JP3786850B2

JP3786850B2 - 射出成形機の温度設定方法

Info

Publication number: JP3786850B2
Application number: JP2001175352A
Authority: JP
Inventors: 雅資菅沼; 隆仁塩入
Original assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Current assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Priority date: 2001-06-11
Filing date: 2001-06-11
Publication date: 2006-06-14
Anticipated expiration: 2021-06-11
Also published as: JP2002361706A

Description

【０００１】
【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

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。