JPH07137037A - 加硫機の型温度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】直接型の温度検出が困難な加硫機においても適
切な温度制御を行う。 【構成】熱板１０６の型１０２に接する部分に熱板表面
温度センサ１０８を、ヒ─タ─１０４部分にヒ─タ─温
度センサ１０９を設け、熱板表面温度ｔm とヒ─タ─温
度ｔh との温度差Δ１を温度差計算部１１０で算出し、
この温度差Δ１に基づいて補正量推定手段１１１におい
てヒ─タ─設定温度の補正量δ１をファジィ推論によっ
て推定する。さらにヒ─タ─温度ｔh と前記推定したヒ
─タ─設定温度の補正量δ１と予め設定したヒ─タ─設
定温度Ｔh に基づいて、温度偏差計算手段１１３におい
てヒ─タ─温度の偏差δ２を求め、このヒ─タ─温度の
偏差δ２に基づいてヒ─タ─操作量決定手段１１４にお
いてファジィ推論によりヒ─タ─の操作量αを決定す
る。そして、ヒ─タ─制御手段１１５でそのヒ─タ─操
作量αに基づいてヒ─タ─を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばゴムの加硫機の
型の温度制御に用いて好ましい温度制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ゴム等の加硫処理は、金型内に被加硫物
を投入し、その金型を熱板により加熱し行われる。かか
る加硫処理においては、被加硫物の加熱温度、加熱温度
のバラツキ、加熱時間等の温度条件が極めて重要であ
り、従って加硫機の温度制御方法としては、従来より種
々の方法が試みられている。例えば、従来の加硫機の温
度制御方法では、温度センサによりヒ─タ─、或いは熱
板の温度を検出し、その検出温度と予め設定した設定温
度との偏差を算出し、さらにその偏差に基づいてヒ─タ
─制御量を決定し、ヒ─タ─の制御を行っていた。ま
た、前記ヒ─タ─制御量の決定においては、ＰＩＤ制御
やファジィ制御を適用した例も知られていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記ヒ─タ─
の温度、或いは熱板の温度を制御量として制御を行う従
来の加硫機の温度制御装置においては、被加硫物或いは
型のキャビティ部分の温度とセンサによる検出温度の間
には、伝熱遅延による温度差及び周囲への放熱による温
度降下が生じ、昇温時、定温制御時のいずれにおいても
正確な被加硫物の温度条件の把握が不可能であった。

【０００４】また、その対策として型そのものの温度を
直接計測することも可能であるが、その場合、定常状態
での加硫温度の検出は前述したヒ─タ─温度或いは熱板
温度を制御量として用いる場合に比して正確に検出でき
るものの、ヒ─タ─と測温箇所である型との伝熱遅延は
同様に生じるため、昇温時における正確な温度制御の困
難さは解決されなかった。さらに、前記型の温度を直接
計測するためには、型の内面あるいは型の内部まで熱電
対等のセンサを埋設する必要があるが、型の内面、つま
りキャビティ部分にセンサを設置すると、被加硫物の形
状に影響を与え、精度良い加硫成形物を得られなくなる
という問題を生じた。また型の内部にセンサを埋め込む
ことは、型の製造工程を複雑にし、型を置換するだけで
様々な形状の被加硫物に対して加硫処理を施せるという
加硫機本来のフレキシビリティを大幅に損なうものであ
った。

【０００５】また、高温で加硫を行う加硫処理は、加硫
機の周囲温度の影響を受け、同一の制御条件であっても
周囲温度が異なる場合には実際の加硫温度、加硫条件が
異なり、均質な高品質な加硫物が生成されないという問
題もあった。さらに、加硫処理を連続して行う場合、被
加硫物の入替え操作中に加硫機の型の温度が大幅に低下
し、再び加硫温度に昇温、安定させるためには難しい制
御が必要であり、その温度制御に時間がかかるため、効
率よく加硫処理を行えないという問題もあった。

【０００６】従って本発明は、被加硫物或いは被加硫物
に直接熱伝達を行っている型の温度を直接検出せずと
も、型の温度を精度良く推測し、その推測結果に基づい
て適切なヒ─タ─制御を可能とし、従って周囲温度の影
響を受けず、迅速な昇温及び安定した目標温度での温度
保持が可能な、加硫機の型温度制御装置を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の加硫機の型温度
制御装置は、熱板の型に接している部分の温度を検出す
る熱板表面温度センサと、ヒ─タ─の温度を検出するヒ
─タ─温度センサと、熱板表面温度とヒ─タ─温度との
温度差に基づいてヒ─タ─設定温度の補正量を推定する
手段と、そのヒ─タ─設定温度の補正量に基づいてヒ─
タ─温度の偏差を求める手段と、さらにそのヒ─タ─温
度の偏差に基づいてヒ─タ─を制御する手段とを有す
る。

【０００８】

【作用】本発明の加硫機の型温度制御装置は、加硫機の
型のキャビティ部分の温度を目標加硫温度とするため
に、加硫機の熱伝達の状態を反映している熱板と型の境
界の熱板表面温度を利用して、熱源であるヒ─タ─の最
適制御量を推定する。つまり、熱板、型及び被加硫物の
質量、密度、比熱等による熱伝達の状態はもとより、加
硫機の他の部分へ逃げる熱、また加硫機周囲の空気中へ
の放熱等までを含めて、加硫機全体の熱の伝達状態の影
響を顕著に受けている部分が、熱板と型が接触している
部分の熱板表面温度である。従って本発明では、この熱
板表面温度を熱源たるヒ─タ─温度と比較し、その比較
結果よりヒ─タ─設定温度の補正量を推定し、推定した
補正量を用いてヒ─タ─の温度偏差を求め、さらにその
ヒ─タ─温度偏差に基づいてさらに適切なヒ─タ─操作
量を決定し、加硫機の温度制御を行う。従って、前述し
た加硫機の熱伝達に影響を与える全ての要因を吸収する
ことができ、その結果、適切な加硫機の型の温度制御が
可能となる。

【０００９】また、この加硫機の型温度制御装置におけ
るヒ─タ─設定温度の補正量推定方法、及びヒ─タ─温
度偏差に基づくヒ─タ─操作量の決定方法として、ファ
ジィ推論を用いるのが好適である。

【００１０】

【実施例】本発明の加硫機の型温度制御装置の第１実施
例を図１〜図４を参照して説明する。図１は本発明の第
１実施例の型温度制御装置を用いた加硫機の構成図であ
る。この加硫機は加硫処理部分と型温度制御部分とで構
成される。加硫処理部分は、型のキャビティ１０１、上
型１０２、下型１０３、上熱板用ヒ─タ─１０４、下熱
板用ヒ─タ─１０５、上熱板１０６、及び下熱板１０７
よりなる。型温度制御部分は、熱板表面温度センサ１０
８、ヒ─タ─温度センサ１０９、温度差計算部１１０、
補正量推定部１１１、温度偏差計算部１１３、ヒ─タ─
操作量決定部１１４、及びヒ─タ─制御部１１５よりな
る。

【００１１】図２は本実施例の補正量推定部１１１にお
いて行うファジィ推論のメンバ─シップ関数を示すグラ
フであり、図２（Ａ）はヒ─タ─と熱板表面の温度差の
メンバシップ関数を示すグラフ、図２（Ｂ）はヒ─タ─
の設定温度の補正量のメンバシップ関数を示すグラフで
ある。図３は本実施例の補正量推定部１１１において行
うファジィ推論の方法を説明する図である。図４は本実
施例のヒ─タ─操作量決定部１１４において行うファジ
ィ推論のメンバシップ関数を示すグラフであり、図４
（Ａ）はヒ─タ─の温度偏差のメンバシップ関数、図４
（Ｂ）はヒ─タ─のデュ─ティ比の操作量のメンバシッ
プ関数を示すグラフである。

【００１２】まず、本実施例の加硫機の加硫処理部分の
構成について説明する。本実施例の加硫機は、図１に示
すように被加硫物を投入する上型１０２及び下型１０３
を有している。これら上下の型１０２，１０３を型締め
したときに型内部にキャビティ１０１が形成され、その
キャビティ１０１の形状によって被加硫物は加硫処理が
施されながら適宜所望の形状に成形される。さらに、上
下の型１０２，１０３は、棒状ヒ─タ─１０４，１０５
を内部に有する熱板１０６，１０７に各々固定されてお
り、ヒ─タ─１０４，１０５により加熱された熱板１０
６，１０７により前記上下の型がさらに加熱され、昇
温、及び加硫温度の保持を行う。また、ヒ─タ─１０
４，１０５は、ヒ─タ─制御部１１５により制御されて
いる。本実施例のヒ─タ─制御部１１５は、適切な周期
でヒ─タ─１０４，１０５への給電を断続するＯＮ−Ｏ
ＦＦ制御を行う。従ってヒ─タ─の温度はヒ─タ─のＯ
Ｎ─ＯＦＦ時間比率、いわゆるデュ─ティ比により制御
される。

【００１３】尚、本実施例の加硫機においては、型とし
て上下２個で構成される型を用いているが、これに限ら
れるものではなく、３個以上の部分品で構成される構造
の型、或いは２個に完全分離不可能な形状の型でもよ
い。また、熱板においても本実施例においては図１に示
すように、上下の型の形状に対応し、各々型の上下半分
程度を包み込めるような凹部分を有する板状の熱板とし
ているがこれに限られるものではなく、単純な平面板状
の形状の熱板、完全に型を包含してしまう形状の熱板、
また上下に分離不可能な構造の熱板等、種々の形状の熱
板が考えられ、それらを用いても何ら差し支えない。さ
らに、本実施例において熱源たるヒ─タ─は、図１に示
すように熱板１０６，１０７中に棒状ヒ─タ─１０４，
１０５が挿入された場合を例示したが、これに限られる
ものではなく、板状の形状のもの、電熱線を任意の位置
・形状で埋設したもの等でもよく、さらには熱板に埋設
されなくとも熱板に固定され外部より熱板を加熱する構
成であっても何ら差し支えない。

【００１４】以下、図１に示した加硫機の型温度制御装
置の各部の動作について詳細に説明する。本実施例の加
硫機においては、上部熱板１０６と上型１０２が接する
部分に熱板表面温度センサ１０８が、また上部熱板に設
けられたヒ─タ─１０４にヒ─タ─温度センサ１０９が
設けられている。熱板表面温度センサ１０８は、熱板１
０６と型１０２の接触面の温度を検出するセンサであ
り、検出結果の熱板表面温度ｔm は温度差計算部１１０
より常時読み込み可能である。ヒ─タ─温度センサ１０
９は、ヒ─タ─１０４の温度を検出するセンサであり、
検出結果のヒ─タ─温度ｔh は温度差計算部１１０、及
び温度偏差計算部１１３より常時読み込み可能である。

【００１５】尚、本実施例の熱板表面温度センサ１０
８、及びヒ─タ─温度センサ１０９としては、熱電対を
用いるのが好ましいといえるが、これに限られるもので
はなく、他のセンサ、例えばサ─ミスタや測温抵抗体な
どを用いても良い。また、本実施例においてはセンサは
熱板表面温度センサ１０８、ヒ─タ─温度センサ１０９
ともに、上熱板についてのみ設けてあるが、これに限ら
れるものではなく、下熱板に設けても或いは上下両方に
設けても良い。

【００１６】温度差計算部１１０は、熱板表面温度セン
サ１０８において検出された熱板表面温度ｔm とヒ─タ
─温度センサ１０９により検出されたヒ─タ─温度ｔh
との温度差Δ１を数式１により計算し補正量推定部１１
１に出力する。

【００１７】

【数１】

【００１８】補正量推定部１１１においては、温度差計
算部１１０により算出された温度差Δ１に基づいてヒ─
タ─設定温度の補正量δ１を推定し、この補正量δ１を
温度偏差計算部１１３に出力する。

【００１９】本実施例おいては、前記補正量δ１の推定
はファジィ推論により以下のように行う。まず、温度差
計算部１１０より入力された熱板表面とヒ─タ─の温度
差Δ１より図２（Ａ）に示すメンバシップ関数により、
ＮＬ、ＮＭ、ＮＳ、ＺＲ、ＰＳ、ＰＭ、及びＰＬをラベ
ルとする各ファジィ集合への適合度を求める。尚、それ
ぞれのファジィラベルは、ＮＬ（ネガティブ・ラ─
ジ）、ＮＭ（ネガティブ・ミディアム）、ＮＳ（ネガテ
ィブ・スモ─ル）、ＺＲ（ゼロ）、ＰＳ（ポジティブ・
スモ─ル）、ＰＭ（ポジティブ・メディアム）、及びＰ
Ｌ（ポジティブ・ラ─ジ）を意味している。前記適合度
は、各ファジィ集合のメンバシップ関数のメンバシップ
値であり、メンバシップ関数を各々Ａ１，Ａ２，Ａ３，
Ａ４，Ａ５，Ａ６，及びＡ７としたとき、適合度μ１〜
μ７は、数式２により求められる。

【００２０】

【数２】

【００２１】次に、表１に示すファジィ制御ル─ルに基
づいて、各ルールの前件部の条件に対する適合度μ１〜
μ７より後件部の各ファジィ集合の適合度ω１〜ω７を
求める。

【００２２】

【表１】

【００２３】尚、本実施例のこのファジィ推論は１入力
１出力であるため数式３に示すように前件部の適合度が
そのまま後件部の適合度となる。

【００２４】

【数３】

【００２５】そして、後件部のメンバシップ関数、及
び、前記各適合度ω１〜ω７に基づいて全体の推論を行
う。前記推論は、まず後件部の各メンバシップ関数につ
いて各適合度ω１〜ω７の値より頂部を切除した新たな
メンバシップ関数を作成し、次にそのメンバシップ関数
を合成した全体のメンバシップ関数を求め、そしてこの
全体のメンバシップ関数の重心を検出する方法により行
い、この重心が推論結果となる。前記推論方法について
図３を用いて具体的に説明する。図３に示すように、後
件部のＺＲの適合度ω３及びＰＳの適合度ω４がともに
０．５でその他の適合度は全て０である場合、各々頂部
を切断したメンバシップ関数は３０１、３０２のように
なり、これらを合成したハッチング領域の重心４０３が
推論結果となるのである。前記推論結果の値が、ヒ─タ
─設定温度の補正量δ１であり、温度偏差計算部１１３
に出力される。

【００２６】温度偏差計算部１１３においては、ヒ─タ
─温度センサ１０９により検出されたヒ─タ─温度ｔh
、補正量推定部１１１により推定されたヒ─タ─設定
温度の補正量δ１、及び１１２において予め設定された
ヒ─タ─設定温度Ｔh に基づき、数式４によりヒ─タ─
温度の偏差δ２を算出し、その算出結果をヒ─タ─操作
量決定部１１４に出力する。

【００２７】

【数４】

【００２８】ヒ─タ─操作量決定部１１４においては、
温度偏差計算部１１３により算出されたヒ─タ─温度の
偏差δ２に基づいてヒ─タ─の操作量αを決定し、この
ヒ─タ─の操作量αをヒ─タ─制御部１１５に出力す
る。尚、本実施例において、前記ヒ─タ─の操作量αは
ヒ─タ─のデュ─ティ比の増減値である。前記ヒ─タ─
の操作量αの決定は本実施例においては、ヒ─タ─温度
偏差δ２を入力としたファジィ推論により最適な操作量
を推論し決定する。そのファジィ推論の方法は、図４に
示すメンバシップ関数、及び表２に示すファジィ制御ル
─ルを用いて、前述した修正量推定部１１１におけるヒ
─タ─設定値の補正量のファジィ推論方法と同様な方法
により行う。

【００２９】

【表２】

【００３０】ヒ─タ─制御部１１５においては、ヒ─タ
─操作量決定部１１４により決定されたヒ─タ─操作量
であるヒ─タ─のデュ─ティ比の増減値αに基づき、新
たなデュ─ティ比を決定し、そのデュ─ティ比に従って
ヒ─タ─１０４，１０５をＯＮ−ＯＦＦ制御する。

【００３１】このように、本実施例においては、熱板表
面温度及びヒ─タ─温度を用いて型の温度が目標加硫温
度となるようヒ─タ─を制御している。加硫機周囲の温
度が一定に保たれている場合等、温度を乱す外乱の少な
い場合に、特に本実施例の型温度制御装置における温度
制御が有効である。

【００３２】第２実施例を図５〜図７を参照して説明す
る。図５は本発明の第２実施例の型温度制御装置を用い
た加硫機の構成図である。本実施例は第１実施例の加硫
機の型温度制御装置に、さらに加硫機の周囲の温度を検
出する周囲温度センサ５０１と、型設定温度５０２と加
硫機の周囲の温度差を算出する第２の温度差計算部５０
３とを有し、補正量推定部５０４においては、温度差計
算部１１０より入力された熱板表面温度とヒ─タ─温度
の温度差に加えて、第２の温度差計算部５０３より入力
された型設定温度と加硫機の周囲の温度の温度差を用い
てヒ─タ─設定温度の補正量の推定を行う。

【００３３】図６は本実施例の補正量推定部５０４にお
いて行うファジィ推論のメンバ─シップ関数を示すグラ
フであり、図６（Ａ）はヒ─タ─と熱板表面の温度差の
メンバシップ関数を示すグラフ、図６（Ｂ）は型と加硫
機周囲の温度差のメンバシップ関数を示すグラフ、図６
（Ｃ）はヒ─タ─の設定温度の補正量のメンバシップ関
数を示すグラフである。図７は、本実施例の補正量推定
部５０４において行うファジィ推論の推論方法を説明す
る図である。

【００３４】以下、図５に示した本実施例の加硫機の型
温度制御装置において、第１実施例と異なる各部の動作
について詳細に説明する。周囲温度センサ５０１は、加
硫機の周囲の温度を検出するセンサであり、検出結果の
周囲温度ｔe は第２の温度差計算部５０３より常時読み
込み可能である。第２の温度差計算部５０３は、周囲温
度センサ５０１において検出された周囲温度ｔe と予め
設定された型温度Ｔc との温度差Δ２を数式５により計
算し補正量推定部５０４に出力する。

【００３５】

【数５】

【００３６】補正量推定部５０４においては、温度差計
算部１１０により算出された温度差Δ１、及び第２の温
度差計算部５０３により算出された温度差Δ２に基づい
てヒ─タ─設定温度の補正量δ１を推定し、この補正量
δ１を温度偏差計算部１１３に出力する。第２実施例に
おいて、前記補正量δ１の推定は前述した第１実施例同
様ファジィ推論により行う。しかし、第２実施例におい
ては、前記温度差Δ２も推論に用いるため、ファジィ制
御ル─ルの前件部が２次元となる点が第１実施例と異な
る。以下に、第２実施例の、前記熱板表面温度とヒ─タ
─温度の差Δ１、及び、型設定温度と加硫機周囲温度の
差Δ２、を用いたファジィ推論によるヒ─タ─設定温度
の補正量δ１の推定方法について説明をする。

【００３７】まず、温度差計算部１１０より入力された
熱板表面温度とヒ─タ─温度の差Δ１より図６（Ａ）に
示すメンバシップ関数により、ＮＬ、ＮＭ、ＮＳ、Ｚ
Ｒ、ＰＳ、ＰＭ、及びＰＬをラベルとする各ファジィ集
合への適合度μ１〜μ７を求める。この適合度の算出方
法は第１実施例と同じである。また、第２の温度差計算
部５０３より入力された型設定温度と加硫機周囲温度の
差Δ２より図６（Ｂ）に示すメンバシップ関数により、
ＮＬ、ＮＭ、ＮＳ、ＺＲ、ＰＳ、ＰＭ、及びＰＬをラベ
ルとする各ファジィ集合への適合度ν１〜ν７を求め
る。この適合度の算出方法はμ１〜μ７の算出方法と同
じく、各々のメンバシップ関数をＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ
４，Ｃ５，Ｃ６，及びＣ７としたとき数式６により求め
られる。

【００３８】

【数６】

【００３９】次に、表３に示すファジィ制御ル─ルに基
づいて、各ルールの前件部の条件に対する適合度μ１〜
μ７、及び、ν１〜ν７より後件部の各ファジィ集合の
適合度ω１〜ω７を数式７に基づいて求める。

【００４０】

【表３】

【００４１】

【数７】

【００４２】尚、数式７において、ａ∧ｂはａとｂの最
小値を表す。そして次に、第１実施例同様、後件部のメ
ンバシップ関数、及び、前記各適合度ω１〜ω７に基づ
いて全体の推論を行う。つまり、まず後件部の各メンバ
シップ関数について各適合度ω１〜ω７の値より頂部を
切除した新たなメンバシップ関数を作成し、次にこのメ
ンバシップ関数を合成した全体のメンバシップ関数を求
め、そしてこの全体のメンバシップ関数の重心を検出
し、推論結果を得る。前記推論方法について図７を用い
て具体的に説明すると、後件部のＺＲの適合度ω３が
０．２５、ＰＳの適合度ω４が０．７５、ＰＭの適合度
ω５が０．５０でその他の適合度は全て０である場合、
各々頂部を切断したメンバシップ関数は７０１、７０２
及び７０３のようになり、これらを合成したハッチング
領域の重心７０４が推論結果となるのである。前記推論
結果の値が、ヒ─タ─設定温度の補正量δ１であり、温
度偏差計算部１１３に出力される。

【００４３】このように、本実施例においては、熱板表
面温度及びヒ─タ─温度に加えさらに加硫機周囲温度を
用いて型の温度が目標加硫温度となるようヒ─タ─を制
御している。加硫機周囲の温度が変化する場合等、温度
を乱す外乱がある場合に、特に本実施例の型温度制御装
置における温度制御が有効である。

【００４４】第３実施例を図８、及び図９を参照して説
明する。図８は本発明の第３実施例の型温度制御装置を
用いた加硫機の構成図である。本実施例は第２実施例の
加硫機の型温度制御装置に、さらにヒ─タ─温度の時間
的変化を検出する温度変化検出部８０１を有し、ヒ─タ
─操作量決定部８０２においては、温度偏差計算部１１
３より入力されたヒ─タ─温度の偏差に加え、温度変化
検出部８０１より入力されたヒ─タ─温度の時間的変化
を用いてヒ─タ─操作量の決定を行う。図９は本実施例
のヒ─タ─操作量決定部８０２において行うファジィ推
論のメンバ─シップ関数を示すグラフであり、図９
（Ａ）はヒ─タ─の温度偏差のメンバシップ関数を示す
グラフ、図９（Ｂ）はヒ─タ─温度の時間的変化のメン
バシップ関数を示すグラフ、図９（Ｃ）はヒ─タ─のデ
ュ─ティ比の操作量のメンバシップ関数を示すグラフで
ある。

【００４５】以下、図８に示した本実施例の加硫機の型
温度制御装置において、第２実施例と異なる各部の動作
について詳細に説明する。温度変化検出部８０１は、ヒ
─タ─温度センサ１０９において検出されたヒ─タ─温
度ｔh と温度変化検出部８０１内に記憶している一定時
間前のヒ─タ─温度ｔh-1 の差Δ３を数式８により算出
し、ヒ─タ─操作量決定部８０２に出力する。

【００４６】

【数８】

【００４７】ヒ─タ─操作量決定部８０２においては、
温度偏差計算部１１３により算出されたヒ─タ─温度の
偏差δ２、及び温度変化検出部８０１により検出された
ヒ─タ─温度の時間的変化Δ３に基づいてヒ─タ─の操
作量αを決定し、ヒ─タ─制御部１１５に出力する。第
３実施例において前記ヒ─タ─操作量αの決定は、第２
実施例同様にファジィ推論により最適な操作量を推論し
行うが、第３実施例においてはヒ─タ─温度偏差δ２に
加えてヒ─タ─温度の時間的変化Δ３も用いて推論を行
うため、ファジィ制御ル─ルの前件部が２次元となる点
が第２実施例と異なる。従って、ヒ─タ─操作量決定部
８０２においては、ヒ─タ─温度偏差δ２とヒ─タ─温
度の時間的変化Δ３を用いて、図９に示すメンバシップ
関数と表４に示すファジィ制御ル─ルに従い、前述した
補正量推定部５０４における方法と同じファジィ推論方
法により操作量をαを決定する。

【００４８】

【表４】

【００４９】このように、本実施例においては、ヒ─タ
─温度の時間的変化を考慮したうえで型の温度が目標加
硫温度となるようヒ─タ─を制御している。型温度の変
化の挙動が激しい場合や、迅速な昇温が必要な場合に、
特に本実施例の型温度制御装置における温度制御が有効
である。

【００５０】尚、本発明は前述した第１実施例〜第３実
施例に限られるものではなく、種々に改変できる。例え
ば前記第１実施例〜第３実施例の補正量推定部１１１、
５０４、及びヒ─タ─操作量決定部１１４、８０２にお
いて行うファジィ推論の具体的方法はこれに限られるも
のではなく、種々のファジィ推論方法を用いてもよい。
例えば、前記ファジィ推論の前件部のメンバシップ関数
の適合度はＭＡＸ─ＭＩＮ法を用いて求めているが、直
積法、限界積法などにより求めてもよい。

【００５１】また、図２、図４、図６、及び図９に示し
た各メンバシップ関数も三角形の関数に限らず、釣鐘
形、台形のメンバシップ関数を用いてもよい。また、各
ファジィ集合数も第１実施例〜第３実施例においては例
示として全て７つとしたが温度制御の精度、制御時間等
によって７つ以外の好適な数のメンバシップ関数を定義
してよい。さらに、推論を行うための後件部の各メンバ
シップ関数及び各適合度より全体のメンバシップ関数を
求める方法として、第１実施例〜第３実施例において
は、図３及び図７に示したように、メンバシップ関数の
各適合度の値より頂部を切除した新たなメンバシップ関
数を作成し、この新たなメンバシップ関数を合成して全
体のメンバシップ関数を求めていたが、各メンバシップ
関数の高さを適合度により減少させることにより新たな
メンバシップ関数を作成してもよい。つまり、後件部の
各メンバシップ関数をＢ１〜Ｂ７、各適合度をω１〜ω
７としたとき、数式９により全体のメンバシップ関数Ｂ
を求めてもよい。

【００５２】

【数９】

【００５３】また、第１実施例〜第３実施例のヒ─タ─
補正量推定部１１１、５０４、及びヒ─タ─操作量決定
部１１４、８０２において行っている、ヒ─タ─設定温
度の補正量の推定、及び、ヒ─タ─操作量の決定方法と
して、ファジィ推論以外の方法を用いてもよい。例え
ば、経験的に最適な温度制御方法をｉｆ〜ｔｈｅｎ〜ｅ
ｌｓｅ形式で記述し、そのル─ルを多段的に利用して推
論を行うプロダクションル─ルの手法を用いて推論を行
ってもよい。また、被加硫物、型、熱板、ヒ─タ─の熱
伝達率等の物理量を明確に規定し、加硫機の熱伝達系を
モデル化し、多変量解析の手法により前記各補正量、操
作量を求めることもできる。

【００５４】

【発明の効果】本発明の加硫機の型温度制御装置は、加
硫機の熱伝達の状態を反映している熱板表面温度を利用
して、加硫機の型のキャビティ部分の温度を目標加硫温
度とするためのヒ─タ─の最適制御量を推定しているの
で、型温度を直接検出しなくとも型の温度を精度良く制
御できる。つまり、本発明によれば、周囲温度の変化に
も対応でき、迅速な昇温及び安定した目標温度での温度
制御が可能な加硫機の型温度制御装置が実現できる。そ
の結果として、本型温度制御装置を用いた加硫機におい
ては、均質で高品質な加硫物を効率的に生成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の型温度制御装置を用いた加硫機の第１
実施例の構成図である。

【図２】図１に示した補正量推定部１１１にて行うファ
ジィ推論のメンバシップ関数を示すグラフであり、
（Ａ）はヒ─タ─と熱板表面の温度差、（Ｂ）はヒ─タ
─の設定温度の補正量のメンバシップ関数を示すグラフ
である。

【図３】図１に示した補正量推定部１１１にて行うファ
ジィ推論の推論方法を説明する図である。

【図４】図１に示したヒ─タ─操作量決定部１１４にて
行うファジィ推論のメンバシップ関数を示すグラフであ
り、（Ａ）はヒ─タ─温度偏差、（Ｂ）はヒ─タ─のデ
ュ─ティ比の操作量のメンバシップ関数を示すグラフで
ある。

【図５】本発明の型温度制御装置を用いた加硫機の第２
実施例の構成図である。

【図６】図５に示した補正量推定部５０４にて行うファ
ジィ推論のメンバシップ関数を示すグラフであり、
（Ａ）はヒ─タ─と熱板表面の温度差、（Ｂ）は型と加
硫機周囲の温度差、（Ｃ）はヒ─タ─の設定温度の補正
量のメンバシップ関数を示すグラフである。

【図７】図５に示した補正量推定部５０４にて行うファ
ジィ推論の推論方法を説明する図である。

【図８】本発明の型温度制御装置を用いた加硫機の第３
実施例の構成図である。

【図９】図９に示したヒ─タ─操作量決定部８０２にて
行うファジィ推論のメンバシップ関数を示すグラフであ
り、（Ａ）はヒ─タ─温度偏差、（Ｂ）はヒ─タ─温度
の時間的変化、（Ｃ）はヒ─タ─のデュ─ティ比の操作
量のメンバシップ関数を示すグラフである。

【符号の説明】

１０１…型のキャビティ １０２，１０３…型 １０４，１０５…ヒ─タ─ １０６，１０７…熱板 １０８…熱板表面温度センサ １０９…ヒ─タ─温度センサ １１０…温度差計算部 １１１…補正量推定部 １１２…ヒ─タ─設定温度 １１３…温度偏差計算部 １１４…ヒ─タ─操作量決定部 １１５…ヒ─タ─制御部 ３０１，３０２…メンバシップ関数 ３０３…重心 ５０１…周囲温度センサ ５０２…型設定温度 ５０３…第２の温度差計算部 ５０４…補正量推定部 ７０１〜７０３…メンバシップ関数 ７０４…重心 ８０１…温度変化検出部 ８０２…ヒ─タ─操作量決定部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被加硫物を型（１０２，１０３）内に投入
   し、ヒ─タ─（１０４，１０５）により加熱される熱板
   （１０６，１０７）を用いて前記型を介して前記被加硫
   物を加硫処理する加硫機の型温度制御装置であって、 前記熱板（１０６，１０７）の型（１０２，１０３）に
   接する部分の温度（ｔm ）を検出する熱板表面温度セン
   サ（１０８）、 前記ヒ─タ─（１０４，１０５）の温度（ｔh ）を検出
   するヒ─タ─温度センサ（１０９）、 前記熱板表面温度センサ（１０８）により検出された熱
   板表面温度（ｔm ）と前記ヒ─タ─温度センサ（１０
   ９）により検出されたヒ─タ─温度（ｔh ）との温度差
   （Δ１）を算出する温度差計算手段（１１０）、 前記温度差計算手段（１１０）により算出された温度差
   （Δ１）に基づいてヒ─タ─設定温度の補正量（δ１）
   を推定する補正量推定手段（１１１）、 前記ヒ─タ─温度センサ（１０９）により検出されたヒ
   ─タ─温度（ｔh ）と前記補正量推定手段（１１１）に
   より推定されたヒ─タ─設定温度の補正量（δ１）と予
   め設定されたヒ─タ─設定温度（Ｔh ）に基づいてヒ─
   タ─温度の偏差（δ２）を求める温度偏差計算手段（１
   １３）、 前記温度偏差計算手段（１１３）により算出されたヒ─
   タ─温度の偏差（δ２）に基づいて前記ヒ─タ─の操作
   量（α）を決定するヒ─タ─操作量決定手段（１１
   ４）、 前記ヒ─タ─操作量決定手段（１１４）により決定され
   たヒ─タ─操作量（α）に基づいてヒ─タ─を制御する
   ヒ─タ─制御手段（１１５）を有する加硫機の型温度制
   御装置。
2. 【請求項２】前記加硫機の周囲の温度（ｔe ）を検出す
   る周囲温度センサ（５０１）、 前記周囲温度センサ（５０１）により検出された周囲温
   度（ｔe ）と予め設定された型設定温度（Ｔc ）との差
   （Δ２）を検出する第２の温度差計算手段（５０３）を
   さらに有し、 前記補正量推定手段は、前記温度差計算手段（１１０）
   により算出された温度差（Δ１）と、さらに前記第２の
   温度差計算手段（５０３）により算出された温度差（Δ
   ２）とに基づいてヒ─タ─設定温度の補正量（δ１）を
   推定する補正量推定手段（５０４）である請求項１記載
   の加硫機の型温度制御装置。
3. 【請求項３】前記ヒ─タ─温度センサ（１０９）により
   検出されたヒ─タ─温度（ｔh ）の時間的変化（Δ３）
   を検出する温度変化検出手段（８０１）をさらに有し、 前記ヒ─タ─操作量決定手段は、前記温度偏差計算部
   （１１３）により算出されたヒ─タ─温度の偏差（δ
   ２）と、さらに前記温度変化検出手段（８０１）により
   検出されたヒ─タ─温度の時間的変化（Δ３）とに基づ
   いてヒ─タ─操作量（α）を決定するヒ─タ─操作量決
   定手段（８０２）である請求項１または２記載の加硫機
   の型温度制御装置。
4. 【請求項４】前記補正量推定手段（１１１，５０４）に
   おけるヒ─タ─設定温度の補正量の推定、及び前記ヒ─
   タ─操作量決定手段（１１４，８０２）におけるヒ─タ
   ─操作量の決定は、予め決められたファジィル─ルとメ
   ンバシップ関数によりファジィ推論を実行して行う請求
   項１〜３いずれか記載の加硫機の型温度制御装置。