JPH0357619A - 金型温度の制御方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は，射出成形機において金型内に熱媒体を流通さ
せて金型の温度を適正値に制御する金型温度の制御方法
および装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来より，金型温度の制御方法として．特開昭６４−６
７３２１号公報に示すように，金型内に熱媒体を流通さ
せて金型の温度を適正値に制御するものであって，金型
の実際の温度を測定し．その温度と所望金型温度との温
度差に基づいて，金型を所望温度に保つために必要な所
要熱量を求めるとともに，金型に流入する熱媒体の温度
と金型から流出する熱媒体の温度とを測定して，その温
度差を求め．その温度差と金型を通過する熱媒体の単位
時間当たりの流量とに基づいて，その熱媒体が金型に対
して授受した熱量を算定し，その算定熱量が所要熱量に
達したとき，金型への熱媒体の流入を停止させるものが
知られている。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の金型温度の制御方法は，金型の実際の温度を４ｐ
ｊ定して金型の温度の制御にフィードバックしているが
，熱媒体のＢ度の変化と金型の温度の変化には熱の伝達
に時間が必要であることに基づく時間的遅れがあり，か
つ，この時間的遅れが金型内の温度分布の変化．周囲外
気温度の変化およびプラテン温度の変化によって変化す
るので，金型の温度を安定した正確な値に制御しにくい
という欠点がある。

本発明の目的は，熱媒体の温度の変化と金型の温度の変
化に時間的遅れがあっても，金型の温度を安定した正確
な値に制御することができる金型温度の制御方法および
装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段コ 本発明のひとつは．射出成形サイクル時間が一定である
射出成形機の金型内に熱媒体を流通させて金型の温度を
適正値に制御する金型温度の制御方法において，１射出
成形サイクル時間内で金型内に流通させる熱媒体を高温
または低温のものから低温または高温のものへ切り換え
るものであつて，樹脂射出開始信号と同期して金型内へ
の高温または低温の熱媒体の流通を開始し．かつ．この
熱媒体の流通の開始時点から低温または高温の熱媒体へ
切り換える時点までの時間を，溶融樹脂温度の設定値と
１射出戊形サイクルにおける金型の温度の平均値に基づ
いて予め計算して決定しておく。

本発明の他のものは、射出成形サイクル時間が一定であ
る射出成形機において，金型内に高温の熱媒体を流通さ
せる第１の熱媒体流通手段と１金型内に低温の熱媒体を
流通させる第２の熱媒体流通手段と，これらの第１また
は第２の熱媒体流通手段のいずれで金型内に熱媒体を流
通させるかを選択する熱媒体切換手段と，溶融樹脂温度
の設定値を入力する樹脂瓜度設定値入力手段と，１射出
戊形サイクルにおける金型の温度の平均値を入力する金
型平均温度入力手段と，これらの樹脂温度設定値入力手
段および金型平均温度入力手段による入力値に基づいて
金型内に流通する熱媒体の流通開始特点から低温または
高温のものへの切換時点までの時間を予め計算しておく
熱媒体切換時間計算手段と，樹脂射出開始信号と同期し
て金型内への高温または低温の熱媒体の流通を開始させ
，かつ，この熱媒体の開始時点から熱媒体切換時間計算
手段により計算された時間が経過した時点で金型内へ流
通している熱媒体を低温または高温のものへ切り換える
熱媒体切換制御手段とを具備してなる。

［作用］ 本発明は．射出成形サイクル時間が一定である躬出成形
機の金型内へ樹脂射出開始信号と同明して高温または低
温の熱媒体の流通を開始し．かつ，この熱媒体の流通の
開始時点から低温または高温の熱媒体へ切り換える時点
までの時間を．溶融樹脂温度の設定値と１射出成形サイ
クルにおける金型の平均値に基づいて予め計算して決定
しておくので，熱媒体の温度の変化に対する金型の温度
の変化に時間的遅れがあっても金型の温度を安定した正
確な値に制御することができる。

［実施例］ 次に本発明の実施例を詳細に説明する。

本発明の金型温度の制御方法は，射出成形サイクル時間
が一定である射出成形機の金型内に熱媒体を流通させて
金型の温度を適正値に制御する金型温度の制御方法にお
いて，１射出成形サイクル■、１間内で金型内に流通さ
せる熱媒体を高温または低温のものから低温または高温
のものへ切り換えるものであって，樹脂射出信号と同期
して金型内への高温または低温の熱媒体の流通を開始し
，かつ，この熱媒体の流通の開始時点ｔ１から低温また
は高温の熱媒体へ切り換える時点ｔ２までの時間ｔｄを
，溶融樹脂温度の設定値と１射出成形サイクルにおける
金型の温度の平均値に基づいて予め計算して決めておく
ことを特徴とする。

この場合における特間ｔｄは，溶融樹脂温度の設定値を
Ｔ　とし，１射出成形サイクルにおけるｒ 金型の温度の平均値をＴ　とすると，次の式で求ｍ められる。

ｔ　−ａ−Ｔ　＋ｂ−Ｔ　（ただしａ，ｂは適ｄ　　　
　　　ｒ　　　　　　ｍ 当な定数）・・・（１） この時間ｔ，は，射出成形機の大きさおよび種類により
，また，使用する樹脂の種類により異なるが，射出成型
機および使用される樹脂が特定されて，溶融樹脂温度の
設定値Ｔ　および金型の温ｒ 度の平均値Ｔ　が決定されると，（ｌ）式により求ｍ めることかできる。

次に本発明の金型温度の制御装置の一実施例を図面に基
づいて詳細に説明する。

第１図において符号１は射出成形機の金型を示している
。この金型１は，固定金型１ａおよび可動金型１ｂなど
からなる。この金型１の近くには，射出戒形機の溶融樹
脂を金型１に射出する射出部２が配設されている。この
射出部２は，シリンダ２ａと．これの内部に配置された
射出用ピストン２ｂと，これを移動させる射出用駆動手
段２Ｃと，これを制御する射出用制御手段２ｄなどから
なる。

前記金型１の内部には，熱媒体（例えば水）を流通させ
る熱交換通路３が形成されている。この熱交換通路３は
，固定金型ｌａ内と可動金型ｌｂ内のものが連通管４．
５．６により連通されている。前記熱交換通路３の一端
部には供給管７が連設されており、熱交換通路３の他端
部には排出管８が連設されている。

前記供給管７の端部には２つの供給分岐管７ａ，７ｂが
連設されている。これらの供給分岐管７ａ，７ｂは２方
向電磁弁９，１０を介して第１の熱媒体流通手段１１お
よび第２の熱媒体流通手段１２に接続されている。前記
排出管８は２方向電磁弁１３を介して２つの排出分岐管
８ａ，８ｂに接続されている。これらの排出分岐管８ａ
，８ｂは第１の熱媒体流通手段１１および第２の熱媒体
流通手段１２に接続されている。前記２方向電磁弁９と
第１の熱媒体流通手段１１との間には短絡流路管１４が
設けられている。また，前記２方向電磁弁１０と第２の
熱媒体流通手段１２との間にも短絡流路管１５が設けら
れている。

前記第１の熱媒体流通手段１１は，供給分岐管７ａ側に
配設されたポンブ１１ａと排出分岐管８ａ側に配設され
た熱媒体温度調整手段１ｌｂとからなる。第２の熱媒体
流通手段１２も，供給分岐管７ｂ側に配設されたポンプ
１２ａと排出分岐管８ｂ側に配設された熱媒体温度調整
手段１２ｂとからなる。第１の熱媒体流通手段１１は高
温の熱媒体を金型１内に流通させる。第２の熱媒体流通
手段１２は低温の熱媒体を金型１内に流通させる。

前記ボンブｌｌａ，１２ａの出口部には，熱媒体温度検
出器１１ｃ，１２ｃが設けられており．これらの計測値
が熱媒体温度調整手段１ｌｂ，１２ｂにフィードバック
されて熱媒体の温度が調整される。前記供給分岐管７ａ
，７ｂ，排出分岐管８ａ，８ｂおよび短絡流路管１４．
１５には，矢印方向へのみ熱媒体を通すチェック弁１６
，１７，１８．１９，２１．２０が設けられている。

前記２方向電磁弁９．１０．１３は，高温の熱媒体を金
型１内に流通させるか．または，低温の熱媒体を金型１
内に流通させるかを選択的に切り換える熱媒体切換手段
２２を構成している。前記２方向電磁弁９，１０．１３
を制御して第１の熱媒体流通手段１１により高温の熱媒
体を金型１内に流通させている場合には，第２の熱媒体
流通手段１２により送り出される低温の熱媒体は短絡通
路管１５を循環している。また，前記２方向電磁弁９，
１０．１３を制御して第２の熱媒体流通手段１２により
低温の熱媒体を金型ｌ内で流通させている場合には，第
１の熱媒体流通手段１１により送り出される高温の熱媒
体は短絡通路管１４を循環している。

前述のように第１の熱媒体流通手段１１および第２の熱
媒体流通手段１２を射出成形中において常に作動状態と
して．それぞれ金型１内に流通させない熱媒体を短絡通
路管１４．１５を循環させると．熱媒体切換手段２２に
よる熱媒体の切換動作に速く対応して金型１内に流通さ
せる熱媒体を切り換えることができる。

前記２方向電磁弁９，１０．１３は熱媒体切換制御手段
２３に接続されている。この熱媒体切換制御手段２３は
熱媒体切換時間計算手段２４に接続されている。これら
の熱媒体切換制御手段２３および熱媒体切換時間計算手
段２４はマイクロコンピュータで構威される。前記熱媒
体切換制御手？２３は．射出用制御手段２ｄから樹脂射
出開始信号が与えられる。前記熱媒体切換時間計算手段
２４には，樹脂温度設定値入力手段２５により溶融樹脂
温度の設定値Ｔ　が入力されると共に金型『 平均温度入力手段２６により１射出成形サイクル中にお
ける金型１の温度の平均値Ｔ　が入力されｍ る。前記樹脂温度設定値入力手段２５および金型平均温
度入力手段２６は，所望の値を入力することができる。

前記射出用制御手段２ｄ，熱媒体切換制御手段２３およ
び熱媒体切換時間計算手段２４は，射出成形機を制御す
る主制御装置２７に接続されている。前記会型１の表面
部に金型温度検出器２８が配置されており、この金型温
度検出器２８の計測値は主制御装置２７に与えられる。

本発明の金型温度の３■１１御装置の作用を第２図を参
照しながら説明する。

第２図（ａ）における曲線Ａは金型１の温度の経時的変
化を示す曲線であり，第２図（ｂ）における曲線Ｂは第
１の熱媒体流通手段１１により金型１内に高温の熱媒体
を流通させている状態Ｈと，第２の熱媒体流通手段１２
により金型１内に低温の熱媒体を流通させている状態Ｌ
との経時的変化を示すものである。

前記射出用制御手段２ｄにより樹脂射出開始信号が熱媒
体切換制御手段２３に与えられると，樹脂射出開始信号
と同期して時点ｔ１で状！！Ｈに設定される。次に時点
ｔ　から時間ｔｄだけ経過しｌ た時点ｔ２において状！！Ｈから状！！Ｌに切り換えら
れる。そして，時点ｔ１から１射出成形サイクル時間ｔ
　だけ経過した時点ｔａ　　（次の樹脂射出Ｓ 開始信号が発生された時点）で状態Ｈに切り換えられる
。このような状１３Ｈと状態Ｌの切換が時間の経過にと
もなって行なわれる。この場合に樹脂射出開始信号の発
生時点１，１３，・・・におけるｌ 金型１の温度は所定ｔｎＴａとなる。

前記熱媒体切換時間計算手段２４は，樹脂温度設定値入
力手段２５により入力された溶融樹脂温度の設定値Ｔ　
と，金型平均温度入力手段２６１；『 より入力された金型１の温度の１射出成形サイクルにお
ける平均値Ｔ　とに基づいて，ｔｄ−ａ・ｍ Ｔ　＋ｂ−Ｔ　　（前記（１）式）の計算をして予め『
　　　　　　　　　　　ｍ ｔ　の値を決定しておき，このｔ，の値を熱媒体ｄ 切換制御手段２３に与える。この熱媒体切換制御手段２
３は，２方向電磁弁９，１０．１３を制御することによ
り，射出用制御手段２ｄから樹脂射出開始信号を受けた
時点１，１３，・・・で状態Ｌｌ から状態Ｈへ切り換え，かつ，この樹脂射出開始信号を
受けた時点１　　．１　　　・・・から時間ｔｄだｌ　
　　　　　３゜ け経過した時点ｔ　　，ｔ４，・・・で状態Ｈから状態
２ Ｌへ切り換える。

前述の実施例は射出成形機により熱可塑性樹脂を金型１
に射出して成形する場合のものである。

本発明は射出成形機により熱硬化性樹脂を金型１に射出
して成形する場合にも適用することができる。

し発明の効果］ 本発明は，熱媒体の温度の変化と金型のｄ度の変化に時
間的遅れがあっても，金型の温度を安定した正確な値に
制御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の金型温度の制御装置の一実施例を示す
概略図および第２図は同上装置の作用を説明するための
図である。 １・・・金型．２・・・射出部，３・・・熱交換通路，
１１・・・第１の熱媒体流通手段．１２・・・第２の熱
媒体流通手段，２２・・・熱媒体切換手段，２３・・・
熱媒体切換制御手段，２４・・・熱媒体切換時間計算手
段，２５・・・樹脂温度設定値入力手段，２６・・・金
型平均温度入力手段。 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）射出成形サイクル時間が一定である射出成形機の
   金型内に熱媒体を流通させて金型の温度を適正値に制御
   する金型温度の制御方法において、１射出成形サイクル
   時間内で金型内に流通させる熱媒体を高温または低温の
   ものから低温または高温のものへ切り換えるものであっ
   て、樹脂射出開始信号と同期して金型内への高温または
   低温の熱媒体の流通を開始し、かつ、この熱媒体の流通
   の開始時点から低温または高温の熱媒体へ切り換える時
   点までの時間を、溶融樹脂温度の設定値と１射出成形サ
   イクルにおける金型の温度の平均値に基づいて予め計算
   して決定しておくことを特徴とする金型温度の制御方法
   。
2. （２）射出成形サイクル時間が一定である射出成形機に
   おいて、金型内に高温の熱媒体を流通させる第１の熱媒
   体流通手段と、金型内に低温の熱媒体を流通させる第２
   の熱媒体流通手段と、これらの第１または第２の熱媒体
   流通手段のいずれで金型内に熱媒体を流通させるかを選
   択する熱媒体切換手段と、溶融樹脂温度の設定値を入力
   する樹脂温度設定値入力手段と、１射出成形サイクルに
   おける金型の温度の平均値を入力する金型平均温度入力
   手段と、これらの樹脂温度設定値入力手段および金型平
   均温度入力手段による入力値に基づいて金型内に流通す
   る熱媒体の流通開始時点から低温または高温のものへの
   切換時点までの時間を予め計算しておく熱媒体切換時間
   計算手段と、樹脂射出開始信号と同期して金型内への高
   温または低温の熱媒体の流通を開始させ、かつ、この熱
   媒体の開始時点から熱媒体切換時間計算手段により計算
   された時間が経過した時点で金型内へ流通している熱媒
   体を低温または高温のものへ切り換える熱媒体切換制御
   手段とを具備してなることを特徴とする金型温度の制御
   装置。