WO2005065915A1

WO2005065915A1 - 成形機及びその温度制御方法

Info

Publication number: WO2005065915A1
Application number: PCT/JP2004/019412
Authority: WO
Inventors: Masashi Onishi
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries, Ltd.
Priority date: 2004-01-07
Filing date: 2004-12-24
Publication date: 2005-07-21
Also published as: JP4365828B2; EP1702741A1; KR20060103343A; CN1902039B; EP1702741B1; TWI250074B; EP1702741A4; KR100782309B1; JPWO2005065915A1; US20090191295A1; TW200533503A; CN1902039A

Abstract

　成形機（１０）は、加熱シリンダ（５１）を誘導加熱により加熱する誘導加熱手段を備える。誘導加熱手段は加熱シリンダ（５１）に配設された複数の誘導加熱用コイル（１１２−１～１１２−４）と、これらのコイルに供給する電力を制御する複数の電力供給制御部とを含む。各電力供給制御部はそれぞれ、直流電源回路（４０）から電力を供給される加熱部制御用インバータ（１１４−１～１１４−４）を備える。各加熱部制御用インバータは供給する電力の周波数制御または電流制御を行なう。

Description

明細書

成形機及びその温度制御方法

技術分野

[0001] 本発明は成形機に係り、特に加熱を必要とする部位、例えば加熱シリンダや金型に対する加熱手段として熱効率の良い誘導加熱手段を備えた成形機及びその温度制御方法に関する。

背景技術

[0002] 射出成形機や押出し成形機 (以下では、これらをまとめて成形機と呼ぶ)の加熱手段として、一般的にバンドヒータが用いられている。図 1に示されるように、加熱シリンダ 150は軸方向に関して複数のゾーン（図 1では、 4つのゾーンが図示されている）に分割され、各ゾーンにバンドヒータ 151— 1— 151— 4が夫々配設されている。バンドヒータ 151— 1一 151— 4は加熱シリンダの周囲を卷回するように設置され、夫々スイツチ手段 152-1— 152-4を介して電源 153に接続されて、る。スィッチ手段 152—1 一 152-4としては SSRやコンタクタが用いられる。

[0003] 各ゾーンには、熱電対力なる温度センサが設置されてゾーン毎に温度が検出される。温度センサ力の温度検出信号は温度制御装置 54に送られる。表示設定器 1 55は各ゾーンの温度を個別に設定することができ、各ゾーンの温度の設定情報は温度制御装置 154に送られる。温度制御装置 154は、表示設定器 155からの設定情報と各温度センサ力の温度検出信号とに基づいて制御演算を行ない、演算結果に応じて各スィッチ手段のオン時間を制御することにより、各ゾーンが設定された温度に加熱されるように制御する（例えば、特許文献 1参照。 ) o

[0004] し力し、バンドヒータ 151— 1— 151— 4による加熱シリンダの加熱は熱伝導による加熱であるために熱効率が悪いという問題がある。力！]えて、温度制御はスィッチ手段のオン、オフ、すなわち電源オン'オフのデューティ比を変えることにより行われるので、精密な温度制御を行なうことが難しぐオーバシュートやアンダーシュートが発生し易いという問題点もある。

特許文献 1 :特開平 7-276458号公報 (第 1頁、図 1、図 2) 発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] 本発明の総括的な目的は、上述の問題を解決した改良された有用な成形機を提供することである。

[0006] 本は発明のより具体的な目的は、被加熱部の温度制御を精密に行うことのできる成形機を提供することである。

[0007] 本発明の他の目的は、加熱を必要とする被加熱部、例えば加熱シリンダや金型に対する加熱を熱効率良く行うことのできる成形機を提供することである。

[0008] 本発明の更に他の目的は、上述の問題を解決する成形機の温度制御方法を提供することである。

課題を解決するための手段

[0009] 本発明によれば、少なくとも 1つの被加熱部を誘導加熱により加熱する誘導加熱手段を備えた成形機であって、前記誘導加熱手段は前記被加熱部に配設された誘導加熱部と、該誘導加熱部に供給する電力量を制御する電力供給制御部とを含み、前記電力供給制御部は、周波数制御及び電流制御のいずれか一方により、該誘導加熱部に供給する電力を制御することを特徴とする成形機が提供される。

[0010] 本発明による成形機において、前記被加熱部は加熱シリンダの複数箇所に相当し

、前記電力供給制御部は直流電源部から電力を供給される加熱部制御用インバータを備え、該加熱部制御用インバータが前記周波数制御または電流制御を行うことが好ま、。前記加熱部制御用インバータは数 Hz—数十 KHzの範囲内で前記周波数制御を行うことが好ましい。あるいは、前記加熱部制御用インバータは数 Hz— 数十 KHzの範囲内の固定周波数を用いて前記電流制御を行うことが好ましい。

[0011] 上述の成形機において、該成形機は 1つ以上のモータを備え、該モータはモータ制御用直流電源部からモータ制御用インバータを介して電力が供給されるように構成されており、前記モータ制御用直流電源部を前記直流電源部として兼用することとしてもよい。また、前記加熱部制御用インバータ及び前記モータ制御用インバータの少なくとも一方の入力側にスィッチを設けることとしてもよい。

[0012] また、上述の成形機において、前記加熱部制御用インバータの入力側に電圧調整回路を備えることとしてもよ、。

[0013] また、本発明によれば、成形機における少なくとも 1つの被加熱部を誘導加熱により加熱する成形機の温度制御方法であって、誘導加熱用の供給電力量を周波数制御または電流制御のいずれか一方で制御することにより該被加熱部の温度制御を行うことを特徴とする成形機の温度制御方法が提供される。

[0014] 本発明による成形機の温度制御方法にお!、て、前記周波数制御を数 Hz—数十 K Hzの範囲内で行なうことが好ましい。あるいは、数 Hz—数十 KHzの範囲の固定周波数で前記電流制御を行なうことが好まし、。

発明の効果

[0015] 本発明によれば、誘導加熱により加熱シリンダ、金型等の被加熱部を直接加熱するので熱効率の良、加熱を実現できる。

[0016] 本発明の一実施例によれば、誘導加熱コイルへの電力を周波数制御あるいは電流制御により制御することにより精密な温度制御を実現できる。

[0017] また、本発明の一実施例によれば、誘導加熱コイルへの電力供給源としてモータ制御用直流電源部を兼用したことによりコスト削減を達成することができる。この場合、加熱部制御用インバータの入力側に電圧調整回路を備えることにより、モータの回生等によって電圧が変動するようなことがあっても加熱部制御用インバータの出力電圧を一定に維持することができる。したがって、電圧変動が温度制御に影響を及ぼすことが無い。

[0018] さらに、本発明の一実施例によれば、加熱部制御用インバータ、モータ制御用インバータのうち少なくともモータ制御用インバータの入力側にスィッチ手段を設けることにより、誘導加熱コイルへの電力供給源としてモータ制御用直流電源部を兼用した場合に、被加熱部の加熱を維持した状態でモータ制御用インバータ以降のメンテナンス作業を行うことができる。これは、実運転を行った後にメンテナンス作業を行う場合、加熱シリンダ内の溶融樹脂の劣化を防ぐために、加熱シリンダの加熱は維持した V、と、う要求を満足するうえで重要である。

図面の簡単な説明

[0019] [図 1]従来の射出成形機における加熱シリンダに備えられたバンドヒータを用いたカロ熱手段のブロク図である。

[図 2]本発明が適用される加熱シリンダを有する射出成形機の側面図である。

[図 3]図 2に示す射出装置の拡大断面図である。

[図 4]本発明による誘導加熱手段による温度制御を説明するための回路図である。

[図 5]本発明の一実施例による射出成形機の加熱シリンダの誘導加熱手段を示すブロック図である。

[図 6]本発明による誘導加熱手段による温度制御のために使用される加熱部制御用インバータの回路図である。

[図 7A]図 5に示す各加熱部制御用インバータに、電圧調整回路として昇圧 Z降圧回路を設けた場合の例を示すブロック図である。

[図 7B]図 7Aに示す昇圧 Z降圧回路の回路図である。

[図 8A]図 5に示す各加熱部制御用インバータに電圧調整回路として降圧回路を設けた場合の回路図である。

[図 8B]図 5に示す各加熱部制御用インバータに電圧調整回路として昇圧回路を設けた場合の回路図である。

[図 9]図 5に示す各加熱部制御用インバータ及び各モータ制御用インバータにスイツチを接続した場合の回路図である。

[図 10]昇圧 Z降圧回路を複数の加熱部制御用インバータに対して一つ設けた場合の射出成形機の加熱シリンダの誘導加熱手段を示すブロック図である。

符号の説明

10 電動射出成形機

30 温度コントローラ

31 出力制御部

40 直流電源回路

41 整流回路

45, 45-1—45-4 昇圧 Z降圧回路

50 射出装置

51 加熱シリンダ 101 成形機コントローラ

102 表示設定器

111- 1一 111—4 ゾーン

112- 1—112-4, IC20 誘導加熱コイル

113- 1— 113-4, TS20 温度センサ

114- 1-114-4 加熱部制御用インバータ

IV1— IV4 モータ制御用インバータ

発明を実施するための最良の形態

[0021] まず、本発明が適用される射出成形機の一例について、図 2を参照しながら説明する。図 2は本発明が適用される射出成形機の一例としての電動射出成形機の全体構成を示す側面図である。

[0022] 図 2に示す電動射出成形機 10は、射出装置 50及び金型装置 70から構成される。

[0023] 射出装置 50は、加熱シリンダを備え、加熱シリンダ 51にはホッパ 52が設けられる。

加熱シリンダ内にはスクリュー 53が進退自在かつ回転自在に設けられる。スクリュー 5 3の後端は支持部材 54によって回転自在に支持される。支持部材 54にはサーボモータ等の計量モータ 55が駆動部として取り付けられる。計量モータ 55の回転は出力軸 61に取り付けられたタイミングベルト 56を介して被駆動部のスクリュー 53に伝達される。出力軸 61の後端には回転検出器 62が接続されている。回線検出器 62は、計量モータ 55の回転数又は回転量を検出することで、スクリュー 53の回転速度を検出する。

[0024] 射出装置 50はスクリュー 53に平行なねじ軸 57を有する。ねじ軸 57の後端は、サーボモータ等の射出モータ 59の出力軸 63に取り付けられたタイミングベルト 58を介して、射出モータ 59に連結されている。したがって、射出モータ 59によってねじ軸 57を回転させることができる。ねじ軸 57の前端は支持部材 54に固定されたナット 60に係合している。射出モータ 59を駆動し、タイミングベルト 58を介してねじ軸 57を回転させると、支持部材 54は前後進可能となり、その結果、被駆動部のスクリュー 53を前後移動させることができる。射出モータ 59の出力軸 63の後端には位置検出器 64が接続されて!、る。位置検出器 64は射出モータ 59の回転数又は回転量を検出することで、スクリュー 53の駆動状態を示すスクリュー 53の位置を検出する。

[0025] 型締装置 70は、可動金型 71が取り付けられる可動プラテン 72と、固定金型 73が取り付けられる固定プラテン 74を有する。可動プラテン 72と固定プラテン 74とは、タィバー 75によって連結される。可動プラテン 72はタイバー 75に沿って摺動可能である。また、型締装置 70は、一端が可動プラテン 72と連結し、他端がトグルサピート 76 と連結するトグル機構 77を有する。トグルサポート 76の中央部において、ボールねじ軸 79が回転自在に支持される。ボールねじ軸 79には、トグル機構 77に設けられたクロスヘッド 80に形成されたナット 81が係合している。また、ボールねじ軸 79の後端にはプーリー 82が設けられ、サーボモータ等の型締モータ 78の出力軸 83とプーリー 8 2との間には、タイミングベルトが設けられている。

[0026] 型締装置 70において、駆動部たる型締モータ 78を駆動すると、型締モータ 78の回転がタイミングベルト 84を介してボールねじ軸 79に伝達される。そして、ボールねじ軸 79及びナット 81によって、回転運動から直線運動に変換され、トグル機構が作動する。トグル機構 77の作動により、可動プラテン 72はタイバー 75に沿って移動し、型閉じ、型締め及び型開きが行なわれる。型締モータ 78の出力軸 83の後端には、位置検出器 85が接続されている。位置検出器 85は、型締モータ 78の回転数又は回転量を検出することにより、ボールねじ軸 79の回転に伴って移動するクロスヘッド 8 0又はトグル機構 77によってクロスヘッド 80に連結された可動プラテン 72の位置を検出する。

[0027] 次に、本発明に関連する部分である射出装置 50の構成について、図 3を参照しな力説明する。図 3は射出装置 50の拡大断面図である。

[0028] 射出装置 50は、上述のように加熱シリンダ 51と加熱シリンダ 51の中で回転及び前後移動可能なスクリュー 53を有する。加熱シリンダ 51の先端には、ノズル口 96力形成された射出ノズル 95が設けられる。加熱シリンダ 51の所定の位置に榭脂供給口 8 6が形成される。榭脂供給口 86には、接続筒 87を介してホッパ 52が接続され、ホッノ 52内の榭脂ペレット 88が接続筒 87及び榭脂供給口 86を通って加熱シリンダ 51 内に供給される。また、加熱シリンダ 51の外周には、誘導加熱用コイル 112— 1一 11 2— 4が取り付けられて、る。誘導加熱用コイル 112— 1一 112— 4に通電することにより加熱シリンダ 51内で榭脂ペレット 88を加熱し、溶融させることができる。

[0029] スクリュー 53は、フライト部 92、フライト部 92の前端に設けられたスクリュヘッド 97及びシール部 98を有する。フライト部 92は、スクリュー 53本体の外周面に螺旋状に形成されたフライト 93を有し、フライト 93によって螺旋状の溝 94が形成される。また、フライト部 92には後方力も前方にかけて順に、ホッパ 52から落下した榭脂ペレット 88が供給され前方に送られる送りゾーン S1、供給された榭脂ペレット 88を圧縮しながら溶融させる圧縮ゾーン S2、及び溶融させられた榭脂を一定量計量する計量ゾーン S3 が形成される。

[0030] 計量工程時にスクリュー 53を正方向に回転させると、榭脂ペレット 88は榭脂供給口 86から送りゾーン S1に供給され、溝 94内を前進（図における左方に移動）させられる。それに伴って、スクリュー 53が後退（図のける右方に移動）させられ、榭脂がスクリュヘッド 97の前方に蓄えられる。なお、溝 94内の榭脂は、送りゾーン S1においてぺレットの形状のままであり、圧縮ゾーン S2において半溶融状態になり、計量部 S3において完全に溶融させられて液状になる。そして、射出工程時に、スクリュー 53を前進させると、スクリュヘッド 97の前方に蓄えられた液状の榭脂は、射出ノズル 95から射出され、金型装置 70の固定金型 73のキヤビティ空間に充填される。

[0031] 次に、本発明の本発明の概念について図 4を参照しながら説明する。図 4は、成形機の加熱シリンダや金型の特定の部分を被加熱部とし、この被加熱部を誘導加熱により温度制御する温度制御装置の回路図である。

[0032] 図 4において、誘導加熱部として作用する誘導加熱用コイル IC20は、金属製の被加熱部に設置される。被加熱部には熱電対等の温度センサ TS20が設置される。誘導加熱用コイル IC20には周波数制御部 FC20から周波数制御された電力が供給される。平滑用コンデンサ CC20は誘導加熱用コイル IC20に並列に設けられる。周波数制御部 FC20は直流電源部（図示されていない）に接続される。周波数制御部 FC 20には、温度センサ TS20からの温度検出信号と、温度設定器（図示されていない）力の温度設定値信号が入力される。

[0033] 以上のような回路構成とするのは以下の理由による。一般に、誘導加熱に必要な電 •f² (但し、 Iは供給される電流、 fは電流の周波数）に比例すると考えて良い。これは、誘導加熱用コイル IC20による被加熱部の発熱量は電流 Iあるいは周波数 fで制御可能であることを意味する。言い換えれば、電流 Iあるいは周波数 fで被加熱部の温度制御が可能であることを意味する。

[0034] 上述のような観点から、図 4の回路では、誘導加熱用コイル IC20で被加熱部を直接発熱させて加熱を行なヽ、しカゝも供給される電流の周波数 fを周波数制御部 FC20 により制御することで温度制御を行なう。適用される周波数の可変範囲は、数 Hz— 数十 KHzが可能であり、好ましくは 400Hz— 50KHzである。なお、上述の理由で電流 Iの大きさが制御されてもよぐ従って周波数制御部 FC20に代えて電流制御部が設けられていてもよい。この場合、周波数は上述の数 Hz—数十 KHzの範囲内の固定値とされる。

[0035] 次に、本発明の一実施例による射出成形機の加熱シリンダの温度制御装置について、図 5を参照しながら説明する。図 5において、射出成形機本体の構成要素としては、加熱シリンダ 51及びそのヘッド部とは反対側に設置された水冷シリンダ 20のみが示されている。

[0036] 図 5において、力！]熱シリンダ 51は、複数のゾーン、ここでは 4つのゾーン 111—1、 1 11-2, 111 3、 111 4に分割され、各ゾーンの周囲には誘導力卩熱用コイル 112— 1 、 112-2, 112-3, 112— 4が卷回されている。各ゾーンには、熱電対等よりなる温度センサ 113—1、 113— 2、 113— 3、 113— 4力 ^設置されて!ヽる。水冷シリンダ 20にも温度センサ 20— 1が設置されている。

[0037] 温度センサ 113—1— 113— 4、温度センサ 20— 1からの検出温度信号は温度コントローラ 30にフィードバックされる。温度コントローラ 30は、成形機コントローラ 101に接続されている。成形機コントローラ 101には、表示設定器 102が接続されている。表示設定器 102は、各ゾーン 111-1-111 - 4の設定温度を個別に設定可能である。成形機コントローラ 101は、表示設定器 102で設定された各ゾーンの設定温度を示す温度設定値信号を温度コントローラ 30に与える。

[0038] 誘導加熱用コイル 112— 1、 112— 2、 112— 3、 112— 4にはそれぞれ、上述した周波数制御機能もしくは電流制御機能を持つ加熱部制御用インバータ (HCI) 114— 1、 1 14—2、 114 3、 114 4が接続され、個別に周波数制御された電力が供給される。

[0039] 温度コントローラ 30は、温度センサ 113— 1— 113— 4からの各ゾーン 111— 1一 111 - 4の温度検出信号とこれに対応する温度設定値信号とを比較し、比較結果に基づ V、て各ゾーン 111 1一 111 4の温度制御を行うための制御信号を出力制御部 31 力各加熱部制御用インバータ 114 1一 114 4に出力する。なお、温度センサ 11 3-1-113— 4力の温度検出信号は成形機コントローラ 101を経由して表示設定器 102にも送られる。表示設定器 102は、各ゾーン 111—1一 111 4の設定温度と検出温度とを表示する。

[0040] ところで、誘導加熱用コイル 112— 1一 112— 4に電力を供給するために、加熱部制御用インバータ 114 1一 114 4には、直流電源部力電力を供給する必要がある。本実施例では、射出成形機に備えられている各種モータに電力を供給するための直流電源回路 40を上述の直流電源部としても用いて、る。

[0041] 直流電源回路 40は、本実施例では、三相交流電源 PSからの三相交流を整流するためのダイオードブリッジ回路による整流回路 41と、整流回路 41の出力側に接続された、スィッチ S1と抵抗器 R1とを並列接続して成るスタータ回路 42と、平滑用コンデンサ C1とを含む。平滑用コンデンサ C1は、 DCリンクから加熱部制御用インバータ 1 14—1一 114 4及び後述のモータ制御用インバータ IV1— IV4の各に印加される電圧を平滑化するために設けられる。

[0042] 射出成形機に備えられるモータの代表的な例として、ここではェジヱクタ用モータ Ml、型開閉用モータ M2、計量用モータ M3、射出用モータ M4を示している。これらのモータ Ml— M4にはそれぞれ、モータ制御用インバータ（MCI) IV1— IV4を通して駆動用電力が供給される。モータ制御用インバータ IV1— IV4は直流電源回路 40の出力に並列に接続されて!ヽる。モータ加熱部制御用インバータ 114 1一 114 4も直流電源回路 40の出力に並列に接続されている。モータ制御用インバータ IV1 一 IV4の各の入力側には平滑ィ匕コンデンサ C2が並列に接続される。平滑化コンデンサ C2は、モータ制御用インバータ IV1— IV4の各々に印加される電圧を平滑化するために設けられる。また、平滑ィ匕コンデンサ C2はモータ制御用インバータ IV1— IV 4の各々から見た DCリンクのインピーダンスを下げる役割を果たす。 [0043] なお、各モータ Ml— M4に対しても制御対象部位に設置されたセンサと設定値との偏差に基づいて制御を行うフィードバック制御系が構成されてモータ制御用インバータ IV1— IV4に指令値が与えられることにより制御が実行される。この制御系の構成及び説明は省略する。

[0044] 上述の構成により、例えば加熱部制御用インバータ 114 1について言えば、温度コントローラ 30における温度センサ 112— 1からの温度検出信号による検出温度とゾーン 111-1に対して設定された設定温度との比較結果に基づく制御信号が加熱部制御用インバータ 114 1に与えられる。加熱部制御用インバータ 114 1は、この制御信号に応じて誘導加熱用コイル 112 - 1に供給する電流の周波数を調整してゾーン 111—1の温度制御を行う。他の加熱部制御用インバータ 114— 2— 114 4も同様の制御動作を行なう。

[0045] 上述のように、加熱シリンダ 51を誘導加熱により直接加熱するので、バンドヒータの熱伝導による加熱に比べて熱効率が向上する。そして、周波数制御によれば、誘導加熱用コイル 112— 1に供給する電力を連続して変化させることができるので、精密な温度制御を実現することができる。カロえて、加熱シリンダ 51を加熱するための電力供給源としてモータ駆動用の直流電源回路 40を利用しているので、コスト削減を図ることがでさる。

[0046] 図 6は、加熱部制御用インバータの構成を、加熱部制御用インバータ 114 1について示した回路図である。加熱部制御用インバータ 114 1は、ダイオード D14が並列接続されたトランジスタ Trl4及び出力用のコンデンサ C14と、トランジスタ Trl4のベースに接続された制御回路 114 11とを含む。制御回路 114 11は、電流が一定の条件のもとで、あらかじめ求められた加熱シリンダ 10への供給熱量と周波数の相関関係に従って、出力制御部 31から出力される制御信号に応じてトランジスタ Trl4 をスイッチング動作させて周波数制御を行なう。電流制御の場合にも、周波数が一定の条件のもとで、あら力じめ求められた加熱シリンダ 51への供給熱量と電流の相関関係に従って、出力制御部 31から出力される制御信号に応じてトランジスタ Trl4をスイッチング動作させて、誘導加熱用コイル 112— 1一 112— 4に流れる電流の制御を行なう。他の加熱部制御用インバータ 114 2— 114 4も同様の構成を有する。 [0047] 図 7Aは、加熱部制御用インバータ 114 1の入力側に電圧調整回路としての昇圧 Z降圧回路 45— 1を接続した例を示ブロック図である。昇圧 Z降圧回路 45— 1は、加熱部制御用インバータ 114 1への電圧の昇圧と降圧とを制御する回路である。同様に、他の加熱部制御用インバータ 114 2— 114 4の入力側にも昇圧 Z降圧回路 4 5— 2— 45-4が夫々設けられる。

[0048] 昇圧 Z降圧回路 45— 1— 45— 4を使用するのは以下の理由による。すなわち、上述の実施例では誘導加熱用の直流電源部としてモータ駆動用の直流電源回路 40を兼用しているが、導加熱用の電圧とモータ駆動電圧は異なる場合がある。このような場合に、昇圧 Z降圧回路 45— 1一 45— 4は、モータ駆動電圧を誘導加熱用の電圧に適合するように調整して出力する。また、モータ制御用インバータ IV1— IV4の入力電圧はモータの回生動作により一時的に上昇したり、オーバロードにより一時的に低下することがある。これによつて加熱部制御用インバータ 114— 1一 114 4の入力電圧が変動してしまうと、温度制御に影響を及ぼす。昇圧 Z降圧回路 45— 1一 45— 4は、このような入力電圧の変動を抑制して常に良好な温度制御の実行を可能にしている。

[0049] 図 7Bは昇圧 Z降圧回路 45-1の回路図である。図 7Bに示す昇圧 Z降圧回路 ASUS インダクタ 145、平滑用コンデンサ C45、ダイオード D45、トランジスタ Tr45を含む。ダイオード D45及びトランジスタ Tr45は電源ラインに直列に挿入接続され、インダクタ 145及び平滑用コンデンサ C45は電源ラインに並列に接続されている。トランジスタ Tr45は成形機コントローラ 101からの指令により制御される。すなわち、平滑用コンデンサ C45の両端電圧が検出されて成形機コントローラ 101に送られ、成形機コントローラ 1は平滑用コンデンサ C45の両端電圧が表示設定器 102であら力じめ設定された電圧となるようにトランジスタ Tr45を制御する。昇圧 Z降圧回路 45-1と同じ構成を有する昇圧 Z降圧回路 45— 2— 45— 4は他の加熱部制御用インバータ 114 2— 114 4の入力側にも設けられる。

[0050] 図 8A及び 8Bは、加熱部制御用インバータ 114— 1一 114 4の入力側に、昇圧 Z 降圧回路 45— 1一 45— 4に代えて昇圧あるいは降圧のみの機能を持つ回路を設ける場合の例を示す。これは、例えばモータ制御用インバータは 400V対応であるのに対し、加熱部制御用インバータは 200V対応であるというように、モータ制御用インバータと加熱部制御用インバータの対応電圧が異なる場合を考慮している。

[0051] 図 8Aは降圧回路の一例を示す。降圧回路は、例えばモータ制御用インバータが 4 00V対応で、加熱部制御用インバータが 200V対応であるというように、モータ制御用インバータの対応電圧が加熱部制御用インバータの対応電圧より高い場合に使用される。この場合、トランジスタ Tr45及びインダクタ 145が電源ラインに直列に挿入接続される。ダイオード D45はインダクタ 145の入力側にぉ、て電源ラインに並列に接続され、平滑用コンデンサ C45はインダクタ 45— 1の出力側において電源ラインに並列に接続される。

[0052] 図 8Bは昇圧回路の一例を示す。昇圧回路は、例えばモータ制御用インバータが 2 OOV対応で、加熱部制御用インバータが 400V対応であるというように、モータ制御用インバータの対応電圧が加熱部制御用インバータの対応電圧より低い場合に使用される。この場合、インダクタ 145及びダイオード D45が電源ラインに直列に挿入接続される。トランジスタ Tr45はダイオード D45のアノード側にお!ヽて電源ラインに並列に接続され、平滑用コンデンサ C45はダイオード D45の力ソード側にお、て電源ラインに並列に接続される。

[0053] 図 8A及び 8Bのいずれの例においても、トランジスタ Tr45は、上述のように成形機コントローラ 101により制御される。

[0054] 図 9は、モータ制御用インバータ（図 1の IV1のみを示す)及び加熱部制御用インバータ（図 5の 114 1のみを示す）の入力側にスィッチ Sl l、 S22を夫々接続した例を示す。他のモータ制御用インバータ IV2— IV4、加熱部制御用インバータ 114 2— 114 4についても同様にスィッチが接続される。このようにスィッチ Sl l、 S22を設けるのは以下の理由による。

[0055] 射出成形機は、実運転の終了後にメインの電源をオフとせずに、メンテナンス作業を行う場合がある。例えば、ェジェクタ機構のメンテナンス作業を行う場合、ェジェクタ用モータ Mlの電源のみをオフとしたいという要求がある。これは、実運転の終了後は加熱シリンダ 51内に溶融樹脂が滞留しており、メインの電源をオフとした場合には、誘導加熱コイル 112— 1— 112— 4への電力もすベてオフとなるので加熱シリンダ 51 内の樹脂が劣化するおそれがある。このため、成形機における 1つ以上のモータ及びその周囲のメンテナンス作業を行う場合には、対応するモータ制御用インバータのスィッチ S 11のみをオフとし、スィッチ S22はオンとする。一方、加熱シリンダ 51内に溶融樹脂が滞留していない場合には、スィッチ S 11及びスィッチ S22の両方をオフとする。なお、上述のスィッチは、モータ制御用インバータ及び加熱部制御用インバータの少なくとも一方に設けることとしてもよぐ好ましくは加熱部制御用インバータ側に設けられるだけでもよい。

[0056] 上述の実施例では、加熱部制御用インバータ 114 1一 114 4の各々に対して別個に昇圧 Z降圧回路 45-1— 45-4を設けているが、図 10に示すように、加熱部制御用インバータ 114 1一 114 4の全てに対して、容量の大きな昇圧 Z降圧回路 45 を一つだけ設けることとしてもよ!、。そのような昇圧 Z降圧回路 45の構成は上述の昇圧 Z降圧回路 45— 1一 45— 4と同様であり、その説明は省略する。

[0057] 本発明は具体的に開示された実施例に限られず、本発明の範囲から逸脱することなく様々な変形例及び改良例がなされるであろう。

産業上の利用可能性

[0058] 本発明は、射出成形機のみならず、押出し成形機にも適用可能である。加熱の対象となる被加熱部は加熱シリンダのみならず、例えば加熱を必要とする金型にも適用可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 少なくとも 1つの被加熱部を誘導加熱により加熱する誘導加熱手段を備えた成形機であって、

前記誘導加熱手段は前記被加熱部に配設された誘導加熱部と、該誘導加熱部に供給する電力量を制御する電力供給制御部とを含み、

前記電力供給制御部は、周波数制御及び電流制御のいずれか一方により、該誘導加熱部に供給する電力を制御することを特徴とする成形機。

[2] 請求項 1に記載の成形機であって、

前記被加熱部は加熱シリンダの複数箇所に相当し、

前記電力供給制御部は直流電源部力電力を供給される加熱部制御用インバータを備え、該加熱部制御用インバータが前記周波数制御または電流制御を行うことを特徴とする成形機。

[3] 請求項 2に記載の成形機であって、

前記加熱部制御用インバータは数 Hz—数十 KHzの範囲内で前記周波数制御を行うことを特徴とする成形機。

[4] 請求項 2に記載の成形機であって、

前記加熱部制御用インバータは数 Hz—数十 KHzの範囲内の固定周波数を用いて前記電流制御を行うことを特徴とする成形機。

[5] 請求項 2— 4の、ずれかに記載の成形機であって、

該成形機は 1つ以上のモータを備え、該モータはモータ制御用直流電源部からモータ制御用インバータを介して電力が供給されるように構成されており、前記モータ制御用直流電源部を前記直流電源部として兼用することを特徴とする成形機。

[6] 請求項 5に記載の成形機であって、

前記加熱部制御用インバータ及び前記モータ制御用インバータの少なくとも一方の入力側にスィッチを設けたことを特徴とする成形機。

[7] 請求項 2— 4の、ずれかに記載の成形機であって、

前記加熱部制御用インバータの入力側に電圧調整回路を備えたことを特徴とする成形機。

[8] 成形機における少なくとも 1つの被加熱部を誘導加熱により加熱する成形機の温度制御方法であって、

誘導加熱用の供給電力量を周波数制御または電流制御のいずれか一方で制御することにより該被加熱部の温度制御を行うことを特徴とする成形機の温度制御方法。

[9] 請求項 8に記載の成形機の温度制御方法であって、

前記周波数制御を数 Hz—数十 KHzの範囲内で行なうことを特徴とする成形機の温度制御方法。

[10] 請求項 8に記載の成形機の温度制御方法であって、

数 Hz—数十 KHzの範囲の固定周波数で前記電流制御を行なうことを特徴とする成形機の温度制御方法。