JPH09277337A - 射出成形機の温度制御方法 - Google Patents
射出成形機の温度制御方法Info
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Abstract
目標温度に達するまでの所要時間を制御し、昇温過程に
おける樹脂の熱分解や炭化による成形異常をなくす。 【解決手段】 各部位Ti の設定目標温度Txiと各部位
の現在温度Tniとの差を全部位を通じて共通のステップ
数Sで除し、1分割ステップ毎の温度の増分Biを各部
位Ti 毎に求め、各部位Ti の各昇温ステップj毎の昇
温目標温度Txijを算出する。各昇温ステップj毎に、
各部位Ti の現在温度Tniの全てが昇温目標温度Txij
に達するまで待機して次の昇温ステップに移行すること
により、昇温目標温度TxiS-1 、即ち、設定目標温度T
xiに到達するまでの各部位Ti の昇温所要時間を一致さ
せ、かつ、昇温ステップ毎の各部位Ti 間の温度の相互
関係を設定目標温度達成時のそれと一致させる。
Description
制御方法の改良に関する。
部位は樹脂の特性に合わせて加熱する必要があり、しか
も、加熱開始後、各部位が同じタイミングで最終昇温目
標温度に到達することが望ましい。
温度に到達するまでの所要時間は、ヒータの発熱能力や
各部位の熱容量および各部位の最終昇温目標温度の設定
条件等によって異なり、昇温所要時間に差が生じると、
残留樹脂の物性変化や、温度勾配の異常によるノズルお
よびシリンダへの悪影響が生じる場合がある。
度に達した部分の樹脂は高温の設定温度のまま長い時間
に亘って加熱され続けることになるので、炭化や熱分解
が発生し易くなる問題があり、また、ノズルおよびシリ
ンダの各部に極端な温度差が生じると、熱膨張の差など
によりスクリューやその先端部品に折損等の危険が生じ
る。
T1 ,シリンダ中央部T2 ,シリンダ基部T3 に対して
同じ最終昇温目標温度を設定した場合の温度上昇曲線の
一例を示しており、この例では昇温開始後の経過時間が
Aの時点でノズル部T0 の昇温が完了し、次いで、シリ
ンダ先端部T1 の昇温完了、更に、シリンダ中央部T2
の昇温完了と続き、最後に、昇温開始後の経過時間がB
の時点で最も昇温所要時間の長いシリンダ基部T3 の昇
温が完了している。つまり、ノズル部T0 に関しては、
昇温が完了してから更にB−Aの時間だけ最終昇温目標
温度で放置されることになり、この間にノズル部T0 で
樹脂の熱分解や炭化が発生する可能性がある。ノズル部
T0 の熱容量はシリンダ側のそれに比べて小さいのが普
通であるため、図11に示されるような傾向は、一般
に、よく見受けられるものである。ノズル部T0 で樹脂
の熱分解や炭化が発生したような場合、これをパージ作
業によって完全に排出するのは困難であり、これらの炭
化物等が連続成形作業中に成形品に混入して不良品が生
成されるといった危険もある。ノズル部T0 で樹脂の熱
分解や炭化が発生する前にパージ作業を行ってしまいた
いのは山々であるが、シリンダ基部T3 が最終昇温目標
温度に到達する前にパージ作業を行うことはできず、こ
こで無理をすれば、スクリューの折損事故等を引き起こ
すといった危険もある。
ク制御は既に公知であるが、現在温度と最終昇温目標温
度との差が大きな昇温開始の初期段階においては、各ヒ
ータが常ONの状態(ヒータの通電ON/OFF時間の
デューティ比が1の状態)に制御されるため、その時点
におけるノズルおよびシリンダの各部位の温度は最終昇
温目標温度とは関係なくヒータの発熱能力と各部位の熱
容量との関係のみによって決まり、各部位の温度の相互
関係が各々の最終昇温目標温度の相互関係を維持して上
昇するといった保証はない。
手段として、昇温所要時間の短い部位のヒータの電源投
入タイミングを他の部位のヒータの電源投入タイミング
よりも遅らせる方法が利用されているが、このような方
法では単に各部位の最終的な昇温完了タイミングを一致
させることができるに過ぎず、昇温過程における各部位
の温度の相互関係は全く無視されることになる。また、
昇温所要時間の短い部位のヒータの電源を投入するまで
に、この部位と他の部位との間に著しい温度差が生じる
ので、温度差によるスクリューやその先端部品の折損等
の問題が一層深刻化するといった危険もある。
従来技術の欠点を解消し、ノズルおよびシリンダの各部
位の温度が設定目標温度に達するまでの所要時間を制御
し、しかも、昇温過程における各部位の温度の相互関係
を各々の設定目標温度の相互関係に相関させたままの状
態で各部位の温度を上昇させることのできる射出成形機
の温度制御方法を提供することにある。
ノズルおよびシリンダの各部位に独立したヒータを設け
てノズルおよびシリンダの温度を制御する射出成形機の
温度制御方法において、各部位の設定目標温度を共通の
ステップ数で分割して各ステップ毎のステップ目標温度
を決め、昇温開始後、シリンダの各部位の全ての温度が
各々のステップ目標温度に到達したことを確認してから
次のステップ目標温度への昇温制御を開始するようにし
たことを特徴とする構成により前記目的を達成した。
々のステップ目標温度に到達したことを確認してから所
定時間待機して次のステップ目標温度への昇温制御を開
始することにより、ヒータ間の各部の温度をヒータ近傍
の温度に馴染ませ、温度差によるスクリューやその先端
部品の折損等の事故を未然に防止するようにした。
れる昇温所要時間を各部位毎に測定し、昇温所要時間の
最大値に対する各部位毎の昇温所要時間の割合を求め、
各部位のヒータの通電ON/OFF時間の通電時間また
は電力量を各々の割合に比例させて制御するようにした
ことを特徴とする構成により、前記と同様の目的を達成
し、更に、昇温所要時間が不用意に冗長されるといった
問題も解消した。
所要時間を設定し、該設定昇温所要時間に対する各部位
毎の昇温所要時間の割合を求め、各部位のヒータの通電
ON/OFF時間の通電時間または電力量を各々の割合
に比例させて制御するようにすることにより、昇温完了
時刻を制御できるようにした。また、各部位に対して夫
々測定した昇温所要時間よりも長い昇温所要時間を夫々
設定し、各部位毎の設定昇温所要時間に対する対応する
部位の前記測定した昇温所要時間の割合を求め、各部位
のヒータの通電ON/OFF時間の通電時間または電力
量を各々の割合に比例させて制御するようにすることに
よって、各部位の昇温完了時刻を制御し、使用する樹脂
等の特性に合致するようにした。
施形態を説明する。図1は本発明の方法を適用した射出
成形機の制御装置100の要部と該射出成形機のシリン
ダ周辺部101の要部とを示すブロック図である。
は、数値制御用のマイクロプロセッサであるCNC用C
PU25,プログラマブルマシンコントローラ用のマイ
クロプロセッサであるPMC用CPU18,サーボ制御
用のマイクロプロセッサであるサーボCPU20および
射出保圧圧力やスクリュー背圧のサンプリング処理等を
行うための圧力モニタ用CPU17を有し、バス22を
介して相互の入出力を選択することにより各マイクロプ
ロセッサ間での情報伝達が行えるようになっている。
ケンス動作を制御するシーケンスプログラム等を記憶し
たROM13および演算データの一時記憶等に用いられ
るRAM14が接続され、CNC用CPU25には、射
出成形機を全体的に制御するプログラム等を記憶したR
OM27および演算データの一時記憶等に用いられるR
AM28が接続されている。
U17の各々には、サーボ制御専用の制御プログラムを
格納したROM21やデータの一時記憶に用いられるR
AM19、および、成形データのサンプリング処理等に
関する制御プログラムを格納したROM11やデータの
一時記憶に用いられるRAM12が接続されている。
20からの指令に基いてエジェクタ用,ノズルタッチ
用,型締用,射出用,スクリュー回転用等の各軸のサー
ボモータを駆動するサーボアンプ15が接続され、各軸
のサーボモータに配備したパルスコーダ等からの出力の
各々がサーボCPU20に帰還され、パルスコーダから
のフィードバックパルスに基いてサーボCPU20によ
り算出された各軸の現在位置やその現在速度等がRAM
19の現在位置記憶レジスタおよび現在速度記憶レジス
タの各々に記憶されるようになっている。なお、図1で
は、1軸のサーボアンプ及びサーボモータのみを図示し
ている。
3に内嵌された射出用スクリューの基部に設けられた圧
力検出器(図示せず)およびA/D変換器16を介して
射出保圧圧力やスクリュー背圧のサンプリング処理を行
う。
たノズル4の各部位には、各々独立して制御装置100
の側から制御されるヒータと、その部位の現在温度を検
出するための熱電対等の温度センサが設けられている。
2に示す通り、ノズル4上のゾーンNo. T0 の位置に1
つ、以下、シリンダ3の先端から基部側にかけてゾーン
No.T1 からゾーンNo. TN-1 の各部位に各々1つずつ
設けられており、総数はN個(任意)である。
部位に配備されたヒータの各々は、制御装置100に設
定された各ゾーン毎の目標温度と各ゾーン毎に配備され
た温度センサで検出される現在温度とに基いて制御装置
100によりPID(比例,積分,微分)制御される。
この実施形態では、ヒータの通電ON/OFF周期を1
000ミリ秒とし(なお、このON/OFF周期は任意
に設定できるもので、この実施例では1000ミリ秒と
している)、目標温度と現在温度との偏差に基いて、そ
のうち何ミリ秒だけ各ヒータに通電するか(デューティ
比)を求めて各ヒータの単位時間当たりの発熱量を調整
し、温度偏差を補償するようにしている。従って、温度
偏差が著しく大きな場合はデューティ比の演算結果が1
を越える場合があり、そのような場合にはヒータの通電
状態は常ONとなる。
流電源から各ヒータへの通電を開閉するためのスイッチ
であり、制御装置100の出力回路23bを介して制御
装置100側からの指令でON/OFF制御される。
らの温度検出信号はA/D変換器30でA/D変換さ
れ、制御装置100の入力回路23aを介して制御装置
100に読み込まれる。
る成形条件(射出保圧条件,計量条件等)と各種設定
値,パラメータ,マクロ変数等を従来と同様にして記憶
する成形データ保存用のメモリである。
CRT表示回路26を介してバス22に接続され、各種
設定画面の表示やデータの入力操作等が各種ファンクシ
ョンキーやテンキーおよびカーソル移動キー等によって
行われるようになっている。
各軸のシーケンス制御を行う一方、CNC用CPU25
がROM27の制御プログラムに基いて各軸のサーボモ
ータに対して移動指令の分配(パルス分配)を行い、サ
ーボCPU20は各軸に対して分配された移動指令とパ
ルスコーダ等の検出器で検出された位置のフィードバッ
ク信号および速度のフィードバック信号に基いて、従来
と同様に位置ループ制御,速度ループ制御さらには電流
ループ制御等のサーボ制御を行い、いわゆるディジタル
サーボ処理を実行する。
るシリンダ3およびノズル4の温度制御の概略を示すフ
ローチャートである。この処理は、温度設定画面におけ
る温度制御の選択項目をオペレータが選択することによ
って起動され、その後、射出成形機本体側のシーケンス
制御とは独立してPMC用CPU18の背景処理として
継続的に実行される。この項目の選択操作は実質的には
ヒータへの電源投入処理であり、この後、シリンダ3お
よびノズル4の各部の温度が各々の最終昇温目標温度
(設定目標温度)もしくはその近傍に達するまでの間、
射出成形機本体は冷間起動禁止の状態に置かれ、射出ス
クリューの前後退動作や回転動作が禁止される。
8は、まず、ゾーン数記憶レジスタに加熱ゾーンの総数
Nを、また、分割数記憶レジスタに、最終昇温目標温度
達成までの昇温の刻み回数であるステップ数Sの値を読
み込んだ後、ゾーン指標iの値を零に初期化し、以下、
指標iの値がNに達するまでの間、該指標iの値を順次
歩進して、その都度、各ゾーンの最終昇温目標温度記憶
レジスタTxiに最終昇温目標温度の値を記憶して行く
(ステップa1〜ステップa5)。
ガイダンスメッセージに従ってオペレータが数値入力キ
ー等を操作してゾーン数Nやステップ数Sおよび各ゾー
ンの最終昇温目標温度Txiの入力操作を行い、これを受
けてPMC用CPU18が実施する処理である。ゾーン
数がNであれば、設定される最終昇温目標温度Txi(i=
0 to N-1)の個数はN個である(図2参照)。
を再び零に初期化し(ステップa6)、ゾーンNo. Ti
の部位に設けられた温度センサからこのゾーンの現在温
度を読み込み、その値をゾーンNo. Ti に対応させて現
在温度記憶レジスタTniに記憶し(ステップa7)、こ
のゾーンの最終昇温目標温度Txiから現在温度Tniを減
じ、その値をステップ数Sで除して、該ゾーンにおける
1ステップ分の温度の刻み幅Bi を求める(ステップa
8)。従って、この実施形態においては前後する各ステ
ップ間の温度差は(Txi−Tni)/Sで均等になるが、
無論、不均等に設定するようにしてもよい。
を零に初期化し(ステップa9)、指標jの値に1を加
えた値に前述の刻み幅Bi を乗じ、その値をゾーンNo.
Tiの部位の現在温度Tniに加算して第jステップのス
テップ昇温目標温度を求め、この値をステップ昇温目標
温度記憶レジスタTxij 、要するに、ゾーンNo. Tiの
第jステップの昇温目標温度を記憶するレジスタに記憶
し(ステップa10)、指標jの値を歩進する(ステッ
プa11)。最初のステップ、つまり、第0ステップの
ステップ昇温目標温度Txi0 の値は現在温度Tniではな
く、Tni+Biである。
がステップ数Sに達するまでの間(ステップa12)、
ステップa10〜ステップa12の処理を繰り返し実行
し、ステップ昇温目標温度記憶レジスタTxij (j=0 to
S-1)の各々に各ステップのステップ昇温目標温度Tni
+〔Bi ×(j+1)〕を記憶して行く。いうまでもな
く、ゾーンNo. Tiに対して設定されるステップ昇温目
標温度の個数はS個であり、j=S-1 の最後のステップ昇
温目標温度Txij の値はTxiS-1 =Tni+〔Bi ×S〕
=Tni+[〔(Txi−Tni)/S〕×S]=Txiであっ
て、ゾーンNo.Ti の最終昇温目標温度Txiに一致す
る。
値を歩進し(ステップa13)、該指標iの値がゾーン
数Nに達しているか否かを判別し(ステップa14)、
達していなければ、指標iの値がゾーン数Nに達するま
での間、ステップa7〜ステップa14の処理を前記と
同様にして繰り返し実行し、i=0 to N-1の全てのゾーン
に対してj=0 to S-1の各ステップのステップ昇温目標温
度Txij を設定する。昇温目標温度Txij は各ゾーン毎
にS個ずつ存在するわけであるから、その総数は全体で
S・N個である。
j の設定が全て完了すると、PMC用CPU18は再び
指標jの値を零に初期化し(ステップa15)、各ゾー
ンTi (i=0 to N-1)のステップ昇温目標温度としてT
xij の値を設定し、各ゾーンTi の温度のPID制御を
開始する(ステップa16)。
を零に初期化し(ステップa17)、ゾーンNo. Tiの
部位の現在温度を温度センサを介して現在温度記憶レジ
スタTniに読み込み(ステップa18)、その値がゾー
ンNo. Ti におけるステップjのステップ昇温目標温度
Txij に達しているか否かを判別し(ステップa1
9)、達していなければ、現在温度Tniの読み込みとス
テップ昇温目標温度Txijとの比較処理とを繰り返し実
行して、ゾーンNo. Ti の部位の現在温度Tniがステッ
プ昇温目標温度Txij に達するまで待機する。
Tniがステップjのステップ昇温目標温度Txij に達し
たことが確認されると、PMC用CPU18は指標iの
値を歩進し(ステップa20)、指標iの現在値がゾー
ンの総数Nに達しているか否かを判別する(ステップa
21)。指標iの値が総数Nに達していなければ現在温
度がステップjのステップ昇温目標温度に達しているか
否かを判別すべき他のゾーンが残っていることを意味す
るので、PMC用CPU18は再びステップa18の処
理へと戻り、更新された指標iの値に基いて再び前記と
同様の処理を繰り返し実行する。
の全てのゾーンの現在温度Tniが各々のゾーンのステッ
プjのステップ昇温目標温度Txij に達したことが確認
された段階でステップa21の判別結果が真となる。
ーンの熱容量に差異があるような場合では、ステップ昇
温目標温度Txij に達するのが比較的早いゾーンTi1と
ステップ昇温目標温度Txij に達するのが比較的遅いゾ
ーンTi2が存在する場合が有り得るが、ステップ昇温目
標温度の刻み幅Bi は昇温開始時の温度と最終昇温目標
温度Txiとの温度差に比べて十分に小さな値であるた
め、この昇温所要時間のバラツキは実質的な問題とはな
らない。
温度Tn0とゾーンNo. TN-1 のシリンダ基部の温度TnN
-1との間に温度上昇特性の差がある場合について図8に
概念的に示す。確かに、両者が各々のステップ昇温目標
温度に達するまでにはT′の時間差があるが、この時間
差は、最終昇温目標温度まで両者を一気に加熱する図1
1のような場合の時間差B−Aに比べて十分に小さい。
図8ではゾーンNo. T0 のノズル部の最終昇温目標温度
Tx0とゾーンNo. TN-1 のシリンダ基部の最終昇温目標
温度TxN-1とを同じ値で設定した場合について示してい
るが、両者の最終昇温目標温度の設定値が異なるような
場合、例えば、図10に示されるようにノズル部の最終
昇温目標温度Tx0をシリンダ基部の最終昇温目標温度T
xN-1よりも高く設定したような場合であっても、その効
果は同じである。
ーンの現在温度Tniが各々のゾーンのステップjのステ
ップ昇温目標温度Txij に達してステップa21の判別
結果が真となると、PMC用CPU11は指標jの値を
歩進し(ステップa22)、、該指標jの値がステップ
の総数Sに達しているか否か、即ち、最終昇温目標温度
であるj=S-1 のステップ昇温目標温度TxiS-1 が全ての
ゾーンで達成されているか否かを判別する(ステップa
23)。
達していなければ、更新された指標jの値に対応する次
の段階のステップ昇温目標温度が存在することを意味
し、次のステップのための昇温作業を開始する必要が生
じる。
直ちに次の昇温ステップの温度制御を開始してもよい
が、この実施形態においては、各ゾーン間の温度、つま
り、ヒータが巻回されていない部分の温度をその両側の
ゾーンの温度に馴染ませるために、この段階でタイマT
に設定値をセットしてスタートさせ、この設定時間の分
だけ待機してからステップa16の処理に移行して次の
昇温ステップの温度制御を開始するようにしている(ス
テップa24,ステップa25)。各ゾーンの温度はP
ID制御されているので、この待機時間Tの間、先にこ
のステップの昇温目標温度に到達したゾーンの温度は、
該ステップの昇温目標温度にフラットに維持され(図8
および図10参照)、この間にヒータ非巻回部分の温度
が両側のゾーンに対して熱平衡の状態に達する。
PMC用CPU18は、指標jの値がステップの総数S
に達するまでの間、指標jの値に基いて前記と同様の処
理を繰り返し実行し、各昇温ステップの処理を実施す
る。
ても共通であるから、ステップa21の判別結果が真と
なって各ゾーンの現在温度の全てがステップjのステッ
プ昇温目標温度に達したことが確認された段階では、各
ゾーンの現在温度の比Tx0j:Tx1j :Tx2j :・・
・:TxN-1j が、常に、各ゾーンの最終昇温目標温度の
比Tx0:Tx1:Tx2:・・・:TxN-1と等しくなる。つ
まり、昇温過程における各ゾーンの現在温度の相互関係
が各々のゾーンの最終昇温目標温度の相互関係に相関し
ているということである。なお、図10においてはノズ
ル部の温度Tn0とシリンダ基部の温度TnN-1との比がT
x0:TxN-1であり、当然、図8においてはノズル部の温
度Tn0とシリンダ基部の温度TnN-1との比が1:1であ
る(Tx0=TxN-1)。
は、零に設定し、かつ、ステップ数Sの値を相当に大き
く設定すれば、最も立上りの鈍い昇温特性を有するゾー
ンの昇温所要時間に各ゾーンの昇温所要時間が合わせら
れることになるので、図8の各昇温ステップの始点と終
点の黒丸印を結んだような昇温特性、つまり、図9に示
すような昇温特性が得られることになる。図9に示す通
り、ステップ数Sの値を大きく設定すれば概ね滑らかな
昇温特性を得ることができるが、依然として最も立上り
の鈍い昇温特性と比べれば各ステップ区間での立上りが
早い(傾きが大きい)ので、実際には、図9に示す通り
の折れ線状の昇温特性となる。横軸に水平な部分の折れ
線部を短くして全体を更に滑らかにするためには、ステ
ップ数Sの値を更に大きくする必要がある。無論、最終
昇温目標温度が各ゾーン毎に異なるような場合でもこれ
と同じ処理操作が可能である。
総数Sに達し、各ゾーンの温度が最終昇温目標温度であ
るj=S-1 のステップ昇温目標温度TxiS-1 に達したこと
がステップa23の判別処理で検出されると、パラメー
タ設定されている冷間起動禁止用タイマーをスタートさ
せ設定時間に達すると、PMC用CPU18は冷間起動
禁止の設定を解除し、射出スクリューの移動および回転
に関する指令の実行を許容する状態となる(ステップa
26〜a28)。
昇温目標温度を決めるための処理が、常に、現在温度と
最終昇温目標温度との関係に基いて行われるので、室温
から最終昇温目標温度への昇温作業の場合に限らず、例
えば、成形停止時の低温保持温度から最終昇温目標温度
への再度の立上げや樹脂を交換する際の温度の切り替え
等に際しても適用することができる。
標温度への温度制御においても、PID制御を採用して
いるが(図4のステップa16参照)、この各ステップ
の目標温度への温度制御をPID制御で行うことなく、
目標温度に達するまで各ゾーンのヒータをオンにし、目
標温度に達すると、オフにするようにしてもよい。この
場合、図4において、ステップa16では、PID制御
の開始ではなくヒータをオンにし、ステップa19で真
となった場合には、ヒータをオフにするようにすればよ
い。そして全てのゾーンが最終昇温目標温度に達した
後、PID制御を開始するようにしてもよい。
ップの目標温度は最終昇温目標温度であり、この最終昇
温目標温度を越える場合が生じるので、最終ステップの
みPID制御を行うようにしてもよい。即ち、図4にお
いて、ステップa23の代わりにj=S−1か判断し、
真であれば、ステップa16の処理、即ちPID制御を
開始し、ステップa17〜a21の処理を行い、ステッ
プa21が真になるとステップa26に移行するように
すればよい。
のヒータの通電ON/OFF時間のデューティ比を調整
することにより単位時間当たりにヒータに入力される電
力量を適正化して、昇温特性の異なる各ゾーンの最終的
な昇温所要時間を一致させるようにした別の実施形態の
測定演算処理の概略を示すフローチャートである。この
測定演算処理は、最終昇温目標温度に到達するに必要と
される昇温所要時間を各ゾーン毎に測定するための処理
と昇温所要時間の最大値に対する各ゾーン毎の昇温所要
時間の割合を求めてゾーン毎の通電時間の補正デューテ
ィ比を算出するための係数を求める処理である。PID
制御処理によって出力される通電ON時間(若しくはデ
ューテイ比)にこの処理で求められた各ゾーンTi 毎の
昇温所要時間の割合Priを乗じて、1000ミリ秒を1
周期とするヒータの通電ON/OFF周期における補正
ON時間を求めるようにしたものである。
8は、まず、i=0 to N-1の各ゾーンTi に対応する昇温
所要時間取得フラグGi の値を全て零に初期化すると共
に、i=0 to N-1の各ゾーンTi に対応する最終昇温目標
温度記憶レジスタTxiの各々に各ゾーンの最終昇温目標
温度の設定値を記憶し(ステップb1〜ステップb
4)、各ゾーンの最終昇温目標温度の設定値Txiに基い
て各ゾーンTi の温度のPID制御を開始し(ステップ
b5)、昇温所要時間計測タイマTをリスタートさせる
(ステップb6)。昇温開始時点における各ゾーンTi
の現在温度Tniと最終昇温目標温度の設定値Txiとの差
は大きいので各ヒータの制御は実質的な常ON制御とな
る。
零に初期化して(ステップb7)、指標iの値がゾーン
総数Nに達しているか否かを判別し(ステップb8)、
達していなければ、ゾーンTi に対応する昇温所要時間
取得フラグGi がセットされているか否か、つまり、こ
のゾーンTi の温度が最終昇温目標温度の設定値Txiに
達したことが既に確認されているか否かを判別する(ス
テップb10)。
のゾーンTi の現在温度を読み込んで現在温度記憶レジ
スタTniに記憶し(ステップb11)、現在温度Tniが
このゾーンTi の最終昇温目標温度の設定値Txiに達し
ているか否かを判別する(ステップb12)。
標温度の設定値Txiに達していなければ、PMC用CP
U18は指標iの値を歩進し(ステップb21)、再び
ステップb8の処理に移行して、更新された指標iの値
に基いて前記と同様の処理を繰り返し実行し、次のゾー
ンTi について昇温所要時間取得フラグGi がセットさ
れているか否かを判別する。また、このような処理が繰
り返し実行される間に指標iの値がゾーン総数Nに達し
てしまった場合には、指標iの値を改めて零に初期化し
(ステップb9)、前記と同様の処理を繰り返す。
点でi=0 to N-1の各ゾーンTi に対応する昇温所要時間
取得フラグGi の全てがセットされているという事態が
発生するとするなら、PMC用CPU18がステップb
8〜ステップb10およびステップb21の処理から抜
けられなくなるといった問題が生じることになるが、実
際にはそのようなことは起こらない。現在温度Tniが最
終昇温目標温度の設定値Txiを越えるまでは該ゾーンT
i に対応する昇温所要時間取得フラグGi はセットされ
ず、また、最も昇温所要時間の長いゾーンの現在温度T
niが最終昇温目標温度の設定値Txiを越えた時点では、
昇温所要時間取得フラグGi の取得数kを数えるための
確認処理(後述のステップb15〜ステップb20の処
理)が必ず実施されるからである。ステップb20の処
理で昇温所要時間取得フラグGiの取得数kがゾーン総
数Nに達したことが一旦確認されてしまえば、PMC用
CPU18はそれ以前のステップの処理に復帰すること
はない。
よびステップb21の処理を繰り返し実行する間に、ス
テップb12の判別処理において現在温度Tniが最終昇
温目標温度の設定値Txiに達しているゾーンTi が検出
されると、PMC用CPU18は、ゾーンTi に対応す
る昇温所要時間記憶レジスタUi に該時点におけるタイ
マTの計測値を記憶し(ステップb13)、このゾーン
Ti に対応する昇温所要時間取得フラグGi に1をセッ
トする(ステップb14)。ステップb10の判別処理
から明らかなように、昇温所要時間取得フラグGi が一
旦セットされたゾーンTi に対しては現在温度Tniの検
出に関する処理が非実行とされるので、最終昇温目標温
度達成後に昇温所要時間記憶レジスタUi の値が誤って
置き換えられるといったことは発生しない。
びカウンタkの値を共に零に初期化し(ステップb1
5)、j=0 to N-1の各ゾーンTj の昇温所要時間取得フ
ラグGj のうち幾つがセットされているかを検出する。
要するに、j=0 to N-1の全ての昇温所要時間取得フラグ
Gj を端から検索し、1がセットされているフラグが検
出される度にkの値をカウントアップするのである(ス
テップb16〜ステップb19)。
kの値がゾーン総数Nに達しているか否か、つまり、i=
0 to N-1の全てのゾーンTi が最終昇温目標温度の設定
値Txiに達し、その昇温所要時間Ui が既に記録されて
いるか否かを判別する(ステップb20)。当然、k=
Nであれば全てのゾーンTi が最終昇温目標温度の設定
値Txiに達しており、kの値がNよりも小さければ最終
昇温目標温度の設定値Txiに達していないゾーンTi が
1以上は存在することを意味する。
ないゾーンTi が存在する場合、PMC用CPU18
は、再び指標iの値を歩進し(ステップb21)、ステ
ップb8の処理へと移行して、歩進された指標iの値に
基いて前記と同様の処理を繰り返し実行する。なお、ス
テップb8の処理へ移行する前にステップb21の処理
を実行するというのは必ずしも必須の要件ではない(ス
テップb20の判別結果が偽となった時点で直ちにステ
ップb8の処理へ移行してもよい)。
いゾーンTi の現在温度Tniが最終昇温目標温度の設定
値Txiに達し、前述したステップb13〜ステップb1
4の処理によりi=0 to N-1の各ゾーンTi の全ての昇温
所要時間記憶レジスタUi に各ゾーンTi の昇温所要時
間が記憶され、セットアップされた昇温所要時間取得フ
ラグGi の数kがゾーン総数Nに達したことがステップ
b20の判別処理で検出されると、PMC用CPU18
は昇温所要時間の最大値を記憶する最大値レジスタMt
の値と指標iの値を一旦零に初期化する(ステップb2
2,ステップb23)。
0からN-1 まで順次更新してその都度該指標iに対応す
る昇温所要時間記憶レジスタUi の値を読み込み、レジ
スタUiの値がレジスタMt の値よりも大きければレジ
スタUi の値をその時点における最大値としてレジスタ
Mt に更新記憶する一方、レジスタUi の値が最大値記
憶レジスタMt の値と同等以下であればレジスタUiの
値をそのまま保持し行く(ステップb24〜ステップb
27)。最終的に、ステップb24の判別結果が真とな
った時点でレジスタMt に残っている値が最も昇温の遅
いゾーンの昇温所要時間の値である。
処理に代え、ステップb20の判別結果が真となった時
点のレジスタUi の値を最大値記憶レジスタMt にその
まま置き換えるようにしてもよい。ステップb20の判
別結果が真となるのは最も昇温の遅いゾーンの温度が最
終昇温目標温度に達した時点であり、第N回目のステッ
プb13の処理、つまり、最も昇温の遅いゾーンに対し
て実行される処理で読み込まれた昇温所要時間の値がス
テップ20の判別処理完了時点でそのままレジスタUi
に保持されているからである。当然、ステップb20の
判別結果が真となった時点でこのような置き換え処理を
行う場合には、ステップb22〜ステップb27の処理
は不要であり、置き換え実行後、直ちにステップb28
の処理に進むことになる。
遅いゾーンの昇温所要時間Mt を求めたPMC用CPU
18は再び指標iの値を零に初期化し(ステップb2
8)、i=0 to N-1の各ゾーンTi 毎に昇温所要時間の最
大値Mt に対する各ゾーンTi毎の昇温所要時間の割合
Priを算出し(ステップb29〜ステップb31)、そ
の値をi=0 to N-1の各ゾーンTi 毎のPID制御処理に
よって出力される通電ON時間に乗じる係数(PID制
御処理によって出力されるON/OFFデューティ比に
乗じて補正されたデューティ比を求める係数)として不
揮発性メモリ24に設定する(ステップb32)。
昇温作業ではこの係数PriをPID制御処理によって出
力される通電ON時間に乗じ、補正された通電ON時間
として各ゾーンTi のヒータの通電ON/OFF制御が
行われることになる。若しくは、PID制御処理によっ
て出力されるデューティ比に係数Priを乗じて補正され
たデューティ比を求め、このデューティ比によって各ゾ
ーンTi のヒータが通電ON/OFF制御されることに
なる。
制御を行うような場合(デューティ比が1の場合)、最
終昇温目標温度に到達するのが最も遅いゾーンのヒータ
は常にPri=Ui /Mt =Mt /Mt =1で1000ミ
リ秒×1=1000ミリ秒(デューティ比=1)となり
常ON制御となる。また、他のゾーンのヒータは、10
00ミリ秒×Pri(Pri<1)がON時間となり、ON
/OFF制御がなされることになり最終的な昇温所要時
間が、昇温カーブの傾きが最も小さいゾーンのヒータの
昇温所要時間Ui =Mt に一致するように通電ON/O
FF制御されることになる。結果的に、図11に示され
るように最終昇温目標温度が各ゾーンとも同じ値に設定
された場合では、昇温カーブの傾きが最も小さいゾーン
のヒータ、例えば、図11の例でいえばシリンダ基部T
3 の昇温特性に他のゾーンT0 ,T1 ,T2 の昇温特性
が合わせられることになる。ただし、これはあらゆる場
合において必ず全ての昇温カーブの傾きが、傾きの最も
小さいゾーンの昇温カーブの傾きに一致するということ
を意味しない。例えば、図11においてシリンダ中央部
T2 のゾーンの最終昇温目標温度の設定値がシリンダ基
部T3 のゾーンの最終昇温目標温度の設定値よりも高け
れば、シリンダ中央部T2 のゾーンの昇温カーブの傾き
がシリンダ基部T3 のゾーンの昇温カーブの傾きよりも
急になる場合が有り得る。上述の通電ON/OFF制御
で一致するように制御されるのは飽くまで最終昇温目標
温度までの昇温所要時間である。
と同様、昇温過程における各ゾーンの現在温度の相互関
係を各々のゾーンの最終昇温目標温度の相互関係に相関
させることができ、また、各ゾーン毎の昇温所要時間の
差をなくすことができる。
温目標温度に到達した後は係数Priを乗じることのない
通常のPID制御による温度制御が行われる。
昇温時間を最も時間の要するゾーンの昇温時間に合わせ
るようにしたが、この最も時間の要するゾーンの昇温時
間よりも長い時間で全てのゾーンを昇温させてもよい。
この場合には、図7におけるステップb24の次に最大
値記憶レジスタMt に記憶する昇温の最も遅いゾーンの
昇温所要時間をディスプレイ29に表示させると共に、
この表示した昇温所要時間よりも長い昇温所要時間より
も長い昇温所要時間を設定可能であることを趣旨とする
メッセージ等を表示させ、作業者に昇温所要時間を最大
値記憶レジスタMt に設定させる。また、予め昇温の最
も遅いゾーンの昇温所要時間が分かっていれば、この昇
温の最も遅いゾーンの昇温所要時間以上の長い昇温所要
時間を設定可能とする(この場合には、ステップb22
〜b27の処理は必要がなくなる)。こうして昇温所要
時間が最大値記憶レジスタMt に設定された後は、(ス
テップb28〜b32の処理を行って係数を求め、設定
された昇温所要時間で全てのゾーンが目標温度まで昇温
させるようにする。このように昇温時間を制御すること
によって、全ゾーンの昇温完了時刻を成形開始時刻直前
にすることができ、無駄なヒータ通電時間を抑えること
ができ、省エネルギーになると共に樹脂の変化も最低限
に抑えることができる。また、作業者によって昇温開始
時刻が異なっても昇温完了時刻を同一時刻にすることが
できるから、成形開始時の熱の状態を各成形機毎あるい
は各日時毎に安定化することができる。
完了時刻を一致させるようにしたが特別のゾーンのみこ
の特別のゾーンの測定昇温所要時間よりも長くかつ、他
のゾーンの昇温所要時間と異なる昇温所要時間を設定
し、その昇温完了時間を変えるようにしてもよい。例え
ば、物性的な変化が早い樹脂を使用するような場合、ノ
ズルの昇温完了時刻を成形開始直前に設定したいとのよ
うな場合には、この特別のゾーンに対して昇温所要時間
を別に設定するようにしてもよい。この場合には、この
特別のゾーンに対してのみ他のゾーンとは異なる(前記
例のノズルの昇温所要時間の場合は、他のゾーンの昇温
所要時間よりも長い時間となる)昇温所要時間を設定
し、図7の(ステップb28以下の処理で、特別なゾー
ンに対しては、このゾーンに設定された昇温完了時間を
ステップb29のMt とし係数を求め、他のゾーンに対
しては共通の昇温完了時間(Mt)で、ステップb29以
下の処理を行い係数を求めればよい。
よびシリンダの各部位の温度が最終昇温目標温度に達す
るまでの所要時間を制御することができ、また、昇温過
程における各部位の温度の相互関係を各々の最終昇温目
標温度の相互関係に相関させて維持することができる。
この結果、ノズル部分の残留樹脂の熱分解や炭化等によ
る成形異常や昇温過程における各部位の温度差によるス
クリューやその先端部品の折損等といった事故を未然に
防止することができる。更に、シリンダの各部位の全て
の温度が各々のステップ目標温度に到達したことを確認
してから所定時間待機して次のステップ目標温度への昇
温制御を開始するようにしているので、実際にヒータを
巻回している部分だけでなくヒータ間の部位に関しても
全体的な熱勾配を安定させて、適切な状態に保持したま
ま昇温作業を行うことができる。
の要部と該射出成形機のシリンダ周辺部の要部を示すブ
ロック図である。
す概念図である。
温度制御の概略を示すフローチャートである。
フローチャートの続きである。
を調整することにより昇温特性の異なる各ゾーンの最終
的な昇温所要時間を一致させるようにした別の実施形態
の測定演算処理の概略を示すフローチャートである。
きである。
きである。
である。
である(ステップの分割数を大きく設定した場合)。
図である(ゾーン毎の最終昇温目標温度が異なる場
合)。
ある。
Claims (5)
- 【請求項1】 射出成形機のノズルおよびシリンダの各
部位に独立したヒータを設けてノズルおよびシリンダの
温度を制御する射出成形機の温度制御方法において、各
部位の設定目標温度を共通のステップ数で分割して各ス
テップ毎のステップ目標温度を決め、昇温開始後、シリ
ンダの各部位の全ての温度が各々のステップ目標温度に
到達したことを確認してから次のステップ目標温度への
昇温制御を開始するようにしたことを特徴とする射出成
形機の温度制御方法。 - 【請求項2】 シリンダの各部位の全ての温度が各々の
ステップ目標温度に到達したことを確認してから所定時
間待機して次のステップ目標温度への昇温制御を開始す
るようにしたことを特徴とする請求項1記載の射出成形
機の温度制御方法。 - 【請求項3】 射出成形機のノズルおよびシリンダの各
部位に独立したヒータを設けてノズルおよびシリンダの
温度を制御する射出成形機の温度制御方法において、設
定目標温度に到達するに必要とされる昇温所要時間を各
部位毎に測定し、昇温所要時間の最大値以上の昇温所要
時間を設定し、該設定昇温所要時間に対する各部位毎の
昇温所要時間の割合を求め、各部位のヒータの通電ON
/OFF時間の通電時間または電力量を各々の割合に比
例させて制御するようにしたことを特徴とする射出成形
機の温度制御方法。 - 【請求項4】 射出成形機のノズルおよびシリンダの各
部位に独立したヒータを設けてノズルおよびシリンダの
温度を制御する射出成形機の温度制御方法において、設
定目標温度に到達するに必要とされる昇温所要時間を各
部位毎に測定し、昇温所要時間の最大値に対する各部位
毎の昇温所要時間の割合を求め、各部位のヒータの通電
ON/OFF時間の通電時間または電力量を各々の割合
に比例させて制御するようにしたことを特徴とする射出
成形機の温度制御方法。 - 【請求項5】 射出成形機のノズルおよびシリンダの各
部位に独立したヒータを設けてノズルおよびシリンダの
温度を制御する射出成形機の温度制御方法において、設
定目標温度に到達するに必要とされる昇温所要時間を各
部位毎に測定し、各部位に対して夫々測定した昇温所要
時間よりも長い昇温所要時間を夫々設定し、各部位毎の
設定昇温所要時間に対する対応する部位の前記測定した
昇温所要時間の割合を求め、各部位のヒータの通電ON
/OFF時間の通電時間または電力量を各々の割合に比
例させて制御するようにしたことを特徴とする射出成形
機の温度制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12083596A JP3611667B2 (ja) | 1996-04-19 | 1996-04-19 | 射出成形機の温度制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication Number | Publication Date |
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JPH09277337A true JPH09277337A (ja) | 1997-10-28 |
JP3611667B2 JP3611667B2 (ja) | 2005-01-19 |
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ID=14796147
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006088482A (ja) * | 2004-09-22 | 2006-04-06 | Toshiba Mach Co Ltd | 射出成形機における多点温度制御方法 |
JP2006305778A (ja) * | 2005-04-26 | 2006-11-09 | Toshiba Mach Co Ltd | 射出成形機の制御装置 |
JP2010000646A (ja) * | 2008-06-19 | 2010-01-07 | Japan Steel Works Ltd:The | 射出成形機の制御方法 |
JP2013534481A (ja) * | 2010-06-28 | 2013-09-05 | ピレリ・タイヤ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ | 弾性半完成品を製造するための押出成形デバイスの加熱を制御するための方法 |
JP2013256062A (ja) * | 2012-06-12 | 2013-12-26 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 射出成形機 |
JP2021037711A (ja) * | 2019-09-04 | 2021-03-11 | 日精樹脂工業株式会社 | 成形機の温度制御装置 |
CN116107367A (zh) * | 2023-04-13 | 2023-05-12 | 成都瀚辰光翼生物工程有限公司 | 温度调节控制方法及装置、温度调控设备和可读存储介质 |
-
1996
- 1996-04-19 JP JP12083596A patent/JP3611667B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006088482A (ja) * | 2004-09-22 | 2006-04-06 | Toshiba Mach Co Ltd | 射出成形機における多点温度制御方法 |
JP4537162B2 (ja) * | 2004-09-22 | 2010-09-01 | 東芝機械株式会社 | 射出成形機における多点温度制御方法 |
JP2006305778A (ja) * | 2005-04-26 | 2006-11-09 | Toshiba Mach Co Ltd | 射出成形機の制御装置 |
JP2010000646A (ja) * | 2008-06-19 | 2010-01-07 | Japan Steel Works Ltd:The | 射出成形機の制御方法 |
JP2013534481A (ja) * | 2010-06-28 | 2013-09-05 | ピレリ・タイヤ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ | 弾性半完成品を製造するための押出成形デバイスの加熱を制御するための方法 |
JP2013256062A (ja) * | 2012-06-12 | 2013-12-26 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 射出成形機 |
JP2021037711A (ja) * | 2019-09-04 | 2021-03-11 | 日精樹脂工業株式会社 | 成形機の温度制御装置 |
CN116107367A (zh) * | 2023-04-13 | 2023-05-12 | 成都瀚辰光翼生物工程有限公司 | 温度调节控制方法及装置、温度调控设备和可读存储介质 |
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