注射成型机的温度控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种适合在通过附设于加热筒的外周面的加热部和冷却部对加热筒 进行加热或冷却时使用的注射成型机的温度控制装置。
【背景技术】
[0002] -般来讲，注射成型机具有将熔融树脂注射填充至模具内的注射装置。在这种情 况下，注射装置具有加热筒，该加热筒在前端具有注射喷嘴，并且在后部具有漏斗，在该加 热筒的内部贯穿插入有螺杆，并且，在加热筒的外周面附设有加热装置。由此，被从漏斗供 给到加热筒的内部的固体形状的小球通过因螺杆旋转而实现的剪切和加热筒的加热被塑 化混匀，从而生成用于注射填充到模具中的熔融树脂。另一方面，从加热装置的多功能化的 观点出发，还提出了在通常的加热功能的基础上附加有强制冷却功能的加热装置，通过搭 载的温度控制装置，还对加热功能和强制冷却功能双方进行控制。
[0003] 以往，作为附加有这样的冷却功能的注射成型机的温度控制装置，已知有专利文 献1所公开的具有带保温罩的加热器的加热气缸中的温度控制装置。该温度控制装置的目 的在于降低来自加热器的散热量，并且使加热气缸的温度迅速下降。具体而言，该温度控制 装置构成为：在安装于加热气缸的加热器的外壁面上安装有保温罩，在该保温罩上内衬有 具有通气性的保温材料，内衬有保温材料的半体通过铰链部以开闭自如的方式连接在该保 温罩上，并且，如果在将该半体安装到加热器的外壁面上时对螺合于凸台部的紧固螺栓进 行紧固，则两个半体在配合面上连通而形成通风道，并且，在一个半体上设置供气口，并且， 在另一个半体上设置排气口，使配设于排气口的风扇旋转而通过排气口进行排气，并通过 供气口抽吸外部空气进行空冷。由此，当加热气缸的温度与设定温相同时，将加热器和风扇 都关闭，并且，当加热气缸的温度低于设定温度时，将加热器打开并将风扇关闭而执行加热 动作，另一方面，当加热气缸的温度高于设定温度时，将加热器关闭并将风扇打开而执行冷 却动作。
[0004] 专利文献1 :日本国专利公开公报No. Hll (1999)-115015
[0005] 然而，上述专利文献1中的附加有冷却功能的注射成型机的温度控制装置存在以 下的问题点。
[0006] 即，在专利文献1中记载的注射成型机的情况下，由于安装了用于防止加热气缸 的不必要的散热的保温罩，因此也会产生安装该保温罩所导致的副作用。具体而言，在想要 降低加热气缸的温度的情况下无法迅速降低，因此，专利文献1的目的在于消除这种弊端。 因此，虽然从消除保温罩所导致的所谓热蒸笼的观点来看能够达到其目的，但是，在以进行 与加热控制协作的高精度的温度控制等其他用途来使用的情况下，从响应性和控制性的观 点来看，其难以使用，并且缺少通用性和应用性（发展性）。
[0007] 另一方面，在注射成型机的情况下，根据树脂材料的种类，也存在通过螺杆的旋转 进行剪切时的剪切热量较大的材料。在这种情况下，仅通过对加热功能的控制很难实现准 确的温度控制，会对成型品的质量造成不良影响，也会对生成率造成影响，如成品率下降 等。
[0008] 因此，一直以来，以应对上述课题为目的，还要求下述这样的温度控制装置的实用 化：附加有冷却功能，并且，在此基础上通过对该冷却功能和加热功能进行协作控制来进行 避免了振荡现象等的稳定性尚的控制，并且，可确保$父尚的控制精度，节能性也优异。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的在于提供一种解决了上述的【背景技术】中存在的课题的注射成型机 的温度控制装置。
[0010] 为了解决上述课题，本发明的特征在于，一种注射成型机Μ的温度控制装置1，其 具有成型机控制器Ε，该成型机控制器Ε利用温度传感器3检测加热筒2中的规定的部位的 加热温度，对用于加热规定的部位的加热部4和用于冷却规定的部位的冷却部5进行控制， 以使检测温度PV成为预先设定的设定温度SV，在构建该温度控制装置1时，所述温度控制 装置具有PID控制系统10,所述PID控制系统10求得检测温度PV和设定温度SV的偏差 值e，以使该偏差值e变为零的方式进行PID控制，并且，仅将加热操作量yh和冷却操作量 yc中相对较大的一个操作量yh或yc输出到对应的加热部4或冷却部5,其中，所述加热操 作量yh由I动作输出、D动作输出、偏差值e以及加热侧比例带生成并用于进行对加热部4 的控制，所述冷却操作量yc由I动作输出、D动作输出、偏差值e以及冷却侧比例带生成并 用于进行对冷却部5的控制。
[0011] 根据具有上述的结构的本发明的注射成型机Μ的温度控制装置1，可以起到以下 这样的显著的效果。
[0012] (1)由于构成为具有PID控制系统10,所述PID控制系统10计算检测温度PV和 设定温度SV的偏差值e，进行PID控制以使该偏差值e变为零，并且，仅将加热操作量yh和 冷却操作量yc中相对较大的一个操作量yh或yc输出到对应的加热部4或冷却部5,其中， 该加热操作量yh由I动作输出、D动作输出、偏差值e以及加热侧比例带生成并用于进行 对加热部4的控制，所述冷却操作量yc由I动作输出、D动作输出、偏差值e以及冷却侧比 例带生成并用于进行对冷却部5的控制，因此，能够对冷却功能和加热功能进行协作控制， 从而能够进行避免了振荡现象等的稳定性较高的控制。并且，能够实现可确保高控制精度 且节能性优异的温度控制装置1，尤其是，最适合应用于在通过螺杆的旋转进行剪切时的剪 切热量较大的树脂材料的生产中。
[0013] (2)根据优选的方式，如果构成为对检测温度PV的时间微分进行正负反转后输出 D动作输出，并且构成为对加热侧比例带和冷却侧比例带分别使用单独设定的倒数且对冷 却侧比例带进行正负反转，则在构建目标温度控制装置1时，从进行信号处理的观点出发 能够作为最佳方式来实施。
[0014] (3)根据优选的方式，如果使生成加热操作量yh的I动作输出和D动作输出与生 成冷却操作量yc的I动作输出和D动作输出共用，则在构建目标温度控制装置1时，从构 建电路的观点出发能够进一步实现简化。
[0015] (4)根据优选的方式，如果设置用于使基于冷却操作量yc的控制停止的选择单 元13,则能够通过该选择单元13任意停止基于冷却操作量yc的控制，因此，在假定为使用 几乎不产生剪切热量的树脂材料等不需要冷却功能的情况下，通过停止基于冷却操作量yc 的控制，能够排除能量的白白消费，从而进一步提高节能性。
[0016] (5)根据优选的方式，在构成加热部4时，如果使用在内部内置有发热体12且卷绕 安装在加热筒2的外周面2f的带式加热器11，则可以容易地构建出这样的冷却部5 :该冷 却部5成为与通过面接触对加热筒2的外周面2f传热的带式加热器11的安装结构（加热 构造）相组合的最佳方式。
[0017] (6)根据优选的方式，在构成冷却部5时，如果构成为：使由具有传热性的材料R 形成的面板部件5p夹设于带式加热器11和加热筒2的外周面2f之间，并且，在该面板部 件5p上形成空冷用的空气通道6,并且，在该空气通道6上设置能够使空气A从空气供给部 7开始在该空气通道6中流通的空气出入口部8,则几乎不会牺牲加热部4 (带式加热器11) 的加热结构。因此，能够将热损失（加热效率）的下降、甚至将温度控制的响应性的下降和 控制性的下降抑制为最小限度，从而能够充分发挥加热功能和冷却（空冷）功能这两个功 能。并且，即使在针对附设于加热筒2的外周面2f的加热部4追加冷却部5的情况下，也 几乎不需要变更加热部4的外径，因此，能够避免导致加热筒2、进而导致注射成型机Μ大型 化的不良现象。即，即使在针对现有的加热结构追加冷却结构的情况下，也能够避免导致成 型设备的不必要的大型化和空间效率下降这样的不良现象。
[0018] (7)根据优选的方式，作为加热筒2的规定的部位，如果至少应用于测量区Zm、压 缩区Zc、以及进料区Zf中的1个或2个以上，特别是由于能够覆盖通过螺杆的旋转进行树 脂材料的剪切时的剪切热量的产生部位，因此，能够可靠地确保使用温度控制装置1时的 有效性。
【附图说明】
[0019] 图1是构成本发