JP3345341B2 - Sheet heating control method - Google Patents

Sheet heating control method

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JP3345341B2
JP3345341B2 JP7674198A JP7674198A JP3345341B2 JP 3345341 B2 JP3345341 B2 JP 3345341B2 JP 7674198 A JP7674198 A JP 7674198A JP 7674198 A JP7674198 A JP 7674198A JP 3345341 B2 JP3345341 B2 JP 3345341B2
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heating
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  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂シー
トあるいは熱可塑性樹脂を主構成材料とする繊維強化複
合シートから、立体的成形品を加熱成形する方法におい
て、間接加熱ヒータを用いて前記シートを加熱する際、
ヒータ温度の立ち上げ時、算出した電源供給時間の間、
間接加熱ヒータへの供給電源を定格電圧以上に設定する
ことによりヒータの立ち上げ時間を短縮し、かつヒータ
発熱部の過加熱を防止するシートの加熱制御方法に関す
るものである。
The present invention relates to a method for heat-forming a three-dimensional molded article from a thermoplastic resin sheet or a fiber-reinforced composite sheet mainly composed of a thermoplastic resin. When heating
When the heater temperature rises, during the calculated power supply time,
The present invention relates to a sheet heating control method that sets a power supply to an indirect heating heater to a rated voltage or more to shorten a heater startup time and prevent overheating of a heater heating unit.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、熱可塑性樹脂シートあるいは熱可
塑性樹脂を主構成材料とする繊維強化複合シートの加熱
成形方法としては、赤外線棒状ヒータを用いて、素材を
間接加熱し、成形を行う方法がある(例えば、特開平7
−276490号公報参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of heat-forming a thermoplastic resin sheet or a fiber-reinforced composite sheet mainly composed of a thermoplastic resin, a method of indirectly heating a material by using an infrared rod-shaped heater to carry out molding. There is (for example,
-276490).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の加熱成形方法では、間接加熱用ヒータで発熱体
の熱容量が大きい場合、電源を入れてからヒータ温度が
所定の温度まで立ち上がるのに1〜2分要する。このた
め、成形を開始する数分前にヒータ電源を入れておく必
要がある。また、ヒータ温度設定の変更の際にも、設定
値変更後、同様に安定するまで数分待つ必要がある。
However, in the above-described conventional heat molding method, when the heat capacity of the heating element is large in the indirect heating heater, it takes one to three hours for the heater temperature to rise to a predetermined temperature after the power is turned on. It takes 2 minutes. For this reason, it is necessary to turn on the heater power several minutes before starting the molding. Also, when changing the heater temperature setting, after changing the set value, it is necessary to similarly wait several minutes until the temperature becomes stable.

【0004】本発明は、上記問題点を除去し、ヒータの
立ち上がり制御を迅速、的確に行うことができるシート
の加熱制御方法を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned problems and to provide a sheet heating control method capable of quickly and accurately controlling the rise of a heater.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 〔1〕熱可塑性樹脂シートあるいは熱可塑性樹脂を主構
成材料とする繊維強化複合シートから立体的成形品を加
熱成形するシートの加熱制御方法において、赤外線棒状
ヒータを用いて前記シートを加熱する際、ヒータ温度の
立ち上げ時、式ΔS=(Ta−Ts)/Kb(ΔS:起
動時間、Ta:ヒータ設定温度、Ts:運転スタート時
のヒータ温度、Kb:平均起動速度)により算出した起
時間の間、間接加熱ヒータへの供給電源を定格電圧以
上に設定することにより、ヒータの立ち上げ時間を短縮
し、かつヒータ発熱部の過加熱を防止するようにしたも
のである。
In order to achieve the above object, the present invention provides: [1] a three-dimensional molded article formed by heating a thermoplastic resin sheet or a fiber-reinforced composite sheet mainly composed of a thermoplastic resin. In the sheet heating control method, when heating the sheet using an infrared rod-shaped heater, when the heater temperature rises, the equation ΔS = (Ta−Ts) / Kb (ΔS:
Operating time, Ta: heater set temperature, Ts: at start of operation
Heater temperature, Kb: average startup speed)
By setting the power supply to the indirect heating heater to a rated voltage or more during the operating time, the heater startup time is shortened and overheating of the heater heating section is prevented.

【0006】〔2〕上記〔1〕記載のシートの加熱制御
方法において、前記ヒータへの供給電源電圧をヒータの
定格電圧以上とし、制御出力をデューティ制御で行い、
起動運転中はヒータ定格電圧以上の電圧を供給し、通常
の加熱運転時は定格出力になるようデューティ比を下げ
て使用するようにしたものである。
[2] In the sheet heating control method according to the above [1], the power supply voltage to the heater is equal to or higher than the rated voltage of the heater, and the control output is performed by duty control.
During start-up operation, a voltage higher than the rated voltage of the heater is supplied, and during normal heating operation, the duty ratio is reduced so that the output becomes the rated output.

【0007】〔3〕上記〔1〕記載のシートの加熱制御
方法において、前記ヒータへの供給電源電圧をヒータの
定格電圧以上とし、制御出力をデューティ制御で行い、
起動運転中はヒータ定格電圧以上の電圧を変化させるこ
とにより、ヒータ温度の滑らかで速い立ち上がりを設定
するようにしたものである。
[3] In the sheet heating control method according to the above [1], the power supply voltage to the heater is equal to or higher than the rated voltage of the heater, and the control output is performed by duty control.
During the start-up operation, the heater temperature is set to a smooth and fast rise by changing the voltage equal to or higher than the heater rated voltage.

【0008】〔4〕上記〔1〕記載のシートの加熱制御
方法において、前記ヒータへ2系統の供給電源を用意
し、起動運転時はヒータ定格電圧以上の電圧、加熱運転
時はヒータ定格電圧への切替えを行うようにしたもので
ある。
[4] In the seat heating control method according to the above [1], two power supply systems are provided for the heater, and a voltage equal to or higher than the rated voltage of the heater during the start-up operation, and a rated voltage of the heater during the heating operation. Is switched.

【0009】〔5〕上記〔1〕記載のシートの加熱制御
方法において、前記ヒータを2ケ単位で直列、並列に切
替え、定格の2倍の電圧と定格電圧を切替えて使用する
ようにしたものである。
[5] The method for controlling the heating of a sheet according to the above [1], wherein the heaters are switched in series or in parallel in units of two, and a voltage twice as high as a rated voltage and a rated voltage are used. It is.

【0010】[0010]

【0011】[0011]

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面を参照しながら詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0013】図1は本発明の実施例を示すシート成形機
の概要を示す全体構成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an outline of a sheet forming machine showing an embodiment of the present invention.

【0014】この図において、1は成形に供する熱可塑
性樹脂シートあるいは熱可塑性樹脂を主構成材料とする
繊維強化複合シート、2は成形品、3は電熱ヒータもし
くはチラーユニット等で温調された上型(雌型)、4は
上型(雌型)3と同様に電熱ヒータもしくはチラーユニ
ット等で温調された下型(雄型)、5は同様に電熱ヒー
タもしくはチラーユニット等で温調された下フレーム、
6はシート積載装置、7はシート吊上装置、8はシート
吊上昇降用シリンダ、9a,9bは間接加熱用ヒータ9
としての上及び下ヒータである。
In this figure, 1 is a thermoplastic resin sheet to be molded or a fiber reinforced composite sheet mainly composed of a thermoplastic resin, 2 is a molded product, 3 is a temperature controlled by an electric heater or a chiller unit or the like. The mold (female), 4 has a lower mold (male) whose temperature is controlled by an electric heater or a chiller unit as in the upper mold (female) 3, and 5 has a temperature controlled by an electric heater or a chiller unit or the like. Lower frame,
6 is a sheet stacking device, 7 is a sheet lifting device, 8 is a cylinder for lifting and lowering the sheet, 9a and 9b are heaters 9 for indirect heating.
Upper and lower heaters.

【0015】また、10aは上ヒータ9aの駆動用ラッ
ク、10bは上ヒータ9aの駆動用ピニオン、11は下
ヒータ9bの昇降用シリンダ、12は上型3の昇降用シ
リンダ、13は下フレーム5の昇降用シリンダ、14は
成形品の取出装置、15aは成形品を取り出すための駆
動用ベルト、15bは成形品を取り出すためのプーリで
ある。
10a is a drive rack for the upper heater 9a, 10b is a drive pinion for the upper heater 9a, 11 is a cylinder for raising and lowering the lower heater 9b, 12 is a cylinder for raising and lowering the upper die 3, and 13 is a lower frame 5 , A reference numeral 14a denotes a molded product removal device, 15a denotes a driving belt for removing the molded product, and 15b denotes a pulley for removing the molded product.

【0016】図では省略しているが、シート1をシート
積載装置6から間接加熱用ヒータ9→成形部→取出装置
14へ搬送する装置が用いられる。図2は本発明の実施
例を示す間接加熱ヒータの下ヒータの構成図である。
Although not shown in the drawing, a device for transporting the sheet 1 from the sheet stacking device 6 to the heater 9 for indirect heating → the forming section → the unloading device 14 is used. FIG. 2 is a configuration diagram of the lower heater of the indirect heater according to the embodiment of the present invention.

【0017】この図において、20は間接加熱ヒータの
一ブロック、21は近赤外線棒状ヒータ、22はガラス
管、23はコイルヒータ、24は近赤外線棒状ヒータの
端部、25はタングステン端子、26はリード線であ
る。
In this figure, 20 is a block of an indirect heater, 21 is a near-infrared rod heater, 22 is a glass tube, 23 is a coil heater, 24 is an end of the near-infrared rod heater, 25 is a tungsten terminal, and 26 is a tungsten terminal. Lead wire.

【0018】図1に示すように上ヒータ9a及び下ヒー
タ9bは互いに平行になるよう配置されており、図2に
示すように、下ヒータ9b(上ヒータ9a)は、例え
ば、複数の最大エネルギー波長が1〜3μmである近赤
外線棒状ヒータ21から構成されている。
As shown in FIG. 1, the upper heater 9a and the lower heater 9b are arranged so as to be parallel to each other. As shown in FIG. 2, the lower heater 9b (upper heater 9a) has, for example, a plurality of maximum energy sources. It comprises a near-infrared rod-shaped heater 21 having a wavelength of 1 to 3 μm.

【0019】図3は本発明の第1の具体例を示す間接加
熱ヒータの制御装置のブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram of a control device for an indirect heater according to a first embodiment of the present invention.

【0020】この図に示すように、32は電源オン、オ
フ用の無接点リレーユニットSSRであり、このSSR
32には交流電源33が接続されている。そして、近赤
外線棒状ヒータ21は無接点リレーユニットSSR32
に接続されている。この無接点リレーユニットSSR3
2はCPU34、もしくはサイクルコントロールユニッ
ト(図示なし)により出力制御を行うものであり、通電
制御ユニットとして作用する。更に、入力部35、表示
部36を有しており、入力部35は被加熱物であるシー
ト1の加熱条件(ヒータ設定温度、加熱時間等)を入力
する。
As shown in FIG. 1, reference numeral 32 denotes a contactless relay unit SSR for turning on and off the power supply.
An AC power supply 33 is connected to 32. The near-infrared rod-shaped heater 21 is a non-contact relay unit SSR32.
It is connected to the. This non-contact relay unit SSR3
Reference numeral 2 denotes output control by the CPU 34 or a cycle control unit (not shown), and functions as an energization control unit. The input unit 35 further includes an input unit 35 and a display unit 36. The input unit 35 inputs a heating condition (heater set temperature, heating time, and the like) of the sheet 1 that is a heating target.

【0021】図4は本発明の第2の具体例を示す間接加
熱ヒータの制御装置にヒータの温度検出装置を付加した
フィードバック型制御装置を示すブロック図である。な
お、図3と同じ部分には同じ符合を付してそれらの説明
は省略する。
FIG. 4 is a block diagram showing a feedback-type control device in which a heater temperature detecting device is added to the indirect heater control device according to the second embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0022】この図に示すように、近赤外線棒状ヒータ
21の温度検出装置31、例えば、熱電対を設けて、そ
の熱電対からの出力信号をCPU34に取込み、その出
力信号に基づいてヒータの温度制御を行うようにしてい
る。
As shown in this figure, a temperature detecting device 31 for the near-infrared rod-shaped heater 21, for example, a thermocouple is provided, an output signal from the thermocouple is taken into the CPU 34, and the temperature of the heater is determined based on the output signal. Control is performed.

【0023】例えば、近赤外線棒状ヒータ21の立ち上
げ直前のヒータ温度を温度検出装置31で検出し、ヒー
タ立ち上げ時の電源電圧の供給時間をCPU34で算出
して、シートの加熱制御を行うようにすることができ
る。
For example, the temperature of the heater immediately before the near-infrared rod-shaped heater 21 is started is detected by the temperature detecting device 31, the supply time of the power supply voltage at the time of starting the heater is calculated by the CPU 34, and the heating of the sheet is controlled. Can be

【0024】更に、近赤外線棒状ヒータ21の立ち上げ
直前のヒータ温度を、前回の加熱設定条件と前回の加熱
終了からの時間により推定し、ヒータ立ち上げ時の電源
電圧の供給時間を算出して、シートの加熱制御を行うよ
うにすることができる。
Further, the heater temperature immediately before the start of the near-infrared rod-shaped heater 21 is estimated from the previous heating setting conditions and the time from the end of the previous heating, and the supply time of the power supply voltage at the time of starting the heater is calculated. The heating of the sheet can be controlled.

【0025】図5は本発明の第3の具体例を示す間接加
熱ヒータの制御装置に異なった電圧を供給するための切
替スイッチを付加した制御装置を示すブロック図であ
る。なお、ここでも、図3と同じ部分には同じ符合を付
してそれらの説明は省略する。
FIG. 5 is a block diagram showing a control device according to a third embodiment of the present invention in which a changeover switch for supplying a different voltage to the control device for the indirect heater is added. Here, also, the same portions as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0026】この図に示すように、制御装置の交流電源
を2系統(33−1,33−2)にし、切替スイッチ
、例えば、コンタクタ41′の切替えにより、各々異
なった電圧を供給できるようにしている。
As shown in this figure, the AC power supply of the control device is divided into two systems (33-1, 33-2), and the changeover switch 4
1. For example, by switching the contactors 41 ' , different voltages can be supplied.

【0027】特に、起動運転時はヒータ定格電圧以上の
電圧を、例えば、第1の交流電源系統33−1から供給
し、加熱運転時はヒータ定格電圧を、第2の交流電源系
統33−2への切替えを行う。
In particular, during the start-up operation, a voltage higher than the rated heater voltage is supplied from, for example, the first AC power supply system 33-1. During the heating operation, the heater rated voltage is supplied to the second AC power supply system 33-2. Switch to.

【0028】その場合、図5に示すように、ヒータ温度
の立ち上げ時、CPU34において算出した電源供給時
間の間、間接加熱ヒータ9への供給電源を定格電圧以上
に設定し、切替スイッチ41で切替えを行うことによ
り、ヒータの立ち上げ時間を短縮し、かつヒータ発熱部
の過加熱を防止することができる。
In this case, as shown in FIG. 5, when the heater temperature rises, the power supply to the indirect heater 9 is set to a rated voltage or higher for the power supply time calculated by the CPU 34, and the changeover switch 41 is used. By performing the switching, the startup time of the heater can be shortened, and overheating of the heater heating section can be prevented.

【0029】図6は間接加熱ヒータの制御回路を示す図
であり、図6(a)は間接加熱ヒータを直列、並列に切
替え可能な回路図、図6(b)は直列の場合の回路図、
図6(c)は並列の場合の回路図を示している。
FIG. 6 is a diagram showing a control circuit of the indirect heater, FIG. 6 (a) is a circuit diagram in which the indirect heater can be switched in series and parallel, and FIG. 6 (b) is a circuit diagram in the case of serial connection. ,
FIG. 6C shows a circuit diagram in the case of parallel connection.

【0030】また、図6(b)と図6(c)に示すよう
に、近赤外線棒状ヒータ21A,21Bを、2個単位で
コンタクタ41′により直列、並列に切替えることで、
近赤外線棒状ヒータへの供給電源を定格電圧の2倍と定
格電圧とに切替えを行うことができる。
As shown in FIGS. 6B and 6C, the near-infrared rod-shaped heaters 21A and 21B are switched in series and in parallel by the contactor 41 'in units of two.
The power supply to the near-infrared rod-shaped heater can be switched between twice the rated voltage and the rated voltage.

【0031】図7は本発明の実施例を示す間接加熱ヒー
タの加熱制御フローチャートである。
FIG. 7 is a heating control flowchart of the indirect heater according to the embodiment of the present invention.

【0032】以下、本発明の実施例を示す間接加熱ヒー
タの加熱制御方法を図7を参照しながら説明する。
Hereinafter, a heating control method for an indirect heater according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0033】(1)まず、入力部35よりシート1に対
するヒータ設定温度、加熱時間等の加熱条件を入力する
(ステップS1)。
(1) First, heating conditions such as a heater set temperature and a heating time for the sheet 1 are inputted from the input unit 35 (step S1).

【0034】(2)次いで、運転信号がオペレータより
入力されると、運転がスタートする(ステップS2)。
(2) Next, when an operation signal is input from the operator, the operation starts (step S2).

【0035】(3)次に、ヒータの起動運転を行う(ス
テップS3)。
(3) Next, the heater is started (step S3).

【0036】(4)起動運転終了後、入力部35により
入力された条件での加熱がスタートする(ステップS
4)。
(4) After the start-up operation, heating under the conditions input by the input unit 35 starts (step S).
4).

【0037】(5)加熱される(ステップS5)。(5) Heat is applied (step S5).

【0038】(6)加熱が終了する(ステップS6)。(6) The heating is completed (step S6).

【0039】(7)加熱終了後、CPU34の内部タイ
マにて時間の計測が開始される(ステップS7)。
(7) After the heating is completed, time measurement is started by the internal timer of the CPU 34 (step S7).

【0040】(8)次の運転スタート信号が入力される
と、次の起動運転を開始する(ステップS8)。
(8) When the next operation start signal is input, the next start operation is started (step S8).

【0041】(9)次に、後述する運転スタート時のヒ
ータ温度Ts=f(ts)の計算を行う(ステップS
9)。
(9) Next, calculation of a heater temperature Ts = f (ts) at the start of operation, which will be described later, is performed (step S).
9).

【0042】(10)次に、後述する起動時間ΔS=
(Ta−Ts)/Kbの計算を行う(ステップS1
0)。
(10) Next, a start time ΔS =
(Ta−Ts) / Kb is calculated (Step S1)
0).

【0043】(11)次に、起動時間ΔSの起動運転を
行う(ステップS11)。
(11) Next, a start-up operation for a start-up time ΔS is performed (step S11).

【0044】その後、ステップS4に戻り、順次繰り返
す。
Thereafter, the flow returns to step S4, and is sequentially repeated.

【0045】上記したように、ヒータの起動運転に入
り、加熱が開始される。この時、ある一定時間、ヒータ
への供給電源を定格電圧以上に設定し、ヒータ温度の立
ち上げ時間の短縮を図ることができる。
As described above, the heating operation is started and heating is started. At this time, the power supply to the heater is set to be equal to or higher than the rated voltage for a certain period of time, so that the rise time of the heater temperature can be shortened.

【0046】一方、ヒータは使用最高温度を超えて使用
すると、ヒータ発熱部の酸化により寿命が著しく落ちる
ため、ヒータ温度立ち上げ時も使用最高温度を超えない
ようにヒータへの供給電源電圧及び時間を設定する。
On the other hand, if the heater is used at a temperature exceeding the maximum operating temperature, the life of the heater will be significantly shortened due to oxidation of the heater heating part. Set.

【0047】図8は本発明の実施例を示す間接加熱ヒー
タの加熱制御のタイミングチャート(その1)であり、
図8(a)はヒータ温度を示しており、aは通常の運転
の場合、bはΔS起動運転の場合、cは起動運転時間が
長い場合を示している。図8(b)は起動運転時間が長
い場合cの電圧の波形図、図8(c)はΔS起動運転の
場合bの電圧の波形図、図8(d)は通常の運転の場合
aの電圧の波形図をそれぞれ示している。
FIG. 8 is a timing chart (part 1) of the heating control of the indirect heater according to the embodiment of the present invention.
FIG. 8A shows the heater temperature, where a is the case of normal operation, b is the case of ΔS start operation, and c is the case where the start operation time is long. FIG. 8B is a waveform diagram of the voltage of the voltage c when the startup operation time is long, FIG. 8C is a waveform diagram of the voltage of the voltage b in the case of the ΔS startup operation, and FIG. The waveform diagrams of the voltages are respectively shown.

【0048】第1の具体例(図3)及び第2の具体例
(図4)の場合、交流電源33はヒータの定格電圧以上
(例えば2倍)とし、制御出力をデューティ制御を行う
ことで、起動運転中はヒータ定格電圧以上の電圧(例え
ば、デューティ比:100%=定格出力の400%)を
供給し、通常の加熱運転時はSSR32により、その出
力を定格出力(例えば、デューティ比:25%=定格出
力の100%)以下になるよう使用する。
In the case of the first specific example (FIG. 3) and the second specific example (FIG. 4), the AC power supply 33 is set to a voltage higher than the rated voltage of the heater (for example, twice), and the control output is subjected to duty control. During the start-up operation, a voltage higher than the rated voltage of the heater (for example, duty ratio: 100% = 400% of the rated output) is supplied, and during normal heating operation, the output is output by the SSR 32 to the rated output (for example, duty ratio: 25% = 100% of the rated output).

【0049】ここで、デューティ制御とは、1サイクル
の時間に対する通電時間の割合(デューティ比)により
制御する意味で、デジタル的に通電、非通電の割合を変
えることによりアナログ的に平均電流を可変制御するこ
とであり、例えば、デューティ制御波形はCPU34内
で発生されるようにすることができる。
Here, the duty control means that the control is performed by the ratio of the energizing time to the time of one cycle (duty ratio), and the average current is changed in an analog manner by digitally changing the energizing and non-energizing ratios. For example, a duty control waveform can be generated in the CPU 34.

【0050】図9は本発明の実施例を示す間接加熱ヒー
タの加熱制御のタイミングチャート(その2)であり、
図9(a)はヒータ温度を示しており、図9(b)は滑
らかな立ち上がりのための電圧波形図、図9(c)は滑
らかな立ち上がりを行わない場合の電圧波形図をそれぞ
れ示している。
FIG. 9 is a timing chart (part 2) of the heating control of the indirect heater according to the embodiment of the present invention.
9A shows a heater temperature, FIG. 9B shows a voltage waveform diagram for a smooth rise, and FIG. 9C shows a voltage waveform diagram when a smooth rise is not performed. I have.

【0051】図9(b)に示すように、供給電圧を経時
的に変化させることで、ヒータ温度の滑らかで速い立ち
上がりを設定することができる。
As shown in FIG. 9B, by changing the supply voltage with time, a smooth and fast rise of the heater temperature can be set.

【0052】図10は本発明の実施例を示す間接加熱ヒ
ータの温度の各種制御パターンを示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing various control patterns of the temperature of the indirect heater according to the embodiment of the present invention.

【0053】ヒータは使用最高温度を超えないようにヒ
ータへの供給電源電圧及び時間を設定する必要がある
が、ヒータ温度の立ち上がり時間は、電源オン直前のヒ
ータ温度T1 ,T2 ,T3 によって変化する。例えば、
電源オン直前のヒータ温度が高いT1 の場合は、立ち上
がり時間を短く、電源オン直前のヒータ温度が中程度T
2 の場合は、立ち上がり時間は中程度であり、電源オン
直前のヒータ温度が低いT3 の場合は、立ち上がり時間
が長くなるようにする必要がある。
It is necessary to set the power supply voltage and time for the heater so as not to exceed the maximum operating temperature. The rise time of the heater temperature depends on the heater temperatures T 1 , T 2 and T 3 immediately before the power is turned on. Varies by. For example,
If the heater temperature of the power-on immediately before the high T 1, shorten the rise time, moderate the heater temperature of the power-on immediately before T
For 2 is a moderate rise time, if the heater temperature of the power-on immediately before the low T 3, it is necessary to prevent the rise time becomes longer.

【0054】したがって、起動運転におけるヒータ供給
電源の時間設定は一定にはできず、その直前のヒータ温
度に基づいて、ヒータ供給電源の時間を算出して、ヒー
タの加熱制御を行う。ただし、初期の起動運転時はヒー
タ温度が常温からのスタートとなるため、時間は一定と
なる。
Therefore, the time setting of the heater supply power in the start-up operation cannot be fixed, and the heater supply power is calculated based on the immediately preceding heater temperature to control the heating of the heater. However, during the initial start-up operation, the time is constant because the heater temperature starts from normal temperature.

【0055】ヒータ温度は、第2の具体例(図4)に示
すヒータ温度検出装置31(例えば熱電対)により検出
する方法と、ヒータ温度検出装置がない場合、前回の加
熱条件と前回の加熱終了からの時間(CPU内部タイマ
で測定)により推測する方法〔第1の具体例(図3)の
場合〕がある。後者の場合、推測もしくは検出されたヒ
ータ温度に対し、起動運転におけるヒータ供給電源電圧
及び時間の設定は、以下の数式もしくは以下数式をもと
に算出した表(表示なし)により決定される。
The heater temperature is detected by a heater temperature detector 31 (for example, a thermocouple) shown in the second specific example (FIG. 4). There is a method (in the case of the first specific example (FIG. 3)) of estimating from the time from the end (measured by the CPU internal timer). In the latter case, the setting of the heater supply power supply voltage and time in the start-up operation with respect to the estimated or detected heater temperature is determined by the following formula or a table (not shown) calculated based on the following formula.

【0056】図11は本発明の実施例を示す間接加熱ヒ
ータの温度のタイミングチャートである。
FIG. 11 is a timing chart of the temperature of the indirect heater according to the embodiment of the present invention.

【0057】この図に示すように、シート加熱工程、
ヒータ電源OFF工程、起動運転工程、シート加熱
工程を施している。
As shown in FIG.
A heater power OFF step, a startup operation step, and a seat heating step are performed.

【0058】(1)ヒータ温度の推定:Ts=f(t
s) 例えば、 Ts=A+B×ts+C×In(Ta)+D×ts2
E×In(Ta)2 +F×ts×In(Ta) ここで、Ts:運転スタート時のヒータ温度、ts:加
熱終了から運転スタートまでの時間、Ta:ヒータ設定
温度、A,B,C,D,E,F:定数である。
(1) Estimation of heater temperature: Ts = f (t
s) For example, Ts = A + B × ts + C × In (Ta) + D × ts 2 +
E × In (Ta) 2 + F × ts × In (Ta) where Ts: heater temperature at the start of operation, ts: time from end of heating to start of operation, Ta: heater set temperature, A, B, C, D, E, F: constants.

【0059】例:ヒータ温度600−400℃の場合 A=−1029,B=−0.98,C=647.6,D
=0.0331,E=−54.81,F=−1.368 (2)起動運転時間の算出:ΔS=(Ta−Ts)/K
b ここで、ΔS:起動時間、Ta:ヒータ設定温度、K
b:平均起動速度である。
Example: When the heater temperature is 600-400 ° C., A = -1029, B = −0.98, C = 647.6, D
= 0.0331, E = -54.81, F = -1.368 (2) Calculation of startup operation time: ΔS = (Ta−Ts) / K
b Here, ΔS: startup time, Ta: heater set temperature, K
b: Average startup speed.

【0060】(3)起動運転時の供給電源電圧:Va=
Kc×V ここで、Va:起動運転時の供給電源電圧、Kc:定
数、V:定格電圧である。
(3) Supply power supply voltage at start-up operation: Va =
Kc × V Here, Va: supply power supply voltage at start-up operation, Kc: constant, V: rated voltage.

【0061】図12は起動制御有無時のヒータ温度立ち
上がり特性を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a heater temperature rise characteristic with and without start control.

【0062】この図に示すように、本発明による起動制
御を行う場合bのヒータの立ち上がり時間は、起動制御
を行わない場合aに対し、約1/10に短縮されてい
る。
As shown in this figure, when the start control according to the present invention is performed, the rise time of the heater in the case b is reduced to about 1/10 of the case a in which the start control is not performed.

【0063】なお、最大エネルギー波長が1〜3μmで
ある近赤外線棒状ヒータの場合以外(例えば、最大エネ
ルギー波長は3〜5μmである遠赤外線ヒータ)でも、
ヒータ温度の立ち上がり時間の短縮が可能となる。
It should be noted that other than the near-infrared rod-shaped heater having a maximum energy wavelength of 1 to 3 μm (for example, a far-infrared heater having a maximum energy wavelength of 3 to 5 μm),
The rise time of the heater temperature can be shortened.

【0064】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but various modifications are possible based on the spirit of the present invention, and these are not excluded from the scope of the present invention.

【0065】[0065]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、次のような効果を奏することができる。
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.

【0066】(A)ヒータの立ち上がり制御を迅速的確
に行うことができる。
(A) The rise control of the heater can be quickly and accurately performed.

【0067】(B)ヒータ温度の立ち上がり時間が短い
ため、 (a)加熱時間以外はヒータの電源を切ることが可能と
なり、省エネルギー化が可能である。
(B) Since the rise time of the heater temperature is short, it is possible to turn off the power of the heater except for (a) the heating time, and it is possible to save energy.

【0068】(b)ヒータ温度設定の変更時、設定値変
更後、ヒータ温度が安定するまでの時間が短縮可能であ
る。
(B) When changing the heater temperature setting, the time until the heater temperature stabilizes after changing the set value can be shortened.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例を示すシート成形機の概要を示
す全体構成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an outline of a sheet forming machine showing an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例を示す間接加熱ヒータの下ヒー
タの構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of a lower heater of the indirect heater according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の具体例を示す基本的な間接加熱
ヒータの制御装置のブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram of a control device for a basic indirect heater, showing a first specific example of the present invention.

【図4】本発明の第2の具体例を示す間接加熱ヒータの
制御装置ブロックにヒータの温度検出装置を付加したフ
ィードバック制御装置を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a feedback control device in which a heater temperature detecting device is added to a control device block of an indirect heater, showing a second specific example of the present invention.

【図5】本発明の第3の具体例を示す間接加熱ヒータの
制御装置に異なった電圧を供給するための切替スイッチ
を付加した制御装置を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a control device according to a third embodiment of the present invention, which is provided with a changeover switch for supplying a different voltage to the control device for the indirect heater.

【図6】本発明の実施例を示す間接加熱ヒータの制御回
路を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a control circuit of the indirect heater according to the embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例を示す間接加熱ヒータの加熱制
御フローチャートである。
FIG. 7 is a heating control flowchart of the indirect heater according to the embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施例を示す間接加熱ヒータの加熱制
御のタイミングチャート(その1)である。
FIG. 8 is a timing chart (part 1) of heating control of the indirect heater according to the embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施例を示す間接加熱ヒータの加熱制
御のタイミングチャート(その2)である。
FIG. 9 is a timing chart (part 2) of heating control of the indirect heater according to the embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施例を示す間接加熱ヒータの温度
の各種制御パターンを示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing various control patterns of the temperature of the indirect heater according to the embodiment of the present invention.

【図11】本発明の実施例を示す間接加熱ヒータの温度
のタイミングチャートである。
FIG. 11 is a timing chart of the temperature of the indirect heater according to the embodiment of the present invention.

【図12】起動制御有無時のヒータ温度立ち上がり特性
を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a heater temperature rising characteristic when starting control is performed;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シート 2 成形品 3 上型(雌型) 4 上型(雌型) 5 下フレーム 6 シート積載装置 7 シート吊上装置 8 シート吊上昇降用シリンダ 9 間接加熱用ヒータ 9a 上ヒータ 9b 下ヒータ 10a 上ヒータの駆動用ラック 10b 上ヒータの駆動用ピニオン 11 下ヒータの昇降用シリンダ 12 上型の昇降用シリンダ 13 下フレームの昇降用シリンダ 14 成形品の取出装置 15a 成形品の取出のための駆動用ベルト 15b 成形品取出のためのプーリ 20 間接加熱ヒータの一ブロック 21,21A,21B 近赤外線棒状ヒータ 22 ガラス管 23 コイルヒータ 24 近赤外線棒状ヒータの端部 25 タングステン端子 26 リード線 31 温度検出装置(熱電対) 32 無接点リレーユニットSSR 33 交流電源 33−1 第1の交流電源 33−2 第2の交流電源 34 CPU(中央演算処理装置) 35 入力部 36 表示部 41 切替スイッチ 41′ コンタクタ Reference Signs List 1 sheet 2 molded product 3 upper mold (female mold) 4 upper mold (female mold) 5 lower frame 6 sheet stacking device 7 sheet lifting device 8 sheet lifting / lowering cylinder 9 indirect heating heater 9a upper heater 9b lower heater 10a Rack for driving the upper heater 10b Pinion for driving the upper heater 11 Cylinder for raising and lowering the lower heater 12 Cylinder for raising and lowering the upper die 13 Cylinder for raising and lowering the lower frame 14 Mold removing device 15a Driving for removing the molded product Belt 15b Pulley for removing molded product 20 One block of indirect heating heater 21, 21A, 21B Near-infrared rod-shaped heater 22 Glass tube 23 Coil heater 24 End of near-infrared rod-shaped heater 25 Tungsten terminal 26 Lead wire 31 Temperature detector ( Thermocouple) 32 Non-contact relay unit SSR 33 AC power supply 33-1 First AC Source 33-2 second AC power supply 34 CPU (central processing unit) 35 input unit 36 display unit 41 selector switch 41 'contactor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−239823(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 51/42 B29C 51/46 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-9-239823 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B29C 51/42 B29C 51/46

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 熱可塑性樹脂シートあるいは熱可塑性樹
脂を主構成材料とする繊維強化複合シートから立体的成
形品を加熱成形するシートの加熱制御方法において、 赤外線棒状ヒータを用いて前記シートを加熱する際、ヒ
ータ温度の立ち上げ時、式ΔS=(Ta−Ts)/Kb
(ΔS:起動時間、Ta:ヒータ設定温度、Ts:運転
スタート時のヒータ温度、Kb:平均起動速度)により
算出した起動時間の間、間接加熱ヒータへの供給電源を
定格電圧以上に設定することにより、ヒータの立ち上げ
時間を短縮し、かつヒータ発熱部の過加熱を防止するこ
とを特徴とするシートの加熱制御方法。
1. A heating control method for heating a three-dimensional molded article from a thermoplastic resin sheet or a fiber-reinforced composite sheet mainly composed of a thermoplastic resin, wherein the sheet is heated using an infrared rod-shaped heater. When the heater temperature rises, the equation ΔS = (Ta−Ts) / Kb
(ΔS: Start time, Ta: Heater set temperature, Ts: Heater temperature at start of operation, Kb: Average start speed) During the start time calculated, the power supply to the indirect heater should be set to a rated voltage or more. A heating time of the heater is shortened, and overheating of the heater heating section is prevented.
【請求項2】 請求項1記載のシートの加熱制御方法に
おいて、前記ヒータへの供給電源電圧をヒータの定格電
圧以上とし、制御出力をデューティ制御で行い、起動運
転中はヒータ定格電圧以上の電圧を供給し、通常の加熱
運転時は定格出力になるようデューティ比を下げて使用
することを特徴とするシートの加熱制御方法。
2. The heating control method for a seat according to claim 1, wherein a power supply voltage to the heater is equal to or higher than a rated voltage of the heater, and a control output is performed by duty control. Wherein the duty ratio is reduced so that the rated output is obtained during a normal heating operation.
【請求項3】 請求項1記載のシートの加熱制御方法に
おいて、前記ヒータへの供給電源電圧をヒータの定格電
圧以上とし、制御出力をデューティ制御で行い、起動運
転中はヒータ定格電圧以上の電圧を変化させることによ
り、ヒータ温度の滑らかで速い立ち上がりを設定するこ
とを特徴とするシートの加熱制御方法。
3. The sheet heating control method according to claim 1, wherein the power supply voltage to the heater is equal to or higher than the rated voltage of the heater, and the control output is performed by duty control. , Thereby setting a smooth and fast rise of the heater temperature.
【請求項4】 請求項1記載のシートの加熱制御方法に
おいて、前記ヒータへ2系統の供給電源を用意し、起動
運転時はヒータ定格電圧以上の電圧、加熱運転時はヒー
タ定格電圧への切替えを行うことを特徴とするシートの
加熱制御方法。
4. A heating control method for a seat according to claim 1, wherein two supply power supplies are provided for said heater, and a voltage higher than the rated voltage of the heater during the start-up operation, and a voltage higher than the rated voltage of the heater during the heating operation. Heating control method for a sheet.
【請求項5】 請求項1記載のシートの加熱制御方法に
おいて、前記ヒータを2ケ単位で直列、並列に切替え、
定格の2倍の電圧と定格電圧を切替えて使用することを
特徴とするシートの加熱制御方法。
5. The sheet heating control method according to claim 1, wherein the heaters are switched in series and parallel in two units.
A sheet heating control method characterized by switching between a voltage twice the rated voltage and a rated voltage for use.
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