KR101546437B1 - Heating apparatus for cylinder using high frequency induction heating - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복수의 구간을 독립적으로 가열 제어하는 히팅블록들의 고주파 출력의 위상을 동기화하여 인접 구간 간의 간섭현상을 최소화함으로써 정확한 온도 제어 및 에너지 효율을 극대화 하도록 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 각 히팅블록은 이를 제어하는 각각의 제어수단을 포함하고; 상기 제어수단은, 상기 유도코일을 구동하는 인버터부와, 상기 인버터부의 스위칭소자로 스위칭 신호를 출력하는 스위칭신호 출력부와, 온도센서를 통해 검출된 해당 히팅블록의 온도가 설정된 온도를 유지하도록 상기 스위칭신호 출력부로 스위칭 제어신호를 출력하는 출력제어부를 포함하되, 상기 제어수단 중, 제1제어수단의 출력제어부는 상기 스위칭신호 출력부로 출력되는 스위칭 제어신호에 동기된 동기신호를 생성하고, 상기 출력제어부로부터 출력되는 동기신호를 신호 처리하여 다른 제어수단으로 전송하는 동기신호 출력부를 포함하며; 상기 제1제어수단을 제외한 다른 제어수단에는 상기 제1제어수단의 동기신호출력부에서 전송되어오는 동기신호를 입력받아 해당 출력제어부에 입력하여 주는 동기신호입력부가 더 구성되고, 상기 각 출력제어부는 상기 동기신호입력부로부터 입력되는 동기신호에 동기하여 스위칭제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a heating device for a cylinder using high frequency induction heating for maximizing accurate temperature control and energy efficiency by minimizing interference phenomenon between adjacent sections by synchronizing the phases of high frequency outputs of heating blocks independently controlling heating of a plurality of sections 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; Each of the heating blocks including respective control means for controlling the heating blocks; The control unit includes an inverter unit for driving the induction coil, a switching signal output unit for outputting a switching signal to the switching unit of the inverter unit, and a control unit for controlling the temperature of the heating block detected by the temperature sensor, And an output control unit for outputting a switching control signal to the switching signal output unit, wherein among the control unit, the output control unit of the first control unit generates a synchronizing signal synchronized with the switching control signal output to the switching signal output unit, And a synchronization signal output section for signal processing the sync signal output from the control section and transmitting the signal to another control means; Wherein the control means other than the first control means further comprises a synchronizing signal input portion for receiving a synchronizing signal transmitted from the synchronizing signal output portion of the first control means and inputting the synchronizing signal to the output control portion, And outputs a switching control signal in synchronization with a synchronizing signal input from the synchronizing signal input unit.

Figure R1020130001524
Figure R1020130001524

Description

고주파 유도가열을 이용한 실린더의 히팅장치{HEATING APPARATUS FOR CYLINDER USING HIGH FREQUENCY INDUCTION HEATING}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a heating apparatus for a cylinder using high frequency induction heating,

본 발명은 고주파 유도가열 방식을 적용한 실린더의 히팅장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 구간을 독립적으로 가열 제어하는 히팅블록들의 고주파 출력의 위상을 동기화하여 인접 구간 간의 간섭현상을 최소화함으로써 정확한 온도 제어 및 에너지 효율을 극대화 하도록 한 고주파 유도가열을 이용한 실린더의 히팅장치에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a heating apparatus for a cylinder which uses a high-frequency induction heating system, and more particularly, to a system and a method for controlling the heating of a cylinder by synchronizing phases of high-frequency outputs of heating blocks independently controlling heating of a plurality of sections, And more particularly to a cylinder heating apparatus using high frequency induction heating for maximizing control and energy efficiency.

주지한 바와 같은 실린더는 예를 들어, 사출기나 압출기에 적용되는 것 일 수 있고, 또 다른 파이프 형태의 온도제어 분야에 적용될 수 도 있는 부속품일 수 도 있다.A cylinder as is known may be applied, for example, to an extruder or extruder, or it may be an accessory that may be applied to another pipe type of temperature control application.

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 cylinder 10 in the form of a pipe and a tip 11 of the cylinder 10 is provided with a nozzle 11 through which molten plastic material is discharged, And is connected to the device 70.

또한 상기 실린더(10) 내부에는 왕복 운동하는 스크루(20)가 장착된다.A screw 20 reciprocating is mounted in the cylinder 10.

상기 스크루(20)에는 나사산부(21)가 형성되며, 전면에는 스크루헤드(22)가 장착되고, 타단에는 유압실린더(30) 및 회전모터(40)가 연결된다.The screw 20 is formed with a threaded portion 21 and a screw head 22 is mounted on the front surface and a hydraulic cylinder 30 and a rotary motor 40 are connected to the other end.

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 cylinder 10 is provided with a hopper 60 into which a plastic material is injected and a heating device 50 for melting the plastic material injected into the cylinder through the hopper 60 is provided on the outer circumferential surface of the cylinder 10, Respectively.

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 cylinder 10 through the hopper 60, the injected material is heated by the heating device 50, and is mixed with the rotation of the screw 20. In this case, And is injected into the mold apparatus 70 through the cylinder nozzle 11 while being melted.

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 mold apparatus 70 is released from the mold while the screw 20 is retracted to initiate a new injection molding cycle.

이러한 사출기에 적용되는 히팅장치(50)를 살펴보면, Referring to the heating device 50 applied to such an injection molding machine,

상기 히팅장치(50)는 실린더(10) 내부에 투입된 플라스틱 재료를 용융시켜주기 위하여 실린더(10)의 온도를 일정하게 가열 유지하여 주는 역할을 수행한다.The heating device 50 serves to heat and maintain the temperature of the cylinder 10 constantly in order to melt the plastic material injected into the cylinder 10.

또한 상기 히팅장치(50)는 비교적 넓은 구간을 가열해야 되기 때문에 히터의 최대 부하용량을 고려하여 일반적으로 복수개의 히팅 블록으로 구성한다. Also, since the heating device 50 needs to heat a relatively wide section, the heating device 50 generally includes a plurality of heating blocks in consideration of the maximum load capacity of the heater.

여기에서는 제1히터부(51), 제2히터부(52) 및 제3히터부(53)와 같이 3개의 히팅블록으로 구성되어 있다.In this embodiment, three heating blocks, such as the first heater unit 51, the second heater unit 52 and the third heater unit 53, are formed.

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)가 독립적으로 구동 제어되어 각 구간의 온도를 독립 제어하게 되는 데, 서로 인접한 구간의 히팅블록 간에 전자 유도에 따른 간섭현상이 발생되는 것이 발견되었다.The heating device 50 of the cylinder 10 using the induction heating method has a structure in which a plurality of heating blocks, that is, the first heater part 51, the second heater part 52 and the third heater part 53 are independently The temperature of each section is controlled independently by the driving control, and it has been found that an interference phenomenon occurs due to electromagnetic induction between heating blocks in adjacent sections.

이러한 전자 유도 간섭현상은 각 히팅블록 간의 온도제어가 정확하게 이루어지지 않게 될 뿐 아니라, 출력제어가 일정하지 않게 되어 에너지 효율이 크게 떨어지고 전력소모가 증가하는 문제점이 발생되었다.
This electromagnetic induction interference phenomenon has a problem that the temperature control between each heating block is not precisely performed, the output control is not constant, energy efficiency is significantly lowered, and power consumption is increased.

공개특허공보 10-2009-0127559, 공개특허공보 10-2012-0103204, 공개특허공보 10-2008-0112788, 등록특허공보 10-0770471Open Patent Publication No. 10-2009-0127559, Open Patent Publication No. 10-2012-0103204, Open Patent Publication No. 10-2008-0112788, Registered Patent Publication No. 10-0770471

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 복수의 구간을 독립적으로 가열 제어하는 히팅블록들의 고주파 출력의 위상을 동기화하여 인접 구간 간의 간섭현상을 최소화함으로써 정확한 온도 제어 및 에너지 효율을 극대화 하도록 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 problems, and it is an object of the present invention to provide a heating control apparatus and a heating control method thereof, which can minimize the interference phenomenon between adjacent sections by synchronizing the phases of high frequency outputs of heating blocks, And to provide a heating apparatus for a cylinder using high frequency induction heating for maximizing energy efficiency.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 실린더에 외주면에 장착되는 복수개의 히팅블록을 포함하고; 상기 각 히팅블록은 유도코일과 해당 히팅블록의 온도를 감지하는 온도센서를 포함하며; 상기 각 히팅블록은 이를 제어하는 각각의 제어수단을 포함하고; 상기 제어수단은, 상기 유도코일에 고주파 전류를 공급하는 인버터부와, 상기 인버터부의 스위칭소자로 스위칭 신호를 출력하는 스위칭신호 출력부와, 온도센서를 통해 검출된 해당 히팅블록의 온도가 설정된 온도를 유지하도록 상기 스위칭신호 출력부로 스위칭 제어신호를 출력하는 출력제어부를 포함하되, 상기 제어수단 중, 제1제어수단의 출력제어부는 상기 스위칭신호 출력부로 출력되는 스위칭 제어신호에 동기된 동기신호를 생성하고, 상기 출력제어부로부터 출력되는 동기신호를 신호 처리하여 다른 제어수단으로 전송하는 동기신호 출력부를 포함하며; 상기 제1제어수단을 제외한 다른 제어수단에는 상기 제1제어수단의 동기신호출력부에서 전송되어오는 동기신호를 입력받아 해당 출력제어부에 입력하여 주는 동기신호입력부가 더 구성되고, 상기 각 출력제어부는 상기 동기신호입력부로부터 입력되는 동기신호에 동기하여 스위칭제어신호를 출력하는 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; Each of the heating blocks including respective control means for controlling the heating blocks; The control unit includes an inverter unit for supplying a high frequency current to the induction coil, a switching signal output unit for outputting a switching signal to the switching unit of the inverter unit, and a control unit for controlling the temperature of the heating block, The output control unit of the first control means generates a synchronization signal synchronized with the switching control signal output to the switching signal output unit, and outputs the switching control signal to the switching signal output unit And a synchronous signal output section for signal processing the synchronous signal outputted from the output control section and transmitting it to another control means; Wherein the control means other than the first control means further comprises a synchronizing signal input portion for receiving a synchronizing signal transmitted from the synchronizing signal output portion of the first control means and inputting the synchronizing signal to the output control portion, And outputs a switching control signal in synchronization with a synchronizing signal input from the synchronizing signal input unit.

또한 본 발명에 따른 상기 제어수단 중 제1제어수단은, 입력전원의 서지나 노이즈를 제거하는 필터부와, 상기 필터부를 통해 입력되는 교류전원을 직류전원으로 정류하는 정류부와, 상기 정류부를 통해 입력되는 직류전압을 일정한 전압으로 출력하는 정전압부와, 상기 정전압부를 통해 직류전압을 인가받아 스위칭 구동되어 제1유도코일에 전원을 인가하는 인버터부와, 상기 인버터부의 스위칭소자로 스위칭 신호를 출력하는 스위칭신호 출력부와, 온도센서를 통해 검출된 제1히터부의 온도가 설정된 온도를 유지하도록 상기 스위칭신호 출력부로 스위칭 제어신호를 출력하고, 동시에 상기 출력되는 스위칭 제어신호에 동기된 동기신호를 생성하고 이를 출력하는 출력제어부와, 상기 출력제어부로부터 출력되는 동기신호를 신호 처리하여 제2제어수단으로 전송하는 동기신호 출력부를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.The first control means of the control means according to the present invention may further include a filter portion for removing surge or noise from the input power source, a rectifying portion for rectifying the AC power input through the filter portion to a DC power source, An inverter unit receiving the DC voltage through the constant voltage unit and switching-driven to apply power to the first induction coil; and a switching unit that outputs a switching signal to the switching unit of the inverter unit, A signal output unit for outputting a switching control signal to the switching signal output unit so that the temperature of the first heater unit detected through the temperature sensor is maintained at a predetermined temperature and generating a synchronizing signal synchronized with the output switching control signal, An output control section for outputting a first control signal, That the parts, including the synchronization signal output for transmitting the features.

또한 본 발명에 따른 상기 제어수단 중 제1제어수단을 제외한 다른 제어수단은, 입력전원의 서지나 노이즈를 제거하는 필터부와, 상기 필터부를 통해 입력되는 교류전원을 직류전원으로 정류하는 정류부와, 상기 정류부를 통해 입력되는 직류전압을 일정한 전압으로 출력하는 정전압부와, 상기 정전압부를 통해 직류전압을 인가받아 스위칭 구동되어 해당 유도코일에 전원을 인가하는 인버터부와, 상기 인버터부의 스위칭소자로 스위칭 신호를 출력하는 스위칭신호 출력부와, 온도센서를 통해 검출된 해당 히터부가 설정된 온도를 유지하도록 상기 스위칭신호 출력부로 스위칭 제어신호를 출력하되, 상기 스위칭제어신호를 동기신호입력부로부터 입력되는 동기신호에 동기하여 출력하는 출력제어부와, 상기 제1제어수단의 동기신호출력부로부터 전송되어 오는 동기신호를 신호 처리하여 상기 출력제어부로 입력하는 동기신호 입력부를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.The control means may include a filter portion for removing surges or noise from the input power source, a rectifying portion for rectifying the AC power input through the filter portion to a DC power source, An inverter unit receiving a direct current voltage through the constant voltage unit and switching-driven to apply power to the induction coil; and an inverter unit connected to the switching unit of the inverter unit, A switching signal output section for outputting a switching control signal to the switching signal output section so that the corresponding heater section detected through the temperature sensor maintains the set temperature, and the switching control signal is synchronized with the synchronizing signal input from the synchronizing signal input section, And an output control section for outputting the output from the synchronization signal output section of the first control means And a sync signal input unit for signal processing the sync signal and inputting the sync signal to the output control unit.

또한 본 발명에 따른 상기 제어수단에는 상기 출력제어부로 해당 유도코일이 설치된 히터부의 제어온도를 설정하여 주는 설정부가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.Further, the control means according to the present invention may further include a setting unit for setting the control temperature of the heater unit provided with the induction coil to the output control unit.

또한 본 발명에 따른 상기 제1제어수단과 다른 제어수단들은 동기신호전송라인으로 서로 연결되도록 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the first control means and the other control means according to the present invention are connected to each other through a sync signal transmission line.

또한 본 발명에 따른 상기 제1제어수단의 출력제어부는 스위칭신호출력부로 출력되는 스위칭 펄스신호의 로우엣지 타임에 일정한 폭을 가지는 동기신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.
The output control unit of the first control unit according to the present invention is characterized by generating a synchronization signal having a constant width at a low edge time of the switching pulse signal output to the switching signal output unit.

이와 같이 본 발명은 복수의 구간을 독립적으로 가열 제어하는 히팅블록들의 고주파 출력의 위상을 동기화하여 인접 구간 간의 간섭현상을 최소화함으로써 정확한 온도 제어 및 에너지 효율을 극대화한다.As described above, the present invention maximizes accurate temperature control and energy efficiency by minimizing the interference phenomenon between adjacent sections by synchronizing the phases of the high-frequency outputs of the heating blocks independently controlling heating of a plurality of sections.

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 제1제어수단 내지 제3제어수단의 구성도,
도 4 및 도 5는 본 발명이 적용되는 제어수단의 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 configuration diagram of first to third control means according to an embodiment of the present invention,
4 and 5 are output waveform diagrams of control 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 first heater unit 51, a second heater unit 52, and a third heater unit 53.

여기에서 상기 실린더(10)는 사출기 또는 압출기에 적용되는 실린더를 일례로 설명하나 꼭 이에 한정되는 것은 아니다.Here, the cylinder 10 will be described as an example of a cylinder applied to an injector or an extruder, but is not limited thereto.

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 first heater 51 and the second heater 52 are connected by a first induction coil 51a and a temperature sensor 51b, a second heater 52 by a second induction coil 52a and a temperature sensor 52b, The portion 53 includes a third induction coil 53a and a temperature sensor 53b.

또한 상기 각 히팅블록은 이를 제어하는 각각의 제어수단, 즉 제1제어수단(110), 제2제어수단(120) 및 제3제어수단(130)에 각각 연결되어 구동 제어되도록 구성된다.Each of the heating blocks is connected to each of the control means, that is, the first control means 110, the second control means 120 and the third control means 130 so as to be driven and controlled.

또한 상기 제1제어수단(110)과, 제2제어수단(120) 및 제3제어수단(130)은 동기신호전송라인(L1)(L2)으로 서로 연결되도록 구성된다. The first control means 110 and the second control means 120 and the third control means 130 are configured to be connected to each other through synchronization signal transmission lines L1 and L2.

상기 제1제어수단(110) 내지 제3제어수단(130)의 보다 상세한 구성을 도 3을 참조하여 설명한다. More detailed configurations of the first control means 110 to the third control means 130 will be described with reference to Fig.

도시된 바와 같이, 제1제어수단(110)은, As shown in the figure, the first control means (110)

입력전원(AC)의 서지나 노이즈를 제거하는 필터부(111)와, 상기 필터부(111)를 통해 입력되는 교류전원을 직류전원으로 정류하는 정류부(112)와, 상기 정류부(112)를 통해 입력되는 직류전압을 일정한 전압으로 출력하는 정전압부(113)와, 상기 정전압부(113)를 통해 직류전압을 인가받아 스위칭 구동되어 제1유도코일(51a)에 전원을 인가하는 인버터부(114)와, 상기 인버터부(114)의 스위칭소자(Q1)(Q2)로 스위칭 신호를 출력하는 스위칭신호 출력부(115)와, 온도센서(51b)를 통해 검출된 제1히터부(51)의 온도가 설정된 온도를 유지하도록 상기 스위칭신호 출력부(115)로 스위칭 제어신호를 출력하고, 동시에 상기 출력되는 스위칭 제어신호에 동기된 동기신호를 생성하고 이를 출력하는 출력제어부(116)와, 상기 출력제어부(116)로부터 출력되는 동기신호를 신호 처리하여 제2제어수단(120)으로 전송하는 동기신호 출력부(118)를 포함한다.A rectifying part 112 for rectifying the AC power inputted through the filter part 111 to a DC power source and a rectifying part 112 for rectifying the AC power inputted through the filter part 111 through a rectifying part 112, A constant voltage unit 113 for outputting an input DC voltage at a constant voltage and an inverter unit 114 for applying a DC voltage to the first induction coil 51a and applying power to the first induction coil 51a through the constant voltage unit 113, A switching signal output section 115 for outputting a switching signal to the switching elements Q1 and Q2 of the inverter section 114 and a switching signal output section 115 for outputting a switching signal to the switching elements Q1 and Q2 of the first heater section 51 detected through the temperature sensor 51b An output control unit 116 for outputting a switching control signal to the switching signal output unit 115 so as to maintain the set temperature, generating a synchronizing signal synchronized with the output switching control signal and outputting the synchronizing signal, The synchronous signal outputted from the signal processing unit 116 is subjected to signal processing 2 comprises a synchronization signal output portion 118 for transmitting to the control means (120).

또한 상기 제1제어수단(110)에는 상기 출력제어부(116)로 제1유도코일(51a)이 설치된 제1히터부(51)의 제어온도를 설정하여 주는 설정부(117)가 더 포함된다. The first control unit 110 further includes a setting unit 117 for setting the control temperature of the first heater unit 51 provided with the first induction coil 51a to the output control unit 116. [

이와 같이 구성된 제1제어수단(110)의 동작을 살펴본다.The operation of the first control means 110 configured as described above will be described below.

전원(AC)이 입력되면, 필터부(111)는 전원의 서지전압을 제어하거나 교류성분에 포함된 노이즈를 필터링하여 준다.When the power source AC is inputted, the filter unit 111 controls the surge voltage of the power source or filters the noise contained in the AC component.

상기 필터부(111)를 통해 입력되는 교류전원는 정류부(112)를 통하여 정류 및 평활되어 직류전원으로 변환되고, 정전압부(113)를 통해 승압되어 인버터부(114)에 구동전압으로 인가된다.The AC power input through the filter unit 111 is rectified and smoothed through the rectifying unit 112 to be converted into DC power and is boosted through the constant voltage unit 113 and applied as a driving voltage to the inverter unit 114.

이때 출력제어부(116)는 인버터부(114)를 구동제어하기 위한 스위칭제어신호를 스위칭신호출력부(115)로 출력한다.At this time, the output control unit 116 outputs a switching control signal for driving and controlling the inverter unit 114 to the switching signal output unit 115.

따라서 상기 스위칭신호출력부(115)는 출력포트(G1)(G2)로 도 4의 (A)(B)와 같은 스위칭 펄스신호를 출력한다.Therefore, the switching signal output unit 115 outputs the switching pulse signal as shown in (A) and (B) of FIG. 4 to the output ports G1 and G2.

상기 스위칭신호출력부(115)의 포트(G1)로 출력된 도 4의 (A)와 같은 펄스신호(P1)는 인버터부(114)의 스위칭소자(Q1)를 턴온시켜 상기 스위칭소자(Q1)를 통해 제1유도코일(51a)에 전류가 흐르도록 하여준다.The pulse signal P1 shown in Figure 4A output to the port G1 of the switching signal output unit 115 turns on the switching element Q1 of the inverter unit 114 and turns on the switching element Q1, So that a current flows through the first induction coil 51a.

또한 도 4의 시점(t1)에서 상기 (A)와 같은 펄스신호(P1)는 오프되고 일정시간 간격 후 시점(t2)에서 스위칭신호출력부(115)의 포트(G2)로 출력된 도 4의 (B) 와 같은 펄스신호는 인버터부(114)의 스위칭소자(Q2)를 턴온시켜 이번에는 상기 스위칭소자(Q2)를 통해 제1유도코일(51a)에 전류가 흐르도록 하여준다.4, the pulse signal P1 as shown in (A) is turned off at a time t1 of FIG. 4 and is output to the port G2 of the switching signal output unit 115 at a time t2 after a predetermined time interval The pulse signal as shown in Fig. 5B turns on the switching element Q2 of the inverter unit 114 and causes the current to flow through the first induction coil 51a through the switching element Q2.

따라서 상기 제1유도코일(51a)은 구동되어 유도 전류를 발생시켜 제1히터부(51)를 가열시키게 된다.Therefore, the first induction coil 51a is driven to generate an induction current to heat the first heater unit 51. [

이때 상기 스위칭신호출력부(115)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 signal output unit 115 are equal to each other.

또한 상기 출력제어부(116)는 상기 제1유도코일(51a)이 설치된 제1히터부(51)의 온도를 감지하는 온도센서(51b)의 값을 검출하여 설정부(117)를 통하여 설정된 온도가 유지되도록 출력을 제어하게 된다.The output controller 116 detects the value of the temperature sensor 51b that senses the temperature of the first heater unit 51 provided with the first induction coil 51a, And the output is controlled to be maintained.

즉 도 4의 (A)와 같이 스위칭신호출력부(115)의 포트(G1)로 출력되는 펄스신호(P1)의 펄스폭(T1)을 증가(P2) 하거나 감소(P1) 시켜 제1유도코일(51a)에 흐르는 전류량을 가변하여 온도를 제어하게 된다.That is, the pulse width T1 of the pulse signal P1 output to the port G1 of the switching signal output unit 115 is increased (P2) or decreased (P1) as shown in FIG. 4 (A) So that the temperature is controlled by varying the amount of current flowing through the resistor 51a.

여기서 상기 스위칭신호출력부(115)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 port G1 output of the switching signal output unit 115 is changed to the pulse signal P2, the pulse width T2 output to the port G2 As shown in Fig. 4 (C).

한편, 상기 제2제어수단(120) 및 제3제어수단(130)은 주요구성이 제1제어수단(110)의 구성과 동일하다.The second control means 120 and the third control means 130 have the same main configuration as that of the first control means 110.

다만, 상기 제2제어수단(120) 및 제3제어수단(130)은 상기 제1제어수단(110)에 구성된 동기신호출력부(118)의 구성이 없는 반면, 상기 동기신호출력부(118)에서 전송되어오는 동기신호를 입력받아 각각의 출력제어부(126)(136)에 입력하여 주는 동기신호입력부(129)(139)가 구성되어 있다.The second control means 120 and the third control means 130 do not have the configuration of the synchronization signal output section 118 configured in the first control means 110, And a synchronization signal input unit 129 (139) for inputting the synchronization signal transmitted from the output control unit 126 (136).

구체적으로 상기 제2제어수단(120)은 입력전원(AC)의 서지나 노이즈를 제거하는 필터부(121)와, 상기 필터부(121)를 통해 입력되는 교류전원을 직류전원으로 정류하는 정류부(122)와, 상기 정류부(122)를 통해 입력되는 직류전압을 일정한 전압으로 출력하는 정전압부(123)와, 상기 정전압부(123)를 통해 직류전압을 인가받아 스위칭 구동되어 제2유도코일에 전원을 인가하는 인버터부(124)와, 상기 인버터부(124)의 스위칭소자로 스위칭 신호를 출력하는 스위칭신호 출력부(125)와, 온도센서를 통해 검출된 제2히터부(52)가 설정된 온도를 유지하도록 상기 스위칭신호 출력부(125)로 스위칭 제어신호를 출력하되, 상기 스위칭제어신호를 동기신호입력부(129)로부터 입력되는 동기신호에 동기하여 출력하는 출력제어부(126)와, 상기 출력제어부(126)로 제1히터부(52)의 제어온도를 설정하여 주는 설정부(127)와, 상기 제1제어수단(110)의 동기신호출력부(118)로부터 전송되어 오는 동기신호를 신호 처리하여 상기 출력제어부(126)로 입력하는 동기신호 입력부(129)를 포함한다.More specifically, the second control unit 120 includes a filter unit 121 for removing surges or noise from the input power supply AC, a rectifier unit for rectifying the AC power input through the filter unit 121 to a DC power source A constant voltage unit 123 for outputting a DC voltage inputted through the rectifying unit 122 at a constant voltage and a power supply unit 123 for receiving a DC voltage through the constant voltage unit 123 and switching- A switching signal output section 125 for outputting a switching signal to a switching element of the inverter section 124 and a second heater section 125 for detecting a temperature of the second heater section 52 detected through the temperature sensor, An output control unit 126 for outputting a switching control signal to the switching signal output unit 125 so as to maintain the switching control signal in synchronization with a synchronizing signal input from the synchronizing signal input unit 129, (126) to control the first heater section (52) A synchronizing signal input unit 118 for signal processing the synchronizing signal transmitted from the synchronizing signal output unit 118 of the first control means 110 and inputting the synchronizing signal to the output control unit 126, (129).

또한 제3제어수단(130)의 경우에도, 미 도시된 필터부(131), 정류부(132), 정전압부(133) 및 인버터부(134)와, 상기 인버터부(134)의 스위칭소자로 스위칭 신호를 출력하는 스위칭신호 출력부(135)와, 온도센서(53b)를 통해 검출된 제3히터부(53)의 온도가 설정된 온도를 유지하도록 상기 스위칭신호 출력부(135)로 스위칭 제어신호를 출력하되, 상기 스위칭제어신호를 동기신호입력부(139)로부터 입력되는 동기신호에 동기하여 출력하는 출력제어부(136)와, 상기 제1제어수단(110)의 동기신호출력부(118)로부터 전송되어 오는 동기신호를 신호 처리하여 상기 출력제어부(136)로 입력하는 동기신호 입력부(139)를 포함하도록 구성된다.Also in the case of the third control means 130 as well, the filter unit 131, the rectifying unit 132, the constant voltage unit 133 and the inverter unit 134 and the switching unit of the inverter unit 134 A switching signal output section 135 for outputting a switching control signal to the switching signal output section 135 so that the temperature of the third heater section 53 detected through the temperature sensor 53b is maintained at a set temperature, An output control unit 136 for outputting the switching control signal in synchronization with a synchronizing signal input from the synchronizing signal input unit 139 and a synchronizing signal output unit 118 for synchronizing the synchronizing signal output from the synchronizing signal output unit 118 of the first control means 110 And a synchronization signal input unit 139 for signal processing the input synchronization signal and inputting the signal to the output control unit 136.

여기서 상기 제1제어수단(110)의 출력제어부(116)는 도 5의 (A)(B)와 같이 스위칭신호출력부(115)의 포트(G1)(G2)로 스위칭 펄스신호(P1)를 교번하여 출력 제어함에 있어서, 도 5의 (C)와 같이 해당 펄스(P1)의 로우엣지(t1)(t3) 타임에 일정한 폭을 가지는 동기신호(S)를 생성하여 준다.The output control unit 116 of the first control means 110 outputs the switching pulse signal P1 to the ports G1 and G2 of the switching signal output unit 115 as shown in FIGS. A synchronous signal S having a constant width at the time of the low edge t1 (t3) of the pulse P1 is generated as shown in Fig. 5 (C).

이와 같이 생성된 동기신호(S)를 동기신호출력부(118)로 출력하여 준다.And outputs the generated synchronization signal S to the synchronization signal output unit 118.

상기 동기신호출력부(118)는 상기 동기신호(S)를 동기신호전송라인(L1)(L2)을 통하여 제2제어수단(120)의 동기신호입력부(129)와 제3제어수단(130)의 동기신호입력부(139)에 각각 전송하여 준다.The synchronization signal output unit 118 outputs the synchronization signal S to the synchronization signal input unit 129 and the third control unit 130 of the second control unit 120 through the synchronization signal transmission lines L1 and L2. To the synchronizing signal input unit 139 of the control unit 130.

상기 제2제어수단(120)의 동기신호입력부(129)는 상기 제1제어수단(110)에서 생성된 도 5의 (C)와 같은 동기신호(S)를 출력제어부(126)로 입력하여 준다.The synchronization signal input unit 129 of the second control means 120 inputs the synchronization signal S as shown in FIG. 5C generated by the first control means 110 to the output control unit 126 .

이때 출력제어부(126)는 스위칭신호출력부(125)의 스위칭신호를 출력 제어함에 있어서, 스위칭신호출력부(115)의 포트(G1')(G2')로의 스위칭 신호 출력을 상기 동기신호입력부(129)를 통해 입력되는 동기신호(S)에 동기하여, 도 5의 (D)(E)와 같이 펄스신호(P1')를 출력 제어하게 된다.At this time, when the output control unit 126 controls the output of the switching signal of the switching signal output unit 125, the output control unit 126 outputs the switching signal output to the ports G1 ', G2' of the switching signal output unit 115 to the synchronizing signal input unit The pulse signal P1 'is controlled to be output as shown in (D) and (E) of FIG. 5 in synchronism with the synchronizing signal S input through the input terminal 129.

따라서 스위칭신호출력부(125)의 포트(G1')(G2')로 출력되는 스위칭신호는 인버터부(124)의 2개 스위칭소자를 교번하여 스위칭 동작시키되, 상기 스위칭소자의 구동으로 제2유도코일(52a)에 인가되는 전류의 방향과 구동시점이 제1제어수단(110)의 제1유도코일(51a)에 인가되는 전류의 방향과 구동시점이 일치하게 되어 상기 제1유도코일(51a)과 제2유도코일(52a)에서 발생되는 유도전류에 따른 간섭현상이 최소화되게 된다.Therefore, the switching signal output to the ports G1 'and G2' of the switching signal output unit 125 is switched by alternately switching the two switching elements of the inverter unit 124, The direction and the driving timing of the current applied to the coil 52a coincide with the driving direction and the direction of the current applied to the first induction coil 51a of the first control means 110, And the induction current generated in the second induction coil 52a are minimized.

이는 제3제어수단(130)의 경우에도 마찬가지로 적용되어, 서로 인접되는 히팅장치, 즉 제1히터부(51)와 제2히터부(52), 제2히터부(52)와 제3히터부(53) 사이에서 전자 유도전류에 따른 간섭현상이 크게 완화됨으로써, 정확하고 정밀한 온도제어는 물론, 간섭현상에 의해 에너지가 불필요하게 낭비되는 현상도 방지하여 주게 된다.This is also applied to the case of the third control means 130 so that the adjacent heater units, i.e., the first heater unit 51 and the second heater unit 52, the second heater unit 52, The interference phenomenon due to the electromagnetic induction current is greatly alleviated between the first and the second electrodes 53 and 53, thereby precisely and precisely controlling the temperature, and preventing unnecessary waste of energy due to the interference phenomenon.

부연하자면, 도 5의 (D)(E)와 같이 제2제어수단(120)도 자체의 독립적인 온도제어를 수행함에 있어서, 스위칭 신호(P1')의 펄스폭(P1→P2, P1→P3)이 가감 제어 될 때에도, 펄스신호의 시작점이 동기신호(S)에 의해 동기 되어 출력됨으로써, 전술한 바와 같이 유도전류에 의한 간섭현상을 방지하게 되는 것이다.
5 (D) and 5 (E), the second control means 120 also performs the independent temperature control of its own by setting the pulse widths P1 to P2, P1 to P3 of the switching signal P1 ' ), The start point of the pulse signal is synchronously output by the synchronization signal S, thereby preventing the interference phenomenon by the induction current as described above.

10: 실린더 50: 히팅장치
51: 제1히터부 52: 제2히터부
53: 제3히터부 51a~53a: 제1유도코일 내지 제3유도코일
51b~53b: 온도센서 110~130: 제1제어수단 내지 제3제어수단
111~131: 필터부 112~132: 정류부
113~133: 정전압부 114~134: 인버터부
115~135: 스위칭신호출력부
116~136: 출력제어부 117~137: 설정부
118: 동기신호출력부 129,139: 동기신호입력부10: cylinder 50: heating device
51: first heater section 52: second heater section
53: third heater parts 51a to 53a: first to third induction coils to third induction coil
51b to 53b: temperature sensors 110 to 130: first to third control means
111 to 131: Filter parts 112 to 132:
113 to 133: Constant voltage section 114 to 134: Inverter section
115 to 135: switching signal output section
116 to 136: Output control section 117 to 137:
118: Sync signal output unit 129,139: Sync signal input unit

Claims (6)

실린더에 외주면에 장착되는 복수개의 히팅블록을 포함하고;
상기 각 히팅블록은 유도코일과 해당 히팅블록의 온도를 감지하는 온도센서를 포함하며;
상기 각 히팅블록은 이를 제어하는 각각의 제어수단을 포함하고;
상기 제어수단 중 제1제어수단은,
입력전원의 서지나 노이즈를 제거하는 필터부와, 상기 필터부를 통해 입력되는 교류전원을 직류전원으로 정류하는 정류부와, 상기 정류부를 통해 입력되는 직류전압을 일정한 전압으로 출력하는 정전압부와, 상기 정전압부를 통해 직류전압을 인가받아 스위칭 구동되어 제1유도코일에 전원을 인가하는 인버터부와, 상기 인버터부의 스위칭소자로 스위칭 신호를 출력하는 스위칭신호 출력부와, 온도센서를 통해 검출된 제1히터부의 온도가 설정된 온도를 유지하도록 상기 스위칭신호 출력부로 스위칭 제어신호를 출력하고, 동시에 상기 출력되는 스위칭 제어신호에 동기된 동기신호를 생성하고 이를 출력하는 출력제어부와, 상기 출력제어부로부터 출력되는 동기신호를 신호 처리하여 제2제어수단으로 전송하는 동기신호 출력부를 포함하며,
상기 제어수단 중 제1제어수단을 제외한 다른 제어수단은,
입력전원의 서지나 노이즈를 제거하는 필터부와, 상기 필터부를 통해 입력되는 교류전원을 직류전원으로 정류하는 정류부와, 상기 정류부를 통해 입력되는 직류전압을 일정한 전압으로 출력하는 정전압부와, 상기 정전압부를 통해 직류전압을 인가받아 스위칭 구동되어 해당 유도코일에 전원을 인가하는 인버터부와, 상기 인버터부의 스위칭소자로 스위칭 신호를 출력하는 스위칭신호 출력부와, 온도센서를 통해 검출된 해당 히터부가 설정된 온도를 유지하도록 상기 스위칭신호 출력부로 스위칭 제어신호를 출력하되, 상기 스위칭제어신호를 동기신호입력부로부터 입력되는 동기신호에 동기하여 출력하는 출력제어부와, 상기 제1제어수단의 동기신호출력부로부터 전송되어 오는 동기신호를 신호 처리하여 상기 출력제어부로 입력하는 동기신호 입력부를 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;
Each of the heating blocks including respective control means for controlling the heating blocks;
The first control means of the control means,
A rectifying section for rectifying an AC power input through the filter section to a DC power source; a constant voltage section for outputting a DC voltage inputted through the rectifying section at a constant voltage; A switching signal output unit for outputting a switching signal to the switching element of the inverter unit, and a second switching unit for switching the first heater unit detected through the temperature sensor An output control unit for outputting a switching control signal to the switching signal output unit so that the temperature maintains the set temperature, generating a synchronizing signal synchronized with the switching control signal to be outputted at the same time, and outputting the synchronizing signal, And a synchronization signal output unit for performing signal processing and transmitting the signal to the second control unit,
The control means, other than the first control means,
A rectifying section for rectifying an AC power input through the filter section to a DC power source; a constant voltage section for outputting a DC voltage inputted through the rectifying section at a constant voltage; A switching signal output unit for outputting a switching signal to the switching unit of the inverter unit, and a control unit for controlling the corresponding heater unit detected through the temperature sensor, An output control section for outputting a switching control signal to the switching signal output section so as to maintain the switching control signal and for outputting the switching control signal in synchronization with a synchronizing signal input from the synchronizing signal input section; And outputs a synchronizing signal to the output control unit Heating device of the cylinder using a high frequency induction heating, characterized in that the including parts.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제어수단에는 상기 출력제어부로 해당 유도코일이 설치된 히터부의 제어온도를 설정하여 주는 설정부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 고주파 유도가열을 이용한 실린더의 히팅장치.
The method according to claim 1,
Wherein the control unit further includes a setting unit for setting a control temperature of the heater unit provided with the induction coil to the output control unit.
제 1 항에 있어서,
상기 제1제어수단과 다른 제어수단들은 동기신호전송라인으로 서로 연결되도록 구성된 것을 특징으로 하는 고주파 유도가열을 이용한 실린더의 히팅장치.
The method according to claim 1,
Wherein the first control means and the other control means are connected to each other through a synchronous signal transmission line.
제 1 항에 있어서,
상기 제1제어수단의 출력제어부는 스위칭신호출력부로 출력되는 스위칭 펄스신호의 로우엣지 타임에 일정한 폭을 가지는 동기신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 고주파 유도가열을 이용한 실린더의 히팅장치. The method according to claim 1,
Wherein the output control unit of the first control unit generates a synchronous signal having a constant width at a low edge time of the switching pulse signal output to the switching signal output unit.
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JP2010030078A (en) 2008-07-25 2010-02-12 Fanuc Ltd Injection molding machine equipped with temperature controller

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