JP3028281B2 - 射出成形機の温度制御方法 - Google Patents
射出成形機の温度制御方法Info
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- JP3028281B2 JP3028281B2 JP7348596A JP34859695A JP3028281B2 JP 3028281 B2 JP3028281 B2 JP 3028281B2 JP 7348596 A JP7348596 A JP 7348596A JP 34859695 A JP34859695 A JP 34859695A JP 3028281 B2 JP3028281 B2 JP 3028281B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は加熱筒及び射出ノズ
ル等の温度制御を行う際に用いて好適な射出成形機の温
度制御方法に関する。
ル等の温度制御を行う際に用いて好適な射出成形機の温
度制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】射出成形機に備える加熱筒及び射出ノズ
ルは、外周に装着したヒータにより数百℃程度に加熱さ
れるとともに、温度制御装置により各加熱ゾーン毎に最
適な温度（温度分布）になるように温度制御される。
ルは、外周に装着したヒータにより数百℃程度に加熱さ
れるとともに、温度制御装置により各加熱ゾーン毎に最
適な温度（温度分布）になるように温度制御される。
【０００３】従来、この種の温度制御装置としては、特
開平６−５５６０１号公報で開示される温度制御装置が
知られている。同公報で開示される温度制御装置は熱電
対及びこの熱電対を接続したサーモ制御部からなるサー
モスタットを用いることにより、加熱筒及び射出ノズル
の温度検出を行うとともに、予め設定した目標温度にな
るように温度制御を行う。
開平６−５５６０１号公報で開示される温度制御装置が
知られている。同公報で開示される温度制御装置は熱電
対及びこの熱電対を接続したサーモ制御部からなるサー
モスタットを用いることにより、加熱筒及び射出ノズル
の温度検出を行うとともに、予め設定した目標温度にな
るように温度制御を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の温度制御装置では温度検出機能及び温度制御機能を
備えるサーモスタットが用いられるが、通常、この種の
サーモスタットに備えるサーモ制御部は、フルスケール
（例えば、５００℃）に対して±０．３パーセント、温
度にして±１．５℃程度の公差を有する。このため、精
度の高い温度制御を実現するにも限界があるとともに、
温度変動の少ない安定した温度制御を行うことができな
い難点があった。
来の温度制御装置では温度検出機能及び温度制御機能を
備えるサーモスタットが用いられるが、通常、この種の
サーモスタットに備えるサーモ制御部は、フルスケール
（例えば、５００℃）に対して±０．３パーセント、温
度にして±１．５℃程度の公差を有する。このため、精
度の高い温度制御を実現するにも限界があるとともに、
温度変動の少ない安定した温度制御を行うことができな
い難点があった。
【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、高精度で安定した温度制御
を行うことができる射出成形機の温度制御方法の提供を
目的とする。
課題を解決したものであり、高精度で安定した温度制御
を行うことができる射出成形機の温度制御方法の提供を
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び実施の形態】本発明に
係る射出成形機の温度制御方法は、予め、ヒータ２をオ
ンにした際の被加熱部３の温度上昇特性及びヒータ２を
オフにした際の被加熱部３の温度下降特性を実測し、温
度上昇特性に基づく温度上昇特性データＤｕ及び温度下
降特性に基づく温度下降特性データＤｄを求めて記憶す
るとともに、温度制御時に、一定のサンプリング時間Ｍ
毎に被加熱部３の現在温度Ｔｐを検出し、現在時刻ｔｐ
から一定の予測時間Ｎ後に当該現在温度Ｔｐから目標温
度Ｔｔになるための現在時刻ｔｐからのヒータ２のオン
時間Ｎｎ又はヒータ２のオフ時間Ｎｆを温度上昇特性デ
ータＤｕ及び温度下降特性データＤｄにより予測し、オ
ン時間Ｎｎ又はオフ時間Ｎｆに基づいてヒータ２をオン
又はオフにする制御を行うことを特徴とする。
係る射出成形機の温度制御方法は、予め、ヒータ２をオ
ンにした際の被加熱部３の温度上昇特性及びヒータ２を
オフにした際の被加熱部３の温度下降特性を実測し、温
度上昇特性に基づく温度上昇特性データＤｕ及び温度下
降特性に基づく温度下降特性データＤｄを求めて記憶す
るとともに、温度制御時に、一定のサンプリング時間Ｍ
毎に被加熱部３の現在温度Ｔｐを検出し、現在時刻ｔｐ
から一定の予測時間Ｎ後に当該現在温度Ｔｐから目標温
度Ｔｔになるための現在時刻ｔｐからのヒータ２のオン
時間Ｎｎ又はヒータ２のオフ時間Ｎｆを温度上昇特性デ
ータＤｕ及び温度下降特性データＤｄにより予測し、オ
ン時間Ｎｎ又はオフ時間Ｎｆに基づいてヒータ２をオン
又はオフにする制御を行うことを特徴とする。
【０００７】この場合、好適な実施の形態により、温度
上昇特性データＤｕ及び温度下降特性データＤｄは、温
度上昇特性及び温度下降特性をそれぞれ近似した一次関
数を用いることができる。また、予測時間Ｎは温度上昇
特性データＤｕの勾配率をＱ，定数をＫとした場合、Ｎ
＝Ｋ×（１／Ｑ）により設定するとともに、予測時間Ｎ
はサンプリング時間Ｍよりも長く設定することが望まし
い。
上昇特性データＤｕ及び温度下降特性データＤｄは、温
度上昇特性及び温度下降特性をそれぞれ近似した一次関
数を用いることができる。また、予測時間Ｎは温度上昇
特性データＤｕの勾配率をＱ，定数をＫとした場合、Ｎ
＝Ｋ×（１／Ｑ）により設定するとともに、予測時間Ｎ
はサンプリング時間Ｍよりも長く設定することが望まし
い。
【０００８】
【実施例】次に、本発明に係る最適な実施例を挙げ、図
面に基づき詳細に説明する。
面に基づき詳細に説明する。
【０００９】まず、本実施例に係る温度制御方法を実施
できる射出成形機及び加熱装置の要部構成について、図
３を参照して説明する。
できる射出成形機及び加熱装置の要部構成について、図
３を参照して説明する。
【００１０】図３中、１０は射出成形機の射出装置を示
す。射出装置１０は加熱筒１１を備え、この加熱筒１１
の前端には加熱筒１１内で溶融された樹脂を、不図示の
金型内に射出充填する射出ノズル１２を有するととも
に、後部には加熱筒１１内に成形材料を供給するホッパ
ー１３を有する。この場合、射出ノズル１２は本実施例
に係る温度制御方法を実施する被加熱部３となる。ま
た、加熱筒１１の内部にはスクリュ１４を内蔵する。こ
のスクリュ１４は後端に接続したスクリュ駆動機構部１
５により回転又は進退移動せしめられる。
す。射出装置１０は加熱筒１１を備え、この加熱筒１１
の前端には加熱筒１１内で溶融された樹脂を、不図示の
金型内に射出充填する射出ノズル１２を有するととも
に、後部には加熱筒１１内に成形材料を供給するホッパ
ー１３を有する。この場合、射出ノズル１２は本実施例
に係る温度制御方法を実施する被加熱部３となる。ま
た、加熱筒１１の内部にはスクリュ１４を内蔵する。こ
のスクリュ１４は後端に接続したスクリュ駆動機構部１
５により回転又は進退移動せしめられる。
【００１１】一方、加熱筒１１及び射出ノズル１２には
加熱装置２０を付設する。加熱装置２０は射出ノズル１
２の外周に装着したヒータ２及び加熱筒１１における外
周の前部，中間部，後部にそれぞれ装着したヒータ２
１，２２，２３を備えるとともに、各ヒータ２１，２
２，２３をオン−オフ制御する温度制御装置２５を備え
る。温度制御装置２５はコントローラ２６に接続したヒ
ータ制御部２７を備え、このヒータ制御部２７には各ヒ
ータ２，２１，２２，２３による加熱部位の温度を検出
する温度センサ４，２８，２９，３０を接続する。
加熱装置２０を付設する。加熱装置２０は射出ノズル１
２の外周に装着したヒータ２及び加熱筒１１における外
周の前部，中間部，後部にそれぞれ装着したヒータ２
１，２２，２３を備えるとともに、各ヒータ２１，２
２，２３をオン−オフ制御する温度制御装置２５を備え
る。温度制御装置２５はコントローラ２６に接続したヒ
ータ制御部２７を備え、このヒータ制御部２７には各ヒ
ータ２，２１，２２，２３による加熱部位の温度を検出
する温度センサ４，２８，２９，３０を接続する。
【００１２】次に、本実施例に係る射出成形機の温度制
御方法について、図１〜図３を参照して説明する。
御方法について、図１〜図３を参照して説明する。
【００１３】まず、予め、ヒータ２をオンにした際の射
出ノズル１２（被加熱部３）の温度上昇特性及びヒータ
２をオフにした際の射出ノズル１２の温度下降特性を実
測する。即ち、ヒータ２をオンにすることにより、ヒー
タ２に通電を行った際の温度変化を温度センサ４により
検出し、時間に対する連続した温度上昇特性を得るとと
もに、ヒータ２による加熱後、ヒータ２をオフにした際
の温度変化を温度センサ４により検出し、時間に対する
連続した温度下降特性を得る。
出ノズル１２（被加熱部３）の温度上昇特性及びヒータ
２をオフにした際の射出ノズル１２の温度下降特性を実
測する。即ち、ヒータ２をオンにすることにより、ヒー
タ２に通電を行った際の温度変化を温度センサ４により
検出し、時間に対する連続した温度上昇特性を得るとと
もに、ヒータ２による加熱後、ヒータ２をオフにした際
の温度変化を温度センサ４により検出し、時間に対する
連続した温度下降特性を得る。
【００１４】一方、温度上昇特性及び温度下降特性が得
られたなら、当該温度上昇特性に基づく温度上昇特性デ
ータＤｕを求めるとともに、当該温度下降特性に基づく
温度下降特性データＤｄを求める。この場合、温度上昇
特性及び温度下降特性は直線に近似できるため、それぞ
れ一次関数に置換し、この置換した一次関数を温度上昇
特性データＤｕ及び温度下降特性データＤｄとして、コ
ントローラ２６に内蔵するメモリに記憶する。なお、温
度上昇特性データＤｕ及び温度下降特性データＤｄは、
温度上昇特性及び温度下降特性の代表的な単一のデータ
としてそれぞれ設定してもよいし、温度上昇特性及び温
度下降特性をそれぞれ複数の区間に分割し、各区間に対
応した複数のデータとして設定してもよい。図１及び図
２に温度上昇特性データＤｕ及び温度下降特性データＤ
ｄを示す。
られたなら、当該温度上昇特性に基づく温度上昇特性デ
ータＤｕを求めるとともに、当該温度下降特性に基づく
温度下降特性データＤｄを求める。この場合、温度上昇
特性及び温度下降特性は直線に近似できるため、それぞ
れ一次関数に置換し、この置換した一次関数を温度上昇
特性データＤｕ及び温度下降特性データＤｄとして、コ
ントローラ２６に内蔵するメモリに記憶する。なお、温
度上昇特性データＤｕ及び温度下降特性データＤｄは、
温度上昇特性及び温度下降特性の代表的な単一のデータ
としてそれぞれ設定してもよいし、温度上昇特性及び温
度下降特性をそれぞれ複数の区間に分割し、各区間に対
応した複数のデータとして設定してもよい。図１及び図
２に温度上昇特性データＤｕ及び温度下降特性データＤ
ｄを示す。
【００１５】また、温度制御時に射出ノズル１２の現在
温度Ｔｐを検出するサンプリング時間Ｍを設定する。サ
ンプリング時間Ｍは、例えば、数秒程度に設定できる。
一方、本発明方法では、サンプリング時間Ｍ毎に現在温
度Ｔｐを検出したなら、現在時刻ｔｐから一定の予測時
間Ｎ後に当該現在温度Ｔｐから目標温度Ｔｔになるため
の現在時刻ｔｐからのヒータ２のオン時間Ｎｎ又はヒー
タ２のオフ時間Ｎｆを予測する。したがって、予め、制
御対象物（射出成形機）毎に、最適な予測時間Ｎを設定
する。予測時間Ｎは、温度上昇特性データＤｕの勾配率
をＱ，定数をＫとした場合、Ｎ＝Ｋ×（１／Ｑ）により
設定する。なお、定数Ｋは実験により求めることができ
る。また、この予測時間Ｎはサンプリング時間Ｍより
も、例えば、数倍程度長く設定する。
温度Ｔｐを検出するサンプリング時間Ｍを設定する。サ
ンプリング時間Ｍは、例えば、数秒程度に設定できる。
一方、本発明方法では、サンプリング時間Ｍ毎に現在温
度Ｔｐを検出したなら、現在時刻ｔｐから一定の予測時
間Ｎ後に当該現在温度Ｔｐから目標温度Ｔｔになるため
の現在時刻ｔｐからのヒータ２のオン時間Ｎｎ又はヒー
タ２のオフ時間Ｎｆを予測する。したがって、予め、制
御対象物（射出成形機）毎に、最適な予測時間Ｎを設定
する。予測時間Ｎは、温度上昇特性データＤｕの勾配率
をＱ，定数をＫとした場合、Ｎ＝Ｋ×（１／Ｑ）により
設定する。なお、定数Ｋは実験により求めることができ
る。また、この予測時間Ｎはサンプリング時間Ｍより
も、例えば、数倍程度長く設定する。
【００１６】他方、温度制御時には次のように制御す
る。まず、一定のサンプリング時間Ｍ毎に、温度センサ
４により射出ノズル１２の現在温度Ｔｐを検出する。
る。まず、一定のサンプリング時間Ｍ毎に、温度センサ
４により射出ノズル１２の現在温度Ｔｐを検出する。
【００１７】今、ヒータ２がオンし、射出ノズル１２が
加熱過程にあるものとする。図１において、現在時刻ｔ
ｐにおける現在温度がＴｐとすれば、当該現在温度Ｔｐ
に基づいて、予測時間Ｎ後に目標温度Ｔｔになるための
現在時刻ｔｐからのヒータ２のオン時間Ｎｎを温度上昇
特性データＤｕ及び温度下降特性データＤｄから予測
（算出）できる。即ち、現在時刻ｔｐから予測時間Ｎ後
までに加熱上昇した場合の上昇温度Ｔｕ及び冷却下降し
た場合の下降温度Ｔｄは、それぞれ温度上昇特性データ
Ｄｕ及び温度下降特性データＤｄから得れるため、目標
温度Ｔｔと現在温度Ｔｐの温度差をΔＴｔ（＝Ｔｔ−Ｔ
ｐ）、現在温度Ｔｐと上昇温度Ｔｕの温度差をΔＴｕ
（＝Ｔｕ−Ｔｐ）、現在温度Ｔｐと下降温度Ｔｄの温度
差をΔＴｄ（＝Ｔｄ−Ｔｐ）とすれば、Ｎｎ／Ｎ＝（Δ
Ｔｔ−ΔＴｄ）／（ΔＴｕ−ΔＴｄ）の関係式が成立す
る。したがって、ヒータ２のオン時間Ｎｎは、Ｎｎ＝Ｎ
・（ΔＴｔ−ΔＴｄ）／（ΔＴｕ−ΔＴｄ）により求め
ることができる。
加熱過程にあるものとする。図１において、現在時刻ｔ
ｐにおける現在温度がＴｐとすれば、当該現在温度Ｔｐ
に基づいて、予測時間Ｎ後に目標温度Ｔｔになるための
現在時刻ｔｐからのヒータ２のオン時間Ｎｎを温度上昇
特性データＤｕ及び温度下降特性データＤｄから予測
（算出）できる。即ち、現在時刻ｔｐから予測時間Ｎ後
までに加熱上昇した場合の上昇温度Ｔｕ及び冷却下降し
た場合の下降温度Ｔｄは、それぞれ温度上昇特性データ
Ｄｕ及び温度下降特性データＤｄから得れるため、目標
温度Ｔｔと現在温度Ｔｐの温度差をΔＴｔ（＝Ｔｔ−Ｔ
ｐ）、現在温度Ｔｐと上昇温度Ｔｕの温度差をΔＴｕ
（＝Ｔｕ−Ｔｐ）、現在温度Ｔｐと下降温度Ｔｄの温度
差をΔＴｄ（＝Ｔｄ−Ｔｐ）とすれば、Ｎｎ／Ｎ＝（Δ
Ｔｔ−ΔＴｄ）／（ΔＴｕ−ΔＴｄ）の関係式が成立す
る。したがって、ヒータ２のオン時間Ｎｎは、Ｎｎ＝Ｎ
・（ΔＴｔ−ΔＴｄ）／（ΔＴｕ−ΔＴｄ）により求め
ることができる。
【００１８】よって、図１に示すように、現在時刻ｔｐ
から時間Ｎｎだけ経過したときのヒータオフ時刻ｔｎで
ヒータ２をオフにする制御を行えば、射出ノズル１２の
温度は、ヒータオフ時刻ｔｎから、温度下降特性データ
Ｄｄに傾斜が一致する温度下降特性Ｄｓｄに沿って下降
し、この結果、現在時刻ｔｐから予測時間Ｎ後の時刻ｔ
ｘで目標温度Ｔｔにすることができる。
から時間Ｎｎだけ経過したときのヒータオフ時刻ｔｎで
ヒータ２をオフにする制御を行えば、射出ノズル１２の
温度は、ヒータオフ時刻ｔｎから、温度下降特性データ
Ｄｄに傾斜が一致する温度下降特性Ｄｓｄに沿って下降
し、この結果、現在時刻ｔｐから予測時間Ｎ後の時刻ｔ
ｘで目標温度Ｔｔにすることができる。
【００１９】一方、ヒータ２がオフし、射出ノズル１２
が冷却過程にある場合も同様に制御できる。図２におい
て、現在時刻ｔｐにおける現在温度がＴｐとすれば、当
該現在温度Ｔｐに基づいて、予測時間Ｎ後に目標温度Ｔ
ｔになるための現在時刻ｔｐからのヒータ２のオフ時間
Ｎｆを温度上昇特性データＤｕ及び温度下降特性データ
Ｄｄから予測（算出）できる。即ち、現在時刻ｔｐから
予測時間Ｎ後までに冷却下降した場合の下降温度Ｔｄ及
び加熱上昇した場合の上昇温度Ｔｕは、温度下降特性デ
ータＤｄ及び温度上昇特性データＤｕから得れるため、
目標温度Ｔｔと現在温度Ｔｐの温度差をΔＴｔ（＝Ｔｔ
−Ｔｐ）、現在温度Ｔｐと下降温度Ｔｄの温度差をΔＴ
ｄ（＝Ｔｄ−Ｔｐ）、現在温度Ｔｐと上昇温度Ｔｕの温
度差をΔＴｕ（＝Ｔｕ−Ｔｐ）とすれば、Ｎｆ／Ｎ＝
（ΔＴｔ−ΔＴｕ）／（ΔＴｄ−ΔＴｕ）の関係式が成
立する。したがって、ヒータ２のオフ時間Ｎｆは、Ｎｆ
＝Ｎ・（ΔＴｔ−ΔＴｕ）／（ΔＴｄ−ΔＴｕ）により
求めることができる。
が冷却過程にある場合も同様に制御できる。図２におい
て、現在時刻ｔｐにおける現在温度がＴｐとすれば、当
該現在温度Ｔｐに基づいて、予測時間Ｎ後に目標温度Ｔ
ｔになるための現在時刻ｔｐからのヒータ２のオフ時間
Ｎｆを温度上昇特性データＤｕ及び温度下降特性データ
Ｄｄから予測（算出）できる。即ち、現在時刻ｔｐから
予測時間Ｎ後までに冷却下降した場合の下降温度Ｔｄ及
び加熱上昇した場合の上昇温度Ｔｕは、温度下降特性デ
ータＤｄ及び温度上昇特性データＤｕから得れるため、
目標温度Ｔｔと現在温度Ｔｐの温度差をΔＴｔ（＝Ｔｔ
−Ｔｐ）、現在温度Ｔｐと下降温度Ｔｄの温度差をΔＴ
ｄ（＝Ｔｄ−Ｔｐ）、現在温度Ｔｐと上昇温度Ｔｕの温
度差をΔＴｕ（＝Ｔｕ−Ｔｐ）とすれば、Ｎｆ／Ｎ＝
（ΔＴｔ−ΔＴｕ）／（ΔＴｄ−ΔＴｕ）の関係式が成
立する。したがって、ヒータ２のオフ時間Ｎｆは、Ｎｆ
＝Ｎ・（ΔＴｔ−ΔＴｕ）／（ΔＴｄ−ΔＴｕ）により
求めることができる。
【００２０】よって、図２に示すように、現在時刻ｔｐ
から時間Ｎｆだけ経過したときのヒータオン時刻ｔｆで
ヒータ２をオンにする制御を行えば、射出ノズル１２の
温度は、ヒータオン時刻ｔｆから、温度上昇特性データ
Ｄｕに傾斜が一致する温度上昇特性Ｄｓｕに沿って上昇
し、この結果、現在時刻ｔｐから予測時間Ｎ後の時刻ｔ
ｘで目標温度Ｔｔにすることができる。
から時間Ｎｆだけ経過したときのヒータオン時刻ｔｆで
ヒータ２をオンにする制御を行えば、射出ノズル１２の
温度は、ヒータオン時刻ｔｆから、温度上昇特性データ
Ｄｕに傾斜が一致する温度上昇特性Ｄｓｕに沿って上昇
し、この結果、現在時刻ｔｐから予測時間Ｎ後の時刻ｔ
ｘで目標温度Ｔｔにすることができる。
【００２１】次に、本発明の変更実施例に係る温度制御
方法について、図１〜図５を参照して説明する。
方法について、図１〜図５を参照して説明する。
【００２２】前述した実施例では、ヒータのオン・オフ
周期を予測時間Ｎに一致させた場合を例示した。しか
し、この場合、予測時間Ｎの間に、現在時刻ｔｐで予測
した上昇温度Ｔｕ及び下降温度Ｔｄが外乱により変化す
れば、修正されるのは現在時刻ｔｐよりもＮ時間後とな
り、外乱に影響されやすい側面がある。変更実施例はこ
の影響を受けにくくしたものである。
周期を予測時間Ｎに一致させた場合を例示した。しか
し、この場合、予測時間Ｎの間に、現在時刻ｔｐで予測
した上昇温度Ｔｕ及び下降温度Ｔｄが外乱により変化す
れば、修正されるのは現在時刻ｔｐよりもＮ時間後とな
り、外乱に影響されやすい側面がある。変更実施例はこ
の影響を受けにくくしたものである。
【００２３】まず、図１の場合には、現在時刻ｔｐにお
いて、ヒータをオンする比率ＨをＨ＝Ｎｎ／Ｎ＝（ΔＴ
ｔ−ΔＴｄ）／（ΔＴｕ−ΔＴｄ）から求める。この点
は前述した実施例と同じである。一方、ヒータのオン・
オフ周期は予測時間Ｎよりも短いサンプリング時間Ｍに
一致させる。今、予測時間Ｎをサンプリング時間Ｍの３
倍（Ｎ＝３×Ｍ）に設定した場合を想定する。図４にお
いて、現在時刻（サンプリング時刻）ｔｐ0における現
在温度をＴｐ0，目標温度をＴｔとすれば、目標温度Ｔ
ｔと現在温度Ｔｐ0の温度差はΔＴｔ0（＝Ｔｔ−Ｔ
ｐ0）となるため、予測時間Ｎ後の時刻ｔｐ3で目標温度
Ｔｔとなるヒータをオンする比率Ｈ0は、Ｈ0＝Ｎｎ0／
Ｎ＝（ΔＴｔ0−ΔＴｄ）／（ΔＴｕ−ΔＴｄ）により
求まる。したがって、サンプリング時間Ｍにおけるヒー
タのオン時間をＭ×Ｈ0，ヒータのオフ時間をＭ×（１
−Ｈ0）によりそれぞれ求めるとともに、次のサンプリ
ング時刻ｔｐ1までに、ヒータをＭ×Ｈ0時間オンにした
後、Ｍ×（１−Ｈ0）時間オフにする制御を行う。そし
て、このような制御は、各サンプリング時刻ｔｐ1，ｔ
ｐ2，ｔｐ3…において同様に行う。なお、図４中、
Ｈ1，Ｈ2，Ｈ3…は各サンプリング時刻ｔｐ1，ｔｐ2，
ｔｐ3…において求めたヒータをオンする比率である。
いて、ヒータをオンする比率ＨをＨ＝Ｎｎ／Ｎ＝（ΔＴ
ｔ−ΔＴｄ）／（ΔＴｕ−ΔＴｄ）から求める。この点
は前述した実施例と同じである。一方、ヒータのオン・
オフ周期は予測時間Ｎよりも短いサンプリング時間Ｍに
一致させる。今、予測時間Ｎをサンプリング時間Ｍの３
倍（Ｎ＝３×Ｍ）に設定した場合を想定する。図４にお
いて、現在時刻（サンプリング時刻）ｔｐ0における現
在温度をＴｐ0，目標温度をＴｔとすれば、目標温度Ｔ
ｔと現在温度Ｔｐ0の温度差はΔＴｔ0（＝Ｔｔ−Ｔ
ｐ0）となるため、予測時間Ｎ後の時刻ｔｐ3で目標温度
Ｔｔとなるヒータをオンする比率Ｈ0は、Ｈ0＝Ｎｎ0／
Ｎ＝（ΔＴｔ0−ΔＴｄ）／（ΔＴｕ−ΔＴｄ）により
求まる。したがって、サンプリング時間Ｍにおけるヒー
タのオン時間をＭ×Ｈ0，ヒータのオフ時間をＭ×（１
−Ｈ0）によりそれぞれ求めるとともに、次のサンプリ
ング時刻ｔｐ1までに、ヒータをＭ×Ｈ0時間オンにした
後、Ｍ×（１−Ｈ0）時間オフにする制御を行う。そし
て、このような制御は、各サンプリング時刻ｔｐ1，ｔ
ｐ2，ｔｐ3…において同様に行う。なお、図４中、
Ｈ1，Ｈ2，Ｈ3…は各サンプリング時刻ｔｐ1，ｔｐ2，
ｔｐ3…において求めたヒータをオンする比率である。
【００２４】一方、図２の場合には、現在時刻ｔｐにお
いて、ヒータをオフする比率ＬをＬ＝Ｎｆ／Ｎ＝（ΔＴ
ｔ−ΔＴｕ）／（ΔＴｄ−ΔＴｕ）から求める。図５に
おいて、現在時刻（サンプリング時刻）ｔｐ0における
現在温度をＴｐ0，目標温度をＴｔとすれば、目標温度
Ｔｔと現在温度Ｔｐ0の温度差はΔＴｔ0（＝Ｔｔ−Ｔｐ
0）となるため、予測時間Ｎ後の時刻ｔｐ3で目標温度Ｔ
ｔとなるヒータをオフする比率Ｌ0は、Ｌ0＝Ｎｆ0／Ｎ
＝（ΔＴｔ0−ΔＴｕ）／（ΔＴｄ−ΔＴｕ）により求
まる。したがって、サンプリング時間Ｍにおけるヒータ
のオフ時間をＭ×Ｌ0，ヒータのオン時間をＭ×（１−
Ｌ0）によりそれぞれ求めるとともに、次のサンプリン
グ時刻ｔｐ1までに、ヒータをＭ×Ｌ0時間オフにした
後、Ｍ×（１−Ｌ0）時間オンにする制御を行う。そし
て、このような制御は、各サンプリング時刻ｔｐ1，ｔ
ｐ2，ｔｐ3…において同様に行う。なお、図５中、
Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3…は各サンプリング時刻ｔｐ1，ｔｐ2，
ｔｐ3…において求めたヒータをオフする比率である。
いて、ヒータをオフする比率ＬをＬ＝Ｎｆ／Ｎ＝（ΔＴ
ｔ−ΔＴｕ）／（ΔＴｄ−ΔＴｕ）から求める。図５に
おいて、現在時刻（サンプリング時刻）ｔｐ0における
現在温度をＴｐ0，目標温度をＴｔとすれば、目標温度
Ｔｔと現在温度Ｔｐ0の温度差はΔＴｔ0（＝Ｔｔ−Ｔｐ
0）となるため、予測時間Ｎ後の時刻ｔｐ3で目標温度Ｔ
ｔとなるヒータをオフする比率Ｌ0は、Ｌ0＝Ｎｆ0／Ｎ
＝（ΔＴｔ0−ΔＴｕ）／（ΔＴｄ−ΔＴｕ）により求
まる。したがって、サンプリング時間Ｍにおけるヒータ
のオフ時間をＭ×Ｌ0，ヒータのオン時間をＭ×（１−
Ｌ0）によりそれぞれ求めるとともに、次のサンプリン
グ時刻ｔｐ1までに、ヒータをＭ×Ｌ0時間オフにした
後、Ｍ×（１−Ｌ0）時間オンにする制御を行う。そし
て、このような制御は、各サンプリング時刻ｔｐ1，ｔ
ｐ2，ｔｐ3…において同様に行う。なお、図５中、
Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3…は各サンプリング時刻ｔｐ1，ｔｐ2，
ｔｐ3…において求めたヒータをオフする比率である。
【００２５】このような温度制御方法により、温度変動
の少ない安定した制御を行うことができるとともに、精
度の高い温度制御を行うことができる。図６は本発明に
係る温度制御方法により温度制御を行った場合の温度変
化特性Ｅを示す。なお、同図中、点線で示すＥｏは予測
時間Ｎとサンプリング時間Ｍを一致させた場合の温度変
化特性を示す。このように、予測時間Ｎは、前述したＮ
＝Ｋ×（１／Ｑ）に基づき、制御対象物（射出成形機）
毎に最適な長さを設定することが重要であり、予測時間
Ｎの長さが適切でない場合には、良好な結果を得れな
い。
の少ない安定した制御を行うことができるとともに、精
度の高い温度制御を行うことができる。図６は本発明に
係る温度制御方法により温度制御を行った場合の温度変
化特性Ｅを示す。なお、同図中、点線で示すＥｏは予測
時間Ｎとサンプリング時間Ｍを一致させた場合の温度変
化特性を示す。このように、予測時間Ｎは、前述したＮ
＝Ｋ×（１／Ｑ）に基づき、制御対象物（射出成形機）
毎に最適な長さを設定することが重要であり、予測時間
Ｎの長さが適切でない場合には、良好な結果を得れな
い。
【００２６】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い。
例えば、実施例は射出ノズル１２を例にとって説明した
が、加熱筒１１における各ヒータ２１，２２，２３に対
する制御を行う場合或いは金型等の他の部位の温度制御
を行う場合にも同様に適用できる。また、一次関数に置
換した温度上昇特性データＤｕ及び温度下降特性データ
Ｄｄを例示したが、他の関数に置換したり或いは温度上
昇特性及び温度下降特性をそのままデータとしてデータ
テーブルに記憶してもよい。その他、細部の構成，手法
等において、本発明の精神を逸脱しない範囲で任意に変
更できる。
本発明はこのような実施例に限定されるものではない。
例えば、実施例は射出ノズル１２を例にとって説明した
が、加熱筒１１における各ヒータ２１，２２，２３に対
する制御を行う場合或いは金型等の他の部位の温度制御
を行う場合にも同様に適用できる。また、一次関数に置
換した温度上昇特性データＤｕ及び温度下降特性データ
Ｄｄを例示したが、他の関数に置換したり或いは温度上
昇特性及び温度下降特性をそのままデータとしてデータ
テーブルに記憶してもよい。その他、細部の構成，手法
等において、本発明の精神を逸脱しない範囲で任意に変
更できる。
【００２７】
【発明の効果】このように、本発明に係る射出成形機の
温度制御方法は、予め、ヒータをオンにした際の被加熱
部の温度上昇特性及びヒータをオフにした際の被加熱部
の温度下降特性を実測し、温度上昇特性に基づく温度上
昇特性データ及び温度下降特性に基づく温度下降特性デ
ータを求めて記憶するとともに、温度制御時に、一定の
サンプリング時間毎に被加熱部の現在温度を検出し、現
在時刻から一定の予測時間後に当該現在温度から目標温
度になるための現在時刻からのヒータのオン時間又はヒ
ータのオフ時間を温度上昇特性データ及び温度下降特性
データにより予測し、オン時間又はオフ時間に基づいて
ヒータをオン又はオフにする制御を行うようにしたた
め、精度の高い温度制御を行うことができるとともに、
温度変動の少ない安定した温度制御を行うことができる
という顕著な効果を奏する。
温度制御方法は、予め、ヒータをオンにした際の被加熱
部の温度上昇特性及びヒータをオフにした際の被加熱部
の温度下降特性を実測し、温度上昇特性に基づく温度上
昇特性データ及び温度下降特性に基づく温度下降特性デ
ータを求めて記憶するとともに、温度制御時に、一定の
サンプリング時間毎に被加熱部の現在温度を検出し、現
在時刻から一定の予測時間後に当該現在温度から目標温
度になるための現在時刻からのヒータのオン時間又はヒ
ータのオフ時間を温度上昇特性データ及び温度下降特性
データにより予測し、オン時間又はオフ時間に基づいて
ヒータをオン又はオフにする制御を行うようにしたた
め、精度の高い温度制御を行うことができるとともに、
温度変動の少ない安定した温度制御を行うことができる
という顕著な効果を奏する。
【図１】本発明に係る温度制御方法の説明図、
【図２】同温度制御方法の他の説明図、
【図３】同温度制御方法を実施できる射出成形機の要部
構成図、
構成図、
【図４】本発明の変更実施例に係る温度制御方法の説明
図、
図、
【図５】同温度制御方法の他の説明図、
【図６】本発明に係る温度制御方法を実施した場合の温
度変化特性図、
度変化特性図、
２ ヒータ ３ 被加熱部 Ｄｕ 温度上昇特性データ Ｄｄ 温度下降特性データ Ｍ サンプリング時間 Ｎ 予測時間 Ｔｐ 現在温度 Ｔｔ 目標温度 ｔｐ 現在時刻 Ｎｎ オン時間 Ｎｆ オフ時間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 45/72 - 45/78 G05D 23/00,23/19
Claims (5)
- 【請求項１】 予め、ヒータ２をオンにした際の被加熱
部３の温度上昇特性及びヒータ２をオフにした際の被加
熱部３の温度下降特性を実測し、温度上昇特性に基づく
温度上昇特性データＤｕ及び温度下降特性に基づく温度
下降特性データＤｄを求めて記憶するとともに、温度制
御時に、一定のサンプリング時間Ｍ毎に被加熱部３の現
在温度Ｔｐを検出し、現在時刻ｔｐから一定の予測時間
Ｎ後に当該現在温度Ｔｐから目標温度Ｔｔになるための
現在時刻ｔｐからのヒータ２のオン時間Ｎｎ又はヒータ
２のオフ時間Ｎｆを温度上昇特性データＤｕ及び温度下
降特性データＤｄにより予測し、オン時間Ｎｎ又はオフ
時間Ｎｆに基づいてヒータ２をオン又はオフにする制御
を行うことを特徴とする射出成形機の温度制御方法。 - 【請求項２】 前記温度上昇特性データＤｕは前記温度
上昇特性を近似した一次関数であることを特徴とする請
求項１記載の射出成形機の温度制御方法。 - 【請求項３】 前記温度下降特性データＤｄは前記温度
下降特性を近似した一次関数であることを特徴とする請
求項１記載の射出成形機の温度制御方法。 - 【請求項４】 前記予測時間Ｎは、前記温度上昇特性デ
ータＤｕの勾配率をＱ，定数をＫとした場合、予測時間
Ｎ＝Ｋ×（１／Ｑ）により設定することを特徴とする請
求項１又は２記載の射出成形機の温度制御方法。 - 【請求項５】 前記予測時間Ｎはサンプリング時間Ｍよ
りも長く設定することを特徴とする請求項１又は４記載
の射出成形機の温度制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7348596A JP3028281B2 (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | 射出成形機の温度制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7348596A JP3028281B2 (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | 射出成形機の温度制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09169047A JPH09169047A (ja) | 1997-06-30 |
| JP3028281B2 true JP3028281B2 (ja) | 2000-04-04 |
Family
ID=18398074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7348596A Expired - Fee Related JP3028281B2 (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | 射出成形機の温度制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3028281B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6685458B2 (en) | 2001-10-11 | 2004-02-03 | Acushnet Company | Split metal die assembly with injection cycle monitor |
| JP5405907B2 (ja) * | 2009-06-04 | 2014-02-05 | アズビル株式会社 | 起動装置および起動方法 |
| JP5324533B2 (ja) * | 2010-07-28 | 2013-10-23 | オリジン電気株式会社 | 直流高電圧電源装置の高安定化方法及び直流高電圧電源装置 |
-
1995
- 1995-12-19 JP JP7348596A patent/JP3028281B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09169047A (ja) | 1997-06-30 |
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|---|---|---|---|
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