JPH0613190B2 - 自動引き取り制御可能な押し出し成形装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、原料を加熱シリンダー中で融解してスクリュ
ーでダイスから押し出すタイプの自動引き取り制御可能
な押し出し成形装置に関するものである。

（従来の技術とその問題点） 従来のこの種の装置は、機械の押し出し量．引き取り速
度を設定するのに高技術をもつベテランの作業員が操作
をしていた。そのため、つぎのような問題点が存在して
いた。

(1)．機械の押し出し量．引き取り速度を設定するのに
ベテランの高技術がいるため、作業員を職人にするまで
時間がかかる。

(2)．作業員が三交替で替わるので、人により調整がバ
ラつく。

(3)．規定通りの製品を作るための調整をするのに４〜
８時間かかるため、ロスが多い。

(4)．アナログ方式のため、作業員による個人差があ
り、又同じ調整が二度と出来ない。

(5)．一人で複数の機械を持つて作業をするため常にチ
エツクする事がむつかしい。

(6)．アミづまりが、いつ起こり始めているかわからな
い。

(7)．押し出し量の変化がすぐわからないため、すぐ対
応できない。

(8)．スクリューの摩耗がいつごろから始まつていて、
交換しなくてはいけない時期がはつきりわからない。

(9)．温度変化がわかりにくい。

(10)．２槽タイプ．３層タイプになつてくると、非常に
設定するのがむつかしくなつてくる。

（発明が解決しようとする問題点） このような従来のベテランの作業員が手動で操作するや
り方では上述のような問題があるため、その結果製品の
厚さが厚くならざるを得ず、もつて原料の使用が増加
し、機械の可動時間も長くなるという欠点が生じてい
た。

そこで本発明では、押し出し量．引き取り速度をデジタ
ル化して、どの作業者でも同じ様な設定ができるように
した。そのほか、この発明によると以下のような長所が
得られるものである。

(イ).作業者による製品のバラつきが無くなる。

(ロ).製品の厚みの均一化ができ、従来安全圏だとして５
％〜１０％多く設定していたが、必要な設定値でよくな
る。

(ハ).規定通りの製品を作るための設定が、数分で出来る
ためロスが少なくなる。

(ニ).アミづまりの変化で押し出し量が替わるので、適正
なアミかえ時期がわかる。

(ホ).押し出し量の変化を常にマイコン制御しているた
め、引き取り速度を常に自動修正する。

(ヘ).製品による規格が変わつた場合でもデジタルＳＷに
より簡単に設定ができ、自動的に引き取り速度を修正す
る。

(ト).異常が起きても、異常表示が出る。

(チ).機器異常の場合でも手動で運転ができる。

(リ).仕上がり重量が１％以内におさまる。

(ヌ).製品ロスがほとんどなくなる。

（問題点を解決するための手段） そこで、上記のような長所を得るため、本発明による
と、原料を加熱シリンダーへ送りこむ途中に計量釜と原
料開閉シリンダーと自動引き取り速度制御盤とを配置
し、計量釜の上限設定値と下限設定値とで原料開閉シリ
ンダーをオン．オフさせるとともに、計量釜の上限設定
値がオンしてからオフになる瞬間から下限設定値がオン
になる瞬間までこの間を計測する。すなわち１kgの単位
原料を消費する時間を精密計測する。これから引き取り
速度を算出するようにしたものである。

（具体的な実施例） 以下、本発明の一実施例を図面にもとづいて説明する。

原料１が原料開閉シリンダーが開いている間計量釜２の
中へ入つてゆく。計量釜２にたまつた原料は少しずつ加
熱シリンダー４の中へ落下してゆき、加熱溶融されなが
ら、モータ６によつて駆動されるスクリュー５によつて
アミ７の方へと押しやられる。アミ７に達した溶融原料
は流れを整えられつつアミを通過し、アダプタ８を通つ
てダイス９から押し出されてゆき、その先にあるピンチ
ローラ１０によつて引き取られながら、幅チューブレギ
ュレーター１１を通つて、製品となつて出てゆく、この
ような押し出し．引き取り行程において原料開閉シリン
ダー３と計量釜２との関係をつぎのようにしている。計
量釜２は計量の設定を上限値（たとえば５kg）と下限値
（たとえば４kg）と２つ決め、下限値に達したら開閉シ
リンダー３をオンにして開き原料を計量釜２の中へ取り
込み、上限値に達したら開閉シリンダー３をオフにして
閉じ原料の取り込みを中止する。そして、計量釜の上限
設定値がオンしてからオフになる瞬間から下限設定値が
オンになる瞬間までこの間を計測する。すなわち１kgの
単位原料を消費する時間を精密計測する。その値を自動
引き取り速度制御盤１２の中のＣＰＵへ入力する。この
速度制御盤１２にはあらかじめ原料の比重と裕度とが設
定されている。

そのため、これらの値上りＣＰＵの中で押出量、引き取
り速度がつぎのように算出され、引き取りが制御され
る。また、そのほか原料切れなどの警報などを表示させ
ることもできる。以下、これらについて少し詳しく述べ
る。

(a)．押出量を算出する方法 ◎ 単位原料を消費する時間を計り計算により算出。

◎ 計量釜２を用い１kgの原料をエアーシリンダーで段
階的に原料１を供給する。この計量釜２に上限と下限を
設け下限がオンすればエアーシリンダーが動作し、原料
を供給し、上限がオンしてから１秒後にエアーシリンダ
ーが停止する。計量釜２の設定は上限５kg、下限４kgと
すれば良く１kgの間でエアーシリンダーが開閉する。
（差が１kgあれば良い。）計測は計量釜２の上限がオン
してからオフになる瞬間に動作し、下限がオンになる瞬
間に停止する。この間の時間を正確に計測すれば１kgの
原料が何秒かかつたかが判るこの時間をデータに入れる
（時間は1/10秒まで判る）。

例１．１kgの原料が100秒かかつたとすれば押出量は、
※１時間＝3600(s) Ｔ＝100sなので 以上の様にして正確な時間がわかれば押出料を算出する
ことができる。

(b)．引取速度を算出する方法 (a)で押出量が判れば引取速度を算出できる。

上の式で２×６０は定数なのでこれはデータに入れてお
く。

その他は変数なので設定する必要がある。それで、操作
盤に設定デジタルＳＷを設けこの数字を替えることによ
り引取速度を自動的に表示する。

◎ 設定値の決め方 例２．巾＝450mm、厚み＝0.022mm 比重＝0.955、裕度＝0.95 設定値＝450×0.022×0.955×0.95 ＝8.98 例３．巾＝900mm、厚み＝0.15 比重＝0.955、裕度＝0.95 設定値＝900×0.15×0.955×0.95 ＝122.47 以上の様になる。

そこで、例えば例１の押出量と例２の設定値とをＣＰＵ
に設定し、前記式に従って演算すると、引出速度（m/mi
n）は33.3と算出され、表示器に表示される。

以上のようにして、引き取り速度が算出される。この値
を引き取りモータに入力すれば、自動引き取りの制御が
可能となる。さらに、この装置を使いやすくするため、
次のような表示等を行なわせている。

(c)．論理引取速度を表示する方法 論理引取速度は押出機が高速運転に入り計測運転釦を押
すと１回目の計測で表示するがこれは作業者が引取速度
を第３図の操作盤１３を使つて手動にて合わすための目
安とする為である。これ以降は５回計測したのち、５回
の平均値を表示し、５回ごとの平均値を表示し更新して
いくようにしている。というのは、１回ごとだと反応が
早いが押出量の変動、測定誤差などにより不安定になる
ためである。

(d)．引取速度の自動修正方法 回転計により実際の引取速度が５秒間隔にＣＰＵに入力
される。この入力の値と理論引取速度の値とを比較し引
取モータを変速させる方式である。

理論引取速度が順次変化していくとその速度の±０．２
（m/min）の上下限をＣＰＵ内部で設定し（自動的に）
引取速度がその範囲に入いる様に修正する。

例４．理論引取速度（m/min）が３３．３と表示されれ
ば、 と自動的に上下限を設定し引取速度は３３．１〜３３．
５（m/min）の間に入いる様にピンチロールのモータの
速度を変える。

自動修正は計測２回目以降に自動運転に入いる。

(e)．比較値設定 比較値設定は理論引取速度（計測５回ごとの平均値）を
比較するもので理論引取速の平均値と次の平均値を比較
しそれが比較設定値よりも大きくなれば異常信号を出
す。

例５．比較値設定1.3(m/min)とすれば、 以上の様になり、計測５回毎に平均された理論引取速度
の差が、比較値設定された数値以内におさまるように制
御できる。これは、引取速度を自動修正しているので引
取速度としては問題ないのであるが急激に変化した場合
に幅不良になるおそれがあると思いこれを設けた。又、
急激な変化をした場合機械的に異常があると思われる、
それはヒータ関係、冷却関係により抽出量の変化が見ら
れるためである。

(f)．原料切れ警報 これは計量釜２の下限がオンしてから１０秒間に原料が
供給されない場合に警報を出す。原料が供給されれば自
動的に消灯する。

(g)．エアーシリンダー これは、電源を入れると計量釜２の信号に依つて自動的
に開閉を行なう。

計量釜２の故障の場合は電磁弁の手動ＳＷをオンするこ
とにより開の状態になる。

(h)．手動押釦ＳＷ これは手動にて引取速度を合わす場合に用い電源が入い
ると他とは関係なしに使用できる。（自動運転中にも使
える） (i)．計測運転，リセツト押釦ＳＷ これは押出機が高速運転に入いると準備完了で運転釦を
押すと計測可能になる。リセツト押釦は比較異常、巾、
厚み、設定替などの時に用い押せば前の記憶を全部０に
する。又押出機が停止すれば自動的に働く。

以上の事がプログラムされており電源を入れると自動的
に動作し、第２図の諸表示ランプに表示がなされる。ま
た付加機能として、１日単位、１ケ月単位の機械の押出
量を測定することができるようになる。毎日検針すれば
機械の稼動率、ロス率、最適網替時期が算出できる。

（本発明の効果） 以上のことからわかるように、この発明によれば原料を
取りこんでいる時間を開閉シリンダーのオン．オフ時間
によつて測定し、この測定値をもとに引き取り速度を制
御するようにしているため、正確、かつ簡単に押し出し
成形を自動引き取り制御できるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す自動引き取り制御可能
な押し出し成形装置、第２図は上記装置の中央制御部で
ある自動引き取り速度制御盤の拡大図、第３図は操作盤
の拡大図である。 １：原料、２：計量釜、３：原料開閉シリンダー、４：
加熱シリンダー、５：スクリュー、６：モータ、７：ア
ミ、８：アダプタ、９：ダイス、１０：ピンチローラ、
１１：幅チューブレギュレーター、１２：自動引き取り
速度制御盤、１３：操作盤、１４：引き取り速度表示
部、１５：押し出し量表示部、１６：厚み幅設定部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原料が送り込まれる加熱シリンダーと、該
   加熱シリンダー内に回転可能に収納されるスクリュー
   と、該スクリューを回転させるモーターと、該加熱シリ
   ンダーの中で熱せられた融解原料を整流してアダプタへ
   送り出すアミと該アダプタの出力側に設けられたダイス
   と、該ダイスから押し出された製品を引き取るピンチロ
   ーラと、製品の幅を制御する幅チューブレギュレーター
   とからなる押し出し成形装置において、 原料を加熱シリンダーへ送り込む途中に原料の重さを計
   る計量釜と、該計量釜の原料取り込み側に該計量釜が下
   限設定値を計量した時にオンし、かつ該計量釜が上限設
   定値を計量した時にオフする原料開閉シリンダーと、計
   量釜の上限設定値がオンしてからオフになる瞬間から、
   下限設定値がオンになる瞬間までの単位原料消費時間を
   精密計測し、この値から押し出し量を算出し、これとあ
   らかじめ設定されている製品の断面積の値とから引き取
   り速度を算出して、該ピンチローラの駆動モーターに駆
   動信号を与える自動引き取り速度制御盤とから構成され
   ることを特徴とする自動引き取り制御可能な押し出し成
   形装置。