JP3786850B2 - 射出成形機の温度設定方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出ノズル及び加熱筒に対する温度制御系の目標温度を設定する際に用いて好適な射出成形機の温度設定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、射出成形機に備える射出装置は、先端に射出ノズルを有する加熱筒を備えるとともに、この射出ノズル及び加熱筒には、複数組のヒータ及び温度検出器(熱電対)を付設することにより、射出ノズルから加熱筒の後部まで所定の温度分布特性となるように温度制御を行っている(例えば、特公平5−5651号公報等参照)。
【0003】
この場合、通常、加熱筒は、メータリングゾーンに対応する前部,コンプレッションゾーンに対応する中間部,フィードゾーンに対応する後部の三つの制御領域を有するとともに、各制御領域をそれぞれ独立して温度制御する温度制御系を備えている。また、温度制御に際しては、予め所定の温度分布特性が得られるように、オペレータが、使用する樹脂の種類等に対応して各制御領域に対する目標温度(目標値)をそれぞれ設定し、目標温度と温度検出器から得られる検出温度(検出値)に基づいて加熱温度に対するフィードバック制御を行っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来の温度設定方法は、次のような問題点があった。
【0005】
第一に、各温度検出器間の距離により温度分布特性が影響を受けるため、特に、温度分布特性が所定の傾斜を有する場合には、各制御領域における目標温度を正確(最適)に設定することが容易でない。
【0006】
第二に、オペレータが各目標温度をそれぞれ個別に設定する必要があるため、制御領域の数が多い場合には、設定作業に対する作業工数の大幅な増加を招いてしまう。
【0007】
本発明は、このような従来の技術に存在する課題を解決したものであり、温度分布特性の各制御領域における目標温度を正確(最適)かつ容易に設定することができるとともに、設定作業における作業工数を大幅に低減することができる射出成形機の温度設定方法の提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段及び実施の形態】
本発明に係る射出成形機Mの温度設定方法は、射出ノズル2及び加熱筒3を所定の温度分布特性となるように温度制御する温度制御系Sの目標温度(目標値)Ta,Tb,Tc,Tdを設定するに際し、予め、目標温度Ta…に係わる傾向の異なる複数の特性パターンP1,P2,P3,P4を設定し、目標温度Ta…の設定時に、特性パターンP1…の一つを選択するとともに、異なる二位置Xa,Xdの目標温度Ta,Tdを入力することにより、選択した特性パターンP1(又はP2…)と入力した二位置の目標温度Ta,Tdに基づいて、他の位置の目標温度Tb,Tcを演算し、射出ノズル2及び加熱筒3における全目標温度Ta,Tb,Tc,Tdを設定するようにしたことを特徴とする。
【0009】
この場合、好適な実施の態様により、各特性パターンP1…は、少なくとも射出ノズル2,加熱筒3前部,加熱筒3中間部及び加熱筒3後部を含む複数の制御領域Za,Zb,Zc,Zdを有する。また、特性パターンP1…には、全体に平坦な第一特性パターンP1,加熱筒3前部から加熱筒3後部まで後下がりに傾斜し、かつ射出ノズル2から加熱筒3前部まで平坦な第二特性パターンP2,加熱筒3前部から射出ノズル2まで前下がりに傾斜し、かつ加熱筒3前部から加熱筒3後部まで平坦な第三特性パターンP3,射出ノズル2から加熱筒3後部まで後上がりに傾斜する第四特性パターンP4の二以上が含まれる。
【0010】
【実施例】
次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【0011】
まず、本実施例に係る温度設定方法を実施できる射出成形機に備える温度制御系Sの構成について、図2を参照して説明する。
【0012】
図2中、Mは射出成形機、特に、射出成形機Mに備える射出装置Miを示す。射出装置Miは、先端に射出ノズル2を有し、後部にホッパー4を有する加熱筒3を備え、この加熱筒3にはスクリュ5を内蔵する。また、加熱筒3の外周部には、バンドヒータ等を用いた三つのヒータ11b,11c,11dを軸方向に沿って順次付設する。この場合、ヒータ11bは、メータリングゾーンに対応する加熱筒3の前部に、ヒータ11cはコンプレッションゾーンに対応する加熱筒3の中間部に、ヒータ11dはフィードゾーンに対応する加熱筒3の後部にそれぞれ配する。さらに、射出ノズル2の外周部には、バンドヒータ等を用いたヒータ11aを付設する。これにより、射出ノズル2,加熱筒3前部,加熱筒3中間部及び加熱筒3後部の四つの独立した制御領域Za,Zb,Zc,Zdが設けられる。また、各制御領域Za…には、これら各制御領域Za…の加熱温度を検出する温度検出器(熱電対)12a,12b,12c,12dを付設する。
【0013】
一方、各ヒータ11a,11b,11c,11d及び各温度検出器12a,12b,12c,12dは、温度調節部13に接続するとともに、この温度調節部13は、コンピュータ機能を備えた成形機コントローラ14に接続する。これにより、温度調節部13には、成形機コントローラ14から、各制御領域Za…に対する目標温度Ta,Tb,Tc,Tdが付与され、温度調節部13に接続したヒータ11aと温度検出器12a,ヒータ11bと温度検出器12b,ヒータ11cと温度検出器12c,ヒータ11dと温度検出器12dは、それぞれ与えられた目標温度Ta…となるように各制御領域Za…の加熱温度を制御する独立したフィードバック制御系を構成する。
【0014】
また、成形機コントローラ14には、特性パターンP1…を登録するデータベース14d(内部メモリ)を備える。特性パターンP1…には、図3に示すように、傾向の異なる四つの特性パターンP1…、即ち、第一特性パターンP1〜第四特性パターンP4が含まれる。具体的には、全体に平坦な第一特性パターンP1,加熱筒3前部から加熱筒3後部まで後下がりに傾斜し、かつ射出ノズル2から加熱筒3前部まで平坦な第二特性パターンP2,加熱筒3前部から射出ノズル2まで前下がりに傾斜し、かつ加熱筒3前部から加熱筒3後部まで平坦な第三特性パターンP3,射出ノズル2から加熱筒3後部まで後上がりに傾斜する第四特性パターンP4を有する。なお、15は成形機コントローラ14に接続した入力部(設定部)を示す。
【0015】
次に、本実施例に係る射出成形機Mの温度設定方法について、図2〜図4を参照しつつ図1に示すフローチャートに従って説明する。
【0016】
温度設定に際しては、まず、予め登録されている四つの特性パターンP1…から一つを選択する(ステップS1)。即ち、データベース14dには、図3に示す傾向の異なる四つの特性パターンP1…が登録されているため、使用する樹脂(成形材料)の種類等に対応する一つの特性パターンP1(又はP2…)を選択番号の入力などにより選択する。
【0017】
次いで、前側位置Xaの目標温度Taを入力部15から入力する(ステップS2)。この場合、前側位置Xaは、射出ノズル2に付設した温度検出器12aの位置となる。また、後側位置Xdの目標温度Tdを入力部15から入力する(ステップS3)。この場合、後側位置Xdは、加熱筒3後部に付設した温度検出器12dの位置となる。
【0018】
ところで、四つの各特性パターンP1〜P4は、図3に示すように、一つの平坦な特性又は一つの傾斜した特性の一方或いは双方の組合わせとなる。したがって、各特性パターンP1〜P4のいずれか一つを選択し、かつ異なる二位置Xa,Xdの目標温度Ta,Tdを入力すれば、温度分布特性は特定される。よって、他の位置、即ち、加熱筒3前部の位置Xb及び加熱筒3中間部の位置Xcに対する目標温度Tb及びTcは、それぞれ演算により求めることができるため、成形機コントローラ14は、加熱筒3前部と加熱筒3中間部における目標温度TbとTcを演算により算出する(ステップS4,S5)。具体的には、第二特性パターンP2を例にとった場合、図4に示すように、目標温度Tbは、Tb=Taにより、また、目標温度Tcは、Tc=(Ta−Td){L3/(L2+L3)}+Tdによりそれぞれ求めることができる。なお、L2は温度検出器12bと温度検出器12c間の距離、L3は温度検出器12cと温度検出器12d間の距離であり、これらは温度検出器12aと温度検出器12b間の距離L1と共に、予め距離データとして登録しておく。
【0019】
よって、異なる二位置Xa,Xdの目標温度Ta,Tdを入力するのみで、他の位置Xb,Xcにおける目標温度Tb,Tcが自動的に得られるため、全ての目標温度Ta,Tb,Tc,Tdが得られたなら、成形機コントローラ14は、得られた全ての目標温度Ta…を自動で設定する(ステップS6)。そして、このように設定された目標温度Ta…は、そのまま或いは僅かな修正を経て正規の設定温度として用いることができる。
【0020】
このような本実施例に係る温度設定方法によれば、目標温度Ta…を設定する際に、予め登録した目標温度Ta…に係わる傾向の異なる代表的な特性パターンP1…の一つを選択するとともに、異なる二位置Xa,Xdの目標温度Ta,Tdを入力するのみで足りるため、温度分布特性の各制御領域Za…における目標温度Ta…を正確(最適)かつ容易に設定できるとともに、設定作業における作業工数を大幅に低減できる。
【0021】
以上、実施例について詳細に説明したが、本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、細部の構成,手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更,追加,削除することができる。例えば、実施例は設定する特性パターンP1…の数として四つの特性パターンP1…を例示したが、二以上の任意の数により実施できる。また、実施例は四つの制御領域Za…を例示したが、加熱筒3中間部をさらに二つに分割した五つの制御領域など、三つ以上の任意の制御領域により実施できる。
【0022】
【発明の効果】
このように、本発明に係る射出成形機の温度設定方法は、予め、目標温度に係わる傾向の異なる複数の特性パターンを設定し、目標温度の設定時に、特性パターンの一つを選択するとともに、異なる二位置の目標温度を入力することにより、選択した特性パターンと入力した二位置の目標温度に基づいて、他の位置の目標温度を演算し、射出ノズル及び加熱筒における全目標温度を設定するようにしたため、次のような顕著な効果を奏する。
【0023】
(1) 温度分布特性が所定の傾斜を有する場合であっても、各制御領域における目標温度を正確(最適)かつ容易に設定することができる。
【0024】
(2) オペレータの設定回数を削減できるため、設定作業における作業工数を大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好適な実施例に係る射出成形機の温度設定方法の処理手順を示すフローチャート、
【図2】同温度設定方法を実施できる温度制御系のブロック系統図、
【図3】同温度設定方法に用いる特性パターン図、
【図4】同温度設定方法により他の位置の目標温度を求める方法の説明図、
【符号の説明】
M 射出成形機
2 射出ノズル
3 加熱筒
S 温度制御系
Ta… 目標温度
P1… 特性パターン
Xa 前側位置
Xd 後側位置
Za… 制御領域
Claims (3)
- 射出ノズル及び加熱筒を所定の温度分布特性となるように温度制御する温度制御系の目標温度を設定するに際し、予め、目標温度に係わる傾向の異なる複数の特性パターンを設定し、目標温度の設定時に、前記特性パターンの一つを選択するとともに、異なる二位置の目標温度を入力することにより、選択した前記特性パターンと入力した二位置の目標温度に基づいて、他の位置の目標温度を演算し、前記射出ノズル及び前記加熱筒における全目標温度を設定することを特徴とする射出成形機の温度設定方法。
- 前記特性パターンは、少なくとも射出ノズル,加熱筒前部,加熱筒中間部及び加熱筒後部を含む複数の制御領域を有することを特徴とする請求項1記載の射出成形機の温度設定方法。
- 前記特性パターンには、全体に平坦な第一特性パターン,加熱筒前部から加熱筒後部まで後下がりに傾斜し、かつ射出ノズルから加熱筒前部まで平坦な第二特性パターン,加熱筒前部から射出ノズルまで前下がりに傾斜し、かつ加熱筒前部から加熱筒後部まで平坦な第三特性パターン,射出ノズルから加熱筒後部まで後上がりに傾斜する第四特性パターンの二以上を含むことを特徴とする請求項2記載の射出成形機の温度設定方法。
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