JPH02270529A - 押出成形ラインのモータ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は押出成形ラインのモータ制御装置に係り、特に
押出成形機を含み長尺物や積層物のプラスチック成形に
用いる押出成形ラインにおける複数のモータの回転数制
御に好適するモータ制御装置の改良に関する。

〔従来の技術〕

プラスチックパイプ等の長尺物やプラスチックシート等
の積層物を押出し成形する押出成形ラインは１例えば押
出成形機に引取機を連結させて構成されており、押出機
で溶解プラスチック原材料をスクリューで押出し成形す
るとともに、引取機でその押出し成形品を引き取るよう
な構成となっている。

このような押出成形ラインでは、一定の成形形状を維持
するために、押出機のスクリューを回転させるモータと
引取機において成形品の引き取りに用いるモータの回転
数を所定の関係に設定する必要がある。

さらに、押出成形ラインにおける成形速度を変更したり
押出成形ライン構成を変更する場合には。

やはり押出機のモータと引取機のモータの回転数を所定
の速度指令の下で変化させる必要がある。

このようなモータの速度指令を行うには９例えば押出機
と引取機のモータに以下のような関係を持たせた構成の
モータの速度制御装置が知られている。

（１）押出機のモータと引取機のモータの回転数を各々
単独で制御する構成。

（２）押出機のモータを主モータとし引取機のモータを
従モータとし、主モータの回転制御に従って所定の比率
で従モータの回転数を比率制御する構成。

（３）押出機のモータを従モータとし引取機のモータを
主モータとし、主モータの回転制御に従って所定の比率
で従モータの回転数を比率制御する構成。

（４）押出機および引取機のモータを各々従モータとし
、速度設定器によってそれら従モータの回転数を所定の
比率で比率ｖＩＩｌｌする構成。

そして、　（１）の構成は各々のモータが独立している
から、互いに速度制御が影響しない特徴があり、　（２
）および（３）は主モータによって従モータの回転数を
自動的に比率制御可能であるが。

従モータのみの制御では主モータを制御できない特徴が
ある。

更に（４）の構成では押出機および引取機のモータが各
々従モータとして速度設定器によって一定の回転比率で
制御される特徴がある。

これら押出機および引取機のモータの速度指令制御は、
押出成形ラインの構成、°成形品の種類。

成形速度等に応じて単独動作と比率動作モードを適当に
選択される。

（発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、従来のモータ制御装置においては、各モ
ータの接続回路構成を変更して単独動作と比率動作モー
ドの切換えに対処してしたので。

単独動作と比率動作モードの間でモードを切換えると、
切換え前後で各モータに速度差が生じ易い難点があり、
安定した押出成形運転を図る観点がら、モード切換え前
後の各モータの回転数が変化しないような工夫が要望さ
れている。

特に、モード切換えを頻繁に行う場合には、単独動作モ
ードから比率動作モードに切換えたとき各モータの比率
動作への再現性が悪くなる等の難点があった。

本発明はこのような状況の下になされたもので。

押出成形ラインのモータ速度指令モードを単独動作モー
ドと比率動作モード間で切換えてもモータの速度差が生
じないモータ制御装置の提供を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

このような課題を解決するために本発明は、第１図のク
レーム対応図で示すように、押出成形機を含む押出成形
ラインに配置された複数のモータ１００、回転数設定手
段１０１．回転数測定手段１０２、主従関係設定手段１
０３．モード切換手段１０４．ライン速度設定手段１０
５．制御手段１０６および速度指令手段１０７を具備し
て構成されている。

回転数設定手段１０１は複数のモータ１００の回転数を
設定するもので１回転数測定手段１０２は各モータ１０
０の回転数を測定するもので、主従関係設定手段１０３
は各モータ１００間の互いの主従関係を設定するもので
ある。

モード切換手段１０４は少なくとも各モータ１００の単
独動作と比率動作を切換えるもので、ライン速度設定手
段１０５は押出成形ラインの動作速度を設定するもので
ある。

制御手段１０６は、単独動作時には回転数設定手段１０
１からの回転数信号を出力し、比率動作時に回転数測定
手段１０２からの各モータの測定回転数信号又は速度指
令手段１０７から各モータへの速度指令信号に基づいて
各モータ間の回転数比率を演算し、かつライン速度設定
手段１０５からの速度設定の下に上記回転数比率に基づ
く主および従モータの比率回転数信号を演算して速度指
令手段１０７へ出力するものである。

速度指令手段１０７はその制御手段１０６からの回転数
信号から主および従モータ１００の速度指令信号を該当
する前記主および従モータ１００へ出力するとともに、
モード切換手段１０４の切換え動作の前後に直近の同じ
速度指令信号を出力するものである。

そして、速度指令手段１０７が直近の同じ速度指令信号
を出力する構成としては９例えば、速度指令手段１０７
自体が、切換え動作の前後にわたって直近の速度指令信
号を出力し続けるランチ機能を有する構成する例や、各
モータについての直近の回転数を記憶する記憶手段１０
８を制御手段１０６に接続し、制御手段１０６が切換え
動作によってその記憶手段１０８からの直近の回転数信
号を出力する構成とする構成が可能である。

〔作　用〕

このような手段を備えた本発明では、モード切換手段１
０４によって単独動作モードに切換えられると９回転数
設定手段１０１からの回転数信号がＩＩＪＩＩ手段１０
６から速度指令手Ｖ！Ｉｔ１０７を介して各モータ１０
０へ出力される。

比率動作モードに切換えられると、制御手段ｌＯ６が２
回転数設定手段１０１がらの測定回転数信号又は速度指
令手段１０７からの速度指令信号に基づいて各モータ１
００間の回転比率を演算し。

ライン速度設定手段１０５からの速度設定によって主お
よび従モータの回転数を比率演算して速度指令手段１０
７に出力し、速度指令手段１０７がそれら主および従モ
ータ１００に速度指令信号を出力する。

そして、モード切換手段１０４によるモード切換え動作
の前後では、速度指令手段１０７自体が直近の同じ速度
指令信号を出方するが、又は制御手段１０６が記憶手段
１０Ｂから直近の回転数信号を速度指令手段１０７へ出
方し、速度指令手段１０７が直近の同じ速度指令信号を
出力する。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第２図は本発明に係るモータ制御装置を実施する押出成
形ラインの一例を示す概略図である。

図において、押出機１は、成形機台３内に主スクリユ−
５およびこれを回転駆動する押出用モータ７や、この押
出用モータ７の回転数を検出するタコジェネレータ等の
回転数検出用センサ９等。

その駆動の構成を有する従来公知の構成となっている。

成形機台３にはプラスチック原材料を供給するホンパー
１１−および副スクリユ−１３その他を有する原料フィ
ーダ装置１５が装備されており、原料フィーダ装置１５
には副スクリユ−１３を回転駆動するフィーダ用モータ
１７とこのフィーダ用モータ１７の回転数を検出するセ
ンサ１９が配置されている。

なお、符号２１および２３は成形機台３に配置された温
度センサや圧力センサである。

この押出機ｌは、原料フィーダ装置１５がらフィーダ用
モータ１７によって主スクリユ−５部分に供給されたプ
ラスチック原材料を主スクリュー５の回転駆動によって
この先端近傍に配置したダイス（図示せず）から成形品
２５として押出するものである。

押出された成形品２５は２例えば２組の引取機２７．２
９によって引き取られるようになっており、各引取機２
７．２９において成形品２５を引き取るローラ２７ａ、
２９ａが各々引取用モータ３１．３３によって回転駆動
されており、その引取用モータ３１，３３の回転数がセ
ンサ９．１９と同様なセンサ３５，３７によって検出さ
れるようになっている。

それら押出用モータ７、フィーダ用モータ１７゜引取用
モータ３１，３３およびセンサ９，１９゜３５．３７は
本発明のモータ制御装置Ａにケーブル等で接続されてお
り、モータ制御装置Ａはこれらモータ７．１？、３１．
３３の回転数を制御するものである。

第３図は本発明に係る押出成形ラインのモータ制御装置
の構成を示すブロック図である。

図において、制御手段としての制御回路３９は。

入力指示された回転数信号を出力するとともに比率モー
ド時に比率回転数を演演算力するＣＰＵ４１と、このＣ
ＰＵ４１の動作プログラムを格納したＲＯＭ４３と、Ｃ
ＰＵ４１の演算過程のデータを一時的に記憶するＲＡＭ
４５およびデータ入出力用のインタフェース（Ｉｌｏ）
４７等を有して形成され、所謂マイクロコンピュータの
主要部となっている。

制御回路３９に接続された主従関係設定装置４９、モー
ド切換装置５１９回転数設定装置５３およびライン速度
設定装置５５は、第２図に示すように、装置本体の操作
面に形成されたキーボード５７で形成されており、詳細
は後述する。

制御回路３９に接続された主従関係記憶回路５９、回転
数記憶回路６１およびリミット回転数記憶回路６３は、
ＲＡＭからなる記憶手段としての外部記憶回路６５であ
って記憶領域を分割して使用される。

制御回路３９に接続された表示装置ＣＲＴは入出力デー
タを表示するブラウン管デイスプレィ装置であり、これ
以外に例えばプラズマ・デイスプレィ装置が用いられる
。

回転数測定装置６７は、第２図の回転数検出用センサ９
，１９，３５．３７を含みモータ７．１７．３１．３３
の回転数に応じたアナログ電気信号を出力するもので、
アナログ信号をデジタル回転数信号に変換して測定回転
数信号を出力するＡ／Ｄ変換回路６９を介して制御回路
３９に接続されており、これらによって回転数測定手段
が形成されているｉ Ｄ／Ａ変換回路７１は制御回路３９からのデジタル回転
数信号をアナログ信号に変換するものであって速度指令
信号出力回路７３に接続されて速度指令手段を形成して
おり、速度指令信号出力回路７３は第２図の各モータ７
．１７，３１．３３に速度指令信号を出力して回転制御
するものである。

Ｄ／Ａ変換回路７１もしくは速度指令信号出力回路７３
は制御回路３９からの回転数信号に基づき２次の回転数
信号が制御回路３９から出力されない限り、同じ速度指
令信号を出力し続けるようなランチ機能もしくはメモリ
ー機能を有している。

モード切換装置５１は、モータ制御装置Ａが各モータ７
．１？、３１．３３を単独動作もしくは比率動作モード
で制御するか否かを設定するモード設定手段であり、単
独動作および比率動作モード下において各々手動モード
と自動モードの選択が可能に構成されているが、少なく
と、も単独動作と比率動作モードの切換え設定が可能と
なるように構成されていればよい。

単独動作モードにおいて２手動モードは制御回路３９の
管理下で２回転数設定装置５３から入力された回転数で
そのまま各モータ７．１７．．３１゜３３を個別制御す
るものであり、自動モードは制御回路３９の管理下で回
転数設定装置５３から予め入力した回転数で各モータ７
．１７．３１．３３を個別に自動制御するものである。

比率動作モードは、制御回路３９の管理下で。

主モータついてはＤ／Ａ変換回路７１から入力された測
定回転数信号から、従モータについてはこの従モータが
従属する主モータの回転数から比率演算して各モータ７
．１７，３１．３３の回転数を制御するものである。Ｄ
／Ａ変換回路７１からの直近の速度指令信号に係る信号
から比率演算する場合もある。

なお、各モータ７．１？、３１．３３についての主従関
係設定については後述する。

回転数設定装置５３は、各モータ７．１？、３１．３３
の回転数を例えば手動入力する回転数設定手段であり、
制御回路３９の管理下で２回転数記憶回路６１へ記憶さ
せるようになっている。

また９回転数設定装置５３からは、制御回路３９の管理
下で、各モータ７．１７．３１．３３について最大許容
回転数（リミット回転数）の入力も可能になっており、
各リミット回転数はリミット回転数記憶回路６３に記憶
されるようになっている。

主従関係設定装置４９は、第２図中の各モータ７．１７
，３１．３３のいずれが主モータになるか、いずれが主
モータに対する従モータになるかの主従関係を設定変更
する主従関係設定手段であり２制御回路３９の管理下で
その主従関係は主従関係記憶回路５９に記憶されるよう
になっている。

主従関係については、複数のモータを主モータとして各
々主モータに１　ｆｌ１以上の従モータを従属させる構
成や、主モータに従属した従モータに別の従モータを従
属させる構成等任意である。

第４図は回転数設定装置５３および主従関係設定装置４
９で設定された各モータ７．１７，３１゜３３のリミッ
ト回転数および主従関係を表示装置ＣＲＴで示したもの
であり、主従関係を示す項目中の数字はその従モータが
従属する上位のモータの番号である。

ライン速度設定装置５５は、第２図の押出成形ライン全
体もしくは一部の成形動作速度を設定させるためのライ
ン速度指令手段である。

制御回路３９は、モード切換装置５１が単独動作におけ
る手動モードを選択している状況の下で。

回転数設定装置５３から各モータ７．１？、３１゜３３
の回転数が入力されると、そのまま各回転数信号をＤ／
Ａ変換回路７１に出力するとともに回転数記憶回路６１
に回転数を記憶するようになっている。

モード切換装置５工が単独動作における自動モードを選
択している時には、予め回転数設定装置５３から入力さ
れた回転数９例えば回転数記憶回路６１に記憶された回
転数を読出して各モータ７゜１７．３１．３３の回転数
信号をＤ／Ａ変換回路７１へ所定の手順で出力するとと
もに１回転数記憶回路６１に記憶するようになっている
。

制御回路３９は、モード切換装置５１が比率モードを選
択している時に、主従関係記憶回路５９に記憶された主
従関係データを参照し、Ａ／Ｄ変換回路６９からの測定
回転数信号又はＤ／Ａ変換回路７１からの直近の速度指
令信号に係る信号（実質的に速度指令信号に等価なデジ
タル信号）から主および従モータの回転数比率を演算し
、ライン速度設定装置５５からの主モータに対する速度
設定に基づき、各主モータの回転数を演算するとともに
その回転数比率に従って主モータの回転数から従モータ
の回転数を演算してＤ／Ａ変換回路７１に出力し５回転
数記憶回路６１にその回転数を記憶する機能を有してい
る。

制御回路３９は、Ａ／Ｄ変換回路６９から入力される各
モータ７．１７．３１．３３の各測定回転数信号又はＤ
／Ａ変換回路７１へ出力する各回転数信号についてリミ
ット回転数記憶回路６３からのリミット回転数と比較し
、１個でもリミット回転数を越えるものがあるか否かを
監視し、その越えるモータが存在する場合には、越える
時点における他の主および従モータの比率回転数を演算
してＤ／Ａ変換回路７１へ出力し、リミット回転数を越
えないモータの回転数を抑える機能を有している。

そのため、第５図に示すように、あるモータ７゜１７．
３１．３３がリミット回転数（２）に達すると、他のモ
ータ７．１７，３１．３３はリミット回転数（１）に至
らなくとも所定の比率を維持したまま回転数が制御され
る。

このような構成のモータ制御装面は、制御回路３９から
一度出力された回転数信号と異なる回転数信号がその制
御回路３９からＤ／Ａ変換回路７１へ出力されない限り
、モード切換装置５１によって単独動作と比率動作モー
ド間で切換えられても、切換の前後で一定の速度指令信
号がモータ７゜１７．３１．３３へ加えられるから、モ
ータ７゜１７．３１．３３の回転数が変化し難い。

ところで、上述した実施例では、Ｄ／Ａ変換回路７１も
しくは速度指令信号出力回路７３にう・ノチ機能もしく
はメモリー機能を持たせてモード切換え前後に一定の速
度指令信号が出力される構成としたが１本発明はこれに
限定されない。

例えば、モード切換装置５１によるモード切換え時に、
制御回路３９が直近の回転数を回転数記憶回路６１から
読み出してＤ／Ａ変換回路７１へ出力するよう構成して
も９本発明の目的達成が可能である。

また、上述した構成では押出成形ライン中の複数のモー
タの主従関係を任意に変更設定可能となるうえ、主モー
タの回転数から従モータの回転数を比率演算して出力可
能であり、押出成形ラインを種々に変更しても、各モー
タの接続構成を変更することなく各種の押出成形ライン
における最適な速度指令系を簡単に構成できる。

〔発明の効果〕

、以上説明したように本発明のモータ制御装置は。

押出成形ラインに配置された複数のモータに対し。

速度指令手段が単独動作と比率動作モードの切換えの前
後に同じ速度指令信号を出力する構成２例えばモード切
換手段の切換えによって速度指令手段自体が直近の同じ
速度指令信号を出力する構成や、モード切換手段の切換
えによって制御手段が記憶手段から直近の回転数信号を
速度指令手段へ出力するに構成としたから、動作モード
を比率動作モードと単独動作モード間で切換えても、切
換え時点で各モータに速度差が生じない。

そのため、押出成形ラインの安定的な運転を確保できる
利点があるうえ、各モータの接続構成を変更する必要が
ないから構成が簡単で作業性が良好である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る特許請求の範囲に対応したクレー
ム対応図、第２図は本発明のモータ制御装置を含む押出
成形ラインの一例を示す概略図。 第３図は本発明に係るモータ制御装置の一実施例を示す
ブロック図、第４図は本発明における各モータの主従関
係およびリミット回転数の設定例を第３図の表示装置で
示した図、第５図は各モータのリミット回転数を説明す
る図である。 １・・・・・・・・・・・・・・・・・・押出機３・・
・・・・・・・・・・・・・・・・成形機台５・・・・
・・・・・・・・・・・・・・主スクリユ−７・・・・
・・・・・・・・・・・・・・押出用モータ９．１９．
３５．３７・・・センサ １３・・・・・・・・・・・・・・・・・・副スクリユ
−１５・・・・・・・・・・・・・・・・・・原料フィ
ーダ装置１７・・・・・・・・・・・・・・・・・・フ
ィーダ用モータ２５・・・・・・・・・・・・・・・・
・・成形品２７．２９・・・・・・・・・引取機

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）押出成形機を含む押出成形ラインに配置された複
   数のモータと、 これら複数のモータの回転数を設定する回転数設定手段
   と、 前記各モータの回転数を測定する回転数測定手段と、 前記各モータ間の互いの主従関係を設定する主従関係設
   定手段と、 少なくとも前記各モータの単独動作と比率動作を切換え
   るモード切換手段と、 前記押出成形ラインの動作速度を設定するライン速度設
   定手段と、 入力された回転数信号から前記主および従モータの速度
   指令信号を該当する前記主および従モータへ出力すると
   ともに、前記モード切換手段の切換え動作の前後に直近
   の同じ速度指令信号を出力する速度指令手段と、 前記単独動作時には前記回転数設定手段からの回転数を
   出力し、前記比率動作時には、前記回転数測定手段から
   の各モータの測定回転数信号又は前記速度指令手段から
   前記各モータへの速度指令信号に基づいて前記各モータ
   間の回転数比率を演算し、かつ前記ライン速度設定手段
   からの速度設定によって前記回転数比率に基づく前記主
   および従モータの回転数信号を演算して前記速度指令手
   段へ出力する制御手段と、 を具備し、前記単独動作と比率動作の切換え時における
   前記モータの速度差を抑えてなることを特徴とする押出
   成形ラインのモータ制御装置。
2. （２）速度指令手段自体が、前記モード切換手段の切換
   え動作の前後にわたって直近の速度指令信号を出力し続
   けるものである請求項１記載の押出成形ラインのモータ
   制御装置。
3. （３）前記各モータについての直近の回転数を記憶する
   記憶手段が前記制御手段に接続され、前記モード切換手
   段の切換え動作によって前記制御手段は前記記憶手段か
   らの前記直近の回転数信号を出力するものである請求項
   １記載の押出成形ラインのモータ制御装置。