JP5015019B2 - Control method and control device for heater of injection molding machine - Google Patents

Control method and control device for heater of injection molding machine Download PDF

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JP5015019B2 JP2008012332A JP2008012332A JP5015019B2 JP 5015019 B2 JP5015019 B2 JP 5015019B2 JP 2008012332 A JP2008012332 A JP 2008012332A JP 2008012332 A JP2008012332 A JP 2008012332A JP 5015019 B2 JP5015019 B2 JP 5015019B2
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Description

本発明は、射出成形機の射出シリンダ、射出ノズル等の外周部に設けられている加熱ヒータの制御方法および制御装置に関し、更に具体的には設定温度と射出成形機の所要箇所の測定温度との偏差信号が入力されるPID演算部と、このPID演算部から出力される操作量信号を処理する出力処理部と、この出力処理部から出力される補正操作量信号が入力されるヒータ駆動部とからなり、前記ヒータ駆動部から出力される動作制御信号によりスイッチング素子が駆動されるようになっている射出成形機の加熱ヒータの制御装置に関するものである。   The present invention relates to a control method and a control device for a heater provided in an outer peripheral portion of an injection cylinder, an injection nozzle, etc. of an injection molding machine, and more specifically, a set temperature and a measurement temperature at a required portion of the injection molding machine. A PID calculation unit to which a deviation signal is input, an output processing unit for processing an operation amount signal output from the PID calculation unit, and a heater driving unit to which a correction operation amount signal output from the output processing unit is input And a heater control device for an injection molding machine in which a switching element is driven by an operation control signal output from the heater driving section.

熱可塑性樹脂の成形品は、射出成形機によっても成形されている。このような射出成形機は従来周知で、加熱シリンダ、この加熱シリンダ内に回転方向と軸方向とに駆動可能に設けられているスクリュ、スクリュウの後端部に設けられているスクリュ駆動装置等から構成されている。加熱シリンダの先端部には射出ノズルが設けられ後方部寄りにはホッパが設けられている。このように構成されている加熱シリンダ、射出ノズル、ホッパ等の外周部には個々に発熱温度が制御される複数個の加熱ヒータが設けられている。したがって、個々の加熱ヒータの発熱温度を設定すると共に、スクリュを回転駆動しながらホッパから樹脂射出成形材料を所定量宛供給すると、樹脂射出成形材料が前方送られるが、このとき加熱ヒータから加えられる熱、スクリュの回転による生じる摩擦熱等により溶融し、そして加熱シリンダの前方の計量室に蓄積される。スクリュは蓄積される溶融樹脂の圧力あるいはサックバックにより後退する。すなわち、スクリュは軸方向に移動する。所定量計量したら、スクリュを軸方向に駆動して計量された溶融樹脂を金型のキャビテイに射出・充填する。このときも、スクリュは軸方向に移動する。充填された溶融樹脂の冷却固化をまって金型を開くと樹脂製の成形品が得られる。このような加熱ヒータは、設備費、構成等の関係上、一般に工場電源を直接マグネットコンタクタやソリッドステートリレー(SSR)を使用してパルス幅変調方式(PWM)により駆動されている。また、加熱部の熱容量が小さく、PWM制御方式により駆動すると、温度の脈動が問題となる場合は、SSRを使用した位相制御により駆動されている。   The molded article of the thermoplastic resin is also molded by an injection molding machine. Such an injection molding machine is well known in the art, and includes a heating cylinder, a screw provided in the heating cylinder so as to be driven in the rotational direction and the axial direction, a screw driving device provided at the rear end of the screw, and the like. It is configured. An injection nozzle is provided at the tip of the heating cylinder, and a hopper is provided near the rear. A plurality of heaters whose heat generation temperatures are individually controlled are provided on the outer peripheral portions of the heating cylinder, injection nozzle, hopper, and the like thus configured. Therefore, when the heat generation temperature of each heater is set and the resin injection molding material is supplied to the predetermined amount from the hopper while the screw is driven to rotate, the resin injection molding material is fed forward. At this time, the resin injection molding material is added from the heater. It is melted by heat, frictional heat generated by the rotation of the screw, etc., and is accumulated in the measuring chamber in front of the heating cylinder. The screw is retracted by the pressure of the accumulated molten resin or suck back. That is, the screw moves in the axial direction. When a predetermined amount is measured, the screw is driven in the axial direction to inject and fill the measured molten resin into the cavity of the mold. Also at this time, the screw moves in the axial direction. When the filled molten resin is cooled and solidified and the mold is opened, a resin molded product is obtained. Such a heater is generally driven by a pulse width modulation method (PWM) using a factory contactor or a solid state relay (SSR) directly from a factory power supply because of equipment cost, configuration, and the like. Further, when the heat capacity of the heating unit is small and driving by the PWM control method causes temperature pulsation, it is driven by phase control using SSR.

上記したような加熱ヒータを備えた射出成形機によって、融点が700°C以下の金属元素単体もしくはこれらの金属を基にした合金例えばアルミニウム、マグネシウム、亜鉛,鈴、ビスマス等の低融点金属射出成形材料から金属成形品も同様にして成形されている。   Low-melting-point metal injection molding such as aluminum, magnesium, zinc, bell, bismuth and the like based on a single metal element having a melting point of 700 ° C. or less by an injection molding machine equipped with a heater as described above A metal molded product is formed in the same manner from the material.

熱可塑性樹脂、融点が700°C以下の低融点金属等の射出成形材料から成形品を得るときは、上記のように加熱シリンダ、射出ノズル等の温度は成形品の品質に影響を及ぼす。例えば、温度が低いと流動抵抗が大きく、あるいは流動性が悪くショートーショット、ウエルドライン等の成形不良の原因になり、逆に高いと流動性がよくなり圧力損失が少なく、キャビテイ内圧が高くなり、結果としてバリが生じる。そこで、射出成形機の加熱筒すなわち射出シリンダの温度制御装置が特許文献1、2等により多数提案されている。また、特許文献3により暖房機の温度制御装置が提案されている。   When a molded product is obtained from an injection molding material such as a thermoplastic resin or a low melting point metal having a melting point of 700 ° C. or lower, the temperature of the heating cylinder, injection nozzle, etc. affects the quality of the molded product as described above. For example, if the temperature is low, the flow resistance is large, or the flowability is poor, which may cause molding defects such as short shots and weld lines. As a result, burrs are generated. Therefore, a number of temperature control devices for a heating cylinder of an injection molding machine, that is, an injection cylinder, have been proposed in Patent Documents 1 and 2 and the like. Patent Document 3 proposes a temperature control device for a heater.

特開平11−300805号公報JP-A-11-300805 特開2005−22150JP2005-22150 特開平8−5090号公報JP-A-8-5090

上記特許文献1には、射出シリンダを軸方向に複数個の温度制御ゾーンに分け、この温度制御ゾーンの数よりも多くの加熱ヒータを設け、選ばれたヒータに通電することによりヒータの制御範囲を任意に変更するようにした射出シリンダの温度制御方法が示されている。また、特許文献2には、射出シリンダの外周部に設けられているヒータをPID動作に基づいたフイードバック制御により交流電源の通電をON/OFFする制御方法において、PID演算結果に基づくヒータ通電率に応じて通電のON/OFFの最小時間単位を交流電源の1周期時間と一致させると共に、通電の制御周期自体を変えてヒータの温度を制御する射出成形機の加熱筒温度制御方法が示されている。   In Patent Document 1, the injection cylinder is divided into a plurality of temperature control zones in the axial direction, more heaters are provided than the number of temperature control zones, and the selected heater is energized to control the heater range. A temperature control method for an injection cylinder in which is arbitrarily changed is shown. Further, Patent Document 2 discloses a heater energization rate based on a PID calculation result in a control method for turning on / off an AC power supply by feedback control based on a PID operation for a heater provided on an outer peripheral portion of an injection cylinder. Accordingly, there is shown a heating cylinder temperature control method for an injection molding machine in which the minimum time unit of energization ON / OFF is made to coincide with one cycle time of the AC power supply and the heater control is controlled by changing the energization control period itself. Yes.

さらには、特許文献3には、射出成形機とは直接的には関係ないが、暖房機の温度制御装置が開示されている。この温度制御装置は、室温検出用のサーミスタと電源電圧検知手段を備え、サーミスタにより室内温度を検知して設定温度に応じたパルス幅あるいはサイクルタイムのオン時間の室温による可変値を決め、一方電源電圧検知手段により電圧変化を検知すると、設定温度に応じたパルス幅あるいはサイクルタイムのオン時間の可変値を決める。そして、設定温度に応じたパルス幅あるいはサイクルタイムのオン時間に、室温および電圧変化による上記パルス幅あるいは可変値を加減してヒータへの通電を制御するようになっている。   Furthermore, Patent Document 3 discloses a temperature control device for a heater, although it is not directly related to an injection molding machine. This temperature control device is equipped with a thermistor for detecting room temperature and power supply voltage detection means, detects the room temperature by the thermistor, determines the variable value according to the room temperature of the pulse width or cycle time according to the set temperature, When the voltage change is detected by the voltage detection means, the variable value of the pulse width or cycle time ON time corresponding to the set temperature is determined. The heater is controlled by adjusting the pulse width or the variable value depending on the room temperature and the voltage change to the pulse width or cycle time ON time corresponding to the set temperature.

射出成形機においては、可塑化、射出、保圧、型開閉等の動作により消費電力が大きく変動し、この変動に伴い電源電圧も変動する。また、射出成形機が複数台設置されていると、他の射出成形機の消費電力との干渉もあり、電源電圧は更に大きく変動する。また、工場内の発電機によるときは電圧は不安定になりがちである。電源電圧が変動すると、温度が安定し、制御出力を一定にしていても、ヒータ出力が変動し温度が変動してしまう。すなわち、電源電圧の変動が温度制御の安定性を阻害する。特許文献1、2のそれぞれに記載の発明は、それなりの効果は得られるが、電源電圧の変動には対処できない。特許文献3に示されている発明は、電源電圧検知手段により電圧変化を検知すると、設定温度に応じたパルス幅あるいはサイクルタイムのオン時間の可変値を決めるようになっているので、一応電圧変動に対処しているが、経年変化や温度変化による加熱ヒータの抵抗の変化には対応できない。
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであって、射出成形機の加熱ヒータの電源が不安定な場合でも、加熱ヒータを安定して制御できる加熱ヒータの制御方法および制御装置を提供することを目的としている。また、加熱ヒータの電源電圧の変動にかかわらず、設計時に定格電圧を仮定して作成されたPID制御器のようなコントローラの特性を変更する必要のない、射出成形機の加熱ヒータの制御方法および制御装置を提供することも目的としている。
In an injection molding machine, the power consumption greatly fluctuates due to operations such as plasticization, injection, pressure holding, and mold opening / closing, and the power supply voltage fluctuates with this fluctuation. Further, when a plurality of injection molding machines are installed, the power supply voltage fluctuates more greatly due to interference with the power consumption of other injection molding machines. Also, the voltage tends to become unstable when using a generator in the factory. When the power supply voltage fluctuates, the temperature stabilizes and the heater output fluctuates and the temperature fluctuates even if the control output is constant. That is, the fluctuation of the power supply voltage hinders the stability of temperature control. The inventions described in each of Patent Documents 1 and 2 can achieve a certain effect, but cannot cope with fluctuations in the power supply voltage. In the invention disclosed in Patent Document 3, when a change in voltage is detected by the power supply voltage detecting means, a variable value of a pulse width or a cycle time corresponding to a set temperature is determined. However, it cannot cope with the change in resistance of the heater due to aging or temperature change.
The present invention has been made in view of the above problems, and a heater control method and control capable of stably controlling the heater even when the power source of the heater of the injection molding machine is unstable. The object is to provide a device. In addition, there is no need to change the characteristics of a controller such as a PID controller created assuming a rated voltage at the time of design, regardless of fluctuations in the power supply voltage of the heater. Another object is to provide a control device.

本発明は、上記目的を達成するために、射出成形機の要部に設けられている加熱ヒータに電力を供給する、ヒータ電源とヒータ電流とから現在のヒータ電力を計算し、この計算した電力が定格電圧・電圧で駆動した場合と同じヒータ電力になるようにヒータ出力を制御するように構成される。すなわち、請求項1に記載の発明は、射出成形機の所要箇所に設けられている加熱ヒータの制御方法において、前記加熱ヒータの電源電圧と電流とを測定して、現在の加熱ヒータの電力を計算し、この計算した電力が、予め入力されている定格電圧・電流で駆動した場合と同じ電力になるように、前記加熱ヒータへの出力を制御するように構成される。
請求項2に記載の発明は、射出シリンダと該射出シリンダ内に回転方向と軸方向とに駆動可能に設けられているスクリュを有する射出成形機の所要箇所に設けられている加熱ヒータを制御する装置が、設定温度と射出成形機の所要箇所の測定温度との偏差信号が入力されるPID演算部と、該PID演算部から出力される操作量信号を処理する出力処理部と、該出力処理部から出力される補正操作量信号が入力されるヒータ駆動部とからなり、前記ヒータ駆動部から出力される動作制御信号によりスイッチング素子が駆動され、それによって前記加熱ヒータの電力が制御されるようになっている射出成形機の加熱ヒータの制御装置であって、前記補正操作量信号は、前記出力処理部において前記操作量信号に次式に示される補正係数を乗して得られるように構成される。
補正係数=(V1・I1)/(V2・I2)
ただし、V1 はヒータの定格電圧を、I1 はヒータの定格電流を示し、
V2 は現在のヒータの電源電圧を、そしてI2 はヒータの消費電流をそれぞれ示す。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の制御装置において、前記スイッチング素子を駆動する前記動作制御信号がパルス幅変調信号であるように構成される。
In order to achieve the above object, the present invention calculates the current heater power from the heater power supply and heater current that supplies power to the heater provided in the main part of the injection molding machine, and calculates the calculated power. Is configured to control the heater output so as to have the same heater power as when driven at the rated voltage. That is, the invention described in claim 1 is a method of controlling a heater provided at a required location of an injection molding machine, and measures the power supply voltage and current of the heater to determine the current power of the heater. It is configured to calculate and to control the output to the heater so that the calculated power becomes the same power as when driven at the rated voltage / current input in advance.
The invention according to claim 2 controls a heater provided in a required portion of an injection molding machine having an injection cylinder and a screw provided in the injection cylinder so as to be driven in a rotational direction and an axial direction. A device that receives a deviation signal between a set temperature and a measured temperature at a required location of an injection molding machine; an output processing unit that processes an operation amount signal output from the PID calculation unit; and the output processing And a heater driving unit to which a correction operation amount signal output from the unit is input, and the switching element is driven by the operation control signal output from the heater driving unit so that the power of the heater is controlled. The correction operation amount signal is obtained by multiplying the operation amount signal by the correction coefficient represented by the following equation in the output processing unit. Configured to be.
Correction coefficient = (V1 · I1) / (V2 · I2)
However, V1 shows the rated voltage of the heater, I1 shows the rated current of the heater,
V2 represents the power supply voltage of the current heater, and I2 represents the current consumption of the heater.
According to a third aspect of the present invention, in the control device according to the second aspect, the operation control signal for driving the switching element is configured to be a pulse width modulation signal.

以上のように、本発明によると、現在の加熱ヒータの電源電圧と電流とから得られる現在の加熱ヒータの電力が定格電圧・電流で駆動した場合と同じ電力になるように加熱ヒータへの出力を制御するので、加熱ヒータの電源電圧が変動しても加熱ヒータの温度は安定し、その制御も安定するという、本発明に特有の効果が得られる。また、現在の加熱ヒータの電力が定格電力になるように制御するので、加熱ヒータの抵抗の経年あるいは温度変化にも対応でき、さらにはヒータの電源電圧が変動しても、設計時に定格電源電圧を仮定して作成されているPID制御器のようなコントローラの特性を変化させることがないという、本発明に特有の効果も得られる。このようなヒータ電源電圧の変動の補正を行わないと、例えば電源電圧が低下すると、加熱ヒータへの出力が低下し、応答が遅くなり、設計時のコントローラの応答特性が保証されなくなるが、本発明によると上記のようにヒータ電源電圧の変動が補正されるので、応答特性は保証される。したがって、スクリュが軸方向に移動する射出成形機の、射出シリンダの温度変化は大きく、高い応答特性が求められるが、本発明はこの要求も満たすことができる。また、コントローラの特性を変化させることがないので、従来の既存の制御器の出力部とヒータ駆動部との間に出力処理部を入れて、ヒータ電源やヒータ電流の変動を補正することもできる。以上のように、本発明によると、加熱ヒータの温度は安定し、その制御も安定するので、高い品質の射出成形品が得られる。   As described above, according to the present invention, the output to the heater is made so that the current heater power obtained from the power supply voltage and current of the heater is the same as that when driving at the rated voltage and current. Therefore, even if the power supply voltage of the heater is fluctuated, the temperature of the heater is stabilized and the control is also stabilized. In addition, since the current heater power is controlled so that it becomes the rated power, it can respond to the heater's resistance aging or temperature change, and even if the heater power supply voltage fluctuates, It is also possible to obtain an effect peculiar to the present invention that the characteristics of a controller such as a PID controller created on the assumption of the above is not changed. Without such a correction of the heater power supply voltage fluctuation, for example, if the power supply voltage drops, the output to the heater will drop, the response will be slow, and the response characteristics of the controller at the time of design will not be guaranteed. According to the invention, since the fluctuation of the heater power supply voltage is corrected as described above, the response characteristic is guaranteed. Therefore, the temperature change of the injection cylinder of the injection molding machine in which the screw moves in the axial direction is large and a high response characteristic is required. The present invention can also satisfy this requirement. In addition, since the characteristics of the controller are not changed, an output processing unit can be inserted between the output unit of the conventional controller and the heater driving unit to correct fluctuations in the heater power supply and heater current. . As described above, according to the present invention, since the temperature of the heater is stabilized and the control thereof is also stabilized, a high-quality injection molded product can be obtained.

以下、本発明の実施の形態を説明する。熱可塑樹脂、前述したような低融点金属等の射出成形材料から成形品を得る射出成形機1は、従来周知のように、概略的には加熱シリンダ2と、この加熱シリンダ2の内部に回転方向と軸方向とに駆動可能に設けられているスクリュ4とから構成されている。そして、射出シリンダ2の外周部、射出シリンダ2の先端部に設けられている射出ノズル3の外周部等の要部には、個々に発熱温度が制御される複数個の加熱ヒータ5、5、…が設けられている。これらの加熱ヒータ5、5、…は、次に述べる加熱ヒータの制御装置10あるいは制御方法により制御されるようになっている。   Embodiments of the present invention will be described below. An injection molding machine 1 that obtains a molded product from an injection molding material such as a thermoplastic resin or a low-melting-point metal as described above generally rotates in a heating cylinder 2 and the heating cylinder 2 as is well known in the art. It is comprised from the screw 4 provided in the direction and the axial direction so that a drive is possible. And in the outer peripheral part of the injection cylinder 2 and the outer peripheral part of the injection nozzle 3 provided at the tip of the injection cylinder 2, a plurality of heaters 5, 5, ... is provided. These heaters 5, 5,... Are controlled by a heater control device 10 or a control method described below.

本発明の実施の形態によると、加熱ヒータの制御には交流電力調整器(APR)が適用される。そして、交流電力調整器には、フイードバック制御が可能なパルス幅変調制御方式(PWM)または位相制御方式が適用される。このような制御方式が適用される制御装置10は、設定温度と射出シリンダ2の測定温度とが入力され、偏差信号eを出力する加え合わせ部15、この偏差信号eが入力される操作量演算部20、この操作量演算部20から出力される操作量uが入力される出力処理部25、この出力処理部25から出力される補正操作量u’が入力されるヒータ駆動部30、このヒータ駆動部30から出力される動作制御信号sによりパルス幅あるいはオン・オフ制御されるスイッチング部35等から構成されている。そして、これらの加え合わせ部15、操作量演算部20等は信号ラインa〜gでそれぞれ接続され、ヒータ電源Dと加熱ヒータ5はスイッチング部35が介在されている電力線Eで接続されている。   According to the embodiment of the present invention, an AC power regulator (APR) is applied to control the heater. A pulse width modulation control method (PWM) or a phase control method capable of feedback control is applied to the AC power regulator. In the control device 10 to which such a control method is applied, a set temperature and a measured temperature of the injection cylinder 2 are input, an adder 15 that outputs a deviation signal e, and an operation amount calculation that receives the deviation signal e. Unit 20, an output processing unit 25 to which an operation amount u output from the operation amount calculation unit 20 is input, a heater driving unit 30 to which a correction operation amount u ′ output from the output processing unit 25 is input, and the heater The switching unit 35 is configured to have a pulse width or on / off control by an operation control signal s output from the driving unit 30. The adder 15 and the operation amount calculator 20 are connected by signal lines a to g, respectively, and the heater power source D and the heater 5 are connected by a power line E in which a switching unit 35 is interposed.

操作量演算部20は、比例動作演算部、比例積分動作演算部あるいは比例微分動作演算部から構成することもできるが、本実施の形態では比例積分微分動作(PID)演算部20から構成され、このPID演算部20において操作量uが偏差信号eに基づいて次式により演算される。

Figure 0005015019
ただし、Kは比例感度を、Tは積分時間を、そしてTは微分時間をそれぞれ表している。 The manipulated variable calculation unit 20 can be composed of a proportional operation calculation unit, a proportional integration operation calculation unit, or a proportional differentiation operation calculation unit. In this embodiment, the manipulated variable calculation unit 20 is composed of a proportional integral differentiation operation (PID) calculation unit 20, In this PID calculation unit 20, the operation amount u is calculated by the following equation based on the deviation signal e.
Figure 0005015019
However, K p is the proportional sensitivity, T I is the integral time and T D, represents the derivative time, respectively.

出力処理部25は、操作量uから補正操作量u’を演算するもので、この出力処理部25にはヒータ定格電圧Vと定格電流Iとが予め記憶されている。すなわち、ヒータ定格電力V・Iが記憶されている。一方、加熱ヒータ5がオンしているとき、ヒータ電源の電圧計測器26により測定される測定ヒータ電圧Vと、電流計測器27により測定される消費ヒータ電流Iが出力処理部25に入力される。そして、次式により補正操作量u’が演算される。

Figure 0005015019
The output processing unit 25 calculates a corrected operation amount u ′ from the operation amount u. The output processing unit 25 stores a heater rated voltage V 1 and a rated current I 1 in advance. That is, the heater rated power V 1 · I 1 is stored. On the other hand, when the heater 5 is on, the measured heater voltage V 2 measured by the voltage measuring device 26 of the heater power supply and the consumed heater current I 2 measured by the current measuring device 27 are input to the output processing unit 25. Is done. Then, the correction operation amount u ′ is calculated by the following equation.
Figure 0005015019

ヒータ駆動部30は、入力される補正操作量u’(例えば0〜100%)に対して、実際にヒータ5をON/OFFする信号パターンを出力する。すなわち、ヒータ駆動部30は、ヒータ5をパルス幅変調(PWM)制御する場合は、予め記憶されているヒータ駆動周期のうち、入力される補正操作量u’に相当する割合の時間、出力をONするように作動する。また、ヒータ5を位相制御する場合は、電源電圧の位相角を検出し、出力の平均電力が入力された補正操作量u’に比例するように、出力の位相角を調整する。   The heater driving unit 30 outputs a signal pattern for actually turning on / off the heater 5 with respect to the input correction operation amount u ′ (for example, 0 to 100%). That is, when the heater drive unit 30 performs pulse width modulation (PWM) control of the heater 5, the heater drive unit 30 outputs the time corresponding to the input correction operation amount u ′ in the heater drive cycle stored in advance. Operates to turn on. When the phase of the heater 5 is controlled, the phase angle of the power supply voltage is detected, and the output phase angle is adjusted so that the average output power is proportional to the input correction operation amount u ′.

スイッチング部35は、従来周知のように、IGBT、サイリスタ(SCR)、ソリッドステートリレー(SSR)等のスイッチング素子から構成されている。   The switching unit 35 includes switching elements such as an IGBT, a thyristor (SCR), and a solid state relay (SSR), as conventionally known.

次に、上記実施の形態の作用をイメージ的に簡略して説明する。加熱ヒータ5、5、…のそれぞれの発熱温度を設定して、スクリュ4を回転駆動する。ホッパ6から射出成形材料を供給する。スクリュ4の回転駆動により、射出成形材料は前方の計量室に送られる過程でスクリュ4の回転による摩擦熱、せん断熱、加熱ヒータ5、5、…から加えられる熱等により溶融する。このときスクリュ4は、計量室中の射出成形材料の圧力により、あるいはサックバックにより後方へ移動する。所定量計量したら、スクリュ4を軸方向に駆動して型締めされている金型のキャビティに射出・充填する。冷却固化を待って金型を開くと成形品が得られる。以下同様にして成形する。   Next, the operation of the above embodiment will be briefly described in terms of image. The heating temperature of each of the heaters 5, 5, ... is set, and the screw 4 is rotationally driven. An injection molding material is supplied from the hopper 6. When the screw 4 is driven to rotate, the injection molding material is melted by frictional heat, shear heat, and heat applied from the heaters 5, 5,. At this time, the screw 4 moves backward by the pressure of the injection molding material in the measuring chamber or by sucking back. When a predetermined amount is measured, the screw 4 is driven in the axial direction to inject and fill the cavity of the mold that is clamped. When the mold is opened after cooling and solidification, a molded product is obtained. Thereafter, molding is performed in the same manner.

上記のようにして成形するとき、射出ノズル3の温度、射出シリンダ2の各部の温度を個々に設定する。スクリュ4は軸方向にも移動するので、スクリュ4の位置に応じた温度に設定することもできる。加え合わせ点15には、設定温度と現在の射出シリンダ2の所定箇所の温度とが入力され、その偏差信号eが操作量演算部20へ出力される。操作量演算部20において、前述したようにして操作量信号uが演算され、出力処理部25へ出力される。今、電源電圧Vに変動がなく、また加熱ヒータ5の抵抗値にも変動がないと、前述した補正係数(V・I)/(V・I)に変化がないので、操作量信号uによりヒータ駆動部30、したがってスイッチング部35が駆動される。電源電圧V が例えば低下すると、補正係数が大きくなるので、大きくなった補正操作量信号u’がヒータ駆動部30へ出力される。ヒータ駆動部30から、パルス幅を広くするパルス幅変調信号sあるいは位相角を大きくする位相制御信号sがスイッチング部35へ出力される。これにより、加熱ヒータ5は、現在の加熱ヒータの電力が予め入力されている定格電圧・電流で駆動した場合と同じ電力になるように制御される。このとき、本実施の形態によると消費電流も測定しているので、加熱ヒータ5の抵抗の温度による変化あるいは経年劣化による変動によらず、加熱ヒータ5への出力は一定となる。電源電圧V が、逆に高くなったときも、同様にして同じ電力になるように制御される。 When molding as described above, the temperature of the injection nozzle 3 and the temperature of each part of the injection cylinder 2 are individually set. Since the screw 4 also moves in the axial direction, the temperature can be set according to the position of the screw 4. The set temperature and the current temperature at a predetermined location of the injection cylinder 2 are input to the addition point 15, and the deviation signal e is output to the operation amount calculation unit 20. In the operation amount calculation unit 20, the operation amount signal u is calculated as described above and output to the output processing unit 25. If the power supply voltage V 2 does not change and the resistance value of the heater 5 does not change, the correction coefficient (V 1 · I 1 ) / (V 2 · I 2 ) does not change. The heater drive unit 30 and thus the switching unit 35 are driven by the operation amount signal u. When the power supply voltage V 2, for example drops, the correction coefficient becomes greater, increased correction manipulated variable signal u 'is output to the heater driving unit 30. From the heater drive unit 30, a pulse width modulation signal s for increasing the pulse width or a phase control signal s for increasing the phase angle is output to the switching unit 35. As a result, the heater 5 is controlled so that the current power of the heater is the same as when it is driven with the rated voltage / current input in advance. At this time, since the current consumption is also measured according to the present embodiment, the output to the heater 5 is constant regardless of the change in the resistance of the heater 5 due to the temperature or the change due to aging. Supply voltage V 2 is also when high reversed, is controlled to be the same power in the same way.

上記の実施の形態では、補正係数を(V・I)/(V・I)により求めているので、加熱ヒータの抵抗の変動も補償されているが、抵抗の変動が小さく無視できるとき、あるいは高い精度が要求されない部位に適用するときは、(V )/(V )により補正係数を求めることもできる。この簡易な加熱ヒータの制御装置と、補正係数が(V・I)/(V・I)の加熱ヒータの制御装置10とを射出成形機の部位により使い分けると、射出成形機全体の加熱ヒータの制御装置をより安価に提供できる。 In the above embodiment, since the correction coefficient is obtained by (V 1 · I 1 ) / (V 2 · I 2 ), the resistance variation of the heater is compensated, but the resistance variation is small and ignored. When it is possible, or when it is applied to a part where high accuracy is not required, the correction coefficient can be obtained by (V 1 2 ) / (V 2 2 ). If this simple heater control device and the heater control device 10 with a correction coefficient of (V 1 · I 1 ) / (V 2 · I 2 ) are properly used depending on the part of the injection molding machine, the entire injection molding machine The heater control device can be provided at a lower cost.

本発明の実施の形態を示す制御ブロック図である。It is a control block diagram which shows embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 射出成形機 2 射出シリンダ
3 射出ノズル 4 スクリュ
5 加熱ヒータ 10 制御装置
20 操作量演算部 25 出力処理部
30 ヒータ駆動部 35 スイッチング部
e 偏差信号 u 操作量信号
u’ 補正操作量信号 s 動作制御信号(パルス幅変調信号または位相制御信号)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Injection molding machine 2 Injection cylinder 3 Injection nozzle 4 Screw 5 Heater 10 Control apparatus 20 Operation amount calculating part 25 Output processing part 30 Heater drive part 35 Switching part e Deviation signal u Operation amount signal u 'Correction operation amount signal s Operation control Signal (pulse width modulation signal or phase control signal)

Claims (3)

射出成形機の所要箇所に設けられている加熱ヒータの制御方法において、前記加熱ヒータの電源電圧と電流とを測定して、現在の加熱ヒータの電力を計算し、この計算した電力が、予め入力されている定格電圧・電流で駆動した場合と同じ電力になるように、前記加熱ヒータへの出力を制御する、射出成形機の加熱ヒータの制御方法。 In the heater control method provided at the required location of the injection molding machine, the power supply voltage and current of the heater are measured to calculate the current heater power, and the calculated power is input in advance. A method for controlling a heater of an injection molding machine, wherein an output to the heater is controlled so that the same electric power as that when driving at a rated voltage / current is performed. 射出シリンダと該射出シリンダ内に回転方向と軸方向とに駆動可能に設けられているスクリュを有する射出成形機の所要箇所に設けられている加熱ヒータを制御する装置が、設定温度と射出成形機の所要箇所の測定温度との偏差信号が入力されるPID演算部と、該PID演算部から出力される操作量信号を処理する出力処理部と、該出力処理部から出力される補正操作量信号が入力されるヒータ駆動部とからなり、前記ヒータ駆動部から出力される動作制御信号によりスイッチング素子が駆動され、それによって前記加熱ヒータの電力が制御されるようになっている射出成形機の加熱ヒータの制御装置であって、
前記補正操作量信号は、前記出力処理部において前記操作量信号に次式に示される補正係数を乗して得られるようになっていることを特徴とする射出成形機の加熱ヒータの制御装置。
補正係数=(V1・I1)/(V2・I2)
ただし、V1 はヒータの定格電圧を、I1 はヒータの定格電流を示し、
V2 は現在のヒータの電源電圧を、そしてI2 はヒータの消費電流をそれぞれ示す。
An apparatus for controlling a heater provided at a required location of an injection molding machine having an injection cylinder and a screw provided in the injection cylinder so as to be able to be driven in a rotational direction and an axial direction includes a set temperature and an injection molding machine. A PID calculation unit to which a deviation signal from a measured temperature at a required position is input, an output processing unit for processing an operation amount signal output from the PID calculation unit, and a corrected operation amount signal output from the output processing unit The heater of the injection molding machine is configured such that the switching element is driven by an operation control signal output from the heater drive unit, and thereby the power of the heater is controlled. A heater control device comprising:
The control device for a heater of an injection molding machine, wherein the correction operation amount signal is obtained by multiplying the operation amount signal by a correction coefficient represented by the following equation in the output processing unit.
Correction coefficient = (V1 · I1) / (V2 · I2)
However, V1 shows the rated voltage of the heater, I1 shows the rated current of the heater,
V2 represents the power supply voltage of the current heater, and I2 represents the current consumption of the heater.
請求項2に記載の制御装置において、前記スイッチング素子を駆動する前記動作制御信号がパルス幅変調信号である射出成形機の加熱ヒータの制御装置。
The control device according to claim 2, wherein the operation control signal for driving the switching element is a pulse width modulation signal.
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