脂シート側の熱板の実成形温度Tbが第2温度セ
ンサーS2で検出されているので、予め設定した成形基
準温度T3とその検出された実測値Tbとの偏差量aに比
例した補正成形温度値Tcが、演算手段CPUにより演
算される。その算出された補正成形温度値Tcが、前記
成形時温度T2に置換されて、その置換信号がヒーター
の発熱量の制御を行なう制御手段SSRにフィードバッ
クされる。以後の数ショットの成形は、補正された成形
時温度T2により行われる。そして、ヒーターの発熱量
は、数ショット毎に成形基準温度T3に近づくように自
動的に制御される。成形が終了した後、成形時温度T2
から予熱温度T1に切り替わる。また、熱板は、次の成
形に備えて圧縮空気を吹き出す等の冷却手段Cにより成
形基準温度T3以下に冷却することが好ましい。
温度を予め入力すると、その温度に近づくようにヒータ
ーの発熱量の制御が行われ、これによって安定した成形
が可能となり、成形当初における成形品の歩留まりが著
しく向上する。また、樹脂シートの成形許容温度の範囲
が小さい場合にも、熱板の成形基準温度をきめ細かく最
適に制御することができるため、従来方法では成形が困
難とされていた樹脂シートについても良好な成形を行う
ことが可能となった。
1は本発明方法に適する接触加熱成形機の概要を示す説
明図、図2は本発明の熱板温度制御方法による成形のフ
ローチャート、図3は成形時の樹脂シート側温度と成形
時間の関係を表したグラフである。
成形機1の概要構成を示したもので、上面にセットされ
る樹脂シートsを加熱する熱板10と、該熱板10の上
方に配置され、成形時に下降して前記樹脂シートsの周
縁を押圧する成形型20を設けている。熱板10には、
樹脂シートsを真空吸引により密着させるための複数個
の小孔11を設け、底面に数個のヒーター12を取り付
ける。成形型20はめす型であって、成形品の形状に合
わせたキャビティー21を凹設し、樹脂シートsを吸引
成形するための複数個の小孔22を設ける。また、成形
終了後に、前記小孔11から圧縮空気を吹き出す等の構
成によって熱板10を冷却する冷却手段Cを備える。
なうためのサイリスター等からなる制御手段、S1はヒ
ーター12側の熱板10の温度(実加熱温度Ta)を検
出する第1温度センサー、S2は被加熱物である樹脂シ
ートs側の熱板10の温度(実測値Tb)を検出する第
2温度センサーである。CRTはヒーター12側の熱板
10の予熱温度T1及び成形時温度T2と、被加熱物であ
る樹脂シートs側の熱板10の成形基準温度T3、ショ
ット数等を入力するための入力手段、CPUは予め設定
した成形基準温度T3とその検出された実測値Tbとの偏
差量aに比例した補正成形温度値Tcを演算するための
演算手段である。
御方法の作動につき図2のフローチャートに従って説明
する。 まず、成形を行う樹脂シートsの材質、厚さ、加熱サ
イクルや外気温度等の固有データに基づき、ヒーター1
2側の熱板10の予熱温度T1及び成形時温度T2と、樹
脂シートs側の熱板10の成形基準温度T3、ショット
数等を入力手段CRTに入力する。これにより成形機1
の熱板10において、ヒーター12側の実加熱温度Ta
が第1温度センサーS1で検出され、ヒーター12は前
記予熱温度T1を維持するように制御されて待機状態と
なる。 平板状の樹脂シートsをヒーター12により加熱され
る熱板10上にセットする。これにより樹脂シートsは
小孔11を通じて真空吸引されて、熱板10に密着され
る。ついで、成形型20が下降して樹脂シートsの周縁
を押圧する。 そこで、成形開始指令が発せられると、熱板10が成
形時温度T2に制御されて成形可能な温度とされ、成形
が始められる。この成形は公知の成形方法であって、加
熱軟化した樹脂シートsが小孔22を通じて吸引される
ため、成形型20のキャビティー21面に密着して賦形
される。この時、成形可能温度に達していない場合に
は、予め内部設定された強制制御値の信号がタイマーを
介して発せられ、熱板10を速やかに昇温させる。
ートs側の熱板10の実成形温度Tbが第2温度センサ
ーS2で検出されているので、予め設定した成形基準温
度T3とその検出された実測値Tbとの偏差量aに比例
した補正成形温度値Tcが、演算手段CPUにより演算
される。その算出された補正成形温度値Tcが前記成形
時温度T2に置換され、その置換信号が、ヒーター12
の発熱量の制御を行なう制御手段SSRにフィードバッ
クされる。 以後の成形は、補正された成形時温度T2により行わ
れる。そして、ヒーター12の発熱量は、数ショット毎
に成形基準温度T3に近づくように自動的に制御され
る。 すべての成形が終了すると、ヒーター12側の熱板1
0では、成形時温度T2から予熱温度T1に切り替わ
る。また、熱板10は小孔22から圧縮空気を吹き出す
等の構成による冷却手段Cにより、次の成形に備えて成
形基準温度T3以下に冷却される。
リスチレン)を材料とする厚さ0.4mmの樹脂シート
を成形した場合について、樹脂シート側温度と成形時間
の関係を表したグラフを示す。(ヒーター側の予熱温度
T1=131゜C、樹脂シートs側の成形基準温度T3=
126゜Cとした。) このグラフから、樹脂シートs側温度は131゜Cから
成形開始直後に緩やかに低下して成形基準温度T3の1
26゜Cとなり、以後、安定状態となることが明らかで
ある。しかして、本発明の熱板温度制御方法によれば、
成形開始直後の温度低下が約5゜Cと少なく、温度勾配
も緩やかであるために温度制御が容易となり、安定した
成形が可能となる。さらに、成形当初における成形品の
歩留まりも向上することが確かめられた。
側の熱板の成形基準温度等を予め入力してこの温度に近
づくようにヒーターの発熱量の制御を行うものであっ
て、成形開始直後の温度低下が少なく、温度勾配も緩や
かであるために温度制御が容易となって安定した成形が
可能となり、成形当初における成形品の歩留まりが著し
く向上する。さらには、樹脂シートの成形許容温度の範
囲が小さい場合にも、熱板の成形基準温度をきめ細かく
最適に制御することができるため、従来方法では成形が
困難とされていた樹脂シートについても良好な成形を行
うことが可能となるという優れた効果をも有する。
す説明図
チャート
係を表したグラフ
制御方法において、成形時の樹脂シート(被加熱物)側
温度と成形時間の関係を表したグラフ
法において、ヒーター側の温度、成形時の樹脂シート側
温度と成形時間の関係を表したグラフ
段 C→冷却手段 T1→ヒーター側の熱板の予熱温度 T2→ヒーター側の
熱板の成形時温度 T3→樹脂シート側の熱板の成形基準温度 Ta→ヒーター側の熱板の実加熱温度 Tb→樹脂シート
側の熱板の実測値 Tc→補正成形温度値 S1→第1温度センサー S2→
第2温度センサー a→偏差量 b→係数 s→樹脂シート 1→接触加熱成形機 10→熱板 11→小孔 12→
ヒーター 20→成形型 21→キャビティー 22→小孔
Claims (2)
- 【請求項1】 ヒーターにより加熱される熱板上の樹脂
シートを上方から成形型で固定し、該樹脂シートを熱板
に密着させて加熱した後、圧空手段により成形を行う接
触加熱成形機における、熱板の温度を温度センサーによ
り検出してヒーターの発熱量を制御する熱板温度制御方
法であって、ヒーター側の熱板の予熱温度T1及び成形
時温度T2と、被加熱物である樹脂シート側の熱板の成
形基準温度T3、ショット数等を入力手段CRTにより
それぞれ設定し、ヒーター側の熱板の実加熱温度Taを
第1温度センサーS1で検出して前記予熱温度T1に維持
するようにヒーターの制御を行い、成形開始指令に基づ
き前記成形時温度T2に制御された後、数ショットの成
形を施し、この時の樹脂シート側の熱板の実測値Tbを
第2温度センサーS2で検出して、予め設定した成形基
準温度T3とその検出された実測値Tbとの偏差量aに比
例した補正成形温度値Tcを演算手段CPUにより演算
し、その補正成形温度値Tcを前記成形時温度T2に置換
してその信号をヒーターの発熱量の制御を行なう制御手
段SSRにフィードバックし、次に補正された成形時温
度T2により数ショットの成形を施すことを繰り返し
て、数ショット毎にヒーターの発熱量を成形基準温度T
3に近づくように制御することを特徴とする接触加熱成
形機における熱板温度制御方法。 - 【請求項2】 請求項1に記載の接触加熱成形機におけ
る熱板温度制御方法において、成形終了後に前記熱板を
冷却手段Cにより成形基準温度T3以下に冷却すること
を特徴とする接触加熱成形機における熱板温度制御方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18643495A JP2819009B2 (ja) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | 接触加熱成形機における熱板温度制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18643495A JP2819009B2 (ja) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | 接触加熱成形機における熱板温度制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0911327A JPH0911327A (ja) | 1997-01-14 |
JP2819009B2 true JP2819009B2 (ja) | 1998-10-30 |
Family
ID=16188381
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18643495A Expired - Lifetime JP2819009B2 (ja) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | 接触加熱成形機における熱板温度制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2819009B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111886672A (zh) * | 2018-03-19 | 2020-11-03 | 日新电机株式会社 | 基板加热系统以及基板处理装置 |
-
1995
- 1995-06-28 JP JP18643495A patent/JP2819009B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0911327A (ja) | 1997-01-14 |
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