JPH0684037B2 - 押出機等の制御方法 - Google Patents
押出機等の制御方法Info
- Publication number
- JPH0684037B2 JPH0684037B2 JP61175738A JP17573886A JPH0684037B2 JP H0684037 B2 JPH0684037 B2 JP H0684037B2 JP 61175738 A JP61175738 A JP 61175738A JP 17573886 A JP17573886 A JP 17573886A JP H0684037 B2 JPH0684037 B2 JP H0684037B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- temperature
- barrel
- extruder
- groove
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
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
- B29C48/92—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
- 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
- B29C48/50—Details of extruders
- B29C48/505—Screws
- B29C48/64—Screws with two or more threads
- B29C48/66—Barrier threads, i.e. comprising primary and secondary threads whereby the secondary thread provides clearance to the barrel for material movement
-
- 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
- B29C2948/92009—Measured parameter
- B29C2948/92019—Pressure
-
- 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
- B29C2948/92009—Measured parameter
- B29C2948/92209—Temperature
-
- 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
- B29C2948/92323—Location or phase of measurement
- B29C2948/92361—Extrusion unit
- B29C2948/9238—Feeding, melting, plasticising or pumping zones, e.g. the melt itself
-
- 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
- B29C2948/92323—Location or phase of measurement
- B29C2948/92495—Treatment of equipment, e.g. purging, cleaning, lubricating or filter exchange
-
- 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
-
- 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
- B29C2948/92704—Temperature
-
- 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
- B29C2948/92819—Location or phase of control
- B29C2948/92857—Extrusion unit
- B29C2948/92876—Feeding, melting, plasticising or pumping zones, e.g. the melt itself
- B29C2948/92885—Screw or gear
-
- 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
- B29C2948/92819—Location or phase of control
- B29C2948/92857—Extrusion unit
- B29C2948/92876—Feeding, melting, plasticising or pumping zones, e.g. the melt itself
- B29C2948/92895—Barrel or housing
-
- 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
- B29C2948/92819—Location or phase of control
- B29C2948/9299—Treatment of equipment, e.g. purging, cleaning, lubricating or filter exchange
-
- 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
- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、溶融プラスチック材料を成形する押出成形
機、射出成形機および吹込成形機（以下これらを総称し
て押出機等という）の制御方法に係り、特に良品質の成
形を行うため、材料の押出し溶融を行うスクリュに主フ
ライトとバリアフライト（副フライト）とを設けて、バ
レル内面との間にソリッド溝とメルト溝とを形成したバ
リア形のスクリュを使用する押出機等の制御方法に関す
る。
機、射出成形機および吹込成形機（以下これらを総称し
て押出機等という）の制御方法に係り、特に良品質の成
形を行うため、材料の押出し溶融を行うスクリュに主フ
ライトとバリアフライト（副フライト）とを設けて、バ
レル内面との間にソリッド溝とメルト溝とを形成したバ
リア形のスクリュを使用する押出機等の制御方法に関す
る。
押出機等の制御の目標は、適切に設計された押出スクリ
ュを用いて、バレル温度を適当に設定し、所定の押出量
の溶融材料を均一にかつ安定して次工程へ供給すること
である。このために、初期においてはスクリュヘッド部
の溶融材料の圧力ならびに温度の定値制御が行われた。
しかし、これのみの制御では限界があり、時には溶融の
不安定さを助長する逆効果があることが判明した。すな
わち、これはソリッドベッドのブレークアップという現
象によるもので、一般に固形状の未溶融物の解体という
意味であるが、スクリュの溝内で固形材料が供給部、圧
縮部、計量部を経て次第に溶融材料に変って行く溶融工
程の途中で発生する溶融の不安定状態を示すものであ
る。このような現象を回避するため、スクリュの最長の
部分を占める溶融促進部に、固形成分と溶融成分を分離
する棚としてバリアフライトを新しく設けたのがバリア
形のスクリュである。この新しいバリア形のスクリュの
改善効果は見るべきものがあったが、さらにこの効果を
拡大したものは次のような診断制御システムである。
ュを用いて、バレル温度を適当に設定し、所定の押出量
の溶融材料を均一にかつ安定して次工程へ供給すること
である。このために、初期においてはスクリュヘッド部
の溶融材料の圧力ならびに温度の定値制御が行われた。
しかし、これのみの制御では限界があり、時には溶融の
不安定さを助長する逆効果があることが判明した。すな
わち、これはソリッドベッドのブレークアップという現
象によるもので、一般に固形状の未溶融物の解体という
意味であるが、スクリュの溝内で固形材料が供給部、圧
縮部、計量部を経て次第に溶融材料に変って行く溶融工
程の途中で発生する溶融の不安定状態を示すものであ
る。このような現象を回避するため、スクリュの最長の
部分を占める溶融促進部に、固形成分と溶融成分を分離
する棚としてバリアフライトを新しく設けたのがバリア
形のスクリュである。この新しいバリア形のスクリュの
改善効果は見るべきものがあったが、さらにこの効果を
拡大したものは次のような診断制御システムである。
すなわち、本出願人は、先に前記ソリッドベッドのブレ
ークアップを含めて、その他の不安定に対し、溶融促進
部に設けた圧力センサと、スクリュの駆動端に設けた位
置センサからの信号によって圧力波形を検出し、所定の
基準データと比較および対照させて、その相関性の統計
量を算出して、その正常または異常の判別を行い、異常
の際にさらに追試を行うという溶融工程の自動診断制御
システムを提案し、特願昭60−81369号（特公平２−580
92号）として特許出願を行った。
ークアップを含めて、その他の不安定に対し、溶融促進
部に設けた圧力センサと、スクリュの駆動端に設けた位
置センサからの信号によって圧力波形を検出し、所定の
基準データと比較および対照させて、その相関性の統計
量を算出して、その正常または異常の判別を行い、異常
の際にさらに追試を行うという溶融工程の自動診断制御
システムを提案し、特願昭60−81369号（特公平２−580
92号）として特許出願を行った。
しかしながら、前記自動診断制御システムにおいては、
異常の判断に対して、肝要なバレル温度の設定について
の制御が明確になっていない。従来、メルト溝内圧力の
値は、一義的に決められず、スクリュの構造、材料の特
性およびスクリュの回転速度等によって異なるものであ
り、制御の目安としては考えられないものであった。し
かし、その後前記自動診断制御システムの診断結果では
前述の諸元が一度選択されると、正常溶融工程において
は前記メルト溝内圧力はほとんど一定であるという特徴
が明確になってきた。また、前記診断結果によれば、第
８図に示すスクリュ溝内の溶融状態を示すモデル図が考
えられる。第８図（ａ），（ｂ）および（ｃ）におい
て、参照符号10はバレル、12はスクリュ、60は主フライ
ト、62はバリアフライト、56はソリッド溝、58はメルト
溝をそれぞれ示す。第８図（ａ）は溶融不足状態で、メ
ルト成分がメルト溝58に充満していず、バレル設定温度
を上げる必要を感じるが、押出量を増加するためにメル
ト溝内圧力をむやみに上げるように操作すると、第８図
（ｃ）のような溶融過剰状態を生じ、ソリッドベッドの
ブレイクアップを発生して逆効果を示す。定性的には、
メルト成分とソリッド成分がバリアフライト62によって
明確に分離されているという条件が満たされる範囲内に
おいて、メルト溝内圧力は高い程良い結果を得ることが
できる。これが第８図（ｂ）の適性溶融状態である。こ
の判断に苦しむ微少な範囲は、前記自動診断制御システ
ムの圧力波形が正常と判断される状態であることも明確
になった。
異常の判断に対して、肝要なバレル温度の設定について
の制御が明確になっていない。従来、メルト溝内圧力の
値は、一義的に決められず、スクリュの構造、材料の特
性およびスクリュの回転速度等によって異なるものであ
り、制御の目安としては考えられないものであった。し
かし、その後前記自動診断制御システムの診断結果では
前述の諸元が一度選択されると、正常溶融工程において
は前記メルト溝内圧力はほとんど一定であるという特徴
が明確になってきた。また、前記診断結果によれば、第
８図に示すスクリュ溝内の溶融状態を示すモデル図が考
えられる。第８図（ａ），（ｂ）および（ｃ）におい
て、参照符号10はバレル、12はスクリュ、60は主フライ
ト、62はバリアフライト、56はソリッド溝、58はメルト
溝をそれぞれ示す。第８図（ａ）は溶融不足状態で、メ
ルト成分がメルト溝58に充満していず、バレル設定温度
を上げる必要を感じるが、押出量を増加するためにメル
ト溝内圧力をむやみに上げるように操作すると、第８図
（ｃ）のような溶融過剰状態を生じ、ソリッドベッドの
ブレイクアップを発生して逆効果を示す。定性的には、
メルト成分とソリッド成分がバリアフライト62によって
明確に分離されているという条件が満たされる範囲内に
おいて、メルト溝内圧力は高い程良い結果を得ることが
できる。これが第８図（ｂ）の適性溶融状態である。こ
の判断に苦しむ微少な範囲は、前記自動診断制御システ
ムの圧力波形が正常と判断される状態であることも明確
になった。
そこで、本発明の目的は、バリア形のスクリュをもつ押
出機の溶融工程に係るバレル設定温度を、前記自動診断
制御システムによって前記溶融工程の正常であることを
確認し、しかる後にメルト溝内圧力の目標値を明確に
し、この目標値を基準圧力として最適化することができ
る押出機等の制御方法を提供することにある。
出機の溶融工程に係るバレル設定温度を、前記自動診断
制御システムによって前記溶融工程の正常であることを
確認し、しかる後にメルト溝内圧力の目標値を明確に
し、この目標値を基準圧力として最適化することができ
る押出機等の制御方法を提供することにある。
従って、本発明に係る押出機等の制御方法は、分割して
温度制御されるバレル中に供給されるプラスチック固形
材料を、主フライトおよびバリアフライトを備えたスク
リュの回転により押出し溶融し、この押出し溶融工程を
経た溶融材料を押出成形、射出成形もしくは吹込成形す
る押出機等の制御方法において、前記スクリュの溶融促
進部におけるメルト溝内圧力およびソリッド溝内圧力よ
りなる圧力波形を前記バリアフライトおよび前記主フラ
イトそれぞれの位置との関係において計測しかつサンプ
リングを行い、このサンプリングデータにより前記溶融
工程を正常と判定した際に前記メルト溝内圧力の目標値
との偏差を求め、この偏差が圧力許容値を越えた場合に
前記溶融促進部に近接するバレル温度制御帯のバレル設
定温度の制御を行い、前記メルト溝内圧力を一定範囲内
に維持することを特徴とする。
温度制御されるバレル中に供給されるプラスチック固形
材料を、主フライトおよびバリアフライトを備えたスク
リュの回転により押出し溶融し、この押出し溶融工程を
経た溶融材料を押出成形、射出成形もしくは吹込成形す
る押出機等の制御方法において、前記スクリュの溶融促
進部におけるメルト溝内圧力およびソリッド溝内圧力よ
りなる圧力波形を前記バリアフライトおよび前記主フラ
イトそれぞれの位置との関係において計測しかつサンプ
リングを行い、このサンプリングデータにより前記溶融
工程を正常と判定した際に前記メルト溝内圧力の目標値
との偏差を求め、この偏差が圧力許容値を越えた場合に
前記溶融促進部に近接するバレル温度制御帯のバレル設
定温度の制御を行い、前記メルト溝内圧力を一定範囲内
に維持することを特徴とする。
また、前記押出機等の制御方法において、圧力センサか
らの前記メルト溝内圧力および前記ソリッド溝内圧力を
示す圧力信号は信号処理器を介して選別入力すると共に
A/D変換器を介してサンプリングデータをCPUに入力し、
位置センサからの前記バリアフライトと前記主フライト
の位置を示す位置信号は直接前記CPUに入力し、前記圧
力波形の比較により前記溶融工程が正常と判断した際に
前記メルト溝内圧力の偏差が圧力許容値を越えないよう
にバレル設定温度を更新する演算を行い、更新温度信号
を出力インタフェースを介して前記溶融促進部に近接す
るバレル温度制御帯の温度調節計に出力するよう構成す
る。
らの前記メルト溝内圧力および前記ソリッド溝内圧力を
示す圧力信号は信号処理器を介して選別入力すると共に
A/D変換器を介してサンプリングデータをCPUに入力し、
位置センサからの前記バリアフライトと前記主フライト
の位置を示す位置信号は直接前記CPUに入力し、前記圧
力波形の比較により前記溶融工程が正常と判断した際に
前記メルト溝内圧力の偏差が圧力許容値を越えないよう
にバレル設定温度を更新する演算を行い、更新温度信号
を出力インタフェースを介して前記溶融促進部に近接す
るバレル温度制御帯の温度調節計に出力するよう構成す
る。
なお、前記押出機等の制御方法において、さらに前記ス
クリュヘッド部の溶融材料の温度を測定してこの温度と
設定温度との偏差を求め、この偏差が温度許容値を越え
た場合に前記ヘッド部に近接するバレル温度制御帯のバ
レル設定温度の制御を行い、前記ヘッド部の溶融材料の
温度を一定範囲内に維持するようにすれば好適である。
クリュヘッド部の溶融材料の温度を測定してこの温度と
設定温度との偏差を求め、この偏差が温度許容値を越え
た場合に前記ヘッド部に近接するバレル温度制御帯のバ
レル設定温度の制御を行い、前記ヘッド部の溶融材料の
温度を一定範囲内に維持するようにすれば好適である。
本発明に係る押出機等の制御方法によれば、正常に運転
されている押出機等において、その溶融工程に何等かの
異常が生ずると、各センサからのサンプリングデータに
基づく圧力波形に異常が生じ、前記自動診断制御システ
ムにより、異常が検出されて警報の出力やスローダウン
の応急処置が行われる。その回復過程において、圧力波
形が正常に戻れば、メルト溝内圧力ならびにスクリュヘ
ッド部の溶融材料の温度はいずれも目標値との偏差が求
められ、この偏差が圧力ならびに温度許容値の範囲に維
持されるように、スクリュの溶融促進部ならびにヘッド
部にそれぞれ近接するバレル温度制御帯のバレル設定温
度が最適値に制御される。このようにして、従来判断に
苦しんだメルト溝内圧力の設定を短時間の運転で見極
め、これを目安として制御を行い、押出機の総合性能を
最大限に向上させることができる。
されている押出機等において、その溶融工程に何等かの
異常が生ずると、各センサからのサンプリングデータに
基づく圧力波形に異常が生じ、前記自動診断制御システ
ムにより、異常が検出されて警報の出力やスローダウン
の応急処置が行われる。その回復過程において、圧力波
形が正常に戻れば、メルト溝内圧力ならびにスクリュヘ
ッド部の溶融材料の温度はいずれも目標値との偏差が求
められ、この偏差が圧力ならびに温度許容値の範囲に維
持されるように、スクリュの溶融促進部ならびにヘッド
部にそれぞれ近接するバレル温度制御帯のバレル設定温
度が最適値に制御される。このようにして、従来判断に
苦しんだメルト溝内圧力の設定を短時間の運転で見極
め、これを目安として制御を行い、押出機の総合性能を
最大限に向上させることができる。
次に、本発明に係る押出機等の制御方法の実施例につ
き、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
き、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
第１図は、本発明に係る押出機等の制御方法を実施する
押出機の一実施例を示す概略構成図である。第１図にお
いて、参照符号10はバレルを示し、このバレル10の内部
にスクリュ12が挿通配置される。このスクリュ12のヘッ
ド部には、押出成形型としてのＴダイ14が設けられる。
また、このスクリュ12の基部は、減速機16を介して駆動
モータ18に接続される。また、前記バレル10の外周に
は、加熱用のヒータ20が装着され、またその近辺に温度
センサが適宜設けられ、これらは温度調節計21,22,23,2
5および27によりそれぞれ分割して制御される。このヒ
ータ20に対して外部冷却用のファン24が適宜設けられ、
スクリュ12の基部側にプラスチックの固形材料を供給す
るホッパ11が設けられる。スクリュ12には、主フライト
60とバリアフライト62とが設けられ、この二種類のフラ
イトを備える所がスクリュ12の溶融促進部で、この部分
に対応するバレル10に、第８図に示すメルト溝58および
ソリッド溝56の溝内圧力を検出するための圧力センサ26
が設けられる。さらに、スクリュ12のヘッド部に対応す
るバレル10に溶融材料の温度を検出する温度センサ28が
設けられる。また、スクリュ12の基部の端部12aには主
フライト60およびバリアフライト62の位置を検出する位
置センサ30が設けられる。圧力センサ26および温度セン
サ28で検出された信号は、それぞれ信号処理器32および
34を介してマルチプレクサ36により選択的にA/D変換器3
8に供給され、サンプリングデータとなりCPU40に入力す
る。一方、位置センサ30からの信号は、信号処理器42を
介して直接CPU40に入力する。これら諸入力データは、
内部メモリ44に記憶される。やがて、これら圧力波形な
らびに温度は予め記憶保持した基準圧力データならびに
目標温度と比較される。CPU40には、CRTディスプレイ46
やプリンタ48等の出力機器、キーボード53からなる入力
設定器およびフロッピディスク50等の外部メモリが適宜
接続される。また、CPU40に対しては、出力インタフェ
ース52を介して異常警報を行うブザー54やさらにマルチ
プレクサ51を介して選択的に温度調節計21,22,23,25お
よび27が接続される。
押出機の一実施例を示す概略構成図である。第１図にお
いて、参照符号10はバレルを示し、このバレル10の内部
にスクリュ12が挿通配置される。このスクリュ12のヘッ
ド部には、押出成形型としてのＴダイ14が設けられる。
また、このスクリュ12の基部は、減速機16を介して駆動
モータ18に接続される。また、前記バレル10の外周に
は、加熱用のヒータ20が装着され、またその近辺に温度
センサが適宜設けられ、これらは温度調節計21,22,23,2
5および27によりそれぞれ分割して制御される。このヒ
ータ20に対して外部冷却用のファン24が適宜設けられ、
スクリュ12の基部側にプラスチックの固形材料を供給す
るホッパ11が設けられる。スクリュ12には、主フライト
60とバリアフライト62とが設けられ、この二種類のフラ
イトを備える所がスクリュ12の溶融促進部で、この部分
に対応するバレル10に、第８図に示すメルト溝58および
ソリッド溝56の溝内圧力を検出するための圧力センサ26
が設けられる。さらに、スクリュ12のヘッド部に対応す
るバレル10に溶融材料の温度を検出する温度センサ28が
設けられる。また、スクリュ12の基部の端部12aには主
フライト60およびバリアフライト62の位置を検出する位
置センサ30が設けられる。圧力センサ26および温度セン
サ28で検出された信号は、それぞれ信号処理器32および
34を介してマルチプレクサ36により選択的にA/D変換器3
8に供給され、サンプリングデータとなりCPU40に入力す
る。一方、位置センサ30からの信号は、信号処理器42を
介して直接CPU40に入力する。これら諸入力データは、
内部メモリ44に記憶される。やがて、これら圧力波形な
らびに温度は予め記憶保持した基準圧力データならびに
目標温度と比較される。CPU40には、CRTディスプレイ46
やプリンタ48等の出力機器、キーボード53からなる入力
設定器およびフロッピディスク50等の外部メモリが適宜
接続される。また、CPU40に対しては、出力インタフェ
ース52を介して異常警報を行うブザー54やさらにマルチ
プレクサ51を介して選択的に温度調節計21,22,23,25お
よび27が接続される。
次に、圧力センサ26とスクリュ12との詳細な関係配置を
示すと、第４図（ａ）および（ｂ）に示す通りである。
第４図（ａ）および（ｂ）において、スクリュ12が回転
すると、圧力センサ26はメルト溝58の溝内圧力をバリア
フライト62から主フライト60にわたり検出し、さらに回
転すると、主フライト60からバリアフライト62にわたる
ソリッド溝56の溝内圧力を検出する。また、位置センサ
30は、第５図（ａ）に示すように、スクリュ端部12aに
取付けた信号発生用カラー64に対向して設け、その回転
偏位に応じて、第５図（ｂ）に示すようなフライトの位
置信号を発生する。従って、位置センサ30としては、例
えば近接スイッチを好適に使用することができる。
示すと、第４図（ａ）および（ｂ）に示す通りである。
第４図（ａ）および（ｂ）において、スクリュ12が回転
すると、圧力センサ26はメルト溝58の溝内圧力をバリア
フライト62から主フライト60にわたり検出し、さらに回
転すると、主フライト60からバリアフライト62にわたる
ソリッド溝56の溝内圧力を検出する。また、位置センサ
30は、第５図（ａ）に示すように、スクリュ端部12aに
取付けた信号発生用カラー64に対向して設け、その回転
偏位に応じて、第５図（ｂ）に示すようなフライトの位
置信号を発生する。従って、位置センサ30としては、例
えば近接スイッチを好適に使用することができる。
次に、前述のように構成さた押出機の制御方法につき、
その動作に基づいて説明する。
その動作に基づいて説明する。
まず、バレル温度を所定設定温度まで上昇させ、スクリ
ュ12の回転速度を所定の回転数に保持して、プラスチッ
ク固形材料を供給する。溶融工程に異常がなければ、圧
力センサ26によりメルト溝内圧とソリッド溝内圧をバリ
アフライト位置と主フライト位置との関連において計測
し、サンプリングを行う。また、温度センサ28により、
スクリュ12のヘッド部の溶融材料の温度も計測される。
これらサンプリングデータは、時系列的に行われ、圧力
波形としてCPU40を介し内部メモリ44に記憶される。次
に、統計演算が行われて許容限界が設定され、圧力波形
のグラフィック表示が第６図に示すように行われ、この
測定圧力波形と正常波形の比較演算が第７図に示すよう
に実行される。次に、正常または異常の判別を行う。異
常の場合は、先ず時系列的に安定しているかどうかを判
別する。次いで、順次各種異常波形と比較し、最も類似
性の高い波形を選択する。このようにして異常の原因を
確認する。類似性の高い波形がなければ記憶する。これ
は一種の試験結果の追試で、原因の複雑な現象に対する
診断方法としては有効である。このようにして、異常が
解消し正常に復帰したならば、前記メルト溝内圧力の目
標値との偏差を求め、この偏差が圧力許容値以内にある
ように近接するバレル温度制御帯の温度調節計22および
23のバレル設定温度の修正を行う。このバレル設定温度
の修正を行うため、このバレル設定温度を更新する演算
を行い、更新温度信号を出力インタフェース52とマルチ
プレクサ51を介し、温度調節計22および23へ選択的に出
力する。このような溶融工程におけるバレル温度の変化
は、必ずスクリュ12のヘッド部の溶融材料に影響を与え
ることが考慮されるので、従来と同様にヘッド部の温度
センサ28による温度検出を行い、このヘッド部に近接す
るバレル温度制御帯の温度調節計27のバレル設定温度の
更新を実施する。
ュ12の回転速度を所定の回転数に保持して、プラスチッ
ク固形材料を供給する。溶融工程に異常がなければ、圧
力センサ26によりメルト溝内圧とソリッド溝内圧をバリ
アフライト位置と主フライト位置との関連において計測
し、サンプリングを行う。また、温度センサ28により、
スクリュ12のヘッド部の溶融材料の温度も計測される。
これらサンプリングデータは、時系列的に行われ、圧力
波形としてCPU40を介し内部メモリ44に記憶される。次
に、統計演算が行われて許容限界が設定され、圧力波形
のグラフィック表示が第６図に示すように行われ、この
測定圧力波形と正常波形の比較演算が第７図に示すよう
に実行される。次に、正常または異常の判別を行う。異
常の場合は、先ず時系列的に安定しているかどうかを判
別する。次いで、順次各種異常波形と比較し、最も類似
性の高い波形を選択する。このようにして異常の原因を
確認する。類似性の高い波形がなければ記憶する。これ
は一種の試験結果の追試で、原因の複雑な現象に対する
診断方法としては有効である。このようにして、異常が
解消し正常に復帰したならば、前記メルト溝内圧力の目
標値との偏差を求め、この偏差が圧力許容値以内にある
ように近接するバレル温度制御帯の温度調節計22および
23のバレル設定温度の修正を行う。このバレル設定温度
の修正を行うため、このバレル設定温度を更新する演算
を行い、更新温度信号を出力インタフェース52とマルチ
プレクサ51を介し、温度調節計22および23へ選択的に出
力する。このような溶融工程におけるバレル温度の変化
は、必ずスクリュ12のヘッド部の溶融材料に影響を与え
ることが考慮されるので、従来と同様にヘッド部の温度
センサ28による温度検出を行い、このヘッド部に近接す
るバレル温度制御帯の温度調節計27のバレル設定温度の
更新を実施する。
第２図と第３図は、第１図に示す押出機のプログラム例
を示すフローチャートである。第２図において、ステッ
プａは初期設定である。ステップｂはサンプリングのタ
イミングをとるもので、第６図に示すバリアフライトの
位置を示す位置信号がアンドゲートに存在するとき、サ
ンプリングを開始する。そしてステップｃで圧力波形の
サンプリングを行う。ステップｄは再びバリアフライト
の位置を示す位置信号が現れたときサンプリングを終了
し、ステップｅで得られたデータの処理を行う。ステッ
プｆおよびｇは必要に応じて行うスクリュヘッド部の温
度サンプリングとそのデータ処理である。ステップｈは
圧力波形のサンプリングデータについて統計演算および
比較演算を実施し、異常波形を判断し、異常のときは時
系列データサンプリングが安定しているかどうか判断を
行い、順次各種異常波形と比較し、最も類似性の高い波
形を選択し、異常原因を解明して修復処理を行うもので
ある。ステップｉは溶融工程が正常であることを確認し
てステップｊ以降のメルト溝内圧力の定値制御に移るこ
とを示す。第３図のフローチャートは、第２図に示すプ
ログラムが終了した後、ステップｎ以降のスクリュヘッ
ド部の溶融材料温度の定値制御を実行することを示すも
のである。
を示すフローチャートである。第２図において、ステッ
プａは初期設定である。ステップｂはサンプリングのタ
イミングをとるもので、第６図に示すバリアフライトの
位置を示す位置信号がアンドゲートに存在するとき、サ
ンプリングを開始する。そしてステップｃで圧力波形の
サンプリングを行う。ステップｄは再びバリアフライト
の位置を示す位置信号が現れたときサンプリングを終了
し、ステップｅで得られたデータの処理を行う。ステッ
プｆおよびｇは必要に応じて行うスクリュヘッド部の温
度サンプリングとそのデータ処理である。ステップｈは
圧力波形のサンプリングデータについて統計演算および
比較演算を実施し、異常波形を判断し、異常のときは時
系列データサンプリングが安定しているかどうか判断を
行い、順次各種異常波形と比較し、最も類似性の高い波
形を選択し、異常原因を解明して修復処理を行うもので
ある。ステップｉは溶融工程が正常であることを確認し
てステップｊ以降のメルト溝内圧力の定値制御に移るこ
とを示す。第３図のフローチャートは、第２図に示すプ
ログラムが終了した後、ステップｎ以降のスクリュヘッ
ド部の溶融材料温度の定値制御を実行することを示すも
のである。
前述した実施例から明らかなように、本発明に係る押出
機等の制御方法によれば、従来判断に苦しんだ溶融工程
の状態が自動診断制御システムによって明確になり、メ
ルト溝内圧力の設定を短時間の運転で容易に見極めら
れ、これを基準にしたバレル設定温度の最適制御が可能
となり、さらにスクリュヘッド部の溶融材料の温度制御
を加味することにより押出機の総合性能を最大限に向上
させることができる。
機等の制御方法によれば、従来判断に苦しんだ溶融工程
の状態が自動診断制御システムによって明確になり、メ
ルト溝内圧力の設定を短時間の運転で容易に見極めら
れ、これを基準にしたバレル設定温度の最適制御が可能
となり、さらにスクリュヘッド部の溶融材料の温度制御
を加味することにより押出機の総合性能を最大限に向上
させることができる。
なお、その他本発明の精神を逸脱しない範囲内において
種々の設計変更をなし得ることは勿論である。
種々の設計変更をなし得ることは勿論である。
第１図は本発明に係る押出機等の制御方法を実施する押
出機の一実施例を示す概略構成図、第２図および第３図
は第１図に示す押出機の制御プログラム例をそれぞれ示
すフローチャート、第４図（ａ），（ｂ）は第１図に示
す圧力センサの取付状態を示す要部拡大断面図および縦
断面図、第５図（ａ），（ｂ）は第１図に示す位置セン
サの取付状態を示す要部拡大側面図および圧力センサの
圧力特性線図、第６図は本発明に係る制御方法によりサ
ンプリングされた圧力波形の表示例を示す特性曲線図、
第７図は圧力波形の基準データと測定データの比較表示
例を示す説明図、第８図（ａ），（ｂ），（ｃ）はスク
リュ溝内の溶融状態をそれぞれ示すモデル図である。 10……バレル、11……ホッパ 12……スクリュ、14……Ｔダイ 16……減速機、18……駆動モータ 20……ヒータ、21,22,23,25,27……温度調節計 24……冷却用ファン、26……圧力センサ 28……温度センサ、30……位置センサ 32,34,42……信号処理器 36,51……マルチプレクサ、38……A/D変換器 40……CPU、44……内部メモリ 46……CRTディスプレイ、48……プリンタ 50……フロッピディスク 52……出力インタフェース、53……キーボード 54……ブザー、60……主フライト 62……バリアフライト
出機の一実施例を示す概略構成図、第２図および第３図
は第１図に示す押出機の制御プログラム例をそれぞれ示
すフローチャート、第４図（ａ），（ｂ）は第１図に示
す圧力センサの取付状態を示す要部拡大断面図および縦
断面図、第５図（ａ），（ｂ）は第１図に示す位置セン
サの取付状態を示す要部拡大側面図および圧力センサの
圧力特性線図、第６図は本発明に係る制御方法によりサ
ンプリングされた圧力波形の表示例を示す特性曲線図、
第７図は圧力波形の基準データと測定データの比較表示
例を示す説明図、第８図（ａ），（ｂ），（ｃ）はスク
リュ溝内の溶融状態をそれぞれ示すモデル図である。 10……バレル、11……ホッパ 12……スクリュ、14……Ｔダイ 16……減速機、18……駆動モータ 20……ヒータ、21,22,23,25,27……温度調節計 24……冷却用ファン、26……圧力センサ 28……温度センサ、30……位置センサ 32,34,42……信号処理器 36,51……マルチプレクサ、38……A/D変換器 40……CPU、44……内部メモリ 46……CRTディスプレイ、48……プリンタ 50……フロッピディスク 52……出力インタフェース、53……キーボード 54……ブザー、60……主フライト 62……バリアフライト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−145874（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−92545（ＪＰ，Ａ) 特公 平２−58092（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (4)
- 【請求項１】分割して温度制御されるバレル中に供給さ
れるプラスチック固形材料を、主フライトおよびバリア
フライトを備えたスクリュの回転により押出し溶融し、
この押出し溶融工程を経た溶融材料を押出成形、射出成
形もしくは吹込成形する押出機等の制御方法において、
前記スクリュの溶融促進部におけるメルト溝内圧力およ
びソリッド溝内圧力よりなる圧力波形を前記バリアフラ
イトおよび前記主フライトそれぞれの位置との関係にお
いて計測しかつサンプリングを行い、このサンプリング
データにより前記溶融工程を正常と判定した際に前記メ
ルト溝内圧力の目標値との偏差を求め、この偏差が圧力
許容値を越えた場合に前記溶融促進部に近接するバレル
温度制御帯のバレル設定温度の制御を行い、前記メルト
溝内圧力を一定範囲内に維持することを特徴とする押出
機等の制御方法。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の押出機等の制
御方法において、圧力センサからの前記メルト溝内圧力
および前記ソリッド溝内圧力を示す圧力信号は信号処理
器を介して選別入力すると共にA/D変換器を介してサン
プリングデータをCPUに入力し、位置センサからの前記
バリアフライトと前記主フライトの位置を示す位置信号
は直接前記CPUに入力し、前記圧力波形の比較により前
記溶融工程が正常と判断した際に前記メルト溝内圧力の
偏差が圧力許容値を越えないようにバレル設定温度を更
新する演算を行い、更新温度信号を出力インタフェース
を介して前記溶融促進部に近接するバレル温度制御帯の
温度調節計に出力することからなる押出機等の制御方
法。 - 【請求項３】分割して温度制御されるバレル中に供給さ
れるプラスチック固形材料を、主フライトおよびバリア
フライトを備えたスクリュの回転により押出し溶融し、
この押出し溶融工程を経た溶融材料を押出成形、射出成
形もしくは吹込成形する押出機等の制御方法において、
前記スクリュの溶融促進部におけるメルト溝内圧力およ
びソリッド溝内圧力よりなる圧力波形を前記バリアフラ
イトおよび前記主フライトそれぞれの位置との関係にお
いて計測しかつサンプリングを行い、このサンプリング
データにより前記溶融工程を正常と判定した際に前記メ
ルト溝内圧力の目標値との偏差を求め、この偏差が圧力
許容値を越えた場合に前記溶融促進部に近接するバレル
温度制御帯のバレル設定温度の制御を行い、前記メルト
溝内圧力を一定範囲内に維持し、さらに前記スクリュの
ヘッド部の溶融材料の温度を測定してこの温度と設定温
度との偏差を求め、この偏差が温度許容値を越えた場合
に前記ヘッド部に近傍するバレル温度制御帯のバレル設
定温度の制御を行い、前記ヘッド部の溶融材料の温度を
一定範囲内に維持することを特徴とする押出機等の制御
方法。 - 【請求項４】特許請求の範囲第３項記載の押出機等の制
御方法において、圧力センサからの前記メルト溝内圧力
および前記ソリッド溝内圧力を示す圧力信号と温度セン
サからの前記スクリュのヘッド部の溶融材料の温度を示
す温度信号とは、それぞれ信号処理器を介して選別入力
すると共にA/D変換器を介してサンプリングデータをCPU
に入力し、位置センサからの前記バリアフライトと前記
主フライトの位置を示す位置信号は直接前記CPUに入力
し、前記圧力波形の比較により前記溶融工程が正常と判
断した際に前記メルト溝内圧力の偏差が圧力許容値を越
えないようにバレル設定温度を更新する演算を行い、更
新温度信号を出力インタフェースを介して前記溶融促進
部に近接するバレル温度制御帯の温度調節計に出力し、
さらに前記ヘッド部の溶融材料の温度の偏差が温度許容
値を越えないようにバレル設定温度を更新する演算を行
い、別の更新温度信号を前記出力インタフェースを介し
て前記ヘッド部に近接するバレル温度制御帯の別の温度
調節計に出力することからなる押出機等の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61175738A JPH0684037B2 (ja) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | 押出機等の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61175738A JPH0684037B2 (ja) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | 押出機等の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6331730A JPS6331730A (ja) | 1988-02-10 |
| JPH0684037B2 true JPH0684037B2 (ja) | 1994-10-26 |
Family
ID=16001383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61175738A Expired - Fee Related JPH0684037B2 (ja) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | 押出機等の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0684037B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001073933A (ja) * | 1999-09-01 | 2001-03-21 | Bridgestone Corp | 容積型押出装置および粘性材料の押出方法 |
| KR102635501B1 (ko) * | 2019-02-21 | 2024-02-13 | 엘에스엠트론 주식회사 | 사출장치 |
| CN112248395A (zh) * | 2020-09-25 | 2021-01-22 | 安徽德尔电气集团有限公司 | 一种电缆生产用挤出机温度控制系统 |
| CN118514304B (zh) * | 2024-07-22 | 2024-11-12 | 江苏涵尔电气科技有限公司 | 一种尼龙扎带注塑塑料颗粒智能造粒控制系统 |
| CN118977392B (zh) * | 2024-09-18 | 2025-02-07 | 南京首塑特种工程塑料制品有限公司 | 一种peek复合材料连续挤出成型装置及方法 |
-
1986
- 1986-07-28 JP JP61175738A patent/JPH0684037B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6331730A (ja) | 1988-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5154935A (en) | Injection pressure control apparatus for an electrically-operated injection molding machine | |
| JP4146381B2 (ja) | トグル式型締装置の型締力補正方法 | |
| JPH02204018A (ja) | 射出成形の立上げ方法および装置 | |
| JP3732821B2 (ja) | 射出成形機における樹脂粘度の計測方法 | |
| JPS6331731A (ja) | 押出機等の精密制御方法 | |
| JPS6331730A (ja) | 押出機等の制御方法 | |
| US20230415394A1 (en) | Control device and control method | |
| JP3321759B2 (ja) | プラスチック成形機 | |
| JP3820232B2 (ja) | 射出成形機の型締制御方法 | |
| US6914537B2 (en) | Method for monitoring operation data of an injection-molding machine | |
| JP3467360B2 (ja) | 射出成形機 | |
| JPH07205230A (ja) | 射出成形機におけるリザーバ内圧調整方法 | |
| JPH0258092B2 (ja) | ||
| JP3962355B2 (ja) | 射出成形機の型締制御方法 | |
| JP3881633B2 (ja) | 射出成形機の型締制御方法 | |
| JPH09216266A (ja) | 射出成形機の制御方法 | |
| JP3611347B2 (ja) | ２軸押出機の内部状態計測方法および装置 | |
| JP3053977B2 (ja) | 射出成形機の射出運転条件設定方法 | |
| JP2614570B2 (ja) | ブロー成形機のパリソン長さ制御方法 | |
| JPH09300431A (ja) | 口金のスリット間隙調整装置、樹脂フイルムの厚み制御方法および樹脂フイルムの製造方法 | |
| JPH1086217A (ja) | インフレーション成形工程におけるフイルム厚さ制御装置 | |
| JPH08309831A (ja) | ２段押出機の押出量制御方法 | |
| JP2004330529A (ja) | 射出成形機の型締制御方法 | |
| JP3255728B2 (ja) | 射出成形機のフィードバック制御方法および射出成形機 | |
| JP3027662B2 (ja) | ブロー成形機のパリソン長さ制御方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |