(57)【要約】【課題】プラスチック押出ダイスの運転前の保温時，立上げ時および安定運転時のそれぞれに適した制御を行う。【解決手段】押出し開始を待機している保温モードの期間はノズル近傍の実測温度ｔと予め設定された保温設定温度ｈの差に基づくＰＩＤ制御による値Ｐで決まる高周波電流をノズルの周りに設けたコイル（２２）に通電し、押出しを開始した直後の立上げモードの期間は予め設定された運転設定温度ｕに応じた値Ｒで決まる高周波電流をコイル（２２）に通電し、立上げモードの期間に続く安定運転モードの期間は運転設定温度ｕと実測温度ｔの差に応じた値Ｑと運転設定温度ｕに応じた値Ｒの和で決まる高周波電流をコイル（２２）に通電する。【効果】オーバーシュートやアンダーシュートを抑制し、ノズル近傍の温度を好適に制御できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック押出ダイスのノズルからのプラスチックの押出し開始を待機している保温モードの期間はノズル近傍の実測温度ｔと予め設定された保温設定温度ｈの差に基づくＰＩＤ制御による値Ｐで決まる高周波電流を前記ノズルの周りに設けたコイル（２２）に通電し、プラスチックの押出しを開始した直後の立上げモードの期間は予め設定された運転設定温度ｕに応じた値Ｒで決まる高周波電流を前記コイル（２２）に通電し、前記立上げモードの期間に続く安定運転モードの期間は前記運転設定温度ｕと前記実測温度ｔの差に応じた値Ｑと前記運転設定温度ｕに応じた値Ｒの和で決まる高周波電流を前記コイル（２２）に通電することを特徴とするプラスチック押出ダイスの高周波加熱制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載のプラスチック押出ダイスの高周波加熱制御方法において、デッドバンドをαとするとき、｜ｕ−ｔ｜≦αの時に前記立上げモードから前記安定運転モードへ移行することを特徴とするプラスチック押出ダイスの高周波加熱制御方法。
【請求項３】
プラスチック押出ダイスのノズルの近傍の温度を検出し実測温度ｔを得るための実測温度測定手段（２３）と、前記実測温度ｔと予め設定された保温設定温度ｈの差に基づくＰＩＤ制御による値Ｐで決まる高周波電流を前記ノズルの周りに設けたコイル（２２）に通電する保温モード制御手段（１１，１２，１３，Ｓ１）と、予め設定された運転設定温度ｕに応じた値Ｒで決まる高周波電流を前記コイル（２２）に通電する立上げモード制御手段（１４，１５，Ｓ２）と、前記運転設定温度ｕと前記実測温度ｔの差に応じた値Ｑと前記運転設定温度ｕに応じた値Ｒの和で決まる高周波電流を前記コイル（２２）に通電する安定運転モード制御手段（１６，１７，１８，Ｓ３）とを具備したことを特徴とするプラスチック押出ダイスの高周波加熱制御装置（１０）。
【請求項４】
請求項３に記載のプラスチック押出ダイスの高周波加熱制御装置（１０）において、デッドバンドをαとするとき、｜ｕ−ｔ｜≦αの時に前記立上げモードから前記安定運転モードへ移行する切替制御手段（１９）を具備したことを特徴とするプラスチック押出ダイスの高周波加熱制御装置（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プラスチック押出ダイスの高周波加熱制御方法および装置に関し、さらに詳しくは、プラスチック押出ダイスの運転前の保温時，運転開始の立上げ時および安定運転時のそれぞれに適した制御を行うことが出来るプラスチック押出ダイスの高周波加熱制御方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プラスチック押出ダイスに設けられた多数のノズルの近傍にコイルを設け、それらのコイルに高周波インバータから高周波電流を通電することにより、ノズルの周りに渦電流を誘導し、ジュール熱によりノズルの周りを加熱する「押出機のダイス加熱方法」が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
また、コイルの中心または近傍に温度センサを設置して、コイルの温度が耐熱許容温度以上にならないように高周波電流の電流値または周波数の少なくとも一方を制御する「プラスチック押出ダイスの加熱方法」が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特許第２９６９４３７号公報
【特許文献２】特開２００３−６２８８８号公報（［００１８］［００２０］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来、プラスチック押出ダイスの運転前の保温時，運転開始の立上げ時および安定運転時のそれぞれに適した制御を行うように制御を切り替える技術は知られていなかった。
そこで、この発明の目的は、プラスチック押出ダイスの運転前の保温時，運転開始の立上げ時および安定運転時のそれぞれに適した制御を行うことが出来るプラスチック押出ダイスの高周波加熱制御方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１の観点では、この発明は、プラスチック押出ダイスのノズルからのプラスチックの押出し開始を待機している保温モードの期間はノズル近傍の実測温度ｔと予め設定された保温設定温度ｈの差に基づくＰＩＤ制御による値Ｐで決まる高周波電流を前記ノズルの周りに設けたコイル（２２）に通電し、プラスチックの押出しを開始した直後の立上げモードの期間は予め設定された運転設定温度ｕに応じた値Ｒで決まる高周波電流を前記コイル（２２）に通電し、前記立上げモードの期間に続く安定運転モードの期間は前記運転設定温度ｕと前記実測温度ｔの差に応じた値Ｑと前記運転設定温度ｕに応じた値Ｒの和で決まる高周波電流を前記コイル（２２）に通電することを特徴とするプラスチック押出ダイスの高周波加熱制御方法を提供する。
上記第１の観点によるプラスチック押出ダイスの高周波加熱制御方法では、プラスチックの押出し開始を待機している保温モードの期間は、自然放熱が温度変化要因であり、温度変化が緩やかであるため、実測温度ｔと保温設定温度ｈの差に基づくＰＩＤ制御により温度を安定させることが出来る。次に、プラスチックの押出しを開始した直後の立上げモードの期間は、ノズルから押し出されたプラスチックを搬送する循環水がノズル近傍を急に冷却し始めるため、ノズル近傍の温度が必然的に下がる。そこで、運転設定温度ｕに応じた値Ｒ（やや過剰気味の値）の高周波電流を強制的に流すことにより、ノズルの目詰まりを防止することが出来る。次に、立上げモードの期間がある程度続くと、運転設定温度ｕと実測温度ｔの差に応じた値Ｑと運転設定温度ｕに応じた値Ｒの和の高周波電流を流すことにより、運転設定温度ｕに安定させることが出来る。なお、プラスチックの押出しを行っている間は、押出速度と循環水による冷却とが温度変化要因であり、温度変化が激しいため、ＰＩＤ制御は適当でない。
【０００５】
第２の観点では、この発明は、前記第１の観点によるプラスチック押出ダイスの高周波加熱制御方法において、デッドバンドをαとするとき、｜ｕ−ｔ｜≦αの時に前記立上げモードから前記安定運転モードへ移行することを特徴とするプラスチック押出ダイスの高周波加熱制御方法を提供する。
上記第２の観点によるプラスチック押出ダイスの高周波加熱制御方法では、デッドバンドαを適当に小さな値に設定しておけば、立上げモードから安定運転モードへ滑らかに移行することが出来る。
【０００６】
第３の観点では、この発明は、プラスチック押出ダイスのノズルの近傍の温度を検出し実測温度ｔを得るための実測温度測定手段（２３）と、前記実測温度ｔと予め設定された保温設定温度ｈの差に基づくＰＩＤ制御による値Ｐで決まる高周波電流を前記ノズルの周りに設けたコイル（２２）に通電する保温モード制御手段（１１，１２，１３，Ｓ１）と、予め設定された運転設定温度ｕに応じた値Ｒで決まる高周波電流を前記コイル（２２）に通電する立上げモード制御手段（１４，１５，Ｓ２）と、前記運転設定温度ｕと前記実測温度ｔの差に応じた値Ｑと前記運転設定温度ｕに応じた値Ｒの和で決まる高周波電流を前記コイル（２２）に通電する安定運転モード制御手段（１６，１７，１８，Ｓ３）とを具備したことを特徴とするプラスチック押出ダイスの高周波加熱制御装置（１０）を提供する。
上記第３の観点によるプラスチック押出ダイスの高周波加熱制御装置（１０）では、前記第１の観点によるプラスチック押出ダイスの高周波加熱制御方法を好適に実施できる。
【０００７】
第４の観点では、この発明は、前記第３の観点によるプラスチック押出ダイスの高周波加熱制御装置（１０）において、デッドバンドをαとするとき、｜ｕ−ｔ｜≦αの時に前記立上げモードから前記安定運転モードへ移行する切替制御手段（１９）を具備したことを特徴とするプラスチック押出ダイスの高周波加熱制御装置（１０）を提供する。
上記第４の観点によるプラスチック押出ダイスの高周波加熱制御装置（１０）では、前記第２の観点によるプラスチック押出ダイスの高周波加熱制御方法を好適に実施できる。
【発明の効果】
【０００８】
この発明のプラスチック押出ダイスの高周波加熱制御方法および装置によれば、プラスチック押出ダイスの運転前の保温時，運転開始の立上げ時および安定運転時のそれぞれにおいて、オーバーシュートやアンダーシュートを抑制して、ノズル近傍の温度を好適に制御できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図に示す実施例によりこの発明をさらに詳細に説明する。なお、これによりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１０】
図１は、実施例１にかかる高周波加熱制御装置１０およびプラスチック押出ダイス２０を示すブロック図である。
この高周波加熱制御装置１０は、プラスチック押出ダイス２０のノズル近傍の温度を検出し実測温度ｔを得る温度センサ２３と、予め設定された保温設定温度ｈを保持する保温設定温度保持部１１と、実測温度ｔと保温設定温度ｈの差を出力する差分器１２と、実測温度ｔと保温設定温度ｈの差に基づくＰＩＤ制御による値Ｐを出力するＰＩＤ制御部１３と、値Ｐをプラスチック押出ダイス２０の高周波インバータ２１に伝えるための切替スイッチＳ１とを具備している。また、予め設定された運転設定温度ｕを保持する運転設定温度保持部１４と、運転設定温度ｕに応じた値Ｒを出力するプリセット出力部１５と、値Ｒを高周波インバータ２１に伝えるための切替スイッチＳ２とを具備している。また、実測温度ｔと運転設定温度ｕの差を出力する差分器１６と、実測温度ｔと運転設定温度ｕの差に応じた値Ｑを出力する偏差制御部１７と、値Ｑと値Ｒの和を出力する加算器１８と、値Ｑと値Ｒの和を高周波インバータ２１に伝えるための切替スイッチＳ３とを具備している。さらに、操作者の指示および値Ｑに応じて切替スイッチＳ１〜Ｓ３のオン／オフを制御する切替制御部１９を具備している。
【００１１】
プラスチック押出ダイス２０の高周波インバータ２１は、入力された値ＰまたはＲまたはＱ＋Ｒに応じた高周波電流を、ノズルの周りに設けたコイル２２に通電する。
【００１２】
なお、プラスチック押出ダイス２０の多数のノズルから押し出されたプラスチックは、カッティングブレードで切断され、冷却水で冷却されて、ペレットにされる（特許文献１参照。）。
【００１３】
図２は、プリセット出力部１５の入出力特性図である。
入力される運転設定温度ｕに対して出力する値Ｒが正比例するように予め設定されている。
【００１４】
図３は、偏差制御部１７の入出力特性図である。
入力される運転設定温度ｕと実測温度ｔの差ｕ−ｔに対して出力する値Ｑが段階的に大きくなるように予め設定されている。
【００１５】
図４は、切替制御部１９の動作を示すフロー図である。
ステップＡ１では、切替スイッチＳ１〜Ｓ３を全てオフする。
【００１６】
ステップＡ２では、操作者に指示されているモードが保温モードであればステップＡ３へ進み、そうでなければステップＡ４へ進む。
ステップＡ３では、切替スイッチＳ１だけをオンにする。これにより、実測温度ｔと保温設定温度ｈの差に基づくＰＩＤ制御による値Ｐで決まる高周波電流がコイル２２に通電される。そして、ステップＡ２に戻る。
【００１７】
ステップＡ４では、操作者に指示されているモードが立上げモードであればステップＡ５へ進み、そうでなければステップＡ８へ進む。
ステップＡ５では、切替スイッチＳ２だけをオンにする。これにより、運転設定温度ｕに応じた値Ｒで決まる高周波電流がコイル２２に通電される。
ステップＡ６では、デッドバンドをαとするとき、｜ｕ−ｔ｜≦αならステップＡ７へ進み、そうでないならステップＡ２に戻る。
ステップＡ７では、モードを安定運転モードに切り替えてステップＡ８へ進む。
【００１８】
ステップＡ８では、現在のモードが安定運転モードであればステップＡ９へ進み、そうでなければステップＡ１に戻る。
ステップＡ９では、切替スイッチＳ３だけをオンにする。これにより、値Ｑと値Ｒの和で決まる高周波電流がコイル２２に通電される。そして、ステップＡ２に戻る。
【００１９】
図５は、コイル２２の駆動電力の変化を示すグラフである。
（Ｓ１）プラスチック押出ダイス２０のノズルからのプラスチックの押出し開始を待機している保温時は、ノズル近傍の実測温度ｔと予め設定された保温設定温度ｈの差に基づくＰＩＤ制御による値Ｐでコイル２２の駆動電力が決まる。
（Ｓ２）プラスチックの押出しを開始した直後の立上げ時は、予め設定された運転設定温度ｕに応じた値Ｒでコイル２２の駆動電力が決まる。
（Ｓ３）立上げ時に続く安定運転時は、運転設定温度ｕと実測温度ｔの差に応じた値Ｑと運転設定温度ｕに応じた値Ｒの和でコイル２２の駆動電力が決まる。
【００２０】
実施例１の高周波加熱制御装置１０によれば、プラスチック押出ダイス２０の運転前の保温時，運転開始の立上げ時および安定運転時のそれぞれに適した制御を行うことが出来る。これにより、安定運転が可能となり、高品質のペレットを製造できる。
【実施例２】
【００２１】
所定時間の立上げモードの後、安定運転モードへ切り替えてもよい。また、操作者の指示により、立上げモードから安定運転モードへ切り替えてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
この発明のプラスチック押出ダイスの高周波加熱制御方法および装置は、プラスチック押出ダイスの温度制御に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施例１にかかるプラスチック押出ダイスの高周波加熱制御装置およびプラスチック押出ダイスを示すブロック図である。
【図２】実施例１にかかるプリセット出力部の入出力特性を示すグラフである。
【図３】実施例１にかかる偏差制御部の入出力特性を示すグラフである。
【図４】実施例１にかかる切替制御部の動作を示すフロー図である。
【図５】コイルの駆動電力の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２４】
１０              高周波加熱制御装置
１１              保温設定温度保持部
１２，１６        差分器
１３              ＰＩＤ制御部
１４              運転設定温度保持部
１５              プリセット出力部
１７              偏差制御部
１８              加算器
１９              切替制御部
２０              プラスチック押出ダイス
２１              高周波インバータ
２２              コイル
２３              温度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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