JPH0596608A - 溶融樹脂供給設備 - Google Patents
溶融樹脂供給設備Info
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- JPH0596608A JPH0596608A JP3264168A JP26416891A JPH0596608A JP H0596608 A JPH0596608 A JP H0596608A JP 3264168 A JP3264168 A JP 3264168A JP 26416891 A JP26416891 A JP 26416891A JP H0596608 A JPH0596608 A JP H0596608A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
- B29C48/365—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using pumps, e.g. piston pumps
- B29C48/37—Gear pumps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/92—Measuring, controlling or regulating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92504—Controlled parameter
- B29C2948/9258—Velocity
- B29C2948/9259—Angular velocity
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】フィーダの供給量に無駄に変動を与えず、シリ
ンダ内の外乱に対応できる溶融樹脂供給設備を提供す
る。 【構成】入力したギヤーポンプ６入口樹脂圧ｐとスクリ
ュー４回転数Ｎｓの長期の平均値をそれぞれ演算し、そ
の比率を演算し、この比率と比率の初期値との偏差から
原料樹脂の供給量ｑの修正値を演算し、入力したギヤー
ポンプ６回転数Ｎｇから演算したフィーダ１の理論的供
給量に加算し、フィーダ１の供給量設定値ｑr としてフ
ィーダ１に出力するコントローラ21を備えて構成する。 【効果】フィーダ１の原料供給量とギヤーポンプ６の吐
出量の差が積分されることによって生じる樹脂圧ｐのゆ
っくりした変動を、樹脂圧ｐとスクリュー回転数Ｎｓの
長期の平均値の比率の変化からとらえ、フィーダ１の供
給量を修正することによってフィーダ１の供給量とギヤ
ーポンプ６の吐出量をバランスできる。
ンダ内の外乱に対応できる溶融樹脂供給設備を提供す
る。 【構成】入力したギヤーポンプ６入口樹脂圧ｐとスクリ
ュー４回転数Ｎｓの長期の平均値をそれぞれ演算し、そ
の比率を演算し、この比率と比率の初期値との偏差から
原料樹脂の供給量ｑの修正値を演算し、入力したギヤー
ポンプ６回転数Ｎｇから演算したフィーダ１の理論的供
給量に加算し、フィーダ１の供給量設定値ｑr としてフ
ィーダ１に出力するコントローラ21を備えて構成する。 【効果】フィーダ１の原料供給量とギヤーポンプ６の吐
出量の差が積分されることによって生じる樹脂圧ｐのゆ
っくりした変動を、樹脂圧ｐとスクリュー回転数Ｎｓの
長期の平均値の比率の変化からとらえ、フィーダ１の供
給量を修正することによってフィーダ１の供給量とギヤ
ーポンプ６の吐出量をバランスできる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フィーダで原料樹脂を
押出機に供給し、押出機のシリンダ内のヒータとスクリ
ューで樹脂を溶融混練しその出口からギヤーポンプを介
してダイスに溶融樹脂を供給する溶融樹脂供給設備に関
するものである。
押出機に供給し、押出機のシリンダ内のヒータとスクリ
ューで樹脂を溶融混練しその出口からギヤーポンプを介
してダイスに溶融樹脂を供給する溶融樹脂供給設備に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の上記溶融樹脂供給設備を図３の系
統図に従って説明する。溶融樹脂供給設備は、原料樹脂
を所定量供給するフィーダ１と、フィーダ１から供給さ
れた原料樹脂を溶融混練して押し出す押出機２と、モー
タ22により駆動され、押出機２から押し出された溶融樹
脂をダイス７に安定した流量で供給するギヤーポンプ６
から構成されている。溶融樹脂を安定した流量でダイス
７に供給するためには、ギヤーポンプ６の入口の樹脂圧
が一定である必要がある。
統図に従って説明する。溶融樹脂供給設備は、原料樹脂
を所定量供給するフィーダ１と、フィーダ１から供給さ
れた原料樹脂を溶融混練して押し出す押出機２と、モー
タ22により駆動され、押出機２から押し出された溶融樹
脂をダイス７に安定した流量で供給するギヤーポンプ６
から構成されている。溶融樹脂を安定した流量でダイス
７に供給するためには、ギヤーポンプ６の入口の樹脂圧
が一定である必要がある。
【０００３】フィーダ１は、重量式フィーダで、原料ホ
ッパ14と、原料ホッパ14から原料樹脂を切り出して押出
機２へ供給するベルトコンベヤ15と、ベルトコンベヤ15
で切り出された原料樹脂の重量を測定するロードセル16
と、ベルトコンベヤ15の駆動用モータ17と、このモータ
17に連結されモータ回転数を検出する回転数検出器18
と、ロードセル16から入力した重量信号と、回転数検出
器18から入力した、ベルトコンベヤ15の速度に比例する
モータの回転数信号を掛け算し、押出機２へ供給する実
際の原料樹脂の供給量ｑを演算する掛算器20と、掛算器
20から入力した原料樹脂の供給量ｑをフィードバック信
号として後述する比率設定器12から入力した設定値ｑr
となるようモータ17の回転数（ベルトコンベヤ15の速
度）をＰＩ制御し、供給量ｑを調整するＰＩ調整計19と
から構成されている。
ッパ14と、原料ホッパ14から原料樹脂を切り出して押出
機２へ供給するベルトコンベヤ15と、ベルトコンベヤ15
で切り出された原料樹脂の重量を測定するロードセル16
と、ベルトコンベヤ15の駆動用モータ17と、このモータ
17に連結されモータ回転数を検出する回転数検出器18
と、ロードセル16から入力した重量信号と、回転数検出
器18から入力した、ベルトコンベヤ15の速度に比例する
モータの回転数信号を掛け算し、押出機２へ供給する実
際の原料樹脂の供給量ｑを演算する掛算器20と、掛算器
20から入力した原料樹脂の供給量ｑをフィードバック信
号として後述する比率設定器12から入力した設定値ｑr
となるようモータ17の回転数（ベルトコンベヤ15の速
度）をＰＩ制御し、供給量ｑを調整するＰＩ調整計19と
から構成されている。
【０００４】また押出機２は、フィーダ１から供給され
る原料樹脂を受け入れるホッパ４と、ホッパ４から供給
される原料樹脂をスクリュー４とヒータ９により溶融混
練してギヤーポンプ６へ押し出すシリンダ５と、スクリ
ュー４を駆動するスクリューモータ８と、出口の樹脂圧
ｐを検出する樹脂圧検出器10と、樹脂圧検出器10で検出
された樹脂圧ｐをフィードバック信号として樹脂圧ｐが
一定の設定値ｐr となるようスクリューモータ８の回転
数をＰＩ制御するＰＩ調整計11と、スクリューモータ８
の回転数Ｎｓを検出する回転数検出器13と、回転数検出
器13から入力した回転数Ｎｓに応じてフィーダ１の原料
供給量の設定値ｑr を演算してＰＩ調整計19へ出力する
比率設定器12とから構成されている。
る原料樹脂を受け入れるホッパ４と、ホッパ４から供給
される原料樹脂をスクリュー４とヒータ９により溶融混
練してギヤーポンプ６へ押し出すシリンダ５と、スクリ
ュー４を駆動するスクリューモータ８と、出口の樹脂圧
ｐを検出する樹脂圧検出器10と、樹脂圧検出器10で検出
された樹脂圧ｐをフィードバック信号として樹脂圧ｐが
一定の設定値ｐr となるようスクリューモータ８の回転
数をＰＩ制御するＰＩ調整計11と、スクリューモータ８
の回転数Ｎｓを検出する回転数検出器13と、回転数検出
器13から入力した回転数Ｎｓに応じてフィーダ１の原料
供給量の設定値ｑr を演算してＰＩ調整計19へ出力する
比率設定器12とから構成されている。
【０００５】上記構成により、ＰＩ調整計11によって、
樹脂圧ｐに変化が生じたとき、スクリューモータ８の回
転数Ｎｓを制御することで押出機２の出口の樹脂圧ｐは
常に一定（設定値ｐr ）となるように制御され、ギヤー
ポンプ６を介して安定して溶融樹脂がダイス７へ供給さ
れる。またその結果としてのスクリューモータ８の回転
数Ｎｓを比率設定器12によってフィーダ１の供給量の設
定値ｑｒとすることで、ＰＩ調整計19によってフィーダ
１はスクリューモータ８の速度、すなわち押出機２の押
出量に見合った原料樹脂を供給する。
樹脂圧ｐに変化が生じたとき、スクリューモータ８の回
転数Ｎｓを制御することで押出機２の出口の樹脂圧ｐは
常に一定（設定値ｐr ）となるように制御され、ギヤー
ポンプ６を介して安定して溶融樹脂がダイス７へ供給さ
れる。またその結果としてのスクリューモータ８の回転
数Ｎｓを比率設定器12によってフィーダ１の供給量の設
定値ｑｒとすることで、ＰＩ調整計19によってフィーダ
１はスクリューモータ８の速度、すなわち押出機２の押
出量に見合った原料樹脂を供給する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の溶融樹脂供
給設備の制御系では、樹脂圧ｐの外乱による変動に対
し、スクリュー４の回転数Ｎｓとフィーダ１の原料供給
量ｑが比例的に操作され、制御目標は達成されるが、樹
脂圧ｐに外乱を与える主な原因は、ホッパ３に供給され
る原料の供給量ｑの変動ではなく、押出機２のシリンダ
５内の溶融樹脂の状態、すなわち充満度、混練度、粘
度、温度などにある。
給設備の制御系では、樹脂圧ｐの外乱による変動に対
し、スクリュー４の回転数Ｎｓとフィーダ１の原料供給
量ｑが比例的に操作され、制御目標は達成されるが、樹
脂圧ｐに外乱を与える主な原因は、ホッパ３に供給され
る原料の供給量ｑの変動ではなく、押出機２のシリンダ
５内の溶融樹脂の状態、すなわち充満度、混練度、粘
度、温度などにある。
【０００７】また物質収支の面から見ると、ギヤーポン
プ６の単位時間当たりの樹脂の吐出量は一定であるの
で、長期的にはフィーダ１から供給される原料の単位時
間当たりの量も一定であってもよい。
プ６の単位時間当たりの樹脂の吐出量は一定であるの
で、長期的にはフィーダ１から供給される原料の単位時
間当たりの量も一定であってもよい。
【０００８】しかし、上記制御系においては、スクリュ
ー４の回転数の操作だけでも樹脂圧が制御できるはずの
ところを、原料の供給量までも操作しフィーダ１に無駄
な動きをさせているばかりではなく、シリンダ５内の原
料の輸送遅れによって制御ループにハンチングを発生さ
せる恐れがあった。
ー４の回転数の操作だけでも樹脂圧が制御できるはずの
ところを、原料の供給量までも操作しフィーダ１に無駄
な動きをさせているばかりではなく、シリンダ５内の原
料の輸送遅れによって制御ループにハンチングを発生さ
せる恐れがあった。
【０００９】また、仮に原料の供給量を一定に制御する
と、ギヤーポンプ６の吐出量との僅かな差が積算され、
長時間運転すると、シリンダ５内に溶融樹脂が充満して
しまうか、空になってしまう。
と、ギヤーポンプ６の吐出量との僅かな差が積算され、
長時間運転すると、シリンダ５内に溶融樹脂が充満して
しまうか、空になってしまう。
【００１０】本発明は上記問題を解決するものであり、
フィーダの供給量とギヤーポンプの吐出量の差を抽出し
フィーダの供給量にフィードバックすることにより、フ
ィーダの供給量に無駄に変動を与えず、シリンダ内の外
乱に対応できる溶融樹脂供給設備を提供することを目的
とするものである。
フィーダの供給量とギヤーポンプの吐出量の差を抽出し
フィーダの供給量にフィードバックすることにより、フ
ィーダの供給量に無駄に変動を与えず、シリンダ内の外
乱に対応できる溶融樹脂供給設備を提供することを目的
とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
本発明の溶融樹脂供給設備は、原料樹脂をその供給量を
フィードバック信号として制御し、供給する原料フィー
ダと、出口の樹脂圧をフィードバック信号としてスクリ
ューの回転数を制御し、前記原料フィーダから供給され
た原料樹脂をヒータとスクリューで溶融混練して押し出
す押出機と、前記押出機から押し出された溶融樹脂を供
給するギヤーポンプを備えた溶融樹脂供給設備であっ
て、前記スクリューの回転数を検出するスクリュー回転
数検出器と、前記樹脂圧信号と前記スクリュー回転数検
出器のスクリュー回転数信号を入力し、その長期の平均
値をそれぞれ演算し、その比率を演算し、この比率と比
率の初期値との偏差から前記原料樹脂の供給量の修正量
を演算し、前記フィーダに出力する制御装置を備えたこ
とを特徴とするものである。
本発明の溶融樹脂供給設備は、原料樹脂をその供給量を
フィードバック信号として制御し、供給する原料フィー
ダと、出口の樹脂圧をフィードバック信号としてスクリ
ューの回転数を制御し、前記原料フィーダから供給され
た原料樹脂をヒータとスクリューで溶融混練して押し出
す押出機と、前記押出機から押し出された溶融樹脂を供
給するギヤーポンプを備えた溶融樹脂供給設備であっ
て、前記スクリューの回転数を検出するスクリュー回転
数検出器と、前記樹脂圧信号と前記スクリュー回転数検
出器のスクリュー回転数信号を入力し、その長期の平均
値をそれぞれ演算し、その比率を演算し、この比率と比
率の初期値との偏差から前記原料樹脂の供給量の修正量
を演算し、前記フィーダに出力する制御装置を備えたこ
とを特徴とするものである。
【００１２】また第２の発明の溶融樹脂供給設備は、上
記第１の発明の制御装置において、樹脂圧とスクリュー
回転数の長期の平均値の比率とその比率の初期値の偏差
が、所定値以上のとき、原料樹脂の供給量の修正量を演
算し、フィーダに出力することを特徴とするものであ
る。
記第１の発明の制御装置において、樹脂圧とスクリュー
回転数の長期の平均値の比率とその比率の初期値の偏差
が、所定値以上のとき、原料樹脂の供給量の修正量を演
算し、フィーダに出力することを特徴とするものであ
る。
【００１３】さらに第３の発明の溶融樹脂供給設備は、
上記第１、第２の発明の制御装置において、原料樹脂の
供給量の修正値を変更した後、一定時間修正値を変更し
ないことを特徴とするものである。
上記第１、第２の発明の制御装置において、原料樹脂の
供給量の修正値を変更した後、一定時間修正値を変更し
ないことを特徴とするものである。
【００１４】また、第４の発明の溶融樹脂供給設備は、
ギヤーポンプの回転数を検出するポンプ回転数検出器を
備え、上記第１の発明の制御装置において、前記ポンプ
回転数検出器よりギヤーポンプの回転数信号を入力して
この信号より溶融樹脂の吐出量を演算し、この吐出量に
修正値を加算して前記フィーダに供給量設定値として出
力することを特徴とするものである。
ギヤーポンプの回転数を検出するポンプ回転数検出器を
備え、上記第１の発明の制御装置において、前記ポンプ
回転数検出器よりギヤーポンプの回転数信号を入力して
この信号より溶融樹脂の吐出量を演算し、この吐出量に
修正値を加算して前記フィーダに供給量設定値として出
力することを特徴とするものである。
【００１５】
【作用】フィーダの供給量とギヤーポンプの吐出量が完
全に一致しており、たとえばシリンダ内の状態（樹脂温
度など）が変化しないと仮定すると、押出機出口（ギヤ
ーポンプ入口）の樹脂圧とスクリューの回転数の比率は
一定となる。また樹脂圧のゆっくりした変動はフィーダ
から供給される原料の供給量とギヤーポンプの吐出量の
差が積分されることによって生じる。したがって、樹脂
圧とスクリューの長期の平均値の比率を演算し、自動制
御に入ったこの比率の初期値との偏差を求め、すなわち
フィーダから供給される原料の供給量とギヤーポンプの
吐出量の差を求め、フィーダの供給量の修正値を演算
し、フィーダの設定値にフィードバックすることによっ
て、フィーダの供給量とギヤーポンプの吐出量がバラン
スする。上記第１の発明の構成によれば、押出機のシリ
ンダ内で発生する状態変化によるギヤーポンプの入口の
樹脂圧の変動はスクリューの回転数を制御することによ
って修正されるとともに、フィーダから供給される原料
の供給量とギヤーポンプの吐出量の差が積分されること
によって生じる樹脂圧のゆっくりした変動は、樹脂圧と
スクリューの回転数の長期の平均値の比率の変化からと
らえられ、この比率の変化によりフィーダの供給量を修
正することによってフィーダから供給される原料の供給
量とギヤーポンプの吐出量の差が修正され、またフィー
ダの無駄な動作が回避される。
全に一致しており、たとえばシリンダ内の状態（樹脂温
度など）が変化しないと仮定すると、押出機出口（ギヤ
ーポンプ入口）の樹脂圧とスクリューの回転数の比率は
一定となる。また樹脂圧のゆっくりした変動はフィーダ
から供給される原料の供給量とギヤーポンプの吐出量の
差が積分されることによって生じる。したがって、樹脂
圧とスクリューの長期の平均値の比率を演算し、自動制
御に入ったこの比率の初期値との偏差を求め、すなわち
フィーダから供給される原料の供給量とギヤーポンプの
吐出量の差を求め、フィーダの供給量の修正値を演算
し、フィーダの設定値にフィードバックすることによっ
て、フィーダの供給量とギヤーポンプの吐出量がバラン
スする。上記第１の発明の構成によれば、押出機のシリ
ンダ内で発生する状態変化によるギヤーポンプの入口の
樹脂圧の変動はスクリューの回転数を制御することによ
って修正されるとともに、フィーダから供給される原料
の供給量とギヤーポンプの吐出量の差が積分されること
によって生じる樹脂圧のゆっくりした変動は、樹脂圧と
スクリューの回転数の長期の平均値の比率の変化からと
らえられ、この比率の変化によりフィーダの供給量を修
正することによってフィーダから供給される原料の供給
量とギヤーポンプの吐出量の差が修正され、またフィー
ダの無駄な動作が回避される。
【００１６】また比率の偏差は、フィーダの供給量とギ
ヤーポンプの吐出量の差の積分によって生じ、緩慢に変
化するため、小さな偏差に対して即応する必要はない。
第２の発明の構成によれば、偏差が所定値以上のときの
み、原料樹脂の供給量の修正量を演算し、フィーダに出
力される。よって、フィーダの供給量の設定値の変更頻
度が少なくなる。
ヤーポンプの吐出量の差の積分によって生じ、緩慢に変
化するため、小さな偏差に対して即応する必要はない。
第２の発明の構成によれば、偏差が所定値以上のときの
み、原料樹脂の供給量の修正量を演算し、フィーダに出
力される。よって、フィーダの供給量の設定値の変更頻
度が少なくなる。
【００１７】また供給量の設定値が変更された時、その
影響が樹脂圧に現れ始めるまでには原料樹脂がフィーダ
から押出機のシリンダ先端の溶融樹脂の存在する位置に
到達するまでの距離による輸送遅れ、すなわちむだ時間
がある。第３の発明の構成によれば、比率の偏差が所定
値以上となり、修正値の変更を行った後は、一定時間
（むだ時間）の待ち時間を置き、その間は偏差があって
も設定値の変更を行わない。よって、制御系のハンチン
グが防止される。
影響が樹脂圧に現れ始めるまでには原料樹脂がフィーダ
から押出機のシリンダ先端の溶融樹脂の存在する位置に
到達するまでの距離による輸送遅れ、すなわちむだ時間
がある。第３の発明の構成によれば、比率の偏差が所定
値以上となり、修正値の変更を行った後は、一定時間
（むだ時間）の待ち時間を置き、その間は偏差があって
も設定値の変更を行わない。よって、制御系のハンチン
グが防止される。
【００１８】第４の発明の構成によれば、ギヤーポンプ
の回転数から溶融樹脂の実際の吐出量が演算され、この
吐出量に修正値を加算することでフィーダの供給量設定
値が形成される。
の回転数から溶融樹脂の実際の吐出量が演算され、この
吐出量に修正値を加算することでフィーダの供給量設定
値が形成される。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。なお、従来例の図３と同一の構成には同一の符
号を付して説明を省略する。
明する。なお、従来例の図３と同一の構成には同一の符
号を付して説明を省略する。
【００２０】図１は本発明の一実施例を示す溶融樹脂供
給設備の系統図である。本発明の溶融樹脂供給設備は、
図３に示す設備に、ギヤーポンプ６の駆動用モータ22に
連結し、ギヤーポンプ６の回転数を検出する回転数検出
器23を付加し、従来の比率設定器12に代えて、マイクロ
コンピュータからなるコントローラ21を設けている。
給設備の系統図である。本発明の溶融樹脂供給設備は、
図３に示す設備に、ギヤーポンプ６の駆動用モータ22に
連結し、ギヤーポンプ６の回転数を検出する回転数検出
器23を付加し、従来の比率設定器12に代えて、マイクロ
コンピュータからなるコントローラ21を設けている。
【００２１】コントローラ21は、指令信号として、自動
設定信号を入力し、センサ信号として、回転数検出器13
からスクリューモータ８の回転数Ｎｓ、回転数検出器23
からギヤーポンプ６の回転数Ｎｇ、樹脂圧検出器10から
押出機２の出口の樹脂圧ｐを入力し、フィーダ１のＰＩ
調節計19に原料供給量の設定値ｑr を出力する。
設定信号を入力し、センサ信号として、回転数検出器13
からスクリューモータ８の回転数Ｎｓ、回転数検出器23
からギヤーポンプ６の回転数Ｎｇ、樹脂圧検出器10から
押出機２の出口の樹脂圧ｐを入力し、フィーダ１のＰＩ
調節計19に原料供給量の設定値ｑr を出力する。
【００２２】このコントローラ21の構成を図２のブロッ
ク図に従って詳細に説明する。31は入力した自動設定信
号により動作するＡＵＴＯリレーであり、そのａ接点は
自動のとき閉となる。また、32，33はそれぞれ入力した
樹脂圧ｐおよびスクリュー回転数Ｎｓから長期の平均値
ｐA とＮA を演算する平均値演算部である。
ク図に従って詳細に説明する。31は入力した自動設定信
号により動作するＡＵＴＯリレーであり、そのａ接点は
自動のとき閉となる。また、32，33はそれぞれ入力した
樹脂圧ｐおよびスクリュー回転数Ｎｓから長期の平均値
ｐA とＮA を演算する平均値演算部である。
【００２３】この長期の平均値ｐA とＮA は、たとえば
次の指数平滑法の差分式で求めることができる。 ｐAn＝αp （ｐAn-1−ｐn ）＋ｐn ，αp ＝１−ΔＴ／ＴP ＮAn＝αv （ＮAn-1−ＮSn）＋ＮSn，αv ＝１−ΔＴ／Ｔv ただし、ＴP ，Ｔv ；時定数 ΔＴ；サンプル周期 ｎ ；サンプル時点を表す添字 また、34は掛算器であり、掛算器34によりギヤーポンプ
６の回転数Ｎｇに対する吐出量、すなわちフィーダ１に
対する理論的な供給量ｑs を計算する。この供給量ｑs
は次の式で求められる。
次の指数平滑法の差分式で求めることができる。 ｐAn＝αp （ｐAn-1−ｐn ）＋ｐn ，αp ＝１−ΔＴ／ＴP ＮAn＝αv （ＮAn-1−ＮSn）＋ＮSn，αv ＝１−ΔＴ／Ｔv ただし、ＴP ，Ｔv ；時定数 ΔＴ；サンプル周期 ｎ ；サンプル時点を表す添字 また、34は掛算器であり、掛算器34によりギヤーポンプ
６の回転数Ｎｇに対する吐出量、すなわちフィーダ１に
対する理論的な供給量ｑs を計算する。この供給量ｑs
は次の式で求められる。
【００２４】ｑs ＝ＫG ＮG ただし、ＫG ；係数または関数 また、この理論的な供給量ｑs は手動（自動でない）
時、フィーダ１の供給量設定値ｑr として出力される。
時、フィーダ１の供給量設定値ｑr として出力される。
【００２５】また、平均値演算部32，33で求めた樹脂圧
の長期の平均値ｐA およびスクリュー回転数Ｎｓの長期
の平均値ＮA は手動（自動ではない）時、初期値設定部
36，37に入力され、スクリューモータ８の回転数初期値
ＮSiとして、また押出機２の出口、すなわちギヤーポン
プ６の入口の樹脂圧初期値ｐi として記憶される。さら
に、自動時、樹脂圧の長期の平均値ｐA およびスクリュ
ー回転数Ｎｓの長期の平均値ＮA とギヤーポンプ６の入
口の樹脂圧初期値ｐi およびスクリューモータ８の回転
数初期値ＮSiは、フィーダ１の供給量設定値ｑr の修正
量ｄq を演算する修正値演算部38へ入力される。フィー
ダ１の供給量設定値ｑr の修正量ｄq は、長期の平均値
ｐA およびＮA の比率ｐA ／ＮA と、初期値ｐi および
ＮSiの比率ｐi ／ＮSiから次の式によって求められる。
現在の比率が自動に切り替わる直前の比率よりも大きい
とき、供給量を減らす方向の値、すなわち修正量ｄq は
負の値となる。
の長期の平均値ｐA およびスクリュー回転数Ｎｓの長期
の平均値ＮA は手動（自動ではない）時、初期値設定部
36，37に入力され、スクリューモータ８の回転数初期値
ＮSiとして、また押出機２の出口、すなわちギヤーポン
プ６の入口の樹脂圧初期値ｐi として記憶される。さら
に、自動時、樹脂圧の長期の平均値ｐA およびスクリュ
ー回転数Ｎｓの長期の平均値ＮA とギヤーポンプ６の入
口の樹脂圧初期値ｐi およびスクリューモータ８の回転
数初期値ＮSiは、フィーダ１の供給量設定値ｑr の修正
量ｄq を演算する修正値演算部38へ入力される。フィー
ダ１の供給量設定値ｑr の修正量ｄq は、長期の平均値
ｐA およびＮA の比率ｐA ／ＮA と、初期値ｐi および
ＮSiの比率ｐi ／ＮSiから次の式によって求められる。
現在の比率が自動に切り替わる直前の比率よりも大きい
とき、供給量を減らす方向の値、すなわち修正量ｄq は
負の値となる。
【００２６】ｄq ＝Ｋq ( ｐi ／ＮSi−ｐA ／ＮA ） ただし、Ｋq ；係数（正） また、この修正量ｄq は上下限をそれぞれ＋△Ｑと−△
Ｑとした不感帯39へ入力される。したがって、−△Ｑ＜
ｄq ＜＋△Ｑのとき、修正量ｄq は零となり、フィーダ
１の供給量設定値ｑr の修正は行われず、−△Ｑ＞ｄq
またはｄq ＞＋△Ｑのときはそのままの修正量ｄq が出
力される。さらに、この修正量ｄq が出力されたとき、
以後一定の時間（むだ時間Ｔd ）の間設定値ｑr の修正
を行わないようにするために、むだ時間演算部40を設
け、むだ時間Ｔd の間修正量ｄq を零としている。この
むだ時間Ｔd は、供給量の設定値ｑr が変更された時、
その影響が樹脂圧ｐに現れ始めるまでの時間、すなわち
原料樹脂がフィーダ１から押出機２のシリンダ５先端の
溶融樹脂の存在する位置に到達するまでの距離による輸
送遅れを補償する時間である。
Ｑとした不感帯39へ入力される。したがって、−△Ｑ＜
ｄq ＜＋△Ｑのとき、修正量ｄq は零となり、フィーダ
１の供給量設定値ｑr の修正は行われず、−△Ｑ＞ｄq
またはｄq ＞＋△Ｑのときはそのままの修正量ｄq が出
力される。さらに、この修正量ｄq が出力されたとき、
以後一定の時間（むだ時間Ｔd ）の間設定値ｑr の修正
を行わないようにするために、むだ時間演算部40を設
け、むだ時間Ｔd の間修正量ｄq を零としている。この
むだ時間Ｔd は、供給量の設定値ｑr が変更された時、
その影響が樹脂圧ｐに現れ始めるまでの時間、すなわち
原料樹脂がフィーダ１から押出機２のシリンダ５先端の
溶融樹脂の存在する位置に到達するまでの距離による輸
送遅れを補償する時間である。
【００２７】また、この修正量ｄq は積算部41で積分さ
れてフィーダ１の供給量とギヤーポンプ６の吐出量の
差、すなわち修正値ｑx となり、次の式で表される。 ｑxm＝ｑxm-1＋ｄq ただし、ｍは処理時点を表す添字 この修正値ｑx は加算器42でフィーダ１に対する理論的
な供給量ｑs に加算され、自動時、フィーダ１の供給量
設定値ｑr として出力される。
れてフィーダ１の供給量とギヤーポンプ６の吐出量の
差、すなわち修正値ｑx となり、次の式で表される。 ｑxm＝ｑxm-1＋ｄq ただし、ｍは処理時点を表す添字 この修正値ｑx は加算器42でフィーダ１に対する理論的
な供給量ｑs に加算され、自動時、フィーダ１の供給量
設定値ｑr として出力される。
【００２８】また、樹脂圧ｐおよびスクリュー回転数Ｎ
s のサンプル周期△Ｔは、含まれる外乱による変動の周
期の１／２以下の周期に設定しておき、時定数Ｔp およ
びＴ V はそれぞれ樹脂圧ｐおよびスクリュー回転数Ｎs
の外乱による変動周期よりも十分大きい時間に設定し、
また不感帯の幅△Ｑはシリンダ５内の外乱によって生じ
る比率の変動幅近辺の値とすることによって、シリンダ
５内の外乱による変動を無視し、フィーダ１の供給量と
ギヤーポンプ６の吐出量の差による樹脂圧の変動のみで
フィーダ１の供給量設定値ｑr が制御される。
s のサンプル周期△Ｔは、含まれる外乱による変動の周
期の１／２以下の周期に設定しておき、時定数Ｔp およ
びＴ V はそれぞれ樹脂圧ｐおよびスクリュー回転数Ｎs
の外乱による変動周期よりも十分大きい時間に設定し、
また不感帯の幅△Ｑはシリンダ５内の外乱によって生じ
る比率の変動幅近辺の値とすることによって、シリンダ
５内の外乱による変動を無視し、フィーダ１の供給量と
ギヤーポンプ６の吐出量の差による樹脂圧の変動のみで
フィーダ１の供給量設定値ｑr が制御される。
【００２９】以下、上記構成における作用を説明する。
まず、押出機２のシリンダ５内で発生する状態変化によ
るギヤーポンプ６の入口の樹脂圧ｐの変動はＰＩ調節計
11によりスクリューモータ８の回転数Ｎs を制御するこ
とによって修正される。
まず、押出機２のシリンダ５内で発生する状態変化によ
るギヤーポンプ６の入口の樹脂圧ｐの変動はＰＩ調節計
11によりスクリューモータ８の回転数Ｎs を制御するこ
とによって修正される。
【００３０】また、フィーダ１の供給量とギヤーポンプ
６の吐出量が完全に一致しており、たとえばシリンダ５
内の状態（樹脂温度など）が変化しないと仮定すると、
ギヤーポンプ６の入口の樹脂圧ｐとスクリュー回転数Ｎ
s の比率は一定となる。また樹脂圧ｐのゆっくりした変
動はフィーダ１から供給される原料の供給量とギヤーポ
ンプ６の吐出量の差が積分されることによって生じる。
したがって、樹脂圧ｐとスクリュー回転数Ｎs の長期の
平均値ｐA ，ＮA を平均値演算部32，33で演算し、その
比率ｐA ／ＮA と自動制御に入ったこの比率の初期値ｐ
i ／ＮSiとの偏差（修正量ｄq ）を修正値演算部38で求
め、この偏差を積分部41で積分してフィーダ１の供給量
の修正値ｑx を求め、理論的な供給量ｑs に加算器42で
加算し、フィーダ１の設定値ｑr にフィードバックする
ことによって、フィーダ１の供給量とギヤーポンプ６の
吐出量の差が補正され、バランスする。
６の吐出量が完全に一致しており、たとえばシリンダ５
内の状態（樹脂温度など）が変化しないと仮定すると、
ギヤーポンプ６の入口の樹脂圧ｐとスクリュー回転数Ｎ
s の比率は一定となる。また樹脂圧ｐのゆっくりした変
動はフィーダ１から供給される原料の供給量とギヤーポ
ンプ６の吐出量の差が積分されることによって生じる。
したがって、樹脂圧ｐとスクリュー回転数Ｎs の長期の
平均値ｐA ，ＮA を平均値演算部32，33で演算し、その
比率ｐA ／ＮA と自動制御に入ったこの比率の初期値ｐ
i ／ＮSiとの偏差（修正量ｄq ）を修正値演算部38で求
め、この偏差を積分部41で積分してフィーダ１の供給量
の修正値ｑx を求め、理論的な供給量ｑs に加算器42で
加算し、フィーダ１の設定値ｑr にフィードバックする
ことによって、フィーダ１の供給量とギヤーポンプ６の
吐出量の差が補正され、バランスする。
【００３１】また比率の偏差は、供給量と吐出量の差の
積分によって生じ、緩慢に変化するため、小さな偏差に
対して即応する必要はないことから、偏差が不感帯39の
幅△Ｑ以上のときのみ、積分部41により原料樹脂の供給
量の修正値ｑx を演算し、フィーダ１に出力することに
より、フィーダ１の供給量の設定値ｑr の変更頻度が少
なくなり、従来のようなフィーダ１の無駄な動作を回避
できる。さらにむだ時間Ｔd を設けることにより、原料
樹脂がフィーダ１から押出機２のシリンダ５先端の溶融
樹脂の存在する位置に到達するまでの距離による輸送遅
れが補償され、制御系のハンチングを防止することがで
きる。
積分によって生じ、緩慢に変化するため、小さな偏差に
対して即応する必要はないことから、偏差が不感帯39の
幅△Ｑ以上のときのみ、積分部41により原料樹脂の供給
量の修正値ｑx を演算し、フィーダ１に出力することに
より、フィーダ１の供給量の設定値ｑr の変更頻度が少
なくなり、従来のようなフィーダ１の無駄な動作を回避
できる。さらにむだ時間Ｔd を設けることにより、原料
樹脂がフィーダ１から押出機２のシリンダ５先端の溶融
樹脂の存在する位置に到達するまでの距離による輸送遅
れが補償され、制御系のハンチングを防止することがで
きる。
【００３２】このように、フィーダ１の供給量に無駄な
変動を与えず、かつスクリュー回転数もシリンダ５内で
の外乱に対してのみ応答すれば良いので、総合的に安定
した運転を実現することができる。
変動を与えず、かつスクリュー回転数もシリンダ５内で
の外乱に対してのみ応答すれば良いので、総合的に安定
した運転を実現することができる。
【００３３】
【発明の効果】以上のように第１の発明の構成によれ
ば、押出機のシリンダ内で発生する状態変化によるギヤ
ーポンプの入口の樹脂圧の変動をスクリューの回転数を
制御することによって修正できるとともに、フィーダか
ら供給される原料の供給量とギヤーポンプの吐出量の差
が積分されることによって生じる樹脂圧のゆっくりした
変動を、樹脂圧とスクリューの回転数の長期の平均値の
比率の変化からとらえ、フィーダの供給量を修正するこ
とによってフィーダの供給量とギヤーポンプの吐出量を
バランスすることができる。
ば、押出機のシリンダ内で発生する状態変化によるギヤ
ーポンプの入口の樹脂圧の変動をスクリューの回転数を
制御することによって修正できるとともに、フィーダか
ら供給される原料の供給量とギヤーポンプの吐出量の差
が積分されることによって生じる樹脂圧のゆっくりした
変動を、樹脂圧とスクリューの回転数の長期の平均値の
比率の変化からとらえ、フィーダの供給量を修正するこ
とによってフィーダの供給量とギヤーポンプの吐出量を
バランスすることができる。
【００３４】また第２の発明の構成によれば、比率の偏
差は、フィーダの供給量とギヤーポンプの吐出量の差の
積分によって生じ、緩慢に変化するため、小さな偏差に
対して即応する必要はないことから、偏差が所定値以上
のときのみ、原料樹脂の供給量の修正量を演算し、フィ
ーダに出力することによって、フィーダの供給量の設定
値の変更頻度を少なくでき、フィーダの無駄な動作を回
避することができ、総合的に安定した運転を実現するこ
とができる。
差は、フィーダの供給量とギヤーポンプの吐出量の差の
積分によって生じ、緩慢に変化するため、小さな偏差に
対して即応する必要はないことから、偏差が所定値以上
のときのみ、原料樹脂の供給量の修正量を演算し、フィ
ーダに出力することによって、フィーダの供給量の設定
値の変更頻度を少なくでき、フィーダの無駄な動作を回
避することができ、総合的に安定した運転を実現するこ
とができる。
【００３５】さらに第３の発明の構成によれば、比率の
偏差が所定値以上となり、修正値の変更を行った後は、
一定時間（むだ時間）の待ち時間を置き、その間は偏差
があっても設定値の変更を行わないことによって、供給
量の設定値が変更された時、その影響が樹脂圧に現れ始
めるまでの時間、すなわち原料樹脂がフィーダから押出
機のシリンダ先端の溶融樹脂の存在する位置に到達する
までの距離による輸送遅れの時間を補償でき、制御系の
ハンチングを防止することができる。
偏差が所定値以上となり、修正値の変更を行った後は、
一定時間（むだ時間）の待ち時間を置き、その間は偏差
があっても設定値の変更を行わないことによって、供給
量の設定値が変更された時、その影響が樹脂圧に現れ始
めるまでの時間、すなわち原料樹脂がフィーダから押出
機のシリンダ先端の溶融樹脂の存在する位置に到達する
までの距離による輸送遅れの時間を補償でき、制御系の
ハンチングを防止することができる。
【００３６】また第４の発明の構成によれば、ギヤーポ
ンプの回転数から溶融樹脂の実際の吐出量が演算され、
この吐出量に修正値を加算することでフィーダの供給量
設定値を形成することができる。
ンプの回転数から溶融樹脂の実際の吐出量が演算され、
この吐出量に修正値を加算することでフィーダの供給量
設定値を形成することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す溶融樹脂供給設備の系
統図である。
統図である。
【図２】同溶融樹脂供給設備のコントローラのブロック
図である。
図である。
【図３】従来の溶融樹脂供給設備の系統図である。
１ フィーダ ２ 押出機 ３ ホッパ ４ スクリュー ５ シリンダ ６ ギヤーポンプ ７ ダイス ８ スクリューモータ 10 樹脂圧検出器 11 調節計 13 回転数検出器 14 原料ホッパ 15 ベルトコンベヤ 16 ロードセル 17 コンベヤ駆動モータ 18 回転数検出器 19 調節計 21 コントローラ 22 ギヤーポンプ駆動モータ 23 回転数検出器
Claims (4)
- 【請求項１】 原料樹脂をその供給量をフィードバック
信号として制御し、供給する原料フィーダと、出口の樹
脂圧をフィードバック信号としてスクリューの回転数を
制御し、前記原料フィーダから供給された原料樹脂をヒ
ータとスクリューで溶融混練して押し出す押出機と、前
記押出機から押し出された溶融樹脂を供給するギヤーポ
ンプを備えた溶融樹脂供給設備であって、 前記スクリューの回転数を検出するスクリュー回転数検
出器と、 前記樹脂圧信号と前記スクリュー回転数検出器のスクリ
ュー回転数信号を入力し、その長期の平均値をそれぞれ
演算し、その比率を演算し、この比率と比率の初期値と
の偏差から前記原料樹脂の供給量の修正値を演算し、前
記フィーダに出力する制御装置を備えたことを特徴とす
る溶融樹脂供給設備。 - 【請求項２】 制御装置は、樹脂圧とスクリュー回転数
の長期の平均値の比率とその比率の初期値の偏差が、所
定値以上のとき、原料樹脂の供給量の修正値を演算し、
フィーダに出力することを特徴とする請求項１記載の溶
融樹脂供給設備。 - 【請求項３】 制御装置は、原料樹脂の供給量の修正値
を変更した後、一定時間修正値を変更しないことを特徴
とする請求項１または請求項２記載の溶融樹脂供給設
備。 - 【請求項４】 ギヤーポンプの回転数を検出するポンプ
回転数検出器を備え、制御装置は、前記ポンプ回転数検
出器よりギヤーポンプの回転数信号を入力してこの信号
より溶融樹脂の吐出量を演算し、この吐出量に修正値を
加算してフィーダに供給量設定値として出力することを
特徴とする請求項１記載の溶融樹脂供給設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3264168A JPH0596608A (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | 溶融樹脂供給設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3264168A JPH0596608A (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | 溶融樹脂供給設備 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0596608A true JPH0596608A (ja) | 1993-04-20 |
Family
ID=17399403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3264168A Pending JPH0596608A (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | 溶融樹脂供給設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0596608A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1120005A (ja) * | 1997-07-02 | 1999-01-26 | Rika Kogyo Kk | 押出成形機の吐出量計測装置および吐出量制御装置 |
| US5988981A (en) * | 1997-02-20 | 1999-11-23 | Mannesmann Sachs Ag | Pump impeller for a torque converter |
| JP2004195990A (ja) * | 2004-03-11 | 2004-07-15 | Rkc Instrument Inc | 押出成形機の吐出量制御装置 |
| JP2006327174A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-12-07 | Nitto Denko Corp | 押出成形装置の吐出量制御方法およびこれを用いて成形したシート状物 |
| JP2022048765A (ja) * | 2020-09-15 | 2022-03-28 | 住友化学株式会社 | アクリル樹脂フィルムの製造方法およびアクリル樹脂フィルムの製造装置 |
| JP2022118645A (ja) * | 2021-02-02 | 2022-08-15 | Ｔｏｙｏ Ｔｉｒｅ株式会社 | ゴム定量押出装置の定量能力監視方法及びゴム定量押出装置 |
| CN115122563A (zh) * | 2022-08-22 | 2022-09-30 | 深圳市绿自然生物降解科技有限公司 | 一种生物降解微交联发泡专用设备和工艺 |
-
1991
- 1991-10-14 JP JP3264168A patent/JPH0596608A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5988981A (en) * | 1997-02-20 | 1999-11-23 | Mannesmann Sachs Ag | Pump impeller for a torque converter |
| JPH1120005A (ja) * | 1997-07-02 | 1999-01-26 | Rika Kogyo Kk | 押出成形機の吐出量計測装置および吐出量制御装置 |
| JP2004195990A (ja) * | 2004-03-11 | 2004-07-15 | Rkc Instrument Inc | 押出成形機の吐出量制御装置 |
| JP2006327174A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-12-07 | Nitto Denko Corp | 押出成形装置の吐出量制御方法およびこれを用いて成形したシート状物 |
| JP2022048765A (ja) * | 2020-09-15 | 2022-03-28 | 住友化学株式会社 | アクリル樹脂フィルムの製造方法およびアクリル樹脂フィルムの製造装置 |
| JP2025020462A (ja) * | 2020-09-15 | 2025-02-12 | 住友化学株式会社 | アクリル樹脂フィルムの製造方法およびアクリル樹脂フィルムの製造装置 |
| JP2022118645A (ja) * | 2021-02-02 | 2022-08-15 | Ｔｏｙｏ Ｔｉｒｅ株式会社 | ゴム定量押出装置の定量能力監視方法及びゴム定量押出装置 |
| CN115122563A (zh) * | 2022-08-22 | 2022-09-30 | 深圳市绿自然生物降解科技有限公司 | 一种生物降解微交联发泡专用设备和工艺 |
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