KR101407203B1

KR101407203B1 - 사출성형기

Info

Publication number: KR101407203B1
Application number: KR1020120093515A
Authority: KR
Inventors: 가츠노부 하노; 히로츠구 마루모토
Original assignee: 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
Priority date: 2011-08-31
Filing date: 2012-08-27
Publication date: 2014-06-12
Also published as: CN102962970A; KR20130024799A; TW201313442A; JP2013052510A; TWI530382B; CN102962970B; JP5736278B2

Abstract

[과제] 가열대상부재의 온도를 보다 유연하게 제어 가능한 사출성형기를 제공하는 것.
[해결수단] 본 발명의 실시예에 관련된 사출성형기는, 복수의 온도제어 존(Z1, Z2, Z3, Z4)으로 분할되어 온도제어되는 가열실린더(1)와, 복수의 온도제어 존(Z1, Z2, Z3, Z4) 중의 소정의 온도제어 존(Z1)을 가열하는 밴드히터(30)와, 밴드히터(30)로 소정의 온도제어 존(Z1) 이외의 개소(Z1.5)의 온도를 소정 온도로 제어하는 온도제어부(20)를 가진다.

Description

사출성형기{Injection molding machine}

본 발명은, 가열대상부재를 가지는 사출성형기에 관한 것이다.

종래, 사출성형기에 있어서의 가열통(筒)의 온도를 제어하는 장치가 알려져 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조).

이 장치는, 가열통에 있어서의 복수의 온도제어 존(zone)의 각각에 장착된 온도센서로부터의 온도데이터에 근거하여, PID제어에 의한 클로즈드 루프 제어를 실행하면서, 복수의 온도제어 존의 각각에 대응하는 밴드히터를 피드백 제어한다.

일본 공개특허 2006-137119호 공보

그러나, 특허문헌 1에 기재된 장치는, 특정의 온도제어 존에 대응하는 밴드히터와 그 특정의 온도제어 존에 대응하는 온도센서와의 조합을 이용하여 그 특정의 온도제어 존의 온도를 제어한다. 즉, 특허문헌 1에 기재된 장치는, 복수의 온도제어 존의 각각의 온도를 별개로 독립하여 제어한다. 그로 인하여, 특정의 온도제어 존의 온도의 조정이, 그 특정의 온도제어 존에 대응하는 밴드히터와 온도센서에만 근거하여 폐쇄적으로 행하여져서, 온도제어의 응답성이 제한된다는 문제가 있다.

상기 서술한 문제를 감안하여, 본 발명은, 가열대상부재의 온도를 보다 유연하게 제어 가능한 사출성형기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 서술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 관한 사출성형기는, 복수의 온도제어 존으로 분할되어 온도제어되는 가열실린더와, 상기 복수의 온도제어 존 중에서 소정의 온도제어 존을 가열하는 가열부와, 상기 가열부로 상기 소정의 온도제어 존 이외의 개소의 온도를 소정 온도로 제어하는 온도제어부를 가지는 것을 특징으로 한다.

상기 서술한 수단에 의하여, 본 발명은, 가열대상부재의 온도를 보다 유연하게 제어 가능한 사출성형기를 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 실시예에 관련된 사출성형기에 탑재되는 온도제어시스템의 구성예를 나타내는 개략도이다.
도 2는, 도 1의 온도제어시스템에 있어서의 온도제어부에 의하여 온도제어되는 가열실린더의 온도분포의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은, 제1 온도제어처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다.
도 4는, 도 1의 온도제어시스템에 있어서의 온도제어부에 의하여 온도제어되는 가열실린더의 온도분포의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는, 제2 온도제어처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다.

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.

[실시예 1]

도 1은, 본 발명의 실시예에 관한 사출성형기에 탑재되는 온도제어시스템(100)의 구성예를 나타내는 개략도이다. 본 실시예에 있어서, 온도제어시스템(100)은, 가열대상부재로서의 가열실린더(1)의 온도를, 온도검출부로서의 온도센서(4)로 측정하면서, 가열부로서의 밴드히터(3)에 의하여 가열실린더(1)의 온도를 제어한다.

가열실린더(1)는, 스크루(도시하지 않음)를 회전 가능하고 또한 축방향 이동 가능하게 수용하는 부재이다. 가열실린더(1)는, 주로, 수냉실린더부(10), 제1 원통부(11), 제2 원통부(12), 노즐부(13)로 구성된다. 다만, 수냉실린더부(10), 제1 원통부(11), 제2 원통부(12), 및 노즐부(13)는 모두 금속으로 형성되고, 서로 열을 주고 받을 수 있다. 수냉실린더부(10)에 장착되는 호퍼(도시하지 않음)를 통하여 공급되는 수지는, 가열실린더(1) 내에서 용융·가소화되고, 스크루에 의하여 노즐부(13)의 방향으로 급송된다.

온도제어시스템(100)은, 주로, 제어부(2), 밴드히터(3), 및 온도센서(4)로 구성된다.

제어부(2)는, 온도제어시스템(100)의 동작을 제어하는 기능요소로서, 예컨대, CPU(Central Processing Unit), RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory) 등을 구비한 컴퓨터이다. 구체적으로는, 제어부(2)는, 온도제어부(20)에 대응하는 프로그램을 ROM으로부터 읽어내어 RAM에 전개하면서, 온도제어부(20)에 대응하는 처리를 CPU에 실행시킨다.

밴드히터(3)는, 가열실린더(1)를 가열하는 가열부의 일례이다. 본 실시예에서는, 밴드히터(3)는, 가열실린더(1)의 제1 원통부(11)를 가열하는 2개의 밴드히터(30, 31)와, 제2 원통부(12)를 가열하는 하나의 밴드히터(32)와, 노즐부(13)를 가열하는 하나의 밴드히터(33)를 포함한다. 다만, 가열실린더(1)의 제1 원통부(11)는, 수냉실린더(10) 가까이에 배치되는 밴드히터(30)에 의하여 가열되는 온도제어 존인 제1 존(Z1), 제2 원통부(12) 가까이에 배치되는 밴드히터(31)에 의하여 가열되는 온도제어 존인 제2 존(Z2), 및, 제1 존(Z1)과 제2 존(Z2) 사이에 배치되는 존(Z1.5)을 가진다. 또한, 가열실린더(1)의 제2 원통부(12)는, 밴드히터(32)에 의하여 가열되는 온도제어 존인 제3 존(Z3)을 구성한다. 또한, 가열실린더(1)의 노즐부(13)는, 밴드히터(33)에 의하여 가열되는 온도제어 존인 제4 존(Z4)을 구성한다. 이하에서는, 밴드히터(30~33)는, 가열대상이 되는 존에 맞추어, 제1 존 밴드히터(30), 제2 존 밴드히터(31), 제3 존 밴드히터(32), 제4 존 밴드히터(33)로 칭한다.

또한, 밴드히터(3)는, 제어부(2)가 출력하는 제어신호에 따라 동작하고, 예컨대, 제어부(2)가 출력하는 PWM(Pulse Width Modulation) 신호에 따라 온, 오프를 전환한다.

이와 같이, 가열실린더(1)는, 복수의 온도제어 존(Z1, Z2, Z3, Z4)으로 분할되어 온도제어된다.

온도센서(4)는, 가열실린더(1)의 온도를 검출하는 온도검출부의 일례로서, 예컨대, 열전대로 구성된다. 본 실시예에서는, 온도센서(4)는, 제1 존(Z1)의 온도를 검출하는 제1 존 온도센서(40)와, 존(Z1.5)의 온도를 검출하는 제1.5 존 온도센서(41)와, 제2 존(Z2)의 온도를 검출하는 제2 존 온도센서(42)와, 제3 존(Z3)의 온도를 검출하는 제3 존 온도센서(43)와, 제4 존(Z4)의 온도를 검출하는 제4 존 온도센서(44)를 포함한다. 또한, 온도센서(4)는, 제어부(2)에 대하여 소정 주기로 반복 검출치를 출력한다.

제어부(2)의 온도제어부(20)는, 가열실린더(1)의 온도를 소정의 설정온도로 제어하는 기능요소이고, 예컨대, 온도센서(4)의 검출치에 근거하여 밴드히터(3)를 PWM 제어한다.

도 2는, 온도제어시스템(100)에 있어서의 온도제어부(20)에 의하여 온도제어되는 가열실린더(1)의 온도분포의 일례를 나타내는 도면으로서, 가열실린더(1)의 개략도 밑에, 기준점으로부터의 거리와 온도의 관계를 나타낸 그래프를 나타낸다. 다만, 이 그래프의 기준점은, 수냉실린더(10)의 중심점이고, 그 거리는, 기준점으로부터 노즐부(13)의 방향(도면의 좌측)을 향하여 증대된다.

온도제어부(20)는, 예컨대, 제2 존 온도센서(42)의 검출치를 계속적으로 감시하여, 그 검출치가 설정온도(T1) 미만인 경우에 제2 존 밴드히터(31)를 온으로 하고, 그 검출치가 설정온도(T1)를 웃도는 경우에 제2 존 밴드히터(31)를 오프로 한다. 그 결과, 온도제어부(20)는, 제2 존 밴드히터(31)에 의하여 제2 존(Z2)의 온도를 설정온도(T1)로 제어한다. 이와 같이, 온도제어 존에 대응하는 밴드히터에 의하여 그 온도제어 존의 온도를 제어하는 방법을 "제1 온도제어방법"이라 칭한다. 이 경우, 온도제어부(20)는, 설정온도(T1)와 제2 존 온도센서(42)의 현재의 검출치(＜T1)의 차가 클수록, 제2 존 밴드히터(31)에 대한 PWM 신호의 듀티비를 크게 하여 온도상승률을 증대시켜도 된다. 제3 존(Z3) 및 제4 존(Z4)의 온도를 설정온도(T1)로 제어하는 경우에 대해서도 동일하다. 다만, 설정온도(T1)는, 예컨대, 가열실린더(1)에 공급되는 수지의 융점이다.

또한, 온도제어부(20)는, 제1.5 존 온도센서(41)의 검출치를 계속적으로 감시하여, 그 검출치가 설정온도(T1) 미만인 경우에 제1 존 밴드히터(30)를 온으로 하고, 그 검출치가 설정온도(T1)를 웃도는 경우에 제1 존 밴드히터(30)를 오프로 한다. 그 결과, 온도제어부(20)는, 제1 존 밴드히터(30)에 의하여 존(Z1.5)의 온도를 설정온도(T1)로 제어한다. 이와 같이, 온도제어 존에 직접 대응하지 않는 밴드히터에 의하여 그 온도제어 존의 온도를 제어하는 방법을 "제2 온도제어방법"이라 칭한다. 이 경우, 존(Z1.5)의 온도가 설정온도(T1)에 이른 시점에서는, 제1 존(Z1)의 온도는, 통상, 설정온도(T1) 미만이다. 제1 존(Z1)은, 비교적 저온인 수냉실린더부(10)에 접하고 있어서, 존(Z1.5)에 비하여 온도가 상승하기 어렵기 때문이다. 단, 존(Z1.5)의 온도가 설정온도(T1)에 이르렀을 때의 제1 존(Z1)의 온도는, 설정온도(T1)보다 높은 경우도 있다. 다만, "설정온도에 이르렀다"란, 설정온도를 포함한 소정 폭의 온도범위 내에, 온도센서(4)의 검출치가 소정 시간에 걸쳐 머문 상태를 포함한 개념이다.

그 후, 온도제어부(20)는, 존(Z1.5)의 온도가 설정온도(T1)에 이른 시점에 있어서 제1 존 온도센서(40)가 검출하는 온도를, 제1 존(Z1)의 설정온도(T2)로 하고, 제1 존 밴드히터(30)에 의하여 제1 존(Z1)의 온도를 설정온도(T2)로 제어한다. 이와 같이, 제2 온도제어방법을 실행한 후, 제2 온도제어방법에 있어서 새롭게 설정한 설정온도를 이용하여, 온도제어 존에 대응하는 밴드히터에 의하여 그 온도제어 존의 온도를 제어하는 방법을 "제3 온도제어방법"이라 칭한다. 다만, 제1 존(Z1)의 설정온도(T2)는, 존(Z1.5)의 온도가 설정온도(T1)에 이르렀을 때에 제1 존 온도센서(40)가 검출하는 온도 그 자체는 아니고, 그 온도에 소정의 계수를 곱하는 등, 그 온도에 근거하여 간접적으로 도출되는 온도이어도 된다.

온도제어부(20)가 제3 온도제어방법을 채용하는 것은, 제1 존(Z1)의 온도를 설정온도(T2)로 제어함으로써 존(Z1.5)의 온도를 설정온도(T1)로 제어할 수 있다고 생각되기 때문이다. 또한, 온도제어부(20)가 제3 온도제어방법으로 전환하는 일 없이 제2 온도제어방법을 계속했을 경우에는, 호퍼로부터 공급되는 수지나 수냉실린더부(10)의 냉각에 의하여 제1 존(Z1)의 온도가 급격하게 저하되었을 때의 제1 존(Z1)의 가열이 늦어져서, 가열실린더(1)의 온도밸런스를 크게 무너뜨릴 우려가 있기 때문이다.

도 2의 그래프는, 제1 존(Z1)~제4 존(Z4) 전체의 온도제어 존에 대하여 제1 온도제어방법을 채용한 경우의 온도분포(파선)와, 존(Z1.5)에 대하여 제2 온도제어방법을 채용하고 또한 제1 존(Z1)에 대하여 제3 온도제어방법을 채용한 경우의 온도분포(실선)를 나타낸다.

도 2의 파선으로 나타낸 바와 같이, 제1 존(Z1)~제4 존(Z4)의 모든 온도제어 존에 대하여 제1 온도제어방법을 채용한 경우에는, 제1 존(Z1), 제2 존(Z2), 제3 존(Z3), 및 제4 존(Z4)이 설정온도(T1)로 제어되는데, 대응하는 밴드히터가 존재하지 않는 존(Z1.5)의 온도가 제어되지 않아서 설정온도(T1)를 웃도는 온도가 된다.

한편, 도 2의 실선으로 나타낸 바와 같이, 존(Z1.5)에 대해서는 제2 온도제어방법을 채용하고 또한 제1 존(Z1)에 대해서는 제3 온도제어방법을 채용한 경우에는, 제1 존(Z1)이 설정온도(T2)로 제어되고, 또한, 대응하는 밴드히터가 존재하지 않는 존(Z1.5)이 설정온도(T1)로 제어된다. 다만, 제2 존(Z2), 제3 존(Z3), 및 제4 존(Z4)은, 도 2의 파선으로 나타낸 경우와 마찬가지로, 설정온도(T1)로 제어된다.

이와 같이 하여, 온도제어시스템(100)은, 제1 존(Z1)과 제2 존(Z2) 사이에 있는, 대응하는 밴드히터가 존재하지 않는 존(Z1.5)에 있어서의 온도의 비(非)제어상태(예컨대, 오버슈트 상태임)의 발생을 회피할 수 있다.

다음으로, 도 3을 참조하면서, 온도제어부(20)가 가열실린더(1)의 온도를 원하는 상태로 제어하는 처리(이하, "제1 온도제어처리"라고 한다)의 흐름에 대하여 설명한다. 다만, 도 3은, 제1 온도제어처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다. 온도제어부(20)는, 예컨대, 터치패널 등의 입력부(도시하지 않음)를 통한 조작자의 조작입력에 따라서, 이 제1 온도제어처리를 실행한다.

먼저, 온도제어부(20)는, 제1 존 밴드히터(30)에 의한 존(Z1.5)의 온도제어(제2 온도제어방법)를 개시한다(스텝 S1).

구체적으로는, 온도제어부(20)는, 제1.5 존 온도센서(41)의 검출치를 계속적으로 감시하여, 그 검출치가 설정온도(T1) 미만인 경우에 제1 존 밴드히터(30)를 온으로 하고, 그 검출치가 설정온도(T1)를 웃도는 경우에 제1 존 밴드히터(30)를 오프로 한다.

또한, 온도제어부(20)는, 제2 존 밴드히터(31)에 의한 제2 존(Z2)의 온도제어(제1 온도제어방법), 제3 존 밴드히터(32)에 의한 제3 존(Z3)의 온도제어(제1 온도제어방법), 및, 제4 존 밴드히터(33)에 의한 제4 존(Z4)의 온도제어(제1 온도제어방법)를 마찬가지로 개시한다.

그 후, 온도제어부(20)는, 존(Z1.5)의 온도가 설정온도(T1)에 이르렀는지 여부를 감시한다(스텝 S2). 다만, 존(Z1.5)의 온도가 설정온도(T1)에 이르렀다는 판단은, 예컨대, 존(Z1.5)의 온도가 설정온도(T1)가 된 채로 소정 시간이 경과했을 경우에 행하여진다. 존(Z1.5)의 온도가 안정적으로 설정온도(T1)가 된 것을 확인하기 위함이며, 존(Z1.5)의 온도가 순간적으로 설정온도(T1)가 되었을 뿐임에도 불구하고, 제2 온도제어방법을 제3 온도제어방법으로 전환하는 일이 없도록 하기 위함이다. 다만, 설정온도(T1)는, 소정의 폭을 가지는 온도범위이어도 된다.

존(Z1.5)의 온도가 아직 설정온도(T1)에 이르지 않았다고 판단했을 경우(스텝 S2의 NO), 온도제어부(20)는, 존(Z1.5)의 온도가 설정온도(T1)에 이르렀는지 여부의 감시를 계속한다.

한편, 존(Z1.5)의 온도가 설정온도(T1)에 이르렀다고 판단했을 경우(스텝 S2의 YES), 온도제어부(20)는, 제1 존(Z1)의 현재의 온도, 즉, 제1 존 온도센서(40)의 현재의 검출치를, 제1 존(Z1)의 설정온도(T2)로 한다(스텝 S3).

그 후, 온도제어부(20)는, 제1 존 밴드히터(30)에 의한 제1 존(Z1)의 온도제어(제3 온도제어방법)를 개시한다(스텝 S4).

구체적으로는, 온도제어부(20)는, 제1 존 온도센서(40)의 검출치를 계속적으로 감시하여, 그 검출치가 설정온도(T2) 미만인 경우에 제1 존 밴드히터(30)를 온으로 하고, 그 검출치가 설정온도(T2)를 웃도는 경우에 제1 존 밴드히터(30)를 오프로 한다.

이상의 구성에 의하여, 온도제어시스템(100)은, 제1 존(Z1)에 대응하는 제1 존밴드히터(30)를 이용하여, 대응하는 밴드히터가 존재하지 않는 존(Z1.5)의 온도를 제어한다. 그 결과, 온도제어시스템(100)은, 대응하는 밴드히터가 존재하지 않는 존의 온도를 원하는 온도로 제어할 수 있어, 가열대상부재로서의 가열실린더(1)의 온도를 보다 유연하게 제어할 수 있다.

또한, 온도제어시스템(100)은, 제1 존 밴드히터(30)를 이용하여 존(Z1.5)의 온도를 설정온도(T1)로 제어한 후에, 존(Z1.5)의 온도가 설정온도(T1)에 이르렀을 때의 제1 존(Z1)의 온도를 설정온도(T2)로 한다. 그리고, 온도제어시스템(100)은, 제1 존 밴드히터(30)를 이용하여, 대응하는 제1 존(Z1)의 온도를 설정온도(T2)로 제어한다. 그 결과, 온도제어시스템(100)은, 제1 존 밴드히터(30)에 의하여, 제1 존(Z1)의 온도를 설정온도(T2)로 제어하면서, 존(Z1.5)의 온도를 설정온도(T1)로 제어할 수 있다.

또한, 온도제어시스템(100)은, 제1 존 밴드히터(30)를 이용하여 제1 존(Z1)의 온도를 설정온도(T2)로 제어한 후에, 다시, 제1 존 밴드히터(30)를 이용하여 존(Z1.5)의 온도를 설정온도(T1)로 제어하도록 하여도 된다. 이 경우, 온도제어시스템(100)은, 존(Z1.5)의 온도제어와 제1 존(Z1)의 온도제어를 차례로 반복하도록 한다. 그 결과, 온도제어시스템(100)은, 제1 존 밴드히터(30)에 의하여, 제1 존(Z1)의 온도를 설정온도(T2)로 제어하고, 또한, 존(Z1.5)의 온도를 설정온도(T1)로 제어할 수 있다.

또한, 온도제어시스템(100)은, 소정의 온도제어 존을 가열하는 가열부로, 그 소정의 온도제어 존과 이에 인접하는 온도제어 존 사이의 영역의 온도를 제어한다. 즉, 온도제어시스템(100)은, 제1 존(Z1)을 가열하는 제1 존 밴드히터(30)로, 제1 존(Z1)과 제2 존(Z2) 사이의 영역인 존(Z1.5)의 온도를 제어한다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 온도제어시스템(100)은, 소정의 온도제어 존을 가열하는 가열부로, 다른 온도제어 존 사이의 영역의 온도를 제어하도록 하여도 된다.

다음으로, 도 4를 참조하면서, 온도제어부(20)에 의한 다른 온도제어처리(이하, "제2 온도제어처리"라고 한다)에 대하여 설명한다.

도 4는, 온도제어시스템(100)에 있어서의 온도제어부(20)에 의하여 온도제어되는 가열실린더(1)의 온도분포의 다른 일례를 나타내는 도면으로서, 도 2에 대응한다. 도 4는, 가열실린더(1)의 개략도 밑에, 기준점으로부터의 거리와 온도의 관계를 나타내는 그래프를 나타낸다. 다만, 도 2의 경우와 마찬가지로, 이 그래프의 기준점은, 수냉실린더(10)의 중심점이고, 그 거리는, 기준점으로부터 노즐부(13)의 방향(도면의 좌측)을 향하여 증대된다.

온도제어부(20)는, 제1 온도제어방법에 따라, 제3 존 밴드히터(32)에 의하여제3 존(Z3)의 온도를 설정온도(T1)로 제어하고, 또한, 제4 존 밴드히터(33)에 의하여 제4 존(Z4)의 온도를 설정온도(T1)로 제어한다.

이상의 온도제어에 의하여, 가열실린더(1)의 온도분포는, 도 4의 일점쇄선으로 나타낸 바와 같이, 제3 존(Z3) 및 제4 존(Z4)의 각각에 있어서 설정온도(T1)가 된다.

그러나, 예컨대 사이클 업이나 수지의 공급량 증대에 의하여 가열실린더(1)에 대한 필요열량이 제4 존 밴드히터(33)의 공급열량을 웃도는 상태에서는, 제4 존(Z4)의 온도가 설정온도(T1)에 도달할 수 없는 상황이 발생할 수 있다.

따라서, 제4 존(Z4)의 온도가 임계치온도(T3) 미만의 온도인 채 소정 시간에 걸쳐 정체되었을 경우, 온도제어부(20)는, 제4 존(Z4)에 인접하는 제3 존(Z3)에 대응하는 제3 존 밴드히터(32)에 의한 제4 존(Z4)의 온도제어(제2 온도제어방법)를 개시한다. 제4 존(Z4)의 온도를 설정온도(T1)로 제어하기 위함이다. 다만, 임계치온도(T3)는, 제4 존 밴드히터(33)의 이상유무를 판정하기 위한 온도이고, 예컨대, 설정온도(T1)로부터 소정 온도만큼 낮은 온도이다.

구체적으로는, 온도제어부(20)는, 제4 존 온도센서(44)의 검출치를 계속적으로 감시하여, 그 검출치가 설정온도(T1) 미만인 경우에 제3 존 밴드히터(32)를 온으로 함으로써, 제3 존 밴드히터(32)에 의하여 제4 존(Z4)의 온도를 설정온도(T1)로 제어한다. 이 경우, 온도제어부(20)는, 설정온도(T1)와 제4 존 온도센서(44)의 현재의 검출치(＜T1)의 차가 클수록, 제3 존 밴드히터(32)에 대한 PWM 신호의 듀티비를 크게 하여 온도상승률을 증대시켜도 된다. 또한, 온도제어부(20)는, 제3 존 온도센서(43)의 검출치를 계속적으로 감시하여, 그 검출치가 임계치온도(T4)(＞T1)에 이르렀을 경우에 제3 존 밴드히터(32)를 오프하여도 된다. 제3 존(Z3)의 온도가 이미 설정온도(T1)에 이르러 있음에도 불구하고, 제4 존(Z4)의 온도를 상승시키기 위하여 제3 존 밴드히터(32)를 다시 계속하여 온으로 한 결과, 제3 존(Z3)의 온도가 설정온도(T1)를 과도하게 웃도는 것을 방지하기 위함이다.

도 4의 그래프는, 상기 서술한 이상적인 온도분포(일점쇄선)에 더하여, 제4 존 밴드히터(33)에 이상이 발생하고 있는 경우에, 제4 존 밴드히터(33)에 의하여 제4 존(Z4)의 온도를 제어했을 경우, 즉, 제4 존(Z4)에 대하여 제1 온도제어방법을 채용했을 경우의 온도분포(파선)를 나타낸다. 또한, 도 4의 그래프는, 제3 존 밴드히터(32)에 의하여 제4 존(Z4)의 온도를 제어했을 경우, 즉, 제4 존(Z4)에 대하여 제2 온도제어방법을 채용했을 경우의 온도분포(실선)를 나타낸다.

도 4의 파선으로 나타낸 바와 같이, 제4 존 밴드히터(33)가 제4 존(Z4)을 충분히 가열할 수 없는 경우에, 제4 존(Z4)에 대하여 제1 온도제어방법을 계속 채용했을 경우에는, 제4 존(Z4)의 온도는, 설정온도(T1)에 이르는 일 없이, 임계치온도(T3)를 밑도는 온도로 추이한다.

한편, 도 4의 실선으로 나타낸 바와 같이, 제4 존 밴드히터(33)가 제4 존(Z4)을 충분히 가열할 수 없는 경우에, 제4 존(Z4)에 대하여 제2 온도제어방법을 채용했을 경우에는, 제3 존(Z3)의 온도를 임계치온도(T4)(＞T1) 미만으로 하면서도, 제4 존(Z4)의 온도를 설정온도(T1)로 제어할 수 있다.

이와 같이 하여, 온도제어시스템(100)은, 대응하는 밴드히터의 이상 등에 기인하는 온도제어 존에 있어서의 온도의 비(非)제어상태를 회피할 수 있다.

다음으로, 도 5를 참조하면서, 제2 온도제어처리의 흐름에 대하여 설명한다. 다만, 도 5는, 제2 온도제어처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다. 온도제어부(20)는, 예컨대, 제4 존(Z4)의 온도, 즉, 제4 존 온도센서(44)의 검출치가 소정 시간에 걸쳐 임계치온도(T3)를 밑돈 상태인 경우에, 이 제2 온도제어처리를 실행한다.

먼저, 온도제어부(20)는, 제3 존 밴드히터(32)에 의한 제4 존(Z4)의 온도제어(제2 온도제어방법)를 개시한다(스텝 S11).

구체적으로는, 온도제어부(20)는, 제4 존 온도센서(44)의 검출치를 계속적으로 감시하여, 그 검출치가 설정온도(T1) 미만인 경우에 제3 존 밴드히터(32)를 온으로 한다.

그 후, 온도제어부(20)는, 제4 존(Z4)의 온도가 설정온도(T1)에 이르렀는지 여부를 감시한다(스텝 S12). 다만, 제4 존(Z4)의 온도가 설정온도(T1)에 이르렀다는 판단은, 예컨대, 제4 존(Z4)의 온도가 설정온도(T1)가 된 채로 소정 시간이 경과한 경우에 행하여진다. 제4 존(Z4)의 온도가 안정적으로 설정온도(T1)가 된 것을 확인하기 위함이다. 다만, 설정온도(T1)는, 소정의 폭을 가지는 온도범위이어도 된다.

제4 존(Z4)의 온도가 아직 설정온도(T1)에 이르지 않았다고 판단했을 경우(스텝 S12의 NO), 온도제어부(20)는, 제4 존(Z4)의 온도가 설정온도(T1)에 이르렀는지 여부의 감시를 계속한다.

한편, 제4 존(Z4)의 온도가 설정온도(T1)에 이르렀다고 판단했을 경우(스텝 S12의 YES), 온도제어부(20)는, 제3 존(Z3)의 현재의 온도, 즉, 제3 존 온도센서(43)의 현재의 검출치를, 제3 존(Z3)의 설정온도(T5)(＜T4)로 한다(스텝 S13). 다만, 제3 존(Z3)의 설정온도(T5)는, 제4 존(Z4)의 온도가 설정온도(T1)에 이르렀을 때에 제3 존 온도센서(43)가 검출하는 온도 그 자체가 아닌, 그 온도에 소정의 계수를 곱하는 등, 그 온도에 근거하여 간접적으로 도출되는 온도이어도 된다.

그 후, 온도제어부(20)는, 제3 존 밴드히터(32)에 의한 제3 존(Z3)의 온도제어(제3 온도제어방법)를 개시한다(스텝 S14).

구체적으로는, 온도제어부(20)는, 제3 존 온도센서(43)의 검출치를 계속적으로 감시하여, 그 검출치가 설정온도(T5) 미만인 경우에 제3 존 밴드히터(32)를 온으로 하고, 그 검출치가 설정온도(T5)를 웃도는 경우에 제3 존 밴드히터(32)를 오프로 한다.

온도제어부(20)가 제3 온도제어방법을 채용하는 것은, 제3 존(Z3)의 온도를 설정온도(T5)로 제어함으로써 제4 존(Z4)의 온도를 설정온도(T1)로 제어할 수 있다고 생각되기 때문이다. 단, 온도제어부(20)는, 제4 존(Z4)의 온도가 설정온도(T1)에 이른 후에도, 제3 온도제어방법을 채용하는 일 없이 제2 온도제어방법을 계속 채용하도록 하여도 된다. 제4 존(Z4)은, 노즐부(13)가 접촉하는 금형장치(도시하지 않음)의 온도변동의 영향을 직접적으로 받기 때문에, 제3 존(Z3)에 비하여 온도가 변동되기 쉽다. 이와 같은 상황에 있어서 제2 온도제어방법을 계속 채용했을 경우, 비교적 변동하기 쉬운 제4 존(Z4)의 온도를 신속하게 설정온도(T1)로 제어할 수 있기 때문이다. 다만, 제2 온도제어방법을 계속 채용했을 경우, 제3 존(Z3)의 온도가 제어되지 않게 되지만, 제3 존(Z3)의 온도가 임계치온도(T4)에 이르렀을 경우에 제3 존 밴드히터(32)를 오프함으로써, 제3 존(Z3)의 온도가 과도하게 상승되는 것을 방지할 수 있다.

이상의 구성에 의하여, 온도제어시스템(100)은, 제3 존(Z3)에 대응하는 제3 존밴드히터(32)를 이용하여, 대응하는 밴드히터에 이상이 발생한 제4 존(Z4)의 온도를 제어한다. 그 결과, 온도제어시스템(100)은, 대응하는 밴드히터에 이상이 발생한 존의 온도를 원하는 온도로 제어할 수 있어, 가열대상부재로서의 가열실린더(1)의 온도를 보다 유연하게 제어할 수 있다.

또한, 온도제어시스템(100)은, 제3 존 밴드히터(32)를 이용하여 제4 존(Z4)의 온도를 설정온도(T1)로 제어한 후에, 제4 존(Z4)의 온도가 설정온도(T1)에 이르렀을 때의 제3 존(Z3)의 온도를 설정온도(T5)로 한다. 그리고, 온도제어시스템(100)은, 제3 존 밴드히터(32)를 이용하여, 대응하는 제3 존(Z3)의 온도를 설정온도(T5)로 제어한다. 그 결과, 온도제어시스템(100)은, 제3 존 밴드히터(32)에 의하여, 제3 존(Z3)의 온도를 설정온도(T5)로 제어하면서, 제4 존(Z4)의 온도를 설정온도(T1)로 제어할 수 있다.

또한, 온도제어시스템(100)은, 제3 존 밴드히터(32)를 이용하여 제3 존(Z3)의 온도를 설정온도(T5)로 제어한 후에, 다시, 제3 존 밴드히터(32)를 이용하여 제4 존(Z4)의 온도를 설정온도(T1)로 제어하도록 하여도 된다. 이 경우, 온도제어시스템(100)은, 제4 존(Z4)의 온도제어와 제3 존(Z3)의 온도제어를 차례로 반복하도록 한다. 그 결과, 온도제어시스템(100)은, 제3 존 밴드히터(32)에 의하여, 제3 존(Z3)의 온도를 설정온도(T5)로 제어하고, 또한, 제4 존(Z4)의 온도를 설정온도(T1)로 제어할 수 있다.

또한, 온도제어시스템(100)은, 소정의 온도제어 존을 가열하는 가열부로, 그 소정의 온도제어 존에 인접하는 온도제어 존의 온도를 제어한다. 즉, 온도제어시스템(100)은, 제3 존(Z3)을 가열하는 제3 존 밴드히터(32)로, 제3 존(Z3)과 인접하는 제4 존(Z4)의 온도를 제어한다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 온도제어시스템(100)은, 소정의 온도제어 존을 가열하는 가열부로 다른 온도제어 존의 온도를 제어하는 것이면 되고, 다른 온도제어 존은, 인접하는 온도제어 존에 한정되지 않는다.

또한, 온도제어시스템(100)은, 제1 온도제어처리와 제2 온도제어처리를 동시 병행하여 실행하도록 하여도 된다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였지만, 본 발명은, 상기 서술한 실시예에 제한되는 일은 없고, 본 발명의 범위를 일탈하는 일 없이 상기 서술한 실시예에 각종의 변형 및 치환을 가할 수 있다.

예컨대, 상기 서술한 실시예에 있어서, 온도제어시스템(100)은, 가열실린더(1)의 각 존을 가열하는 가열부로서 밴드히터를 채용하지만, 가열부는 이에는 한정되지 않는다. 예컨대, 온도제어시스템(100)은, 가열유체를 순환시키는 관로를 각 존의 주위에 배치한 가열장치를 채용하여도 된다. 이 경우, 온도제어부(20)는, 가열유체의 온도나 유속을 조정하여 각 존의 온도를 제어한다.

1 가열실린더
2 제어부
3 밴드히터
4 온도센서
10 수냉실린더부
11 제1 원통부
12 제2 원통부
13 노즐부
20 온도제어부
30 제1 존 밴드히터
31 제2 존 밴드히터
32 제3 존 밴드히터
33 제4 존 밴드히터
40 제1 존 온도센서
41 제1.5 존 온도센서
42 제2 존 온도센서
43 제3 존 온도센서
44 제4 존 온도센서
100 온도제어시스템
Z1 제1 존
Z2 제2 존
Z3 제3 존
Z4 제4 존

Claims

복수의 온도제어 존으로 분할되어 온도제어되는 가열실린더와,
상기 복수의 온도제어 존 중의 소정의 온도제어 존을 가열하는 가열부와,
상기 가열부로 상기 소정의 온도제어 존 이외의 개소의 온도를 소정 온도로 제어하는 온도제어부
를 가지는 것을 특징으로 하는 사출성형기.
청구항 1에 있어서,
상기 온도제어부는, 상기 소정의 온도제어 존 이외의 개소에 마련된 온도검출부의 검출치에 근거하여, 상기 가열부로 상기 소정의 온도제어 존 이외의 개소의 온도를 소정 온도로 제어하는 것
을 특징으로 하는 사출성형기.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 소정의 온도제어 존 이외의 개소는, 상기 복수의 온도제어 존의 사이의 영역인 것
을 특징으로 하는 사출성형기.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 소정의 온도제어 존 이외의 개소는, 상기 소정의 온도제어 존 이외의 다른 온도제어 존인 것
을 특징으로 하는 사출성형기.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 소정의 온도제어 존 이외의 개소는, 상기 소정의 온도제어 존과 인접하는 온도제어 존인 것
을 특징으로 하는 사출성형기.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 온도제어부는, 상기 소정의 온도제어 존 이외의 개소의 온도를 소정 온도로 제어한 후, 상기 가열부로 상기 소정의 온도제어 존의 온도를 제어하는 것
을 특징으로 하는 사출성형기.
청구항 6에 있어서,
상기 온도제어부는, 상기 가열부로 상기 소정의 온도제어 존 이외의 개소의 온도를 소정 온도로 제어했을 때의 상기 소정의 온도제어 존의 온도를 상기 소정의 온도제어 존의 설정온도로 하여, 상기 소정의 온도제어 존의 온도를 제어하는 것
을 특징으로 하는 사출성형기.
청구항 7에 있어서,
상기 온도제어부는, 상기 가열부로 상기 소정의 온도제어 존의 온도를 상기 설정온도로 제어한 후, 상기 소정의 온도제어 존 이외의 개소의 온도를 제어하는 것
을 특징으로 하는 사출성형기.