JP4112552B2 - Temperature control method and controlled object - Google Patents

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Description

本発明は、複数の温度制御ゾーンに区分された被制御体を、PID制御によりフィードバック制御する温度制御方法に関し、特にはそのPID定数の調整方法に関するものである。   The present invention relates to a temperature control method in which a controlled object divided into a plurality of temperature control zones is feedback-controlled by PID control, and more particularly to a method for adjusting the PID constant.

射出成形機の加熱筒や成形金型、ホットプレスの熱板、及びプレス金型等の被制御体の温度制御は、一般に各温度制御ゾーン毎に、PID制御によりクローズドループ制御されるようになっている。PID制御は周知のように実測値と制御目標値との偏差に比例して出力を行う比例制御、実測値と制御目標値との偏差の積分値に基づいて出力を行う積分制御、及び実測値と制御目標値との偏差の微分値に基づいて出力を行う微分制御からなっている。そしてPID制御においては、各比例制御を行う比例定数、積分制御を行うための積分定数、微分制御を行うための微分定数からなるPID定数を適切な値に設定する必要がある。射出成形機の加熱筒等の被制御体では、射出成形機の出荷時において基本的な成形をカバーするPID定数が初期値として入力されている。しかし実際には、成形品の材料、容積、成形サイクル等の成形条件の変更や、機械の経年変化により、出荷時のPID定数では正確な温度制御ができない場合があり、その場合はPID定数の再調整を行う必要がある。   The temperature control of controlled bodies such as heating cylinders and molding dies of injection molding machines, hot plates of hot presses, and press dies is generally controlled by closed loop control by PID control for each temperature control zone. ing. As is well known, the PID control is proportional control that outputs in proportion to the deviation between the actual measurement value and the control target value, integral control that performs output based on the integral value of the deviation between the actual measurement value and the control target value, and the actual measurement value. And differential control for performing output based on the differential value of the deviation from the control target value. In PID control, it is necessary to set PID constants, which are proportional constants for performing each proportional control, integral constants for performing integral control, and differential constants for performing differential control, to appropriate values. In a controlled body such as a heating cylinder of an injection molding machine, a PID constant that covers basic molding is input as an initial value when the injection molding machine is shipped. However, in reality, there may be cases where accurate temperature control cannot be performed with the PID constants at the time of shipment due to changes in molding conditions such as the material, volume, molding cycle, etc. of the molded product, and changes over time of the machine. It is necessary to readjust.

前記被制御体の各温度制御ゾーンにおけるPID定数の調整はオートチューニングにより自動的に行うことによっても、経験値を手入力により入力することによっても可能である。特許文献1、特許文献2には、成形中に被制御体である加熱筒のPID定数のオートチューニングを行うことが記載されている。しかし特許文献1、特許文献2に記載されたものはいずれも、加熱筒の各温度制御ゾーンのオートチューニングを同時に行うものであった。   The adjustment of the PID constant in each temperature control zone of the controlled body can be performed automatically by auto-tuning or by manually inputting experience values. Patent Document 1 and Patent Document 2 describe performing automatic tuning of a PID constant of a heating cylinder that is a controlled body during molding. However, both of Patent Document 1 and Patent Document 2 simultaneously perform auto-tuning of each temperature control zone of the heating cylinder.

しかし特許文献1、特許文献2のように加熱筒の各温度制御ゾーンのオートチューニングを同時に行うものでは、温度制御が難しい加熱筒の中間ゾーンや後部ゾーンのオートチューニングが正確に行えないという問題があった。その理由について説明すると、加熱筒の中間ゾーンは、樹脂が摩擦発熱されるゾーンであり、両側がノズル近傍の前部ゾーンとホッパ下部近傍の後部ゾーンの間に挟まれているため、一旦樹脂の発熱等により上昇した温度が下降されにくく、正確な制御が難しい。ところが各温度制御ゾーンを同時にオートチューニングを行うと、前部ソーンと後部ゾーンにおいてもオートチューニングにより温度が不安定に昇降されるので、その影響が前記中間ゾーンにも及び、中間ゾーンの正確なオートチューニングができなくなる。また後部ゾーンについては、供給される樹脂の温度が加熱筒温度と比較して低くて加熱筒の後部ゾーンの熱を奪い、更に低温のホッパ下部に隣接しているため、温度を安定させるのが難しい。ところが各温度制御ゾーンを同時にオートチューニングを行うと、中間ゾーンがオートチューニングにより温度が安定しない状態であり、その影響が後部ゾーンにも及ぶので、後部ゾーンの正確なオートチューニングができなくなる。   However, if auto tuning of each temperature control zone of the heating cylinder is performed simultaneously as in Patent Document 1 and Patent Document 2, there is a problem that auto tuning of the intermediate zone and the rear zone of the heating cylinder which is difficult to control temperature cannot be performed accurately. there were. The reason for this will be explained. The intermediate zone of the heating cylinder is a zone where the resin is heated by friction, and both sides are sandwiched between the front zone near the nozzle and the rear zone near the hopper lower part. The temperature that has risen due to heat generation or the like is not easily lowered, and accurate control is difficult. However, if auto-tuning is performed for each temperature control zone at the same time, the temperature in the front and rear zones also rises and falls unstable due to auto-tuning. Tuning is not possible. For the rear zone, the temperature of the supplied resin is lower than the temperature of the heating cylinder, deprives the heat of the rear zone of the heating cylinder, and is adjacent to the lower part of the low-temperature hopper, so that the temperature is stabilized. difficult. However, if auto-tuning of each temperature control zone is performed at the same time, the temperature of the intermediate zone is not stable due to auto-tuning, and the influence also reaches the rear zone, so that accurate auto-tuning of the rear zone cannot be performed.

特開平7−125032号公報(請求項1,0019)JP 7-125032 A (Claim 1,0019) 特開2000−218674号公報(請求項1,0004)JP 2000-218674 A (Claim 1,0004)

本発明は上記の問題を鑑みてなされたものであって、第1ゾーン、第2ゾーン、及び前記第1ゾーンと第2ゾーンの間に少なくとも二面が挟まれた中間ゾーンの少なくとも三の温度制御ゾーンに区分された被制御体のPID定数を、より正確に調整できる温度制御方法を提供するものである。   The present invention has been made in view of the above problems, and includes at least three temperatures of a first zone, a second zone, and an intermediate zone in which at least two surfaces are sandwiched between the first zone and the second zone. The present invention provides a temperature control method capable of more accurately adjusting the PID constant of a controlled object divided into control zones.

本発明の請求項1に記載の温度制御方法は、第1ゾーン、第2ゾーン、及び第1ゾーンと第2ゾーンの間に少なくとも二面が挟まれた中間ゾーンの少なくとも三の温度制御ゾーンに区分された射出成形機の加熱筒や成形金型、ホットプレスの熱板、プレス金型のうちのいずれかの被制御体を、PID制御によりフィードバック制御する温度制御方法において、最初に中間ゾーンのみのPID定数を調整し、次に第1ゾーンと前記第2ゾーンのPID定数を同時または前後して調整することを特徴とする。 The temperature control method according to claim 1 of the present invention includes at least three temperature control zones of the first zone, the second zone, and an intermediate zone in which at least two surfaces are sandwiched between the first zone and the second zone. In the temperature control method in which any one of the heated cylinders, molding dies, hot press hot plates, and press dies of the divided injection molding machine is feedback controlled by PID control, only the intermediate zone is first used. And the PID constants of the first zone and the second zone are adjusted simultaneously or before and after .

本発明の請求項2に記載の温度制御方法は、第1ゾーン、第2ゾーン、及び第1ゾーンと第2ゾーンの間に少なくとも二面が挟まれた中間ゾーンの少なくとも三の温度制御ゾーンに区分された射出成形機の加熱筒や成形金型、ホットプレスの熱板、プレス金型のうちのいずれかの被制御体を、PID制御によりフィードバック制御する温度制御方法において、最初に中間ゾーンのみのPID定数を調整し、次に第1ゾーンと前記第2ゾーンのPID定数を同時または前後して調整し、最後に中間ゾーンのPID定数を再度調整することを特徴とする。 The temperature control method according to claim 2 of the present invention includes at least three temperature control zones of the first zone, the second zone, and an intermediate zone in which at least two surfaces are sandwiched between the first zone and the second zone. In the temperature control method in which any one of the heated cylinders, molding dies, hot press hot plates, and press dies of the divided injection molding machine is feedback controlled by PID control, only the intermediate zone is first used. The PID constants of the first zone and the second zone are adjusted simultaneously or before and after, and finally the PID constants of the intermediate zone are adjusted again.

本発明の請求項3に記載の温度制御方法は、請求項1において、被制御体は、ノズル近傍の前部ゾーン、ホッパ下部近傍の後部ゾーン、及び前部ゾーンと後部ゾーンの間に挟まれた中間ゾーンの少なくとも三の温度制御ゾーンに区分され、PID制御によりフィードバック制御される射出成形機の加熱筒であることを特徴とする。   The temperature control method according to a third aspect of the present invention is the temperature control method according to the first aspect, wherein the controlled body is sandwiched between the front zone near the nozzle, the rear zone near the hopper lower part, and the front zone and the rear zone. The heating cylinder of the injection molding machine is divided into at least three temperature control zones of the intermediate zone and is feedback-controlled by PID control.

本発明の請求項4に記載の温度制御方法は、請求項2において、被制御体は、ノズル近傍の前部ゾーン、ホッパ下部近傍の後部ゾーン、及び前部ゾーンと後部ゾーンの間に挟まれた中間ゾーンの少なくとも三の温度制御ゾーンに区分され、PID制御によりフィードバック制御される射出成形機の加熱筒であって、最初に中間ゾーンのみのPID定数を調整し、次に後部ゾーンのPID定数を調整し、次に前部ゾーンのPID定数を調整し、次に中間ゾーンを再度調整することを特徴とする。   A temperature control method according to a fourth aspect of the present invention is the temperature control method according to the second aspect, wherein the controlled object is sandwiched between the front zone near the nozzle, the rear zone near the hopper lower part, and the front zone and the rear zone. A heating cylinder of an injection molding machine that is divided into at least three temperature control zones of the intermediate zone and is feedback-controlled by PID control, first adjusting the PID constant of only the intermediate zone, and then the PID constant of the rear zone And then adjusting the PID constant of the front zone and then adjusting the intermediate zone again.

本発明の請求項5に記載の温度制御方法は、請求項3または請求項4において、PID定数の調整は、成形時またはパージ時に行うことを特徴とする。   A temperature control method according to a fifth aspect of the present invention is characterized in that, in the third or fourth aspect, the PID constant is adjusted at the time of molding or purging.

本発明の請求項6に記載の射出成形機の加熱筒や成形金型、ホットプレスの熱板、プレス金型のうちのいずれかの被制御体は、請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の温度制御方法の手順により、自動的に各温度制御ゾーンのPID定数の調整がオートチューニングにより行われることを特徴とする。 The controlled body of any one of the heating cylinder and the molding die of the injection molding machine according to claim 6 of the present invention, the hot plate of the hot press, and the press die is any one of claims 1 to 5. According to the procedure of the temperature control method described in item 1, the PID constant of each temperature control zone is automatically adjusted by auto-tuning.

本発明の温度制御方法は、第1ゾーン、第2ゾーン、及び第1ゾーンと第2ゾーンの間に少なくとも二面が挟まれた中間ゾーンの少なくとも三の温度制御ゾーンに区分された射出成形機の加熱筒や成形金型、ホットプレスの熱板、プレス金型のうちのいずれかの被制御体を、PID制御によりフィードバック制御する温度制御方法において、最初に中間ゾーンのみのPID定数を調整し、次に第1ゾーンと第2ゾーンのPID定数を同時または前後して調整するようにしたので、被制御体の温度制御を正確かつ安定して行うことができる。 The temperature control method according to the present invention includes an injection molding machine divided into at least three temperature control zones of a first zone, a second zone, and an intermediate zone in which at least two surfaces are sandwiched between the first zone and the second zone. In a temperature control method in which any one of the heated cylinders, molds, hot press hot plates, and press dies is feedback controlled by PID control, the PID constant only for the intermediate zone is first adjusted. Then, since the PID constants of the first zone and the second zone are adjusted simultaneously or before and after , the temperature control of the controlled body can be performed accurately and stably.

本発明の実施形態について図1、図2を参照して説明する。図1は、本発明の温度制御方法に係る射出成形機の加熱筒と温度制御装置を示すブロック図である。図2は、本発明の温度制御方法に係る射出成形機の加熱筒温度制御方法のフローチャート図である。   An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing a heating cylinder and a temperature control device of an injection molding machine according to the temperature control method of the present invention. FIG. 2 is a flowchart of the heating cylinder temperature control method for an injection molding machine according to the temperature control method of the present invention.

本実施形態のディスク基板成形用の射出成形機における射出装置11の概略について図1により説明する。射出装置11においては、図示しない型締装置の固定盤に対して前後進可能に設けられたハウジング12に被制御体である加熱筒13が取付けられている。そして加熱筒13の先端には、シリンダヘッド14が取付けられ、シリンダヘッド14にノズル15が取付けられている。そしてハウジング12と加熱筒13内部の中心孔には、スクリュ16が回転及び前後進可能に配設され、スクリュ16の後端は図示しない計量用サーボモータに接続されている。スクリュ16は後部から順に、フィードゾーン、コンプレッションゾーン、及びメタリングゾーンが形成され、先端に逆流防止リング17が取付けられている。またハウジング12の上部の開口部にはホッパ18が接続され、前記開口部を介して加熱筒13内に樹脂ペレットが供給されるようになっている。また射出装置11には図示しない射出用サーボモータが設けられ、スクリュ16が前進駆動されるようになっている。   An outline of an injection apparatus 11 in an injection molding machine for forming a disk substrate according to this embodiment will be described with reference to FIG. In the injection device 11, a heating cylinder 13 as a controlled body is attached to a housing 12 that can be moved forward and backward with respect to a fixed plate of a mold clamping device (not shown). A cylinder head 14 is attached to the tip of the heating cylinder 13, and a nozzle 15 is attached to the cylinder head 14. A screw 16 is disposed in the central hole inside the housing 12 and the heating cylinder 13 so as to be able to rotate and move forward and backward, and the rear end of the screw 16 is connected to a measuring servo motor (not shown). The screw 16 is formed with a feed zone, a compression zone, and a metering zone in order from the rear, and a backflow prevention ring 17 is attached to the tip. A hopper 18 is connected to the opening at the top of the housing 12, and resin pellets are supplied into the heating cylinder 13 through the opening. The injection device 11 is provided with an injection servo motor (not shown) so that the screw 16 is driven forward.

射出装置11における加熱筒13、シリンダヘッド14、ノズル15にはそれぞれバンドヒータ19が配設され、ホッパ下部20には温調用媒体が流通されるよう温調用通路が形成されている。ノズル15とシリンダヘッド14は独立したノズルゾーンZ1とシリンダヘッドゾーンZ2としてバンドヒータ19がそれぞれ配設され、個別にPID制御によりフィードバック制御可能となっている。また被制御体である加熱筒13については、本実施形態では7枚のバンドヒータ19が配設されている。そして加熱筒13は、ノズル15及びシリンダヘッド14近傍の2枚のバンドヒータ19によって加熱される部分が第1ゾーンである前部ゾーンZ3、ホッパ下部20に近傍の2枚のバンドヒータ19によって加熱される部分が第2ゾーンである後部ゾーンZ5、前記前部ゾーンZ3と後部ゾーンZ5の間に挟まれた中央の3枚のバンドヒータ19によって加熱される部分が中間ゾーンZ4として区分され、各温度制御ゾーンZ3,Z4,Z5毎にPID制御によりフィードバック制御可能となっている。更にホッパ下部20についても独立したホッパ下部ゾーンZ6としてPID制御によりフィードバック制御可能となっている。また各温度制御ゾーンZ1〜Z6には個別に温度を検出できるよう熱電対21からなる温度センサが取付けられている。なおスクリュ16のフィードゾーンは、前記ホッパ下部ゾ−ンZ6及び後部ゾーンZ5に、コンプレッションゾーンは中間ゾーンZ4に、メタリングゾーンは前部ゾーンZ3にそれぞれほぼ対応している。なお本実施形態では加熱筒13は、前部ゾーンZ3、中間ゾーンZ4、後部ゾーンZ5がそれぞれ1ゾーンづつであって三の温度制御ゾーンに区分されているが、加熱筒の前部ゾーン、中間ゾーン、後部ゾーンの少なくとも一以上のゾーンが複数の温度制御ゾーンに更に区分されたものでもよい。そして中間ゾーンにおける或る1ゾーンについては、前部ゾーンと後部ゾーンの間に中間ゾーンにおける他の1ゾーンを介して間接的に挟まれたものであってもよい。   Band heaters 19 are respectively disposed in the heating cylinder 13, the cylinder head 14, and the nozzle 15 in the injection device 11, and a temperature adjustment passage is formed in the hopper lower portion 20 so that a temperature adjustment medium is circulated. The nozzle 15 and the cylinder head 14 are provided with band heaters 19 as independent nozzle zones Z1 and cylinder head zones Z2, respectively, and can be individually feedback controlled by PID control. Moreover, about the heating cylinder 13 which is a to-be-controlled body, the seven band heaters 19 are arrange | positioned by this embodiment. The heating cylinder 13 is heated by the two zone heaters 19 in the vicinity of the front zone Z3, which is the first zone, and the lower portion 20 of the hopper, which is heated by the two zone heaters 19 in the vicinity of the nozzle 15 and the cylinder head 14. The portion to be heated is the second zone, the rear zone Z5, the portion heated by the three central band heaters 19 sandwiched between the front zone Z3 and the rear zone Z5 is divided into intermediate zones Z4, Feedback control is possible by PID control for each temperature control zone Z3, Z4 and Z5. Further, the hopper lower part 20 can also be feedback-controlled by PID control as an independent hopper lower zone Z6. Each temperature control zone Z1 to Z6 is provided with a temperature sensor composed of a thermocouple 21 so that the temperature can be individually detected. The feed zone of the screw 16 corresponds to the hopper lower zone Z6 and the rear zone Z5, the compression zone substantially corresponds to the intermediate zone Z4, and the metering zone substantially corresponds to the front zone Z3. In the present embodiment, the heating cylinder 13 has a front zone Z3, an intermediate zone Z4, and a rear zone Z5 each having one zone and divided into three temperature control zones. At least one of the zone and the rear zone may be further divided into a plurality of temperature control zones. A certain zone in the intermediate zone may be sandwiched indirectly between the front zone and the rear zone via another zone in the intermediate zone.

次に射出装置11の温度制御装置22について説明する。温度制御装置22は、温度信号入力部23、制御部24、温度信号出力部25、設定入力部26、表示出力部27、記憶部28、オートチューニング演算部29等からなっている。温度信号入力部23においては、前記熱電対21からの温度データをA/D変換して取り込む処理が行われる。制御部24においては、前記温度信号入力部23から取り込んだ温度信号と指令値を突き合せ、P定数、I定数、D定数を用いて演算し、温度制御信号の生成が行われる。温度信号出力部25においては、前記制御部24からの温度制御信号に基づいて、バンドヒータ19へ通電される電流のON/OFF制御信号と、またホッパ下部20の温調制御を行う温調装置32への温度出力信号の出力が行われる。よって温度制御装置22は、オートチューニング時以外の通常制御時には、温度制御装置22の制御部24により、各温度制御ゾーンZ1〜Z6のPID制御によるクローズドループ制御がそれぞれ行われている。また設定入力部26においては、設定入力装置30において手入力された前記各温度制御ゾーン毎の設定温度やPID定数を温度制御装置22に取り込む入力処理やオートチューニング開始指令の入力が行われる。また表示出力部27においては、表示装置31へ表示するためのデータ処理が行われる。記憶部28においては、現在成形中の前記各温度制御ゾーンZ1〜Z6の設定温度や、前記各温度制御ゾーンZ1〜Z6のバンドヒータ19等をPID制御するためのPID定数や、過去の成形条件の設定温度やPID定数の記憶がなされている。また記憶部28には、オートチューニングを自動的に行う際のシーケンスプログラムが格納されている。   Next, the temperature control device 22 of the injection device 11 will be described. The temperature control device 22 includes a temperature signal input unit 23, a control unit 24, a temperature signal output unit 25, a setting input unit 26, a display output unit 27, a storage unit 28, an auto tuning calculation unit 29, and the like. In the temperature signal input unit 23, the temperature data from the thermocouple 21 is A / D converted and captured. In the control unit 24, the temperature signal fetched from the temperature signal input unit 23 is matched with the command value, and calculation is performed using the P constant, I constant, and D constant, and a temperature control signal is generated. In the temperature signal output unit 25, based on the temperature control signal from the control unit 24, an ON / OFF control signal for the current supplied to the band heater 19 and a temperature control device that controls the temperature of the hopper lower part 20. The temperature output signal is output to 32. Therefore, the temperature control device 22 performs closed loop control by PID control of the temperature control zones Z1 to Z6 by the control unit 24 of the temperature control device 22 during normal control other than during auto tuning. In the setting input unit 26, input processing for inputting the set temperature and PID constant for each temperature control zone manually input in the setting input device 30 into the temperature control device 22 and input of an auto-tuning start command are performed. In the display output unit 27, data processing for displaying on the display device 31 is performed. In the storage unit 28, set temperatures of the temperature control zones Z1 to Z6 currently being molded, PID constants for PID control of the band heaters 19 and the like of the temperature control zones Z1 to Z6, and past molding conditions The preset temperature and PID constant are stored. The storage unit 28 stores a sequence program for automatically performing auto tuning.

オートチューニング演算部29においては、設定入力装置30からオートチューニング開始指令の信号が入力された際に、前記制御部24によるクローズドループ制御を一旦中止し、オートチューニングを行うための指令及び演算が行われる。このオートチューニングの手順について次に説明する。   In the auto-tuning calculation unit 29, when an auto-tuning start command signal is input from the setting input device 30, the closed-loop control by the control unit 24 is temporarily stopped, and commands and calculations for performing auto-tuning are performed. Is called. The auto tuning procedure will be described next.

本実施形態のディスク基板成形用の射出成形機においては、使用される樹脂は一例としてポリカーボネートであり、射出装置11の温度は一例として、ノズルゾーンZ1が320℃、シリンダヘッドゾーンZ2が350℃、加熱筒13の前部ゾーンZ3が350℃、中間ゾーンZ4が330℃、後部ゾーンZ5が300℃、ホッパ下部ゾーンZ6が100℃に設定されている。そして成形品の変更に伴ない成形サイクルや射出装置11の設定温度が大きく変更されたときや、射出装置11の温度に起因した成形不良が発生したときで、オートチューニングを行う必要がある場合には、オートチューニングを行う。本実施形態においてはオートチューニングは、図示しない成形金型内に溶融樹脂を射出充填する成形中に行う。成形中にオートチューニングを行う理由は、成形時にはホッパ18から加熱筒13内に、加熱筒温度よりも相対的に低い温度の樹脂ペレットが連続して供給されるので、その分を考慮して加熱筒13のPID制御を行う必要があるからである。一方機械停止時においては、樹脂ペレットが供給されないので、成形時とは温度条件が異なってしまうことになる。なお、オートチューニング中に成形されたディスク基板は、製品として出荷されず、廃棄またはリサイクルされる。   In the injection molding machine for molding the disk substrate of the present embodiment, the resin used is polycarbonate as an example, and the temperature of the injection device 11 is 320 ° C. for the nozzle zone Z1, 350 ° C. for the cylinder head zone Z2, The front zone Z3 of the heating cylinder 13 is set to 350 ° C, the intermediate zone Z4 is set to 330 ° C, the rear zone Z5 is set to 300 ° C, and the hopper lower zone Z6 is set to 100 ° C. When the molding cycle or the set temperature of the injection device 11 is greatly changed due to the change of the molded product, or when a molding defect occurs due to the temperature of the injection device 11, it is necessary to perform auto tuning. Perform auto tuning. In the present embodiment, auto-tuning is performed during molding in which molten resin is injected and filled in a molding die (not shown). The reason for performing auto-tuning during molding is that resin pellets having a temperature relatively lower than the heating cylinder temperature are continuously supplied from the hopper 18 into the heating cylinder 13 at the time of molding. This is because it is necessary to perform PID control of the cylinder 13. On the other hand, since the resin pellets are not supplied when the machine is stopped, the temperature condition is different from that during molding. Note that the disk substrate formed during auto-tuning is not shipped as a product but is discarded or recycled.

オートチューニングの手順を図2のフローチャート図に添って説明すると、まず最初に、設定入力装置30からオートチューニング開始指令を入力する(S1)。すると前記指令は、制御部24を介してオートチューニング演算部29に送られ、オートチューニング演算部29において演算処理を開始する。オートチューニング演算部29における演算処理は、記憶部28に記憶されているオートチューニング演算式、設定温度、温度信号入力部23から入力される温度信号に基づいて行われ、自動的にPID定数の調整が行われる。またオートチューニングを行う各温度制御ゾーンZ1〜Z6の順序については、記憶部28に記憶されたシーケンスプログラムの順序に従って、自動的に射出装置11の各温度制御ゾーンZ1〜Z6すべてのオートチューニングが行われる。本実施形態ではまず最初に中間ゾーンZ4のみのオートチューニングを開始する(S2)。その際他の温度制御ゾーンZ1〜Z3,Z5,Z6は従来からのPID定数によりクローズドループ制御が続けられている。中間ゾーンZ4のみを最初にオートチューニング開始する理由は、各温度制御ゾーンZ1〜Z6を同時にオートチューニングを行うと、前部ソーンZ3と後部ゾーンZ5がオートチューニングにより温度が不安定となり、その影響が温度制御の難しい中間ゾーンZ4にも及び、中間ゾーンZ4の正確なオートチューニングができなくなるからである。また中間ゾーンZ4が正確にオートチューニングされて温度が安定していると、後で温度制御の難しい後部ゾーンZ5のオートチューニングが正確に行えるからである。   The auto-tuning procedure will be described with reference to the flowchart of FIG. 2. First, an auto-tuning start command is input from the setting input device 30 (S1). Then, the command is sent to the auto tuning calculation unit 29 via the control unit 24, and the auto tuning calculation unit 29 starts calculation processing. The calculation processing in the auto tuning calculation unit 29 is performed based on the auto tuning calculation formula stored in the storage unit 28, the set temperature, and the temperature signal input from the temperature signal input unit 23, and automatically adjusts the PID constant. Is done. Further, regarding the order of the temperature control zones Z1 to Z6 for performing auto tuning, all the temperature control zones Z1 to Z6 of the injection device 11 are automatically tuned automatically in accordance with the order of the sequence program stored in the storage unit 28. Is called. In the present embodiment, first, auto-tuning of only the intermediate zone Z4 is started (S2). At that time, the other temperature control zones Z1 to Z3, Z5 and Z6 are kept in the closed loop control by the conventional PID constant. The reason for starting auto-tuning for only the intermediate zone Z4 is that if auto-tuning is performed simultaneously for each temperature control zone Z1 to Z6, the temperature of the front zone Z3 and the rear zone Z5 becomes unstable due to auto-tuning, This is because the auto-tuning of the intermediate zone Z4 cannot be performed accurately even in the intermediate zone Z4 where temperature control is difficult. Also, if the intermediate zone Z4 is accurately auto-tuned and the temperature is stable, the auto-tuning of the rear zone Z5, which is difficult to control the temperature later, can be performed accurately.

本実施形態ではオートチューニングによるPID定数の調整は、限界感度法により行われる。まず最初にPID制御を行う積分定数を用いて行う積分動作(I動作)と微分定数を用いて行う微分動作(D動作)をOFFとし、比例定数を用いて行う比例動作(P動作)のみにより制御がなされるようにする。そして加熱筒13の中間ゾーンZ4のバンドヒータ19への出力を100%にした状態で、中間ゾーンZ4の温度を設定温度まで上昇させ、設定温度となったらバンドヒータ19への通電を停止する。その後加熱筒13の中間ゾーンZ4の温度は、通電停止後もオーバーシュートにより設定温度よりある程度まで上昇し、やがて下降して設定温度に近似する。その際に比例帯Pを徐々に狭くしていく。すると目標値に対する制御量の応答は、次第に振動的になり、やがて安定限界を超えて一定の持続振動を開始する。その一定の持続振動が継続する状態となる比例帯を見つけ、そのときの比例帯をPcとする。そしてその持続振動の周期(時間)をTcとする。そしてPID定数は次の数式により求める。

Figure 0004112552
In this embodiment, the adjustment of the PID constant by auto-tuning is performed by the limit sensitivity method. First, the integral operation (I operation) performed using the integral constant for performing PID control and the differential operation (D operation) performed using the differential constant are turned OFF, and only by the proportional operation (P operation) performed using the proportional constant. Allow control. Then, with the output to the band heater 19 in the intermediate zone Z4 of the heating cylinder 13 being 100%, the temperature of the intermediate zone Z4 is raised to the set temperature, and when the set temperature is reached, the energization to the band heater 19 is stopped. Thereafter, the temperature of the intermediate zone Z4 of the heating cylinder 13 rises to a certain level from the set temperature due to overshoot even after the energization is stopped, and eventually falls to approximate the set temperature. At that time, the proportional band P is gradually narrowed. Then, the response of the control amount with respect to the target value gradually becomes oscillating, and eventually starts a constant continuous oscillation exceeding the stability limit. A proportional band in which the constant continuous vibration continues is found, and the proportional band at that time is defined as Pc. The period (time) of the continuous vibration is Tc. The PID constant is obtained by the following formula.
Figure 0004112552

なおオートチューニングにおけるPID定数の求め方については、前記した限界感度法以外の公知の方法を用いても良い。例えばステップ応答法においては、熱系の制御対象では、応答の遅れからS字状の二次遅れ要素を示すが、そのS字曲線の変曲点で接線を引き、最大温度傾斜線と時間軸と交わる交点から、ムダ時間Lと時定数Tを求める。そして前記ムダ時間Lと時定数Tを用いて、次の数式によりPID定数を求める。

Figure 0004112552
またオートチューニングの方法としては、前記以外にもリミットサイクル法や限界感度法の応用である1/4減衰法を用いても良い。 As a method for obtaining the PID constant in auto-tuning, a known method other than the above-described limit sensitivity method may be used. For example, in the step response method, the control target of the thermal system shows an S-shaped second-order lag element from the response delay, but a tangent is drawn at the inflection point of the S-curve, and the maximum temperature gradient line and time axis The waste time L and the time constant T are obtained from the crossing point. Then, using the waste time L and the time constant T, the PID constant is obtained by the following formula.
Figure 0004112552
As a method for auto-tuning, a 1/4 attenuation method that is an application of the limit cycle method or the limit sensitivity method may be used in addition to the above.

そして上記の演算により中間ゾーンZ4のPID定数が15分ないし20分程度で求められる。オートチューニングによるPID定数の調整が終了すると、中間ゾーンZ4のPID制御を再開し、10分程度の待機時間を置き、中間ゾーンZ4の温度が設定値に近似して安定するのを待つ。そして前記待機時間がタイムアップする(S3)と、次にホッパ下部20近傍の後部ゾーンZ5のオートチューニングを行う(S4)。後部ゾーンZ5のオートチューニングについても前記中間ゾーンZ4のオートチューニングと同様に行う。その際には中間ゾーンZ4が既にオートチューニングが終了し、安定した温度に温度制御されているから、後部ゾーンZ5は正確なオートチューニングができる。   Then, the PID constant of the intermediate zone Z4 is obtained in about 15 to 20 minutes by the above calculation. When the adjustment of the PID constant by auto-tuning is completed, the PID control of the intermediate zone Z4 is resumed, a waiting time of about 10 minutes is set, and the temperature of the intermediate zone Z4 is approximated to the set value and waits for stabilization. When the waiting time is up (S3), the rear zone Z5 in the vicinity of the lower hopper 20 is then auto-tuned (S4). The auto tuning of the rear zone Z5 is performed in the same manner as the auto tuning of the intermediate zone Z4. At that time, since the auto-tuning of the intermediate zone Z4 has already been completed and the temperature is controlled to a stable temperature, the rear zone Z5 can be accurately auto-tuned.

そして後部ゾーンZ5のオートチューニングが完了してPID制御を再開し、10分程度の待機時間がタイムアップする(S5)と、次に前部ゾーンZ3(S6)、シリンダヘッドゾーンZ2(S8)、ノズルゾーンZ1(S10)、ホッパ下部ゾーンZ6(S12)の順にオートチューニングを行う。前記前部ゾーンZ3(S6)、シリンダヘッドゾーンZ2(S8)、ノズルゾーンZ1(S10)、ホッパ下部ゾーンZ6(S12)のオートチューニングは、PID制御を再開してから10分程度の待機時間のタイムアップ(S7)、(S9)、(S11)により開始することが望ましいが、前記待機時間は必須のものではない。そしてホッパ下部ゾーンZ6(S12)のオートチューニングが完了してPID制御を開始し、待機時間がタイムアップする(S13)すると、再び中間ゾーンZ4のオートチューニングを行う(S14)。中間ゾーンZ4を再度オートチューニングする理由については、最初の中間ゾーンZ4のオートチューニングは、前部ゾーンZ3と後部ゾーンZ5の新しいオートチューニングが行われる前に行ったので、完全に正確なオートチューニングがなされていない場合があるからである。そして中間ゾーンZ4の再度のオートチューニングが完了してPID制御を開始し、待機時間がタイムアップする(S15)と、表示画面に「オートチューニング終了」の表示がなされる(S16)。なお最後の中間ゾーンZ4のオートチューニングは必須ではない。   Then, the auto-tuning of the rear zone Z5 is completed and the PID control is restarted. When the standby time of about 10 minutes is up (S5), the front zone Z3 (S6), the cylinder head zone Z2 (S8), Auto-tuning is performed in the order of the nozzle zone Z1 (S10) and the hopper lower zone Z6 (S12). The auto-tuning of the front zone Z3 (S6), cylinder head zone Z2 (S8), nozzle zone Z1 (S10), and hopper lower zone Z6 (S12) has a waiting time of about 10 minutes after resuming PID control. Although it is desirable to start by time-up (S7), (S9), (S11), the waiting time is not essential. When the auto-tuning of the hopper lower zone Z6 (S12) is completed and PID control is started and the standby time is up (S13), the intermediate zone Z4 is auto-tuned again (S14). Regarding the reason for auto-tuning the intermediate zone Z4 again, the auto-tuning of the first intermediate zone Z4 was performed before the new auto-tuning of the front zone Z3 and the rear zone Z5. This is because it may not have been done. When the auto-tuning of the intermediate zone Z4 is completed again and PID control is started and the standby time is up (S15), "Auto-tuning end" is displayed on the display screen (S16). Note that auto tuning of the final intermediate zone Z4 is not essential.

そして前記により射出装置11の各温度制御ゾーンZ1〜Z6のオートチューニングを行った後に測定された各温度制御ゾーンZ1〜Z6の温度は、設定値に近似し、すべての温度制御ゾーンを同時にオートチューニングした場合よりも一層安定した温度を示した。特に後部ゾーンZ5においては、供給される樹脂ペレットの温度による影響を受け、同時にオートチューニングした場合には温度が安定しなかったが、その問題が解決された。本実施形態の手順によるオートチューニング方法については、すべての温度制御ゾーンを同時にオートチューニングする方法よりも時間がかかり、その間の樹脂はリサイクルや廃棄に回されるので、オートチューニングだけを比較すると、無駄が多いようにも見える。しかしその後長期にわたり、射出装置11の各温度制御ゾーンZ1〜Z6が正確に温度制御され、不良品が減少するので、結局コストダウンに繋がるのである。   And the temperature of each temperature control zone Z1-Z6 measured after performing auto tuning of each temperature control zone Z1-Z6 of the injection apparatus 11 by the above approximates a setting value, and auto-tunes all the temperature control zones simultaneously. It showed a more stable temperature than that. In particular, the rear zone Z5 is affected by the temperature of the supplied resin pellets, and the temperature is not stable when auto-tuning is performed at the same time, but the problem is solved. The auto-tuning method according to the procedure of this embodiment takes more time than the method of auto-tuning all temperature control zones at the same time, and the resin during that time is sent to recycling or disposal. It seems that there are many. However, since the temperature control of the temperature control zones Z1 to Z6 of the injection apparatus 11 is accurately controlled over a long period of time and the number of defective products is reduced, the cost is eventually reduced.

なおオートチューニングを行う温度制御ゾーンZ1〜Z6の順序については、最初に中間ゾーンZ4のオートチューニングを行なった後、次に前部ゾーンZ3のみを行ってもよく、前部ゾーンZ3と後部ゾーンZ5を同時に行ってもよい。またノズルゾーンZ1とシリンダヘッドゾーンZ2は、中間ゾーンZ4より先か、中間ゾーンZ4と同時にオートチューニングを行ってもよい。また加熱筒の温度制御ゾーンが四以上あり、中間ゾーン(或いは前部ゾーン、後部ゾーン)が更に複数のゾーンからなる場合、その複数のゾーンを同時にオートチューニングを行ってもよく、個別に1ゾーンづつオートチューニングを行ってもよい。   Regarding the order of the temperature control zones Z1 to Z6 for performing auto-tuning, the auto-tuning of the intermediate zone Z4 may be performed first, and then only the front zone Z3 may be performed next, or the front zone Z3 and the rear zone Z5. May be performed simultaneously. The nozzle zone Z1 and the cylinder head zone Z2 may be auto-tuned before the intermediate zone Z4 or simultaneously with the intermediate zone Z4. In addition, when there are four or more temperature control zones for the heating cylinder and the intermediate zone (or front zone, rear zone) is composed of a plurality of zones, these zones may be auto-tuned at the same time, or one zone individually. You may perform auto tuning one by one.

また本実施形態では成形中にオートチューニングを行うが、加熱筒13内の溶融樹脂を排出するパージ時に行ってもよい。また加熱筒13内に樹脂のあるなしにかかわらず、スクリュ16を停止状態にして、前記の手順によりオートチューニングを行ってもよい。更にオートチューニングは、各温度制御ゾーンZ1〜Z6毎に、手入力により行うものであってもよい。更にまたPID定数の調整は、各温度制御ゾーンZ1〜Z6をオートチューニングにより行うのではなく、一部温度制御ゾーンは手入力によりPIDの数値入力するものであってもよい。例えば成形条件が変更され、改めてPID定数の調整を行う際に、或る温度制御ゾーンのPID定数のみはその成形条件における適正値が既に求められている場合は、前記或る温度制御ゾーンについてそのPID定数を手動で入力し、前記或る温度制御ゾーンの温度が安定した状態で、次に中間ゾーンZ4のオートチューニングを行うようにしてもよい。また或る温度制御ゾーンについては成形条件が変更されても、PID定数を変更する必要のない場合は、前記或る温度制御ゾーンを除外して他の温度制御ゾーンのみのオートチューニングを行うようにしてもよい。   In this embodiment, auto-tuning is performed during molding, but it may be performed at the time of purging when the molten resin in the heating cylinder 13 is discharged. Regardless of whether or not there is resin in the heating cylinder 13, the screw 16 may be stopped and auto-tuning may be performed according to the above procedure. Further, the auto tuning may be performed manually for each temperature control zone Z1 to Z6. Furthermore, the adjustment of the PID constant is not performed by auto-tuning each of the temperature control zones Z1 to Z6, but a part of the temperature control zones may be manually input PID numerical values. For example, when the molding conditions are changed and the PID constants are adjusted again, if only the PID constants of a certain temperature control zone have already been determined to be appropriate values for the molding conditions, The PID constant may be manually input, and the auto-tuning of the intermediate zone Z4 may be performed next while the temperature of the certain temperature control zone is stable. If it is not necessary to change the PID constant even if the molding conditions are changed for a certain temperature control zone, the above-mentioned certain temperature control zone is excluded and only other temperature control zones are auto-tuned. May be.

なお本実施形態では射出装置11の加熱筒13、シリンダヘッド14、ノズル15の加熱についてはバンドヒータ19により行うものについて記載したが、例えば熱硬化性樹脂用の射出成形機の射出装置のように、その一部または全部を水または油等の熱媒体により温度制御を行うものであってもよい。更には加熱筒の内部にはスクリュではなくプランジャが配設されたものであってもよい。そして射出成形機に用いられる成形材料は、樹脂材料に限定されず、金属材料やセラミック材料等の他の材料であってもよい。   In the present embodiment, the heating cylinder 13, the cylinder head 14, and the nozzle 15 of the injection device 11 are described as being heated by the band heater 19. However, for example, as in the injection device of an injection molding machine for thermosetting resin In addition, part or all of the temperature may be controlled by a heat medium such as water or oil. Furthermore, a plunger may be provided inside the heating cylinder instead of a screw. And the molding material used for an injection molding machine is not limited to a resin material, Other materials, such as a metal material and a ceramic material, may be sufficient.

次にPID制御によりフィードバック制御される被制御体の別の例として、射出成形機の成形金型の例について説明する。図3は、本発明の温度制御方法に係る射出成形機の成形金型を示す図であって、熱硬化性樹脂用成形金型の可動金型41の断面図である。可動金型41は、中央の凸状にコア部42が設けられており、その前面にキャビティ形成面43が形成されている。そして可動金型41のコア部には9本のカートリッジヒータ44が上段、中段、下段にぞれぞれ3本づつ埋め込まれている。そして上段のカートリッジヒータ44は、周辺部である第1ゾーンZAの加熱を行う。また下段のカートリッジヒータ44についても、周辺部である第2ゾーンZBの加熱を行う。また中段のカートリッジヒータ44は、前記第1ゾーンZAと第2ゾーンZBに挟まれた中間ゾーンZCの加熱を行う。なお図3は金型中心の縦断面であるので、第1ゾーンZAの中央のカートリッジヒータ44と、第2ゾーンZBの中央のカートリッジヒータ44と、中間ゾーンZCの中央のカートリッジヒータ44のみが表されている。そしてそれぞれのカートリッジヒータ44は、配線により電源に接続され、制御装置によってPID制御されるようになっている。可動金型41においても中間ゾーンZCは、二面が他の温度制御ゾーンに挟まれているので、外部への放熱が困難であり温度が下がりにくく、また成形のたびにキャビティ内に溶融樹脂が射出充填されるので、温度変動が激しく制御が難しい。   Next, an example of a molding die of an injection molding machine will be described as another example of a controlled body that is feedback controlled by PID control. FIG. 3 is a view showing a molding die of an injection molding machine according to the temperature control method of the present invention, and is a cross-sectional view of a movable die 41 of a thermosetting resin molding die. The movable mold 41 is provided with a core portion 42 in a central convex shape, and a cavity forming surface 43 is formed on the front surface thereof. Nine cartridge heaters 44 are embedded in the core portion of the movable mold 41, three in each of the upper, middle, and lower stages. The upper cartridge heater 44 heats the first zone ZA that is the peripheral portion. The lower cartridge heater 44 also heats the second zone ZB, which is the periphery. The middle cartridge heater 44 heats the intermediate zone ZC sandwiched between the first zone ZA and the second zone ZB. 3 is a longitudinal section of the center of the mold, only the cartridge heater 44 at the center of the first zone ZA, the cartridge heater 44 at the center of the second zone ZB, and the cartridge heater 44 at the center of the intermediate zone ZC are shown. Has been. Each cartridge heater 44 is connected to a power source by wiring and is PID-controlled by a control device. Also in the movable mold 41, since the intermediate zone ZC is sandwiched between other temperature control zones, it is difficult to dissipate heat to the outside and the temperature does not easily drop. Because it is injection-filled, temperature fluctuation is severe and control is difficult.

図3に示される実施形態の可動金型41においても、成形時にオートチューニングを行う。手順としてはまず最初に、可動金型41の中間ゾーンZCのオートチューニングを行う。その際その第1ゾーンZAと第2ゾーンZBは、PID制御が継続されている。よって中間ゾーンZCは、前記第1ゾーンZAと第2ゾーンZBの温度が安定していることから正確にオートチューニングがなされる。そして中間ゾーンZCのオートチューニングが完了してPID制御を再開し、所定の待機時間がタイムアップしたら、次に前記第1ゾーンZAと第2ゾーンZBのオートチューニングを同時または前後して行う。そして前記第1ゾーンZAと第2ゾーンZBのオートチューニングが完了するとPID制御を再開し、再び待機時間を経て、中間ゾーンZCのオートチューニングを行う。そのことにより中間ゾーンZCは更に正確にオートチューニングがなされる。また固定金型についても同様に温度制御区分がなされ、同様にオートチューニングがなされる。なお温度制御ゾーンの区分は、金型形状により千差万別であるのは言うまでもない。また成形金型については、熱可塑性成形金型等で各温度制御ゾーンが熱媒体を介してPID制御されるものでもよい。また熱可塑性成形金型のホットランナ部及びノズル部を加熱する各ヒータがPID制御により制御されるものであってもよい。そして成形金型のオートチューニングについても成形時以外の機械停止時に行うものであってもよい。   Also in the movable mold 41 of the embodiment shown in FIG. 3, auto-tuning is performed during molding. As a procedure, first, auto-tuning of the intermediate zone ZC of the movable mold 41 is performed. At that time, the PID control is continued in the first zone ZA and the second zone ZB. Therefore, the intermediate zone ZC is accurately auto-tuned because the temperatures of the first zone ZA and the second zone ZB are stable. Then, when the auto-tuning of the intermediate zone ZC is completed and the PID control is resumed, and the predetermined standby time is up, the auto-tuning of the first zone ZA and the second zone ZB is performed simultaneously or before and after. When the auto-tuning of the first zone ZA and the second zone ZB is completed, the PID control is resumed, and the auto-tuning of the intermediate zone ZC is performed again after a waiting time. As a result, the intermediate zone ZC is more accurately auto-tuned. Similarly, the temperature control classification is performed for the fixed mold, and auto-tuning is similarly performed. Needless to say, the temperature control zone is divided into various shapes depending on the shape of the mold. As for the molding die, each temperature control zone may be PID-controlled via a heat medium with a thermoplastic molding die or the like. Moreover, each heater which heats the hot runner part and nozzle part of a thermoplastic molding die may be controlled by PID control. The auto-tuning of the molding die may also be performed when the machine is stopped other than during molding.

次にPID制御によりフィードバック制御される被制御体の更に別の例として、ホットプレスの熱板の例について説明する。図4は、本発明の温度制御方法に係るホットプレスの熱板を示す図であって、熱板51を上面側から見たものである。熱板51には破線で示されるように水平方向に7本の貫通孔52が設けられ、それぞれの貫通孔52の内部に各3本のカートリッジヒータ53が配設されている。そして1本の貫通孔52における3本のカートリッジヒータ53は、それぞれが別の配線によって電源に接続され、個別に制御されるようになっている。そして熱板51は、図4に示されるように、合計9ゾーンZa〜Ziの温度制御ゾーンに区分されている。熱板51の四隅ゾーンZa,Zc,Zg,Ziは、各2本のカートリッジヒータ53が配設されている。また前記四隅ゾーンZaとZcの間の第1ゾーンZbと、前記四隅ゾーンZgとZiの間の第2ゾーンZhには、各3本のカートリッジヒータ53が配設されている。更にまた前記四隅ゾーンZaとZgの間の第3ゾーンZdと、前記四隅ゾーンZcとZiの間の第4ゾーンZfには、各2本のカートリッジヒータ53が配設されている。そして前記第1ゾーンZbと第2ゾーンZhに挟まれる中間ゾーンZeには、3本のカートリッジヒータ53が配設されている。そして各温度制御ゾーンZa〜Ziのカートリッジヒータ53は図示しない温度制御装置により設定温度にPID制御されるようになっている。しかし熱板51においては、前記中間ゾーンZeは、周辺の温度制御ゾーンZa〜Zd,Zf〜Ziによって囲まれているので、外部への放熱が困難であり温度が下がりにくく、また熱板51よりも相対的に温度が低い積層体W(図4において一点鎖線で示す)が載置されるので、そのたびに熱を奪われ、温度制御が難しい。   Next, an example of a hot press hot plate will be described as still another example of a controlled body that is feedback-controlled by PID control. FIG. 4 is a view showing a hot platen of a hot press according to the temperature control method of the present invention, in which the hot platen 51 is viewed from the upper surface side. The hot platen 51 is provided with seven through holes 52 in the horizontal direction as indicated by broken lines, and three cartridge heaters 53 are disposed in the respective through holes 52. The three cartridge heaters 53 in one through hole 52 are each connected to a power source by separate wiring and are individually controlled. As shown in FIG. 4, the hot platen 51 is divided into a total of nine zone Za to Zi temperature control zones. In each of the four corner zones Za, Zc, Zg, and Zi of the hot plate 51, two cartridge heaters 53 are provided. Three cartridge heaters 53 are disposed in the first zone Zb between the four corner zones Za and Zc and the second zone Zh between the four corner zones Zg and Zi. Furthermore, two cartridge heaters 53 are disposed in the third zone Zd between the four corner zones Za and Zg and in the fourth zone Zf between the four corner zones Zc and Zi. Three cartridge heaters 53 are disposed in an intermediate zone Ze sandwiched between the first zone Zb and the second zone Zh. The cartridge heater 53 in each temperature control zone Za to Zi is PID controlled to a set temperature by a temperature control device (not shown). However, in the hot plate 51, the intermediate zone Ze is surrounded by the surrounding temperature control zones Za to Zd and Zf to Zi. However, since the laminated body W (indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 4) having a relatively low temperature is placed, heat is deprived each time, and temperature control is difficult.

そこで図4に示される実施形態においても、中間ゾーンZeのみを最初にオートチューニングを行う。その際前記周辺の温度制御ゾーンZa〜Zd,Zf〜Ziは同時にオートチューニングを行っていないことから、周辺から不安定な温度の影響を受けないで中間ゾーンZeのオートチューニングがなされる。そして所定の待機時間がタイムアップしたら、次に前記周辺の温度制御ゾーンZa〜Zd,Zf〜Ziのオートチューニングを同時または順次行う。なおその際に四隅ゾーンZa,Zc,Zg,Ziより、第1ゾーンZb,第2ゾーンZh,第3ゾーンZd,第4ゾーンZfのオートチューニングを先に行っても良い。そして前記周辺の温度制御ゾーンZa〜Zd,Zf〜Ziのオートチューニングが終了すると、待機時間を経て、中間ゾーンZeのオートチューニングを再び行う。そのことにより更に正確に中間ゾーンZeのオートチューニングがなされる。なおホットプレスの熱板については、前記温度制御区分に限定されず、例えば、第1ゾーンおよび第2ゾーンを含めた周辺の温度制御ゾーンと、それ以外の部分である中間の温度制御ゾーンの2区分からなるものであってもよい。またホットプレスの熱板については、各温度制御ゾーンが油等の熱媒体により個別にPID制御されるものであってもよい。   Therefore, also in the embodiment shown in FIG. 4, only the intermediate zone Ze is first auto-tuned. At that time, since the surrounding temperature control zones Za to Zd and Zf to Zi are not auto-tuned at the same time, the intermediate zone Ze is auto-tuned without being affected by unstable temperature from the surroundings. When the predetermined standby time has expired, auto-tuning of the surrounding temperature control zones Za to Zd and Zf to Zi is performed simultaneously or sequentially. At that time, the first zone Zb, the second zone Zh, the third zone Zd, and the fourth zone Zf may be auto-tuned first from the four corner zones Za, Zc, Zg, and Zi. When the auto-tuning of the surrounding temperature control zones Za to Zd and Zf to Zi is completed, the auto-tuning of the intermediate zone Ze is performed again after a standby time. As a result, the intermediate zone Ze is automatically tuned more accurately. Note that the hot press hot plate is not limited to the temperature control section, for example, a peripheral temperature control zone including the first zone and the second zone, and an intermediate temperature control zone 2 other than that. It may consist of sections. As for the hot press hot plate, each temperature control zone may be individually PID-controlled by a heat medium such as oil.

また本発明については、更に一々列挙はしないが、上記した本実施形態のものに限定されず、当業者が本発明の趣旨を踏まえて変更を加えたものについても、適用されることは言うまでもないことである。被制御体については前記した射出成形機の加熱筒及び成形金型、ホットプレスの熱板以外にも、被制御体の各部を個別にPID制御するものであれば各種装置に適用できる。   Further, the present invention is not enumerated one by one, but is not limited to that of the above-described embodiment, and it goes without saying that the present invention can be applied to those modified by a person skilled in the art based on the gist of the present invention. That is. The controlled body can be applied to various devices as long as each part of the controlled body is individually PID-controlled in addition to the heating cylinder and molding die of the injection molding machine and the hot platen of the hot press.

本発明の温度制御方法に係る射出成形機の加熱筒と温度制御装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the heating cylinder and temperature control apparatus of the injection molding machine which concern on the temperature control method of this invention. 本発明の温度制御方法に係る射出成形機の加熱筒温度制御方法のフローチャート図である。It is a flowchart figure of the heating cylinder temperature control method of the injection molding machine which concerns on the temperature control method of this invention. 本発明の温度制御方法に係る射出成形機の成形金型を示す図である。It is a figure which shows the shaping die of the injection molding machine which concerns on the temperature control method of this invention. 本発明の温度制御方法に係るホットプレスの熱板を示す図である。It is a figure which shows the hot platen of the hot press which concerns on the temperature control method of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

11 射出装置
12 ハウジング
13 加熱筒
14 シリンダヘッド
15 ノズル
16 スクリュ
17 逆流防止リング
18 ホッパ
19 バンドヒータ
20 ホッパ下部
21 熱電対
22 温度制御装置
23 温度信号入力部
24 制御部
25 温度信号出力部
26 設定入力部
27 表示出力部
28 記憶部
29 オートチューニング演算部
30 設定入力装置
31 表示装置
32 温調装置
41 可動金型
42 コア部
43 キャビティ形成面
44,53 カートリッジヒータ
51 熱板
52 貫通孔
Z1 ノズルゾーン
Z2 シリンダヘッドゾーン
Z3 前部ゾーン
Z4,ZC,Ze 中間ゾーン
Z5 後部ゾーン
Z6 ホッパ下部ゾーン
ZA,Zb 第1ゾーン
ZB,Zh 第2ゾーン
Za,Zc,Zg,Zi 四隅ゾーン
Zd 第3ゾーン
Zf 第4ゾーン
W 積層体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Injection apparatus 12 Housing 13 Heating cylinder 14 Cylinder head 15 Nozzle 16 Screw 17 Backflow prevention ring 18 Hopper 19 Band heater 20 Lower hopper 21 Thermocouple 22 Temperature controller 23 Temperature signal input part 24 Control part 25 Temperature signal output part 26 Setting input Unit 27 Display output unit 28 Storage unit 29 Auto tuning calculation unit 30 Setting input device 31 Display device 32 Temperature control device 41 Movable mold 42 Core unit 43 Cavity forming surface 44, 53 Cartridge heater 51 Heat plate 52 Through hole Z1 Nozzle zone Z2 Cylinder head zone Z3 Front zone Z4, ZC, Ze Intermediate zone Z5 Rear zone Z6 Hopper lower zone ZA, Zb First zone ZB, Zh Second zone Za, Zc, Zg, Zi Four corner zone Zd Third zone Zf Fourth zone Laminate

Claims (6)

第1ゾーン、第2ゾーン、及び前記第1ゾーンと第2ゾーンの間に少なくとも二面が挟まれた中間ゾーンの少なくとも三の温度制御ゾーンに区分された射出成形機の加熱筒や成形金型、ホットプレスの熱板、プレス金型のうちのいずれかの被制御体を、PID制御によりフィードバック制御する温度制御方法において、
最初に前記中間ゾーンのみのPID定数を調整し、次に前記第1ゾーンと前記第2ゾーンのPID定数を同時または前後して調整することを特徴とする温度制御方法。
A heating cylinder and a molding die of an injection molding machine divided into at least three temperature control zones of a first zone, a second zone, and an intermediate zone in which at least two surfaces are sandwiched between the first zone and the second zone In a temperature control method for feedback control of a controlled body of a hot press hot plate or a press die by PID control,
A temperature control method characterized by first adjusting a PID constant of only the intermediate zone and then adjusting a PID constant of the first zone and the second zone simultaneously or before and after .
第1ゾーン、第2ゾーン、及び前記第1ゾーンと第2ゾーンの間に少なくとも二面が挟まれた中間ゾーンの少なくとも三の温度制御ゾーンに区分された射出成形機の加熱筒や成形金型、ホットプレスの熱板、プレス金型のうちのいずれかの被制御体を、PID制御によりフィードバック制御する温度制御方法において、
最初に前記中間ゾーンのみのPID定数を調整し、次に前記第1ゾーンと前記第2ゾーンのPID定数を同時または前後して調整し、最後に前記中間ゾーンのPID定数を再度調整することを特徴とする温度制御方法。
A heating cylinder and a molding die of an injection molding machine divided into at least three temperature control zones of a first zone, a second zone, and an intermediate zone in which at least two surfaces are sandwiched between the first zone and the second zone In a temperature control method for feedback control of a controlled body of a hot press hot plate or a press die by PID control,
First, adjusting the PID constant of only the intermediate zone, then adjusting the PID constant of the first zone and the second zone simultaneously or before and after, and finally adjusting the PID constant of the intermediate zone again. A characteristic temperature control method.
前記被制御体は、ノズル近傍の前部ゾーン、ホッパ下部近傍の後部ゾーン、及び前記前部ゾーンと後部ゾーンの間に挟まれた中間ゾーンの少なくとも三の温度制御ゾーンに区分され、PID制御によりフィードバック制御される射出成形機の加熱筒である請求項1に記載の温度制御方法。 The controlled body is divided into at least three temperature control zones: a front zone near the nozzle, a rear zone near the hopper lower part, and an intermediate zone sandwiched between the front zone and the rear zone. The temperature control method according to claim 1, wherein the temperature control method is a heating cylinder of an injection molding machine that is feedback controlled. 前記被制御体は、ノズル近傍の前部ゾーン、ホッパ下部近傍の後部ゾーン、及び前記前部ゾーンと後部ゾーンの間に挟まれた中間ゾーンの少なくとも三の温度制御ゾーンに区分され、PID制御によりフィードバック制御される射出成形機の加熱筒であって、
最初に前記中間ゾーンのみのPID定数を調整し、次に前記後部ゾーンのPID定数を調整し、次に前記前部ゾーンのPID定数を調整し、次に前記中間ゾーンを再度調整する請求項2に記載の温度制御方法。
The controlled body is divided into at least three temperature control zones: a front zone near the nozzle, a rear zone near the hopper lower part, and an intermediate zone sandwiched between the front zone and the rear zone. A heating cylinder of an injection molding machine that is feedback controlled,
3. Adjust the PID constant of only the intermediate zone first, then adjust the PID constant of the rear zone, then adjust the PID constant of the front zone, and then adjust the intermediate zone again. The temperature control method described in 1.
前記PID定数の調整は、成形時またはパージ時に行う請求項3または請求項4に記載の温度制御方法。 The temperature control method according to claim 3 or 4, wherein the adjustment of the PID constant is performed during molding or purging. 前記請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の温度制御方法の手順により、自動的に各温度制御ゾーンのPID定数の調整がオートチューニングにより行われることを特徴とする射出成形機の加熱筒や成形金型、ホットプレスの熱板、プレス金型のうちのいずれかの被制御体。 6. The injection molding machine according to claim 1, wherein the PID constant of each temperature control zone is automatically adjusted by auto-tuning according to the procedure of the temperature control method according to any one of claims 1 to 5 . A controlled body of any one of a heating cylinder, a molding die, a hot press hot plate, and a pressing die .
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