注射成型机的温度控制装置的制作方法

本发明涉及适于以得到规定的内壁温度的方式对加热筒进行加热控制时使用的注射成型机的温度控制装置。

背景技术：

一般而言，注射成型机通过螺杆将塑化后的熔融树脂注射填充到模具中进行成型，因此，能否将熔融树脂的熔融状态维持在适当的状态，这在确保期望的成型质量的方面成为重要因素。因此，通常，具有如下温度控制装置：通过在内置有螺杆的加热筒的轴向上的外表面的不同区域位置处附设多个加热部并且在所述加热筒的轴向上的不同区域位置处安装多个温度检测器来构成温度控制系统，以能够在加热筒的轴向上得到规定的温度分布的方式进行加热控制。

以往，作为这样的温度控制装置，已知有专利文献1所公开的加热筒的温度控制装置和专利文献2所公开的具有温度控制装置的温度显示装置。专利文献1所公开的温度控制装置的目的在于，能够根据材料树脂的特性选择温度控制部位来进行温度控制，特别能够用于一般的成型周期时间的成型和较短的成型周期时间的成型中，具体而言，在进给区域的筒方向上的多个位置处设置有温度控制部位，根据需要选择一个温度控制部位来进行控制，由此进行不同的温度控制。

此外，专利文献2所公开的温度控制装置(温度显示装置)的目的在于能够高精度地掌握缸体内的树脂的温度或动作，具体而言，具有设置在加热缸体上的多个温度传感器和显示由该温度传感器检测出的温度的显示装置，该显示装置将加热缸体的控制点处的设定温度与由温度传感器检测出的加热缸体的内壁温度同时显示在一个曲线图中，该曲线图中将沿着加热缸体的长度方向的位置取为一个轴并且将温度取为另一个轴。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-34725号公报

专利文献2：日本特开2009-126112号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

但是，注射成型机所具备的上述现有的温度控制装置存在如下问题。

第一，关于温度检测器在加热筒上的安装，采用从加热筒的外表面起向中心方向形成安装孔部并将温度检测器插入该安装孔部的安装结构，因此基本上成为加热筒的内壁面与外表面之间的加热筒温度，该加热筒温度不是检测出本来的树脂温度的温度。因此，产生由于温度分布的特性图案的梯度程度或外部温度环境等而从相对于树脂温度的最佳温度分布过度偏离的问题。因此，基于准确地掌握使树脂塑化熔融的本来的加热温度(内壁面温度)和温度分布(内壁面温度分布)的观点，存在进一步改善的余地。

第二，加热筒的轴向上的温度分布的变更(调整)可以通过对各区域的每一个区域中的设定温度相对于加热温度的大小进行设定变更来进行，但温度检测器的安装位置(控制点位置)成为固定的状态。因此，即使能够进行某种程度的变更(调整)，在确保与所期望的准确温度分布相关的特性图案方面也存在限制，基于该观点，也存在进一步改善的余地。

本发明的目的在于提供一种解决了这种背景技术中存在的课题的注射成型机的温度控制装置。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明的注射成型机的温度控制装置1的特征在于，具有：加热部4a……，其附设于内置有螺杆2的加热筒3的外表面3f；温度检测器6a……，其安装于检测器安装部5a……，该检测器安装部5a……设置于加热筒3；以及温度控制系统7，其根据由该温度检测器6a……检测出的加热温度twa……，以得到规定的内壁面温度tia……的方式对加热部4a……进行控制，在构成温度控制装置时，具有检测器安装部5a……，该检测器安装部5a……形成于加热筒3的外表面3f，以使温度检测器6a……能够装卸的方式安装温度检测器6a……，并且该检测器安装部5a……具有至少两个以上的安装孔部5af、5am、5ar……，该安装孔部5af、5am、5ar……能够选择至少加热筒3的轴向fs上的不同位置来安装温度检测器6a……，并且在温度控制系统7中具有：内壁面温度转换功能部ec，其将由温度检测器6a……检测出的加热温度twa……转换处理为加热筒3的内壁面温度tia……；以及内壁面温度显示功能部ed，其对由该内壁面温度转换功能部ec得到的内壁面温度tia……进行至少显示处理。

在该情况下，根据发明的优选方式，加热部4a、4b……能够附设于加热筒3的轴向fs上的外表面3f的多个不同位置，并且检测器安装部5a、5b……能够设置于加热筒3的轴向fs和/或周向ff上的多个不同位置。此外，能够在温度控制系统7中设置内壁面温度分布运算功能部et，该内壁面温度分布运算功能部et根据由内壁面温度转换功能部ec得到的多个位置的内壁面温度tia、tib……，通过运算处理求出内壁面3i中的轴向fs上的内壁面温度分布at，并且，能够在内壁面温度显示功能部ed中设置显示处理功能，在该显示处理功能中，显示由该内壁面温度分布运算功能部et求出的内壁面温度分布at。另一方面，能够使检测器安装部5a、5b……中包含至少两个以上的安装孔部5af、5ap、5aq……，该安装孔部5af、5ap、5aq……能够选择不同的安装深度来安装温度检测器6a、6b……。此外，加热部4a、4b……能够使用沿着加热筒3的外表面3f卷绕的带式加热器，并且，温度检测器6a、6b……能够使用由热电偶构成为棒状的温度传感器。另一方面，内壁面温度转换功能部ec能够与使用基于加热部4a、4b……的轴向fs长度、加热筒3的控制点位置xwa……、xwb……、加热筒3的形状和材质相关的数据的运算式[式101]、[式102]和[式103]，将检测出的加热温度twa……、twb……转换处理为内壁面温度tia……、tib……。此外，能够在内壁面温度分布运算功能部et中设置控制点位置运算功能etp，在该控制点位置运算功能etp中，根据与运算式[式101]、[式102]和[式103]、内壁面温度tia……、tib……和内壁面温度分布at相关的数据来求出最佳的控制点位置xwa……、xwb……。并且，能够在内壁面温度显示功能部ed中设置温度分布显示功能edt，在该温度分布显示功能edt中，将内壁面温度分布at以图形方式显示于温度显示部8，并且能够在温度显示部8中设置检测器位置显示功能edx，在该检测器位置显示功能edx中，与该内壁面温度分布at相关联地显示温度检测器6a、6b……的安装位置。

发明效果

根据这样的本发明的注射成型机的温度控制装置1，起到如下的显著效果。

(1)在温度控制系统7中设置有：内壁面温度转换功能部ec，其将由温度检测器6a……检测出的加热温度twa……转换处理为加热筒3的内壁面温度tia……；以及内壁面温度显示功能部ed，其对由该内壁面温度转换功能部ec得到的内壁面温度tia……至少进行显示处理，因此，即使检测出的温度是加热筒3的内壁面3i与外表面3f之间的加热温度twa……，也能够实时地掌握加热筒3中的与树脂接触的内壁面3i的温度(内壁面温度tia……)，能够在不较大地变更温度检测器6a……的安装结构的情况下容易且低成本地实施。

(2)设置有检测器安装部5a……，该检测器安装部5a……具有至少两个以上的安装孔部5af、5am、5ar……，该安装孔部5af、5am、5ar……形成在热筒3的外表面3f上，以使温度检测器6a……能够装卸的方式安装，并且能够选择至少加热筒3的轴向fs上的不同位置来安装温度检测器6a……，因此，在变更(调整)内壁面温度分布at的至少一部分时，不仅如现有那样变更(调整)设定温度，还能够通过控制点位置xwa……的变更、进一步通过设定温度的变更与控制点位置xwa……的变更的组合来多方面并且灵活地变更(调整)。

(3)根据优选方式，如果在设置加热部4a、4b……时，将加热部4a、4b……附设于加热筒3的轴向fs上的外表面3f的多个不同位置，并且将检测器安装部5a、5b……设置于加热筒3的轴向fs和/或周向ff上的多个不同位置，则能够得到加热筒3的内壁面上的多个不同位置处的内壁面温度tia.tib……，因此，特别能够更加准确地求出与内壁面3i的轴向fs上的内壁面温度分布at相关的特性图案，并且能够实现与树脂的种类或成型品等匹配的高精度的温度控制。

(4)根据优选方式，如果在温度控制系统7中设置内壁面温度分布运算功能部et，该内壁面温度分布运算功能部et根据由内壁面温度转换功能部ec得到的多个位置处的内壁面温度tia、tib……，通过运算处理求出内壁面3i中的轴向fs上的内壁面温度分布at，并且在内壁面温度显示功能部ed中设置显示由该内壁面温度分布运算功能部et求出的内壁面温度分布at的显示处理功能，则能够在视觉上确认与内壁面3i的轴向fs上的准确的内壁面温度分布at相关的特性图案，因此，能够容易并且准确地掌握内壁面温度分布at的状态。

(5)根据优选方式，如果使温度检测器6a、6b……中包含至少两个以上的安装孔部5af、5ap、5aq……，该安装孔部5af、5ap、5aq……能够选择不同的安装深度来安装温度检测器6a、6b……，则除了控制点位置xwa……、xwb……的位置的变更以外，还能够进行安装深度的变更，进一步进行位置的变更与安装深度的变更的组合，因此，能够对内壁面温度分布at更加细致地进行图案化，能够有助于温度控制的进一步高精度化和优化。

(6)根据优选方式，如果加热部4a、4b……使用沿着加热筒3的外表面3f卷绕的带式加热器，则能够直接使用被广泛用作加热筒2的加热单元的现有部件，因此，即使在根据本发明追加安装孔部5af……、5ap……、5bf……、5bp……的情况下，也能够比较容易地对应，并且也有助于低成本。

(7)根据优选方式，如果温度检测器6a、6b……使用了由热电偶构成为棒状的温度传感器，则能够直接使用广泛用于加热筒3的温度检测的现有部件，因此，即使在根据本发明追加安装孔部5af……、5ap……、5bf……、5bp……的情况下，也能够比较容易地应对，特别能够通过与带式加热器组合来作为优选方式实施。

(8)根据优选方式，内壁面温度转换功能部ec使用基于与加热部4a、4b……的轴向fs长度、加热筒3的控制点位置xwa……、xwb……、加热筒3的形状和材质相关的数据的运算式即[式101]、[式102]和[式103]，将检测出的加热温度twa……、twb……转换处理为内壁面温度tia……、tib……，如果设置该内壁面温度转换功能部ec，则能够在将加热温度twa……、twb……转换为内壁面温度tia……、tib……时，通过计算机处理容易地实现，因此，能够通过针对搭载于注射成型机m的成型机控制器的软件的变更或追加来容易且低成本地实施。

(9)根据优选方式，如果在内壁面温度分布运算功能部et中设置控制点位置运算功能etp，在该控制点位置运算功能etp中，根据与运算式[式101]、[式102]和[式103]、内壁面温度tia……、tib……和内壁面温度分布at相关的数据来求出最佳的控制点位置xwa……、xwb……，则能够在不依赖于人为经验或感觉等的情况下，自动地导出最佳的控制点位置xwa……、xwb……，因此，能够有助于成型品的高质量化和稳定化、以及基于内壁面温度分布运算功能部et中的功能的二次利用的实施的容易化和低成本化。

(10)根据优选方式，如果在构成内壁面温度显示功能部ed时设置将内壁面温度分布at以图形方式显示于温度显示部8的温度分布显示功能edt，则能够利用注射成型机m所具备的显示器进行内壁面温度分布at的图形显示，因此，操作员(用户)能够容易地掌握准确地反映树脂温度的内壁面温度tia……、tib……的温度分布状态，并且能够迅速地进行针对成型条件等的准确的变更处理。

(11)根据优选方式，如果在构成内壁面温度显示功能部ed时设置检测器位置显示功能edx，在该检测器位置显示功能edx中，在显示于温度显示部8的内壁面温度分布at的图形显示中，与该内壁面温度分布at相关联地显示作为温度检测器6a、6b……的安装位置的控制点位置xwa……、xwb……，则能够通过与内壁面温度分布at的关系容易并且准确地掌握控制点位置xwa……、xwb……，因此，能够准确且迅速地进行控制点位置xwa……、xwb……和内壁面温度分布at的变更(调整)。

附图说明

图1是示出本发明的优选实施方式的温度控制装置中的主要部分的结构图。

图2是图1中的单点划线圆内的提取放大图。

图3是沿图1中b-b线的剖视图。

图4是具有该温度控制装置的注射成型机的模块系统图。

图5是该注射成型机的整体外观图和温度显示部的提取放大图。

图6是在该温度控制装置的温度控制系统中将检测出的加热温度转换处理为内壁面温度的原理说明图。

图7是示出该温度控制装置中的与内壁面温度相关的温度运算值与温度实测值的关系的相关特性图。

图8是说明该温度控制装置的使用方法的一例的流程图。

图9是说明该温度控制装置的使用方法的一例的第一显示画面图。

图10是说明该温度控制装置的使用方法的一例的第二显示画面图。

图11是示出该温度控制装置的变更例的对应于图1的b-b线的剖视图。

图12是示出该温度控制装置的其他变更例的检测器安装部的剖视图。

标号说明

1：温度控制装置；2：螺杆；3：加热筒；3f：外表面；3i：内壁面；4a：加热部；4b……：加热部；5a：检测器安装部；5b……：检测器安装部；5af：安装孔部；5am……：安装孔部；5bf：安装孔部；5bm……：安装孔部；5ap：安装孔部；5aq：安装孔部；6a：温度检测器；6b……：温度检测器；7：温度控制系统；8：温度显示部；fs：轴向；ff：周向；tw(twa、twb……)：加热温度(控制点温度)；ti(tia、tib……)：内壁面温度；at：内壁面温度分布；ec：内壁面温度转换功能部；et：内壁面温度分布运算功能部；ed：内壁面温度显示功能部；etp：控制点位置运算功能；edt：温度分布显示功能；edx：检测器位置显示功能。

具体实施方式

接下来，列举本发明的优选实施方式，基于附图详细地进行说明。

首先，为了容易理解本实施方式的温度控制装置1，参照图1～图5对具有该温度控制装置1的注射成型机m的概要进行说明。

图5示出包含温度显示部8的局部提取放大图的注射成型机m的整体外观图。注射成型机m具有设置在成型机头mb上的注射装置mi和合模装置mc，注射装置mi具有加热筒3，该加热筒3在前端具有注射喷嘴21(参照图4)，在后部具有供给树脂材料(树脂颗粒)的漏斗22。另一方面，在合模装置mc中具有由可动模具和固定模具构成的模具23。此外，在成型机头mb上设置保护面板24，特别是，在位于中央附近的中间面板24s上附设显示器32，该显示器32对构成本实施方式的温度控制装置1的一部分的温度显示部8进行画面显示。并且，在注射成型机m中内置图4所示的成型机控制器31，将显示器32与该成型机控制器31连接。因此，成型机控制器31和显示器32构成温度控制装置1中的温度控制系统7的主要部分。

图4示出附设本实施方式的温度控制装置1的包含加热筒3的内部结构以及成型机控制器31的模块系统的注射装置mi的一部分。如该图所示，上述注射喷嘴21经由头部3h而安装固定于加热筒3的前端部，该注射喷嘴21具有将在加热筒3内塑化熔融后的树脂注射到用虚线表示的模具23的功能。此外，在加热筒3的内部转动自如并且进退自如地装填螺杆2。在该螺杆2的周面上形成有螺旋状的螺棱部2p，并且，该螺杆2从前侧到后侧具有计量区域zm、压缩区域zc、进料区域zf。另一方面，将螺杆驱动部26与螺杆2的后端部结合。螺杆驱动部26具有使螺杆2旋转的螺杆旋转机构26r以及使螺杆2前进及后退的螺杆进退机构26m。另外，螺杆旋转机构26r和螺杆进退机构26m的驱动方式可以是使用液压回路的液压方式，也可以是使用电动马达的电气方式，该驱动方式哪种都可以。

并且，将本实施方式的温度控制装置1中的加热部4a、4b、4c附设于加热筒3。加热筒3从前侧到后侧具有加热筒前部3a、加热筒中部3b和加热筒后部3c，因此，在各部3a、3b、3c的外表面分别附设前部加热部4a、中部加热部4b、后部加热部4c。各加热部4a、4b、4c使用沿着加热筒3的外表面3f卷绕的带式加热器。如果加热部4a……使用这样的带式加热器，则能够直接使用广泛用作加热筒2的加热单元的现有部件，因此，即使在根据本发明追加安装孔部5af……、5ap……、5bf……、5bp……的情况下，也能够比较容易地对应，并且还能够有助于低成本性。另外，4h表示附设于头部3h的外表面的头加热部(带式加热器)，4n表示附设于注射喷嘴21的外表面的喷嘴加热部(带式加热器)。

另一方面，成型机控制器31具有负责注射成型机m的整体控制的功能。因此，在成型机控制器31中具有控制器主体33，该控制器主体33内置有cpu和附属的内部存储器33m等硬件并具有计算机功能，上述显示器32通过与该控制器主体33的连接端口连接，能够进行必要的信息显示并且通过附属有触摸面板32t，能够进行输入、设定、选择等各种操作。此外，将使各种致动器驱动(动作)的驱动器34与控制器主体33连接。该驱动器34与上述的螺杆旋转机构26r以及螺杆进退机构26m连接并且与各加热部4a、4b、4c、4h、4n连接。由此，控制器主体33能够经由驱动器34而对螺杆旋转机构26r以及螺杆进退机构26m进行驱动控制，并且能够对各加热部4a、4b、4c、4h、4n进行通电(供电)控制。

成型机控制器31包含hmi(人机接口)控制系统以及plc(可编程逻辑控制器)控制系统，在内部存储器33m中存储plc程序和hmi程序。另外，plc程序是用于实现注射成型机m中的各种工序的序列动作或注射成型机m的监视等的软件，hmi程序是用于实现注射成型机m的动作参数的设定及显示、注射成型机m的动作监视数据的显示等的软件。

此外，内部存储器33m具有能够写入成型条件数据等各种数据ds以及数据库db的数据区域33md，并且具有能够存储各种程序的程序区域33mp。因此，在内部存储器33m中，与本实施方式的温度控制装置1相关联地至少将各加热部4a、4b、4c的轴向fs长度、与加热筒3的形状和材质相关的数据(信息)等登记在数据区域33md中，并且在程序区域33mp中存储有基于应用软件的温度处理程序pi，该温度处理程序pi用于分别实现内壁面温度转换功能部ec、包含控制点位置运算功能etp的内壁面温度分布运算功能部et、包含温度分布显示功能edt及检测器位置显示功能edx的内壁面温度显示功能部ed。

接着，参照图1～图7对在这样的注射成型机m中使用的优选的本实施方式的温度控制装置1的结构进行说明。

图1示出加热筒3中的截面的结构。另外，关于在实施方式中所示的加热筒3，为了容易理解，示出如上所述那样从前侧向后侧划分为加热筒前部3a、加热筒中部3b和加热筒后部3c的三个部位的例子，并且，在与各部3a、3b、3c对应的外表面3f上分别附设有在图1中用虚线表示的前部加热部4a、中部加热部4b和后部加热部4c。

但是，在具有这样的结构的现有的加热筒3中，为了检测各部3a、3b、3c的加热温度twa、twb、twc，具有对应的三个温度检测器6a、6b、6c，这些各温度检测器6a、6b、6c分别安装于与加热筒前部3a、加热筒中部3b、加热筒后部3c对应的部位。具体而言，如图1所示，例如，在温度检测器6a的情况下，从加热筒3的外表面3f起向中心方向形成专用的安装孔部5am，通过将温度检测器6a插入该安装孔部5am而进行安装。另外，与温度检测器6a的情况相同，其他温度检测器6b、6c也分别安装于专用的安装孔部5bm、5cm。因此，针对各部3a、3b、3c的每一个分别设置一个安装孔部5am、5bm、5cm，由这些每一个安装孔部5am、5bm、5cm构成了各检测器安装部5a、5b、5c。

此外，温度检测器6a、6b、6c使用了由热电偶构成为棒状的温度传感器。如果使用这样的温度传感器，能够直接使用广泛用于加热筒3的温度检测的现有部件，因此具有如下优点：即使在根据本发明追加安装孔部5af……、5ap……、5bf……、5bp……的情况下也能够比较容易地应对，特别能够通过与带式加热器组合来作为最佳方式进行实施。

另一方面，在本实施方式的温度控制装置1中，将各安装孔部5am、5bm、5cm构成为以能够使各温度检测器6a、6b、6c装卸的方式安装各温度检测器6a、6b、6c。即，构成为能够在安装时进行定位并固定，也能够根据需要将各温度检测器6a、6b、6c从各安装孔部5am、5bm、5cm拔出来进行拆卸。

此外，如图1所示，在加热筒3的相对于安装孔部5am的轴向fs上的前后位置且离开规定间隔的位置处，分别形成有第二安装孔部5af和第三安装孔部5ar。该安装孔部5af、5ar与安装孔部5am的形态相同。由此，如图2所示，温度检测器6a能够以位于中间的安装孔部5am为基准位置，相对于安装孔部5af或安装孔部5ar选择安装位置(控制点位置xwa)进行安装。因此，在本实施方式的温度控制装置1的情况下，安装温度检测器6a的检测器安装部5a由能够选择不同位置来安装的三个安装孔部5af、5am、5ar构成。

其他检测器安装部5b、5c也同样如此，检测器安装部5b由能够分别选择并安装温度检测器6b的三个安装孔部5bf、5bm、5br构成，并且检测器安装部5c由能够分别选择并安装温度检测器6c的三个安装孔部5cf、5cm、5cr构成。其结果，如图1所示，在例示的加热筒3的情况下，在三个加热筒前部3a、加热筒中部3b、加热筒后部3c分别设置有三个安装孔部5af……、5bf……、5cf……，整体上设置有沿着轴向fs的合计9个安装孔部5af、5am……5cm、5cr。

这样，如果分别由形成为以能够装卸的方式安装各温度检测器6a、6b、6c并且能够至少选择加热筒3的轴向fs上的不同位置来安装各温度检测器6a、6b、6c的三个(一般而言，至少两个以上)安装孔部5af、5am……、5bf、5bm……、5cf、5cm……来构成各检测器安装部5a、5b、5c，则在变更(调整)后述的内壁面温度分布at时，不仅如现有那样变更(调整)设定温度，还能够进行基于控制点位置xwa……、xwb……的变更来应对，进一步能够基于设定温度的变更与控制点位置xwa……、xwb……的变更的组合来对应。其结果，通过多方面的设定变更，能够获得期望的准确的内壁面温度分布at的特性图案，并且能够实现与树脂的种类或成型品等匹配的高精度的温度控制。

而且，如图1所示，各温度检测器6a、6b、6c与成型机控制器31(控制器主体33)连接，如图4所示，各加热部4a、4b、4c与成型机控制器31的驱动器34连接。由此，构成了本实施方式的温度控制装置1中的温度控制系统8。

另一方面，在成型机控制器31(控制器主体33)上具有内壁面温度转换功能部ec，该内壁面温度转换功能部ec将由温度检测器6a、6b、6c检测出的加热温度twa、twb、twc转换处理为加热筒3的内壁面温度tia、tib、tic。因此，检测出的加热温度twa、twb、twc被施加给成型机控制器31，由此借助该内壁面温度转换功能部ec的转换处理功能被转换为内壁面温度tia、tib、tic。

参照图6，对该内壁面温度转换功能部ec的转换原理即将检测出的加热温度tw转换处理为内壁面温度ti的功能(原理)进行说明。

图6是等价地示出了加热筒3中的加热时的状态的图。作为影响该等价加热状态的要素，至少存在带式加热器(加热部)的轴向fs长度、加热筒3的控制点位置xw、加热筒3的形状以及加热筒3的材质的要素，因此，在该等价加热状态中附加有与这些要素相关的信息。因此，如果构建基于这些元素(信息)的运算式，则能够通过内置于成型机控制器31的计算机处理功能，将加热温度tw(twa、twb、twc)转换处理为加热筒3的内壁面温度ti(tia、tib、tic)。

这样，如果设置内壁面温度转换功能部ec，该内壁面温度转换功能部ec使用基于与加热部4a、4b、4c的轴向fs长度、加热筒3的控制点位置xw(xwa、xwb、xwc)、加热筒3的形状以及材质相关的数据的运算式[式101]、[式102]以及[式103]将检测出的加热温度tw(twa、twb、twc)转换处理为内壁面温度ti(tia、tib、tic)，则存在如下优点：在将加热温度twa……、twb……转换为内壁面温度tia……、tib……时，能够通过计算机处理来容易地实现，因此，能够通过针对搭载于注射成型机m的成型机控制器的软件的变更或追加来容易并且低成本地实施。

另外，在该图中，tw是加热温度(控制点温度)〔℃〕，ti是内壁面温度〔℃〕，th是加热筒3的外表面温度〔℃〕，q是带式加热器(加热部)的发热量〔j〕，qn是基于自然对流的散热量〔j〕，qr是基于辐射的散热量〔j〕，qi是来自相邻的带式加热器(加热部)的流入热量〔j〕，qo是向相邻的带式加热器(加热部)的流出热量〔j〕，qm是从发热量减去散热量所得的热量〔j〕。

通过[式101]、[式102]和[式103]表示根据该等价加热状态来构建的运算式。

th＝f(q，qn，qr，do，di，k，l)+ti……[式101]

tw＝f(q，qn，qr，do，di，ρ，c，l，h)……[式102]

ti＝th·f(di，h)-tw·f(do，di，h)……[式103]

其中，k表示系数，l表示带式加热器的长度，ρ表示球体密度、c表示比热，h表示从内壁面3i到控制点tw位置的高度，di表示加热筒3的内径，do表示加热筒的外径。

因此，如果通过基于计算机功能的运算处理来反复计算三个运算式[式101]～[式103]的解，则能够将控制点位置xw处的加热温度(控制点温度)tw〔℃〕转换为内壁面温度ti〔℃〕和外表面温度th〔℃〕。该运算式即[式101]、[式102]和[式103]作为运算式数据预先设定在内部存储器33m中。

并且，在成型机控制器31(控制器主体33)中具有内壁面温度分布运算功能部et，该内壁面温度分布运算功能部et根据得到的内壁面温度ti……通过运算处理求出内壁面3i中的轴向fs上的内壁面温度分布at。具体而言，通过对于得到的各内壁面温度ti……考虑来自相邻的带式加热器(加热部)的流入热量qi〔j〕和向相邻的带式加热器(加热部)的流出热量qo〔j〕，能够通过运算处理求出加热筒3的轴向fs上的内壁面温度分布at。

图7是示出了以这样的方式求出的加热筒3的轴向fs上的每个不同控制点位置xw……的温度运算值〔℃〕与实际上在该控制点位置xw……测量出的温度实测值〔℃〕的相关关系的图。如该图所示，确认出在温度运算值与温度实测值之间具有较高的相关性。

除此以外，能够在该内壁面温度分布运算功能部et中设置控制点位置运算功能etp，在该控制点位置运算功能etp中，根据与运算式[式101]、[式102]和[式103]、内壁面温度tia、tib、tic和内壁面温度分布at相关的数据来求出最佳的控制点位置xwa、xwb、xwc，该控制点位置运算功能etp能够预先设定在成型机控制器31中。如果设置这样的控制点位置运算功能etp，则能够在不依赖于人为经验或感觉等的情况下，自动地导出最佳的控制点位置xwa……、xwb……，因此，存在有助于成型品的高质量化和稳定化、以及基于内壁面温度分布运算功能部et中的功能的二次利用的实施的容易化及低成本化的优点。

另一方面，在温度控制装置1中的温度控制系统8中具有针对得到的内壁面温度分布at至少进行显示处理的内壁面温度显示功能部ed，在该内壁面温度显示功能部ed中设置温度分布显示功能edt，作为第一显示功能。通过该温度分布显示功能edt，能够将通过运算而求出的内壁面温度分布at以图形方式显示于图5所示的温度显示部8。因此，如果设置这样的温度分布显示功能edt，则能够进行利用了注射成型机m所具备的显示器的内壁面温度分布at的图形显示，因此，操作员(用户)能够容易地掌握准确地反映树脂温度的内壁面温度tia……、tib……的温度分布状态，并且能够迅速地进行针对成型条件等的准确的变更处理。

此外，在内壁面温度显示功能部ed中设置检测器位置显示功能edx作为第二显示功能，在该检测器位置显示功能edx中，在显示于温度显示部8的内壁面温度分布at的图形显示中，与该内壁面温度分布at相关联地显示作为温度检测器6a、6b、6c的安装位置的控制点位置xwa、xwb、xwc。图5示出该显示方式。另外，在图5中，tsa、tsb、tsc是设定温度，在例示的情况下，加热筒前部3a的设定温度tsa是220〔℃〕，加热筒中部3b和加热筒后部3c的设定温度tsb和tsc是200〔℃〕。此外，黑圆圈xwa表示温度检测器6a的位置(控制点位置)，黑圆圈xwb表示温度检测器6b的位置(控制点位置)，黑圆圈xwc表示温度检测器6c的位置(控制点位置)。因此，如果设置这样的检测器位置显示功能edx，则存在如下优点：能够通过与内壁面温度分布at的关系容易且准确地掌握控制点位置xwa……、xwb……，因此，能够准确且迅速地进行控制点位置xwa……、xwb……以及内壁面温度分布at的变更(调整)。

接着，参照图9和图10并参照图8的流程图来说明本实施方式的温度控制装置1的功能(使用方法)。

例示为成型条件的设定时的使用方法、特别是与温度条件的设定相关的使用方法。在该情况下，首先，操作员(用户)按照通常的设定过程，进行注射成型机m中的成型条件的设定。特别是，在本实施方式的关系中进行温度条件的设定，并且所设定的温度条件被作为设定温度tsa、tsb、tsc而显示于图9所示的温度设定画面vs的一部分中的温度显示部8(步骤s1)。在例示中示出了将加热筒前部3a的设定温度tsa设定为220〔℃〕、将加热筒中部3b的设定温度tsb设定为200〔℃〕、将加热筒后部3c的设定温度tsc设定为200〔℃〕的情况。

此外，这时，通过检测器位置显示功能edx，可将各温度检测器6a、6b、6c的位置也重叠地显示在温度显示部8中的设定温度tsa、tsb、tsc的显示线上。由此，如上所述，能够与后述的内壁面温度分布at相关联地显示温度检测器6a、6b、6c的安装位置即控制点位置xwa、xwb、xwc，通过与内壁面温度分布at的关系能够容易且准确地掌握控制点位置xwa……、xwb……。因此，能够容易且迅速地进行控制点位置xwa、xwb、xwc的变更。另外，如上所述，该温度显示部8(图9、图10)显示于图5所示的显示器32的画面。

另一方面，成型条件的初始的设定工序结束后，开始注射成型机m的运转(步骤s2)。然后，在开始运转之后，如果控制点位置xwa……处的加热温度稳定，则接通规定的开始键而执行温度处理程序pi(步骤s3)。由此，首先，进行基于温度检测器6a、6b、6c的温度检测(步骤s4)。检测出的控制点位置xwa……处的加热温度即控制点温度twa……被施加给成型机控制器31并通过温度转换处理功能部ec中的运算式即[式101]、[式102]和[式103]被转换处理为内壁面温度tia……以及外表面温度(th……)(步骤s5)。并且，如果得到内壁面温度tia……以及外表面温度(th……)，则能够利用内壁面温度分布运算功能部et，通过运算处理求出加热筒3的轴向fs上的内壁面温度分布at(步骤s6)。

另一方面，如果得到内壁面温度分布at，则该内壁面温度分布at的特性图案曲线可如图9所示那样显示于温度显示部8(步骤s7)。由此，操作员(用户)能够确认显示于温度显示部8的内壁面温度分布at的状态。具体而言，能够确认各位置处的内壁面温度tia……，并且能够根据内壁面温度分布at，容易且准确地掌握该分布状态，由此，能够迅速地进行成型条件等必要的变更处理等。即，操作员如果确认内壁面温度tia……及其温度分布at并判断为显示结果处于适当的状态(范围)，则能够结束与设定温度相关的设定工序并进入下一个作业工序(步骤s8)。在该情况下，由于得到了期望的准确的内壁面温度分布at的特性图案曲线，因此能够实现高精度的温度控制、以及优选的成型工序。

与此相对，在操作员确认内壁面温度tia……及内壁面温度分布at并判断为显示结果处于不适当的状态(范围)的情况下，能够变更内壁面温度tia……及内壁面温度分布at(步骤s8)。在该情况下，例如，在内壁面温度tia……处于过高的水平时，有可能产生熔融树脂的劣化，并且，在内壁面温度tia……处于不足的较低水平时，有可能产生由于熔融不足引起的塑化不良，因此，能够根据需要进行设定温度tsa、tsb、tsc的变更或温度检测器6a、6b、6c的安装位置的变更等条件变更。

图9和图10所示的事例假想了操作员判断为树脂温度在从加热筒前部3a到加热筒中部3b的范围内过高的情况。在该事例中，设定温度保持不变，根据本实施方式的温度控制装置1的功能变更了温度检测器6a……的位置。在该情况下，所变更的位置被反映到温度显示部8中的温度检测器6a……的安装位置(控制点位置)xwa……的显示中(步骤s9)。

图10作为一例示出了如下情况：将加热筒前部3a中的温度检测器6a的安装位置从安装孔部5am变更到前侧的安装孔部5af，并且仅通过该变更则有可能产生后方的温度不足，因此，将加热筒中部3b的温度检测器6b和加热筒后部3c的温度检测器6c的各安装位置变更到前侧。如图2所示，关于温度检测器6a(6b、6c)的安装位置的变更过程，从作为当前的安装位置的安装孔部5am拔出温度检测器6a并插入前侧的安装孔部5af即可。能够通过所谓更换来容易地进行这样的安装位置的变更。

然后，在全部的变更处理结束之后，接通规定的开始键而重新执行温度处理程序pi(步骤s10、s3)。由此，之前的处理结果被复位，再次执行基于温度处理程序pi的处理的一部分。即，可进行温度检测器6a、6b、6c的温度检测，能够根据变更后的条件来得到内壁面温度tia……和外表面温度(th……)，并且可求出内壁面温度分布at(步骤s4～s6)。此外，如图10所示，在得到内壁面温度分布at之后，作为内壁面温度分布at的曲线图案特性，重新显示于温度显示部8(步骤s7)。

在例示的情况下，消除了内壁面温度tia……在从加热筒前部3a到加热筒中部3b的范围内处于过高的水平的不良情况。因此，操作员能够判断为内壁面温度tia……及其温度分布at处于适当的状态(范围)，因此，能够结束与设定温度相关的设定工序并进入下一个作业工序(步骤s8)。即，通过得到与期望的准确的内壁面温度分布at相关的特性图案曲线，能够实现高精度的温度控制、以及优选的成型工序。

另外，在例示中，操作员根据自己的经验或感觉判断出温度检测器6a、6b、6c的变更位置，但是，如上所述，还能够通过利用成型机控制器31所具备的控制点位置运算功能edx，自动地求出最佳的控制点位置xwa……。即，能够根据[式101]～[式103]的运算式、内壁面温度ti和内壁面温度分布at，通过运算处理求出目标的控制点位置xwa……。如果使用控制点位置运算功能edx，则如上所述，能够在不依赖人为经验或感觉等的情况下，自动地导出最佳的控制点位置xwa……、xwb……，因此，能够有助于成型品的高质量化和稳定化、以及基于内壁面温度分布运算功能部et中的功能的二次利用的实施的容易化和低成本化。

因此，根据这样的本实施方式的温度控制装置1，作为基本的主要部分结构，具有检测器安装部5a、5b……，该检测器安装部5a、5b……具有三个(至少两个以上)安装孔部5af、5am……、5bf、5bm……，该安装孔部5af、5am……、5bf、5bm……形成在加热筒3的外表面3f上，使各温度检测器6a、6b……以能够装卸的方式安装，并且能够选择至少加热筒3的轴向fs上的不同位置来安装各温度检测器6a、6b……，并且，在温度控制系统7中具有：内壁面温度转换功能部ec，该内壁面温度转换功能部ec将由温度检测器6a、6b……检测出的加热温度twa、twb……转换处理为加热筒3的内壁面温度tia、tib……；以及内壁面温度分布运算功能部et，其根据得到的各内壁面温度tia、tib……，通过运算处理求出内壁面3i中的轴向fs上的内壁面温度分布at；以及内壁面温度显示功能部ed，其进行至少针对所求出的内壁面温度分布at的显示处理，因此，即使检测出的温度是加热筒3的内壁面3i与外表面3f之间的加热温度twa、twb……，也能够准确地确认加热筒3中的与树脂接触的内壁面3i的温度即内壁面温度tia、tib……，并且还能够准确地掌握内壁面温度分布at，并且，能够在不较大变更温度检测器6a、6b……的安装结构的情况下容易地实施。

此外，在变更(调整)内壁面温度分布at时，不仅如现有那样变更(调整)设定温度，还能够基于控制点位置xwa……、xwb……的变更来对应，进一步基于设定温度的变更与控制点位置xwa……、xwb……的变更的组合来对应。其结果，通过多方面的设定变更，能够获得期望的准确的内壁面温度分布at的特性图案，并且能够实现与树脂的种类或成型品等匹配的高度精的温度控制。

接着，参照图11和图12对本实施方式的温度控制装置1中的检测器安装部5a……的变更例进行说明。

图11是示出在构成检测器安装部5a时包含能够选择不同的安装深度来安装温度检测器6a、6b……的三个(一般而言，至少两个以上)安装孔部5af、5ap、5aq……的图。即，在图1所示的基本实施方式中，示出了如图3所示那样在加热筒3的上端面上设置有沿着轴向fs位置不同的多个(在例示中为三个)5af、5am、5ar……的情况，但是，在图11所示的变更例中，例如，相对于5af在周向ff的两侧设置有使安装深度不同的5ap、5aq。具体而言，在设安装孔部5af的安装深度为lm的情况下，在向左右方向一侧离开规定宽度的位置处，从外表面3f起向中心方向fc形成有比该安装深度lm浅的安装深度lp的安装孔部5ap，并且在向左右方向另一侧离开规定宽度的位置处，从外表面3f起向中心方向fc形成有比安装深度lm深的安装深度lq的安装孔部5aq。

另外，以上，对检测器安装部5a中的安装孔部5af进行了说明，但是，对于检测器安装部5a中的其他安装孔部5am、5ar也能够同样地实施，并且在其他检测器安装部5b、5c中，也能够与检测器安装部5a的情况同样地实施。这样，如果使检测器安装部5a、5b……中包含能够选择不同的安装深度来安装温度检测器6a、6b……的至少两个以上的安装孔部5am、5ap、5aq……，则存在如下优点：除了控制点位置xwa……、xwb……的位置的变更以外，还能够进行安装深度的变更，进一步进行位置的变更与安装深度的变更的组合，因此，能够对内壁面温度分布at更加细致地进行图案化，能够有助于温度控制的进一步高精度化和优化。

图12示出了如下例子，针对各安装孔部5af……中的未使用的安装孔部5af……，使用通过插入内部来填埋安装孔部5af……的内部空间的封闭体41a……。通过使用这样的封闭体41a……，存在能够避免或减少来自安装孔部5af……的内部空间的散热的影响的优点。在该情况下，封闭体41a……的材质能够考虑导热性来选定各种材质。在该图中示出如下情况：封闭体41a使用与加热筒3的材质不同的材质，封闭体41b使用与加热筒3的材质相同的材质。另外，作为不同的材质，包含导热率比加热筒3的材质低的材料或导热率比加热筒3的材质高的材料双方。

以上，对包含变更例的最佳实施方式详细地进行了说明，但是本发明并不限定于这样的实施方式，对于细节部分的结构、形状、材料、数量、数值、方法等而言，能够在不脱离本发明的主旨的范围内任意地变更、增加以及削除。

例如，作为各检测器安装部5a……中的各安装孔部5af……的数量，例示了在轴向fs上设置三处、在周向ff上设置三处的情况，但是，各安装孔部5af……的数量或设置位置是任意的。因此，也可以为仅在轴向fs上设置的情况、仅在周向ff上设置的情况、组合轴向fs与周向ff来设置的情况中的任意一种情况。并且，作为加热部4a……，例示了带式加热器，但是能够使用其他各种加热单元，并且，作为温度检测器6a……，例示了由热电偶构成为棒状的温度传感器，但是能够使用基于其他原理的各种温度检测单元。另一方面，运算式[式101]、[式102]和[式103]是作为一例而示出的，能够使用可将加热温度tw转换为内壁面温度ti的各种运算式，并且是指该运算式中还包含用于转换的数据表的概念。

产业上的可利用性

本发明的温度控制装置能够用于通过螺杆将由加热筒塑化后的熔融树脂注射填充到模具中进行成型的各种注射成型机。