TW583072B - Temperature control method in hot pressing - Google Patents

Description

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五、發明說明（l) 【發明的技術領域】 本發明係與熱壓夕、、田#讼糾、+ a ；之‘度控制法有關，其係使用蒸氣、 熱油或水寺熱媒來進行熱板之溫度控 【先前技藝】 本發明用來進行溫度控制之熱壓裝置，其概要如第一 圖之1所示，該裝置係與在先前技藝上用於進行丨盈度控制 之熱壓裝置具有相同結構。多個熱板4係配置於可動盤3 與固定盤2之間，且當可動盤3離固定盤2最遠時以等間 隔配置；熱板4係用於承載著被加工物者；可動盤3被推 壓裝置（未在圖中顯示）推近並緊壓在固定盤2上，如此則 使被加工物成形。熱媒從熱媒源2 4介在著控制閥2 3， 經由入口歧管5將各熱板4進行加熱或冷卻後，被出口歧 管8所收集並返回熱媒源2 4 ;而該熱媒之壓力或流量係 已經被調控者。在先前技藝之熱壓裝置的熱板溫度控制方 面，溫度或壓力檢測器係設置於入口歧管5、出口歧管8 或熱板4上，且控制閥2 3係僅依照檢測器6、檢測器9 乃至於檢測器1 1〜1 4中之任一個之檢測值進行反饋控 制0 【本發明所欲解決之問題】 如前述之先前技藝之溫度控制法方面，在維持工序1 8般的溫度設定模式之工序上，其設定值和實測值之間無 偏差、且可安定控制；然而在昇溫工序1 7及冷卻工序^

第4頁 5r81D22-^---- 五、發明說明（2) 9般的溫度設定模式之工序上 會產生偏差。 而前述維持工序1 8係隨 工序；昇溫工序1 7及冷卻工 產生變化之工序。尤其是溫度 形（亦即溫度起伏大的情形）’ 值；在昇溫工序1 7及冷卻工 切換之際，會產生實測值之超 發生上述現象的町能理由 水的情形，熱媒之流速越快’ 精確度。但如為了提高熱媒之 型幫，浦，想一味地提高流速的 此外，從控制閥2 3到熱板4 配管及入口歧管5等；要等待 熱板4 ，則會導致控制作業變 當檢測器設置於出口歧管 明顯；因此，可把檢測器的位 控制，然而這卻也會引發其他 熱板4之前，熱媒溫度是被控 被加工物之大小、材質的種類 的溫度也跟著變化。此外，即 同’當所有熱板間未承載被加 少1，熱容量亦減小，使得埶 再者，今日在加工你令；； 丄物之成 ，其設定值和實測值之間卻 時間經過溫 序1 9係隨 設定模式之 實測值之變 序1 9與維 前或落後的 如下：亦即 則熱交換越 流速，就必 話’則在成 的熱媒通路 殘留於其中 得遲緩。 8的情形時 置變更到入 的問題。亦 制成和設定 會使熱容量 使被加工物 工物時，按 板的溫度呈 形上棱要求 度仍維 著時間 溫度變 化會落 持工序 現象。 ，熱媒 好，提 須使用 本上所 上，設 的熱媒 ，前述 口歧管 即，孰 值一致 產生變 之大小 照被加 現上升 具有前 持一定之 經過溫度 化大的情 後於設定 1 8進行 為熱油或 昇溫度之 高價的大 費不貲。 有大口徑 完全通過 問題較為 5來進行 媒在流入 的，隨著 化，熱板 、材質相 工物之減 趨勢。 所未有之

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五、發明說明（3) 急速冷卻速度。像這樣的控制，如利用熱媒溫度來進行反 饋控制的話則屬於間接式的控制，因此會使控制作業變得 遲緩。在這種狀態下，雖可採取以熱板溫度之反饋控制來 進行直接式控制，但在其熱媒控制系統上卻極難以將全程 安定地進行控制。 【解決問題之手段】 本發明採取如下之反饋控制：從入口歧管内之熱媒、 出口歧管内之熱媒及熱板之中檢測出任意兩個溫度，並使 如下所述之溫度值與熱板之溫度設定模式一致；而該溫度 值係指，根據溫度設定模式把前述兩個溫度進行切換選擇 後之溫度值；或是，在前述三個溫度中至少檢測出兩個溫 度’並根據預先設定之百分比將之進行加權平均所求出的 溫度值。而前述入口歧管係用於把熱媒分配、供應給各熱 板f、;、前述出口歧管係用於收集熱管所排出之熱媒者。根 f刖述方法，本發明包含合乎控制工序需求之控制回路， Z在任何工序上貫現精確度良好之溫度控制作業；而該控 1回路係包含最適當之溫度檢測部者。 【發明之實施型態】 第- ΐ :::〗：ΐ針對本發明之實施型態進行詳細說明。 要及其心溫度之’ ί係用於顯示熱壓裝置之； 面，其顯.示在執婢弟二圖係控制裝置之設定畫 #…蛛之溫度控制回路中之各檢測器之百分比

/ 五、發明說明（4) 及P I D常數；而 一〜 行溫度控制者。 度控制回路係用於將熱板進 本發明之熱壓裝置係在先 了：入口歧管5、出口歧管8及。之熱屋裝置1上設置 分別設置檢測器6 =、反4，並在前述各部 人口歧管5及出口歧“為。二:;^測器η〜“。 板4之兩端面及耐熱.可其=益，其分別與多個熱 有一個入口，該入口係盥爽二^接。在入口歧'管5方面 從該入口流入之已被溫产、 二，閥2 3之配管連接，而 應到熱媒通路中。;=二即’ 媒係被均勻地分配、供 熱板4穿設者。在=述多條可彎曲管往 與通往熱媒源2 4之阳一^ 有個出口 ，該出口係 係在出口歧管連接；而從各熱板4流出之熱媒 檢測哭fi 集，並從前述出口排出。 入口歧管5及出π μ总Q 又飞&刀之榀測為，其係在 置；其可檢測=8之較高的位置以貫穿壁面方式設 應給各熱板4者Γ 平均溫度及壓力，而該熱媒係被供 6、9使用人〇果熱媒為熱油或水的情形，則檢測器 =9使用含熱電偶及測溫阻抗體 媒為蒸氣的情形，則柃、目，丨抑0 η处又細列如，如果熱 其訊妒祧鈐入w 1 “、9用蒸氣壓力檢測器， U訊丨11衣置2 2 ’且被變換為與蒸氣壓力對應 之級度讯唬，而成為溫度控制之反饋訊號。 W檢測器11、12、1 3及14包含熱電偶；各檢測 各熱板4之側面，可直接檢測熱板4之溫度: I σσ 、1 2、1 3及1 4之熱板溫度訊號丄5被輸 % m 第7頁 583072 均為一個溫 照狀況而定 全部設於所 即可檢測出 一般所知之 執行元件輸 熱壓裝置工 6係用於設 於被加工物 係顯示於C C R 丁或液 溫度設定模 及冷卻工序 為任意之曲 化者。檢測 熱板溫度訊 變換為溫度 為溫度值； 度設定範圍 號與該溫度 進行反饋演 閥2 3 。而 為熱板之溫 網1檢測器1 ;亦即，在 狀況下，則 所構成；其 擴大後之訊 I力的控制 之溫度設定 串工序中 顯示裝置面 即為控制裝 包含昇溫工 以把熱媒 該熱媒溫度 發出的訊號 入控制裝置 根據溫度之 百分比係如 自溫度設定 ’並根據圖 擴大器2 1 定訊號係隨 五、發明説明（5) 入控制裝置 度控制之反 1、1 2、 僅用一個或 4省略其中 控制裝 係用於設定 號者’其目 與熱板之溫 模式，該熱 者；且該溫 板等之顯示 置2 2之人 序1 7、維 (熱板4 ) 係隨時間經 或壓力訊號 2 2，並在 百分比被加 第二圖所示 模式1 6之 2所設定之 將電流擴大 時間經過而 2 2並被平 饋訊號。依 1 3 或 1 4 多個檢測器 一部份。 置2 2係由 設定值並對 的為，執行 度控制。1 板溫度係屬 度設定模式 部上，而該 機器介面。 持工序1 8 之溫度設定 過而產生變 7、1 0 及 演算部2 0 權平均而成 之工序及溫 溫度設定訊 p I D常數 來驅動控制 被輸出者。 度值，而成 ’也可以不 有熱板4上 平均溫度的 微處理器等 出經演算· 之動作、推 定熱板溫度 成形之一連 R T或液晶 晶顯示裝置 式1 6主要 1 9 ;其可 線形狀；而 器6 、9所 $ 1 5被輸 訊號後，則 而該溫度之 對應者。來 值進行比對 异，接著， 前述溫度設

583072 五、發明說明（6) 控制閥2 3係利用如流量隔片閥及三方閥等方式來調 節開度或流路；其功能為，針對供應給熱板4之熱媒壓力 及流量進行調節，並控制熱板4之溫度。熱媒源2 4係一 溫度調節器，其包含鋼爐或加熱器、冷卻器及幫浦；其與 控制閥2 3進行互動，來壓送用於控制熱板4之溫度的熱 媒。 第二圖所示係控制裝置2 2之顯示部所顯示的畫面之 一例，其顯示熱媒之溫度控制回路中之各檢測器之百分比 及P I D常數；而該熱媒之溫度控制回路係用於將熱板進 行溫度控制者。溫度設定模式分成昇溫工序、維持工序及 冷卻工序；各工序係分別將其溫度設定範圍以可任意設定 之值分割成三部份；亦即，在被分割成九部份之溫度設定 模式之分節中，各分節都可設定其溫度之百分比和控制常 數。 在溫度之百分比方面，分成入口歧管5之溫度、熱板 4之溫度及出口歧管8之溫度，且分別依照其各自在反饋 控制之貢獻度來進行設定，而三者之合計共1 0 0 %。就 基本的設定方式而言，係把入口歧管5之溫度的百分比設 定得較小，除了在冷卻工序之低溫狀態之外，其餘都設定 為1 0 %左右。在熱板4之溫度的百分比方面，係由昇溫 工序到維持工序，按照溫度設定值越高者設定越高之百分 比；尤其在冷卻工序之低溫狀態時，也可以設定為1 0 0 %。出口歧管8之溫度的百分比方面與熱板4之溫度的百 分比剛好相反，係由昇溫工序到維持工序，按照溫度設定

583072 五、發明說明（7) 值越高者設定 5之溫度的百 5之溫度後， 值。依照前述 溫度及出口歧 2 0上被加權 控制常數 (微分常數） 係以控制區域 而。I係以秒 係在該時間中 間，設定值與 到修正值。就 工序方面，如 則相反’如溫 核式之分郎無 而熱媒如 口歧管5 。其 在出口歧管8 控制閥2 3較 1 1 〜1 4。 口歧管5之蒸 〇 %，並以加 此外，就 越低的 分比通 把其他 方式所 管8之 平均算 包含P 0 P也 之％來 數來設 積分得 實測值 一般的 溫度設 度設定 關，維 為蒸氣 原因為 之處會 遠，故 因此該 氣壓力 權平均 其他之 百分比 常較小 兩個溫 設定之 溫度之 出而成 (比率 稱為反 δ又疋0 定積分 到修正 之偏差 設定方 定值越 值越小 持概略 的情形 ，如把 Μ 一部 控制起 場合之 (溫度 方式求 貫施例 。此外 ，因此 度進行 入口歧 中之至 為溫度 常數） 饋控制 因此Ρ 時間， 值。D 的變化 式而言 南則越 則越小 之一定 ，貝|J蒸 檢測器 份蒸氣 來不易 溫度之 )和熱 出溫度 而言， ，如前所述，入口歧管 也可在除去低入口歧管 加權平均來獲得溫度 官5之溫度、熱板4之 少兩個溫度，在演算部 值。 、Ϊ (積分常數）、D 的獲得，比例帶的寬度 之數值越小，則獲得越 設定值與實測值之偏差 係以秒數來設定微分時 量係在該時間中微分得 ’ P在昇溫工序和維持 小；而在冷卻工序方面 。而I與D與溫度設定 值即可。 氣壓檢測器係設置於入 設置於出口歧管8 ，則 凝結為水，因檢測器離 ;所以檢測器採用6及 百分比之設定，係使入 板4之溫度合計為1 〇 值。 不必如第二圖般根據溫

第10頁 583072 五、發明說明（8) 度之百分比採取加權平均的 可獲得本發明之效果。其係 制來達成.從入口歧管5内 及熱板之中，檢測出任意兩 如下溫度之切換選擇，使所 者一致。該溫度之切換選擇 個切換選擇為在溫度設定模 一個。而該入口歧管5係用 者；出口歧管8係用於收集 該控制中之溫度的切換·選 在第二圖的溫度設定模式中 口歧管8内之熱媒及熱板之 按溫度设定模式之每個分節 一種組合。 換言之’即使不使用高 溫度調節器，且熱媒使用熱 溫·維持工序上僅以出口歧 冷卻工序上僅以熱板4之溫 之測器之切換·選擇及控 官8之溫度進行全程反饋控 5又疋模式之優良冷卻特性。 南級演算，改以簡易的方法也 透過對熱媒進行如下之反饋控 之熱媒、出口歧管8内之熱媒 個溫度，並在演算部2 〇進行 選擇之溫度值與溫度設定模式 係指，把前述二個溫度中之一 式中按各工序預先設定好之任 於把熱媒分配、供應給各熱板 從熱板4所排出之熱媒者。在 擇’係以如下方式進行：譬如 ’在入口歧管5内之熱媒、出 中之任意的二個溫度方面，係 設定成0%和1 〇 〇%之其中 價的軟體，而係使用泛用型之 油或水的情況下，譬如，在昇 管8之溫度進行反饋控制，在 度進行反饋控制；如採取前述 制方式，則與向來僅以出口歧 制者相較，可獲得更接近溫度

583072 五、發明說明（9) 節，最適當之檢測器會考慮其百分比並進行選擇，根據該 選擇或被加權平均之溫度值來實施反饋控制。其結果為， 熱板溫度與溫度設定模式之間無偏差地得到控制，此外， 也不會發生超前或落後的現象，因此被加工物可以安定成 形，降低產品不良率，並提高生產力。

第12頁 583072 圖式簡單說明 【圖式之簡單說明】 第一圖：係控制方法之方塊圖，其係用於顯示熱壓裝置之 概要及其熱板溫度之控制方式。 第二圖：係控制裝置之設定晝面，其顯示在熱媒之溫度控 制回路中各檢測器之百分比及P I D常數；而該 熱媒之溫度控制回路係用於將熱板進行溫度控制 者0 【符號之說明】 檢測器

1 .......熱壓裝置 2 .......固定盤 3 .......可動盤 4 .......熱板 5 .......入口歧管 6、 9、1 1、1 2、1 3、1 4 · · 7、 1 0......溫度或壓力訊號 8.......出口歧管 15 ......熱板溫度訊號 16 ......溫度設定模式 17 ......昇溫工序 18 ......維持工序 19 ......冷卻工序 2 0......演算部 2 1......擴大器

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Claims (1)

1. 583072 六、申請專利範圍 1 、一種熱壓之溫度控制法，其包含 熱板，其係受熱媒之溫度控制者；及 推壓裝置，其係用於推壓被加工物者，而該被加工物 係承載於熱板上者， 其特徵在於，從入口歧管内之熱媒、出口歧管内之熱 媒及熱板之中檢測出任意兩個溫度，並根據溫度設定模式 把前述兩個蕰度進行切換選擇後，使所選擇之溫度值與熱 板之溫度設定模式一致；而前述入口歧管係用於把熱媒分 配、供應給各熱板者；前述出口歧管係用於收集熱管所排 出之熱媒者。 2、一種熱壓之溫度控制法，其包含 熱板，其係受熱媒之溫度控制者；及 推壓裝置，其係用於推壓被加工物者，而該被加工物 係承載於熱板上者， 其特徵在於，從入口歧管内之熱媒、出口歧管内之熱 媒及熱板之中檢測出任意兩個溫度，並根據預先設定之百 分比將之進行加權平均求出溫度值，使該溫度值與熱板之 溫度設定模式一致；而前述入口歧管係用於把熱媒分配、 供應給各熱板者；前述出口歧管係用於收集熱管所排出之 熱媒者。 3 、如申請專利範圍第2項所述熱壓之溫度控制法， 其中，入口歧管内之熱媒溫度、出口歧管内之熱媒溫度及 熱板溫度之前述百分比，係可根據熱板之溫度設定模式之 各工序而設定不同之值者。

   第15頁 583072 六、申請專利範圍 4、 如申請專利範圍第3項所述熱壓之溫度控制法， 其中，入口歧管内之熱媒溫度、出口歧管内之熱媒溫度及 熱板溫度之前述百分比，係可根據溫度設定範圍而設定不 同之值者；而該溫度設定範圍係依照熱板之溫度設定模式 之各工序而設定者。 5、 如申請專利範圍第4項所述熱壓之溫度控制法， 其中，前述反饋控制之P I D常數係可根據溫度設定範圍 而設定不同之值者；而該溫度設定範圍係依照熱板之溫度 設定模式之各工序而設定者。

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