JPH04110130A - 押出成形機の押出量制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明はゴムまたは合成樹脂の押出成形機に関し、特に
、ワークの押出量を一定にするだめの押出量制御装置に
関するものである。

［従来の技術］ 一般に、押出成形品の寸法精度は押出成形機のダイスか
ら押出されるワークの押出量によって左右される。押出
量が不安定であれば、当然、成形品の寸法精度にバラツ
キが発生する。押出量を一定化するためには、まず、実
際の押出量を測定して、その押出成形機の特性を知る必
要がある。

押出量を測定する方法として、従来、ワークを一定時間
押出したのちに切断して複数のサンプルを作製し、各サ
ンプルの重量を測定対比することによって押出量のバラ
ツキを評価するサンプリング測定法が知られている。と
ころが、このサンプリング測定法によると、測定能率が
悪いばかりでなく、サンプリングが断続的に行われるた
め、押出量のバラツギを連続的に求めることができない
。

また、サンプルの切断精度か悪い場合に、押出量の測定
精度か低下するという不具合もある。

そこで、従来、押出量を自動的に測定し、その測定値に
基づき押出成形機をフィードバック制御して、押出量を
一定化する技術か提案されている。

例えば、特公昭６２−５４６５４号公報に開示された押
出量の制御方法においては、スクリュー先端部の圧力計
て測定した樹脂圧力から粘度が算出されるとともに、別
の圧力計によりダイス人口樹脂圧力が検出され、そのタ
イス人ロ樹脂圧力出前記粘度とに基づき押出量が演算さ
れ、その演算押出量が予め設定した押出量に等しくなる
ように、押出成形機のスクリューの回転数が制御される
。

また、特公昭５６〜５１７８号公報に開示された押出成
形品の外径寸法自動制御装置は、ダイスから押出された
ワークの外径寸法を非接触型測定器で測定し、その測定
値が予め設定した上限値及び下限値からはずれたときに
、押出成形機のスクリュー、または、引取ローラの回転
数を制御するように構成されている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、前者の押出量の制御方法によると、ダイス人
口樹脂圧力及び粘度という、何れもヘッド内のファクタ
ーに基ついて押出量を測定しているため、押出成形機の
運転条件によっては、その測定値が実際の押出量に対応
しない可能性があった。そのうえ、粘度を算出する特別
な演算プログラムが必要となり、制御系の構成が複雑化
するという問題点もあった。

また、後者の押出成形品の外形寸法自動制御装置はワー
クの外径寸法のみをフィードバック制御するものである
から、ワークの押出速度の変化に伴う押出量のバラツキ
を把握できず、その押出成形機の特性を正確に評価する
ことができないという問題点があった。

そこで、本発明の課題は、実際の押出量と正確に対応す
る演算値に基づいて押出成形機を的確にフィードバック
制御できるとともに、押出速度の変動に伴う押出量のバ
ラツキを把握して押出特性を正確に評価できる押出成形
機の押出量制御装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ −１−記の課題を解決するために、本発明の押出成形機
の押出量制御装置は、押出成形機のダイスの近傍に設け
られてダイスから押出された直後のワークの外形寸法を
検出する外形寸法検出手段と、その外形寸法検出手段に
隣接して設けられてダイスから押出された直後のワーク
の押出速度を検出する押出速度検出手段と、前記外形寸
法と押出速度とに基づきワークの単位時間当りの押出量
を演算する演算手段と、その演算押出量が設定押出量に
等しくなるように押出成形機のスクリューの回転数を制
御するスクリュー制御手段とから構成される。

［作用］ 本発明の押出成形機の押出量制御装置においては、ワー
クの単位時間当りの押出量がワークの外形寸法及び押出
速度に基づいて演算手段により演算される。外形寸法及
び押出速度は、それぞれダイスの外部近傍に設けられた
外形寸法検出手段及び押出速度検出手段により検出され
るため、前記演算値がワークの実際の押出量に極めて正
確に対応し、これをもって、押出成形機を的確にフィー
ドバック制御することができる。また、前記演算押出量
は押出量表示手段に表示されるので、押出速度の変動に
伴う押出量のバラツキを容易に認識でき、その押出成形
機の特性を正確に評価することができる。

［実施例］ 以下、本発明を具体化した実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図は本発明の一実施例による押出成形機の押出量制
御装置を示す構成説明図、第２図は本発明の一実施例に
よる押出成形機の押出量制御装置の動作を説明するフロ
ーチャートである。

第１図に示すように、押出成形機１のシリンダ２にはス
クリュー３が内蔵され、そのスクリュー３は駆動機４に
より回転される。シリンダ２内の樹脂はスクリュー３に
より混練されたのち、ヘッド５に設けたダイス６から所
定の断面形状で押出される。

ヘッド５の外部においてダイス６の近傍には、ダイス６
から押出された直後のワーク７の外形寸法を検出する外
形寸法検出手段８が設置されている。外形寸法検出手段
８としては、非接触状態で検出可能なレイスケール等の
光学式検出器を好ましく使用できる。前記外形寸法検出
手段８に隣接する位置には、ダイス６から押出された直
後のワーク７の押出速度を検出する押出速度検出手段９
が配設されている。押出速度検出手段９は、例えば、ワ
ーク７に接触して回転するローラと、そのローラの回転
数を検出するエンコーダとから構成される。また、非接
触型の速度検出器を使用することも可能である。なお、
第１図において、１０はローラコンベヤ、１１は引取機
を示す。

制御回路の構成について説明すると、本実施例において
のマイクロコンピュータからなる演算手段１３は、外形
寸法検出手段８により検出されたワーク７の外形寸法り
と、押出速度検出手段９により検出されたワーク７の押
出速度Ｖとに基づき、ワーク７の単位時間当りの押出量
Ｐを次式を用いて演算する。

Ｐ＝ｆ−Ｄ２ＸＶ 但し、ｆはダイス６の押出形状により 決定される係数である。

前記押出量演算手段１３により演算された押出量Ｐは押
出量表示手段１４に表示される。また、ワーク７の外形
寸法りは外形寸法表示手段１５に、ワーク７の押出速度
Ｖは押出速度表示手段１６にそれぞれ表示される。１７
は前記各データを記録する記録計である。

ランダムアクセスメモリ等からなる記憶手段１８には、
ダイス６の押出形状毎にそれぞれ異なる複数種の設定押
出量が記憶されている。スクリュー制御手段１９は、前
記押出量演算手段１３の演算押出量が記憶手段１８の設
定押出量に等しくなるように、駆動機４を介してスクリ
ュー３の回転数を制御する。

次に、上記のように構成された本実施例の押出成形機の
押出量制御装置の動作を第２図のフローチャートに従っ
て説明する。

押出成形機１の運転が開始されると、まず、ステップＳ
１で、駆動機４によりスクリュー３が定速回転される。

次いで、ステップＳ２で、外形寸法検出手段８によりワ
ーク７の外形寸法りが検出され、ステップＳ３で、押出
速度検出手段９によりワーク７の押出速度Ｖが検出され
る。

ステップＳ４では、演算手段１３が前記外形寸法り及び
押出速度Ｖに基づき前記した演算式を用いてワーク７の
押出量Ｐを演算する。そして、ステップＳ５で、外形寸
法Ｄ、押出速度Ｖ、及び押出量Ｐの各データが、外形寸
法表示手段１５、押出速度表示手段１６、及び押出量表
示手段１４にそれぞれ表示されるとともに、記録計１７
に記録される。

ステップＳ６では、前記演算押出量Ｐが記憶手段１８の
設定押出量より少ないか否かが判断される。この判断結
果がＹＥＳであれば、ステップＳ７で、スクリュー制御
手段１９により駆動機４を介してスクリュー３が加速回
転され、その後、ステップＳ２へ復帰して、前記した検
出動作が行われる。

一方、前記ステップＳ６の判断結果がＮＯの場合は、ス
テップＳ８で、演算押出量Ｐが記憶手段１８の設定押出
量を越えるか否かが判断される。

この判断結果がＹＥＳであれば、ステップＳ９で、スク
リュー制御手段１９により駆動機４を介してスクリュー
３が減速回転され、その後、ステップＳ２へ復帰する。

また、ステップＳ６及びステップＳ８の判断結果が何れ
もＮＯの場合、すなわち、演算押出量Ｐが設定押出量に
等しくなった場合には、ステップＳ１へ復帰して、スク
リュー３が定速回転される。したがって、以上の動作を
繰り返せば、ワーク７の押出量を一定に保つことができ
る。

このように、本実施例の押出成形機の押出量制？８装置
は、押出成形機コ−のダイス６の近傍に設けられ、夕、
イス６から押ＩＪＪされた直後のワーク７の外形ｑ゛法
りを検出する外形寸法検出手段８と、その外形す法検出
手段８に隣接して設けられ、ダイス６から押出された直
後のワーク７の押出速度Ｖを検出する押出速度検出手段
９と、前記外形寸法りと押出速度Ｖとに基づきワーク７
の単位時間当りの押出量Ｐを演算する演算手段１３と、
その演算押出量Ｐを表示する押出量表示手段１４さ、演
算押出量Ｐが記憶手段１８に記憶された設定押出量に等
しくなるように押出成形機１のスクリュー３の回転数を
制御するスクリュー制御手段１９とから構成したもので
ある。

したがって、上記実施例の押出成形機の押出量制御装置
によれば、ワーク７の外形寸法り及び押出速度Ｖが、そ
れぞれダイス６の外部近傍に設けられた外形寸法検出手
段８及び押出速度検出手段９により検出されるため、演
算手段１３による演算値がワーク７の実際の押出量に極
めて正確に対応し、これをもって、押出成形機１を的確
にフィードバック制御することができる。また、演算押
出量が押出量表示手段１４に表示されるので、押出速度
Ｖの変動に伴う押出量のバラツキを容易に認識でき、そ
の押出成形機１の特性を正確に評価することかできる。

ところで、上記実施例では、設定押出量を記憶する記憶
手段］８が設けられているが、本発明はこれに限定され
るものではなく、ダイス６の押出形状に最適の設定押出
量を入力手段によりインプットできるように構成しても
よい。

また、上記実施例では、外形寸法検出手段８の設置位置
における外形寸法りと押出速度Ｖとに基づいて押出量Ｐ
を演算しているが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、ダイス６の出口位置の外形寸法りと押出速度Ｖと
に基づいて押出量Ｐを演算することも可能である。この
場合には、ダイス６の出口から外形寸法検出手段８まで
の距離を押出速度Ｖで除算した時間だけ前の時点におけ
る外形寸法りのデータを収集すればよい。こうすれば、
演算押出量を実際の押出量により正確に対応させること
ができる。

更に、本発明はワーク７の形状を特に限定するものでは
なく、各種形状のワークの押出量制御装置として実施し
得るものであるが、ワーク７の断面形状が円形であれば
、前記演算式の係数ｆをπ／４とすることにより、ワー
ク７の押出量Ｐつまり体積を絶対値で演算して、その演
算値を押出量表示手段１４に数値で明示することもでき
る。

［発明の効果］ 以−Ｌのように、本発明の押出成形機の押出量制御装置
は、ダイスから押出された直後のワークの外形寸法を検
出する外形寸法検出手段と、ダイスから押出された直後
のワークの押出速度を検出する押出速度検出手段と、こ
れらの外形寸法と押出速度とに基づきワークの単位時間
当りの押出量を演算する演算手段と、その演算押出量が
設定押出量に等しくなるように押出成形機のスクリュー
の回転数を制御するスクリュー制御手段とから構成した
ものであるから、演算押出量を実際の押出量に極めて正
確に対応させることができ、それをもって押出成形機を
的確にフィードバック制御できるとともに、押出量表示
手段の表示に基づき押出量のバラツキを容易に認識でき
て、押出成形機の特性を正確に評価できるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による押出成形機の押出量制
御装置を示す構成説明図、第２図は第１−図の制御装置
の動作を説明するフローチャートである。 図において、 １：押出成形機　　　　３ニスクリユー６：ダイス　　
　　　　７：ワーク ８：外形寸法検出手段　９：押出速度検出手段１３：演
算手段　　　　１４：押出量表示手段１９ニスクリユ一
制御手段 である。 なお、図中、同−符号及び同一記号は同一または相当部
分を示すものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 押出成形機のダイスの近傍に設けられ、前記ダイスから
   押出された直後のワークの外形寸法を検出する外形寸法
   検出手段と、 前記外形寸法検出手段に隣接して設けられ、ダイスから
   押出された直後のワークの押出速度を検出する押出速度
   検出手段と、 前記外形寸法と押出速度とに基づきワークの単位時間当
   りの押出量を演算する演算手段と、前記演算押出量が設
   定押出量に等しくなるように、押出成形機のスクリュー
   の回転数を制御するスクリュー制御手段と を具備することを特徴とする押出成形機の押出量制御装
   置。