JPS63130332A - 樹脂シ−ト加熱制御方法 - 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、樹層シート成形装置において加熱位置で樹脂
シートを成形適性温度に加熱する加熱制御方法に係るも
のである。

（従来の技術） Ｑ（脂シート成形は真空成形、圧空成形及び両種成形を
以て施され′Ｃいるもので、成形のＩγＩ工程として！
ｆ脂レシート加熱位置で成形適温に加熱軟化する加熱工
程を必要とする。

しかして最も進歩した従来のＯＩ脂レシート加熱ヒータ
ー装置、第１図に示すように多数のヒーターブロックを
マトリックス配置とし、その個々のヒーターブロックに
ついて発熱温度を制御できる構成にしているものである
。

従来、ＩＪ（脂シートを成形適温に加熱して軟化する加
熱制御は、成形サイクル時間をオーバーするか同時間の
所定の加熱サイクル時間を制定し、該サイクル時間内で
ヒーターにより樹脂シートを加熱し、且つそのサイクル
時間により成形サイクルの所要時間を決める時間制御が
主体をなし、この場合ヒーター加熱サイクルの時間は一
定であって、自由な時間により制御する方式はとられて
いない。

しかして、ヒーター発熱は■電圧調整により所定の加熱
サイクル時間中の発熱量を制御し、所定の加熱時間の経
過と共にヒーターを加熱圏外に移動し若しくはシートを
成形装置に移送して成形工程に移行する成形方式。■ヒ
ーターの点火下を調整して加熱サイクル時間中の発熱量
を制御し、所定の加熱時間の経過と共にヒーターを加熱
圏外に移動し若しくはシートを成形ｙｌｃ置に移送して
成形工程に移行する成形力式。０発熱ヒーターの表面温
度を測定して加熱サイクル時間中の発熱量を制御し、所
定の加熱時間の経過と共にヒーターを加熱圏外に移動し
若しくはシートを成形装置に移送して成形工程に移行す
る成形力式等のにずれかが採用されていでいるものであ
る。

しかし、温度が低くまたは高い場所に保管されたシート
に温度差があるのは通常゛であるから、加熱時間が一定
であると当然に加熱にむらを生ずるばかりでなく、シー
トの材質、厚さ等を変換したときには、電圧、点火率等
を変換し、もしくはヒーター表面の感知温度を変換する
処置をとる必要があり、コンピューターにより記憶媒体
の記録再生により加熱温度を制御するシステムにおいて
は記憶媒体の記録再生を変換している。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は従来の加熱方式が予め設定した時間を制御の基
本時間にして構成され、しかも既述のように電圧変換、
点火率変換、ヒーター表面の測定温度変換等により各ヒ
ーターを直接に制御する構成である点に鑑み、Ｏ（脂シ
ート加熱のかかる発想を根本的に転換し、Ｕ（脂シート
表面の目標加熱温度の放射スペクトルに分布を選択的に
感知する放射温度計の温度信号によりヒーター発熱の制
御をできるよう１こすることを目的とするものて゛あっ
て、特にカットシートを１枚ずつ人手により供給する連
続成形機において避は得ない供給の時間遅れにも対処出
来ると共に、従来の予め設定してからは不変にされる加
熱時間を基準にする制約を廃止するにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は曲記した目的に合致させたもので、発熱制御の
応答性が速いヒータと、樹脂シート表面の放射スペクト
ル分布を選択的に感知して刻々に変動する温度信号を発
生する放射温度計とを用り１、前記ヒータは毎回の樹脂
シートの供給に連動して加熱発熱を制御される構成とし
、放射温度計はヒータに供給された樹脂シートに対応さ
せる設置を施し、加熱位置で樹脂シートが加熱目標温度
に達する前の時、αの放射温度計の温度信号によってヒ
ータの発熱量低下の制御を施して低温にて樹脂シートの
加熱を継続し、放射温度計が前記目標温度の温度信号を
発生すると同時に次の樹脂シートのヒータへの供給を行
い、該供給と関連させて加熱完了樹脂シートを成形に移
行させ、次の樹脂シートの供給が遅れて加熱完了ＦＭＷ
ｆｔシートが残留し加熱位置に前記低温状態により加熱
が継続される時、放射温度計の前記加熱目標温度の温度
信号によりヒータの発熱量を１１カ記低下の制御よりさ
らに低い発熱量に制御して残留加熱完了樹脂シートを［
ｌ標温度付近に保熱することを特徴とする樹脂シート加
熱制御方法に係るもので、従来の時間を基壁とする加熱
制御を根本的に変換したものである。

本発明の好適な実施例を次項に説明する。

（実施例） 第２図は本発明方法の実施に最も適するロータリー型カ
ットシート連続成形装置ｉをしめしたもので、その成形
装置１は成形品取出しとカットシー）Ｃの載置とを兼ね
た位置■と、加熱位置■と、成形位置■しを１２０°の
角間隔で環形に配置し、３個のｊランプ枠２〜４を各位
置に順次に停止して回転するロータリー型をなし、オペ
レータＭは位置Ｉに対面し、成形位置■の成形装置によ
り成形されクランプ枠と共に位置Ｉに自動的に回転して
停止する成形品の取外しと該クランプ枠への新たなカッ
トシートＣの載置を行う、成形位置■から位置Ｉに移動
したクランプ枠はその移動毎に停止し、オペレータＭが
起動スイッチ釦を押すとクランプ枠にクランプされたカ
ットシー）Ｃが加熱位置Ｈに回転移動し次にオペレータ
Ｍが起動スイッチ釦を押すまで停止する。

加熱位置■には発熱応答性の優れたヒータを装備したヒ
ータブロック５をヒータボックス内に第１．３図のよう
にマトリックス配置とした上ヒータ５＆置６と、下ヒー
タ装置７とを設けてなり、クランプ枠によりクランプさ
れた未加熱のカットシートＣが両ヒータ装置６．７の間
に移動しで停止する。上ヒータ装ｒｆ１６のヒータボッ
クスの上に放射温度計８を取付け、該ボックスの透孔及
びヒータブロック５の間の隙間からカットシートＣに対
応させる。

放射温度計８はカットシートＣの表面の放射スペクトル
分布を選択的に感知して刻々に変動する温度信号を発生
するものであって、該信号をデジタル数字により表示す
るｍ、能をも持つ。

カットシートＣは材質、厚さ等によって成形を可能にす
る加熱目標温度、加熱に適当なヒータ温度、加熱所要時
間等の加熱条件が異なるから夫々の加熱条件をインプッ
トして記憶媒体に記録を作成し、第４図のようにコンピ
ュータＣＰＵに記憶媒体Ｓの記録事項を入力して上ヒー
タ装置６と下ヒータ装ｅ７の発熱条件を設定する。コン
ビエータＣＰＵは出力信号によりサイリスタＳＳＲのオ
ンオフを制御し、上下ヒータ装ｒａ６．７を発熱条件に
従って発熱させる。また、フンピユータＣＰＵには放射
温度計の温度信号を入力して両ヒータ６．７の発熱量を
該温度信号によりサイリスタＳＳＲを介して制御する。

本実施例は加熱目標温度Ｅ１７５℃・加熱所要時間１１
０ｓｅｃ、前後のカットシー）Ｃを使用する例を示す。

位置■でオペレータＭがクランプ枠にカットシー）Ｃを
載置すると自動的にクランプされ、さらに起動スイッチ
釦を押すと、それが正規の加熱所要時間内であれば該時
間の経過と共に位置ＩのカットシートＣが加熱位置■に
回転移動し、加熱位置Ｈの加熱完了のカットシートは成
形位置ＵＪに回転移動して成形に移行する。また加熱位
置■においては未加熱のカットシー）Ｃが両ヒータ６．
７に供給されたことが充電スイッチ等で確認されると該
両ヒータが＋’＋ｉｊ記の発熱条件によって発熱する。

しかし位置ＩにおいてオペレータＭが正規の加熱所要時
間以内にカットシートＣをクランプ枠に載置し且つ起動
スイッチ釦を押し得ないことがあり、この供給遅れがあ
ると加熱位置Ｈの加熱完了シートは成形位置ｍに移動し
て成形に移行できず、このため過剰加熱になるが本発明
方法はかかる過剰加熱を有効に防止して目標温度付近に
保熱する。

第５図はカットシートＣの供給と共に生ずる発熱量及び
放射温度計の温度信号による前記発熱量の低下制御を説
明する線図であって、°加熱位置Ｈにカットシー）Ｃが
供給され、充電スイッチ等でその供給を確認すると同時
に上下ヒータ装置６．７が記憶媒体Ｓの記録に従い、コ
ンピュータＣＰＵによってそのカットシー）Ｃの材質、
厚さ等に合わせた発熱量により図のように発熱Ｈする。

他方、放射温度計８によってコンピュータＣＰＵに加え
られる温度信号は加熱目標温度の９０％〜８０％の時点
（この時点は任意に変更できる）において曲記発熱量を
低下するポイン）Ｐが設定してあり、上下ヒータ装置６
．７は応答性の早いヒータ特性により急速に発熱量の低
下を温度イボ号により制御されて、その低下ののちは低
温Ｈ６により加熱を継続して緩やかな加熱カーブでカッ
トシートＣを加熱し、温度信号が目標加熱温度Ｅに達す
ると同時に加熱完了されたシートを加熱位置■に回転移
動させて成形に移行する。

しかし位置Ｉにおいてカットシー）Ｃのクランプ枠への
載置及び起動スイッチ釦の抑圧に、加熱所要時間をオー
バーする遅れがあると、コンピュータＣＰＵは放射温度
計８の目標温度Ｅの検出信号を少し越えた信号Ｏによっ
て、上下ヒータ装置６．７の発熱量を更に低下し、加熱
完了のシートを目標温度付近の保熱Ｈ２を行う。加熱所
要時間に遅れてカットシー）Ｃが加熱位置Ｈに供給され
、同時に保熱Ｈ２が行われた加熱完了シートが成形位置
に送られると、加熱位置■で新カットシートの供給を確
認する充電スイッチ等の信号により上下ヒータ装置６．
７の発熱）１を米し、放射温度計８は新しいカットシー
）Ｃの表面に対応して刻々に変化する温度信号をコンピ
ュータＣＰＵに送る。

第６図は前記の実施例に説明した樹脂シートの加熱カー
ブ曲線図である。

カットシー）Ｃが環境温度等により温度が異にして加熱
位置Ｈに供給されても、放射温度計８に設定した加熱目
標温度Ｅ及びポイン）Ｐは不変であるため、前記した異
なる温度は加熱中に自動的に吸収されて、前記のＥ、Ｐ
に変動は生じない。

前記は第２図について説明したようにオペレータＭが加
熱位置■へのカットシー）Ｃの供給を人為的に操作する
ため供給遅れも生ずることがある樹脂シート加熱制御方
法について説明したものであるが、放射温度計８が発生
する温度信号がシートの目標温度Ｅを感知する信号によ
りヒータ発熱を着しく低下して目標温度付近の保熱Ｈ２
を制御する機能乃至方法が存在するため、連続！！脂レ
シート加熱び成形を行うラインタイプの成形装置につい
ても本発明方法を施すことができる。

この方法においては放射温度計８の刻々に変動する温度
信号には加熱目標温度に達する前の時点においで、コン
ピュータＣＰＵが温度制御を施すポイン）Ｐを感知する
ことなくヒータにより発熱１（を継続させ、目標温度Ｅ
を検出する温度信号により目標温度付近の保熱Ｈ、を行
わせる構成とする。

ラインタイプの成形機においては上記したと同じ上下ヒ
ータ装置６．７を使用する。シートの間欠送り装置は一
定時間置きであるが、間欠作動時の時間を延反方向に変
動することもできるようにする。また、上下ヒータ装置
６．７が安定した発熱を開始したのは１１「記の一定時
間置きの間欠送り装置が停止中にシートを目標温度Ｅに
加熱し、間欠駆動開始まで発熱１１により加熱を続けた
ならば過加熱を生ずるサイクルタイムを設定する。

ラインタイプの成形機においては、ヒータ装置６．７を
ウオーミングアツプ発熱を生じさせることなく、環境温
度の冷えたヒータ装置に樹脂シートを供給して加熱に入
ることができる特徴をもつもので、第７図の線図を参照
して説明するに、図中Ｔは前記のサイクルタイム、ΔＴ
は加熱延長時間、Ｔ、は加熱所要時間、Δｔは保熱制御
時間である。

連続シートの先頭部分を加熱装置に送込んだ頭初はヒー
タ装Ｆｉ６．７が冷えた状態から発熱するため（１）の
区劃に示すように加熱温度はサイクルタイムＴ、では目
標加熱温度に達することができず、加熱！Ｌ艮待時間Ｔ
を加えて加熱を続け、放射温度計が目標温度の温度信号
を出力すると同時に時間可変の送り装置が駆動されて加
熱完了シートを成形装置の方向に送り、新しく加熱する
シート面が加熱装置に送られた加熱を開始する。この加
熱は（２）の区劃のようにサイクルタイムＴ１と加熱延
長時間ΔＴとを加えて行い、放射温度計の加熱目標温度
Ｅの信号と共に時間可変の送り装置が駆動されて加熱完
了シートを成形装置の方向に送る。

区１’１（１）〜（３）によって判るように加熱延長時
間ΔＴは順次に短縮され、ついには区１１！Ｉ（４）の
ように設定サイクルタイムＴ１　と正規の時間間隔によ
る送り装置の駆動とが一致し、そのあとは送り装置の時
間延長はなくなり、設定サイクルタイムＴ１の経過とと
もに送り装置が駆動される。他方ヒータ装置６．７の発
熱が安定して来ると設定サイクルタイムＴ、より早い時
間で目標加熱温度ＥＩ：到達し、それを放射温度計８の
温度信号により検出し、設定サイクルタイムＴ１より短
い時間に加熱完了を生じた直後温度信号が０に達し、ヒ
ータ装置６．７の発熱量の著しい温度低下を生じさせて
ヒートアップシートにつき目標温度付近に保熱し、設定
サイクルタイムの経過と共に送り装置によって成形装置
の方向に送り出す。保熱ｆ１：用を生ずる区劃は（５）
（６）（７）のとおりである。

ラインタイプの成形機における利点は、■　ウオーミン
グアツプを不用にして直ちに加熱を行い得ること。並に ■　樹脂シートに設定サイクルタイムより短い加熱アッ
プを生じたとき、放射温度計８の発熱温度制御機能を以
て、発熱制御の応答性が♀いヒータを備えるヒータ装置
６．７の発熱の者しい低下を制御して目標温度付近に保
熱し、設定サイクルタイムの経過とともに成形に移行さ
せるにある。

（効果） 本発明は発熱制御の応答性が早いヒータと、そのヒータ
により加熱中の樹脂シート表面の放射スペクトル分布を
選択的に感知して、刻々に変動する温度信号を発生する
放射温度計の組合せ、並に温度信号による発熱制御の作
用とを以て、実’ａ例に示した作用を生じさせ、樹脂シ
ートの加熱制御力法に新機構を加え得る効果をもつ。

４、図面のＴｌ１ｌ１１１ｔな説明 添付図面は本発明方法の実施例を説明するもので、第１
図はヒータブロックのマトリックス配置を示した説明図
、第２図はロータリー型カットシート成形装置の概要平
面図、！１３図は上下ヒータ装置の側面図であって放射
温度計を併せて示す、第４図はコンピュータＣＰＵを中
心にした回路図、第５図は発熱量制御の線図、第６図は
同加熱カーブ線図、ｆ５７図はラインタイプ成形機のシ
ート加熱曲線図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 発熱制御の応答性が速いヒータと、樹脂シート表面の放
   射スペクトル分布を選択的に感知して刻々に変動する温
   度信号を発生する放射温度計とを用い、前記ヒータは毎
   回の樹脂シートの供給に連動して加熱発熱を制御される
   構成とし、放射温度計はヒータに供給された樹脂シート
   に対応させる設置を施し、 加熱位置で樹脂シートが加熱目標温度に達する前の時点
   の放射温度計の温度信号によってヒータの発熱量低下の
   制御を施して低温にて樹脂シートの加熱を継続し、放射
   温度計が前記目標温度の温度信号を発生すると同時に次
   の樹脂シートのヒータへの供給を行い、該供給と関連さ
   せて加熱完了樹脂シートを成形に移行させ、次の樹脂シ
   ートの供給が遅れて加熱完了樹脂シートが残留し加熱位
   置に前記低温状態により加熱が継続される時、放射温度
   計の前記加熱目標温度の温度信号によりヒータの発熱量
   を前記低下の制御よりさらに低い発熱量に制御して残留
   加熱完了樹脂シートを目標温度付近に保熱することを特
   徴とする樹脂シート加熱制御方法。