JPH0657422B2 - 押出成形ラインのモータ起動制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は押出成形ラインのモータ起動制御装置に係り，
特に，押出成形機を含み積層物や長尺物のプラスチック
成形に用いる押出成形ラインにおけるモータの起動制御
装置の改良に関する。

〔従来の技術〕

例えば，プラスチックシート等の積層物１を押出し成形
する押出成形ラインは，第７図に示すように，複数の押
出成形機３，５，７に１台の引取機９を連結させ，各押
出成形機３，５，７内に備えたスクリュー（図示省略）
でプラスチック原材料を溶融させ押出し成形するととも
に，積層ダイス８でその溶融プラスチック原材料を積層
させ，引取機９で積層物１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機３，５，７は，スクリューを回転
駆動するモータ３ａ，５ａ，７ａを有し，シリンダ（図
示せず）部分を複数の各区間に分けた各区間の温度をヒ
ータで加熱するとともに押出機先端の積層ダイス８の温
度をヒータ（いずれも図示省略）で加熱した状態の下
で，スクリューを回転駆動して押出し成形動作させる。

そのため、押出成形機３，５，７の動作開始時には、各
区間および積層ダイス８等の所定の部分の温度を温度セ
ンサー３ｂ，５ｂ，７ｂ，８ａで測定しながら昇温し、
温度調節すなわち昇温が完了してから押出成形動作させ
る必要があり、それらモータ３ａ，５ａ，７ａ，温度セ
ンサー３ｂ，５ｂ，７ｂ，８ａ，モータ起動制御装置１
１によって起動および運転制御される。

従来，押出成形ラインのモータ起動制御装置１１は，温
度センサー３ｂ，５ｂ，７ｂ，８ａやモータ３ａ，５
ａ，７ａの点数が少ないこともあって，全ての押出成形
機３，５，７の温度センサー３ｂ，５ｂ，７ｂ，８ａに
よる昇温検知が完了しないと，モータ３ａ，５ａ，７ａ
が起動しないような回路構成となっていた。

また，モータ３ａ，５ａ，７ａの起動時には，第８図Ａ
〜Ｃに示すように，モータ起動制御装置１１は，昇温が
完了してから起動信号をモータ３ａ，５ａ，７ａへ出力
可能になり，モータ３ａ，５ａ，７ａからの起動確認信
号を受けた後に速度指令信号をモータ３ａ，５ａ，７ａ
へ出力して実際に回転起動させる構成になっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述した構成のモータ起動制御装置１１
では以下のような問題点を有していた。

すなわち，設置した押出成形機３，５，７の全ての温度
調節が完了しないとモータ３ａ，５ａ，７ａが起動しな
いから、例えば押出成形機３，５，７のうちの１台又は
２台と言った一部の機械のみを動作させる必要がある場
合，全押出成形機３，５，７について昇温して温度調節
したり，必要な押出成形機３，５，７のみが動作するよ
うに回路構成を変更する必要がある。

そのため，使用しない一部の押出成形機３，５，７も加
熱しなければならず，省エネルギーの観点から不経済で
あるし，種々の押出成形に応じた対応が煩雑である。

なお，このような問題は，押出成形機が押出成形用のス
クリュー以外にプラスチック原材料を供給する複数のフ
ィーダ用スクリューを有する場合には，１台の押出成形
機でも一部のフィーダ用スクリューを使用しない時に同
様の問題点が生じる。

また，モータ３ａ，５ａ，７ａの起動時に起動制御装置
１１からモータ３ａ，５ａ，７ａへ起動信号を出力し，
モータ３ａ，５ａ，７ａから起動確認信号を受けてから
速度指令信号を出力するから，何等かの理由によって，
起動信号の出力時に既に速度指令信号が出力されている
場合には，モータ３ａ，５ａ，７ａからの起動確認信号
を受けた時，モータ３ａ，５ａ，７ａが急転起動する等
してモータ３ａ，５ａ，７ａのみならず押出成形機３，
５，７の故障や成形不良を招き易い。

本発明はこのようなモータ起動時の従来の欠点を解決す
るためになされたもので，予め設定した任意の温度制御
対象グループの温度調節が完了すればその温度制御対象
に関係するモータの起動開始が可能なモータ起動制御装
置の提供を目的とする。

また，本発明は，それらモータを起動グループ化して任
意の温度制御対象グループの温度調節が完了すればその
温度制御対象に関係する起動グループのモータが起動す
るモータ起動制御装置の提供を目的とする。

さらに，本発明は，モータの起動時の誤動作を防止した
モータ起動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，可変速モータ１００，複数
の温度制御対象１０１，この温度制御対象１０１に配置
された複数の温度測定手段１０２，制御対象グループ化
手段１０３，検知手段１０４，起動手段１０５を具備し
て構成されている。

温度制御対象１０１は押出成形機を含む押出成形ライン
に配置されたモータ１００の動作に関係するヒータ等
で，温度測定手段１０２はその温度制御対象１０２の温
度を測定するものであり，制御対象グループ化手段１０
３は温度制御対象１０１のうち任意の温度制御対象を選
択して１以上にグループ化するものである。

検知手段１０４は温度制御対象グループ中の全温度調節
が完了したことを検知するものであり，起動手段１０５
はその検知手段１０４による温度調節完了結果に基づき
温度調節の完了した上記温度制御対象１０１に関係する
モータ１００を起動させるものである。

また，本発明は，複数の上記モータ１００を起動グルー
プ化するとともに起動グループ化されたそれらモータ１
００と制御対象グループの対応関係を設定する対応関係
設定手段１０７を有し，上記検知手段１０４は制御対象
グループ毎に検知するように構成可能である。

さらに，本発明は，上記起動手段１０５による起動開始
時に，起動させる上記モータ１００へ既に速度指令信号
が出力されているか否かを検査するとともに，その速度
指令信号が出力さているときには，上記モータ起動信号
を出力させない検査手段１０６を備えて構成可能であ
る。

〔作 用〕

このような手段を備えた本発明では，制御対象グループ
化手段１０３にて温度制御対象１０１のうち任意の温度
制御対象をグループ化すると，検知手段１０４が温度制
御対象グループ中の全温度調節が完了したか否かを検知
し，起動手段１０５がその検知手段１０４による温度調
節完了結果に基づいて温度調節の完了した上記温度制御
対象１０１に関係するモータ１００を起動させる。

また，対応関係設定手段１０７を有する構成では，複数
の上記モータ１００が起動グループ化され，検知手段１
０４にて起動グループ毎に温度制御対象１０１の全温度
調節が完了したか否か検知され，上記起動手段１０５に
て起動グループのモータが起動される。

さらに，検査手段１０６を備える構成では，上記起動手
段１０５による起動開始時に，起動させる上記モータ１
００に既に速度指令信号が出力されているか否かを検査
手段１０６が検査し、その速度指令信号が出力されてい
ると，起動指令されてもその起動信号は出力されない。

〔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起動制御装置の一実施例を
示すブロック図である。

第２図のモータ起動制御装置を用いる押出成形ラインの
構成は，例えば上述した第７図と同様である。

すなわち，複数の押出成形機３，５，７は，図示しない
スクリューを回転駆動するモータ３ａ，５ａ，７ａを有
し，シリンダ部分を押出機方向に複数の各区間に分けて
各区間の温度をヒータで加熱し，押出し先端の積層ダイ
ス８の温度をヒータ（いずれも図示省略）で加熱した状
態の下で各スクリューを回転駆動し，それらスクリュー
でプラスチック原材料を溶解押出し成形するとともに，
積層ダイス８で積層させ１台の引取機９でその押出し成
形品を引き取る構成となっている。

押出成形機３，５，７の各区間および積層ダイス８は温
度センサー３ｂ，５ｂ，７ｂ，８ａで温度測定しながら
昇温し，昇温完了してから押出し成形動作させる。

モータ起動制御装置１１は，それらモータ３ａ，５ａ，
７ａ，温度センサー３ｂ，５ｂ，７ｂ，８ａ，モータ等
を起動制御および運転制御するものであり，ケーブル等
で接続されている。

第２図に戻って，制御手段としての制御回路１３は，後
述する各機能の主たる達成手段であるＣＰＵ１５と，こ
のＣＰＵ１５の動作プログラムを格納したＲＯＭ１７
と，ＣＰＵ１５の演算過程のデータを一時的に記憶する
ＲＡＭ１９およびデータ入出力用のインタフェース（Ｉ
／Ｏ）２１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１３には主従関係設定装置２３，モード切換装
置２５，制御対象グループ化装置２７および対応関係設
定装置２９が接続されており，例えば装置本体の操作面
に形成されるキーボード３１で形成される。詳細は後述
する。

制御回路１３には主従関係記憶回路３３，制御対象グル
ープ記憶回路３５および対応関係記憶回路３７が接続さ
れており，これらはＲＡＭからなる記憶手段としての外
部記憶回路３９内の記憶領域を分割して使用される。

制御回路１３に接続された表示装置４１は入出力データ
等を表示する例えばプラズマ・ディスプレイ装置であ
る。

温度測定装置４３は，制御回路１３の管理下で，ヒータ
等の温度制御対象４５の温度を測定するものであって第
７図の温度センサー３ｃ，５ｃ，７ｃを含み，温度セン
サー３ｃ，５ｃ，７ｃからの測定温度に応じたアナログ
信号をデジタル信号に変換し，測定温度信号として制御
回路１３に出力するものであり，これらによって温度測
定手段が形成されている。

なお，第７図中の温度センサー３ｃ，５ｃ，７ｃの図示
は便宜上のものであり，実際には多数の温度制御対象４
５や温度センサー３ｃ，５ｃ，７ｃがある。

速度指令装置４７は，制御回路１３の管理下で，制御回
路１３からのデジタル速度指令信号をアナログ信号に変
換してモータ３ａ，５ａ，７ａに出力するものである。
第７図中のモータ３ａ，５ａ，７ａの図示も便宜上のも
のであり，後述する第３図のように多数のモータがあ
る。

起動確認装置４９は，制御装置１３の管理下で，モータ
３ａ，５ａ，７ａへ起動問合信号を出力する一方，モー
タ３ａ，５ａ，７ａからの起動確認信号を制御装置１３
へ出力するものであり，これら起動確認装置４９，制御
装置１３および速度指令装置４７によって起動手段が形
成されている。

モード切換装置２５は，モータ起動制御装置１１が各モ
ータ３ａ，５ａ，７ａ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ものであり，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なっている。

単独動作モードにおける手動モードは，制御回路１３の
管理下で，キーボード３１の一部であって図示しない回
転数入力装置から入力された回転数で各モータ３ａ，５
ａ，７ａを個別制御するものであり，自動モードは制御
回路１３の管理下で回転数入力装置から予め入力した回
転数で各モータ３ａ，５ａ，７ａ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１３の管理下で，主モータ
ついては回転数入力装置から入力された回転数信号で，
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
回転数から所定の比率で比率演算して各モータ３ａ，５
ａ，７ａの回転数を制御するものである。

各モータ３ａ，５ａ，７ａについての主従関係設定につ
いては後述する。

主従関係設定装置２３は，各モータ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もので制御装置１３とともに
主従関係設定手段を形成しており，制御回路１３の管理
下でその主従関係は主従関係記憶回路３３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個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
る構成等任意であり，例えば第３図に示すように，押出
成形ライン中の全てのモータ（第３図中モータＣＨ１〜
ＣＨ１２）について主モータの欄を「０」にしたモータ
が主モータに，「１」にしたモータが主モータ１の従モ
ータとして設定される。すなわち，第３図は主従関係表
である。

対応関係設定装置２９は，制御回路１３の管理下で，同
時に起動させる各モータ（第３図中モータＣＨ１〜ＣＨ
１２）の起動グループを設定するとともに，起動グルー
プと温度制御対象グループ（後述する）を任意に対応さ
せるものであり，対応関係記憶回路３７に記憶させ，か
つ第３図のように表示されるようになっている。

例えばモータＣＨ１，３，５が起動グループ１として指
定されると，これに従属する主従のモータＣＨ１，ＣＨ
２，ＣＨ３，ＣＨ５が自動的に指定されるようになって
いる。すなわち，第３図は主従関係表であるとともに起
動グループ表となっている。

制御対象グループ化装置２７は，制御回路１３の管理下
で，各温度制御対象４５を任意に１個以上にグループ化
するものであり，各グループに属する温度制御対象が制
御対象グループ記憶回路３５へ記憶させるようになって
いる。

第４図はその制御対象グループの設定状況を示すいわば
昇温完了表であり，「１」で指定された温度制御対象
（温調ボード）が１つのグループを形成している。

すなわち，温調ボードは複数の個々の温度制御対象を有
しており，モータＣＨ１については温調ボード１，３，
５が，モータＣＨ２については温調ボード１が，モータ
ＣＨ３については温調ボード２，４，６が，モータＣＨ
５については温調ボード３，５，７が温度制御対象グル
ープとなっている。

制御装置１３は，モード切換装置２５が比率動作モード
を選択している時に，起動動作が開始指示されると，主
従関係記憶回路３３と対応関係記憶回路（３７）に記憶
された第３図の主従関係表と起動グループ表を参照して
起動グループに属するモータ（第３図中のＣＨ１〜ＣＨ
１２）を確認する一方，制御対象グループ記憶回路（３
５）からの昇温完了表（第４図）を参照してこれを確認
して，起動グループに対応する全温度制御対象の全測定
温度信号が昇温完了温度を越えているか否かを検知する
検知機能を有している。

制御装置１３は，モータ起動命令があった時に昇温完了
を検知し，起動グループに属する全モータ（第３図中の
ＣＨ１〜ＣＨ１２）へ起動確認装置４９から起動信号を
出力し，各モータ（第３図中のＣＨ１〜ＣＨ１２）から
の起動確認信号を起動確認装置４９を介して入力された
とき，速度指令信号を速度指令装置４７に出力する機能
を有している。

また，制御装置１３は，起動確認装置４９を介して起動
信号を出力する際，速度指令装置４７が速度指令信号を
出力しているか否かを検査し，速度指令信号を出力して
いるときにはその起動信号を出力させない検査機能を有
している。

そして，速度指令装置４７から速度指令信号が適格に出
力された後には，単独動作又は比率動作モード条件に従
って各モータが速度制御される。

このように構成された本発明のモータ起動制御装置１１
は，第５図および第６図に示すフローチャートを参照し
た起動制御動作の説明によってより明確となるであろ
う。

モード切換装置２５で比率動作モードに設定された状態
でプログラムがモータｎの起動をスタートさせると，ス
テップ２００で制御装置１３が主従関係記憶回路３３と
対応関係記憶回路３７から主従関係表と起動グループ表
を読み込んでモータｎについて起動グループを確認し，
ステップ２０１にて制御装置１３がモータｎと同じ起動
グループｍに属するモータを確認する。符号ｎは第３図
中のモータＣＨ１〜ＣＨ１２数であり，符号ｍは起動グ
ループ番号である。

続くステップ２０２では制御装置１３が制御対象グルー
プ記憶回路３５から昇温完了表を読み込んで昇温完了表
を確認し，ステップ２０３で制御装置１３が起動グルー
プｍに属する全モータに関する全温度測定データを取り
込み，ステップ２０４で制御装置１３が全昇温個所の昇
温が完了したか否か判断する。

ステップ２０４がＹＥＳの場合にはステップ２０５で制
御装置１３が起動確認装置４９および速度指令装置４７
を動作させて起動グループｍの全モータの起動処理に移
って終了し，ステップ２０４がＮＯの場合にはステップ
２０６で制御装置１３がモータが起動できない旨を表示
装置４１に表示処理して終了する。

第６図は特にモータの起動過程を示すもので，ステップ
３００で制御装置１３は速度指令装置４７から既に速度
指令信号がモータに出力されているか否か検査判断し，
ステップ３００がＮＯの場合にはステップ３０４で起動
確認装置４９から起動信号をモータへ出力し，制御装置
１３はモータから確認信号を受けると速度指令装置４７
に対してモータへの速度指令信号の出力を指示して終了
する。

ステップ３００がＹＥＳの場合には，ステップ３０１で
制御装置１３が速度指令装置４７に対して速度指令信号
の出力を停止させ，ステップ３０２の待ち時間を経て続
くステップ３０３で速度指令装置４７から速度指令信号
が出力されているか否か再度検査判断し，ステップ３０
３がＮＯの場合にはステップ３０５に移って上述した起
動開始処理がなされ，ステップ３０３がＹＥＳの場合に
はステップ３０４にて制御装置１３が表示装置４１にエ
ラー表示処理して終了する。

上述した実施例では，複数の押出成形機を具備する押出
成形ラインにおけるものであったが，本発明は１台の押
出成形機を具備する押出成形ラインにおいても実施可能
である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明のモータ起動制御装置は，押
出成形機を含む押出成形ラインに配置した温度制御対象
を制御対象グループ化手段でグループ化し，このグルー
プ化された温度制御対象の温度調節完了を検知手段で検
知し，この検知結果に基づき起動手段にてその温度制御
対象に関係するモータを起動する構成としたから，予め
設定した任意の温度制御対象グループの温度調節が完了
すれば，設定した温度制御対象以外の温度制御対象の昇
温処理等をすることなく任意なモータの起動が可能とな
り，経済的であるうえ押出成形ラインの変更時の操作が
簡単である。

また，モータを起動グループ化して温度制御対象グルー
プとの対応関係を設定する対応関係設定手段を備えた構
成では，それら起動グループに対応する温度制御対象グ
ループの温度調節の完了により，起動グループに属する
モータを一度に起動開始可能となる。

さらに，検知手段を有する構成では，速度指令信号の出
力を必ず停止させた状態でモータを起動させるので，モ
ータ起動時の誤動作が防止され，押出成形ラインの損傷
も生じ難い。

【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図は本発明に係るモータ起動制御装置の
一実施例を示すブロック図，第３図および第４図は本発
明における各モータの起動グループ化関係および温度制
御対象のグループ化の設定例を第２図の表示装置で示し
た図，第５図および第６図は本発明の動作を説明するフ
ローチャート，第７図はモータ起動制御装置を含む押出
成形ラインの一例を示す概略図，第８図はモータの起動
動作を説明する図である。 １……積層物（成形品） ３〜７……押出成形機 ３ａ〜７ａ……モータ ３ｂ〜３ｂ，８ａ……温度センサー ９……引取機 １１……モータ起動制御装置 １３……制御装置 １５……ＣＰＵ ２３……主従関係設定装置 ２５……モード切換装置 ２７……制御対象グループ化装置 ２９……対応関係設定装置 ３１……キーボード ３３……主従関係記憶回路 ３５……制御対象グループ記憶回路 ３７……対応関係記憶回路 ３９……外部記憶回路 ４１……表示装置 ４３……温度測定装置 ４５……温度制御対象（シリンダ，積層ダイス） ４７……速度指令装置 ４９……起動確認装置 １００……モータ １０１……温度制御対象 １０２……温度測定手段 １０３……制御対象グループ化手段 １０４……検知手段 １０５……起動手段 １０６……検査手段 １０７……対応関係設定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊地 主税 東京都大田区久が原５丁目16番６号 理化 工業株式会社内 (72)発明者 宮木 敏久 東京都大田区久が原５丁目16番６号 理化 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−300008（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−63999（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−270529（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】押出成形機を含む押出成形ラインに配置さ
   れたモータと、 前記押出成形ラインに配置され前記モータの動作に関係
   する複数の温度制御対象と， 前記温度制御対象の温度を測定する複数の温度測定手段
   と， 前記温度制御対象のうち任意の温度制御対象を選択して
   １以上にグループ化する制御対象グループ化手段と， グループ化された前記温度制御対象の全温度調節が完了
   したことを検知する検知手段と， この検知手段による温度調節完了結果に基づき温度調節
   の完了した前記温度制御対象に関係する前記モータを起
   動させる起動手段と， を具備することを特徴とする押出成形ラインのモータ起
   動制御装置。
2. 【請求項２】複数の前記モータと，これらのモータを起
   動グループ化するとともに起動グループ化された前記モ
   ータと前記制御対象グループの対応関係を設定する対応
   関係設定手段とを有し、前記検知手段は前記制御対象グ
   ループ毎に検知するものである請求項１記載の押出成形
   ラインのモータ起動制御装置。
3. 【請求項３】前記起動手段による起動開始時に，起動さ
   せる前記モータへ既に速度指令信号が出力されているか
   否かを検査するとともに，前記速度指令信号が出力され
   ているときには前記モータ起動信号を出力させない検査
   手段を具備する請求項１もしくは２記載の押出成形ライ
   ンのモータ起動制御装置。