JP3703670B2 - Hot press control method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
複数の熱板を所定の温度で温調し、所定の圧力で圧締して成形品特には積層成形品を成形するホットプレスにおける、熱板の温度と圧力のプログラム制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
積層板等の成形品を成形するホットプレスは、一般に時間軸に対して温度と圧力を段階的に設定・制御する所謂プログラム調節器によりPIDの閉ループ制御が行われる。プログラム調節器による温度制御は、熱板の温度を設定・制御するものであり、成形品の温度を設定・制御しているわけではない。したがって、成形品が十分に加熱されたか、あるいは十分に冷却されたかは直接知り得なかったので、温度(圧力)の一制御期間である一制御セグメントの時間軸の長さは、従来十分余裕を見て長めに設定するのが、通例であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、上記のような従来方法による制御では、一制御セグメントの時間軸を長く設定した結果、実際の成形品の温度が理想とする熱板の温度に到達してもなお余分に加熱(冷却)し続けることにより、成形品の熱履歴が過剰に長くなり成形品の品質低下を招いたり、成形サイクルの遅延となる。また他方、一制御セグメントの時間軸を短く設定した結果、成形品の温度が熱板の温度に到達する前にプログラム調節器は次の制御セグメントに移行して、成形品に十分な熱量が与えられないかまたは成形品を十分に冷却出来ないために、成形品の品質低下を招くこととなる。
【0004】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明のホットプレスの制御方法は、各制御セグメントSnにおいてプログラム調節器により、予め設定した温度と一致するよう熱板温度を制御し、所定の圧力で圧締して成形品を成形するホットプレスにおいて、各制御セグメントSnにおける成形品の内部温度が前記熱板温度に到達したときには次の制御セグメント Sn+1 に移行させ、制御セグメント Sn の時間軸が終了しても前記成形品の内部温度が前記熱板温度に到達していないときには制御セグメント Sn の時間軸を延長させるようにしたのである。
【0005】
【発明の実施の形態】
図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は、プログラム調節器7における熱板温度の実測値(実線)と成形品の温度の実測値(破線)との関係の一例を本発明に基づいて示すグラフ図である。図2は、ホットプレスの機構の一部、熱板の温度制御ループ及び本発明に係る制御装置の前記機器との信号の流れを示すブロック図である。図3は、本発明の制御方法を示す流れ図である。
【0006】
1は熱板であり、等間隔に配設した複数の熱板1の間に鏡面板2で挟持した積層成形品3の成形材料を設置する。図示しない圧締装置により熱板1の間隔が縮小され成形材料を圧縮するとともに、温調された熱板1の熱量によって成形材料を成形品3として成形する。熱板1の温調制御は、プログラム調節器7で実行される。各熱板1、1の温度は熱板温度センサ5、5で検出され、該検出したそれぞれの熱板温度信号はプログラム調節器7に入力される。プログラム調節器7では、予め設定した温度の時間軸経過に応じて変化する温度設定値と前記熱板温度信号とを突合わせ、その偏差をPID等により演算し、熱板温度信号が温度設定値と一致するように、熱板1を加熱または冷却する温調装置11へ温度制御信号8を出力する。温調装置11は、温度制御信号8に応じて熱板1に流通させる媒体の加熱または冷却を行う。なお、図示はしないが熱板1の圧締力のプログラム制御は、上記温度のプログラム制御と時間軸を共用している。
【0007】
成形品3の内部温度を検出するため、成形品温度センサ4を熱板1の各段毎の成形材料に複数個挿入する。成形品温度センサ4は、細線のサーモカップル素線からなり、仕組み段階で積層した成形材料の要所に配設し、そのリード線を成形材料の端部まで導き、必要に応じてコネクタで接続・中継して得られた成形品温度信号t1〜tnは制御装置6に入力される。制御装置6は、ホットプレスを制御するシーケンサの一部でもよいし、専用に用意してもよい。制御装置6には、プログラム調節器7から熱板温度の温度信号9も入力する。制御装置6では、図3の流れ図に示すような処理を行い、プログラム調節器7における制御セグメントの時間軸を短縮または延長させて、制御セグメントの時間軸を移行させるための修正信号10を出力する。
【0008】
次に制御方法を図3に基づいて説明する。フローF1で、プログラム調節器7の各制御セグメントSnにおいて本発明の修正制御を実施するかどうかの設定を見て、それがNOであれば一切の処理は中止する。それがYESであれば、フローF2に進み、制御モードがANDかORかを見る。制御モードがANDのときは、成形品温度信号t1〜tnの平均値を演算してそれが熱板温度の温度信号9(Tn)の値に到達したかどうかを見る(フローF3)。t1〜tnの平均値がTnに到達していないとき、その時点が制御セグメントSnの時間軸内であればフローF3に戻り、その時点が制御セグメントSnの時間軸の終了であれば制御セグメントSnの時間軸を延長させた後フローF3に戻る(フローF4、F5)。フローF3でt1〜tnの平均値がTnに到達したときは、制御セグメントSnを次の制御セグメントSn+1に移行させる(フローF9)。
【0009】
フローF2において、制御モードがORであったときは、成形品温度信号t1〜tnのいずれか一点が熱板温度の温度信号9(Tn)の値に到達したかどうかを見る(フローF6)。t1〜tnのいずれもTnに到達していないとき、その時点が制御セグメントSnの時間軸内であればフローF6に戻り、その時点が制御セグメントSnの時間軸の終了であれば制御セグメントSnの時間軸を延長させた後フローF6に戻る(フローF7、F8)。フローF6でt1〜tnのいずれか一点がTnに到達したときは、制御セグメントSnを次の制御セグメントSn+1に移行させる(フローF9)。
【0010】
図1に示すグラフ図は、上記制御方法の一例として、時間軸をS1からS4までの制御セグメントとし、それぞれの制御セグメントにおける熱板の温度信号9が実線で示すT1からT4となるような制御状態を示す。ここにおいて、破線は成形品の温度である成形品温度信号の一点かまたは平均値である。制御セグメントS2の制御中に成形品温度信号は熱板の温度信号T2に21において到達し、フローF3またはフローF6のYESの処理により、制御セグメントS2は20で示す制御セグメントS3の開始時点に制御セグメントS2の時間軸を短縮して移行する。
【0011】
制御セグメントS3では、その終了時点である22において、成形品温度信号は熱板の温度信号T3に到達していないので、フローF4、F5またはフローF7、F8の処理により、制御セグメントS3の時間軸を延長してゆき、成形品温度信号が熱板の温度信号T3に到達した時点23において次の制御セグメントS4へ移行する。
【0012】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成し、実際の成形品の温度が熱板の温度に到達した時点で制御セグメントを自動的に移行させるので、成形品の熱履歴を必要最小限に止めたり、成形品に必要な熱量を十分与えることが出来、成形品の品質を向上させるとともに成形サイクルを最適化させて積層成形品の生産効率を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【図1】熱板温度の実測値(実線)と成形品の温度の実測値(破線)との関係の一例を本発明に基づいて示すグラフ図である。
【図2】ホットプレスの機構の一部、熱板の温度制御ループ及び本発明に係る制御装置の前記機器との信号の流れを示すブロック図である。
【図3】本発明の制御方法を示す流れ図である。
【符号の説明】
1 ……… 熱板
2 ……… 鏡面板
3 ……… 成形品
4 ……… 成形品温度センサ
5 ……… 熱板温度センサ
6 ……… 制御装置
7 ……… プログラム調節器
8 ……… 温度制御信号
9 ……… 温度信号
10 …… 修正信号
11 …… 温調装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a program control method for temperature and pressure of a hot plate in a hot press in which a plurality of hot plates are temperature-controlled at a predetermined temperature and pressed with a predetermined pressure to form a molded product, particularly a laminated molded product.
[0002]
[Prior art]
In a hot press for forming a molded product such as a laminated plate, closed loop control of PID is generally performed by a so-called program controller that sets and controls temperature and pressure in stages with respect to a time axis. The temperature control by the program adjuster sets and controls the temperature of the hot plate, not the temperature of the molded product. Therefore, since it was not possible to directly know whether the molded product was sufficiently heated or cooled, the length of the time axis of one control segment, which is one control period of temperature (pressure), has conventionally been sufficient. It was customary to set longer to see.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, in the control by the conventional method as described above, as a result of setting the time axis of one control segment to be long, even if the actual temperature of the molded product reaches the ideal hot plate temperature, it is still heated (cooled). By continuing to do so, the thermal history of the molded product becomes excessively long, leading to deterioration of the quality of the molded product, or delaying the molding cycle. On the other hand, as a result of setting the time axis of one control segment to be short, the program controller shifts to the next control segment before the temperature of the molded product reaches the temperature of the hot plate, and gives a sufficient amount of heat to the molded product. Or the molded product cannot be cooled sufficiently, resulting in deterioration of the quality of the molded product.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
Where the control method of the hot press of the present invention, hot to the program control in each control segment Sn, and controls the hot plate temperature to match the preset temperature, a molded article was clamped at a predetermined pressure In the press, when the internal temperature of the molded product in each control segment Sn reaches the hot plate temperature, the process proceeds to the next control segment Sn + 1 , and even if the time axis of the control segment Sn ends, When the internal temperature does not reach the hot plate temperature, the time axis of the control segment Sn is extended .
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a graph showing an example of the relationship between the measured value (solid line) of the hot plate temperature in the
[0006]
[0007]
In order to detect the internal temperature of the molded
[0008]
Next, a control method will be described with reference to FIG. In the flow F1, the setting of whether or not the correction control of the present invention is to be executed is seen in each control segment Sn of the
[0009]
In the flow F2, when the control mode is the OR, see if any one point of the molded article temperature signal t 1 ~t n has reached the value of the temperature signal 9 (Tn) of the hot plate temperature (flow F6 ). When none of t 1 to t n has reached Tn, if the time is within the time axis of the control segment Sn, the process returns to the flow F6, and if that time is the end of the time axis of the control segment Sn, the control segment After extending the Sn time axis, the flow returns to the flow F6 (flows F7 and F8). When any one of t 1 to t n reaches Tn in the flow F6, the control segment Sn is shifted to the next control segment Sn + 1 (flow F9).
[0010]
In the graph shown in FIG. 1, as an example of the above control method, the time axis is a control segment from S1 to S4, and the
[0011]
In the control segment S3, since the molded product temperature signal does not reach the hot plate temperature signal T3 at the
[0012]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above and the control segment is automatically shifted when the temperature of the actual molded product reaches the temperature of the hot plate, the thermal history of the molded product can be minimized or molded. It can give enough heat to the product, improve the quality of the molded product and optimize the molding cycle to improve the production efficiency of the laminated molded product.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a graph showing an example of a relationship between an actual measurement value (solid line) of a hot plate temperature and an actual measurement value (broken line) of a temperature of a molded article based on the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a part of a hot press mechanism, a temperature control loop of a hot plate, and a signal flow with the device of the control device according to the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing a control method of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ………
Claims (2)
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