JPH10272654A - 射出成形機用ノズルの温度制御方法および温度制御装置 - Google Patents
射出成形機用ノズルの温度制御方法および温度制御装置Info
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- JPH10272654A JPH10272654A JP9434497A JP9434497A JPH10272654A JP H10272654 A JPH10272654 A JP H10272654A JP 9434497 A JP9434497 A JP 9434497A JP 9434497 A JP9434497 A JP 9434497A JP H10272654 A JPH10272654 A JP H10272654A
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Abstract
をより完全に解消し、安定した成形が安価に得られる、
射出成形機用ノズルの温度制御方法を提供する。 【解決手段】 射出ノズル(N)と射出シリンダ(S)
を第1〜3の加熱ゾーン(31、32、33)に分け、
それぞれの加熱ゾーン(31、32、33)に第1〜3
の加熱器(41、42、43)を設ける。そして、第2
の加熱器(42)は、隣接する第1、3の加熱ゾーン
(31、33)の検出温度(T31、T33)を検出部位の
断面積(A33、A31)比により重み付けをして平均化し
た値を制御用温度(T32)としてフイードバック制御す
る。第1、3の加熱器(41、43)は検出温度
(T31、T33)を制御用温度(T31、T33)としてフイ
ードバック制御する。
Description
シリンダとが複数個の加熱ゾーンに分けられ、それぞれ
の加熱ゾーンに加熱ヒータが設けられている射出成形機
用ノズルの温度制御方法および温度制御装置に関するも
のである。
を混練溶融するための射出シリンダを備えている。そし
て、その先方端には、この射出シリンダで溶融された樹
脂を金型へ射出するための射出ノズルが設けられてい
る。このような、射出シリンダと射出ノズルの外周部に
は加熱ヒータが設けられている。したがって、射出シリ
ンダに樹脂材料を供給し、スクリュウを回転駆動する
と、加熱ヒータから加えられる熱と、スクリュウの回転
による剪断力、摩擦力等による発熱作用とにより樹脂材
料は、可塑化される。そこで、スクリュウを軸方向に駆
動すると、可塑化された溶融樹脂は冷却されている金型
へ射出され、成形品を得ることはできる。
れている金型に接触し、また後端部は比較的高い温度に
なっている射出シリンダに機械的に接続されているの
で、射出ノズルには、先端部と後端部において温度差が
生じている。この温度差が安定成形の阻害要因となり、
また射出ノズルから押し出された溶融樹脂がノズル先端
部から垂れる、いわゆる糸曵、鼻たれ現象等が生じる。
そこで、実公平5ー12020号により、射出ノズルに
複数個のヒータを設け、これらのヒータで囲まれる領域
の温度を検出する複数個の温度センサを、さらに設け、
そして個々のヒータを個別に制御するようにΨた射出ノ
ズルが提案されている。
020号に示されている射出ノズルは、個々のヒータが
温度センサで検出される温度に基づいて制御されるよう
になっているので、一応所期の目的は達成されていると
認められる。しかしながら、隣接する個々のヒータは、
熱的に互いに関連しているにも拘らず、格別に考慮が払
われていないので、各ヒータがフイードバック制御され
るにしても、図2において鎖線で示されているように、
軸方向に温度差が生じることが予想される。すなわち、
低温の金型に接する加熱ゾーンの温度検出点における温
度が、設定温度に維持されるときは、低温の金型に接す
る部分の温度は設定温度よりも当然ながら低く、隣のヒ
ータに接する部分の温度は設定温度よりも反対に高くな
ることが予想される。一方、射出シリンダに隣接した加
熱ゾーンの温度検出点における温度が、設定温度に維持
されるときは、射出シリンダに隣接する部分の温度は設
定温度よりも高くなり、反対側は低くなる。結局、個々
のヒータを、温度センサで検出した温度に基づいて単純
に制御しても、図2において鎖線で示されているよう
に、軸方向に温度差が生じ、糸曵、鼻たれ現象等の完全
な解消は困難で、特に次のショットの溶融樹脂が射出ノ
ズル内に残る小物の精密成形には適さないと思われる。
また、上記射出ノズルには複数個のヒータに対応して、
温度センサをそれぞれ設けなければならないので、コス
ト高にもなっている。本発明は、上記したような従来の
問題点をより完全に解決した射出成形機用ノズルの温度
制御方法および温度制御装置を提供することを目的と
し、限定するものではないが、特に小物の精密成形にお
ける糸曵、鼻たれ現象等をより完全に解消し、安定した
成形が安価に得られる、射出成形機用ノズルの温度制御
方法および温度制御装置を提供することを目的としてい
る。
成するために、複数個の加熱器の中で他の加熱器に挟ま
れている加熱器は、隣接した加熱ゾーンの検出温度によ
り重み付けをして演算される値を制御用温度としてフイ
ードバック制御するように構成される。すなわち、本発
明は、上記目的を達成するために、射出ノズルと、この
射出ノズルが取り付けられている射出シリンダとからな
り、これらが複数個の加熱ゾーンに分けられ、それぞれ
の加熱ゾーンに加熱器が設けられている射出成形機用ノ
ズルの温度を制御するとき、前記射出ノズルの加熱ゾー
ンに設けられている加熱器は、その隣接する加熱ゾーン
の検出温度を検出部位の断面積比により重み付けをして
平均化した値を制御用温度としてフイードバック制御す
るように構成される。請求項2に記載の発明は、射出ノ
ズルと、この射出ノズルが取り付けられている射出シリ
ンダとからなり、これらが複数個の加熱ゾーンに分けら
れ、それぞれの加熱ゾーンに加熱器が設けられている射
出成形機用ノズルの温度を制御するとき、前記射出ノズ
ルの加熱ゾーンに設けられている加熱器は、その隣接す
る加熱ゾーンの検出温度を検出部位の断面積比により重
み付けをして平均化した値を制御用温度としてフイード
バック制御すると共に、前記加熱器に隣接した他の加熱
器は検出温度を制御用温度としてフイードバック制御す
るように構成される。請求項3に記載の発明は、射出ノ
ズルと、この射出ノズルが取り付けられている射出シリ
ンダとからなり、これらが複数個の加熱ゾーンに分けら
れ、それぞれの加熱ゾーンに加熱器が設けられている射
出成形機用ノズルの温度を制御する制御装置であって、
前記制御装置は、温度設定器と、この温度設定器で設定
される設定温度と検出される制御用温度あるいは演算さ
れる制御用温度とが入力される加え合わせ点と、前記加
え合わせ点で得られる偏差がなくなるように演算操作す
る調節器と、演算器とを備え、前記演算器は、制御する
加熱器に隣接した加熱ゾーンの検出温度から検出部位の
断面積比により重み付けをして平均化した制御用温度を
演算するように構成されている。
形態を説明する。本実施の形態に係わる温度制御装置C
が適用される射出機は、周知のように、射出ノズルNを
備えている。そして、この射出ノズルNは、周知の態様
で射出シリンダSに取り付けられている。射出ノズルN
は、本実施の形態では第1、2の加熱ゾーン31、32
に便宜上分けられ、そしてこれらの加熱ゾーン31、3
2に対応して射出ノズルNの外周部に第1、2の加熱器
41、42が取り付けられている。射出シリンダSも、
複数個の第3、4…の加熱ゾーン33、34、…に分け
られ、そしてこれらの加熱ゾーン33、34、…にも同
様に加熱器が取り付けられている。しかしながら、図1
においては、射出ノズルNに隣接した第3の加熱ゾーン
33に取り付けられた1個の第3の加熱器43のみが示
されている。
の温度を検出するために第1の温度センサ51が、また
射出シリンダSには、第3の加熱ゾーン33の温度を検
出するために、第2の温度センサ52が設けられてい
る。なお、第2の加熱ゾーン32の温度は、直接には計
測されないので、この第32加熱ゾーン32には温度セ
ンサは設けられていない。
を制御する温度制御装置Cは、第1〜3の設定器1、
2、3、第1〜3の加え合わせ点11、12、13、制
御動作が比例積分微分動作すなわちPID動作する第1
〜3の調節器21、22、23、演算器24等から構成
されている。そして、第1の設定器1と第1の加え合わ
せ点11は、信号ラインaにより、また第1の加え合わ
せ点11と第1の温度センサ51は、信号ラインbによ
りそれぞれ接続され、この第1の加え合わせ点11で得
られる偏差信号は、信号ラインcにより第1の調節器1
1に入力されるようになっている。第1の調節器11と
第1の加熱器41は、信号ラインdにより接続されてい
る。
は、信号ラインeにより接続されている。演算器24
は、第1、2の温度センサ51、52と信号ラインf、
gで接続され、第2の加え合わせ点12とは信号ライン
hにより、また第2の加え合わせ点12と第2の調節器
22は信号ラインh’によりそれぞれ接続されている。
そして、この演算器24は、第1の加熱ゾーン31の検
出温度と、第3の加熱ゾーン33の検出温度とを重み付
けした平均値を、第2の加熱器42の制御用温度T32と
して第2の加え合わせ点12へ出力するように構成され
ている。すなわち、演算器24は、第1の温度センサで
検出される第1の加熱ゾーン31の検出温度と、その部
位における射出ノズルNの断面積をそれぞれT31、A31
とし、同様に第3の加熱ゾーン33の検出温度と、その
部位における射出シリンダの断面積をそれぞれT33、A
33とすると、次式により制御用温度T32を演算するよう
に構成されている。 T32=α33・T33+α31・T31 (1) ただしα33=A33÷(A33+A31) α31=A31÷(A33+A31)
は、信号ラインjにより、また第3の加え合わせ点13
と第2の温度センサ52は、信号ラインkにより接続さ
れ、この第3の加え合わせ点13で得られる偏差信号
は、信号ラインnにより第3の調節器23に入力される
ようになっている。第3の調節器23と第3の加熱器4
3は、信号ラインpにより接続されている。
する。第1〜3の設定器1、2、3により第1〜3の加
熱器41、42、43の加熱温度を設定する。そして、
スクリュウKを回転駆動し、計量し、次いで軸方向に駆
動して射出する。このようにして、計量・射出している
ときの第1の加熱ゾーン31の温度T31は、第1の温度
センサ51により検出され、そして信号ラインbにより
第1の加え合わせ点11に入力される。第1の加え合わ
せ点11において設定温度と検出温度T31から偏差信号
が得られ、第1の調節器21に入力される。そして、こ
の第1の調節器21において、偏差信号に基づいてPI
D演算され、操作量が第1の加熱器41に出力され、第
1の加熱器41は設定温度になるようにフィードバック
制御される。
は、第2の温度センサ52により検出され、そして信号
ラインkにより第3の加え合わせ点13に入力される。
第3の加え合わせ点13において設定温度と検出温度T
33から偏差信号が得られ、第3の調節器23において偏
差信号に基づいてPID演算され、そして、この第3の
調節器23から操作量が第3の加熱器43に出力され、
第3の加熱器43は設定温度になるようにフィードバッ
ク制御される。
の加熱ゾーン31、33の温度T31、T33は、第1、2
の温度センサ51、52により検出され、そして信号ラ
インf、gにより演算器24に入力される。演算器24
は、前述した式(1)により第2の加え合わせ点12へ
出力する制御用温度T32を演算する。第2の加え合わせ
点12により設定温度と制御用温度T32とから偏差信号
が得られ、そして第2の調節器22に入力される。この
第2の調節器22において第1の調節器22と同様にP
ID演算され、操作量が第2の加熱器42に出力され
る。これにより、第2の加熱器42は、隣接する第1、
3の加熱ゾーン31、33の検出温度T31、T33が重み
付けされた値で制御されることになる。
1、3の加熱器41、43は、設定温度と検出温度との
偏差がなくなるようにフィードバック制御されている
が、第2の加熱器42は、設定温度と、隣接する第1、
3の加熱ゾーン31、33の検出温度に重み付けされた
制御用温度T32との偏差がなくなるようにフィードバッ
ク制御されているので、射出ノズルNの第1、2の加熱
ゾーン31、32の温度が、図2において実線で示され
ているように、均一化される。これにより糸曵、鼻たれ
現象等の略完全に解消される。
となく実施できる。例えば、第1〜3の調節器21、2
2、23は、PID制御動作に限定されることなく比例
動作、積分動作等でも実施できるし、また、射出ノズル
Nを3個以上の加熱ゾーンに分け、そしてそれぞれの加
熱ゾーンに加熱器を設けて、検出温度によるフィードバ
ック制御と、前述したようにして演算した制御用温度に
よるフィードバック制御とを組み合わせて実施できるこ
とも明らかである。
ズルと、この射出ノズルが取り付けられている射出シリ
ンダとからなり、これらが複数個の加熱ゾーンに分けら
れ、それぞれの加熱ゾーンに加熱器が設けられている射
出成形機用ノズルの温度を制御するとき、射出ノズルの
加熱ゾーンに設けられている加熱器は、その隣接する加
熱ゾーンの検出温度を検出部位の断面積比により重み付
けをして平均化した値を制御用温度としてフイードバッ
ク制御するように構成されているので、射出ノズル内の
溶融樹脂の温度が軸方向により一層均一化される。した
がって、本発明によると、小物精密成形においても糸
曵、鼻たれ現象等をより完全に解消し、安定した成形
が、温度センサの数が少なくて得られるという、本発明
特有の効果が得られる。
出シリンダ部分の一部を断面にして示す制御ブロック線
図である。
の加熱ゾーン31、33の温度T31、T33は、第
1、2の温度センサ51,52により検出され、そして
信号ラインf、gにより演算器24に入力される。演算
器24は、前述した式(1)により第2の加え合わせ点
12へ出力する制御用温度T32を演算する。第2の加
え合わせ点12により設定温度と制御用温度T32とか
ら偏差信号が得られ、そして第2の調節器22に入力さ
れる。この第2の調節器22において第1の調節器21
と同様にPID演算され、操作量が第2の加熱器42に
出力される。これにより、第2の加熱器42は、隣接す
る第1、3の加熱ゾーン31、33の検出温度T31、
T33が重み付けされた値で制御されることになる。
Claims (3)
- 【請求項1】 射出ノズル(N)と、この射出ノズル
(N)が取り付けられている射出シリンダ(S)とから
なり、これらが複数個の加熱ゾーン(31、32、3
3)に分けられ、それぞれの加熱ゾーン(31、32、
33)に加熱器(41、42、43)が設けられている
射出成形機用ノズルの温度を制御するとき、 前記射出ノズル(N)の加熱ゾーン(32)に設けられ
ている加熱器(42)は、その隣接する加熱ゾーン(3
1、33)の検出温度(T31、T33)を検出部位の断面
積(A33、A31)比により重み付けをして平均化した値
を制御用温度(T32)としてフイードバック制御する、
ことを特徴とする射出成形機用ノズルの温度制御方法。 - 【請求項2】 射出ノズル(N)と、この射出ノズル
(N)が取り付けられている射出シリンダ(S)とから
なり、これらが複数個の加熱ゾーン(31、32、3
3)に分けられ、それぞれの加熱ゾーン(31、32、
33)に加熱器(41、42、43)が設けられている
射出成形機用ノズルの温度を制御するとき、前記射出ノ
ズル(N)の加熱ゾーン(32)に設けられている加熱
器(42)は、その隣接する加熱ゾーン(31、33)
の検出温度(T31、T33)を検出部位の断面積(A33、
A31)比により重み付けをして平均化した値を制御用温
度(T32)としてフイードバック制御すると共に、前記
加熱器(42)に隣接した他の加熱器(41、43)は
検出温度(T31、T33)を制御用温度(T31、T33)と
してフイードバック制御する、ことを特徴とする射出成
形機用ノズルの温度制御方法。 - 【請求項3】射出ノズル(N)と、この射出ノズル
(N)が取り付けられている射出シリンダ(S)とから
なり、これらが複数個の加熱ゾーン(31、32、、3
3)に分けられ、それぞれの加熱ゾーン(31、32、
33)に加熱器(41、42、43)が設けられている
射出成形機用ノズルの温度を制御する制御装置(C)で
あって、 前記制御装置(C)は、温度設定器(1、2、3)と、
この温度設定器(1、2、3)で設定される設定温度と
検出される制御用温度(T31、T33)あるいは演算され
る制御用温度(T32)とが入力される加え合わせ点(1
1、12、13)と、前記加え合わせ点(11、12、
13)で得られる偏差がなくなるように演算操作する調
節器(21、22、23)と、演算器(24)とを備
え、 前記演算器(24)は、制御する加熱器(42)に隣接
した加熱ゾーン(31、33)の検出温度(T31、
T33)から検出部位の断面積(A33、A31)比により重
み付けをして平均化した制御用温度(T32)を演算する
ように構成されていることを特徴とする射出成形機用ノ
ズルの温度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09434497A JP3351703B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 射出成形機用ノズルの温度制御方法および温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09434497A JP3351703B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 射出成形機用ノズルの温度制御方法および温度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10272654A true JPH10272654A (ja) | 1998-10-13 |
| JP3351703B2 JP3351703B2 (ja) | 2002-12-03 |
Family
ID=14107677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09434497A Expired - Fee Related JP3351703B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 射出成形機用ノズルの温度制御方法および温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3351703B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007037137A1 (ja) * | 2005-09-28 | 2007-04-05 | Konica Minolta Opto, Inc. | 射出成形装置 |
| WO2021230406A1 (ko) * | 2020-05-15 | 2021-11-18 | 엘지전자 주식회사 | 압출 노즐 장치 및 압출 노즐 장치를 이용한 열전 소재의 압출 방법 |
-
1997
- 1997-03-31 JP JP09434497A patent/JP3351703B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007037137A1 (ja) * | 2005-09-28 | 2007-04-05 | Konica Minolta Opto, Inc. | 射出成形装置 |
| JP5018481B2 (ja) * | 2005-09-28 | 2012-09-05 | コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 | 射出成形装置 |
| US8287264B2 (en) | 2005-09-28 | 2012-10-16 | Konica Minolta Opto, Inc. | Injection molding machine |
| WO2021230406A1 (ko) * | 2020-05-15 | 2021-11-18 | 엘지전자 주식회사 | 압출 노즐 장치 및 압출 노즐 장치를 이용한 열전 소재의 압출 방법 |
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| JP3351703B2 (ja) | 2002-12-03 |
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