JPH0661811B2 - 加熱温度制御装置 - Google Patents
加熱温度制御装置Info
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- JPH0661811B2 JPH0661811B2 JP1305480A JP30548089A JPH0661811B2 JP H0661811 B2 JPH0661811 B2 JP H0661811B2 JP 1305480 A JP1305480 A JP 1305480A JP 30548089 A JP30548089 A JP 30548089A JP H0661811 B2 JPH0661811 B2 JP H0661811B2
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/1917—Control of temperature characterised by the use of electric means using digital means
-
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- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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- B29C45/78—Measuring, controlling or regulating of temperature
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は加熱温度制御装置に係り、射出成形機や押出機
等の樹脂加熱部分などに利用できる。
等の樹脂加熱部分などに利用できる。
従来より、射出成形機や押出機等では成形樹脂を溶融す
るために加熱手段が利用されている。加熱手段として
は、樹脂の種類や成形条件等に応じて細かな制御が行え
るように電気式のヒータ等が利用されている。
るために加熱手段が利用されている。加熱手段として
は、樹脂の種類や成形条件等に応じて細かな制御が行え
るように電気式のヒータ等が利用されている。
例えば、第６図に示す射出成形機１は、筒状のバレル２
の内部にスクリュー３が同軸配置され、バレル２の周囲
には電気式バンドヒータ４が巻かれている。そして、ホ
ッパ５から供給された原料樹脂ペレットをヒータ４で加
熱溶融しながらスクリュー３で加圧混練しつつバレル２
内を送り、先端のノズル６から金型７内に溶融樹脂を射
出して成形を行うものである。
の内部にスクリュー３が同軸配置され、バレル２の周囲
には電気式バンドヒータ４が巻かれている。そして、ホ
ッパ５から供給された原料樹脂ペレットをヒータ４で加
熱溶融しながらスクリュー３で加圧混練しつつバレル２
内を送り、先端のノズル６から金型７内に溶融樹脂を射
出して成形を行うものである。
このような射出成形機１は制御手段10により制御され
る。制御手段10は、スクリュー３の回転状態等の動作制
御およびヒータ４の加熱状態等の温度制御を統括的に行
うものであり、各々の制御状態を設定しておく動作設定
部11および温度設定部12と、これらにオペレータが設定
操作するための操作部13とを備えている。また、温度設
定部12にはヒータ４への加熱電力を調整する PIDコント
ローラ14およびバレル２の実温度を検出するセンサ15が
接続されている。
る。制御手段10は、スクリュー３の回転状態等の動作制
御およびヒータ４の加熱状態等の温度制御を統括的に行
うものであり、各々の制御状態を設定しておく動作設定
部11および温度設定部12と、これらにオペレータが設定
操作するための操作部13とを備えている。また、温度設
定部12にはヒータ４への加熱電力を調整する PIDコント
ローラ14およびバレル２の実温度を検出するセンサ15が
接続されている。
制御手段10による温度制御は第７図のようなブロック線
図で表される。図において、目標値r(t)は温度設定部12
の設定温度であり、操作量u(t)は PIDコントローラ14か
らヒータ４への加熱調整である。制御量y(t)は加熱調整
に基づくバレル２の実温度であり、加熱対象のバレル２
や内部の樹脂等に応じて変化する。バレル２の実温度は
センサ15により PIDコントローラ14の入力に負帰還さ
れ、これにより設定温度と実温度との偏差e(t)を減らす
ようにフィードバック制御が行われ、ヒータ４によりバ
レル２は設定温度となるように加熱される。
図で表される。図において、目標値r(t)は温度設定部12
の設定温度であり、操作量u(t)は PIDコントローラ14か
らヒータ４への加熱調整である。制御量y(t)は加熱調整
に基づくバレル２の実温度であり、加熱対象のバレル２
や内部の樹脂等に応じて変化する。バレル２の実温度は
センサ15により PIDコントローラ14の入力に負帰還さ
れ、これにより設定温度と実温度との偏差e(t)を減らす
ようにフィードバック制御が行われ、ヒータ４によりバ
レル２は設定温度となるように加熱される。
なお、第６図の例ではヒータ４、センサ15およびコント
ローラ14がバレル２の基端部、中間部、先端部の３系統
とされ、温度設定部12で各系統別に設定温度を調整する
ことでバレル２の各部を最適状態とするゾーン制御が行
われる。
ローラ14がバレル２の基端部、中間部、先端部の３系統
とされ、温度設定部12で各系統別に設定温度を調整する
ことでバレル２の各部を最適状態とするゾーン制御が行
われる。
ところで、成形品の原料となる樹脂は温度により特性が
変化し、低温では成形性が低下するほか、高温では変質
分解する等の不都合がある。このため、品質が良く安定
した成形品を得るためには、成形時の基本的な温度設定
を適切に行う必要があり、温度制御にあたっては温度変
動を低減することが重要である。
変化し、低温では成形性が低下するほか、高温では変質
分解する等の不都合がある。このため、品質が良く安定
した成形品を得るためには、成形時の基本的な温度設定
を適切に行う必要があり、温度制御にあたっては温度変
動を低減することが重要である。
しかし、前述した射出成形機１においては、温度制御を
行う制御手段10に PID制御等のフィードバック制御が採
用されており、バレル２の温度変動等の状態変化の検出
に続いてヒータ４の加熱調整等が実行されるなど、変動
に対する対応の遅れが避けられない。このため、遅れの
間に温度変動等が拡大することになり、バレル２内の樹
脂が溶融不足になったり、あるいは過熱変質するという
問題がある。
行う制御手段10に PID制御等のフィードバック制御が採
用されており、バレル２の温度変動等の状態変化の検出
に続いてヒータ４の加熱調整等が実行されるなど、変動
に対する対応の遅れが避けられない。このため、遅れの
間に温度変動等が拡大することになり、バレル２内の樹
脂が溶融不足になったり、あるいは過熱変質するという
問題がある。
さらに、温度制御を受ける射出成形機１では、設定温度
の変更に伴って過渡的な温度変動が生じるうえ、運転状
態の変化等によってもバレル２の実温度が変動する。
の変更に伴って過渡的な温度変動が生じるうえ、運転状
態の変化等によってもバレル２の実温度が変動する。
すなわち、ヒートアップ時等の空運転中はバレル２内に
樹脂はなく、比較的小さな熱量で温度が変化するが、充
填樹脂を溶融するが射出しない保圧運転では温度変化に
必要な熱量が大きくなる。そして、樹脂の溶融〜射出を
繰り返す成形サイクル運転時ではバレル２内に順次供給
される樹脂を溶融するので更に大きな熱量が必要とな
り、この必要熱量は運転サイクルの速度によっても変動
することになる。
樹脂はなく、比較的小さな熱量で温度が変化するが、充
填樹脂を溶融するが射出しない保圧運転では温度変化に
必要な熱量が大きくなる。そして、樹脂の溶融〜射出を
繰り返す成形サイクル運転時ではバレル２内に順次供給
される樹脂を溶融するので更に大きな熱量が必要とな
り、この必要熱量は運転サイクルの速度によっても変動
することになる。
従って、準備段階から成形サイクル運転に移行した際な
ど必要熱量が増大して温度低下が生じるうえ、必要熱量
が大きい成形サイクル時には加熱調整に対する温度回復
が遅れて温度変動が大きくなる傾向にあり、成形品の不
良が増大するという問題があった。
ど必要熱量が増大して温度低下が生じるうえ、必要熱量
が大きい成形サイクル時には加熱調整に対する温度回復
が遅れて温度変動が大きくなる傾向にあり、成形品の不
良が増大するという問題があった。
本発明の目的は、運転状態に応じた温度変動等にも迅速
に対応でき、正確かつ安定した温度制御が行える加熱温
度制御装置を提供することにある。
に対応でき、正確かつ安定した温度制御が行える加熱温
度制御装置を提供することにある。
本発明は、外部から与えられる指令により、加熱対象を
加熱する加熱手段の加熱状態を、前記加熱対象の必要熱
量に応じて予め用意された複数の加熱状態のうちのいず
れかに選択設定するとともに、この選択設定のもとで前
記加熱手段を操作して前記加熱対象を所望の温度に維持
制御する制御手段と、 前記指令を受けて、前記指令に基づく設定変更前後の各
加熱状態における必要熱量の差に応じた補償入力を、前
記加熱手段に加える状態変化補償手段とを設けて加熱温
度制御装置を構成したものである。
加熱する加熱手段の加熱状態を、前記加熱対象の必要熱
量に応じて予め用意された複数の加熱状態のうちのいず
れかに選択設定するとともに、この選択設定のもとで前
記加熱手段を操作して前記加熱対象を所望の温度に維持
制御する制御手段と、 前記指令を受けて、前記指令に基づく設定変更前後の各
加熱状態における必要熱量の差に応じた補償入力を、前
記加熱手段に加える状態変化補償手段とを設けて加熱温
度制御装置を構成したものである。
ここで、加熱手段としては各種ヒータ等が該当し、加熱
対象としては当該ヒータ等で加熱される射出成形機等が
該当し、制御手段としては当該射出成形機の動作制御装
置等が該当する。
対象としては当該ヒータ等で加熱される射出成形機等が
該当し、制御手段としては当該射出成形機の動作制御装
置等が該当する。
また、制御する状態としては、加熱対象の動作状態や加
熱手段による加熱状態、その他加熱対象の温度に影響す
るもの等が採用される。
熱手段による加熱状態、その他加熱対象の温度に影響す
るもの等が採用される。
さらに、設定変更としては動作や温度等の状態の設定変
更が該当し、補償入力としては当該変更に応じて加熱手
段に要求される加熱調整等が該当する。
更が該当し、補償入力としては当該変更に応じて加熱手
段に要求される加熱調整等が該当する。
また、状態変化補償手段としては、予め各種設定変更に
応じた補償入力を関数やデータテーブルとして記憶して
おき、設定変更を検知して適宜な補償入力を出力する
等、各種の形態が採用できる。具体的には、状態変化補
償手段を、予め各加熱状態毎の必要熱量データを記憶す
る補償データ記憶部と、この補償データ記憶部から読み
出した必要熱量データに基づいて補償入力量を演算する
補償演算部と、制御手段から出される設定変更指令を検
出する設定変更検出部と、この設定変更検出部より検出
された設定変更指令を調べて設定変更指令に応じた補償
入力を加熱手段に加える補償入力生成部とを含む構成と
することが好適である。
応じた補償入力を関数やデータテーブルとして記憶して
おき、設定変更を検知して適宜な補償入力を出力する
等、各種の形態が採用できる。具体的には、状態変化補
償手段を、予め各加熱状態毎の必要熱量データを記憶す
る補償データ記憶部と、この補償データ記憶部から読み
出した必要熱量データに基づいて補償入力量を演算する
補償演算部と、制御手段から出される設定変更指令を検
出する設定変更検出部と、この設定変更検出部より検出
された設定変更指令を調べて設定変更指令に応じた補償
入力を加熱手段に加える補償入力生成部とを含む構成と
することが好適である。
このような本発明においては、制御手段が設定に応じて
加熱手段の加熱状態および加熱対象の動作状態を制御
し、加熱対象は設定された動作を行うとともに加熱手段
で設定温度に維持される。
加熱手段の加熱状態および加熱対象の動作状態を制御
し、加熱対象は設定された動作を行うとともに加熱手段
で設定温度に維持される。
ここで、制御手段の設定が変更されると、変更に応じた
動作状態の変化等により加熱対象に必要な加熱状態が変
化する。この際、状態変化補償手段は設定変更に基づい
て補償入力を加熱手段に加え、必要な加熱状態に変化さ
せる。
動作状態の変化等により加熱対象に必要な加熱状態が変
化する。この際、状態変化補償手段は設定変更に基づい
て補償入力を加熱手段に加え、必要な加熱状態に変化さ
せる。
このため、加熱手段は設定変更に応じて直ぐに必要な加
熱状態に調整され、制御手段が調整を行う場合のような
過渡的な温度変動が低減され、温度制御が迅速かつ正確
となり、これらにより前記目的が達成される。
熱状態に調整され、制御手段が調整を行う場合のような
過渡的な温度変動が低減され、温度制御が迅速かつ正確
となり、これらにより前記目的が達成される。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図において、本実施例は本発明に基づく加熱温度制
御を射出成形機に適用したものであり、加熱対象である
射出成形機１、加熱手段であるヒータ４、これらの制御
を行う制御手段10を備えている。なお、射出成形機１な
いし制御手段10は前述した第６図の従来のものと同じで
あり、簡素化のため各部には同一符号を用いてその説明
は省略する。
御を射出成形機に適用したものであり、加熱対象である
射出成形機１、加熱手段であるヒータ４、これらの制御
を行う制御手段10を備えている。なお、射出成形機１な
いし制御手段10は前述した第６図の従来のものと同じで
あり、簡素化のため各部には同一符号を用いてその説明
は省略する。
ここで、制御手段10には本発明に基づく状態変化補償手
段20が配置されている。
段20が配置されている。
状態変化補償手段20は、制御手段10に設定変更があった
際に、補償入力として変更内容に対応したヒータ４の加
熱調整を行うものであり、設定変更検出部21、補償入力
生成部22、補償データ記憶部23、補償演算部24を備えて
いる。
際に、補償入力として変更内容に対応したヒータ４の加
熱調整を行うものであり、設定変更検出部21、補償入力
生成部22、補償データ記憶部23、補償演算部24を備えて
いる。
設定変更検出部21は、操作盤13から温度設定部12に与え
られる設定温度変更指令や動作設定部11に与えられる動
作状態変更指令などの設定変更指令が入力されている。
また、設定変更検出部21には、入力される設定変更指令
のうちバレル２の温度変動を引き起こすものが予め指定
されており、設定変更検出部21は入力に指令された設定
変更指令を検出すると補償入力生成部22を起動する。
られる設定温度変更指令や動作設定部11に与えられる動
作状態変更指令などの設定変更指令が入力されている。
また、設定変更検出部21には、入力される設定変更指令
のうちバレル２の温度変動を引き起こすものが予め指定
されており、設定変更検出部21は入力に指令された設定
変更指令を検出すると補償入力生成部22を起動する。
補償入力生成部22は、設定変更検出部21に入力された設
定変更指令を調べ、補償データ記憶部23および補償演算
部24により決定したヒータ４の加熱調整量を出力する。
定変更指令を調べ、補償データ記憶部23および補償演算
部24により決定したヒータ４の加熱調整量を出力する。
補償データ記憶部23には、射出成形機１の空運転、保圧
運転、成形サイクル運転等の状態毎のバレル２の必要熱
量の比率、成形サイクル速度の変化に応じた必要熱量の
比率、設定温度およびその変化に応じた必要熱量の比率
等がデータテーブルや関数形式で記憶されており、射出
成形機１の設定状態に応じたバレル２の必要熱量データ
が読み出せる。
運転、成形サイクル運転等の状態毎のバレル２の必要熱
量の比率、成形サイクル速度の変化に応じた必要熱量の
比率、設定温度およびその変化に応じた必要熱量の比率
等がデータテーブルや関数形式で記憶されており、射出
成形機１の設定状態に応じたバレル２の必要熱量データ
が読み出せる。
補償演算部24は、補償データ記憶部23から射出成形機１
の現在の設定状態での必要熱量データを読み出すととも
に、入力された設定変更により新たに設定される状態で
の必要熱量データを読み出し、各々の比較に基づいてヒ
ータ４への加熱調整量を演算する。
の現在の設定状態での必要熱量データを読み出すととも
に、入力された設定変更により新たに設定される状態で
の必要熱量データを読み出し、各々の比較に基づいてヒ
ータ４への加熱調整量を演算する。
このような状態変化補償手段20からの加熱調整量は、補
償入力として制御手段10からヒータ４への出力に加えら
れ、設定変更後に予測される温度変動に応じた加熱調整
分を予め補償するものとなる。
償入力として制御手段10からヒータ４への出力に加えら
れ、設定変更後に予測される温度変動に応じた加熱調整
分を予め補償するものとなる。
ところで、補償データ記憶部23に記憶しておく内容や補
償演算部24の演算内容は、予め実験測定あるいはシミュ
レーション等により設定変更に伴う射出成形機１の変動
に適した補償入力が得られるように設定されている。
償演算部24の演算内容は、予め実験測定あるいはシミュ
レーション等により設定変更に伴う射出成形機１の変動
に適した補償入力が得られるように設定されている。
ここで、変動に対応した補償入力の設定にあたっては、
例えば次のような手順が用いられる。
例えば次のような手順が用いられる。
まず、制御手段10および状態変化補償手段20による温度
制御は第２図のようなブロック線図で表される。図にお
いて、目標値r(t)は温度設定部12の設定温度であり、操
作量u(t)は PIDコントローラ14から制御対象であるヒー
タ４への加熱調整である。制御量y(t)は加熱調整に基づ
くバレル２の実温度であり、加熱対象のバレル２や内部
の樹脂等に応じて変化する。バレル２の実温度はセンサ
15により、 PIDコントローラ14の入力に負帰還され、こ
れにより設定温度と実温度との偏差e(t)を減らすように
フィードバック制御が行われ、ヒータ４によりバレル２
は設定温度となるように加熱される。これらが制御手段
10による制御である。
制御は第２図のようなブロック線図で表される。図にお
いて、目標値r(t)は温度設定部12の設定温度であり、操
作量u(t)は PIDコントローラ14から制御対象であるヒー
タ４への加熱調整である。制御量y(t)は加熱調整に基づ
くバレル２の実温度であり、加熱対象のバレル２や内部
の樹脂等に応じて変化する。バレル２の実温度はセンサ
15により、 PIDコントローラ14の入力に負帰還され、こ
れにより設定温度と実温度との偏差e(t)を減らすように
フィードバック制御が行われ、ヒータ４によりバレル２
は設定温度となるように加熱される。これらが制御手段
10による制御である。
一方、設定変更に伴うバレル２の温度変動は、外乱d(t)
としてバレル２の実温度に影響する。これに対し、設定
変更に基づく補償入力が状態変化補償手段20からヒータ
４に加えられる。
としてバレル２の実温度に影響する。これに対し、設定
変更に基づく補償入力が状態変化補償手段20からヒータ
４に加えられる。
ここで、 PIDコントローラ14の伝達関数をGc、制御対象
の伝達関数をGp、外乱の伝達関数をGd、補償入力の伝達
関数をGfとし、補償入力の伝達関数Gf＝−Gd／Gpである
とすると、補償入力によるヒータ４の変化はGf・Gp＝−
Gdとなり、外乱伝達関数Gdが相殺されることになる。従
って、補償入力Gf＝−Gd／Gpは、外乱の伝達関数Gdおよ
び制御対象の伝達関数Gpに基づいて決定できる。
の伝達関数をGp、外乱の伝達関数をGd、補償入力の伝達
関数をGfとし、補償入力の伝達関数Gf＝−Gd／Gpである
とすると、補償入力によるヒータ４の変化はGf・Gp＝−
Gdとなり、外乱伝達関数Gdが相殺されることになる。従
って、補償入力Gf＝−Gd／Gpは、外乱の伝達関数Gdおよ
び制御対象の伝達関数Gpに基づいて決定できる。
このうち、制御対象の伝達関数Gpは以下のように決定で
きる。まず、操作量u(t)、制御量y(t)、外乱d(t)をラプ
ラス変換したものをU(s)，Y(s)，D(s)とする（ｓはラプ
ラス変換子）。第４図のように、操作量u(t)をフィード
バックなしでステップ状に変化させると、制御量y(t)は
遅れるものの一定値となる。このとき、Y(s)＝Gp(s)・U
(s)であり、Gp(s)＝Y(s)／U(s)となり、制御対象である
ヒータ４の入出力比y(t)／u(t)からGpが求まる。
きる。まず、操作量u(t)、制御量y(t)、外乱d(t)をラプ
ラス変換したものをU(s)，Y(s)，D(s)とする（ｓはラプ
ラス変換子）。第４図のように、操作量u(t)をフィード
バックなしでステップ状に変化させると、制御量y(t)は
遅れるものの一定値となる。このとき、Y(s)＝Gp(s)・U
(s)であり、Gp(s)＝Y(s)／U(s)となり、制御対象である
ヒータ４の入出力比y(t)／u(t)からGpが求まる。
一方、外乱伝達関数Gdは以下のように決定できる。ま
ず、第５図のような外乱d(t)が発生する場合、Y(s)＝Gp
(s)・U(s)＋Gd(s)・D(s)が成立する。外乱d(t)は設定変
更によって発生し、その設定が変更されない限り一定な
ステップ状となる。また、この間の操作量u(t)が一定と
すると、Y(s)＝Gd(s)・D(s)とすることができ、Gd(s)＝
Y(s)／D(s)となり、バレル２の実温度と変更による温度
変動との比y(t)／d(t)からGdが求まる。
ず、第５図のような外乱d(t)が発生する場合、Y(s)＝Gp
(s)・U(s)＋Gd(s)・D(s)が成立する。外乱d(t)は設定変
更によって発生し、その設定が変更されない限り一定な
ステップ状となる。また、この間の操作量u(t)が一定と
すると、Y(s)＝Gd(s)・D(s)とすることができ、Gd(s)＝
Y(s)／D(s)となり、バレル２の実温度と変更による温度
変動との比y(t)／d(t)からGdが求まる。
このような本実施例においては次のような制御が行われ
る。
る。
すなわち、オペレータが操作盤13から動作設定部11およ
び温度設定部12に設定を行うと、制御手段10は設定に基
づいて射出成形機１の動作およびヒータ４の加熱状態を
制御し、射出成形機１は動作設定部11に指定された運転
状態のもとで温度設定部12に指定された設定温度に維持
される。
び温度設定部12に設定を行うと、制御手段10は設定に基
づいて射出成形機１の動作およびヒータ４の加熱状態を
制御し、射出成形機１は動作設定部11に指定された運転
状態のもとで温度設定部12に指定された設定温度に維持
される。
ここで、オペレータが操作盤13から動作設定部11に設定
された運転状態または温度設定部12の設定温度を変更す
ると、設定変更検出部21で設定変更が検出され、補償入
力生成部22は補償データ記憶部23から現在および変更後
の必要熱量データを読み出し、補償演算部24で各データ
から加熱量の差を求め、この熱量差分をヒータ４に出力
して加熱調整を行う。これにより、設定変更によって生
じるバレル２の熱量変動分が補われ、バレル２は所望の
温度に維持される。
された運転状態または温度設定部12の設定温度を変更す
ると、設定変更検出部21で設定変更が検出され、補償入
力生成部22は補償データ記憶部23から現在および変更後
の必要熱量データを読み出し、補償演算部24で各データ
から加熱量の差を求め、この熱量差分をヒータ４に出力
して加熱調整を行う。これにより、設定変更によって生
じるバレル２の熱量変動分が補われ、バレル２は所望の
温度に維持される。
このような本実施例によれば次のような効果がある。
すなわち、一定の設定変更のもとでのバレル２の小さな
温度変動に対する加熱調整は制御手段10で行うととも
に、設定変更によって生じるバレル２の大きな温度変動
に対する加熱調整は状態変化補償手段20で行うことがで
きる。
温度変動に対する加熱調整は制御手段10で行うととも
に、設定変更によって生じるバレル２の大きな温度変動
に対する加熱調整は状態変化補償手段20で行うことがで
きる。
このため、フィードバック制御を行う制御手段10が設定
変更に伴う大幅な加熱調整を行う場合のような遅れや変
動等が防止でき、射出成形機１の温度制御を迅速かつ正
確なものにできる。
変更に伴う大幅な加熱調整を行う場合のような遅れや変
動等が防止でき、射出成形機１の温度制御を迅速かつ正
確なものにできる。
また、状態変化補償手段20による補償入力は温度設定お
よび運転状態の変更に対応して行われるため、例えば一
定温度のもとで射出成形機１が準備運転から成形サイク
ル運転に移行した際などにも有効であり、過渡的な温度
変動も最小限に抑えられるため、射出成形機１における
成形不良や樹脂の劣化等を防止することができる。
よび運転状態の変更に対応して行われるため、例えば一
定温度のもとで射出成形機１が準備運転から成形サイク
ル運転に移行した際などにも有効であり、過渡的な温度
変動も最小限に抑えられるため、射出成形機１における
成形不良や樹脂の劣化等を防止することができる。
さらに、射出成形機１やヒータ７および制御手段10とし
ては既存のものを利用でき、かつ新たに付加する状態変
化補償手段20も簡単な構成であるため、容易に実施する
ことができる。
ては既存のものを利用でき、かつ新たに付加する状態変
化補償手段20も簡単な構成であるため、容易に実施する
ことができる。
ここで、本発明の実験例として、前記実施例の射出成形
機１において、ヒータ４の設定温度が一定のまま成形サ
イクル運転を開始した際のバレル２の実温度の変化を計
測した。
機１において、ヒータ４の設定温度が一定のまま成形サ
イクル運転を開始した際のバレル２の実温度の変化を計
測した。
第３図において、操作量u(t)は、ヒータ４を最大加熱さ
せる状態を 100％としたヒータ４への加熱調整であり、
具体的には制御手段10からの出力と状態変化補償手段20
からの出力の合計である。この操作量u(t)は、成形サイ
クル運転の開始に伴ってステップ状に変化し、以後は一
定している。このステップ増加分は、成形サイクル運転
への変更に基づいて状態変化補償手段20から出力された
補償入力の加熱調整であり、この補償のために制御手段
10からの制御に見られる変動は発生しない。この操作量
u(t)の安定に伴って、バレル２の実温度y(t)も設定温度
r(t)に一致されており、温度変動のない正確な制御が行
われることが解る。
せる状態を 100％としたヒータ４への加熱調整であり、
具体的には制御手段10からの出力と状態変化補償手段20
からの出力の合計である。この操作量u(t)は、成形サイ
クル運転の開始に伴ってステップ状に変化し、以後は一
定している。このステップ増加分は、成形サイクル運転
への変更に基づいて状態変化補償手段20から出力された
補償入力の加熱調整であり、この補償のために制御手段
10からの制御に見られる変動は発生しない。この操作量
u(t)の安定に伴って、バレル２の実温度y(t)も設定温度
r(t)に一致されており、温度変動のない正確な制御が行
われることが解る。
一方、比較例として、状態変化補償手段20を使用しない
場合について同様な条件での変化を計測した。
場合について同様な条件での変化を計測した。
第８図において、操作量u(t)は制御手段10からヒータ４
への加熱調整であり、成形サイクル運転が開始されても
暫くは変化しない。そして、バレル２の実温度y(t)がか
なり低下した時点で急激な増加を示し、一方、操作量u
(t)の増加に応じて実温度y(t)は設定温度r(t)を超える
ことが解る。このように、状態変化補償手段20を使用し
ない場合には、ヒータ４への加熱調整に遅れが生じ、バ
レル２の実温度y(t)の変動が大きくなるとともに、加熱
調整にも大きな変動が生じて実温度y(t)の安定に時間が
かかることが解る。
への加熱調整であり、成形サイクル運転が開始されても
暫くは変化しない。そして、バレル２の実温度y(t)がか
なり低下した時点で急激な増加を示し、一方、操作量u
(t)の増加に応じて実温度y(t)は設定温度r(t)を超える
ことが解る。このように、状態変化補償手段20を使用し
ない場合には、ヒータ４への加熱調整に遅れが生じ、バ
レル２の実温度y(t)の変動が大きくなるとともに、加熱
調整にも大きな変動が生じて実温度y(t)の安定に時間が
かかることが解る。
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
以下示すような変形をも含むものである。
以下示すような変形をも含むものである。
すなわち、状態変化補償手段20の構成は前記実施例に限
られるものではない。例えば、予め各種の設定変更に応
じた補償入力を演算して記憶しておき、変更に応じて直
接読み出せばよいようにしてもよく、あるいは射出成形
機１の基本的な温度特性のみを記憶しておき変更毎に演
算するもの等を用いてもよく、これらの形式等は実施に
あたって適宜選択すればよい。なお、記憶しておくデー
タ等は関数形式やデータテーブルなど各種の形態が採用
できる。
られるものではない。例えば、予め各種の設定変更に応
じた補償入力を演算して記憶しておき、変更に応じて直
接読み出せばよいようにしてもよく、あるいは射出成形
機１の基本的な温度特性のみを記憶しておき変更毎に演
算するもの等を用いてもよく、これらの形式等は実施に
あたって適宜選択すればよい。なお、記憶しておくデー
タ等は関数形式やデータテーブルなど各種の形態が採用
できる。
また、制御手段10が制御する状態としては、射出成形機
１の運転状態やヒータ４の加熱状態に限らず、他の制御
等を含むものでもよい。あるいは独立した制御系等でも
よいが、この場合には問題となるヒータ４およびバレル
２に関連する制御系から各々の設定変更を一個の状態変
更補償手段にまとめる等の対応を行うことが望ましい。
１の運転状態やヒータ４の加熱状態に限らず、他の制御
等を含むものでもよい。あるいは独立した制御系等でも
よいが、この場合には問題となるヒータ４およびバレル
２に関連する制御系から各々の設定変更を一個の状態変
更補償手段にまとめる等の対応を行うことが望ましい。
さらに、設定変更としては射出成形機１の運転状態の変
更やヒータ４の設定温度に限らず、バレル２の温度に影
響すると判断されるものを状態変更補償手段20に登録し
て補償の対象とすればよい。
更やヒータ４の設定温度に限らず、バレル２の温度に影
響すると判断されるものを状態変更補償手段20に登録し
て補償の対象とすればよい。
また、本発明が適用される加熱対象や加熱手段および制
御手段としては前記実施例のような射出成形機１やヒー
タ４および制御手段10に限らず、他の形式の射出成形機
や押出機および当該装置に配置される各種の加熱装置や
制御装置等が適宜採用できる。
御手段としては前記実施例のような射出成形機１やヒー
タ４および制御手段10に限らず、他の形式の射出成形機
や押出機および当該装置に配置される各種の加熱装置や
制御装置等が適宜採用できる。
以上に述べたように、本発明の加熱温度制御装置によれ
ば、加熱対象の運転状態の変化等に応じた温度変動等に
も迅速に対応でき、正確かつ安定した温度制御を行うこ
とができる。
ば、加熱対象の運転状態の変化等に応じた温度変動等に
も迅速に対応でき、正確かつ安定した温度制御を行うこ
とができる。
第１図は本発明の一実施例の全体構成を示すブロック
図、第２図は同実施例の制御を示すブロック線図、第３
図は同実施例に基づく実験例を示すグラフ、第４図およ
び第５図はそれぞれ同実施例で行う補償入力の設定手順
を説明するタイムチャート、第６図は従来例を示すブロ
ック図、第７図は前記従来例の制御を示すブロック線
図、第８図は前記従来例に基づく比較例を示すグラフで
ある。 １……加熱対象である射出成形機、２……バレル、４…
…加熱手段であるヒータ、10……制御手段、20……状態
変化補償手段。
図、第２図は同実施例の制御を示すブロック線図、第３
図は同実施例に基づく実験例を示すグラフ、第４図およ
び第５図はそれぞれ同実施例で行う補償入力の設定手順
を説明するタイムチャート、第６図は従来例を示すブロ
ック図、第７図は前記従来例の制御を示すブロック線
図、第８図は前記従来例に基づく比較例を示すグラフで
ある。 １……加熱対象である射出成形機、２……バレル、４…
…加熱手段であるヒータ、10……制御手段、20……状態
変化補償手段。
フロントページの続き (72)発明者 長倉 靖彦 静岡県沼津市大岡2068―３ 東芝機械株式 会社沼津事業所内 (56)参考文献 特開 平１−229611（ＪＰ，Ａ) 特公 昭60−10893（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭44−19961（ＪＰ，Ｙ１)
Claims (2)
- 【請求項１】外部から与えられる指令により、加熱対象
を加熱する加熱手段の加熱状態を、前記加熱対象の必要
熱量に応じて予め用意された複数の加熱状態のうちのい
ずれかに選択設定するとともに、この選択設定のもとで
前記加熱手段を操作して前記加熱対象を所望の温度に維
持制御する制御手段と、 前記指令を受けて、前記指令に基づく設定変更前後の各
加熱状態における必要熱量の差に応じた補償入力を、前
記加熱手段に加える状態変化補償手段とを備えたことを
特徴とする加熱温度制御装置。 - 【請求項２】請求項１に記載した加熱温度制御装置にお
いて、前記状態変化補償手段は、予め前記各加熱状態毎
の必要熱量データを記憶する補償データ記憶部と、この
補償データ記憶部から読み出した必要熱量データに基づ
いて補償入力量を演算する補償演算部と、前記制御手段
から出される設定変更指令を検出する設定変更検出部
と、この設定変更検出部により検出された設定変更指令
を調べて設定変更指令に応じた補償入力を前記加熱手段
に加える補償入力生成部とを含むことを特徴とする加熱
温度制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1305480A JPH0661811B2 (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | 加熱温度制御装置 |
| DE69029893T DE69029893T2 (de) | 1989-11-24 | 1990-11-14 | Vorrichtung zur Regelung einer Heiztemperatur |
| EP90121813A EP0429959B1 (en) | 1989-11-24 | 1990-11-14 | Apparatus for controlling a heating temperature |
| US07/612,436 US5272644A (en) | 1989-11-24 | 1990-11-14 | Apparatus for controlling a heating temperature |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1305480A JPH0661811B2 (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | 加熱温度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03164224A JPH03164224A (ja) | 1991-07-16 |
| JPH0661811B2 true JPH0661811B2 (ja) | 1994-08-17 |
Family
ID=17945666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1305480A Expired - Lifetime JPH0661811B2 (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | 加熱温度制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5272644A (ja) |
| EP (1) | EP0429959B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0661811B2 (ja) |
| DE (1) | DE69029893T2 (ja) |
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| JPH06180613A (ja) * | 1992-12-14 | 1994-06-28 | Toshiba Mach Co Ltd | 加熱温度制御装置 |
| JPH07125032A (ja) * | 1993-11-08 | 1995-05-16 | Fanuc Ltd | 射出成形機におけるシリンダ温度制御装置 |
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| TW200927448A (en) * | 2007-12-28 | 2009-07-01 | Univ Chung Yuan Christian | Temperature control system for forming machine and control method thereof |
| JP5087654B2 (ja) * | 2010-04-28 | 2012-12-05 | 東芝機械株式会社 | 成形機の自動昇温制御方法 |
| KR101113079B1 (ko) * | 2011-09-02 | 2012-02-29 | 신영구 | 오탁수 고속처리 방법 |
| KR101113075B1 (ko) * | 2011-09-02 | 2012-02-29 | 신영구 | 오탁수 고속처리 장치 |
| JP5946732B2 (ja) * | 2012-09-24 | 2016-07-06 | ファナック株式会社 | 温度補正機能を有する射出成形機の温度制御装置および射出成形機の温度制御方法 |
| JP6001411B2 (ja) | 2012-10-29 | 2016-10-05 | 日本特殊陶業株式会社 | ヒータ制御装置及びセンサ制御システム |
| JP6874696B2 (ja) * | 2018-01-09 | 2021-05-19 | オムロン株式会社 | 加熱装置 |
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| US4102958A (en) * | 1974-05-02 | 1978-07-25 | Owens-Illinois, Inc. | Method of controlling an extruder |
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| JPS58127201A (ja) * | 1981-10-05 | 1983-07-29 | Yamatake Honeywell Co Ltd | 調節計 |
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-
1989
- 1989-11-24 JP JP1305480A patent/JPH0661811B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-11-14 EP EP90121813A patent/EP0429959B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-11-14 DE DE69029893T patent/DE69029893T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-11-14 US US07/612,436 patent/US5272644A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0429959A3 (en) | 1992-07-22 |
| DE69029893T2 (de) | 1997-05-22 |
| EP0429959B1 (en) | 1997-02-05 |
| JPH03164224A (ja) | 1991-07-16 |
| EP0429959A2 (en) | 1991-06-05 |
| DE69029893D1 (de) | 1997-03-20 |
| US5272644A (en) | 1993-12-21 |
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