JP3260824B2 - 加硫機の温度制御装置 - Google Patents
加硫機の温度制御装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばゴムの加硫機の
熱板の温度制御に用いて好ましい温度制御装置に関し、
特に金型と熱板との間に生じる伝熱遅延を考慮して熱板
の温度制御を行うようにした発明である。
熱板の温度制御に用いて好ましい温度制御装置に関し、
特に金型と熱板との間に生じる伝熱遅延を考慮して熱板
の温度制御を行うようにした発明である。
【０００２】
【従来の技術】ゴムの加硫処理は、それぞれ熱板が取り
付けられた上下の金型内に被加硫物を投入して行われ
る。かかる加硫処理においては、被加硫物の加熱条件と
保持時間の条件がきわめて重要となるため、従来より加
硫機の温度制御には種々の方法が試みられている。
付けられた上下の金型内に被加硫物を投入して行われ
る。かかる加硫処理においては、被加硫物の加熱条件と
保持時間の条件がきわめて重要となるため、従来より加
硫機の温度制御には種々の方法が試みられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
温度制御としてＰＩＤ制御（比例・積分・微分制御）や
ファジィ制御を用いたものも知られているものの、この
種の制御は熱源の温度を直接検出して制御するものであ
った。したがって、加硫機のように熱源となる熱板と被
加硫物に直接熱を伝達する金型との間に伝熱遅延が生じ
ると、最適な加硫条件を維持することができなかった。
すなわち、熱源から直接被加熱物に熱を伝達する装置で
は、上述したＰＩＤ制御やファジィ制御はその機能を充
分に発揮するが、熱板と金型の間には常に温度差が生じ
るため、そのままＰＩＤ制御やファジィ制御を適用する
ことができなかった。
温度制御としてＰＩＤ制御（比例・積分・微分制御）や
ファジィ制御を用いたものも知られているものの、この
種の制御は熱源の温度を直接検出して制御するものであ
った。したがって、加硫機のように熱源となる熱板と被
加硫物に直接熱を伝達する金型との間に伝熱遅延が生じ
ると、最適な加硫条件を維持することができなかった。
すなわち、熱源から直接被加熱物に熱を伝達する装置で
は、上述したＰＩＤ制御やファジィ制御はその機能を充
分に発揮するが、熱板と金型の間には常に温度差が生じ
るため、そのままＰＩＤ制御やファジィ制御を適用する
ことができなかった。
【０００４】また、金型内に被加硫物を投入して加硫処
理を施すにあたり、加硫処理品質と生産性とを両立させ
ようとすると、金型の温度を最適な温度まで急速に上昇
させ、これを一定時間保持しながら加硫を行う必要があ
るが、熱源である熱板と被加硫物に熱を伝達する金型と
の温度差があるため、加熱温度を一定に保持しながら加
硫処理時間を短縮するのは甚だ困難な状況にあった。
理を施すにあたり、加硫処理品質と生産性とを両立させ
ようとすると、金型の温度を最適な温度まで急速に上昇
させ、これを一定時間保持しながら加硫を行う必要があ
るが、熱源である熱板と被加硫物に熱を伝達する金型と
の温度差があるため、加熱温度を一定に保持しながら加
硫処理時間を短縮するのは甚だ困難な状況にあった。
【０００５】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、加硫条件を遵守しながら加
硫処理の時間を短縮することを目的とする。
鑑みてなされたものであり、加硫条件を遵守しながら加
硫処理の時間を短縮することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の加硫機の温度制御装置は、被加熱物を金型
内に投入し、熱板により前記金型を介して前記被加熱物
を加熱処理する加硫機において、前記金型の実際の温度
を検出する金型温度センサと、 前記熱板の実際の温度
を検出する熱板温度センサと、 前記熱板の設定温度・
前記熱板温度センサにより検出された熱板の実際の温度
・前記金型の設定温度を記憶する記憶部と、前記熱板温
度センサにより検出された前記熱板の実際の温度と前記
記憶部に記憶されている前記熱板の設定温度との差温を
計算する温度偏差計算部と、 前記熱板温度センサによ
り検出された前記熱板の実際の温度と前記記憶部に記憶
されている前記熱板の実際の温度のうち一定時間前の実
際の温度との差温を計算する温度変化計算部と、 前記
温度偏差計算部により求められた温度偏差と前記温度変
化計算部により求められた温度変化に基づき、予め決め
られたファジィルールとメンバーシップ関数によりファ
ジィ推論を実行して推論値を求めるファジィ推論部と、
前記ファジィ推論部により求められた推論値に基づい
て前記熱板の作動時間を演算し、この演算結果により定
められる制御信号を前記熱板の制御部に出力する出力値
計算部とを有することを特徴としている。
に、本発明の加硫機の温度制御装置は、被加熱物を金型
内に投入し、熱板により前記金型を介して前記被加熱物
を加熱処理する加硫機において、前記金型の実際の温度
を検出する金型温度センサと、 前記熱板の実際の温度
を検出する熱板温度センサと、 前記熱板の設定温度・
前記熱板温度センサにより検出された熱板の実際の温度
・前記金型の設定温度を記憶する記憶部と、前記熱板温
度センサにより検出された前記熱板の実際の温度と前記
記憶部に記憶されている前記熱板の設定温度との差温を
計算する温度偏差計算部と、 前記熱板温度センサによ
り検出された前記熱板の実際の温度と前記記憶部に記憶
されている前記熱板の実際の温度のうち一定時間前の実
際の温度との差温を計算する温度変化計算部と、 前記
温度偏差計算部により求められた温度偏差と前記温度変
化計算部により求められた温度変化に基づき、予め決め
られたファジィルールとメンバーシップ関数によりファ
ジィ推論を実行して推論値を求めるファジィ推論部と、
前記ファジィ推論部により求められた推論値に基づい
て前記熱板の作動時間を演算し、この演算結果により定
められる制御信号を前記熱板の制御部に出力する出力値
計算部とを有することを特徴としている。
【０００７】
【作用】本発明では、熱板により金型を介して被加熱物
を加熱処理する加硫機においては、温度変化が大きい金
型温度を一定温度に維持制御するよりは熱板の温度を一
定温度に制御する方が加熱処理の条件に対して有効であ
る点に着目し、まず熱板温度センサと記憶部からの情報
に基づいて、温度偏差計算部と温度変化計算部で温度偏
差（熱板の実際の温度と熱板の設定温度との差温）と温
度変化（熱板の実際の温度と熱板の実際の温度のうち一
定時間前の実際の温度との差温）とを求める。
を加熱処理する加硫機においては、温度変化が大きい金
型温度を一定温度に維持制御するよりは熱板の温度を一
定温度に制御する方が加熱処理の条件に対して有効であ
る点に着目し、まず熱板温度センサと記憶部からの情報
に基づいて、温度偏差計算部と温度変化計算部で温度偏
差（熱板の実際の温度と熱板の設定温度との差温）と温
度変化（熱板の実際の温度と熱板の実際の温度のうち一
定時間前の実際の温度との差温）とを求める。
【０００８】そして、この温度偏差と温度変化に基づ
き、ファジィ推論部で、予め決められたファジィルール
とメンバーシップ関数によりファジィ推論を実行して推
論値を求め、出力値計算部で熱板の作動時間を演算し、
この演算結果により定められる制御信号を熱板の制御部
に出力する。このファジィ制御を行うことにより、金型
の温度上昇速度を最短時間で達成することができると共
に、金型の実際の温度がオーバーシュートすることを防
止でき、比較的滑らかな温度変化を行う加硫機にとって
好ましい制御となる。
き、ファジィ推論部で、予め決められたファジィルール
とメンバーシップ関数によりファジィ推論を実行して推
論値を求め、出力値計算部で熱板の作動時間を演算し、
この演算結果により定められる制御信号を熱板の制御部
に出力する。このファジィ制御を行うことにより、金型
の温度上昇速度を最短時間で達成することができると共
に、金型の実際の温度がオーバーシュートすることを防
止でき、比較的滑らかな温度変化を行う加硫機にとって
好ましい制御となる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明の一実施例に係る加硫機の熱板温
度制御装置を示すブロック図、図２は同実施例のファジ
ィ推論部におけるファジィルールを示す図、図３は同実
施例のファジィ推論部におけるメンバーシップ関数を示
すグラフであり、図３（Ａ）は温度偏差、図３（Ｂ）は
温度変化、図３（Ｃ）は熱板のデューティ比の操作量の
メンバーシップ関数を示すグラフ、図４は図３に示す３
つのメンバーシップ関数から制御量を求める方法（重心
法）を示すグラフである。
明する。図１は本発明の一実施例に係る加硫機の熱板温
度制御装置を示すブロック図、図２は同実施例のファジ
ィ推論部におけるファジィルールを示す図、図３は同実
施例のファジィ推論部におけるメンバーシップ関数を示
すグラフであり、図３（Ａ）は温度偏差、図３（Ｂ）は
温度変化、図３（Ｃ）は熱板のデューティ比の操作量の
メンバーシップ関数を示すグラフ、図４は図３に示す３
つのメンバーシップ関数から制御量を求める方法（重心
法）を示すグラフである。
【００１０】まず、本実施例の熱板温度制御装置を適用
する加硫機は、図１に示すように被加硫物（加熱物）で
あるゴム材１を投入する上型２および下型３を有してお
り、これら上下の金型２，３を型締めしたときに金型内
部にキャビティ１５が形成される。そして、このキャビ
ティ１５の形状によってゴム材１は加硫処理が施されな
がら適宜所望の形状に成形されるようになっている。
する加硫機は、図１に示すように被加硫物（加熱物）で
あるゴム材１を投入する上型２および下型３を有してお
り、これら上下の金型２，３を型締めしたときに金型内
部にキャビティ１５が形成される。そして、このキャビ
ティ１５の形状によってゴム材１は加硫処理が施されな
がら適宜所望の形状に成形されるようになっている。
【００１１】上型２には上部熱板４が固定されており、
下型３には下部熱板５が固定されている。これらの熱板
４，５に熱板制御部１２から制御信号を出力することに
よりそれぞれの金型２，３に熱を伝達して加硫処理を行
う。上部熱板４および下部熱板５は、熱板制御部１２か
らの制御信号によって加熱する時間と加熱を停止する時
間との比率、いわゆるデューティ比が調節される。すな
わち、一定時間間隔で熱板４，５の作動／停止を繰り返
すことにより金型２，３を一定温度まで上昇させ、この
温度を保持する。
下型３には下部熱板５が固定されている。これらの熱板
４，５に熱板制御部１２から制御信号を出力することに
よりそれぞれの金型２，３に熱を伝達して加硫処理を行
う。上部熱板４および下部熱板５は、熱板制御部１２か
らの制御信号によって加熱する時間と加熱を停止する時
間との比率、いわゆるデューティ比が調節される。すな
わち、一定時間間隔で熱板４，５の作動／停止を繰り返
すことにより金型２，３を一定温度まで上昇させ、この
温度を保持する。
【００１２】上部熱板４または下部熱板５の少なくとも
何れか一方（本実施例では上部熱板４）には、本実施例
に係る熱板温度センサ７が取り付けられており、上部熱
板４の実際の温度ｔh を検出すると共に、この熱板温度
センサからのデータ（上部熱板の実際温度ｔh ）は記憶
部８と温度偏差計算部９、および温度変化計算部１０に
それぞれ出力されるようになっている。本実施例の熱板
温度センサ７としては、例えば熱起電力を変換物理量と
した熱電対を用いることが取り扱いの点で好ましいとい
えるが、本発明の熱板温度センサ７はこの熱電対にのみ
限定されることなく、他の温度センサ、例えば温度精度
や分解能が必要な場合には電気抵抗を変換物理量とした
サーミスタあるいは測温抵抗体などを用いても良い。こ
れら熱板温度センサ７は、使用される熱板４，５の検出
温度範囲や必要な測定精度・分解能などの諸条件により
適宜選択すれば良い。なお、本実施例では熱板温度セン
サ７を上部熱板４にのみ取り付けているが、下部熱板
５、あるいは上下熱板４，５の両方に設けても良い。
何れか一方（本実施例では上部熱板４）には、本実施例
に係る熱板温度センサ７が取り付けられており、上部熱
板４の実際の温度ｔh を検出すると共に、この熱板温度
センサからのデータ（上部熱板の実際温度ｔh ）は記憶
部８と温度偏差計算部９、および温度変化計算部１０に
それぞれ出力されるようになっている。本実施例の熱板
温度センサ７としては、例えば熱起電力を変換物理量と
した熱電対を用いることが取り扱いの点で好ましいとい
えるが、本発明の熱板温度センサ７はこの熱電対にのみ
限定されることなく、他の温度センサ、例えば温度精度
や分解能が必要な場合には電気抵抗を変換物理量とした
サーミスタあるいは測温抵抗体などを用いても良い。こ
れら熱板温度センサ７は、使用される熱板４，５の検出
温度範囲や必要な測定精度・分解能などの諸条件により
適宜選択すれば良い。なお、本実施例では熱板温度セン
サ７を上部熱板４にのみ取り付けているが、下部熱板
５、あるいは上下熱板４，５の両方に設けても良い。
【００１３】本実施例の熱板温度制御装置は記憶部８を
備えており、上述した上部熱板４の実際の温度ｔh を記
憶しておくメモリ８ｂと、図示しない外部設定装置によ
り入力される熱板の設定温度Ｔh を記憶しておくメモリ
８ａと、同じく図示しない他の外部設定装置により入力
された金型の設定温度Ｔm を記憶しておくメモリ８ｃと
から構成されている。熱板の設定温度Ｔh と金型の設定
温度Ｔm とを記憶しておくメモリ８ａ，８ｃは、少なく
とも現在の設定温度のみを記憶しておけば良いが、熱板
の実際温度ｔh を記憶しておくメモリ８ｂは、少なくと
も現在の実際温度ｔh と一定時間前の実際温度ｔh-1 と
２つのデータを記憶しておく必要がある。
備えており、上述した上部熱板４の実際の温度ｔh を記
憶しておくメモリ８ｂと、図示しない外部設定装置によ
り入力される熱板の設定温度Ｔh を記憶しておくメモリ
８ａと、同じく図示しない他の外部設定装置により入力
された金型の設定温度Ｔm を記憶しておくメモリ８ｃと
から構成されている。熱板の設定温度Ｔh と金型の設定
温度Ｔm とを記憶しておくメモリ８ａ，８ｃは、少なく
とも現在の設定温度のみを記憶しておけば良いが、熱板
の実際温度ｔh を記憶しておくメモリ８ｂは、少なくと
も現在の実際温度ｔh と一定時間前の実際温度ｔh-1 と
２つのデータを記憶しておく必要がある。
【００１４】また、本実施例の熱板温度制御装置は、温
度偏差δを計算する温度偏差計算部９と、温度変化Δを
計算する温度変化計算部１０とを備えており、温度偏差
計算部９には熱板温度センサ７から一定時間間隔をもっ
て現在の熱板の実際温度ｔhが入力され、これと同時に
記憶部８からは現在の熱板の設定温度Ｔh が入力される
ようになっている。そして、熱板の温度偏差δ、すなわ
ち、 熱板の温度偏差δ＝熱板の実際温度ｔh − 熱板の設定
温度Ｔh を演算して求める。
度偏差δを計算する温度偏差計算部９と、温度変化Δを
計算する温度変化計算部１０とを備えており、温度偏差
計算部９には熱板温度センサ７から一定時間間隔をもっ
て現在の熱板の実際温度ｔhが入力され、これと同時に
記憶部８からは現在の熱板の設定温度Ｔh が入力される
ようになっている。そして、熱板の温度偏差δ、すなわ
ち、 熱板の温度偏差δ＝熱板の実際温度ｔh − 熱板の設定
温度Ｔh を演算して求める。
【００１５】一方、温度変化計算部１０には熱板温度セ
ンサ７から一定時間間隔をもって現在の熱板の実際温度
ｔh が入力され、これと同時に、記憶部８のメモリ８ｂ
からは一定時間前の熱板の実際温度ｔh-1 が入力される
ようになっている。そして、熱板の温度変化Δ、すなわ
ち、 熱板の温度変化Δ＝熱板の実際温度ｔh − 一定時間前
の熱板の実際温度ｔh-1 を演算して求める。
ンサ７から一定時間間隔をもって現在の熱板の実際温度
ｔh が入力され、これと同時に、記憶部８のメモリ８ｂ
からは一定時間前の熱板の実際温度ｔh-1 が入力される
ようになっている。そして、熱板の温度変化Δ、すなわ
ち、 熱板の温度変化Δ＝熱板の実際温度ｔh − 一定時間前
の熱板の実際温度ｔh-1 を演算して求める。
【００１６】また、本実施例に係るファジィ推論部１１
は、上述した温度偏差計算部９と温度変化計算部１０に
よりそれぞれ求められた温度偏差δおよび温度変化Δに
基づいて、ファジィ推論を実行する。本実施例のファジ
ィ推論は、図２に示すファジィルールと図３（Ａ）
（Ｂ）（Ｃ）に示すメンバーシップ関数にしたがって実
行される。まず、図２に示すファジィルールについて
は、入力部（前件部）のパラメータとして温度偏差計算
部９から入力された温度偏差δと温度変化計算部１０か
ら入力された温度変化Δを用いている。
は、上述した温度偏差計算部９と温度変化計算部１０に
よりそれぞれ求められた温度偏差δおよび温度変化Δに
基づいて、ファジィ推論を実行する。本実施例のファジ
ィ推論は、図２に示すファジィルールと図３（Ａ）
（Ｂ）（Ｃ）に示すメンバーシップ関数にしたがって実
行される。まず、図２に示すファジィルールについて
は、入力部（前件部）のパラメータとして温度偏差計算
部９から入力された温度偏差δと温度変化計算部１０か
ら入力された温度変化Δを用いている。
【００１７】そして、温度偏差δについては図３（Ａ）
に示すように、７つのファジィラベルＮＬ，ＮＭ，Ｎ
Ｓ，ＺＲ，ＰＳ，ＰＭ，ＰＬを用いて、 ＮＬ＝−１０℃以下 ＮＭ＝−１５℃〜 −５℃ ＮＳ＝−１０℃〜 ±０℃ ＺＲ＝ −５℃〜 ＋５℃ ＰＳ＝ ±０℃〜＋１０℃ ＰＭ＝ ＋５℃〜＋１５℃ ＰＬ＝＋１０℃以上 と定義している。なお、それぞれのファジィラベルは、
ＮＬ（ネガティブ・ラージ＝マイナス側に大きい）、Ｎ
Ｍ（ネガティブ・ミドル＝マイナス側に中位）、ＮＳ
（ネガティブ・スモール＝マイナス側に小さい）、ＺＲ
（ゼロ・レベル＝変化なし）、ＰＳ（ポジティブ・スモ
ール＝プラス側に小さい）、ＰＭ（ポジティブ・ミドル
＝プラス側に中位）、ＰＬ（ポジティブ・ラージ＝プラ
ス側に大きい）を意味している。
に示すように、７つのファジィラベルＮＬ，ＮＭ，Ｎ
Ｓ，ＺＲ，ＰＳ，ＰＭ，ＰＬを用いて、 ＮＬ＝−１０℃以下 ＮＭ＝−１５℃〜 −５℃ ＮＳ＝−１０℃〜 ±０℃ ＺＲ＝ −５℃〜 ＋５℃ ＰＳ＝ ±０℃〜＋１０℃ ＰＭ＝ ＋５℃〜＋１５℃ ＰＬ＝＋１０℃以上 と定義している。なお、それぞれのファジィラベルは、
ＮＬ（ネガティブ・ラージ＝マイナス側に大きい）、Ｎ
Ｍ（ネガティブ・ミドル＝マイナス側に中位）、ＮＳ
（ネガティブ・スモール＝マイナス側に小さい）、ＺＲ
（ゼロ・レベル＝変化なし）、ＰＳ（ポジティブ・スモ
ール＝プラス側に小さい）、ＰＭ（ポジティブ・ミドル
＝プラス側に中位）、ＰＬ（ポジティブ・ラージ＝プラ
ス側に大きい）を意味している。
【００１８】また、温度変化Δについては図３（Ｂ）に
示すように、同じく７つのファジィラベルＮＬ，ＮＭ，
ＮＳ，ＺＲ，ＰＳ，ＰＭ，ＰＬを用いて、 ＮＬ＝−５．０℃以下 ＮＭ＝−７．５℃〜 −２．５℃ ＮＳ＝−５．０℃〜 ±０℃ ＺＲ＝−２．５℃〜 ＋２．５℃ ＰＳ＝ ±０℃〜 ＋５．０℃ ＰＭ＝＋２．５℃〜＋７．５℃ ＰＬ＝＋５．０℃以上 と定義している。それぞれのファジィラベルの意味は上
述した温度偏差δの場合と同じである。
示すように、同じく７つのファジィラベルＮＬ，ＮＭ，
ＮＳ，ＺＲ，ＰＳ，ＰＭ，ＰＬを用いて、 ＮＬ＝−５．０℃以下 ＮＭ＝−７．５℃〜 −２．５℃ ＮＳ＝−５．０℃〜 ±０℃ ＺＲ＝−２．５℃〜 ＋２．５℃ ＰＳ＝ ±０℃〜 ＋５．０℃ ＰＭ＝＋２．５℃〜＋７．５℃ ＰＬ＝＋５．０℃以上 と定義している。それぞれのファジィラベルの意味は上
述した温度偏差δの場合と同じである。
【００１９】これらの温度偏差δおよび温度変化Δの入
力パラメータが図２に示す組合せである場合、結論部
（後件部）はぞれぞれ同図に示す定義にしたがってファ
ジィ推論が実行される。例えば、図２の第１番目のファ
ジィルールでは、 ＩＦ（温度偏差δ＝ＰＬ ＡＮＤ 温度変化Δ＝ＮＳ） ＴＨＥＮ 熱板の制御量（デューティ比）＝ＮＬ となる。すなわち、温度偏差δが＋１０℃以上（実際の
熱板温度ｔh が設定温度Ｔh に対してかなり高温となっ
ている）で、かつ、温度変化Δが−５℃〜０℃（熱板の
実際温度ｔh がやや上昇気味である）である場合は、熱
板の操作量（デューティ比）を−１０％以下（熱板の作
動時間をやや短めにする）とする。
力パラメータが図２に示す組合せである場合、結論部
（後件部）はぞれぞれ同図に示す定義にしたがってファ
ジィ推論が実行される。例えば、図２の第１番目のファ
ジィルールでは、 ＩＦ（温度偏差δ＝ＰＬ ＡＮＤ 温度変化Δ＝ＮＳ） ＴＨＥＮ 熱板の制御量（デューティ比）＝ＮＬ となる。すなわち、温度偏差δが＋１０℃以上（実際の
熱板温度ｔh が設定温度Ｔh に対してかなり高温となっ
ている）で、かつ、温度変化Δが−５℃〜０℃（熱板の
実際温度ｔh がやや上昇気味である）である場合は、熱
板の操作量（デューティ比）を−１０％以下（熱板の作
動時間をやや短めにする）とする。
【００２０】この後件部の定義は、図３（Ｃ）に示すよ
うに、熱板制御部１２から熱板４，５に出力するデュー
ティ比操作量を７つのファジィラベルＮＬ，ＮＭ，Ｎ
Ｓ，ＺＲ，ＰＳ，ＰＭ，ＰＬを用いて、 ＮＬ＝−１０％以下 ＮＭ＝−１５％〜 −５％ ＮＳ＝−１０％〜 ±０％ ＺＲ＝ −５％〜 ＋５％ ＰＳ＝ ±０％〜 ＋１０％ ＰＭ＝ ＋５％〜 ＋１０％ ＰＬ＝＋１０％以上 としている。なお、それぞれのファジィラベルの意味は
上述した温度偏差δの場合と同じであるが、ネガティブ
（マイナス側）は熱板の作動時間を停止時間に対して短
くする意味であり、ポジティブ（プラス側）はこの逆の
意味である。
うに、熱板制御部１２から熱板４，５に出力するデュー
ティ比操作量を７つのファジィラベルＮＬ，ＮＭ，Ｎ
Ｓ，ＺＲ，ＰＳ，ＰＭ，ＰＬを用いて、 ＮＬ＝−１０％以下 ＮＭ＝−１５％〜 −５％ ＮＳ＝−１０％〜 ±０％ ＺＲ＝ −５％〜 ＋５％ ＰＳ＝ ±０％〜 ＋１０％ ＰＭ＝ ＋５％〜 ＋１０％ ＰＬ＝＋１０％以上 としている。なお、それぞれのファジィラベルの意味は
上述した温度偏差δの場合と同じであるが、ネガティブ
（マイナス側）は熱板の作動時間を停止時間に対して短
くする意味であり、ポジティブ（プラス側）はこの逆の
意味である。
【００２１】そして、ファジィルールの前件部に温度偏
差と温度変化の２つのパラメータを入力して図２に示す
ファジィルールにしたがって得られた後件部の結論は、
図４に示すようにＭＡＸ−ＭＩＮ−重心法によって評価
され、最終的な操作量が得られることになる。なお、こ
のＭＡＸ−ＭＩＮ−重心法は、ファジィルールを適用し
て得られた後件部のメンバーシップ関数（図３（Ｃ）参
照）の形から最終的な操作量を求めるファジィ制御の一
般的手法である。
差と温度変化の２つのパラメータを入力して図２に示す
ファジィルールにしたがって得られた後件部の結論は、
図４に示すようにＭＡＸ−ＭＩＮ−重心法によって評価
され、最終的な操作量が得られることになる。なお、こ
のＭＡＸ−ＭＩＮ−重心法は、ファジィルールを適用し
て得られた後件部のメンバーシップ関数（図３（Ｃ）参
照）の形から最終的な操作量を求めるファジィ制御の一
般的手法である。
【００２２】このようにして求められたデューティ比操
作量（推論値）は、本実施例に係る出力値計算部１３に
て、実際の熱板の加熱時間のデューティ比を制御する指
令信号に変換される。この熱板の加熱時間のデューティ
比は、既述したように、熱板制御部１３から熱板４，５
に出力されて熱板が実際に作動する時間と停止している
時間との比率である。
作量（推論値）は、本実施例に係る出力値計算部１３に
て、実際の熱板の加熱時間のデューティ比を制御する指
令信号に変換される。この熱板の加熱時間のデューティ
比は、既述したように、熱板制御部１３から熱板４，５
に出力されて熱板が実際に作動する時間と停止している
時間との比率である。
【００２３】次に作用を説明する。本発明では、熱板
４，５により金型２，３を介して被加硫物１を加熱処理
する加硫機においては、温度変化が大きい金型温度ｔm
を直接の制御要因として一定温度に維持制御するより
は、熱板の温度ｔh を一定温度に制御する方が加硫処理
の条件に対して有効である点に着目した構成としてい
る。つまり、まず熱板温度センサ７から一定時間間隔で
熱板の実際温度ｔh を取込、これを温度偏差計算部９と
温度変化計算部１０、および記憶部８のメモリ８ｂに出
力する。これと同時に、記憶部８のメモリ８ａから温度
偏差計算部９に熱板の設定温度Ｔh を出力し、温度偏差
δ（熱板の実際温度ｔh と熱板の設定温度Ｔh との差
温）を演算して求める。また、記憶部８のメモリ８ｂか
ら一定時間前の熱板の実際温度ｔh-1 を温度変化計算部
１０に出力し、この温度変化計算部１０で、熱板の現在
の実際温度ｔhと熱板の一定時間前の実際温度ｔh-1 と
の差温、すなわち温度変化Δを演算して求める。
４，５により金型２，３を介して被加硫物１を加熱処理
する加硫機においては、温度変化が大きい金型温度ｔm
を直接の制御要因として一定温度に維持制御するより
は、熱板の温度ｔh を一定温度に制御する方が加硫処理
の条件に対して有効である点に着目した構成としてい
る。つまり、まず熱板温度センサ７から一定時間間隔で
熱板の実際温度ｔh を取込、これを温度偏差計算部９と
温度変化計算部１０、および記憶部８のメモリ８ｂに出
力する。これと同時に、記憶部８のメモリ８ａから温度
偏差計算部９に熱板の設定温度Ｔh を出力し、温度偏差
δ（熱板の実際温度ｔh と熱板の設定温度Ｔh との差
温）を演算して求める。また、記憶部８のメモリ８ｂか
ら一定時間前の熱板の実際温度ｔh-1 を温度変化計算部
１０に出力し、この温度変化計算部１０で、熱板の現在
の実際温度ｔhと熱板の一定時間前の実際温度ｔh-1 と
の差温、すなわち温度変化Δを演算して求める。
【００２４】そして、この温度偏差δと温度変化Δに基
づき、ファジィ推論部１１で、予め決められたファジィ
ルール（図２参照）とメンバーシップ関数（図３（Ａ）
（Ｂ）（Ｃ）参照）によりファジィ推論を実行して推論
値を求め、これを出力値計算部１３に出力する。出力値
計算部１３では、熱板の作動／停止時間のデューティ比
を演算し、この演算結果により定められる制御信号を熱
板制御部１２に出力する。
づき、ファジィ推論部１１で、予め決められたファジィ
ルール（図２参照）とメンバーシップ関数（図３（Ａ）
（Ｂ）（Ｃ）参照）によりファジィ推論を実行して推論
値を求め、これを出力値計算部１３に出力する。出力値
計算部１３では、熱板の作動／停止時間のデューティ比
を演算し、この演算結果により定められる制御信号を熱
板制御部１２に出力する。
【００２５】このように、金型温度を直接の制御要因と
せず、熱板の温度をファジィ推論を用いて制御すること
により、比較的滑らかな温度変化を行う加硫機にとって
は、金型の温度上昇速度を最短時間で達成することがで
きると共に、金型の実際温度がオーバーシュートするこ
とを防止できるので好ましい制御となる。なお、本発明
は上述した実施例のみに限定されることなく本発明の要
旨を越えない限りにおいて種々に改変することが可能で
ある。例えば、上記実施例では加硫機に用いられている
熱板の温度制御に本発明の温度制御装置を適用した具体
例を示したが、本発明の温度制御装置の基本的思想は加
硫機にのみ限定されることなく加熱物を加熱処理する装
置にも適用することができる。
せず、熱板の温度をファジィ推論を用いて制御すること
により、比較的滑らかな温度変化を行う加硫機にとって
は、金型の温度上昇速度を最短時間で達成することがで
きると共に、金型の実際温度がオーバーシュートするこ
とを防止できるので好ましい制御となる。なお、本発明
は上述した実施例のみに限定されることなく本発明の要
旨を越えない限りにおいて種々に改変することが可能で
ある。例えば、上記実施例では加硫機に用いられている
熱板の温度制御に本発明の温度制御装置を適用した具体
例を示したが、本発明の温度制御装置の基本的思想は加
硫機にのみ限定されることなく加熱物を加熱処理する装
置にも適用することができる。
【００２６】
【発明の効果】本発明の加硫機の熱板温度制御装置は、
熱板の実際温度と熱板の設定温度との差温および熱板の
実際温度と熱板の実際温度のうち一定時間前の実際温度
との差温を入力パラメータとしてファジィ推論を実行
し、この推論値に基づいて熱板の作動時間を制御してい
るので、加硫条件を遵守しながらオーバーシュートする
ことなく加硫処理の時間を短縮できる。
熱板の実際温度と熱板の設定温度との差温および熱板の
実際温度と熱板の実際温度のうち一定時間前の実際温度
との差温を入力パラメータとしてファジィ推論を実行
し、この推論値に基づいて熱板の作動時間を制御してい
るので、加硫条件を遵守しながらオーバーシュートする
ことなく加硫処理の時間を短縮できる。
【図１】本発明の一実施例に係る加硫機の熱板温度制御
装置を示すブロック図である。
装置を示すブロック図である。
【図２】同実施例のファジィ推論部におけるファジィル
ールを示す図である。
ールを示す図である。
【図３】同実施例のファジィ推論部におけるメンバーシ
ップ関数を示すグラフであり、（Ａ）は温度偏差、
（Ｂ）は温度変化、（Ｃ）は熱板のデューティ比の操作
量のメンバーシップ関数を示すグラフである。
ップ関数を示すグラフであり、（Ａ）は温度偏差、
（Ｂ）は温度変化、（Ｃ）は熱板のデューティ比の操作
量のメンバーシップ関数を示すグラフである。
【図４】図３に示す３つのメンバーシップ関数から制御
量を求める方法（ＭＡＸ−ＭＩＮ−重心法）を説明する
グラフである。
量を求める方法（ＭＡＸ−ＭＩＮ−重心法）を説明する
グラフである。
１…被加熱物（被加硫物） ２…上型 ３…下型 ４…上部熱板 ５…下部熱板 ７…熱板温度センサ ８…記憶部 ８ａ…熱板設定温度のメモリ ８ｂ…一定時間前の熱板の実際温度のメモリ ９…温度偏差計算部 １０…温度変化計算部 １１…ファジィ推論部 １２…熱板制御部 １３…出力値計算部 ｔh …熱板の実際の温度 ｔh-1 …一定時間前の熱板の実際温度 Ｔh …熱板の設定温度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−106307（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−209817（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−84211（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−189120（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−259482（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−302011（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−194922（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−169226（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−185014（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 35/00 - 35/18 B29C 33/00 - 33/76 G05D 23/00 - 23/32
Claims (1)
- 【請求項１】被加熱物（１）を金型（２，３）内に投入
し、熱板（４，５）により前記金型（２，３）を介して
前記被加熱物（１）を加熱処理する加硫機において、 前記金型の実際の温度（ｔm ）を検出する金型温度セン
サ（６）と、 前記熱板の実際の温度（ｔh ）を検出する熱板温度セン
サ（７）と、 前記熱板の設定温度（Ｔh ）、前記熱板温度センサ
（７）により検出された熱板の実際の温度（ｔh ）、お
よび前記金型の設定温度（Ｔm ）を記憶する記憶部
（８）と、 前記熱板温度センサ（７）により検出された前記熱板の
実際の温度（ｔh ）と前記記憶部（８）に記憶されてい
る前記熱板の設定温度（Ｔh ）との差温（δ）を計算す
る温度偏差計算部（９）と、 前記熱板温度センサ（７）により検出された前記熱板の
実際の温度（ｔh ）と前記記憶部（８）に記憶されてい
る前記熱板の実際の温度（ｔh ）のうち一定時間前の実
際の温度（ｔh-1 ）との差温（Δ）を計算する温度変化
計算部（１０）と、 前記温度偏差計算部（９）により求められた温度偏差
（δ）と前記温度変化計算部（１０）により求められた
温度変化（Δ）に基づき、予め決められたファジィルー
ルとメンバーシップ関数によりファジィ推論を実行して
推論値を求めるファジィ推論部（１１）と、 前記ファジィ推論部（１１）により求められた推論値に
基づいて前記熱板（４，５）の作動時間を演算し、この
演算結果により定められる制御信号を前記熱板の制御部
（１２）に出力する出力値計算部（１３）とを有するこ
とを特徴とする加硫機の温度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15876192A JP3260824B2 (ja) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | 加硫機の温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15876192A JP3260824B2 (ja) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | 加硫機の温度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05318493A JPH05318493A (ja) | 1993-12-03 |
| JP3260824B2 true JP3260824B2 (ja) | 2002-02-25 |
Family
ID=15678767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15876192A Expired - Fee Related JP3260824B2 (ja) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | 加硫機の温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3260824B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6078346B2 (ja) * | 2013-01-07 | 2017-02-08 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 核酸増幅装置、温度制御方法、及び温度制御装置 |
-
1992
- 1992-05-26 JP JP15876192A patent/JP3260824B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05318493A (ja) | 1993-12-03 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |