JPH10175218A - 金型温度制御装置及び加熱制御装置 - Google Patents
金型温度制御装置及び加熱制御装置Info
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- JPH10175218A JPH10175218A JP33954196A JP33954196A JPH10175218A JP H10175218 A JPH10175218 A JP H10175218A JP 33954196 A JP33954196 A JP 33954196A JP 33954196 A JP33954196 A JP 33954196A JP H10175218 A JPH10175218 A JP H10175218A
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Landscapes
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- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 温度検出の高精度化、温度検出の高速化、温
度制御の高速化、そして制御方式の確立により成形時の
金型温度を一定にすることにより成形品の精度を高精度
に維持することを可能とする金型温度制御装置を提供す
る。 【解決手段】 樹脂成形用金型の金型温度を制御する金
型温度制御装置であって、金型を加熱する熱媒体と、該
熱媒体を貯蔵する貯蔵手段と、前記熱媒体の温度を調節
する加熱手段及び該加熱手段を制御する制御手段と、金
型へ熱媒体を搬送する搬送手段とを有し、前記貯蔵手段
から前記金型に至る前記熱媒体の搬送経路中に、該熱媒
体の温度を調節する前記加熱手段を配置する。
度制御の高速化、そして制御方式の確立により成形時の
金型温度を一定にすることにより成形品の精度を高精度
に維持することを可能とする金型温度制御装置を提供す
る。 【解決手段】 樹脂成形用金型の金型温度を制御する金
型温度制御装置であって、金型を加熱する熱媒体と、該
熱媒体を貯蔵する貯蔵手段と、前記熱媒体の温度を調節
する加熱手段及び該加熱手段を制御する制御手段と、金
型へ熱媒体を搬送する搬送手段とを有し、前記貯蔵手段
から前記金型に至る前記熱媒体の搬送経路中に、該熱媒
体の温度を調節する前記加熱手段を配置する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高精度の樹脂成形
を行うことを可能とする樹脂成形用金型の金型温度制御
装置及び加熱制御装置に関する。
を行うことを可能とする樹脂成形用金型の金型温度制御
装置及び加熱制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】射出成形や射出圧縮成形等の成形用金型
は、その成形時の金型温度を一定にすることにより、成
形品の精度を高精度に維持することが出来る。そこで成
形用金型の温度制御に用いられている金型温度制御装置
（以後金型温度調節機とも言う）の従来の金型温度調節
機は、水又は油を熱媒体に用い、その熱媒体の温度を調
節する加熱手段であるヒータ等やこの加熱手段のヒータ
等を制御する制御手段、金型へ熱媒体を搬送する搬送手
段であるポンプ、熱媒体を貯蔵する貯蔵手段であるタン
ク等をその中に内蔵し、成形時の金型温度を一定にして
いる。
は、その成形時の金型温度を一定にすることにより、成
形品の精度を高精度に維持することが出来る。そこで成
形用金型の温度制御に用いられている金型温度制御装置
（以後金型温度調節機とも言う）の従来の金型温度調節
機は、水又は油を熱媒体に用い、その熱媒体の温度を調
節する加熱手段であるヒータ等やこの加熱手段のヒータ
等を制御する制御手段、金型へ熱媒体を搬送する搬送手
段であるポンプ、熱媒体を貯蔵する貯蔵手段であるタン
ク等をその中に内蔵し、成形時の金型温度を一定にして
いる。
【０００３】そしてこの金型温度調節機の構成は、図１
に示すように熱媒体を貯蔵する容量の比較的大きいタン
クよりなる貯蔵手段５、この貯蔵手段５に熱媒体のヒー
タである加熱手段５１や冷却水用配管５３を図示のよう
に配置し、熱媒体の温度を検出する熱媒体温度検出用温
度センサ３１や、金型４の温度を検出する金型温度検出
用温度センサ４１の温度に基づいて貯蔵手段５の熱媒体
の加熱手段５１、冷却水用配管５３の冷却水を制御手段
５２により制御し、熱媒体の流れを示す図示矢印方向に
流れる熱媒体により金型の温度制御を行っていた。
に示すように熱媒体を貯蔵する容量の比較的大きいタン
クよりなる貯蔵手段５、この貯蔵手段５に熱媒体のヒー
タである加熱手段５１や冷却水用配管５３を図示のよう
に配置し、熱媒体の温度を検出する熱媒体温度検出用温
度センサ３１や、金型４の温度を検出する金型温度検出
用温度センサ４１の温度に基づいて貯蔵手段５の熱媒体
の加熱手段５１、冷却水用配管５３の冷却水を制御手段
５２により制御し、熱媒体の流れを示す図示矢印方向に
流れる熱媒体により金型の温度制御を行っていた。
【０００４】このような従来の金型温度調節機の温度制
御方式には２種類あり、１つは熱媒体の温度を所望の温
度に制御する方式であり、この場合の制御温度の検出は
熱媒体の温度を用いる方式である。もう１つの方式は、
金型の特定の部位の温度を所望の温度に制御する方式
で、制御温度の検出は金型に掘り込まれた部分に温度セ
ンサの温度検出部を埋め込み、行っていた。
御方式には２種類あり、１つは熱媒体の温度を所望の温
度に制御する方式であり、この場合の制御温度の検出は
熱媒体の温度を用いる方式である。もう１つの方式は、
金型の特定の部位の温度を所望の温度に制御する方式
で、制御温度の検出は金型に掘り込まれた部分に温度セ
ンサの温度検出部を埋め込み、行っていた。
【０００５】そしてこれらの温度を検出する温度センサ
にはＫ熱電対が使用されていた。又、前記熱媒体を貯蔵
する貯蔵手段５のタンク容量も６リットル程度はあっ
た。
にはＫ熱電対が使用されていた。又、前記熱媒体を貯蔵
する貯蔵手段５のタンク容量も６リットル程度はあっ
た。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の金型
温度調節機は、前述のように大きな熱媒体の貯蔵タンク
（６リットル）の貯蔵手段５を使用しているため、温度
制御の応答性が遅い。
温度調節機は、前述のように大きな熱媒体の貯蔵タンク
（６リットル）の貯蔵手段５を使用しているため、温度
制御の応答性が遅い。
【０００７】又、温度制御方式の１つの前述の熱媒体の
温度制御方式では、制御の応答性が前述の金型の特定の
部位の温度を所望の温度に制御する方式よりは早く、そ
の結果熱媒体の温度を比較的正確に制御出来るが、この
方式では金型の成形室の雰囲気温度が日間変動や季節変
動などで変化すると、金型温度もその影響を受けて変動
するといった問題を有している。
温度制御方式では、制御の応答性が前述の金型の特定の
部位の温度を所望の温度に制御する方式よりは早く、そ
の結果熱媒体の温度を比較的正確に制御出来るが、この
方式では金型の成形室の雰囲気温度が日間変動や季節変
動などで変化すると、金型温度もその影響を受けて変動
するといった問題を有している。
【０００８】一方、金型の特定の部位の温度を所望の温
度に制御する金型温度制御では、金型の温度を常に一定
の温度に保つように制御することになるが、熱媒体を通
じ金型との熱交換を行うために、制御の応答性が遅く急
激な温度変化には追随出来ないといった問題を有してい
る。
度に制御する金型温度制御では、金型の温度を常に一定
の温度に保つように制御することになるが、熱媒体を通
じ金型との熱交換を行うために、制御の応答性が遅く急
激な温度変化には追随出来ないといった問題を有してい
る。
【０００９】又、Ｋ熱電対は基準接点を使用しないと感
温部の温度変化が無くても温度センサ端子部の雰囲気温
度変化の影響を受け、正確な温度検出が出来ないという
問題も有している。
温部の温度変化が無くても温度センサ端子部の雰囲気温
度変化の影響を受け、正確な温度検出が出来ないという
問題も有している。
【００１０】本発明は、前記課題を解決するためになさ
れたものである。即ち、温度検出の高精度化、温度検出
の高速化、温度制御の高速化、そして制御方式の確立に
より成形時の金型温度を一定にすることにより成形品の
精度を高精度に維持することを可能とする金型温度制御
装置を提供することを目的としたものである。
れたものである。即ち、温度検出の高精度化、温度検出
の高速化、温度制御の高速化、そして制御方式の確立に
より成形時の金型温度を一定にすることにより成形品の
精度を高精度に維持することを可能とする金型温度制御
装置を提供することを目的としたものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記構
成を採ることによって達成される。
成を採ることによって達成される。
【００１２】即ち、樹脂成形用金型の金型温度を制御す
る金型温度制御装置であって、金型を加熱する熱媒体
と、該熱媒体を貯蔵する貯蔵手段と、前記熱媒体の温度
を調節する加熱手段及び該加熱手段を制御する制御手段
と、金型へ熱媒体を搬送する搬送手段とを有し、前記貯
蔵手段から前記金型に至る前記熱媒体の搬送経路中に、
該熱媒体の温度を調節する前記加熱手段を配置したこと
を特徴とする金型温度制御装置。
る金型温度制御装置であって、金型を加熱する熱媒体
と、該熱媒体を貯蔵する貯蔵手段と、前記熱媒体の温度
を調節する加熱手段及び該加熱手段を制御する制御手段
と、金型へ熱媒体を搬送する搬送手段とを有し、前記貯
蔵手段から前記金型に至る前記熱媒体の搬送経路中に、
該熱媒体の温度を調節する前記加熱手段を配置したこと
を特徴とする金型温度制御装置。
【００１３】又、熱媒体を貯蔵する貯蔵手段と、金型へ
熱媒体を搬送する搬送手段とを有する金型温度制御装置
に用いられる加熱制御装置であって、熱媒体の搬送経路
中に配置可能な前記熱媒体の温度を調節する加熱手段と
該加熱手段を制御する制御手段により構成されることを
特徴とする加熱制御装置。
熱媒体を搬送する搬送手段とを有する金型温度制御装置
に用いられる加熱制御装置であって、熱媒体の搬送経路
中に配置可能な前記熱媒体の温度を調節する加熱手段と
該加熱手段を制御する制御手段により構成されることを
特徴とする加熱制御装置。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図２
〜図１５により説明するが、本発明は以下に説明する実
施の形態に限定されるものではない。
〜図１５により説明するが、本発明は以下に説明する実
施の形態に限定されるものではない。
【００１５】本実施の形態において、加熱手段を制御す
る制御手段に使用する温度センサは、φ１．６ｍｍの白
金抵抗体を使用するが、これについて図２、図３により
説明する。
る制御手段に使用する温度センサは、φ１．６ｍｍの白
金抵抗体を使用するが、これについて図２、図３により
説明する。
【００１６】温度センサとしては、Ｋ熱電対とより高精
度な温度検出が期待出来る白金抵抗体がある。Ｋ熱電対
は、応答性は良いが基準接点が必要であり、白金抵抗体
は、感度は良いが応答性がＫ熱電対に比べて悪い。図２
は、同じφ３．２ｍｍのＫ熱電対と白金抵抗体、更にφ
１．６ｍｍの白金抵抗体を用い、２４℃の室温から４９
℃の水中に同時に投入した時の、各出力温度値を示した
もので、横軸に時刻、縦軸にその検出温度を表したもの
である。ここで、温度変化の１０％から９０％までに要
した時間を立ち上がり時間としている。この結果から、
φ３．２ｍｍの白金抵抗体は同じ径のＫ熱電対に比べて
応答性が悪い。しかしφ１．６ｍｍの白金抵抗体では、
φ３．２ｍｍのＫ熱電対より応答性が良い。
度な温度検出が期待出来る白金抵抗体がある。Ｋ熱電対
は、応答性は良いが基準接点が必要であり、白金抵抗体
は、感度は良いが応答性がＫ熱電対に比べて悪い。図２
は、同じφ３．２ｍｍのＫ熱電対と白金抵抗体、更にφ
１．６ｍｍの白金抵抗体を用い、２４℃の室温から４９
℃の水中に同時に投入した時の、各出力温度値を示した
もので、横軸に時刻、縦軸にその検出温度を表したもの
である。ここで、温度変化の１０％から９０％までに要
した時間を立ち上がり時間としている。この結果から、
φ３．２ｍｍの白金抵抗体は同じ径のＫ熱電対に比べて
応答性が悪い。しかしφ１．６ｍｍの白金抵抗体では、
φ３．２ｍｍのＫ熱電対より応答性が良い。
【００１７】次に、雰囲気温度変化の影響を図３により
説明する。２３℃の水中に同じφ３．２ｍｍのＫ熱電対
と白金抵抗体を入れ、感温部の温度を一定に保つ。その
状態で温度センサの接続端子部に温度変化を与えた結果
が図３である。横軸に温度センサの接続端子部の雰囲気
温度、縦軸に検出温度を示す。◇は白金抵抗体、□はＫ
熱電対である。感温部の温度はほぼ一定に保たれている
にもかかわらず、熱電対は基準接点を使用していない
為、接続端子部の温度変化の影響を受け検出温度が変化
している。その値は、雰囲気温度１℃あたり約−１．５
℃に相当する。しかし、白金抵抗体では接続端子部の温
度変化の影響を受けず、検出温度は一定に保たれてい
る。
説明する。２３℃の水中に同じφ３．２ｍｍのＫ熱電対
と白金抵抗体を入れ、感温部の温度を一定に保つ。その
状態で温度センサの接続端子部に温度変化を与えた結果
が図３である。横軸に温度センサの接続端子部の雰囲気
温度、縦軸に検出温度を示す。◇は白金抵抗体、□はＫ
熱電対である。感温部の温度はほぼ一定に保たれている
にもかかわらず、熱電対は基準接点を使用していない
為、接続端子部の温度変化の影響を受け検出温度が変化
している。その値は、雰囲気温度１℃あたり約−１．５
℃に相当する。しかし、白金抵抗体では接続端子部の温
度変化の影響を受けず、検出温度は一定に保たれてい
る。
【００１８】以上の結果から、金型温度制御装置に使用
する金型温度検出用センサには、応答性に優れ、特に雰
囲気温度変化の影響を受けないφ１．６ｍｍの白金抵抗
体を使用することが好ましい。
する金型温度検出用センサには、応答性に優れ、特に雰
囲気温度変化の影響を受けないφ１．６ｍｍの白金抵抗
体を使用することが好ましい。
【００１９】従来使用していた金型温度調節機の構成に
ついては、既に従来の技術において図１により説明した
が、容量が比較的に大きいタンクよりなる貯蔵手段５の
中にヒータよりなる加熱手段５１と冷却水を流す冷却水
用配管５３が配置してある。そして熱媒体の温度制御
は、この加熱手段５１のヒータと冷却水用配管５３の冷
却水を制御することにより行っている。
ついては、既に従来の技術において図１により説明した
が、容量が比較的に大きいタンクよりなる貯蔵手段５の
中にヒータよりなる加熱手段５１と冷却水を流す冷却水
用配管５３が配置してある。そして熱媒体の温度制御
は、この加熱手段５１のヒータと冷却水用配管５３の冷
却水を制御することにより行っている。
【００２０】温度制御された熱媒体は、ポンプ等の搬送
手段によりこの貯蔵手段５から送り出され、金型４内を
循環して熱交換を行った後、貯蔵手段５のタンクに戻
る。この構成は、多量の熱媒体の熱量をタンクの貯蔵手
段５内に蓄積するため、雰囲気温度変化等の外乱により
熱媒体の温度変化が起こりにくいという利点がある。し
かし反面、この熱容量の大きさから熱媒体温度制御の応
答性が悪く、応答性を良くするためには大容量のヒータ
を使用しなければならない。これは、明らかに高精度な
温度制御を行うには不利である。
手段によりこの貯蔵手段５から送り出され、金型４内を
循環して熱交換を行った後、貯蔵手段５のタンクに戻
る。この構成は、多量の熱媒体の熱量をタンクの貯蔵手
段５内に蓄積するため、雰囲気温度変化等の外乱により
熱媒体の温度変化が起こりにくいという利点がある。し
かし反面、この熱容量の大きさから熱媒体温度制御の応
答性が悪く、応答性を良くするためには大容量のヒータ
を使用しなければならない。これは、明らかに高精度な
温度制御を行うには不利である。
【００２１】そこで、本発明者等は蓄熱部と制御部を分
離し、熱媒体温度制御の高速応答化の実現を図るべくな
したのが本発明の金型温度制御装置である。即ち、前述
の白金抵抗体により検出した僅かな熱媒体温度の変化に
基づいて、熱容量の小さい場所で迅速に温度制御を行う
ようにした精密温度制御方式により金型温度制御を達成
したものである。
離し、熱媒体温度制御の高速応答化の実現を図るべくな
したのが本発明の金型温度制御装置である。即ち、前述
の白金抵抗体により検出した僅かな熱媒体温度の変化に
基づいて、熱容量の小さい場所で迅速に温度制御を行う
ようにした精密温度制御方式により金型温度制御を達成
したものである。
【００２２】図４は本発明の金型温度制御装置の構成を
説明する図で、図５及び図６も本発明の別の金型温度制
御装置の構成を説明する図である。
説明する図で、図５及び図６も本発明の別の金型温度制
御装置の構成を説明する図である。
【００２３】図４、図５、図６において、本発明の金型
温度制御装置は樹脂成形用の金型４の金型温度を制御す
る金型温度制御装置であって、金型４を加熱する水又は
油等の熱媒体と、この熱媒体を貯蔵する貯蔵手段５と、
熱媒体の温度を調節する精密ヒータ等よりなる加熱手段
２及びこの加熱手段２を制御して熱媒体の温度を精密に
調節する制御手段３と、金型４へ熱媒体を搬送するポン
プ等の搬送手段１とを有し、この搬送手段１と貯蔵手段
５の間の熱媒体の搬送経路中に、この熱媒体の温度を調
節する加熱手段２及びこの加熱手段２を制御する制御手
段３とを配置した構成となっている。
温度制御装置は樹脂成形用の金型４の金型温度を制御す
る金型温度制御装置であって、金型４を加熱する水又は
油等の熱媒体と、この熱媒体を貯蔵する貯蔵手段５と、
熱媒体の温度を調節する精密ヒータ等よりなる加熱手段
２及びこの加熱手段２を制御して熱媒体の温度を精密に
調節する制御手段３と、金型４へ熱媒体を搬送するポン
プ等の搬送手段１とを有し、この搬送手段１と貯蔵手段
５の間の熱媒体の搬送経路中に、この熱媒体の温度を調
節する加熱手段２及びこの加熱手段２を制御する制御手
段３とを配置した構成となっている。
【００２４】そして、本発明の金型温度制御装置は、加
熱手段２及びこの加熱手段２を制御する制御手段３を、
搬送手段１の出力口１１から金型４までの間の熱媒体の
搬送経路中に配置するようにしてあり、このようにする
ことにより、熱媒体の熱容量が小さい搬送経路中におい
て、精密ヒータ等の加熱手段２を熱媒体温度検出用温度
センサ３１による検出温度に基づいて制御手段３により
制御することにより、正確に熱媒体の温度を制御するこ
とを可能にしている。
熱手段２及びこの加熱手段２を制御する制御手段３を、
搬送手段１の出力口１１から金型４までの間の熱媒体の
搬送経路中に配置するようにしてあり、このようにする
ことにより、熱媒体の熱容量が小さい搬送経路中におい
て、精密ヒータ等の加熱手段２を熱媒体温度検出用温度
センサ３１による検出温度に基づいて制御手段３により
制御することにより、正確に熱媒体の温度を制御するこ
とを可能にしている。
【００２５】そして、図４では熱媒体を貯蔵する貯蔵手
段５には、熱媒体を加熱する加熱手段５１及びこの加熱
手段５１を制御する制御手段５２が設けてある。さらに
詳しく述べると、貯蔵手段５の中には冷却水用配管５
３、貯蔵手段温度検出用温度センサ５２１も設けてあ
り、制御手段５２は貯蔵手段温度検出用温度センサ５２
１による貯蔵手段５内の熱媒体の検出温度に基づいて加
熱手段５１、冷却水用配管５３を流れる冷却水を制御
し、貯蔵手段５内の熱媒体の温度を制御温度付近まで加
熱制御する。この熱媒体を貯蔵する貯蔵手段５における
熱媒体の加熱設定温度は、前記搬送経路中の熱媒体の加
熱設定温度よりも低く設定し、１０℃以下低く設定する
ことが望ましい。しかし、熱交換が金型で効率良く行わ
れる場合には、熱媒体温度が必然的に充分低下するの
で、冷却水を用いないこともある。冷却水による貯蔵手
段内の熱媒体の冷却機能の有無は本請求に無関係であ
る。
段５には、熱媒体を加熱する加熱手段５１及びこの加熱
手段５１を制御する制御手段５２が設けてある。さらに
詳しく述べると、貯蔵手段５の中には冷却水用配管５
３、貯蔵手段温度検出用温度センサ５２１も設けてあ
り、制御手段５２は貯蔵手段温度検出用温度センサ５２
１による貯蔵手段５内の熱媒体の検出温度に基づいて加
熱手段５１、冷却水用配管５３を流れる冷却水を制御
し、貯蔵手段５内の熱媒体の温度を制御温度付近まで加
熱制御する。この熱媒体を貯蔵する貯蔵手段５における
熱媒体の加熱設定温度は、前記搬送経路中の熱媒体の加
熱設定温度よりも低く設定し、１０℃以下低く設定する
ことが望ましい。しかし、熱交換が金型で効率良く行わ
れる場合には、熱媒体温度が必然的に充分低下するの
で、冷却水を用いないこともある。冷却水による貯蔵手
段内の熱媒体の冷却機能の有無は本請求に無関係であ
る。
【００２６】この貯蔵手段５のタンクの容量は、前述の
従来機とほぼ同程度に大きくしてあり、少なくとも５リ
ットル以上であることが望ましく、金型の予備加熱を安
定させるのに役立っている。しかし、この貯蔵手段５で
は高精度な熱媒体温度の制御は行わず、±０．５℃程度
の精度で制御する。次に、熱媒体は貯蔵手段５のタンク
からポンプ等の搬送手段１により精密ヒータの加熱手段
２に送りだされる。精密ヒータは貯蔵手段５の予備加熱
ヒータである加熱手段５１の半分程度の電気容量で、予
備加熱された熱媒体を連続的に加熱する。そして、熱媒
体の出口温度を白金抵抗体による熱媒体温度検出用温度
センサ３１により精密に検出し、この検出温度に基づい
て精密ヒータである加熱手段２の電流を制御手段３によ
り高精度に制御する。この結果、一定温度となった熱媒
体は金型４に送られ、金型内で熱交換を終えた後、貯蔵
手段５のタンクに戻ることになる。
従来機とほぼ同程度に大きくしてあり、少なくとも５リ
ットル以上であることが望ましく、金型の予備加熱を安
定させるのに役立っている。しかし、この貯蔵手段５で
は高精度な熱媒体温度の制御は行わず、±０．５℃程度
の精度で制御する。次に、熱媒体は貯蔵手段５のタンク
からポンプ等の搬送手段１により精密ヒータの加熱手段
２に送りだされる。精密ヒータは貯蔵手段５の予備加熱
ヒータである加熱手段５１の半分程度の電気容量で、予
備加熱された熱媒体を連続的に加熱する。そして、熱媒
体の出口温度を白金抵抗体による熱媒体温度検出用温度
センサ３１により精密に検出し、この検出温度に基づい
て精密ヒータである加熱手段２の電流を制御手段３によ
り高精度に制御する。この結果、一定温度となった熱媒
体は金型４に送られ、金型内で熱交換を終えた後、貯蔵
手段５のタンクに戻ることになる。
【００２７】図５は、図４における貯蔵手段５における
熱媒体の制御手段５２と精密ヒータ等の加熱手段２の制
御手段３を１つにしたもので、時分割等の方法により、
１つの制御手段で２つの加熱手段２及び５１を制御する
ものである。図６は図４における２つの制御手段３及び
５２を通信手段で結合し、制御手段３の設定温度よりも
常に規定温度だけ低い制御手段５２の設定温度を受け取
るようにしたものである。
熱媒体の制御手段５２と精密ヒータ等の加熱手段２の制
御手段３を１つにしたもので、時分割等の方法により、
１つの制御手段で２つの加熱手段２及び５１を制御する
ものである。図６は図４における２つの制御手段３及び
５２を通信手段で結合し、制御手段３の設定温度よりも
常に規定温度だけ低い制御手段５２の設定温度を受け取
るようにしたものである。
【００２８】これにより、制御手段３の設定温度を変更
すると、これに伴い制御手段５２の設定温度も自動的に
規定温度差で設定され、極めて取り扱いが容易となる。
すると、これに伴い制御手段５２の設定温度も自動的に
規定温度差で設定され、極めて取り扱いが容易となる。
【００２９】図７は、従来方式での貯蔵手段のタンク内
ヒータによる加熱制御の制御特性と、本発明による精密
ヒータでの加熱制御の制御特性とを比較して示した図で
ある。従来方式と本発明の金型温度制御装置である金型
温度調節機を、光ディスク用プラスチック対物レンズ金
型に接続し、実際的な系として作動させて測定を行った
ものである。
ヒータによる加熱制御の制御特性と、本発明による精密
ヒータでの加熱制御の制御特性とを比較して示した図で
ある。従来方式と本発明の金型温度制御装置である金型
温度調節機を、光ディスク用プラスチック対物レンズ金
型に接続し、実際的な系として作動させて測定を行った
ものである。
【００３０】横軸に雰囲気温度、縦軸に各部における検
出温度を示す。◇は熱媒体温度、□は金型温度を示し、
点線は従来加熱制御、実線は本発明による精密加熱制御
の結果を示す。熱媒体の雰囲気温度係数は、従来方式の
加熱制御では０．０６６℃／℃だが、本発明の精密加熱
制御では０．０１４℃／℃と１／４以下になった。更
に、金型温度の雰囲気温度係数は、従来方式の加熱制御
では０．０８４℃／℃で、本発明の精密加熱制御では
０．０２０℃／℃とこれも１／４以下であった。このよ
うに、本発明による精密ヒータを使用する方式により、
小熱容量の熱媒体を高速で温度制御することが可能とな
り、高精度の金型温度制御装置が提供出来ることになっ
た。
出温度を示す。◇は熱媒体温度、□は金型温度を示し、
点線は従来加熱制御、実線は本発明による精密加熱制御
の結果を示す。熱媒体の雰囲気温度係数は、従来方式の
加熱制御では０．０６６℃／℃だが、本発明の精密加熱
制御では０．０１４℃／℃と１／４以下になった。更
に、金型温度の雰囲気温度係数は、従来方式の加熱制御
では０．０８４℃／℃で、本発明の精密加熱制御では
０．０２０℃／℃とこれも１／４以下であった。このよ
うに、本発明による精密ヒータを使用する方式により、
小熱容量の熱媒体を高速で温度制御することが可能とな
り、高精度の金型温度制御装置が提供出来ることになっ
た。
【００３１】金型温度制御装置の温度制御には、熱媒体
の温度を検出する熱媒体温度検出制御と、金型温度を検
出する金型温度検出制御がある。熱媒体温度検出制御
は、熱媒体の温度を一定温度に制御し、間接的に金型温
度を一定に保つ方式である。一方、金型温度検出制御
は、金型温度を直接検出し、熱媒体温度を制御するもの
である。高精度の金型温度制御装置においては、両制御
方式のどちらがより優れているかを従来方式と本発明の
金型温度制御装置を、光ディスク用プラスチック対物レ
ンズの金型と組み合わせて検証する図が図８、図９、図
１０、図１１である。そして、図８、図９は従来機と、
図１０、図１１は本発明の金型温度制御装置と、前記光
ディスク用プラスチック対物レンズの金型とを組み合わ
せてレンズを成形し、成形された対物レンズの収差変動
を示した図となっている。この収差は、成形されるキャ
ビティの金型温度にほぼ比例していることが、既に分か
っている。
の温度を検出する熱媒体温度検出制御と、金型温度を検
出する金型温度検出制御がある。熱媒体温度検出制御
は、熱媒体の温度を一定温度に制御し、間接的に金型温
度を一定に保つ方式である。一方、金型温度検出制御
は、金型温度を直接検出し、熱媒体温度を制御するもの
である。高精度の金型温度制御装置においては、両制御
方式のどちらがより優れているかを従来方式と本発明の
金型温度制御装置を、光ディスク用プラスチック対物レ
ンズの金型と組み合わせて検証する図が図８、図９、図
１０、図１１である。そして、図８、図９は従来機と、
図１０、図１１は本発明の金型温度制御装置と、前記光
ディスク用プラスチック対物レンズの金型とを組み合わ
せてレンズを成形し、成形された対物レンズの収差変動
を示した図となっている。この収差は、成形されるキャ
ビティの金型温度にほぼ比例していることが、既に分か
っている。
【００３２】図８、図９、図１０、図１１において、横
軸は成形レンズのショット数、縦軸は収差と検出温度を
示す。△は収差、◇は熱媒体温度、□は金型温度であ
る。収差は金型の外乱を与えた部分に最も近いキャビテ
ィと十分に離れたキャビティで成形されたレンズについ
て、それぞれ測定した。図８から図１１の収差は、金型
の外乱を与えた部分に最も近いキャビティで成形したレ
ンズの収差である。又外乱は、温度センサ付近の金型、
及び熱媒体が金型温度制御装置に戻る配管の一部に、２
分風を送ることで与えられている。従来機の金型温度検
出用センサには、そのままＫ熱電対を使用した。
軸は成形レンズのショット数、縦軸は収差と検出温度を
示す。△は収差、◇は熱媒体温度、□は金型温度であ
る。収差は金型の外乱を与えた部分に最も近いキャビテ
ィと十分に離れたキャビティで成形されたレンズについ
て、それぞれ測定した。図８から図１１の収差は、金型
の外乱を与えた部分に最も近いキャビティで成形したレ
ンズの収差である。又外乱は、温度センサ付近の金型、
及び熱媒体が金型温度制御装置に戻る配管の一部に、２
分風を送ることで与えられている。従来機の金型温度検
出用センサには、そのままＫ熱電対を使用した。
【００３３】従来機、本発明の金型温度制御装置ともに
熱媒体温度検出制御は、金型温度検出制御に比較して、
金型温度の変動が小さく収差の変動も小さい。又、同一
温度検出条件での従来機と、本発明の金型温度制御装置
の比較では、外乱による両者の金型温度の変化に大きな
差は生ぜず、従って収差にも大きな差は認められない。
熱媒体温度検出制御は、金型温度検出制御に比較して、
金型温度の変動が小さく収差の変動も小さい。又、同一
温度検出条件での従来機と、本発明の金型温度制御装置
の比較では、外乱による両者の金型温度の変化に大きな
差は生ぜず、従って収差にも大きな差は認められない。
【００３４】次に、外乱の影響を直接受けにくいキャビ
ティの成形レンズの収差変動を図１２、図１３、図１
４、図１５に示す。横軸に成形レンズのショット数、縦
軸に収差を示す。
ティの成形レンズの収差変動を図１２、図１３、図１
４、図１５に示す。横軸に成形レンズのショット数、縦
軸に収差を示す。
【００３５】従来機、本発明の金型温度制御装置とも
に、やはり熱媒体温度検出制御は金型温度検出制御に比
べ、収差変動が小さい。又、収差の変動が最も小さく安
定しているのは、図１４の熱媒体温度検出制御方式で本
発明の金型温度制御装置であり、従来機の同等制御と比
較して、標準偏差で２５％程改善されていることが分か
る。
に、やはり熱媒体温度検出制御は金型温度検出制御に比
べ、収差変動が小さい。又、収差の変動が最も小さく安
定しているのは、図１４の熱媒体温度検出制御方式で本
発明の金型温度制御装置であり、従来機の同等制御と比
較して、標準偏差で２５％程改善されていることが分か
る。
【００３６】又、図１４を除きこのキャビティの収差変
動は図８から図１１の熱媒体温度との比較から、熱媒体
温度変化の影響を直接受けていることが分かる。このこ
とから、このキャビティ付近の金型温度は、熱媒体温度
にほぼ等しいと推測することが出来る。以上の結果か
ら、実際の使用状態において、応答性に優れ高精度な白
金抵抗体により検出された熱媒体温度を、新しい加熱方
式により高速に熱媒体温度制御することで、高精度な金
型温度制御が実現されることになる。
動は図８から図１１の熱媒体温度との比較から、熱媒体
温度変化の影響を直接受けていることが分かる。このこ
とから、このキャビティ付近の金型温度は、熱媒体温度
にほぼ等しいと推測することが出来る。以上の結果か
ら、実際の使用状態において、応答性に優れ高精度な白
金抵抗体により検出された熱媒体温度を、新しい加熱方
式により高速に熱媒体温度制御することで、高精度な金
型温度制御が実現されることになる。
【００３７】このように、熱媒体の温度を調節する加熱
手段及びこの加熱手段を制御する制御手段は、熱媒体の
温度を白金抵抗体により検出し、この熱媒体の検出温度
に基づいて加熱手段及び制御手段を働かせるようにする
ことが最も好ましい。
手段及びこの加熱手段を制御する制御手段は、熱媒体の
温度を白金抵抗体により検出し、この熱媒体の検出温度
に基づいて加熱手段及び制御手段を働かせるようにする
ことが最も好ましい。
【００３８】又本発明は、搬送経路中の加熱手段及び加
熱手段を制御する制御手段により構成される加熱制御装
置を前述の従来方式の金型温度制御装置に付加すること
により、従来方式の金型温度制御装置を本発明の金型温
度制御装置として使用することを可能にする。即ち、従
来の金型温度制御装置が有する貯蔵手段及び／又はその
加熱手段及び／又は搬送手段はそのままに、精密ヒータ
等による加熱手段とその制御手段をユニット化した加熱
制御装置を外付けすることにより、従来方式の金型温度
制御装置を最小の改修により使用することが可能であ
る。
熱手段を制御する制御手段により構成される加熱制御装
置を前述の従来方式の金型温度制御装置に付加すること
により、従来方式の金型温度制御装置を本発明の金型温
度制御装置として使用することを可能にする。即ち、従
来の金型温度制御装置が有する貯蔵手段及び／又はその
加熱手段及び／又は搬送手段はそのままに、精密ヒータ
等による加熱手段とその制御手段をユニット化した加熱
制御装置を外付けすることにより、従来方式の金型温度
制御装置を最小の改修により使用することが可能であ
る。
【００３９】
【発明の効果】本発明により、温度検出の高精度化、温
度検出の高速化、温度制御の高速化、そして制御方式の
確立により成形時の金型温度を一定にすることにより成
形品の精度を高精度に維持することを可能とする金型温
度制御装置が提供されることになった。
度検出の高速化、温度制御の高速化、そして制御方式の
確立により成形時の金型温度を一定にすることにより成
形品の精度を高精度に維持することを可能とする金型温
度制御装置が提供されることになった。
【図１】従来の金型温度制御装置の構成図である。
【図２】温度センサの応答性の図である。
【図３】白金抵抗体とＫ熱電対のセンサ端子部温度の変
化による検出温度を示す図である。
化による検出温度を示す図である。
【図４】本発明の金型温度制御装置の構成図である。
【図５】本発明の別の金型温度制御装置の構成図であ
る。
る。
【図６】本発明の別の金型温度制御装置の構成図であ
る。
る。
【図７】従来のタンク内ヒータによる加熱制御と本発明
の精密ヒータによる加熱制御の制御特性の比較図であ
る。
の精密ヒータによる加熱制御の制御特性の比較図であ
る。
【図８】従来機方式での熱媒体温度制御の結果を示す図
である。
である。
【図９】従来機方式での金型温度制御の結果を示す図で
ある。
ある。
【図１０】本発明の金型温度制御装置での熱媒体温度制
御の結果を示す図である。
御の結果を示す図である。
【図１１】本発明の金型温度制御装置での金型温度制御
の結果を示す図である。
の結果を示す図である。
【図１２】従来機方式での外乱の影響を直接受けにくい
キャビティの成形レンズの熱媒体温度制御の結果を示す
図である。
キャビティの成形レンズの熱媒体温度制御の結果を示す
図である。
【図１３】従来機方式での外乱の影響を直接受けにくい
キャビティの成形レンズの金型温度制御の結果を示す図
である。
キャビティの成形レンズの金型温度制御の結果を示す図
である。
【図１４】本発明の金型温度制御装置での外乱の影響を
直接受けにくいキャビティの成形レンズの熱媒体温度制
御の結果を示す図である。
直接受けにくいキャビティの成形レンズの熱媒体温度制
御の結果を示す図である。
【図１５】本発明の金型温度制御装置での外乱の影響を
直接受けにくいキャビティの成形レンズの金型温度制御
の結果を示す図である。
直接受けにくいキャビティの成形レンズの金型温度制御
の結果を示す図である。
１ 搬送手段 １１ 出力口 ２，５１ 加熱手段 ３，５２ 制御手段 ３１ 熱媒体温度検出用温度センサ ４ 金型 ５ 貯蔵手段 ５２１ 貯蔵手段温度検出用温度センサ ５３ 冷却水用配管
Claims (9)
- 【請求項１】 樹脂成形用金型の金型温度を制御する金
型温度制御装置であって、金型を加熱する熱媒体と、該
熱媒体を貯蔵する貯蔵手段と、前記熱媒体の温度を調節
する加熱手段及び該加熱手段を制御する制御手段と、金
型へ熱媒体を搬送する搬送手段とを有し、前記貯蔵手段
から前記金型に至る前記熱媒体の搬送経路中に、該熱媒
体の温度を調節する前記加熱手段を配置したことを特徴
とする金型温度制御装置。 - 【請求項２】 前記搬送手段は前記貯蔵手段から前記金
型に至る前記熱媒体の搬送経路中に配置し、前記加熱手
段を前記搬送手段の出力口から金型までの間の熱媒体の
搬送経路中に配置したことを特徴とする請求項１に記載
の金型温度制御装置。 - 【請求項３】 前記熱媒体の温度を調節する加熱手段及
び該加熱手段を制御する制御手段は、前記熱媒体の温度
を検出し、該熱媒体の検出温度に基づき前記加熱手段及
び制御手段を働かせることを特徴とする請求項１又は２
に記載の金型温度制御装置。 - 【請求項４】 前記熱媒体を貯蔵する貯蔵手段には、熱
媒体を加熱する加熱手段及び該加熱手段を制御する制御
手段を設けたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１
項に記載の金型温度制御装置。 - 【請求項５】 前記熱媒体を貯蔵する貯蔵手段における
熱媒体の加熱設定温度は、前記搬送経路中の熱媒体の加
熱設定温度より低くしたことを特徴とする請求項１〜４
の何れか１項に記載の金型温度制御装置。 - 【請求項６】 前記熱媒体の加熱設定温度は、搬送経路
中の熱媒体の加熱設定温度より１０℃以下低くしたこと
を特徴とする請求項５に記載の金型温度制御装置。 - 【請求項７】 前記加熱手段を制御する制御手段に使用
する温度センサは、白金抵抗体を使用することを特徴と
する請求項１〜６の何れか１項に記載の金型温度制御装
置。 - 【請求項８】 前記熱媒体を貯蔵する貯蔵手段の容量
は、少なくとも５リットル以上であることを特徴とする
請求項１〜７の何れか１項に記載の金型温度制御装置。 - 【請求項９】 熱媒体を貯蔵する貯蔵手段と、金型へ熱
媒体を搬送する搬送手段とを有する金型温度制御装置に
用いられる加熱制御装置であって、熱媒体の搬送経路中
に配置可能な前記熱媒体の温度を調節する加熱手段と該
加熱手段を制御する制御手段により構成されることを特
徴とする加熱制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33954196A JPH10175218A (ja) | 1996-12-19 | 1996-12-19 | 金型温度制御装置及び加熱制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33954196A JPH10175218A (ja) | 1996-12-19 | 1996-12-19 | 金型温度制御装置及び加熱制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10175218A true JPH10175218A (ja) | 1998-06-30 |
Family
ID=18328457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33954196A Pending JPH10175218A (ja) | 1996-12-19 | 1996-12-19 | 金型温度制御装置及び加熱制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10175218A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104309086A (zh) * | 2014-09-26 | 2015-01-28 | 马瑞利汽车零部件(芜湖)有限公司 | 一种可移动更换的注塑机模温机组 |
| JP2020059053A (ja) * | 2018-10-11 | 2020-04-16 | 株式会社名機製作所 | ホットプレス装置およびホットプレス装置の温度制御方法 |
| JP2021504202A (ja) * | 2017-11-27 | 2021-02-15 | エッセンチウム，インコーポレーテッド | 部品を製造するための工具組立体および工具組立体を製作する方法 |
| CN118326619A (zh) * | 2024-05-09 | 2024-07-12 | 盛奎军 | 一种匀质纤维异型弹性记忆材料的制造方法 |
-
1996
- 1996-12-19 JP JP33954196A patent/JPH10175218A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104309086A (zh) * | 2014-09-26 | 2015-01-28 | 马瑞利汽车零部件(芜湖)有限公司 | 一种可移动更换的注塑机模温机组 |
| JP2021504202A (ja) * | 2017-11-27 | 2021-02-15 | エッセンチウム，インコーポレーテッド | 部品を製造するための工具組立体および工具組立体を製作する方法 |
| US11731320B2 (en) | 2017-11-27 | 2023-08-22 | Essentium Ipco, Llc | Tool assembly for manufacturing parts and a method of producing a tooling assembly |
| JP2020059053A (ja) * | 2018-10-11 | 2020-04-16 | 株式会社名機製作所 | ホットプレス装置およびホットプレス装置の温度制御方法 |
| CN118326619A (zh) * | 2024-05-09 | 2024-07-12 | 盛奎军 | 一种匀质纤维异型弹性记忆材料的制造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040105 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20040224 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040713 |