JP2835030B2 - 射出成形機のノズル温度制御装置 - Google Patents
射出成形機のノズル温度制御装置Info
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C45/78—Measuring, controlling or regulating of temperature
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は射出成形機のノズ
ル温度の制御装置に関する。
ル温度の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、射出成形機のノズル温度を制御す
るに際しては、ノズルの前側に取り付けられたヒータも
後側に取り付けられたヒータも単一の制御系によって常
に同じ電圧を供給して行うのが一般的であった。従っ
て、射出時にノズル先端が金型に接触すると、該ノズル
より温度の低い金型へのノズル先端の当接という大きな
外乱によって、ノズル先端部はいわゆる「冷え」を生じ
る。このノズル先端部の「冷え」によって、ノズル先端
部の溶融樹脂の粘性が増加し流動抵抗が増し、金型キャ
ビティにかかる樹脂圧力がショット毎に変化するので、
成形品の寸法・重量の安定性を阻害するとともに、極端
な場合にはノズル孔に「詰まり」が発生することもあ
る。この問題に対しては、前部ヒータの電気容量を後部
ヒータに比して大きくしたり、あるいは温度制御をする
ための温度検出器の設置位置を前部ヒータの前方に移動
することなどが行われるが、逆に後部ヒータ部分が過熱
されやすくなり、今度は溶融樹脂の「焼け」、「糸ひ
き」、「鼻垂れ」が生ずることになる。
るに際しては、ノズルの前側に取り付けられたヒータも
後側に取り付けられたヒータも単一の制御系によって常
に同じ電圧を供給して行うのが一般的であった。従っ
て、射出時にノズル先端が金型に接触すると、該ノズル
より温度の低い金型へのノズル先端の当接という大きな
外乱によって、ノズル先端部はいわゆる「冷え」を生じ
る。このノズル先端部の「冷え」によって、ノズル先端
部の溶融樹脂の粘性が増加し流動抵抗が増し、金型キャ
ビティにかかる樹脂圧力がショット毎に変化するので、
成形品の寸法・重量の安定性を阻害するとともに、極端
な場合にはノズル孔に「詰まり」が発生することもあ
る。この問題に対しては、前部ヒータの電気容量を後部
ヒータに比して大きくしたり、あるいは温度制御をする
ための温度検出器の設置位置を前部ヒータの前方に移動
することなどが行われるが、逆に後部ヒータ部分が過熱
されやすくなり、今度は溶融樹脂の「焼け」、「糸ひ
き」、「鼻垂れ」が生ずることになる。
【0003】このような課題を解決する先行技術とし
て、実公平5−12020号公報記載の技術がある。こ
れはノズルの温度制御を個別の複数の制御系によって行
うようにしたものであるが、温度調節器と継電器を制御
毎に設けなければならずコストがかさむとともに、温度
調節器の温度設定を制御毎に行う必要があって煩雑とな
る。また、ノズル部ではないが、加熱筒等の加熱ゾーン
における温度制御に関して本発明者による特公平7−2
5117号が公知である。これは、加熱ゾーンに一制御
系を制御する基準サーモカップルに隣接する一対のサー
モカップルを設け、両サーモカップルの検出する温度差
に応じて基準サーモカップルの両側に設けたヒータへの
供給電圧を選択的に切り換えて基準サーモカップルの両
側からの温度的外乱に対応するというものである。
て、実公平5−12020号公報記載の技術がある。こ
れはノズルの温度制御を個別の複数の制御系によって行
うようにしたものであるが、温度調節器と継電器を制御
毎に設けなければならずコストがかさむとともに、温度
調節器の温度設定を制御毎に行う必要があって煩雑とな
る。また、ノズル部ではないが、加熱筒等の加熱ゾーン
における温度制御に関して本発明者による特公平7−2
5117号が公知である。これは、加熱ゾーンに一制御
系を制御する基準サーモカップルに隣接する一対のサー
モカップルを設け、両サーモカップルの検出する温度差
に応じて基準サーモカップルの両側に設けたヒータへの
供給電圧を選択的に切り換えて基準サーモカップルの両
側からの温度的外乱に対応するというものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記のよ
うなショット毎に金型と接触するというノズルの特殊な
制御環境における課題を解決し、ノズル温度を安定化し
より低コストで操作性の優れた温度制御装置を提供する
ことを目的とする。
うなショット毎に金型と接触するというノズルの特殊な
制御環境における課題を解決し、ノズル温度を安定化し
より低コストで操作性の優れた温度制御装置を提供する
ことを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上の課題を解決するため
に、請求項1に記載された発明は、加熱筒の前端に装着
されたノズルの最先端に配置されたノズル先端側ヒータ
と該ノズル先端側ヒータより後部に配置されたノズル本
体側ヒータの温度調節を行う装置であって、特には、ノ
ズル先端温度によりノズル先端側ヒータへの電力制御を
するとともに、ノズル本体側ヒータへの供給電圧を降圧
するもので、前記ノズルの先端部の温度を検出するノズ
ル先端温度検出器と、前記ノズルの本体部の温度を検出
するノズル本体温度検出器と、前記ノズル先端温度検出
器からの信号を入力して所定温度に調節する信号を出力
する温度調節器と、前記ノズル先端温度検出器からの信
号とノズル本体温度検出器からの信号とを入力して両者
の差を演算増幅しレベル変換した信号を出力する演算増
幅器と、前記演算増幅器からの外部制御信号によって供
給電圧を降圧する電圧調節器と、前記温度調節器からの
出力信号に応じ供給電力を前記ノズル先端側ヒータおよ
び前記電圧調節器を介して前記ノズル本体側ヒータへ開
閉制御する継電器とを含むことを特徴とする射出成形機
のノズル温度制御装置に係る。
に、請求項1に記載された発明は、加熱筒の前端に装着
されたノズルの最先端に配置されたノズル先端側ヒータ
と該ノズル先端側ヒータより後部に配置されたノズル本
体側ヒータの温度調節を行う装置であって、特には、ノ
ズル先端温度によりノズル先端側ヒータへの電力制御を
するとともに、ノズル本体側ヒータへの供給電圧を降圧
するもので、前記ノズルの先端部の温度を検出するノズ
ル先端温度検出器と、前記ノズルの本体部の温度を検出
するノズル本体温度検出器と、前記ノズル先端温度検出
器からの信号を入力して所定温度に調節する信号を出力
する温度調節器と、前記ノズル先端温度検出器からの信
号とノズル本体温度検出器からの信号とを入力して両者
の差を演算増幅しレベル変換した信号を出力する演算増
幅器と、前記演算増幅器からの外部制御信号によって供
給電圧を降圧する電圧調節器と、前記温度調節器からの
出力信号に応じ供給電力を前記ノズル先端側ヒータおよ
び前記電圧調節器を介して前記ノズル本体側ヒータへ開
閉制御する継電器とを含むことを特徴とする射出成形機
のノズル温度制御装置に係る。
【0006】また、請求項2の発明は、同じく、加熱筒
の前端に装着されたノズルの最先端に配置されたノズル
先端側ヒータと該ノズル先端側ヒータより後部に配置さ
れたノズル本体側ヒータの温度調節を行う装置であっ
て、特には、ノズル先端温度によりノズル本体側ヒータ
への電力制御をするとともに、ノズル先端側ヒータへの
供給電圧を昇圧するもので、前記ノズルの先端部の温度
を検出するノズル先端温度検出器と、前記ノズルの本体
部の温度を検出するノズル本体温度検出器と、前記ノズ
ル先端温度検出器からの信号を入力して所定温度に調節
する信号を出力する温度調節器と、前記ノズル先端温度
検出器からの信号とノズル本体温度検出器からの信号と
を入力して両者の差を演算増幅しレベル変換した信号を
出力する演算増幅器と、前記演算増幅器からの外部制御
信号によって供給電圧を昇圧する電圧調節器と、前記温
度調節器からの出力信号に応じ供給電力を前記ノズル本
体側ヒータおよび前記電圧調節器を介して前記ノズル先
端側ヒータへ開閉制御する継電器とを含むことを特徴と
する。
の前端に装着されたノズルの最先端に配置されたノズル
先端側ヒータと該ノズル先端側ヒータより後部に配置さ
れたノズル本体側ヒータの温度調節を行う装置であっ
て、特には、ノズル先端温度によりノズル本体側ヒータ
への電力制御をするとともに、ノズル先端側ヒータへの
供給電圧を昇圧するもので、前記ノズルの先端部の温度
を検出するノズル先端温度検出器と、前記ノズルの本体
部の温度を検出するノズル本体温度検出器と、前記ノズ
ル先端温度検出器からの信号を入力して所定温度に調節
する信号を出力する温度調節器と、前記ノズル先端温度
検出器からの信号とノズル本体温度検出器からの信号と
を入力して両者の差を演算増幅しレベル変換した信号を
出力する演算増幅器と、前記演算増幅器からの外部制御
信号によって供給電圧を昇圧する電圧調節器と、前記温
度調節器からの出力信号に応じ供給電力を前記ノズル本
体側ヒータおよび前記電圧調節器を介して前記ノズル先
端側ヒータへ開閉制御する継電器とを含むことを特徴と
する。
【0007】さらに、請求項3の発明は、同じく、加熱
筒の前端に装着されたノズルの最先端に配置されたノズ
ル先端側ヒータと該ノズル先端側ヒータより後部に配置
されたノズル本体側ヒータの温度調節を行う装置であっ
て、特には、ノズル本体温度によりノズル先端側ヒータ
への電力制御をするとともに、ノズル本体側ヒータへの
供給電圧を降圧するもので、前記ノズルの先端部の温度
を検出するノズル先端温度検出器と、前記ノズルの本体
部の温度を検出するノズル本体温度検出器と、前記ノズ
ル本体温度検出器からの信号を入力して所定温度に調節
する信号を出力する温度調節器と、前記ノズル本体温度
検出器からの信号とノズル先端温度検出器からの信号と
を入力して両者の差を演算増幅しレベル変換した信号を
出力する演算増幅器と、前記演算増幅器からの外部制御
信号によって供給電圧を降圧する電圧調節器と、前記温
度調節器からの出力信号に応じ供給電力を前記ノズル先
端側ヒータおよび前記電圧調節器を介して前記ノズル本
体側ヒータへ開閉制御する継電器とを含むことを特徴と
する。
筒の前端に装着されたノズルの最先端に配置されたノズ
ル先端側ヒータと該ノズル先端側ヒータより後部に配置
されたノズル本体側ヒータの温度調節を行う装置であっ
て、特には、ノズル本体温度によりノズル先端側ヒータ
への電力制御をするとともに、ノズル本体側ヒータへの
供給電圧を降圧するもので、前記ノズルの先端部の温度
を検出するノズル先端温度検出器と、前記ノズルの本体
部の温度を検出するノズル本体温度検出器と、前記ノズ
ル本体温度検出器からの信号を入力して所定温度に調節
する信号を出力する温度調節器と、前記ノズル本体温度
検出器からの信号とノズル先端温度検出器からの信号と
を入力して両者の差を演算増幅しレベル変換した信号を
出力する演算増幅器と、前記演算増幅器からの外部制御
信号によって供給電圧を降圧する電圧調節器と、前記温
度調節器からの出力信号に応じ供給電力を前記ノズル先
端側ヒータおよび前記電圧調節器を介して前記ノズル本
体側ヒータへ開閉制御する継電器とを含むことを特徴と
する。
【0008】さらにまた、請求項4の発明は、同じく、
加熱筒の前端に装着されたノズルの最先端に配置された
ノズル先端側ヒータと該ノズル先端側ヒータより後部に
配置されたノズル本体側ヒータの温度調節を行う装置で
あって、特には、ノズル本体温度によりノズル本体側ヒ
ータへの電力制御をするとともに、ノズル先端側ヒータ
への供給電圧を昇圧するもので、前記ノズルの先端部の
温度を検出するノズル先端温度検出器と、前記ノズルの
本体部の温度を検出するノズル本体温度検出器と、前記
ノズル本体温度検出器からの信号を入力して所定温度に
調節する信号を出力する温度調節器と、前記ノズル本体
温度検出器からの信号とノズル先端温度検出器からの信
号とを入力して両者の差を演算増幅しレベル変換した信
号を出力する演算増幅器と、前記演算増幅器からの外部
制御信号によって供給電圧を昇圧する電圧調節器と、前
記温度調節器からの出力信号に応じ供給電力を前記ノズ
ル本体側ヒータおよび前記電圧調節器を介して前記ノズ
ル先端側ヒータへ開閉制御する継電器とを含むことを特
徴とする。
加熱筒の前端に装着されたノズルの最先端に配置された
ノズル先端側ヒータと該ノズル先端側ヒータより後部に
配置されたノズル本体側ヒータの温度調節を行う装置で
あって、特には、ノズル本体温度によりノズル本体側ヒ
ータへの電力制御をするとともに、ノズル先端側ヒータ
への供給電圧を昇圧するもので、前記ノズルの先端部の
温度を検出するノズル先端温度検出器と、前記ノズルの
本体部の温度を検出するノズル本体温度検出器と、前記
ノズル本体温度検出器からの信号を入力して所定温度に
調節する信号を出力する温度調節器と、前記ノズル本体
温度検出器からの信号とノズル先端温度検出器からの信
号とを入力して両者の差を演算増幅しレベル変換した信
号を出力する演算増幅器と、前記演算増幅器からの外部
制御信号によって供給電圧を昇圧する電圧調節器と、前
記温度調節器からの出力信号に応じ供給電力を前記ノズ
ル本体側ヒータおよび前記電圧調節器を介して前記ノズ
ル先端側ヒータへ開閉制御する継電器とを含むことを特
徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】以下添付の図面とともにこの発明
の実施例を説明する。図1は請求項1の発明の実施例を
示す制御ブロック図、図2は請求項2の発明の実施例を
示す制御ブロック図、図3は請求項3の発明の実施例を
示す制御ブロック図、図4は請求項4の発明の実施例を
示す制御ブロック図をそれぞれ示す。
の実施例を説明する。図1は請求項1の発明の実施例を
示す制御ブロック図、図2は請求項2の発明の実施例を
示す制御ブロック図、図3は請求項3の発明の実施例を
示す制御ブロック図、図4は請求項4の発明の実施例を
示す制御ブロック図をそれぞれ示す。
【0010】図1ないし図4において共通符号は共通構
成部分を表わす。すなわち、符号10はノズルであり、
図示しない加熱筒の先端に螺設されている。ノズル10
の中心軸にはノズル孔11が穿設されており、加熱筒で
溶融した原料樹脂を射出時に通過せしめノズル先端が当
接する金型(図示せず)に射出充填する。符号21はノ
ズルの最先端に配置されたノズル先端側ヒータ、25は
前記ノズル先端側ヒータ21より後部のノズル本体側に
配置された本体側ヒータである。これらのヒータ21、
25は例えば図示のバンドヒータあるいはマイクロシー
ズヒータを巻いたものが使用される。なお、本体側ヒー
タ25は図のように複数のヒータからなることがある。
成部分を表わす。すなわち、符号10はノズルであり、
図示しない加熱筒の先端に螺設されている。ノズル10
の中心軸にはノズル孔11が穿設されており、加熱筒で
溶融した原料樹脂を射出時に通過せしめノズル先端が当
接する金型(図示せず)に射出充填する。符号21はノ
ズルの最先端に配置されたノズル先端側ヒータ、25は
前記ノズル先端側ヒータ21より後部のノズル本体側に
配置された本体側ヒータである。これらのヒータ21、
25は例えば図示のバンドヒータあるいはマイクロシー
ズヒータを巻いたものが使用される。なお、本体側ヒー
タ25は図のように複数のヒータからなることがある。
【0011】符号31はサーモカップルやサーミスタな
どからなるノズル先端温度検出器で、可能なかぎりノズ
ル先端に近接して設けられる。符号15はノズル先端温
度検出器31を取り付けるためにノズル10の軸方向表
面に設けた溝である。なお、このノズル先端温度検出器
31は前記したノズル先端側ヒータ21の直下に配置し
てもよい。また、符号35は同じくサーモカップルやサ
ーミスタなどからなるノズル本体温度検出器で、ノズル
10の軸方向の中心付近に設けられてノズル本体の温度
を検出する。このノズル本体温度検出器35も前記ノズ
ル本体側ヒータ25の直下に配置してもよい。
どからなるノズル先端温度検出器で、可能なかぎりノズ
ル先端に近接して設けられる。符号15はノズル先端温
度検出器31を取り付けるためにノズル10の軸方向表
面に設けた溝である。なお、このノズル先端温度検出器
31は前記したノズル先端側ヒータ21の直下に配置し
てもよい。また、符号35は同じくサーモカップルやサ
ーミスタなどからなるノズル本体温度検出器で、ノズル
10の軸方向の中心付近に設けられてノズル本体の温度
を検出する。このノズル本体温度検出器35も前記ノズ
ル本体側ヒータ25の直下に配置してもよい。
【0012】制御系に関して、符号40は温度調節器
で、温度検出器31または35からの検出温度に相当す
る信号を受けてあらかじめ設定された温度設定器の信号
と比較し検出温度が設定温度に等しくなるように制御す
るものである。ここでは、後述する継電器55をPID
で閉ループ制御するもので、温度調節器40の出力は継
電器55を定周期でON/OFFし、ヒータへの供給電
力の制御をON時間の長短によって行う。
で、温度検出器31または35からの検出温度に相当す
る信号を受けてあらかじめ設定された温度設定器の信号
と比較し検出温度が設定温度に等しくなるように制御す
るものである。ここでは、後述する継電器55をPID
で閉ループ制御するもので、温度調節器40の出力は継
電器55を定周期でON/OFFし、ヒータへの供給電
力の制御をON時間の長短によって行う。
【0013】符号45は演算増幅器で、オペレーショナ
ルアンプなどからなるアナログ方式の構成またはマイク
ロプロセッサを含むデジタル方式で構成され、減算部4
6、増幅部47およびレベル変換部48を含む。減算部
46には前記したノズル先端温度検出器31とノズル本
体温度検出器35で検出された温度信号が入力され、該
ノズル先端温度検出器31の信号とノズル本体温度検出
器35の信号との差を演算する。次に、この減算信号を
増幅部47において所定の増幅度で増幅する。該増幅度
の設定は個々の射出成形機に固有のものであり、ノズル
形状・寸法、加熱筒形状・寸法、ヒータ容量等に関連す
るので、各射出成形機毎に予め設定しておけば成形作業
の度に設定する必要はない。レベル変換部48では増幅
部47からの増幅信号を電圧調節器50に整合する信号
に変換する。
ルアンプなどからなるアナログ方式の構成またはマイク
ロプロセッサを含むデジタル方式で構成され、減算部4
6、増幅部47およびレベル変換部48を含む。減算部
46には前記したノズル先端温度検出器31とノズル本
体温度検出器35で検出された温度信号が入力され、該
ノズル先端温度検出器31の信号とノズル本体温度検出
器35の信号との差を演算する。次に、この減算信号を
増幅部47において所定の増幅度で増幅する。該増幅度
の設定は個々の射出成形機に固有のものであり、ノズル
形状・寸法、加熱筒形状・寸法、ヒータ容量等に関連す
るので、各射出成形機毎に予め設定しておけば成形作業
の度に設定する必要はない。レベル変換部48では増幅
部47からの増幅信号を電圧調節器50に整合する信号
に変換する。
【0014】符号50は電圧調節器である。この電圧調
節器50は、前記演算増幅器45からの外部制御信号に
基づいて供給電圧を降圧(請求項1、3)または昇圧
(請求項2、4)するもので、サイリスタの点弧角度を
外部制御信号によって位相制御するものが好ましいが、
スライダックをモータで制御する構成でもよい。
節器50は、前記演算増幅器45からの外部制御信号に
基づいて供給電圧を降圧(請求項1、3)または昇圧
(請求項2、4)するもので、サイリスタの点弧角度を
外部制御信号によって位相制御するものが好ましいが、
スライダックをモータで制御する構成でもよい。
【0015】符号55は継電器で、前記温度調節器40
の出力信号によって定周期でON/OFFし、ヒータへ
の供給電力の制御をON時間の長短によって行うもので
ある。この継電器55としては電磁開閉器あるいは半導
体のソリッドステートリレーが効果的に使用される。特
にソリッドステートリレーであれば、機械的な寿命は考
慮しなくてもよく、前記温度調節器40のON/OFF
出力の周期を2秒以下に短くできるため、速い温度変化
にも追従でき、制御精度を極めて向上させることが可能
となる。電源部としては交流200V等の単相または三
相電源である。なお、三相の場合は各ヒータを相間に接
続して前記温度調節器40は三相を同時に制御するもの
とする。
の出力信号によって定周期でON/OFFし、ヒータへ
の供給電力の制御をON時間の長短によって行うもので
ある。この継電器55としては電磁開閉器あるいは半導
体のソリッドステートリレーが効果的に使用される。特
にソリッドステートリレーであれば、機械的な寿命は考
慮しなくてもよく、前記温度調節器40のON/OFF
出力の周期を2秒以下に短くできるため、速い温度変化
にも追従でき、制御精度を極めて向上させることが可能
となる。電源部としては交流200V等の単相または三
相電源である。なお、三相の場合は各ヒータを相間に接
続して前記温度調節器40は三相を同時に制御するもの
とする。
【0016】(請求項1の発明)図1に基づいて、請求
項1の発明装置を説明する。図1の制御装置は、前記し
たように、ノズル先端温度検出器31によって検出され
たノズル先端温度によりノズル先端側ヒータ21への電
力制御をするとともに、ノズル本体側ヒータ25へは演
算増幅器45および電圧調節器50を介してその供給電
圧を降圧制御するものである。
項1の発明装置を説明する。図1の制御装置は、前記し
たように、ノズル先端温度検出器31によって検出され
たノズル先端温度によりノズル先端側ヒータ21への電
力制御をするとともに、ノズル本体側ヒータ25へは演
算増幅器45および電圧調節器50を介してその供給電
圧を降圧制御するものである。
【0017】すなわち、ノズル先端温度検出器31によ
って検出されたノズル先端の温度信号は温度調節器40
に入力されて、前記したように、ここで、あらかじめ設
定された温度設定器の信号と比較し検出温度が所定の設
定温度に等しくなるように、制御信号を継電器55に出
力する。
って検出されたノズル先端の温度信号は温度調節器40
に入力されて、前記したように、ここで、あらかじめ設
定された温度設定器の信号と比較し検出温度が所定の設
定温度に等しくなるように、制御信号を継電器55に出
力する。
【0018】また、このノズル先端温度検出器31の温
度信号は、ノズル本体温度検出器35によって検出され
たノズルの本体部の温度信号とともに、演算増幅器45
に入力され、前記のように、減算部46、増幅部47お
よびレベル変換部48によって、両者の差を演算増幅し
レベル変換した信号を電圧調節器50に出力する。
度信号は、ノズル本体温度検出器35によって検出され
たノズルの本体部の温度信号とともに、演算増幅器45
に入力され、前記のように、減算部46、増幅部47お
よびレベル変換部48によって、両者の差を演算増幅し
レベル変換した信号を電圧調節器50に出力する。
【0019】電圧調節器50は、前記演算増幅器50か
らの外部制御信号に基づいて供給電圧を降圧する。
らの外部制御信号に基づいて供給電圧を降圧する。
【0020】一方、前記温度調節器40の信号によって
定周期でON/OFFし供給電力の制御をON時間の長
短によって行う継電器55は、図のように、前記ノズル
先端側ヒータ21とは直接接続され、前記ノズル本体側
ヒータ25へは上記電圧調節器50を介して接続され、
それぞれのヒータへの電流を開閉制御してノズル温度の
制御を行う。
定周期でON/OFFし供給電力の制御をON時間の長
短によって行う継電器55は、図のように、前記ノズル
先端側ヒータ21とは直接接続され、前記ノズル本体側
ヒータ25へは上記電圧調節器50を介して接続され、
それぞれのヒータへの電流を開閉制御してノズル温度の
制御を行う。
【0021】次に、具体例として、ノズル先端側および
ノズル本体側の設定温度が260℃の場合に、ノズル先
端側温度が240℃に低下した場合を仮定して説明す
る。例えば電圧調節器50の外部制御信号の仕様が1〜
5Vであるとき、電圧調節器にAC200Vを入力し、
外部制御信号を1V与えると出力はAC0Vとなり、外
部制御信号を5V与えると出力はAC200Vとなる。
この外部制御信号と出力とは比例関係にありほぼ直線的
に変化する。一方、ノズル本体温度検出器35にK型サ
ーモカップルを使用したとき、温度が260℃であれ
ば、その熱起電力は10.56mVとなり、ノズル先端
部の温度が下がって、ノズル先端温度検出器31のK型
サーモカップルの検出温度が240℃であれば、その熱
起電力は9.745mVとなる。従って、演算増幅器4
5の減算部46は、 9.745−10.56=−0.815(mV) ・・ の演算を行う。
ノズル本体側の設定温度が260℃の場合に、ノズル先
端側温度が240℃に低下した場合を仮定して説明す
る。例えば電圧調節器50の外部制御信号の仕様が1〜
5Vであるとき、電圧調節器にAC200Vを入力し、
外部制御信号を1V与えると出力はAC0Vとなり、外
部制御信号を5V与えると出力はAC200Vとなる。
この外部制御信号と出力とは比例関係にありほぼ直線的
に変化する。一方、ノズル本体温度検出器35にK型サ
ーモカップルを使用したとき、温度が260℃であれ
ば、その熱起電力は10.56mVとなり、ノズル先端
部の温度が下がって、ノズル先端温度検出器31のK型
サーモカップルの検出温度が240℃であれば、その熱
起電力は9.745mVとなる。従って、演算増幅器4
5の減算部46は、 9.745−10.56=−0.815(mV) ・・ の演算を行う。
【0022】増幅部47では仮にその増幅度が1000
倍であれば、 −0.815(mV)×1000=−0.815(V) ・・ となる。レベル変換部48は増幅部47の出力信号が0
V、つまりノズル本体温度検出器35とノズル先端温度
検出器31が同じ温度であったとき電圧調節器50に出
力する信号が5Vとなるようにレベル変換するのである
から、レベル変換量は5Vとなり、 −0.815+5=4.185(V) ・・ となる。なお、該レベル変換部48は、定常時にノズル
本体温度検出器35とノズル先端温度検出器31の間に
存在する温度偏差をも考慮した補正を行うことが可能で
ある。この外部制御信号を受けた電圧調節器50は、A
C200Vの入力電圧を次のように降圧して出力する。 (4.185−1)×200/(5−1)=159.25(V) ・・ つまり、ノズル先端温度検出器31の検出温度が低下す
ると、上記式の値が負の方向に大きくなり、上記式
で電圧調節器50に出力する外部制御信号が小さくなっ
て、電圧の降下幅(率)が大きくなるのである。
倍であれば、 −0.815(mV)×1000=−0.815(V) ・・ となる。レベル変換部48は増幅部47の出力信号が0
V、つまりノズル本体温度検出器35とノズル先端温度
検出器31が同じ温度であったとき電圧調節器50に出
力する信号が5Vとなるようにレベル変換するのである
から、レベル変換量は5Vとなり、 −0.815+5=4.185(V) ・・ となる。なお、該レベル変換部48は、定常時にノズル
本体温度検出器35とノズル先端温度検出器31の間に
存在する温度偏差をも考慮した補正を行うことが可能で
ある。この外部制御信号を受けた電圧調節器50は、A
C200Vの入力電圧を次のように降圧して出力する。 (4.185−1)×200/(5−1)=159.25(V) ・・ つまり、ノズル先端温度検出器31の検出温度が低下す
ると、上記式の値が負の方向に大きくなり、上記式
で電圧調節器50に出力する外部制御信号が小さくなっ
て、電圧の降下幅(率)が大きくなるのである。
【0023】このときの制御系の作動について説明す
る。上記のように、ノズル先端温度検出器31の検出温
度が設定温度(260℃)より下がると、温度調節器4
0に直接入力される信号により該温度調節器40は設定
温度を維持しようとして継電器55のON時間を増加さ
せる。そして、ノズル先端側ヒータ21は該継電器55
と直接接続されているので、通電時間が長くなり、所定
の設定温度の維持が可能となる。
る。上記のように、ノズル先端温度検出器31の検出温
度が設定温度(260℃)より下がると、温度調節器4
0に直接入力される信号により該温度調節器40は設定
温度を維持しようとして継電器55のON時間を増加さ
せる。そして、ノズル先端側ヒータ21は該継電器55
と直接接続されているので、通電時間が長くなり、所定
の設定温度の維持が可能となる。
【0024】一方、ノズル本体側ヒータ25にこのノズ
ル先端側ヒータ21と同じ電力を供給すると過熱するこ
とになるので、上記のように、演算増幅器45を介して
電圧調節器50の出力を200Vから降圧して供給電力
を落としてノズル本体側ヒータ25に供給される。その
結果、電圧調節器50に接続されたノズル本体側ヒータ
は過熱されることなく所定設定温度を維持する。
ル先端側ヒータ21と同じ電力を供給すると過熱するこ
とになるので、上記のように、演算増幅器45を介して
電圧調節器50の出力を200Vから降圧して供給電力
を落としてノズル本体側ヒータ25に供給される。その
結果、電圧調節器50に接続されたノズル本体側ヒータ
は過熱されることなく所定設定温度を維持する。
【0025】(請求項2の発明)次に、図2に基づい
て、請求項2の発明を説明する。図2に図示した制御装
置は、ノズル先端温度検出器31によって検出されたノ
ズル先端温度によりノズル本体側ヒータ25への電力制
御をするとともに、ノズル先端側ヒータ21へは演算増
幅器45および電圧調節器50を介してその供給電圧を
昇圧制御するものである。
て、請求項2の発明を説明する。図2に図示した制御装
置は、ノズル先端温度検出器31によって検出されたノ
ズル先端温度によりノズル本体側ヒータ25への電力制
御をするとともに、ノズル先端側ヒータ21へは演算増
幅器45および電圧調節器50を介してその供給電圧を
昇圧制御するものである。
【0026】すなわち、ノズル先端温度検出器31によ
って検出されたノズル先端の温度信号は温度調節器40
に入力されて、前記したように、ここで、あらかじめ設
定された温度設定器の信号と比較し検出温度が所定の設
定温度に等しくなるように、制御信号を継電器55に出
力する。
って検出されたノズル先端の温度信号は温度調節器40
に入力されて、前記したように、ここで、あらかじめ設
定された温度設定器の信号と比較し検出温度が所定の設
定温度に等しくなるように、制御信号を継電器55に出
力する。
【0027】また、このノズル先端温度検出器31の温
度信号は、ノズル本体温度検出器35によって検出され
たノズルの本体部の温度信号とともに、演算増幅器45
に入力され、前記と同様に、減算部46、増幅部47お
よびレベル変換部48によって、両者の差を演算増幅し
レベル変換した信号を電圧調節器50に出力する。な
お、この例では、減算部46において、請求項1の演算
方法と相違して、ノズル本体側の温度検出信号からノズ
ル先端側の温度検出信号を減算している。従って、ノズ
ル先端温度検出器の温度検出値が低下するほど前記式
より減算値は正の方向に大きくなり、電圧調節器50へ
出力する外部制御信号も大きくなる。
度信号は、ノズル本体温度検出器35によって検出され
たノズルの本体部の温度信号とともに、演算増幅器45
に入力され、前記と同様に、減算部46、増幅部47お
よびレベル変換部48によって、両者の差を演算増幅し
レベル変換した信号を電圧調節器50に出力する。な
お、この例では、減算部46において、請求項1の演算
方法と相違して、ノズル本体側の温度検出信号からノズ
ル先端側の温度検出信号を減算している。従って、ノズ
ル先端温度検出器の温度検出値が低下するほど前記式
より減算値は正の方向に大きくなり、電圧調節器50へ
出力する外部制御信号も大きくなる。
【0028】電圧調節器50は、前記演算増幅器45か
らの外部制御信号に基づいて供給電圧を昇圧するように
設定されている。
らの外部制御信号に基づいて供給電圧を昇圧するように
設定されている。
【0029】前記温度調節器40の信号によって定周期
でON/OFFし供給電力の制御をON時間の長短によ
って行う継電器55は、図のように、前記ノズル本体側
ヒータ25とは直接接続され、前記ノズル先端側ヒータ
21へは上記電圧調節器50を介して昇圧接続される。
これによって、ノズル先端部の温度が低下すればその変
化量に応じてノズル先端側ヒータ21への供給電圧は昇
圧され、その電圧において設定温度を維持するよう温度
調節器40が継電器55のON時間を短く制御するの
で、昇圧されないノズル本体側ヒータ25は過熱される
ことなく設定温度を維持する。
でON/OFFし供給電力の制御をON時間の長短によ
って行う継電器55は、図のように、前記ノズル本体側
ヒータ25とは直接接続され、前記ノズル先端側ヒータ
21へは上記電圧調節器50を介して昇圧接続される。
これによって、ノズル先端部の温度が低下すればその変
化量に応じてノズル先端側ヒータ21への供給電圧は昇
圧され、その電圧において設定温度を維持するよう温度
調節器40が継電器55のON時間を短く制御するの
で、昇圧されないノズル本体側ヒータ25は過熱される
ことなく設定温度を維持する。
【0030】なお、請求項2の場合のノズル先端側ヒー
タ21は、例えば80%の電源電圧でノズル先端部の加
熱に十分な熱容量が得られ、しかも100%の供給電圧
でもヒータ寿命に影響がないような設計がなされてい
る。
タ21は、例えば80%の電源電圧でノズル先端部の加
熱に十分な熱容量が得られ、しかも100%の供給電圧
でもヒータ寿命に影響がないような設計がなされてい
る。
【0031】(請求項3の発明)図3は、請求項3の発
明に係る。図3に図示した制御装置は、ノズル本体温度
検出器35によって検出されたノズル本体温度によりノ
ズル先端側ヒータ21への電力制御をなすとともに、ノ
ズル本体側ヒータ25へは演算増幅器45および電圧調
節器50を介してその供給電圧を降圧制御するものであ
る。
明に係る。図3に図示した制御装置は、ノズル本体温度
検出器35によって検出されたノズル本体温度によりノ
ズル先端側ヒータ21への電力制御をなすとともに、ノ
ズル本体側ヒータ25へは演算増幅器45および電圧調
節器50を介してその供給電圧を降圧制御するものであ
る。
【0032】図3のように、ノズル本体温度検出器35
によって検出されたノズル本体の温度信号は温度調節器
40に入力されて、あらかじめ設定された温度設定器の
信号と比較し検出温度が所定の設定温度に等しくなるよ
うに、制御信号を継電器55に出力する。
によって検出されたノズル本体の温度信号は温度調節器
40に入力されて、あらかじめ設定された温度設定器の
信号と比較し検出温度が所定の設定温度に等しくなるよ
うに、制御信号を継電器55に出力する。
【0033】また、このノズル本体温度検出器35の温
度信号は、ノズル先端温度検出器31によって検出され
たノズルの先端部の温度信号とともに、演算増幅器45
に入力され、前記と同様に、減算部46、増幅部47お
よびレベル変換部48によって、両者の差を演算増幅し
レベル変換した信号を電圧調節器50に出力する。
度信号は、ノズル先端温度検出器31によって検出され
たノズルの先端部の温度信号とともに、演算増幅器45
に入力され、前記と同様に、減算部46、増幅部47お
よびレベル変換部48によって、両者の差を演算増幅し
レベル変換した信号を電圧調節器50に出力する。
【0034】電圧調節器50は、前記演算増幅器50か
らの外部制御信号に基づいて供給電圧を降圧するように
設定されている。
らの外部制御信号に基づいて供給電圧を降圧するように
設定されている。
【0035】前記温度調節器40の信号によって定周期
でON/OFFし供給電力の制御をON時間の長短によ
って行う継電器55は、前記ノズル先端側ヒータ21と
は直接接続され、前記ノズル本体側ヒータ25へは上記
電圧調節器50を介して降圧接続される。
でON/OFFし供給電力の制御をON時間の長短によ
って行う継電器55は、前記ノズル先端側ヒータ21と
は直接接続され、前記ノズル本体側ヒータ25へは上記
電圧調節器50を介して降圧接続される。
【0036】これによって、ノズル先端部の温度が低下
すれば、その変化量に応じて継電器55が直接接続され
たノズル先端側ヒータ21へは、供給電力のON時間を
長くしてその温度低下を補償するとともに、ノズル本体
側ヒータ25へは電圧調節器50を介して降圧された電
力が供給されて所定設定温度を維持する。
すれば、その変化量に応じて継電器55が直接接続され
たノズル先端側ヒータ21へは、供給電力のON時間を
長くしてその温度低下を補償するとともに、ノズル本体
側ヒータ25へは電圧調節器50を介して降圧された電
力が供給されて所定設定温度を維持する。
【0037】(請求項4の発明)図4は、請求項4の発
明に係る。図4のノズル温度制御装置は、ノズル本体温
度検出器35によって検出されたノズル本体温度により
ノズル本体側ヒータ25への電力制御をなすとともに、
ノズル先端側ヒータ21へは演算増幅器45および電圧
調節器50を介して供給電圧を昇圧する制御に係る。
明に係る。図4のノズル温度制御装置は、ノズル本体温
度検出器35によって検出されたノズル本体温度により
ノズル本体側ヒータ25への電力制御をなすとともに、
ノズル先端側ヒータ21へは演算増幅器45および電圧
調節器50を介して供給電圧を昇圧する制御に係る。
【0038】図4のように、ノズル本体温度検出器35
によって検出されたノズル本体の温度信号は温度調節器
40に入力されて、あらかじめ設定された温度設定器の
信号と比較し検出温度が所定の設定温度に等しくなるよ
うに、制御信号を継電器55に出力する。
によって検出されたノズル本体の温度信号は温度調節器
40に入力されて、あらかじめ設定された温度設定器の
信号と比較し検出温度が所定の設定温度に等しくなるよ
うに、制御信号を継電器55に出力する。
【0039】ノズル本体温度検出器35の温度信号は、
ノズル先端温度検出器31によって検出されたノズルの
先端部の温度信号とともに、演算増幅器45に入力さ
れ、前記と同様に、減算部46、増幅部47およびレベ
ル変換部48によって、両者の差を演算増幅しレベル変
換した信号を電圧調節器50に出力する。
ノズル先端温度検出器31によって検出されたノズルの
先端部の温度信号とともに、演算増幅器45に入力さ
れ、前記と同様に、減算部46、増幅部47およびレベ
ル変換部48によって、両者の差を演算増幅しレベル変
換した信号を電圧調節器50に出力する。
【0040】この電圧調節器50は、前記演算増幅器5
0からの外部制御信号に基づいて供給電圧を昇圧するよ
うに設定されている。
0からの外部制御信号に基づいて供給電圧を昇圧するよ
うに設定されている。
【0041】前記温度調節器40の信号によって定周期
でON/OFFし供給電力の制御をON時間の長短によ
って行う継電器55は、ノズル本体側ヒータ25とは直
接接続され、前記ノズル先端側ヒータ21へは上記電圧
調節器50を介して昇圧接続される。
でON/OFFし供給電力の制御をON時間の長短によ
って行う継電器55は、ノズル本体側ヒータ25とは直
接接続され、前記ノズル先端側ヒータ21へは上記電圧
調節器50を介して昇圧接続される。
【0042】これによって、ノズル先端部の温度が低下
すればその変化量に応じてノズル先端側ヒータ21への
供給電圧は昇圧され、その電圧において設定温度を維持
するよう温度調節器40が継電器55のON時間を短く
制御するので、昇圧されないノズル本体側ヒータ25は
過熱されることなく設定温度を維持する。
すればその変化量に応じてノズル先端側ヒータ21への
供給電圧は昇圧され、その電圧において設定温度を維持
するよう温度調節器40が継電器55のON時間を短く
制御するので、昇圧されないノズル本体側ヒータ25は
過熱されることなく設定温度を維持する。
【0043】
【発明の効果】以上図示し説明したように、この発明に
よれば、ショット毎に金型と接触するという射出成形機
のノズルの特殊な環境において、ノズル先端部の温度を
効率よく制御することができ、一方において、ノズル本
体部の過熱を発生させることがない、操作性の優れた温
度制御装置を提供することができた。従って、ノズル先
端部における「冷え」、「詰まり」、「焼け」、「鼻垂
れ」、「糸引き」等の発生を防止し、ノズル先端部での
溶融樹脂の流動抵抗の変化が少なく、金型キャビティに
かかる樹脂圧力をショット毎に安定させることができる
ので、成形品の寸法・重量が安定して良好な成形品の連
続安定成形を行うことができる。また、この発明装置に
よれば、低コストでノズル温度の制御を行うことができ
る。
よれば、ショット毎に金型と接触するという射出成形機
のノズルの特殊な環境において、ノズル先端部の温度を
効率よく制御することができ、一方において、ノズル本
体部の過熱を発生させることがない、操作性の優れた温
度制御装置を提供することができた。従って、ノズル先
端部における「冷え」、「詰まり」、「焼け」、「鼻垂
れ」、「糸引き」等の発生を防止し、ノズル先端部での
溶融樹脂の流動抵抗の変化が少なく、金型キャビティに
かかる樹脂圧力をショット毎に安定させることができる
ので、成形品の寸法・重量が安定して良好な成形品の連
続安定成形を行うことができる。また、この発明装置に
よれば、低コストでノズル温度の制御を行うことができ
る。
【図1】請求項1の発明の実施例を示す制御ブロック図
である。
である。
【図2】請求項2の発明の実施例を示す制御ブロック図
である。
である。
【図3】請求項3の発明の実施例を示す制御ブロック図
である。
である。
【図4】請求項4の発明の実施例を示す制御ブロック図
である。
である。
10 ノズル 11 ノズル孔 21 ノズル先端側ヒータ 25 ノズル本体側ヒータ 31 ノズル先端温度検出器 35 ノズル本体温度検出器 40 温度調節器 45 演算増幅器 46 減算部 47 増幅部 48 レベル変換器 50 電圧調節器 55 継電器
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B29C 45/72,45/74,45/76,45/78,45/20 -45/24 WPI/L(QUESTEL)
Claims (4)
- 【請求項1】 加熱筒の前端に装着されたノズルの最先
端に配置されたノズル先端側ヒータと該ノズル先端側ヒ
ータより後部に配置されたノズル本体側ヒータの温度調
節を行う装置であって、 前記ノズルの先端部の温度を検出するノズル先端温度検
出器と、 前記ノズルの本体部の温度を検出するノズル本体温度検
出器と、 前記ノズル先端温度検出器からの信号を入力して所定温
度に調節する信号を出力する温度調節器と、 前記ノズル先端温度検出器からの信号とノズル本体温度
検出器からの信号とを入力して両者の差を演算増幅しレ
ベル変換した信号を出力する演算増幅器と、 前記演算増幅器からの外部制御信号によって供給電圧を
降圧する電圧調節器と、 前記温度調節器からの出力信号に応じ供給電力を前記ノ
ズル先端側ヒータおよび前記電圧調節器を介して前記ノ
ズル本体側ヒータへ開閉制御する継電器とを含むことを
特徴とする射出成形機のノズル温度制御装置。 - 【請求項2】 加熱筒の前端に装着されたノズルの最先
端に配置されたノズル先端側ヒータと該ノズル先端側ヒ
ータより後部に配置されたノズル本体側ヒータの温度調
節を行う装置であって、 前記ノズルの先端部の温度を検出するノズル先端温度検
出器と、 前記ノズルの本体部の温度を検出するノズル本体温度検
出器と、 前記ノズル先端温度検出器からの信号を入力して所定温
度に調節する信号を出力する温度調節器と、 前記ノズル先端温度検出器からの信号とノズル本体温度
検出器からの信号とを入力して両者の差を演算増幅しレ
ベル変換した信号を出力する演算増幅器と、 前記演算増幅器からの外部制御信号によって供給電圧を
昇圧する電圧調節器と、 前記温度調節器からの出力信号に応じ供給電力を前記ノ
ズル本体側ヒータおよび前記電圧調節器を介して前記ノ
ズル先端側ヒータへ開閉制御する継電器とを含むことを
特徴とする射出成形機のノズル温度制御装置。 - 【請求項3】 加熱筒の前端に装着されたノズルの最先
端に配置されたノズル先端側ヒータと該ノズル先端側ヒ
ータより後部に配置されたノズル本体側ヒータの温度調
節を行う装置であって、 前記ノズルの先端部の温度を検出するノズル先端温度検
出器と、 前記ノズルの本体部の温度を検出するノズル本体温度検
出器と、 前記ノズル本体温度検出器からの信号を入力して所定温
度に調節する信号を出力する温度調節器と、 前記ノズル本体温度検出器からの信号とノズル先端温度
検出器からの信号とを入力して両者の差を演算増幅しレ
ベル変換した信号を出力する演算増幅器と、 前記演算増幅器からの外部制御信号によって供給電圧を
降圧する電圧調節器と、 前記温度調節器からの出力信号に応じ供給電力を前記ノ
ズル先端側ヒータおよび前記電圧調節器を介して前記ノ
ズル本体側ヒータへ開閉制御する継電器とを含むことを
特徴とする射出成形機のノズル温度制御装置。 - 【請求項4】 加熱筒の前端に装着されたノズルの最先
端に配置されたノズル先端側ヒータと該ノズル先端側ヒ
ータより後部に配置されたノズル本体側ヒータの温度調
節を行う装置であって、 前記ノズルの先端部の温度を検出するノズル先端温度検
出器と、 前記ノズルの本体部の温度を検出するノズル本体温度検
出器と、 前記ノズル本体温度検出器からの信号を入力して所定温
度に調節する信号を出力する温度調節器と、 前記ノズル本体温度検出器からの信号とノズル先端温度
検出器からの信号とを入力して両者の差を演算増幅しレ
ベル変換した信号を出力する演算増幅器と、 前記演算増幅器からの外部制御信号によって供給電圧を
昇圧する電圧調節器と、 前記温度調節器からの出力信号に応じ供給電力を前記ノ
ズル本体側ヒータおよび前記電圧調節器を介して前記ノ
ズル先端側ヒータへ開閉制御する継電器とを含むことを
特徴とする射出成形機のノズル温度制御装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8156169A JP2835030B2 (ja) | 1995-08-10 | 1996-05-27 | 射出成形機のノズル温度制御装置 |
US08/694,543 US5776513A (en) | 1995-08-10 | 1996-08-09 | Device for controlling temperature of a nozzle |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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