JPH064266B2 - 射出成形機の非干渉温度制御方法 - Google Patents
射出成形機の非干渉温度制御方法Info
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- JPH064266B2 JPH064266B2 JP2279623A JP27962390A JPH064266B2 JP H064266 B2 JPH064266 B2 JP H064266B2 JP 2279623 A JP2279623 A JP 2279623A JP 27962390 A JP27962390 A JP 27962390A JP H064266 B2 JPH064266 B2 JP H064266B2
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- temperature control
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C45/78—Measuring, controlling or regulating of temperature
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は射出成形機の非干渉温度制御方法に関し、更に
詳細には複数個の加熱手段及び／又は冷却手段が所定の
間隔を介して設置されている射出成形機において、前記
加熱手段又は冷却手段によって温度制御がなされている
温度制御部分の各々の温度を射出成形機の状態に応じて
制御する射出成形機の非干渉温度制御方法に関する。
詳細には複数個の加熱手段及び／又は冷却手段が所定の
間隔を介して設置されている射出成形機において、前記
加熱手段又は冷却手段によって温度制御がなされている
温度制御部分の各々の温度を射出成形機の状態に応じて
制御する射出成形機の非干渉温度制御方法に関する。
（従来の技術） 従来、射出成形機を構成する射出シリンダ等の温度制御
部の温度制御方法は、ＰＩＤ制御方法が汎用されてい
る。
部の温度制御方法は、ＰＩＤ制御方法が汎用されてい
る。
この制御方法は、制御偏差に比例して出力する比例動作
（Ｐ）、制御偏差の積分値に基づいて出力する成分動作
（Ｉ）、及び対象の動きの微係数に基づいて出力する微
分動作（Ｄ）によって射出シリンダの温度を制御せんと
するものである。
（Ｐ）、制御偏差の積分値に基づいて出力する成分動作
（Ｉ）、及び対象の動きの微係数に基づいて出力する微
分動作（Ｄ）によって射出シリンダの温度を制御せんと
するものである。
（発明が解決しようとする課題） かかるＰＩＤ制御方法によれば、制御対象が一定条件下
で安定している状態においては、温度等を一定に制御す
ることができる。
で安定している状態においては、温度等を一定に制御す
ることができる。
しかし、射出成形機は、停止、昇温、成形、成形休止等
の種々の状態に置かれ、各状態における温度制御部での
加熱要素及び冷却要素を異にする。
の種々の状態に置かれ、各状態における温度制御部での
加熱要素及び冷却要素を異にする。
このことを、射出成形機の温度制御部の一つである射出
シリンダについて説明する。
シリンダについて説明する。
射出シリンダのおいては、昇温中には、加熱手段として
のヒータからのヒータ熱が主たる加熱要素であり、自然
放熱が主たる冷却要素である。
のヒータからのヒータ熱が主たる加熱要素であり、自然
放熱が主たる冷却要素である。
これに対して、成形中には、ヒータ熱、樹脂等の摩擦
熱、及びスクリュに因る剪断熱等が加熱要素となり、自
然放熱、及び供給される樹脂に因る冷却等が冷却要素と
なる。
熱、及びスクリュに因る剪断熱等が加熱要素となり、自
然放熱、及び供給される樹脂に因る冷却等が冷却要素と
なる。
また、射出シリンダにおいては、樹脂の輸送等をスムー
スに行うため、射出シリンダ内の温度が所定の温度分布
となるように制御されている。
スに行うため、射出シリンダ内の温度が所定の温度分布
となるように制御されている。
従って、一般的に、射出シリンダの軸方向に所定の間隔
を介して複数個のヒータが配設され、前記ヒータの各々
によって所定温度に制御される複数の温度制御部分が設
けられている。
を介して複数個のヒータが配設され、前記ヒータの各々
によって所定温度に制御される複数の温度制御部分が設
けられている。
この様な射出シリンダの隣接する温度制御部分において
は、隣接する温度制御部分との間に在る間隔部分を介し
て互いに熱的影響を与えている。
は、隣接する温度制御部分との間に在る間隔部分を介し
て互いに熱的影響を与えている。
このため、従来のＰＩＤ制御方法に因る射出シリンダの
温度制御では、前述した射出成形機の状態における加熱
要素及び冷却要素が異なることと相俟って、射出シリン
ダの各温度制御部分の温度は第７図に示すような温度曲
線となる。
温度制御では、前述した射出成形機の状態における加熱
要素及び冷却要素が異なることと相俟って、射出シリン
ダの各温度制御部分の温度は第７図に示すような温度曲
線となる。
第７図は、射出ノズル側からホッパ側方向に一定の間隔
を介して第１〜３の三基のヒータが順次配設されている
射出シリンダにおいて、昇温時の各温度制御部分の温度
の経時変化曲線を示す。
を介して第１〜３の三基のヒータが順次配設されている
射出シリンダにおいて、昇温時の各温度制御部分の温度
の経時変化曲線を示す。
前記射出シリンダにおいては、射出ノズル側の第１ヒー
タＨ1によって制御される第１温度制御部分の目標温度
Ｔ01、ホッパ側の第３のヒータＨ3によって制御される
第３温度制御部分の目標温度Ｔ03、及び第１ヒータＨ1
と第３ヒータＨ3との間の第２のヒータＨ2によって制御
される第２温度制御部分の目標温度Ｔ02は、Ｔ01＞Ｔ02
＞Ｔ03となるように制御されている。
タＨ1によって制御される第１温度制御部分の目標温度
Ｔ01、ホッパ側の第３のヒータＨ3によって制御される
第３温度制御部分の目標温度Ｔ03、及び第１ヒータＨ1
と第３ヒータＨ3との間の第２のヒータＨ2によって制御
される第２温度制御部分の目標温度Ｔ02は、Ｔ01＞Ｔ02
＞Ｔ03となるように制御されている。
第７図から明らかな様に、各温度制御部分の昇温曲線に
は、目標温度よりも高温度となるオーバーシュート部Po
或いは目標温度よりも低温度となるアンダーシュート部
Puが存在する。
は、目標温度よりも高温度となるオーバーシュート部Po
或いは目標温度よりも低温度となるアンダーシュート部
Puが存在する。
特に、第２ヒータＨ2によって制御されている第２温度
制御部分は、第１及び第３温度制御部分の影響を受ける
ため、第２温度制御部分の昇温曲線Ｔ2のオーバーシュ
ート部Po及びアンダーシュート部Puは、他の昇温曲線Ｔ
1、Ｔ2のものよりも大きくなる。
制御部分は、第１及び第３温度制御部分の影響を受ける
ため、第２温度制御部分の昇温曲線Ｔ2のオーバーシュ
ート部Po及びアンダーシュート部Puは、他の昇温曲線Ｔ
1、Ｔ2のものよりも大きくなる。
この様な射出シリンダのオーバーシュート部Po或いはア
ンダーシュート部Puの存在は、射出シリンダ内の樹脂の
溶融粘度等への影響が大きく、得られる成形品の不良原
因となることがある。
ンダーシュート部Puの存在は、射出シリンダ内の樹脂の
溶融粘度等への影響が大きく、得られる成形品の不良原
因となることがある。
就中、オーバーシュート部Poの存在は、熱安定性に乏し
い樹脂を劣化温度近傍で使用する場合には、射出シリン
ダ内の樹脂か容易に劣化し、得られる成形品が不良品と
なることが多い。
い樹脂を劣化温度近傍で使用する場合には、射出シリン
ダ内の樹脂か容易に劣化し、得られる成形品が不良品と
なることが多い。
このため、微妙な温度調整を必要とする場合には、熟練
作業者が経験に基づいて手動で射出シリンダの温度制御
を行うことを要する。
作業者が経験に基づいて手動で射出シリンダの温度制御
を行うことを要する。
そこで、本発明の目的は、射出成形機の射出シリンダ等
の温度制御部分を構成する、所定幅の間隔部を介して隣
接する温度制御部分の各々の温度を、射出成形機の状態
に応じた各々の目標温度にオーバーシュート現象或いは
アンダーシュート現象を可及的に解消しつつ自動制御で
きる射出成形機の温度制御方法を提供するにある。
の温度制御部分を構成する、所定幅の間隔部を介して隣
接する温度制御部分の各々の温度を、射出成形機の状態
に応じた各々の目標温度にオーバーシュート現象或いは
アンダーシュート現象を可及的に解消しつつ自動制御で
きる射出成形機の温度制御方法を提供するにある。
（課題を解決するための手段） 本発明者等は、前記目的を達成すべく、特公昭63-48691
号公報等において提案されている、隣接する温度制御部
分の相互の熱的影響を非干渉化する非干渉温度制御を行
ったところ、想定した所定のモデルと近似する場合に
は、オーバーシュート現象及びアンダーシュート現象を
小さくすることができるものの、想定モデルと異なる場
合には、大きなオーバーシュート現象及びアンダーシュ
ート現象が発生することを知った。
号公報等において提案されている、隣接する温度制御部
分の相互の熱的影響を非干渉化する非干渉温度制御を行
ったところ、想定した所定のモデルと近似する場合に
は、オーバーシュート現象及びアンダーシュート現象を
小さくすることができるものの、想定モデルと異なる場
合には、大きなオーバーシュート現象及びアンダーシュ
ート現象が発生することを知った。
そこで、本発明者等は、温度制御部分の各々を相互間の
熱的影響を考慮しつつ温度制御するためには、熟練作業
者の経験を取り入れることができるファジイ理論を採用
して行うことが有効と考え検討した結果、本発明に到達
した。
熱的影響を考慮しつつ温度制御するためには、熟練作業
者の経験を取り入れることができるファジイ理論を採用
して行うことが有効と考え検討した結果、本発明に到達
した。
即ち、本発明は、複数個の加熱手段及び／又は冷却手段
が所定の間隔を介して隣接されている射出成形機を用
い、前記加熱手段又は冷却手段によって温度制御がなさ
れている温度制御部分の各々を射出成形機の停止、昇
温、成形、休止等の状態に応じて所定の温度に制御する
に当り、該射出成形機の状態及び温度制御部分の各々の
温度を検出し、検出された射出成形機の状態における各
温度制御部分の目標温度と検出温度との温度偏差、及び
今回検出された検出温度における今回温度偏差と前回検
出された検出温度における前回温度偏差との偏差変化率
を演算によって求め、且つ隣接する温度制御部分との間
に在る間隔部分の温度を演算によって間接的に又は測定
によって直接的に求めた後、求めた温度偏差、偏差変化
率、及び間隔部分温度の各々に関するメンバーシップ関
数に基づいてファジイ推論を行い、次いで、前記ファジ
イ推論に基づいて各温度制御部分の加熱手段及び／又は
冷却手段の出力値を演算することを特徴とする射出成形
機の非干渉温度制御方法にある。
が所定の間隔を介して隣接されている射出成形機を用
い、前記加熱手段又は冷却手段によって温度制御がなさ
れている温度制御部分の各々を射出成形機の停止、昇
温、成形、休止等の状態に応じて所定の温度に制御する
に当り、該射出成形機の状態及び温度制御部分の各々の
温度を検出し、検出された射出成形機の状態における各
温度制御部分の目標温度と検出温度との温度偏差、及び
今回検出された検出温度における今回温度偏差と前回検
出された検出温度における前回温度偏差との偏差変化率
を演算によって求め、且つ隣接する温度制御部分との間
に在る間隔部分の温度を演算によって間接的に又は測定
によって直接的に求めた後、求めた温度偏差、偏差変化
率、及び間隔部分温度の各々に関するメンバーシップ関
数に基づいてファジイ推論を行い、次いで、前記ファジ
イ推論に基づいて各温度制御部分の加熱手段及び／又は
冷却手段の出力値を演算することを特徴とする射出成形
機の非干渉温度制御方法にある。
かかる構成の本発明は、射出シリンダ及び／又は金型の
温度制御に好適に適用することができる。
温度制御に好適に適用することができる。
（作用） 本発明によれば、射出シリンダ等において、間隔部分を
介して隣接され且つ相互に熱的影響を及ぼす温度制御部
分の各々を、前記間隔部分の温度を考慮しつつ射出成形
機の状態に応じて制御することができる。
介して隣接され且つ相互に熱的影響を及ぼす温度制御部
分の各々を、前記間隔部分の温度を考慮しつつ射出成形
機の状態に応じて制御することができる。
しかも、その制御の際に、ファジイ理論を利用するた
め、熟練作業者と同程度に各温度制御部分に設けられて
いる加熱手段や冷却手段の出力を自動的に調整すること
ができる。
め、熟練作業者と同程度に各温度制御部分に設けられて
いる加熱手段や冷却手段の出力を自動的に調整すること
ができる。
このため、射出成形機の状態に応じて射出シリンダや金
型等の温度制御部の各々の温度を、オーバーシュート現
象或いはアンダーシュート現象を可及的に解消しつつ迅
速に目標温度に近付けることが可能となる。
型等の温度制御部の各々の温度を、オーバーシュート現
象或いはアンダーシュート現象を可及的に解消しつつ迅
速に目標温度に近付けることが可能となる。
（実施例） 本発明を実施例によって更に詳細に説明する。
第１図は、本発明の一実施例を示すブロックダイヤグラ
ムを示す。
ムを示す。
第１図において、射出成形機Ｉを構成する射出シリンダ
１は、射出ノズル側からホッパ側の方向に所定の間隔を
介して第１〜３の三個の温度制御部分に分割され、各温
度制御部分には温度検出センサ５が設けられている。
１は、射出ノズル側からホッパ側の方向に所定の間隔を
介して第１〜３の三個の温度制御部分に分割され、各温
度制御部分には温度検出センサ５が設けられている。
かかる温度制御部分には、射出ノズル側の第１温度制御
部分を加熱する電熱ヒータ（以下、ヒータと称する）と
しての第１ヒータＨ1、ホッパ側の第３温度制御部分を
加熱するヒータとしての第３ヒータＨ3、及び第１温度
制御部分と第３温度制御部分とに挟まれている第２温度
制御部分を加熱するとヒータとしての第２のヒータＨ2
が各々設けられている。
部分を加熱する電熱ヒータ（以下、ヒータと称する）と
しての第１ヒータＨ1、ホッパ側の第３温度制御部分を
加熱するヒータとしての第３ヒータＨ3、及び第１温度
制御部分と第３温度制御部分とに挟まれている第２温度
制御部分を加熱するとヒータとしての第２のヒータＨ2
が各々設けられている。
また、第１〜３の温度制御部分の各々の目標温度Ｔ01〜
Ｔ03は、Ｔ01＞Ｔ02＞Ｔ03の関係がある。
Ｔ03は、Ｔ01＞Ｔ02＞Ｔ03の関係がある。
これら温度制御部分の各々に設けられている温度検出セ
ンサ５及びヒータＨ１〜３は射出成形機において従来か
ら汎用されているものを使用することができる。
ンサ５及びヒータＨ１〜３は射出成形機において従来か
ら汎用されているものを使用することができる。
尚、ここで「射出シリンダ」とは、金型と当接するノズ
ル部分を除く部分を言う。
ル部分を除く部分を言う。
この様な射出シリンダ１において、第２温度制御部分の
温度制御を例に挙げて説明する。
温度制御を例に挙げて説明する。
この第２温度制御部分は、第１温度制御部分と第３温度
制御部分とから熱的影響を受けるため、第７図に示す如
く、オーバーシュート現象及びアンダーシュート現象が
第１又は第２温度制御部分に比較して大となる部分であ
る。
制御部分とから熱的影響を受けるため、第７図に示す如
く、オーバーシュート現象及びアンダーシュート現象が
第１又は第２温度制御部分に比較して大となる部分であ
る。
ところで、射出成形機Ｉはプログラムコントローラ３に
従って制御されており、射出成形機Ｉが停止、昇温、成
形、休止等のいずれの状態に在るかは、プログラムコン
トローラ３からの情報によって得ることができる。
従って制御されており、射出成形機Ｉが停止、昇温、成
形、休止等のいずれの状態に在るかは、プログラムコン
トローラ３からの情報によって得ることができる。
射出成形機Ｉに設けられているプログラムコントローラ
３からの信号はマイクロプロセッサーユニット（ＭＰ
Ｕ）９に送られ、現在の射出成形機が昇温中、成形中
（計量工程）、成形中（その他）、休止中のいずれの状
態にあるか判断される。
３からの信号はマイクロプロセッサーユニット（ＭＰ
Ｕ）９に送られ、現在の射出成形機が昇温中、成形中
（計量工程）、成形中（その他）、休止中のいずれの状
態にあるか判断される。
このようにして判断された現状の射出成形機の状態にお
ける射出シリンダ１の第１及び第２温度制御部分の目標
温度Ｔ01及びＴ02は、メモリ13の(1)及び(2)から読み出
される目標温度に基づいて決定される。
ける射出シリンダ１の第１及び第２温度制御部分の目標
温度Ｔ01及びＴ02は、メモリ13の(1)及び(2)から読み出
される目標温度に基づいて決定される。
また、第２各温度制御部の温度検出センサ５からの検出
温度Ｔ2とプログラムコントローラ３からの信号に基づ
いて判断された目標温度Ｔ02との温度偏差ΔT2（検出温
度Ｔ2−目標温度Ｔ02）は、演算論理回路(ALU)11にて演
算されてメモリ13の(3)に書き込みされる。
温度Ｔ2とプログラムコントローラ３からの信号に基づ
いて判断された目標温度Ｔ02との温度偏差ΔT2（検出温
度Ｔ2−目標温度Ｔ02）は、演算論理回路(ALU)11にて演
算されてメモリ13の(3)に書き込みされる。
更に、ＡＬＵ11では、今回演算された今回温度偏差ΔT2
と先に演算されてメモリ13の(3)に書き込まれている前
回温度偏差ΔT2′との偏差変化率Δ（ΔT)2（今回温度
偏差ΔT2−前回温度偏差ΔT2′）が演算される。
と先に演算されてメモリ13の(3)に書き込まれている前
回温度偏差ΔT2′との偏差変化率Δ（ΔT)2（今回温度
偏差ΔT2−前回温度偏差ΔT2′）が演算される。
本実施例においては、ＡＬＵ11にて、第１温度制御部分
と第２温度制御部分との間に位置する間隔部分の現在温
度と目標温度温度との温度偏差、つまり干渉部温度偏差
ΔT12を演算する。
と第２温度制御部分との間に位置する間隔部分の現在温
度と目標温度温度との温度偏差、つまり干渉部温度偏差
ΔT12を演算する。
この干渉部温度偏差ΔT12は、下記の式に基づいて演算
される。
される。
Δt12＝［（Ｔ1＋Ｔ2）−（Ｔ01＋Ｔ02)]／２ 但し、Ｔ1；第１温度制御部分の検出温度 Ｔ2；第２温度制御部分の検出温度 Ｔ01；第１温度制御部分の目標温度 Ｔ02；第２温度制御部分の目標温度 通常、第１温度制御部分と第２温度制御部分の間隔は狭
く、しかも両温度制御部分間の温度差も約10℃程度であ
るため、第１及び第２温度制御部分の検出温度等Ｔ1及
びＴ2を用いて演算された間隔部の温度と実際に測定さ
れた温度との差異は極めて小さい。
く、しかも両温度制御部分間の温度差も約10℃程度であ
るため、第１及び第２温度制御部分の検出温度等Ｔ1及
びＴ2を用いて演算された間隔部の温度と実際に測定さ
れた温度との差異は極めて小さい。
勿論、間隔部分の温度として直接実測した値を用いても
よいことは言うまでもない。
よいことは言うまでもない。
この様に検出或いは演算された射出シリンダ１の状態、
第２は温度制御部分の温度偏差ΔT2、偏差変化率Δ（Δ
T)2、及び干渉部温度偏差ΔT12は、後述する如く、メモ
リ13の(4)及び(5)に書き込まれているメンバーシップ関
数とルールとをＭＰＵ９に読み込みファジイ推論を行う
際の入力値となる。
第２は温度制御部分の温度偏差ΔT2、偏差変化率Δ（Δ
T)2、及び干渉部温度偏差ΔT12は、後述する如く、メモ
リ13の(4)及び(5)に書き込まれているメンバーシップ関
数とルールとをＭＰＵ９に読み込みファジイ推論を行う
際の入力値となる。
そして、前記ファジイ推論に基づきＡＬＵ11において、
第２ヒータＨ2への出力値が演算され、演算結果はＭＰ
Ｕ９から第２ヒータＨ2に出力信号として発せられる。
第２ヒータＨ2への出力値が演算され、演算結果はＭＰ
Ｕ９から第２ヒータＨ2に出力信号として発せられる。
このような温度検出センサ等からのデータ読み込み〜第
２ヒータＨ2への出力信号の発信に至る一連の動作は連
続して繰り返し為されるため、射出成形機の状態に応じ
て第２温度制御部分の温度を目標温度Ｔ02に迅速に近付
けることができるのである。
２ヒータＨ2への出力信号の発信に至る一連の動作は連
続して繰り返し為されるため、射出成形機の状態に応じ
て第２温度制御部分の温度を目標温度Ｔ02に迅速に近付
けることができるのである。
尚、メモリ13の内容等については、ＣＲＴ等の表示装置
15に表示することができ、キーボード等の入力装置14か
らメモリ13の内容を訂正・変更することができる。
15に表示することができ、キーボード等の入力装置14か
らメモリ13の内容を訂正・変更することができる。
メモリ13の(4)には、第２図に示す様に、メンバーシッ
プ関数として、射出成形機の状態(A)、第２温度制御部
分の温度偏差ΔT2(B)、第２温度制御部分の偏差変化率
Δ（ΔT)2(C)、第１温度制御部分と第２温度制御部分と
の干渉部温度偏差ΔT12、及び第２ヒータの操作量
（Ｅ）が書き込まれている。
プ関数として、射出成形機の状態(A)、第２温度制御部
分の温度偏差ΔT2(B)、第２温度制御部分の偏差変化率
Δ（ΔT)2(C)、第１温度制御部分と第２温度制御部分と
の干渉部温度偏差ΔT12、及び第２ヒータの操作量
（Ｅ）が書き込まれている。
射出成形機の状態(A)はプログラムコントローラ３から
の信号によって５種類の状態に分割され、温度偏差ΔT2
(B)は互いに重複部分を含みながら７区分に区分されて
いる。
の信号によって５種類の状態に分割され、温度偏差ΔT2
(B)は互いに重複部分を含みながら７区分に区分されて
いる。
この７区分のうち三角形状の区分において、底辺の温度
変化率は10℃とした。
変化率は10℃とした。
また、偏差変化率Δ（ΔT)2(C)及び干渉部温度偏差ΔT
12の各々は、互いに重複部分を含みながら５区分に区分
されており、前記５区分のうち三角形状の区分におい
て、底辺の偏差変化率又は干渉部温度偏差を５℃とし
た。
12の各々は、互いに重複部分を含みながら５区分に区分
されており、前記５区分のうち三角形状の区分におい
て、底辺の偏差変化率又は干渉部温度偏差を５℃とし
た。
更に、第２ヒータＨ2に供給できる電圧の最大値が200V
であるため、第２ヒータＨ2の制御を100±操作電圧[V]
で行うこととし、操作量(E)を互いに重複しながら操作
電圧が50Ｖづつ異なる５区分に区分した。
であるため、第２ヒータＨ2の制御を100±操作電圧[V]
で行うこととし、操作量(E)を互いに重複しながら操作
電圧が50Ｖづつ異なる５区分に区分した。
尚、本実施例において、メンバーシップ関数は、第２図
のグラフに示す様に、縦軸は０〜１の値をとる。
のグラフに示す様に、縦軸は０〜１の値をとる。
これらメンバーシップ関数の間においては、予めメモリ
13の(5)に書き込まれているルールによって関係付けら
れている。
13の(5)に書き込まれているルールによって関係付けら
れている。
射出成形機が昇温中の状態にある場合のルールを下記の
表に示す。
表に示す。
前記表において、「if」の項における入力Ａ、入力Ｂ、
入力Ｃ、及び入力Ｄとは、射出成形機の状態（Ａ）、温
度偏差ΔT2（Ｂ）、偏差変化率Δ（ΔT)2（Ｃ）、及び
干渉部温度偏差ΔT12を各々示し、「then」の項におけ
る出力Ｅとは、第２ヒータＨ2への出力値を示す。
入力Ｃ、及び入力Ｄとは、射出成形機の状態（Ａ）、温
度偏差ΔT2（Ｂ）、偏差変化率Δ（ΔT)2（Ｃ）、及び
干渉部温度偏差ΔT12を各々示し、「then」の項におけ
る出力Ｅとは、第２ヒータＨ2への出力値を示す。
また、表の横方向、例えばNo.1における入力Ａ〜Ｄの間
には「AND」の関係があり、且つ表の縦方向、例えばNo.
1とNo.2との間には「OR」の関係がある。
には「AND」の関係があり、且つ表の縦方向、例えばNo.
1とNo.2との間には「OR」の関係がある。
かかる表において、入力Ａ〜Ｃについてはメンバーシッ
プ関数の全区分について考えられる全組み合わせを記載
したが、入力Ｄについては有り得ない組み合わせ或いは
有っても極めて希であることが判明している組み合わせ
は記載しなかった。
プ関数の全区分について考えられる全組み合わせを記載
したが、入力Ｄについては有り得ない組み合わせ或いは
有っても極めて希であることが判明している組み合わせ
は記載しなかった。
勿論、入力Ａ〜Ｃについても、有り得ない組み合わせ或
いは有っても極めて希な組み合わせについては、その組
み合わせを省略してもよい。
いは有っても極めて希な組み合わせについては、その組
み合わせを省略してもよい。
ここで、第２図において、射出成形機の状態（Ａ）がＸ
の状態（昇温中）にあり、且つ温度偏差ΔT2（Ｂ）、偏
差変化率Δ（ΔT)2（Ｃ）、及び干渉部温度偏差Δt12が
各々Ｙ、Ｚ、及びＲの位置にある場合を想定し、ファジ
イ推論方法と出力値の演算方法とを説明する。
の状態（昇温中）にあり、且つ温度偏差ΔT2（Ｂ）、偏
差変化率Δ（ΔT)2（Ｃ）、及び干渉部温度偏差Δt12が
各々Ｙ、Ｚ、及びＲの位置にある場合を想定し、ファジ
イ推論方法と出力値の演算方法とを説明する。
温度偏差ΔT2（Ｂ）におけるＹの位置においては、区分
ＺＥＲＯと区分ＮＳとが重複し、偏差変化率Δ（ΔT)2
（Ｃ）におけるＺの位置においては、区分ＮＳと区分Ｎ
Ｂとが重複する。
ＺＥＲＯと区分ＮＳとが重複し、偏差変化率Δ（ΔT)2
（Ｃ）におけるＺの位置においては、区分ＮＳと区分Ｎ
Ｂとが重複する。
更に、干渉部温度偏差Δt12におけるＲの位置において
は、区分ＺＥＲＯと区分ＰＳとが重複する。
は、区分ＺＥＲＯと区分ＰＳとが重複する。
このため、入力Ａ〜Ｄにおいて８種類の組み合わせを考
えることができるが、第３図に示される様に、前記表の
ルールによってNo.11，No.12，No.19，No.20，及びNo.2
1の５通りの組み合わせに絞られる。
えることができるが、第３図に示される様に、前記表の
ルールによってNo.11，No.12，No.19，No.20，及びNo.2
1の５通りの組み合わせに絞られる。
これらNo.11，No.12，No.19，No.20においては、入力Ｄ
の値に関係なく入力Ａ〜Ｃの値によって出力Ｅの値が決
定されるが、No.21においては入力Ａ〜Ｄの値によって
出力Ｅの値が決定される。
の値に関係なく入力Ａ〜Ｃの値によって出力Ｅの値が決
定されるが、No.21においては入力Ａ〜Ｄの値によって
出力Ｅの値が決定される。
かかる入力Ａ〜Ｄの間にはAND関係があるため、各組合
せにおける出力Ｅの値は入力Ａ〜Ｄが共に含まれる範
囲、即ち入力Ａ、入力Ｂ、入力Ｃ、及び入力Ｄのうちで
最小となる入力値で仕切られる出力Ｅの面積（第３図の
出力Ｅの欄に示す斜線の部分の面積）に相当することが
推論される。
せにおける出力Ｅの値は入力Ａ〜Ｄが共に含まれる範
囲、即ち入力Ａ、入力Ｂ、入力Ｃ、及び入力Ｄのうちで
最小となる入力値で仕切られる出力Ｅの面積（第３図の
出力Ｅの欄に示す斜線の部分の面積）に相当することが
推論される。
この様に推論される各組合せの出力Ｅから第２ヒータＨ
2への出力値はＡＬＵ11によって、次に示す手順で演算
される。
2への出力値はＡＬＵ11によって、次に示す手順で演算
される。
先ず、各組合せの出力Ｅの相互間の関係はOR関係にある
ため、第３図の出力Ｅの欄に示されている斜線部を第４
図に示すように合成する。
ため、第３図の出力Ｅの欄に示されている斜線部を第４
図に示すように合成する。
次いで、合成された第４図に示す斜線部の重心の位置を
求め、第２ヒータＨ2の出力値を決定する。
求め、第２ヒータＨ2の出力値を決定する。
この様にしてＡＬＵ11において決定された出力値はＭＰ
Ｕ９から第２ヒータＨ2に送られ、第２ヒータＨ2に供給
される電圧が制御される。
Ｕ９から第２ヒータＨ2に送られ、第２ヒータＨ2に供給
される電圧が制御される。
更に、第１ヒータＨ1及び第３ヒータＨ3についても、第
２ヒータＨ2の出力値を求めたと同様な方法によって、
各ヒータの出力値を求めて制御することができる。
２ヒータＨ2の出力値を求めたと同様な方法によって、
各ヒータの出力値を求めて制御することができる。
この様なファジイ温度制御によれば、射出シリンダ１の
各温度制御部分を、第５図に示す如く、オーバーシュー
ト現象及びアンダーシュート現象を解消しつつ温度制御
することができ、且つ各温度制御部分の温度を射出成形
機の各状態に応じた目標温度に自動的に調整することが
できる。
各温度制御部分を、第５図に示す如く、オーバーシュー
ト現象及びアンダーシュート現象を解消しつつ温度制御
することができ、且つ各温度制御部分の温度を射出成形
機の各状態に応じた目標温度に自動的に調整することが
できる。
このため、オーバーシュート現象等によって発生してい
た成形品の不良をなくすことができる。
た成形品の不良をなくすことができる。
更に、耐熱性の乏しい樹脂を採用する場合においても、
熟練作業者による温度調整を不要にすることもできる。
熟練作業者による温度調整を不要にすることもできる。
かかる本実施例において、第２図に示すメンバーシップ
関数に新たなメンバーシップ関数、例えば今回偏差変化
率と前回偏差変化率との偏差変化率の偏差等のメンバー
シップ関数等を新たに加えてもよい。
関数に新たなメンバーシップ関数、例えば今回偏差変化
率と前回偏差変化率との偏差変化率の偏差等のメンバー
シップ関数等を新たに加えてもよい。
また、第６図に示す如く、各温度制御部分の温度を所定
温度まで一斉に昇温した後、各温度制御部分を個々に温
度制御しつつ昇温させてもよい。
温度まで一斉に昇温した後、各温度制御部分を個々に温
度制御しつつ昇温させてもよい。
以上、述べてきた本実施例においては、射出シリンダの
温度制御について説明してきたが、射出シリンダの先端
に設けられている射出ノズルにも、通常、加熱ヒータが
設けられて温度制御されているため、射出シリンダと同
様な温度制御を行うことができる。
温度制御について説明してきたが、射出シリンダの先端
に設けられている射出ノズルにも、通常、加熱ヒータが
設けられて温度制御されているため、射出シリンダと同
様な温度制御を行うことができる。
また、金型の温度も射出成形機の状態に応じて制御する
ことを必要とするため、射出シリンダと同様な温度制御
を行うことができる。
ことを必要とするため、射出シリンダと同様な温度制御
を行うことができる。
ところで、金型には加熱ヒータ等の加熱手段と成形品を
冷却するために冷却水循環パイプ等の冷却手段とが併設
されていることがある。
冷却するために冷却水循環パイプ等の冷却手段とが併設
されていることがある。
この場合、本実施例と同様な温度制御を適用して加熱手
段及び冷却手段の各々の出力制御を行うことによって、
金型温度のオーバーシュート現象及びアンダーシュート
現象を可及的に解消し、熟練作業者と同程度に金型温度
を制御することができる。
段及び冷却手段の各々の出力制御を行うことによって、
金型温度のオーバーシュート現象及びアンダーシュート
現象を可及的に解消し、熟練作業者と同程度に金型温度
を制御することができる。
（発明の効果） 本発明によれば、射出成形機の相互に熱的影響を及ぼす
温度制御部分の温度制御に、相互の熱的影響を考慮しつ
つファジイ制御することができ、射出シリンダ等の温度
制御部分の各々を射出成形機の状態に応じて目標温度に
自動的に調整することができる。
温度制御部分の温度制御に、相互の熱的影響を考慮しつ
つファジイ制御することができ、射出シリンダ等の温度
制御部分の各々を射出成形機の状態に応じて目標温度に
自動的に調整することができる。
このため、従来のＰＩＤ制御等では解消が困難であった
オーバーシュート現象やアンダーシュート現象を可及的
に解消できる。
オーバーシュート現象やアンダーシュート現象を可及的
に解消できる。
従って、本発明は射出成形の省力化及び成形品の不良率
の減少に貢献することができる。
の減少に貢献することができる。
第１図は本発明の一実施例を示すブロックダイヤグラ
ム、第２図は本発明において採用するメンバーシップ関
数を説明するための説明図、第３図はファジイ推論を説
明するための説明図、第４図は出力値の演算の手順を説
明するための説明図、第５図及び第６図は温度制御部分
の各々の温度制御状態を説明するための説明図、第７図
は従来のＰＩＤ制御に因る温度制御が行われている温度
制御部分の各々の温度制御状態を説明するための説明図
を各々示す。 図において １・・・射出シリンダ、 ３・・・プログラムコントローラ、 ５・・・温度センサ、 ９・・・マイクロプロセッサユニット、 １１・・・演算理論回路、１３・・・メモリ、 Ｈ１〜３・・・第１〜３ヒータ。
ム、第２図は本発明において採用するメンバーシップ関
数を説明するための説明図、第３図はファジイ推論を説
明するための説明図、第４図は出力値の演算の手順を説
明するための説明図、第５図及び第６図は温度制御部分
の各々の温度制御状態を説明するための説明図、第７図
は従来のＰＩＤ制御に因る温度制御が行われている温度
制御部分の各々の温度制御状態を説明するための説明図
を各々示す。 図において １・・・射出シリンダ、 ３・・・プログラムコントローラ、 ５・・・温度センサ、 ９・・・マイクロプロセッサユニット、 １１・・・演算理論回路、１３・・・メモリ、 Ｈ１〜３・・・第１〜３ヒータ。
Claims (2)
- 【請求項１】複数個の加熱手段及び／又は冷却手段が所
定の間隔を介して隣接されている射出成形機を用い、前
記加熱手段又は冷却手段によって温度制御がなされてい
る温度制御部分の各々を射出成形機の停止、昇温、成
形、休止等の状態に応じて所定の温度に制御するに当
り、 該射出成形機の状態及び温度制御部分の各々の温度を検
出し、 検出された射出成形機の状態における各温度制御部分の
目標温度と検出温度との温度偏差、及び今回検出された
検出温度における今回温度偏差と前回検出された検出温
度における前回温度偏差との偏差変化率を演算によって
求め、且つ隣接する温度制御部分との間に在る間隔部分
の温度を演算によって間接的に又は測定によって直接的
に求めた後、 求めた温度偏差、偏差変化率、及び間隔部分温度の各々
に関するメンバーシップ関数に基づいてファジイ推論を
行い、 次いで、前記ファジイ推論に基づいて各温度制御部分の
加熱手段及び／又は冷却手段の出力値を演算することを
特徴とする射出成形機の非干渉温度制御方法。 - 【請求項２】温度制御部分の各々が射出シリンダ及び／
又は金型内に在る請求項第１項記載の射出成形機の非干
渉温度制御方法。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2279623A JPH064266B2 (ja) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | 射出成形機の非干渉温度制御方法 |
| US07/769,786 US5135688A (en) | 1990-10-18 | 1991-10-02 | Fuzzy inference thermocontrol method for an injection molding machine with a plurality of means for heating or cooling |
| GB9120981A GB2251095B (en) | 1990-10-18 | 1991-10-03 | A thermocontrol method for an injection molding machine |
| DE4134090A DE4134090C2 (de) | 1990-10-18 | 1991-10-15 | Temperaturregelverfahren für eine Spritzgießmaschine |
| CA002053625A CA2053625C (en) | 1990-10-18 | 1991-10-17 | Thermocontrol method for an injection molding machine |
| ITMI912749A IT1251944B (it) | 1990-10-18 | 1991-10-17 | Metodo di termocontrollo per macchina per stampaggio a iniezione |
| CN91109931.XA CN1033960C (zh) | 1990-10-18 | 1991-10-18 | 注射模塑成型机的温度控制方法 |
| FR9112907A FR2668097B1 (fr) | 1990-10-18 | 1991-10-18 | Procede de regulation de temperature pour une machine de moulage par injection. |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2279623A JPH064266B2 (ja) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | 射出成形機の非干渉温度制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04153016A JPH04153016A (ja) | 1992-05-26 |
| JPH064266B2 true JPH064266B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=17613560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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|---|---|
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| CN (1) | CN1033960C (ja) |
| CA (1) | CA2053625C (ja) |
| DE (1) | DE4134090C2 (ja) |
| FR (1) | FR2668097B1 (ja) |
| GB (1) | GB2251095B (ja) |
| IT (1) | IT1251944B (ja) |
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