KR101453187B1 - Heating apparatus for cylinder using high frequency induction heating - Google Patents
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Abstract
본 발명은 복수의 구간을 독립적으로 가열하는 히팅블록들을 단일개의 인버터를 이용하여 구동 제어하되, 상기 히팅블록들을 설정 온도에 따라 순차적으로 독립 제어함으로써, 정확한 온도제어와 제작비용을 크게 절감할 수 있도록 한 고주파 유도가열을 이용한 실린더의 히팅장치에 관한 것으로, 실린더에 외주면에 장착되는 복수개의 히팅블록을 포함하고; 상기 각 히팅블록은 유도코일과 해당 히팅블록의 온도를 감지하는 온도센서를 포함하며; 상기 히팅블록들로 각각 제공되는 유도코일 구동전원을 인가 또는 차단하는 릴레이들과, 릴레이제어수단으로부터 제공되는 현재 릴레이에 연결된 히팅블록의 설정온도 및 현재온도 신호에 기반하여 해당 히팅블록의 온도가 설정된 온도를 유지하도록 해당 히팅블록의 유도코일로 구동전원을 제공하는 인버터구동수단과, 상기 릴레이들이 일정시간 순차적으로 온 되도록 명령하고, 각 릴레이에 연결된 히팅블록의 설정온도 및 현재온도 신호를 상기 인버터구동수단으로 제공하는 릴레이구동수단을 포함하여 된 것을 특징으로 한다.In the present invention, the heating blocks for independently heating a plurality of sections are driven and controlled by using a single inverter, and the heating blocks are sequentially and independently controlled according to the set temperature, so that accurate temperature control and manufacturing cost can be greatly reduced The present invention relates to a heating apparatus for a cylinder using a high frequency induction heating, and includes a plurality of heating blocks mounted on an outer circumferential surface of a cylinder, Each of the heating blocks includes an induction coil and a temperature sensor for sensing a temperature of the heating block; The temperature of the corresponding heating block is set based on the set temperature and the current temperature signal of the heating block connected to the current relay provided from the relay control means and the relays that apply or cut off the induction coil driving power provided by the heating blocks, A controller for instructing the relays to be sequentially turned on for a predetermined time, and for controlling the set temperature and current temperature signal of the heating block connected to each relay to the inverter drive And a relay drive means for providing the drive signal to the drive means.
Description
본 발명은 고주파 유도가열 방식을 적용한 실린더의 히팅장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 구간을 독립적으로 가열하는 히팅블록들을 단일개의 인버터를 이용하여 구동 제어하되, 상기 히팅블록들을 설정 온도에 따라 순차적으로 독립 제어함으로써, 정확한 온도제어와 제작비용을 크게 절감할 수 있도록 한 고주파 유도가열을 이용한 실린더의 히팅장치에 관한 것이다.The present invention relates to a heating apparatus for a cylinder to which a high frequency induction heating system is applied, and more particularly, to a heating apparatus for heating a heating block for independently heating a plurality of sections using a single inverter, And more particularly, to a heating apparatus for a cylinder using a high-frequency induction heating so that accurate temperature control and manufacturing cost can be greatly reduced.
주지한 바와 같은 실린더는 예를 들어, 사출기나 압출기에 적용되는 것 일 수 있고, 또 다른 파이프 형태의 온도제어 분야에 적용될 수 있는 부속품일 수 도 있다.The cylinder as is known may be applied to, for example, an extruder or an extruder, or it may be an accessory that may be applied to another pipe type of temperature control field.
첨부된 도면, 도 1에는 일반적인 사출기의 주요 구성이 도시되어 있다.In the accompanying drawings, FIG. 1 shows a main structure of a general injection molding machine.
통상 사출기는, 파이프 형태의 실린더(10)를 포함하며, 상기 실린더(10)의 선단부에는 내부에 용융된 플라스틱 재료가 토출되는 노즐(11)이 구비되고, 상기 실린더 노즐(11)은 소정의 금형장치(70)와 연결되는 구조를 가진다.A conventional injection machine includes a
또한 상기 실린더(10) 내부에는 왕복 운동하는 스크루(20)가 장착된다.A
상기 스크루(20)에는 나사산부(21)가 형성되며, 전면에는 스크루헤드(22)가 장착되고, 타단에는 유압실린더(30) 및 회전모터(40)가 연결된다.The
또한 상기 실린더(10)에는 플라스틱 재료가 투입되는 호퍼(60)가 설치되며, 상기 실린더(10)의 외주면에는 상기 호퍼(60)를 통해 실린더 내부에 투입된 플라스틱 재료를 용융시키기 위한 히팅장치(50)가 장착된다.The
이와 같이 구성되는 사출기의 동작을 살펴보면, 먼저, 플라스틱 재료를 호퍼(60)를 통해 실린더(10)로 투입하면, 투입된 재료는 히팅장치(50)에 의해 가열되고, 스크루(20)의 회전으로 혼합 및 용융되면서 실린더 노즐(11)을 통해 금형장치(70)로 사출된다. When the plastic material is injected into the
상기 금형장치(70)로 주입된 플라스틱 재료 용융물은 금형으로부터 이형되고, 동시에 상기 스크루(20)는 후퇴하여 새로운 사출 성형 사이클을 시작한다.The molten plastic material injected into the
이러한 사출기에 적용되는 히팅장치(50)를 살펴보면, Referring to the
상기 히팅장치(50)는 실린더(10) 내부에 투입된 플라스틱 재료를 용융시켜주기 위하여 실린더(10)의 온도를 일정하게 가열 유지하여 주는 역할을 수행한다.The
또한 상기 히팅장치(50)는 비교적 넓은 구간을 가열해야 되기 때문에 히터의 최대 부하용량을 고려하여 일반적으로 복수개의 히팅 블록으로 구성한다. Also, since the
여기에서는 제1히터부(51), 제2히터부(52) 및 제3히터부(53)와 같이 3개의 히팅블록으로 구성되어 있다.In this embodiment, three heating blocks, such as the
또한 종래에는 대부분의 히팅장치가 열선방식을 사용하였는데, 이는 큰 전력소모를 초래하여 근래에는 전력소모가 현저하게 적은 고주파 유도가열 방식을 이용한 히팅장치가 개발되고 있다.Also, most of the conventional heating devices use a heating method, which causes a large amount of power consumption, and a heating device using a high frequency induction heating method with remarkably low power consumption has been developed in recent years.
그런데 상기 유도가열방식을 이용한 실린더(10)의 히팅장치(50)는 복수개의 히팅블록, 즉 제1히터부(51), 제2히터부(52) 및 제3히터부(53)를 독립 제어하는 인버터구동장치가 각각 설치되는데, 통상 사출기의 실린더(10)에는 약 7~8개 이상의 히팅블록에 장착되는 바, 이에 대응되는 인버터구동장치에 대한 비용은 제품단가가 상승하는 문제점으로 이어졌다.
The
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 복수의 구간을 독립적으로 가열하는 히팅블록들을 단일개의 인버터를 이용하여 구동 제어하되, 상기 히팅블록들을 설정 온도에 따라 순차적으로 독립 제어함으로써, 정확한 온도제어와 제작비용을 크게 절감할 수 있도록 한 고주파 유도가열을 이용한 실린더의 히팅장치를 제공하는 것에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a heating control apparatus and a heating control method thereof, in which heating blocks for independently heating a plurality of sections are driven and controlled using a single inverter, The present invention is to provide a heating apparatus for a cylinder using a high frequency induction heating so that accurate temperature control and manufacturing cost can be greatly reduced.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 실린더에 외주면에 장착되는 복수개의 히팅블록을 포함하고; 상기 각 히팅블록은 유도코일과 해당 히팅블록의 온도를 감지하는 온도센서를 포함하며; 상기 히팅블록들로 각각 제공되는 유도코일 구동전원을 인가 또는 차단하는 릴레이들과, 릴레이제어수단으로부터 제공되는 현재 릴레이에 연결된 히팅블록의 설정온도 및 현재온도 신호에 기반하여 해당 히팅블록의 온도가 설정된 온도를 유지하도록 해당 히팅블록의 유도코일로 구동전원을 제공하는 인버터구동수단과, 상기 릴레이들이 일정시간 순차적으로 온 되도록 명령하고, 각 릴레이에 연결된 히팅블록의 설정온도 및 현재온도 신호를 상기 인버터구동수단으로 제공하는 릴레이구동수단을 포함하여 된 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device including a plurality of heating blocks mounted on an outer circumferential surface of a cylinder, Each of the heating blocks includes an induction coil and a temperature sensor for sensing a temperature of the heating block; The temperature of the corresponding heating block is set based on the set temperature and the current temperature signal of the heating block connected to the current relay provided from the relay control means and the relays that apply or cut off the induction coil driving power provided by the heating blocks, A controller for instructing the relays to be sequentially turned on for a predetermined time, and for controlling the set temperature and current temperature signal of the heating block connected to each relay to the inverter drive And a relay drive means for providing the drive signal to the drive means.
또한 본 발명에 따른 상기 릴레이들은, 상기 제1히터부의 제1유도코일과 인버터구동수단에 개재되는 제1릴레이와, 상기 제2히터부의 제2유도코일과 인버터구동수단에 개재되는 제2릴레이와, 상기 제3히터부의 제3유도코일과 인버터구동수단에 개재되는 제3릴레이를 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, the relays according to the present invention may further comprise: a first relay interposed between the first induction coil and the inverter driving means of the first heater portion; a second relay interposed between the second induction coil of the second heater portion and the inverter driving means; A third induction coil of the third heater unit, and a third relay interposed in the inverter driving unit.
또한 본 발명에 따른 상기 인버터구동수단은, 교류 입력전원을 직류전원으로 정류하는 정류부와, 상기 정류부를 통해 입력되는 직류전압을 일정한 전압으로 승압 출력하는 정전압부와, 상기 정전압부를 통해 직류전압을 인가받아 스위칭 구동되어 릴레이부를 통해 해당 히팅블록의 유도코일에 전원을 인가하는 인버터부와, 상기 인버터부의 스위칭소자로 스위칭 신호를 출력하는 스위칭신호 출력부와, 릴레이제어수단으로부터 입력되는 특정 히팅블록의 설정온도 및 현재온도 신호에 따라 특정 히팅블록의 온도가 설정된 온도를 유지하도록 상기 스위칭신호 출력부로 스위칭 제어신호를 출력하는 출력제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The inverter driving means according to the present invention further includes a rectifying portion for rectifying the AC input power to a DC power source, a constant voltage portion for boosting and outputting a DC voltage inputted through the rectifying portion to a constant voltage, A switching signal output unit for outputting a switching signal to a switching element of the inverter unit, and a setting unit for setting a specific heating block input from the relay control unit, And an output control unit for outputting a switching control signal to the switching signal output unit so that the temperature of the specific heating block is maintained at the set temperature according to the temperature and the current temperature signal.
또한 본 발명에 따른 상기 릴레이제어수단은, 릴레이부의 각 릴레이를 온, 오프 단속하는 릴레이구동부와, 온도센서로부터 검출된 각 히팅블록들의 온도를 릴레이제어부로 입력하여 주는 온도검출부와, 릴레이제어부로 각 히팅블록들의 설정온도를 입력하여 주는 설정부와, 상기 릴레이구동부로 릴레이들이 일정시간 순차적으로 온 되도록 명령하고, 각 릴레이에 연결된 히팅블록의 설정온도 및 현재온도 신호를 상기 인버터구동수단으로 제공하는 릴레이제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, the relay control means according to the present invention may further include a relay driving portion for turning on and off each relay of the relay portion, a temperature detecting portion for inputting the temperature of each heating block detected from the temperature sensor to the relay control portion, A relay for supplying a set temperature and a current temperature signal of a heating block connected to each relay to the inverter driving means in order to input a set temperature of the heating blocks, And a control unit.
또한 본 발명에 따른 상기 릴레이제어수단은 히팅블록에 연결된 릴레이들을 순차적으로 연결하되, 해당 릴레이에 연결된 히팅블록이 설정온도에 도달하면 현재 연결된 릴레이를 차단하고 다음 릴레이를 온하고 이에 연결된 히팅블록이 설정온도에 도달하면 다음 릴레이를 연결하는 구동제어를 순차적으로 수행하는 것을 특징으로 한다.
Further, the relay control means according to the present invention sequentially connects the relays connected to the heating block, and when the heating block connected to the corresponding relay reaches the set temperature, the relay connected to the heating block is interrupted, the next relay is turned on, And when the temperature is reached, driving control for connecting the next relay is sequentially performed.
이와 같이 본 발명은 복수의 구간을 독립적으로 가열하는 히팅블록들을 단일개의 인버터를 이용하여 구동 제어하되, 상기 히팅블록들을 설정 온도에 따라 순차적으로 독립 제어함으로써, 정확한 온도제어와 제작비용을 크게 절감할 수 있는 장점을 제공한다.As described above, according to the present invention, the heating blocks for independently heating a plurality of sections are driven and controlled by using a single inverter, and the heating blocks are sequentially and independently controlled according to the set temperature, It offers the advantage of being able to.
또한 본 발명은 실린더에 장착되는 히팅장치를 고주파 유도가열방식을 이용한 히팅장치로 제작함으로써, 전력소비를 크게 절감할 수 있는 장점을 제공한다.
In addition, the present invention provides the advantage that the power consumption can be greatly reduced by making the heating device mounted on the cylinder a heating device using the high frequency induction heating method.
도 1은 일반적인 사출기의 구성도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고주파 유도가열을 이용한 실린더의 히팅장치의 구성도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이제어수단 및 인버터구동수단의 상세 회로 블록도,
도 4는 본 발명이 적용되는 인버터구동수단의 출력파형도이다.1 is a schematic view of a general injection molding machine,
2 is a configuration diagram of a cylinder heating apparatus using high frequency induction heating according to an embodiment of the present invention,
3 is a detailed circuit block diagram of a relay control means and an inverter driving means according to an embodiment of the present invention;
4 is an output waveform diagram of an inverter driving means to which the present invention is applied.
우선, 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하였다.In the drawings, the same reference numerals as possible denote the same elements in the drawings, although they are shown in different drawings.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고주파 유도가열을 이용한 실린더의 히팅장치의 구성도이다.2 is a configuration diagram of a cylinder heating apparatus using high frequency induction heating according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명 고주파 유도가열을 이용한 실린더의 히팅장치는, As shown in the figure, in a heating apparatus for a cylinder using high frequency induction heating,
실린더(10)에 외주면에 장착되는 복수개의 히팅블록을 포함한다.And a plurality of heating blocks mounted on the outer circumferential surface of the cylinder (10).
상기 히팅블록은 제1히터부(51)와, 제2히터부(52)와, 제3히터부(53)로 구성된다.The heating block includes a
여기에서 상기 실린더(10)는 사출기 또는 압출기에 적용되는 실린더를 일례로 설명하나 꼭 이에 한정되는 것은 아니다.Here, the
또한 상기 히팅블록은 3개로 구성되어 있으나, 이 숫자에 한정되는 것은 아니다.The number of the heating blocks is three, but the present invention is not limited thereto.
또한 상기 각 히팅블록은 유도가열 코일과 해당 히팅블록의 온도를 감지하는 온도센서를 포함한다. Each of the heating blocks includes an induction heating coil and a temperature sensor for sensing a temperature of the heating block.
즉 제1히터부(51)는 제1유도코일(51a)과 온도센서(51b)를, 제2히터부(52)는 제2유도코일(52a)과 온도센서(52b)를, 제3히터부(53)는 제3유도코일(53a)과 온도센서(53b)를 포함한다.That is, the
또한 본 발명은 상기 히팅블록들로 각각 제공되는 유도코일 구동전원을 인가 또는 차단하는 릴레이들과, 릴레이제어수단으로부터 제공되는 현재 릴레이에 연결된 히팅블록의 설정온도 및 현재온도 신호에 기반하여 해당 히팅블록의 온도가 설정된 온도를 유지하도록 해당 히팅블록의 유도코일로 구동전원을 제공하는 인버터구동수단(110)과, 상기 릴레이들이 일정시간 순차적으로 온 되도록 명령하고, 각 릴레이에 연결된 히팅블록의 설정온도 및 현재온도 신호를 상기 인버터구동수단(110)으로 제공하는 릴레이구동수단(120)을 포함한다.Further, the present invention is characterized in that, based on the set temperatures and the current temperature signals of the heating blocks connected to the current relay provided from the relay control means and the relays that apply or block the induction coil driving power provided by the heating blocks, (110) for supplying driving power to the induction coil of the heating block so that the temperature of the heating block is maintained at a predetermined temperature, And a relay driving means (120) for providing a current temperature signal to the inverter driving means (110).
상기 릴레이들은, 상기 제1히터부(51)의 제1유도코일(51a)과 인버터구동수단(110)에 개재되는 제1릴레이(101)와, 상기 제2히터부(52)의 제2유도코일(52a)과 인버터구동수단(110)에 개재되는 제2릴레이(102)와, 상기 제3히터부(53)의 제3유도코일(53)과 인버터구동수단(110)에 개재되는 제3릴레이(103)를 포함한다.
The relays include a
상기 인버터구동수단(110)과 릴레이제어수단(120)의 보다 상세한 구성을 도 3을 참조하여 설명한다.More detailed configurations of the inverter driving means 110 and the relay control means 120 will be described with reference to Fig.
먼저, 상기 인버터구동수단(110)은, 교류 입력전원(AC)을 직류전원으로 정류하는 정류부(111)와, 상기 정류부(111)를 통해 입력되는 직류전압을 일정한 전압으로 승압 출력하는 정전압부(112)와, 상기 정전압부(112)를 통해 직류전압을 인가받아 스위칭 구동되어 릴레이부(101~103)를 통해 해당 히팅블록(51~53)의 유도코일(51a~53a)에 전원을 인가하는 인버터부(113)와, 상기 인버터부(113)의 스위칭소자(Q1)(Q2)로 스위칭 신호를 출력하는 스위칭신호 출력부(114)와, 릴레이제어수단(120)으로부터 입력되는 특정 히팅블록의 설정온도 및 현재온도 신호에 따라 특정 히팅블록의 온도가 설정된 온도를 유지하도록 상기 스위칭신호 출력부(114)로 스위칭 제어신호를 출력하는 출력제어부(115)를 포함한다.The
상기 릴레이제어수단(120)은, 릴레이부의 각 릴레이(101~103)를 온, 오프 단속하는 릴레이구동부(121)와, 온도센서(51b~53b)로부터 검출된 각 히팅블록들의 온도를 릴레이제어부(124)로 입력하여 주는 온도검출부(122)와, 릴레이제어부(124)로 각 히팅블록들의 설정온도를 입력하여 주는 설정부(123)와, 상기 릴레이구동부(121)로 릴레이들이 일정시간 순차적으로 온 되도록 명령하고, 각 릴레이에 연결된 히팅블록의 설정온도 및 현재온도 신호를 상기 인버터구동수단(110)으로 제공하는 릴레이제어부(124)를 포함한다.The relay control means 120 includes a
또한 상기 릴레이제어수단(120)은 히팅블록을 제어함에 있어서, 히팅블록에 연결된 릴레이들을 순차적으로 연결하되, 해당 릴레이에 연결된 히팅블록이 설정온도에 도달하면 현재 연결된 릴레이를 차단하고 다음 릴레이를 온하며 이에 연결된 히팅블록이 설정온도에 도달하면 다음 릴레이를 연결하는 구동제어를 포함한다.
In addition, the
이와 같이 구성된 인버터구동수단(110) 및 릴레이제어수단(120)의 동작을 살펴본다.The operation of the inverter driving means 110 and the relay control means 120 constructed as above will be described.
먼저, 전원(AC)이 입력되면, 입력된 교류전원는 정류부(111)를 통하여 정류 및 평활되어 직류전원으로 변환되고, 정전압부(112)를 통해 승압되어 인버터부(113)에 구동전압으로 인가된다.First, when the power source AC is input, the input AC power source is rectified and smoothed through the rectifying
이때 출력제어부(115)는 상기 릴레이제어수단(120)로부터 입력되는 특정 히팅블록의 설정온도 및 현재온도 신호에 기반하여 인버터부(113)를 구동제어하기 위한 스위칭제어신호를 스위칭신호출력부(114)로 출력한다.At this time, the
따라서 상기 스위칭신호출력부(114)는 출력포트(G1)(G2)로 도 4의 (A)(B)와 같은 스위칭 펄스신호를 출력한다.Therefore, the switching
상기 스위칭신호출력부(114)의 포트(G1)로 출력된 도 4의 (A)와 같은 펄스신호(P1)는 인버터부(113)의 스위칭소자(Q1)를 턴온시켜 상기 스위칭소자(Q1)를 통해 릴레이부(101~103)중에 선택(연결)된 릴레이를 통하여 해당 히팅블록(51~53)의 유도코일(51a~53a)에 전류가 흐르도록 하여준다.The pulse signal P1 as shown in Figure 4A output to the port G1 of the switching
예를 들어 릴레이제어수단(120)에 의해 제1릴레이(101)가 온(ON) 된 경우, 히팅블록인 제1히터부(51)의 제1유도코일(51a)에 전류가 흐르게 된다.For example, when the
또한 도 4의 시점(t1)에서 상기 (A)와 같은 펄스신호(P1)는 오프되고 일정시간 간격 후 시점(t2)에서 스위칭신호출력부(114)의 포트(G2)로 출력된 도 4의 (B) 와 같은 펄스신호는 인버터부(113)의 스위칭소자(Q2)를 턴온시켜 이번에는 상기 스위칭소자(Q2)를 통해 제1유도코일(51a)에 전류가 흐르도록 하여준다.4, which is outputted at the port G2 of the switching
따라서 상기 제1유도코일(51a)은 구동되어 유도 전류를 발생시켜 제1히터부(51)를 가열시키게 된다.Therefore, the
이때 상기 스위칭신호출력부(114)의 포트(G1)(G2)로 출력되는 펄스신호(P1)의 폭(T1)은 서로 동일하다.At this time, the widths T1 of the pulse signals P1 output to the ports G1 and G2 of the switching
또한 상기 출력제어부(115)는 상기 릴레이제어수단(120)으로부터 입력되는 선택된 히팅블록(제1히터부)의 설정온도 및 현재온도 신호를 입력받아 해당 히팅블록(제1히터부)이 설정된 온도를 유지하도록 출력을 제어하게 된다.The
즉 도 4의 (A)와 같이 스위칭신호출력부(114)의 포트(G1)로 출력되는 펄스신호(P1)의 펄스폭(T1)을 증가(P2) 하거나 감소(P3) 시켜 제1유도코일(51a)에 흐르는 전류량을 가변하여 온도를 가감 제어하게 된다.That is, the pulse width T1 of the pulse signal P1 output to the port G1 of the switching
여기서 상기 스위칭신호출력부(114)의 포트(G1) 출력의 펄스신호(P1)의 펄스폭(T2)이 펄스신호(P2)로 가변되었다면, 포트(G2)로 출력되는 펄스폭(T2)도 도 4의 (C)와 같이 가변되어 출력된다.If the pulse width T2 of the pulse signal P1 at the output port G1 of the switching
한편, 상기 릴레이제어수단(120)은 설정부(123)를 통해 각 히팅블록인, 제1제어부 내지 제3제어부(51~53)에 설정온도가 릴레이제어부(124)로 입력되면, 상기 히팅블록들을 구동제어하기 위한 명령을 출력하게 된다.When the set temperature is input to the
이때 상기 릴레이제어수단(120)은 2가지 방식으로 히팅블록들을 구동제어하게 된다.At this time, the
먼저, 첫 번째 제어방법은 단순 시분할 방식으로, 릴레이부의 릴레이(101~103)들은 일정시간 순차적으로 온하여 주고, 각 릴레이에 연결된 히팅블록의 온도를 검출하여 설정된 온도를 유지하도록 제어하는 방법이다.First, the first control method is a simple time-division method in which the
즉 릴레이제어부(124)는 릴레이구동부(121)를 통해 제1릴레이(101), 제2릴레이(102) 및 제3릴레이(103)를 일정시간 간격으로 순차적으로 온하여 준다. That is, the
상기 제1릴레이(101)가 온되었을 때에는, 온도검출부(122)를 통해 제1히터부(51)의 온도센서(51b)로부터 검출된 제1히터부(51)의 현재온도와, 설정부(123)를 통해 설정된 제1히터부(51)의 설정온도를 인버터구동수단(110)의 출력제어부(115)로 입력하여 준다.When the
상기 출력제어부(115)는 상기 릴레이제어수단(120)으로부터 제공된 설정온도 및 현재온도를 기반으로 출력량을 조절하여 스위칭신호 출력부(114)로 스위칭 신호를 출력하며, 상기 스위칭신호 출력부(114)는 인버터부(113)를 구동시켜 제1릴레이(101)를 통해 제1유도코일(51a)에 전류가 흐르게 되고, 상기 제1히터부(51)는 발열된다.The
일정시간 경과 후, 상기 릴레이제어수단(120)은 제1릴레이(101)를 오프하고, 상기 인버터구동수단(110)으로 상기 제1히터부(51)의 현재온도와 설정온도 신호의 제공을 중지한다.The relay control means 120 turns off the
동시에 상기 릴레이제어수단(120)은 제2릴레이(102)를 온하고, 상기 인버터구동수단(110)으로 상기 제2히터부(52)의 현재온도와 설정온도 신호를 제공한다.At the same time, the relay control means 120 turns on the
따라서 상기 인버터구동수단(110)은 상기 릴레이제어수단(120)으로부터 제공된 제2히터부(52)의 설정온도 및 현재온도를 기반으로 출력량을 조절하여 상기 제2릴레이(102)를 통해 제2유도코일(52a)의 전류를 제어하게 된다.Therefore, the
이와 같은 방법으로 상기 릴레이(101~103)들을 일정시간 간격으로 순차적으로 온하여 해당 히팅블록을 구동 제어한다.In this way, the
두 번째 제어방법은, 온도검출에 따른 시분할 방식으로, 각 히팅블록의 온도를 검출하고 해당 히팅블록이 설정된 온도에 도달하면 다음 히팅블록의 온도를검출하여 해당 히팅블록의 구동하는 것을 순차적으로 반복 실행하는 제어 방법이다. In the second control method, the temperature of each heating block is detected in a time division manner according to the temperature detection, and when the corresponding heating block reaches the set temperature, the temperature of the next heating block is detected and the driving of the corresponding heating block is repeatedly executed .
즉 릴레이제어수단(120)은 제1릴레이(101)를 온하고, 제1히터부(51)의 온도를 검출하여 제1히터부(51)의 설정온도와 현재온도 신호를 인버터구동수단(110)으로 제공하여 준다.The
따라서 상기 인버터구동수단(110)은 상기 릴레이제어수단(120)으로부터 제공된 제1히터부(51)의 설정온도 및 현재온도를 기반으로 출력량을 조절하여 상기 제1릴레이(101)를 통해 제1유도코일(51a)의 구동한다.Accordingly, the
이후 상기 제1히터부(51)의 현재온도가 설정온도에 도달하면, 상기 인버터구동수단(110)은 출력을 중지하게 되고, 동시에 릴레이제어수단(120)은 제1릴레이(101)를 오프하고 제2릴레이(102)를 온하여 준다.Then, when the current temperature of the
그리고 상기 릴레이제어수단(120)은 제2히터부(52)의 온도를 검출하여 제2히터부(52)의 설정온도와 현재온도 신호를 인버터구동수단(110)으로 제공하여 주며, 상기 인버터구동수단(110)은 상기 릴레이제어수단(120)으로부터 제공된 제2히터부(52)의 설정온도 및 현재온도를 기반으로 출력량을 조절하여 상기 제2릴레이(102)를 통해 제2유도코일(52a)의 구동한다.The
이와 같은 방법으로 상기 릴레이(101~103)들을 순차적으로 온하여 주되, 해당 히팅블록이 설정온도와 현재온도가 일치하면 다음 릴레이를 통해 해당 히팅블록의 온도를 순차적으로 조절하게 된다.In this way, the
이러한 방식은 상기 히팅블록들이 세라믹 등의 절연재를 포함하고 있어, 장시간 해당 유도코일이 구동하지 않더라도 일정한 온도를 유지하기 때문에 가능하다.This method is possible because the heating blocks include an insulating material such as ceramic and the like, and maintain a constant temperature even if the induction coil is not driven for a long time.
본 발명에 따르자면, 상기 히팅블록들의 온도 특성에 기인하여 다음과 같은 제어를 수행할 수 도 있다.According to the present invention, the following control may be performed due to the temperature characteristics of the heating blocks.
즉 히팅블록의 온도제어를 수행함에 있어서, 특정 히팅블록의 온도가 상승 중인 경우, 설정온도에 도달하기 일정시간 전에 미리 해당 릴레이를 차단하여 구동을 중지하고, 다음 릴레이의 온도를 제어한다. 이때 해당 히팅블록은 구동되지 않더라도 온도가 상승되게 된다.That is, when the temperature of the specific heating block is being raised in the temperature control of the heating block, the corresponding relay is shut off in advance before a certain time before reaching the set temperature to stop the driving and control the temperature of the next relay. At this time, even if the heating block is not driven, the temperature is raised.
또한 해당 히팅블록의 온도가 하강 중인 경우, 설정온도 이하로 떨어지기 일정시간 전에 미리 해당 릴레이를 온하여 구동을 시작하고 다음 릴레이의 온도를 제어하게 된다.Also, if the temperature of the heating block is falling, the corresponding relay is turned on in advance before a certain time before falling below the set temperature to start the driving and to control the temperature of the next relay.
이와 같이 설정온도를 중심으로 일정시간 전, 후에 해당 히팅블록의 온, 오프제어를 미리 예측하여 수행함으로써, 더욱 효율적인 온도제어가 가능하게 된다.
As described above, the on / off control of the heating block is predicted and performed before and after a predetermined time with the set temperature as the center, thereby enabling more efficient temperature control.
10: 실린더 50: 히팅장치
51: 제1히터부 52: 제2히터부
53: 제3히터부 51a~53a: 제1유도코일 내지 제3유도코일
51b~53b: 온도센서 101~103: 릴레이
110: 인버터구동수단 111: 정류부
112: 정전압부 113: 인버터부
114: 스위칭신호출력부 115: 출력제어부
120: 릴레이제어수단 121: 릴레이구동부
122: 온도검출부 123: 설정부
124: 릴레이 구동부10: cylinder 50: heating device
51: first heater section 52: second heater section
53:
51b to 53b:
110: inverter drive means 111:
112: constant voltage section 113: inverter section
114: switching signal output unit 115: output control unit
120: Relay control means 121: Relay driver
122: Temperature detection unit 123:
124: Relay driver
Claims (6)
상기 각 히팅블록은 유도코일과 해당 히팅블록의 온도를 감지하는 온도센서를 포함하며;
상기 히팅블록들로 각각 제공되는 유도코일 구동전원을 인가 또는 차단하는 릴레이들과, 릴레이제어수단으로부터 제공되는 현재 릴레이에 연결된 히팅블록의 설정온도 및 현재온도 신호에 기반하여 해당 히팅블록의 온도가 설정된 온도를 유지하도록 해당 히팅블록의 유도코일로 구동전원을 제공하는 인버터구동수단과, 상기 릴레이들이 일정시간 순차적으로 온 되도록 명령하고, 각 릴레이에 연결된 히팅블록의 설정온도 및 현재온도 신호를 상기 인버터구동수단으로 제공하는 릴레이구동수단을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 고주파 유도가열을 이용한 실린더의 히팅장치.
A plurality of heating blocks mounted on an outer circumferential surface of the cylinder;
Each of the heating blocks includes an induction coil and a temperature sensor for sensing a temperature of the heating block;
The temperature of the corresponding heating block is set based on the set temperature and the current temperature signal of the heating block connected to the current relay provided from the relay control means and the relays that apply or cut off the induction coil driving power provided by the heating blocks, A controller for instructing the relays to be sequentially turned on for a predetermined time, and for controlling the set temperature and current temperature signal of the heating block connected to each relay to the inverter drive And a relay driving means provided to the cylinder by means of the high frequency induction heating.
상기 릴레이들은, 제1히터부의 제1유도코일과 인버터구동수단에 개재되는 제1릴레이와, 제2히터부의 제2유도코일과 인버터구동수단에 개재되는 제2릴레이와, 제3히터부의 제3유도코일과 인버터구동수단에 개재되는 제3릴레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 유도가열을 이용한 실린더의 히팅장치. The method according to claim 1,
The relays include: a first relay interposed in the first induction coil of the first heater unit and the inverter driving means; a second relay interposed in the second induction coil of the second heater unit and the inverter driving means; and a third relay of the third heater unit And a third relay interposed between the induction coil and the inverter driving means.
상기 인버터구동수단은, 교류 입력전원을 직류전원으로 정류하는 정류부와, 상기 정류부를 통해 입력되는 직류전압을 일정한 전압으로 승압 출력하는 정전압부와, 상기 정전압부를 통해 직류전압을 인가받아 스위칭 구동되어 릴레이부를 통해 해당 히팅블록의 유도코일에 전원을 인가하는 인버터부와, 상기 인버터부의 스위칭소자로 스위칭 신호를 출력하는 스위칭신호 출력부와, 릴레이제어수단으로부터 입력되는 특정 히팅블록의 설정온도 및 현재온도 신호에 따라 특정 히팅블록의 온도가 설정된 온도를 유지하도록 상기 스위칭신호 출력부로 스위칭 제어신호를 출력하는 출력제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 유도가열을 이용한 실린더의 히팅장치.
The method according to claim 1,
Wherein the inverter driving means includes a rectifying section for rectifying the AC input power to a DC power source, a constant voltage section for boosting a DC voltage input through the rectifying section to a constant voltage, A switching signal output unit for outputting a switching signal to the switching element of the inverter unit, and a switching unit for switching the set temperature and the current temperature signal of the specific heating block input from the relay control unit, And outputting a switching control signal to the switching signal output unit so that the temperature of the specific heating block is maintained at a predetermined temperature according to the temperature of the heating block.
상기 릴레이제어수단은, 릴레이부의 각 릴레이를 온, 오프 단속하는 릴레이구동부와, 온도센서로부터 검출된 각 히팅블록들의 온도를 릴레이제어부로 입력하여 주는 온도검출부와, 릴레이제어부로 각 히팅블록들의 설정온도를 입력하여 주는 설정부와, 상기 릴레이구동부로 릴레이들이 일정시간 순차적으로 온 되도록 명령하고, 각 릴레이에 연결된 히팅블록의 설정온도 및 현재온도 신호를 상기 인버터구동수단으로 제공하는 릴레이제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 유도가열을 이용한 실린더의 히팅장치.
The method according to claim 1,
The relay control means includes a relay driving unit for turning on and off each relay of the relay unit, a temperature detection unit for inputting the temperature of each heating block detected from the temperature sensor to the relay control unit, And a relay control unit for instructing the relay driving unit to sequentially turn on the relays for a predetermined time and providing the set temperature and current temperature signal of the heating block connected to each relay to the inverter driving unit A heating device for a cylinder using high frequency induction heating.
상기 릴레이제어수단은 히팅블록에 연결된 릴레이들을 순차적으로 연결하되, 해당 릴레이에 연결된 히팅블록이 설정온도에 도달하면 현재 연결된 릴레이를 차단하고 다음 릴레이를 온하며 이에 연결된 히팅블록이 설정온도에 도달하면 다음 릴레이를 연결하는 구동제어를 순차적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 고주파 유도가열을 이용한 실린더의 히팅장치.
The method according to claim 1,
The relay control means sequentially connects the relays connected to the heating block. When the heating block connected to the relay reaches the set temperature, the relay connected to the heating block is interrupted and the next relay is turned on. When the heating block connected thereto reaches the set temperature, And driving control for connecting the relays is sequentially performed. The apparatus for heating a cylinder using high frequency induction heating.
해당 히팅블록의 설정온도를 중심으로 일정시간 전, 후에 해당 히팅블록의 온, 오프제어를 미리 예측하여 수행하는 것을 특징으로 하는 고주파 유도가열을 이용한 실린더의 히팅장치.6. The method of claim 5,
Wherein heating and cooling control of the heating block is predicted and performed before and after a predetermined time based on the set temperature of the heating block.
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