(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各制御セグメントSnにおいてプログラム調節器により、予め設定した温度と一致するよう熱板温度を制御し、所定の圧力で圧締して成形品を成形するホットプレスにおいて、各制御セグメントSnにおける成形品の内部温度が前記熱板温度に到達したときには次の制御セグメントSn+1に移行させ、制御セグメントSnの時間軸が終了しても前記成形品の内部温度が前記熱板温度に到達していないときには制御セグメントSnの時間軸を延長させることを特徴とするホットプレスの制御方法。
【請求項２】
前記内部温度が複数の内部温度のうちのいずれかかもしくは複数の内部温度の平均値であることを特徴とする請求項１に記載のホットプレスの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
複数の熱板を所定の温度で温調し、所定の圧力で圧締して成形品特には積層成形品を成形するホットプレスにおける、熱板の温度と圧力のプログラム制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
積層板等の成形品を成形するホットプレスは、一般に時間軸に対して温度と圧力を段階的に設定・制御する所謂プログラム調節器によりPIDの閉ループ制御が行われる。プログラム調節器による温度制御は、熱板の温度を設定・制御するものであり、成形品の温度を設定・制御しているわけではない。したがって、成形品が十分に加熱されたか、あるいは十分に冷却されたかは直接知り得なかったので、温度（圧力）の一制御期間である一制御セグメントの時間軸の長さは、従来十分余裕を見て長めに設定するのが、通例であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、上記のような従来方法による制御では、一制御セグメントの時間軸を長く設定した結果、実際の成形品の温度が理想とする熱板の温度に到達してもなお余分に加熱（冷却）し続けることにより、成形品の熱履歴が過剰に長くなり成形品の品質低下を招いたり、成形サイクルの遅延となる。また他方、一制御セグメントの時間軸を短く設定した結果、成形品の温度が熱板の温度に到達する前にプログラム調節器は次の制御セグメントに移行して、成形品に十分な熱量が与えられないかまたは成形品を十分に冷却出来ないために、成形品の品質低下を招くこととなる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明のホットプレスの制御方法は、各制御セグメントSnにおいてプログラム調節器により、予め設定した温度と一致するよう熱板温度を制御し、所定の圧力で圧締して成形品を成形するホットプレスにおいて、各制御セグメントSnにおける成形品の内部温度が前記熱板温度に到達したときには次の制御セグメントSn+1に移行させ、制御セグメントSnの時間軸が終了しても前記成形品の内部温度が前記熱板温度に到達していないときには制御セグメントSnの時間軸を延長させるようにしたのである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、プログラム調節器７における熱板温度の実測値（実線）と成形品の温度の実測値（破線）との関係の一例を本発明に基づいて示すグラフ図である。図２は、ホットプレスの機構の一部、熱板の温度制御ループ及び本発明に係る制御装置の前記機器との信号の流れを示すブロック図である。図３は、本発明の制御方法を示す流れ図である。
【０００６】
１は熱板であり、等間隔に配設した複数の熱板１の間に鏡面板２で挟持した積層成形品３の成形材料を設置する。図示しない圧締装置により熱板１の間隔が縮小され成形材料を圧縮するとともに、温調された熱板１の熱量によって成形材料を成形品３として成形する。熱板１の温調制御は、プログラム調節器７で実行される。各熱板１、１の温度は熱板温度センサ５、５で検出され、該検出したそれぞれの熱板温度信号はプログラム調節器７に入力される。プログラム調節器７では、予め設定した温度の時間軸経過に応じて変化する温度設定値と前記熱板温度信号とを突合わせ、その偏差をPID等により演算し、熱板温度信号が温度設定値と一致するように、熱板１を加熱または冷却する温調装置１１へ温度制御信号８を出力する。温調装置１１は、温度制御信号８に応じて熱板１に流通させる媒体の加熱または冷却を行う。なお、図示はしないが熱板１の圧締力のプログラム制御は、上記温度のプログラム制御と時間軸を共用している。
【０００７】
成形品３の内部温度を検出するため、成形品温度センサ４を熱板１の各段毎の成形材料に複数個挿入する。成形品温度センサ４は、細線のサーモカップル素線からなり、仕組み段階で積層した成形材料の要所に配設し、そのリード線を成形材料の端部まで導き、必要に応じてコネクタで接続・中継して得られた成形品温度信号ｔ１〜ｔｎは制御装置６に入力される。制御装置６は、ホットプレスを制御するシーケンサの一部でもよいし、専用に用意してもよい。制御装置６には、プログラム調節器７から熱板温度の温度信号９も入力する。制御装置６では、図３の流れ図に示すような処理を行い、プログラム調節器７における制御セグメントの時間軸を短縮または延長させて、制御セグメントの時間軸を移行させるための修正信号１０を出力する。
【０００８】
次に制御方法を図３に基づいて説明する。フローF1で、プログラム調節器７の各制御セグメントSnにおいて本発明の修正制御を実施するかどうかの設定を見て、それがNOであれば一切の処理は中止する。それがYESであれば、フローF2に進み、制御モードがANDかORかを見る。制御モードがANDのときは、成形品温度信号ｔ１〜ｔｎの平均値を演算してそれが熱板温度の温度信号９(Tn)の値に到達したかどうかを見る(フローF3)。ｔ１〜ｔｎの平均値がTnに到達していないとき、その時点が制御セグメントSnの時間軸内であればフローF3に戻り、その時点が制御セグメントSnの時間軸の終了であれば制御セグメントSnの時間軸を延長させた後フローF3に戻る(フローF4、F5)。フローF3でｔ１〜ｔｎの平均値がTnに到達したときは、制御セグメントSnを次の制御セグメントSn+1に移行させる(フローF9)。
【０００９】
フローF2において、制御モードがORであったときは、成形品温度信号ｔ１〜ｔｎのいずれか一点が熱板温度の温度信号９(Tn)の値に到達したかどうかを見る(フローF6)。ｔ１〜ｔｎのいずれもTnに到達していないとき、その時点が制御セグメントSnの時間軸内であればフローF6に戻り、その時点が制御セグメントSnの時間軸の終了であれば制御セグメントSnの時間軸を延長させた後フローF6に戻る(フローF7、F8)。フローF6でｔ１〜ｔｎのいずれか一点がTnに到達したときは、制御セグメントSnを次の制御セグメントSn+1に移行させる(フローF9)。
【００１０】
図１に示すグラフ図は、上記制御方法の一例として、時間軸をS1からS4までの制御セグメントとし、それぞれの制御セグメントにおける熱板の温度信号９が実線で示すT1からT4となるような制御状態を示す。ここにおいて、破線は成形品の温度である成形品温度信号の一点かまたは平均値である。制御セグメントS2の制御中に成形品温度信号は熱板の温度信号T2に２１において到達し、フローF3またはフローF6のYESの処理により、制御セグメントS2は２０で示す制御セグメントS3の開始時点に制御セグメントS2の時間軸を短縮して移行する。
【００１１】
制御セグメントS3では、その終了時点である２２において、成形品温度信号は熱板の温度信号T3に到達していないので、フローF4、F5またはフローF7、F8の処理により、制御セグメントS3の時間軸を延長してゆき、成形品温度信号が熱板の温度信号T3に到達した時点２３において次の制御セグメントS4へ移行する。
【００１２】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成し、実際の成形品の温度が熱板の温度に到達した時点で制御セグメントを自動的に移行させるので、成形品の熱履歴を必要最小限に止めたり、成形品に必要な熱量を十分与えることが出来、成形品の品質を向上させるとともに成形サイクルを最適化させて積層成形品の生産効率を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】熱板温度の実測値（実線）と成形品の温度の実測値（破線）との関係の一例を本発明に基づいて示すグラフ図である。
【図２】ホットプレスの機構の一部、熱板の温度制御ループ及び本発明に係る制御装置の前記機器との信号の流れを示すブロック図である。
【図３】本発明の制御方法を示す流れ図である。
【符号の説明】
１ ……… 熱板
２ ……… 鏡面板
３ ……… 成形品
４ ……… 成形品温度センサ
５ ……… 熱板温度センサ
６ ……… 制御装置
７ ……… プログラム調節器
８ ……… 温度制御信号
９ ……… 温度信号
１０ …… 修正信号
１１ …… 温調装置
【図１】
0003703670.tif 000002
【図２】
0003703670.tif 000003
【図３】
0003703670.tif 000004