[发明专利]注射模塑成型机的温度控制方法

说明书

本发明涉及注射模塑成形机的温度控制方法，更详细地说，即涉及根据注射模塑成形机的状态控制注射机筒等温度控制部分的温度的注射模塑成形机的温度控制方法。

先有的、构成注射模塑成形机的机筒等温度控制部分使用的温度控制方法是PID控制。

这种PID控制是把和温度控制部分的目标温度与现在温度的偏差成正比进行控制的比例控制(P)、根据温度控制部分的偏差的积分值进行控制的积分控制(I)以及根据温度控制部分对时间的偏差变化率的微分系数进行控制的微分控制(D)组合起来，以注射机筒的温度为控制线进行控制的。

这种PID控制，是根据下示数学式进行的。即 Y = K p [ ϵ + T d dϵ dt + 1 T i ∫ ϵdt ] ]]>其中，Y：操作量

  t：时间

  ε：控制偏差

  K_p：比例灵敏度

  T_d：微分时间

  T_i：积分时间

在这种PID控制中，通过改变上述数学式的系数K_p、T_d和T_i，可以分别调整P控制、I控制和D控制的控制灵敏度，获得最佳状态。

另外，若使系数T_d为零，可以去掉D控制；若使系数T_i为无限大，可以去掉I控制，所以，根据需要，也可以去掉D控制和/或I控制而成为P控制、PI控制或PD控制。

利用上述PID控制，注射模塑成形机在一定条件下的稳定状态下，可以把温度控制部分的温度控制为恒定值。

但是，注射模塑成形机的运行包括停止、升温、成形和成形停止等各种状态，各状态下注射机筒中的加热因素和冷却因素是不相同的。

下面，对注射模塑成形机的温度控制部分之一即注射机筒进行说明。

对于注射机筒，在升温过程中，加热器的电加热是主要的加热因素；自然散热是主要的冷却因素。另外，在成形过程中，电加热、树脂等的摩擦热和螺杆引起的剪切热等是加热因素；自然散热和原料树脂引起的冷却等是冷却因素。

因此，即使注射模塑成形机的状态发生变化，按照先有的使P控制、I控制和D控制的控制保持一定的PID控制方法，如图5所示的注射机筒的升温曲线P那样，将发生注射机筒的温度高于目标温度的上冲现象Po或低于目标温度的下冲现象Pu。

这种注射机筒的上冲现象Po或下冲现象Pu对注射机筒内树脂的熔融粘度等影响很大，有时，是造成成形品质量不佳的原因。

特别是，在劣化温度附近使用缺乏热稳定性的树脂时，注射机筒内的树脂容易劣化，上冲现象P常常会影响成形品的质量。

因此，需要进行微妙的温度调整时，PID控制不能自动地控制，必须依靠熟练操作者的经验，利用手动进行注射机筒的温度控制。

另一方面，为了利用PID控制消除上述上冲现象和下冲现象，自动地控制注射机筒等的温度，必须在注射模塑成形机的各个状态下经常使PID控制达到最佳控制状态。

因此，本发明的目的在于提供一种注射模塑成形机的温度控制方法，这种方法能够自动地根据注射模塑成形机的各个状态使PID控制达到最佳控制状态，尽可能地消除注射机筒等的温度控制部分的温度上冲现象或下冲现象。

为了达到上述目的，本发明者提出，在根据注射模塑成形机的状态改变用于调整PID控制的P控制、I控制和D控制的控制灵敏度的系数K_p、T_i和T_d的同时，利用模糊理论是有效的，研究的结果，达到了本发明的要求。