WO2019150820A1 - 温度制御装置、温度制御方法、及び、温度制御プログラム - Google Patents

Abstract

温度制御装置は、ノズル部と、ノズル部に連接するシリンダ部によって、樹脂流路が形成され、樹脂流路を流れる樹脂の温度を制御する。温度制御装置は、ノズル部を流れる樹脂のノズル温度を検出する第１温度センサと、ノズル温度を第１目標温度になるようにＰＩＤ制御する第１温度制御部と、シリンダ部を流れる樹脂のシリンダ温度を検出する複数の第２温度センサと、シリンダ温度を第２目標温度になるようにＰＩＤ制御する、第２温度制御部と、を備える。第２温度制御部は、第１温度制御部からの温度制御情報を用いて、シリンダ温度をＰＩＤ制御する。

Description

温度制御装置、温度制御方法、及び、温度制御プログラム

　この発明は、射出成形機等における、樹脂の温度を制御する技術に関する。

　特許文献１に記載の構成においては、ノズルとシリンダに対して、複数の温度センサを設置して、それぞれに温度制御を行っている。また、射出成形機は、被加熱部の最も遅い昇温完了時期に、他の被加熱部の昇温完了時期が一致するように制御することによって、温度制御を行っている。

　また、特許文献２に記載の射出成形機の構成においては、運転中の成形条件やパージ条件が変更された場合に、所定区間の時間と溶融樹脂に奪われる熱量とに基づいてシリンダの温度制御のフィードフォワード量を算出することによって温度制御を行っている。

特開２０１６－８３７７８号公報 特開２０１３－１０１５号公報

　しかしながら、樹脂の流れは、ノズル内のヒータから樹脂までの熱伝導の応答時間に対して速い。したがって、特許文献１、特許文献２の構成を用いた構成では、樹脂の温度を正確に制御できない虞がある。

　このことによって、樹脂の温度変動が抑制できず、成形不良率が高くなってしまう。

　したがって、本発明の目的は、樹脂等に対する温度制御を効果的に行うことである。

　この温度制御装置は、ノズル部と、ノズル部に連接するシリンダ部によって、樹脂流路が形成され、樹脂流路を流れる樹脂の温度を制御する。温度制御装置は、ノズル部を流れる樹脂のノズル温度を検出する第１温度センサと、ノズル温度を第１目標温度になるようにＰＩＤ制御する第１温度制御部と、シリンダ部を流れる樹脂のシリンダ温度を検出する複数の第２温度センサと、シリンダ温度を第２目標温度になるようにＰＩＤ制御する、第２温度制御部と、を備える。

　第２温度制御部は、第１温度制御部からの温度制御情報を用いて、シリンダ温度をＰＩＤ制御する。

　この構成では、ノズル部の温度制御情報に基づいて、シリンダ部の温度制御を行うことができる。このことによって、ノズル部の温度制御を効果的に行うことができ、成形不良率を抑制できる。

　この温度制御装置の温度制御情報は、ノズル温度、または、ノズル温度と第１目標温度との温度偏差であることが好ましい。

　この構成では、実際の温度により準じた制御を行うことができる。

　この温度制御装置は、それぞれのシリンダ温度の制御位置と、ノズル温度の制御位置との距離に応じて、ゲイン定数、または、遅れ特性を設定し、温度制御情報を補正する温度制御情報設定部を備えていることが好ましい。

　この構成では、ノズル部とシリンダ部の位置関係を考慮した温度制御を行うことができる。

　この温度制御装置の複数の第２温度制御部の少なくとも１つは、温度制御情報を第２目標温度に加算することが好ましい。

　この構成では、実測値に応じた温度制御を行うことができる。

　この温度制御装置の複数の第２温度制御部の少なくとも１つは、温度制御情報を第２目標温度に加算する前に、ゲイン定数を乗ずることが好ましい。

　この構成では、より実測値に応じた温度制御を行うことができる。

　この温度制御装置のゲイン定数は、０より大きく、かつ、１以下であることが好ましい。

　この構成では、より安定した温度制御を行うことができる。

　この温度制御装置の複数の第２温度制御部の少なくとも１つは、温度制御情報を第２目標温度に加算する前に、遅れ特性を挿入することが好ましい。

　この構成では、ノズル部における、急激な変化を抑制でき、適正な温度制御を行うことができる。

　この温度制御装置の遅れ特性は、１次遅れ、または、むだ時間であることが好ましい。

　この構成では、より実際の状態に応じた温度制御を行うことができる。

　この発明によれば、樹脂の温度制御を効果的に行うことができる。

本発明の第１の実施形態に係る温度制御装置の概要図である。 本発明の第１の実施形態に係る温度制御装置のブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る温度制御装置のフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る温度制御装置のフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る温度制御装置の制御結果を示すグラフである。 本発明の第２の実施形態に係る温度制御装置のブロック図である。

・適用例　
　まず、図２を用いて、本発明が適用される一例について説明する。図２は、第１の実施形態に係る温度制御装置のブロック図である。温度制御装置は、例えば、射出成形機に備えられている。以下の実施形態では、制御の具体例として射出成形機を用いて示しているが、他の押出成形機等の制御に対しても適用することができる。

　温度制御装置１０は、第１制御ループ部１００と、第２制御ループ部２１０，２２０，２３０と、温度制御情報設定部３００とを備える。第１制御ループ部１００は、射出成形機のノズル部１５のヒータ１０２の温度制御を行う。第２制御ループ部２１０，２２０，２３０は、射出成形機のシリンダ部２０におけるヒータ２１２，２２２，２３２の温度制御をそれぞれ行う。温度制御情報設定部３００は、第１温度制御情報設定部３１０と第２温度制御情報設定部３２０と第３温度制御情報設定部３３０を備える。なお、ヒータ２１２，２２２，２３２の温度は、本発明の「シリンダ温度」である。

　第１制御ループ部１００は、第１温度センサ１０１と、ヒータ１０２と、第１温度制御部１０３と、温度制御情報生成部１０４とを備える。

　第２制御ループ部２１０は、第２温度センサ２１１、ヒータ２１２、第２温度制御部２１３、目標値補正部２１４を備える。第２制御ループ部２２０は、第２温度センサ２２１、ヒータ２２２、第２温度制御部２２３、目標値補正部２２４を備える。第２制御ループ部２３０は、第２温度センサ２３１、ヒータ２３２、第２温度制御部２３３、目標値補正部２３４を備える。

　まず、第１制御ループ部１００について説明する。

　第１温度センサ１０１は、ノズル部１５の現在温度ＰＶ０を検出する。第１温度センサ１０１は、ノズル部１５の現在温度ＰＶ０を第１温度制御部１０３、および、温度制御情報生成部１０４にフィードバックする。温度制御情報生成部１０４は、ノズル部１５の現在温度ＰＶ０と、第１目標温度ＳＰ０とから、温度制御情報ＴＤ１を算出する。温度制御情報ＴＤ１は、ノズル部１５の現在温度ＰＶ１、または、温度偏差である。温度偏差とは、現在温度ＰＶ１と第１目標温度ＳＰ０との差分値である。例えば、第１目標温度ＳＰ０が摂氏温度（℃）であれば、現在温度ＰＶ１も摂氏温度（℃）である。なお、ノズル部１５の現在温度ＰＶ０とは、本発明の「ノズル温度」である。

　第１温度制御部１０３は、ノズル部１５の現在温度ＰＶ０と、第１目標温度ＳＰ０を用いて、ＰＩＤ制御を実行する。第１温度制御部１０３は、操作量ＭＶ０を算出し、操作量ＭＶ０をヒータ１０２に与える。これにより、第１温度制御部１０３は、ヒータ１０２への通電を制御する。

　次に、第１制御ループ部１００から第２制御ループ部２１０への温度制御情報のフィードバックについて説明する。第１制御ループ部１００は、温度制御情報設定部３００の第１温度制御情報設定部３１０を介して、第２制御ループ部２１０へ温度制御情報をフィードバックする。

　温度制御情報生成部１０４は、第１温度制御情報設定部３１０に温度制御情報ＴＤ１を出力する。第１温度制御情報設定部３１０は、第２制御ループ部２１０の目標値補正部２１４に、ゲイン定数Ｋ１と遅れ特性ＴＬ１とで補正した温度制御情報ＴＤ１１を出力する。

　より具体的には、第１温度制御情報設定部３１０は、温度制御情報ＴＤ１にゲイン定数Ｋ１を乗じる。次に、第１温度制御情報設定部３１０は、温度制御情報ＴＤ１に遅れ特性ＴＬ１を挿入する。このことから、第１温度制御情報設定部３１０は、温度制御情報ＴＤ１１を算出できる。なお、第１温度制御情報設定部３１０は、温度制御情報ＴＤ１にゲイン定数Ｋ１を乗じた後に、温度制御情報ＴＤ１に遅れ特性ＴＬ１を挿入することが好ましい。このことによって、ノイズ等を起因とする急激な変化を抑制できる。

　ゲイン定数Ｋ１は、０以上１以下の値である。このことによって、温度制御が不安定となることを抑制できる。また、例えば、遅れ特性ＴＬ１は、１次遅れ、もしくは、むだ時間であり、シリンダ部２０の制御位置（ノズル部１５からの距離）によって決定される。なお、ゲイン定数Ｋ１はシリンダ部２０の制御位置（ノズル部１５からの距離）に基づいて設定してもよく、事前の実験シミュレーションの結果を用いて設定してもよい。

　目標値補正部２１４は、第２目標温度ＳＰ１と温度制御情報ＴＤ１1の差分値から、補正目標値ＳＰＭ１を算出し、第２温度制御部２１３に出力する。

　第２温度制御部２１３は、補正目標値ＳＰＭ１と、第２制御ループ部２１０の現在温度ＰＶ１とを用いて、ＰＩＤ制御を行い、操作量ＭＶ１を算出する。第２温度制御部２１３は、操作量ＭＶ１によって、ヒータ２１２の制御を行う。第２温度センサ２１１は、ヒータ２１２の温度を検出する。

　次に、第１制御ループ部１００から第２制御ループ部２２０への温度制御情報のフィードバックについて説明する。第１制御ループ部１００は、温度制御情報設定部３００の第２温度制御情報設定部３２０を介して、第２制御ループ部２２０へ温度制御情報をフィードバックする。

　温度制御情報生成部１０４は、第２温度制御情報設定部３２０に温度制御情報ＴＤ１を出力する。第２温度制御情報設定部３２０は、第２制御ループ部２２０の目標値補正部２２４にゲイン定数Ｋ２と遅れ特性ＴＬ２とで補正した温度制御情報ＴＤ１である温度制御情報ＴＤ１２を出力する。

　より具体的には、第２温度制御情報設定部３２０は、温度制御情報ＴＤ１にゲイン定数Ｋ２を乗じる。次に、第２温度制御情報設定部３２０は、温度制御情報ＴＤ１に遅れ特性ＴＬ２を加算する。このことから、第２温度制御情報設定部３２０は、温度制御情報ＴＤ１２を算出できる。なお、第２温度制御情報設定部３２０は、温度制御情報ＴＤ１にゲイン定数Ｋ２を乗じた後に、温度制御情報ＴＤ１に遅れ特性ＴＬ２を挿入することが好ましい。このことによって、ノイズ等を起因とする急激な変化を抑制できる。

　ゲイン定数Ｋ２は、０以上１以下の値である。このことによって、温度制御が不安定となることを抑制できる。また、例えば、遅れ特性ＴＬ２は、１次遅れ、もしくは、むだ時間であり、シリンダ部２０の制御位置（ノズル部１５からの距離）によって決定される。なお、ゲイン定数Ｋ２はシリンダ部２０の制御位置（ノズル部１５からの距離）に基づいて設定してもよく、事前の実験シミュレーションの結果を用いて設定してもよい。

　目標値補正部２２４は、第２目標温度ＳＰ２と温度制御情報ＴＤ１２の差分値から、補正目標値ＳＰＭ２を算出し、第２温度制御部２２３に出力する。

　第２温度制御部２２３は、補正目標値ＳＰＭ２と、第２制御ループ部２２０の現在温度ＰＶ２とを用いて、ＰＩＤ制御を行い、操作量ＭＶ２を算出する。第２温度制御部２２３は、操作量ＭＶ２によって、ヒータ２２２の制御を行う。第２温度センサ２２１は、ヒータ２２２の温度を検出する。

　次に、第１制御ループ部１００から第２制御ループ部２３０への温度制御情報のフィードバックについて説明する。第１制御ループ部１００は、温度制御情報設定部３００の第３温度制御情報設定部３３０を介して、第２制御ループ部２３０へ温度制御情報をフィードバックする。

　温度制御情報生成部１０４は、第３温度制御情報設定部３３０に温度制御情報ＴＤ１を出力する。第３温度制御情報設定部３３０は、第２制御ループ部２３０の目標値補正部２３４にゲイン定数Ｋ３と、遅れ特性ＴＬ３で補正した温度制御情報ＴＤ１である温度制御情報ＴＤ１３を出力する。

　より具体的には、第３温度制御情報設定部３３０は、温度制御情報ＴＤ１にゲイン定数Ｋ３を乗じる。次に、第３温度制御情報設定部３３０は、温度制御情報ＴＤ１に遅れ特性ＴＬ３を挿入する。このことから、第３温度制御情報設定部３３０は、温度制御情報ＴＤ１３を算出できる。なお、第３温度制御情報設定部３３０は、温度制御情報ＴＤ１にゲイン定数Ｋ３を乗じた後に、温度制御情報ＴＤ１に遅れ特性ＴＬ３を挿入することが好ましい。このことによって、ノイズ等を起因とする急激な変化を抑制できる。

　ゲイン定数Ｋ３は、０以上１以下の値である。このことによって、温度制御が不安定となることを抑制できる。また、遅れ特性ＴＬ３は、１次遅れ、もしくは、むだ時間であり、シリンダ部２０の制御位置、すなわち、ノズル部１５からの距離によって決定される。

　目標値補正部２３４は、第２目標温度ＳＰ３と温度制御情報ＴＤ１３の差分値を算出し、補正目標値ＳＰＭ３を算出し、第２温度制御部２３３に出力する。

　第２温度制御部２３３は、補正目標値ＳＰＭ３と、第２制御ループ部２１０の第２目標温度ＳＰ３とを用いて、ＰＩＤ制御を行い、操作量ＭＶ３を算出する。第２温度制御部２３３は、操作量ＭＶ３によって、ヒータ２３２の制御を行う。第２温度センサ２３１は、ヒータ２３２の温度を検出する。

　このことによって、ノズル部１５の現在温度ＰＶ０は、目標温度である、第１目標温度ＳＰ０に対して、より効果的に落ち着く。

　すなわち、ノズル部１５に樹脂が到達するまでの間に、温度を制御することができ、第１温度制御部１０３は、ノズル部１５における樹脂の温度制御を安定して行える。したがって、効果的な温度制御装置１０が実現できる。

・構成例１　
　図１は、本発明の第１の実施形態に係る温度制御装置を備える射出成形機の概要図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係る温度制御装置のブロック図である。図３は、本発明の第１の実施形態に係る温度制御装置のフローチャートである。図４は、本発明の第１の実施形態に係る温度制御装置の詳細なフローチャートである。図５は、本発明の第１の実施形態に係る温度制御装置の制御結果を示すグラフである。

　上述の図２の温度制御装置の構成に基づき、図１を用いて、より具体的な構成例を説明する。

　射出成形機１は、ノズル部１５と、シリンダ部２０と、樹脂流路３０と、ヒータ２１２，２２２，２３２とを備えている。ノズル部１５は、第１温度センサ１０１を備えている。また、ヒータ２１２の加熱部に、第２温度センサ２１１を備え、ヒータ２２２の加熱部は、第２温度センサ２２１を備え、ヒータ２３２の加熱部には、第２温度センサ２３１を備える。

　樹脂流路３０は、ノズル部１５と、ノズル部１５に連接するシリンダ部２０によって形成されている。ノズル部１５の先端は、金型１５０に接続されている。

　射出成形機１は、シリンダ部２０、ノズル部１５によって形成される樹脂流路３０を介して、樹脂を金型１５０に流し込む。

　樹脂流路３０を流れる樹脂は、ヒータ２１２，２２２，２３２、および、ノズル部１５において、加熱される。

　ノズル部１５の温調をする第１制御ループ部１００は、上述のように、温度制御情報をシリンダ部２０の温調をする第２制御ループ部２１０，２２０，２３０に、それぞれにフィードバックする。ヒータ２１２，２２２，２３２は、温度制御情報に基づいて、ＰＩＤ制御を行う。

　第１制御ループ部１００が、温度制御情報をヒータ２１２，２２２，２３２にフィードバックすることによって、樹脂がノズル部１５に到達する前に、樹脂の状態に応じた温度制御が行われる。

　したがって、ノズル部１５は、金型１５０に吐出される際の樹脂に対する温度制御を効果的かつ安定的に行うことができる。したがって、成形不良率を抑制した、温度制御装置１０を実現できる。

　図３のフローチャートを用いて、温度制御装置１０の全体の制御手順を示す。なお、以下の手順は、第２制御ループ部２１０を例として説明するが、第２制御ループ部２２０、または、第２制御ループ部２３０も同様の制御が行われる。

　また、図３は制御間の流れを示すものである。第１制御ループ部１００と、第２制御ループ部２１０とは、同時並行に逐次実行されている。

　第１制御ループ部１００は、ＰＩＤ制御を行うとともに、温度制御情報ＴＤ１を算出する。第１制御ループ部１００は、温度制御情報ＴＤ１を第１温度制御情報設定部３１０に出力する（Ｓ１０１）。

　第１温度制御情報設定部３１０は、第２制御ループ部２１０に、ゲイン定数Ｋ１、遅れ特性ＴＬ１で補正した温度制御情報ＴＤ１である、温度制御情報ＴＤ１１を出力する（Ｓ１０２）。

　第２制御ループ部２１０は、温度制御情報ＴＤ１１と、第２目標温度ＳＰ１用いて、ＰＩＤ制御を行い、操作量ＭＶ１を算出する。第２制御ループ部２１０は、ヒータ２１２に対する温度制御を行う（Ｓ１０３）。すなわち、例えば、時刻ｔにおける第２制御ループ部２１０での処理は、時刻ｔ－１での第１制御ループ部１００の結果に基づいて実行される。

　次に、図３の制御手順を踏まえて、図４を用いて、第１制御ループ部１００と、第２制御ループ部２１０による温度制御装置１０の詳細な制御手順を示す。

　まず、第１制御ループ部１００の制御手順について説明する。

　周期制御を開始することにより、タイマが起動される（Ｓ１１１）。タイマと制御周期に応じた時間が等しくなる場合（Ｓ１１１：Ｙｅｓ）、第１温度制御部１０３は、タイマをリセットし、ステップＳ１１３以降の処理を実行させる（Ｓ１１２）。なお、タイマと制御周期に応じた時間が等しくない場合（Ｓ１１１：Ｎｏ）は、タイマと制御周期に応じた時間が等しくなるまで、ステップＳ１１１を繰り返して実行する。

　第１温度制御部１０３は、第１温度センサ１０１からのノズル部１５の温度を読み込む（Ｓ１１３）。

　第１温度制御部１０３は、ノズル部１５の温度制御情報ＴＤ１を算出する。また、温度制御情報生成部１０４は、温度制御情報ＴＤ１を第１温度制御情報設定部３１０に出力する（Ｓ１１４）。なお、温度制御情報は、第１温度センサ１０１が検出した現在温度ＰＶ０であってもよい。

　第１温度制御部１０３は、温度制御情報に基づいて、ＰＩＤ制御を行い、ノズル部１５の操作量ＭＶ０を算出する（Ｓ１１５）。

　第１温度制御部１０３は、ヒータ１０２に対して、操作量ＭＶ０を元に、加熱制御を行う（Ｓ１１６）。

　次に、第２温度制御ループの制御手順について説明する。周期制御を開始することにより、タイマが起動される（Ｓ１２１）。タイマと制御周期に応じた時間が等しくなる場合（Ｓ１２１：Ｙｅｓ）、第２温度制御部２１３は、タイマをリセットし、ステップＳ１２３以降の処理を実行させる（Ｓ１２２）。なお、タイマと制御周期に応じた時間が等しくない場合（Ｓ１２１：Ｎｏ）は、タイマと制御周期に応じた時間が等しくなるまで、ステップＳ１２１を繰り返して実行する。

　第２温度制御部２１３は、第２温度センサ２１１からシリンダ部２０の現在温度ＰＶ１を読み込む（Ｓ１２３）。第１制御ループ部１００のタイマと、第２制御ループ部２１０のタイマは同期しており、制御周期は同じである。

　第１温度制御情報設定部３１０は、温度制御情報生成部１０４から温度制御情報ＴＤ１を読み込む（Ｓ１２４）。

　第１温度制御情報設定部３１０は、温度制御情報ＴＤ１と、ゲイン定数Ｋ１と、遅れ特性ＴＬ１とから温度制御情報ＴＤ１１を算出し、目標値補正部２１４に出力する（Ｓ１２５）。

　目標値補正部２１４は、温度制御情報ＴＤ１１と第２目標温度ＳＰ１とを元に、補正目標値ＳＰＭ１を算出する。第２温度制御部２１３は、補正目標値ＳＰＭ１と現在温度ＰＶ１とに基づいて、ＰＩＤ制御を行い、操作量ＭＶ１を算出する（Ｓ１２６）。

　第２温度制御部２１３は、操作量ＭＶ１に基づき、ヒータ２１２に対して加熱制御を行う（Ｓ１２７）。

　図５を用いて、上述の構成を用いたフィードバック制御を行った、ノズル部１５から最も遠いＡ地点、シリンダ部２０の加熱部に近いＢ地点、ノズル部１５に近いＣ地点の温度変化の一例をグラフに示す。

　図５に示すように、Ａ地点、Ｂ地点においては、温度偏差に変化があまり見られない。しかしながら、Ｃ地点においては、時間を経るにつれて、温度偏差Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３と変化する。より具体的には、温度偏差は、温度偏差Ｔ１＞温度偏差Ｔ２＞温度偏差Ｔ３と変化している。

　すなわち、上述の温度制御装置１０を用いたフィードバック制御を行うことによって、ノズル部１５の温度偏差を抑制することができる。このことから、ノズル部１５は、金型１５０に吐出される際の樹脂の温度に対する制御を効果的、かつ安定的に行うことができる。したがって、成形不良率を抑制する、温度制御装置１０を実現できる。

・構成例２　
　次に、図６を用いて、第２の実施形態に係る温度制御装置の概要について説明する。図６は、本発明の第２の実施形態に係る温度制御装置のブロック図である。

　第２の実施形態においては、第１の実施形態と比較して、温度制御情報のフィードバックの実行方法において異なる。その他の点については、第１の実施形態と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。

　温度制御装置１０Ａは、第１制御ループ部１００と、第２制御ループ部２１０Ａ、２２０Ａ、２３０Ａと温度制御情報設定部３００Ａとを備える。温度制御情報設定部３００Ａは、第１温度制御情報設定部３１０Ａ、第２温度制御情報設定部３２０Ａ、第３温度制御情報設定部３３０Ａを備える。第１制御ループ部１００は、射出成形機のノズル部１５のヒータ１０２の温度制御を行う。第２制御ループ部２１０Ａ，２２０Ａ，２３０Ａは、射出成形機のシリンダ部２０におけるヒータ２１２，２２２，２３２の温度制御をそれぞれ行う。

　第２制御ループ部２１０Ａは、第２温度センサ２１１、ヒータ２１２、第２温度制御部２１３、目標値補正部２１４Ａを備える。第２制御ループ部２２０Ａは、第２温度センサ２２１、ヒータ２２２、第２温度制御部２２３、目標値補正部２２４Ａを備える。第２制御ループ部２３０Ａは、第２温度センサ２３１、ヒータ２３２、第２温度制御部２３３、目標値補正部２３４Ａを備える。

　まず、第１制御ループ部１００から第２制御ループ部２１０Ａへの温度制御情報のフィードバックについて説明する。第１制御ループ部１００は、温度制御情報設定部３００Ａの第１温度制御情報設定部３１０Ａを介して、第２制御ループ部２１０Ａへフィードバックする。

　温度制御情報生成部１０４は、第１温度制御情報設定部３１０Ａに温度制御情報ＴＤ１を出力する。第１温度制御情報設定部３１０Ａは、ゲイン定数Ｋ１と、遅れ特性ＴＬ１とで補正した温度制御情報ＴＤ１１を、第２制御ループ部２１０Ａの目標値補正部２１４Ａに出力する。

　より具体的には、第１温度制御情報設定部３１０Ａは、温度制御情報ＴＤ１にゲイン定数Ｋ１を乗じる。次に、第１温度制御情報設定部３１０Ａは、温度制御情報ＴＤ１に遅れ特性ＴＬ１を挿入する。このことから、第１温度制御情報設定部３１０Ａは、温度制御情報ＴＤ１１を算出できる。

　目標値補正部２１４Ａは、第２目標温度ＳＰ１と温度制御情報ＴＤ１１の差分値から補正目標値ＳＰＭ１を算出し、第２温度制御部２１３に出力する。

　第２温度制御部２１３は、補正目標値ＳＰＭ１と、第２制御ループ部２１０の現在温度ＰＶ１とを用いて、ＰＩＤ制御を行い、操作量ＭＶ１を算出する。第２温度制御部２１３は、操作量ＭＶ１によって、ヒータ２１２の制御を行う。第２温度センサ２１１は、ヒータ２１２の温度を検出する。

　なお、目標値補正部２１４Ａは、第２制御ループ部２２０Ａへのフィードバックを行うために、第２温度制御情報設定部３２０Ａに温度制御情報ＴＤ１２を出力する。温度制御情報ＴＤ１２は、第２目標温度ＳＰ１と現在温度ＰＶ１から算出される。すなわち、温度制御情報ＴＤ１２は、現在温度ＰＶ１と第２目標温度ＳＰ１との偏差を用いる。なお、温度制御情報ＴＤ１２は、現在温度ＰＶ１であってもよい。

　次に、第２制御ループ部２１０Ａから第２制御ループ部２２０Ａへの温度制御情報のフィードバックについて説明する。第２制御ループ部２１０Ａは、温度制御情報設定部３００Ａの第２温度制御情報設定部３２０Ａを介して、第２制御ループ部２２０Ａへフィードバックする。

　第２温度制御情報設定部３２０Ａは、ゲイン定数Ｋ２と遅れ特性ＴＬ２で補正した温度制御情報ＴＤ２１を、第２制御ループ部２２０Ａの目標値補正部２２４Ａに出力する。

　より具体的には、第２温度制御情報設定部３２０Ａは、温度制御情報ＴＤ１２にゲイン定数Ｋ２を乗じる。次に、第２温度制御情報設定部３２０Ａは、温度制御情報ＴＤ１２に遅れ特性ＴＬ２を挿入する。このことから、第２温度制御情報設定部３２０Ａは、温度制御情報ＴＤ２１を算出できる。

　目標値補正部２２４Ａは、第２目標温度ＳＰ２と温度制御情報ＴＤ２１の差分値から、補正目標値ＳＰＭ２を算出し、第２温度制御部２２３に出力する。

　第２温度制御部２２３は、補正目標値ＳＰＭ２と第２制御ループ部２２０の現在温度ＰＶ２とを用いてＰＩＤ制御を行い、操作量ＭＶ２を算出する。第２温度制御部２２３は、操作量ＭＶ２によって、ヒータ２２２の制御を行う。第２温度センサ２２１は、ヒータ２１２の温度を検出する。

　なお、目標値補正部２２４Ａは、第２制御ループ部２３０Ａへのフィードバックを行うために、第３温度制御情報設定部３３０Ａに温度制御情報ＴＤ２２を出力する。温度制御情報ＴＤ２２は、第２目標温度ＳＰ２と現在温度ＰＶ２から算出される。すなわち、温度制御情報ＴＤ２２は、現在温度ＰＶ２と第２目標温度ＳＰ２との偏差を用いる。なお、温度制御情報ＴＤ２２は、現在温度ＰＶ２であってもよい。

　次に、第２制御ループ部２２０Ａから第２制御ループ部２３０Ａへの温度制御情報のフィードバックについて説明する。第２制御ループ部２２０Ａは、温度制御情報設定部３００Ａの第３温度制御情報設定部３３０Ａを介して、第２制御ループ部２３０Ａへフィードバックする。

　第３温度制御情報設定部３３０Ａは、ゲイン定数Ｋ３と、遅れ特性ＴＬ３とで補正した温度制御情報ＴＤ３１を第２制御ループ部２３０Ａの目標値補正部２３４Ａに出力する。

　より具体的には、第３温度制御情報設定部３３０Ａは、温度制御情報ＴＤ２２にゲイン定数Ｋ３を乗じる。次に、第３温度制御情報設定部３３０Ａは、温度制御情報ＴＤ２２に遅れ特性ＴＬ３を挿入する。このことから、第３温度制御情報設定部３３０Ａは、温度制御情報ＴＤ３１を算出できる。

　目標値補正部２３４Ａは、第２目標温度ＳＰ３と温度制御情報ＴＤ３１の差分値から、補正目標値ＳＰＭ３を算出し、第２温度制御部２３３に出力する。

　第２温度制御部２３３は、補正目標値ＳＰＭ３と第２制御ループ部２３０の現在温度ＰＶ３を用いてＰＩＤ制御を行い、操作量ＭＶ３を算出する。第２温度制御部２３３は、操作量ＭＶ３によって、ヒータ２３２の制御を行う。第２温度センサ２３１は、ヒータ２１２の温度を検出する。

　このことによって、ノズル部１５の現在温度ＰＶ１は、目標温度である第１目標温度ＳＰ０に対して、より効果的に落ち着く。

　なお、上述の構成では、複数の第２制御ループ部を用いて説明した。しかしながら、少なくとも１つの第２制御ループを用いることでも、上述の構成を実現できる。

　また、上述の制御方法は、温度制御装置の温度上昇が一定になる状態で使用することが好ましい。このことによって、より適正なフィードバック制御を行うことができる。

Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３…ゲイン定数
ＭＶ０、ＭＶ１、ＭＶ２、ＭＶ３…操作量
ＰＶ０、ＰＶ１、ＰＶ２、ＰＶ３…現在温度
ＳＰ０…第１目標温度
ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３…第２目標温度
ＳＰＭ１、ＳＰＭ２、ＳＰＭ３…補正目標値
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３…温度偏差
ＴＤ１、ＴＤ１１、ＴＤ１２、ＴＤ１３、ＴＤ２１、ＴＤ２２、ＴＤ３１…温度制御情報
ＴＬ１、ＴＬ２、ＴＬ３…遅れ特性
１…射出成形機
１０、１０Ａ…温度制御装置
１５…ノズル部
２０…シリンダ部
３０…樹脂流路
１００…第１制御ループ部
１０１…第１温度センサ
１０２…ヒータ
１０３…第１温度制御部
１０４…温度制御情報生成部
１５０…金型
２１０、２１０Ａ…第２制御ループ部
２１１…第２温度センサ
２１２…ヒータ
２１３…第２温度制御部
２１４、２１４Ａ…目標値補正部
２２０、２２０Ａ…第２制御ループ部
２２１…第２温度センサ
２２２…ヒータ
２２３…第２温度制御部
２２４、２２４Ａ…目標値補正部
２３０、２３０Ａ…第２制御ループ部
２３１…第２温度センサ
２３２…ヒータ
２３３…第２温度制御部
２３４、２３４Ａ…目標値補正部
３１０、３１０Ａ…第１温度制御情報設定部
３２０、３２０Ａ…第２温度制御情報設定部
３３０、３３０Ａ…第３温度制御情報設定部

Claims (10)

1. 　ノズル部と、前記ノズル部に連接するシリンダ部によって、樹脂流路が形成され、前記樹脂流路を流れる樹脂の温度を制御する、温度制御装置であって、
   　前記ノズル部を流れる樹脂のノズル温度を検出する、第１温度センサと、
   　前記ノズル温度を第１目標温度になるようにＰＩＤ制御する、第１温度制御部と、
   　前記シリンダ部を流れる樹脂のシリンダ温度を検出する、第２温度センサと、
   　前記シリンダ温度を第２目標温度になるようにＰＩＤ制御する、複数の第２温度制御部と、
   を備え、
   　前記第２温度制御部は、
   　前記第１温度制御部からの温度制御情報を用いて、前記シリンダ温度をＰＩＤ制御する、
   　温度制御装置。
2. 　前記温度制御情報は、
   　前記ノズル温度、または、前記ノズル温度と前記第１目標温度との温度偏差である、
   　請求項１に記載の温度制御装置。
3. 　それぞれの前記シリンダ温度の制御位置と、前記ノズル温度の制御位置との距離に応じて、
   　ゲイン定数、または、遅れ特性を設定し、前記温度制御情報を補正する温度制御情報設定部を備える、
   　請求項１または請求項２に記載の温度制御装置。
4. 　前記複数の第２温度制御部の少なくとも１つは、
   　前記温度制御情報を前記第２目標温度に加算する、
   　請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の温度制御装置。
5. 　前記複数の第２温度制御部の少なくとも１つは、
   　前記温度制御情報を前記第２目標温度に加算する前に、
   　ゲイン定数を乗じる、
   　請求項３に記載の温度制御装置。
6. 　前記ゲイン定数は、０より大きく、かつ、１以下である、請求項５に記載の温度制御装置。
7. 　前記複数の第２温度制御部の少なくとも１つは、
   　前記温度制御情報を前記第２目標温度に加算する前に、
   　遅れ特性を挿入する、
   　請求項３記載の温度制御装置。
8. 　前記遅れ特性は、１次遅れ、または、むだ時間である、請求項７に記載の温度制御装置。
9. 　ノズル部と、前記ノズル部に連接するシリンダ部によって、樹脂流路が形成され、前記樹脂流路を流れる樹脂の温度を制御する温度制御方法であって、
   　前記ノズル部を流れる樹脂のノズル温度を検出するステップと、
   　前記ノズル温度を第１目標温度になるようにＰＩＤ制御するステップと、
   　前記シリンダ部を流れる樹脂のシリンダ温度を検出するステップと、
   　前記シリンダ温度を第２目標温度になるようにＰＩＤ制御するステップと、
   　をコンピュータが実行し、
   　温度制御情報を用いて、前記シリンダ温度をＰＩＤ制御するステップを実行する、
   　温度制御方法。
10. 　ノズル部と、前記ノズル部に連接するシリンダ部によって、樹脂流路が形成され、前記樹脂流路を流れる樹脂の温度を制御する温度制御プログラムであって、
    　前記ノズル部を流れる樹脂のノズル温度を検出するステップと、
    　前記ノズル温度を第１目標温度になるようにＰＩＤ制御するステップと、
    　前記シリンダ部を流れる樹脂のシリンダ温度を検出するステップと、
    　前記シリンダ温度を第２目標温度になるようにＰＩＤ制御するステップと、
    　をコンピュータに実行させ、
    　温度制御情報を用いて、前記シリンダ温度をＰＩＤ制御するステップをコンピュータに実行させる、
    　温度制御プログラム。

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