JPH10258410A - 押出機の制御方法及び押出機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】押出量が変化しやすいモルタルの押出機におい
て、その押出量が常時一定となるように自動的に調整し
もって押出製品の品質の均一化、作業の省力化を図るこ
とを課題とする。 【解決手段】モルタル押出機１のモルタル押出速度を口
金吐出口２で測定し、該モルタル押出速度の検出値を基
準値Ｒと比較して、基準値Ｒとの差がないように押出機
１の押出速度を制御する一方、該押出速度と同期した速
度で移動する移載物５に移載される直前のモルタル３の
たるみ量を測定し、該モルタル３のたるみ量に応じ前記
基準値Ｒを補正するプロセスよりなりなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は押出機の制御方法
及び押出機の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、セメント製品の製造方法として押
出法が知られており、また管状製品の製法として押出機
から帯状に熱硬化性モルタルを押し出し、これを芯金上
に巻き回して成形していく方法も知られている。

【０００３】ところで、上記いずれの方法にしても、押
し出されたモルタルはコンベアやその上に載置されたパ
レットあるいは芯金上に押出速度と同期した速度で移載
されていく必要がある。

【０００４】ところが、押出機の押出速度は材料の硬
さ、押出機内のスクリューやケーシング内の被押出物の
付着状態、口金のサイズなどにより押出量にばらつきが
出易く製品の肉厚に差が生じることがある問題があっ
た。

【０００５】さらに、モルタル内に硬化剤が入っている
場合、長時間運転を続けるとスクリューに材料が付着硬
化して押出効率が次第に低下し、安定した押出量を確保
するには押出機の駆動モータの回転数を変えていかなけ
ればならない問題もあった。

【０００６】このような問題があるため、従来では作業
者が押し出されたモルタルの移載時のたるみ具合や巻き
付け時の重なり状態を観察し、常時ボリュームなどで押
出機の押出量を調整していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに常時押出状態を監視するのは多大な労力を要し、ま
たこれら押出機は一般的に反応が鈍いため、手動制御に
は作業者の熟練と勘にたよらざるを得ず、しかもこの熟
練と勘は個人差があるため作業者の経験の差によって製
品の品質にもばらつきが生じる恐れがあるといった問題
もあった。

【０００８】この発明は、上記問題点を解消することを
目的としてなされたものであって、押出量が変化しやす
いモルタルの押出機において、その押出量が常時一定と
なるように自動的に調整することにより押出製品の品質
の均一化、作業の省力化の図れる押出機の制御方法及び
押出機の制御装置を提供することを目的としてなされた
ものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】即ち、請求項１の押出機
の制御方法は、モルタル押出機のモルタル押出速度を口
金吐出口で測定し、該モルタル押出速度の検出値を基準
値と比較して、基準値との差がないように押出機の押出
速度を自動制御する一方、該押出速度と同期した速度で
移動する移載物に移載される直前のモルタルのたるみ量
を測定し、該モルタルのたるみ量に応じ前記基準値を補
正することを特徴とするものである。

【００１０】即ち、押出量の検知だけでは、制御遅れや
外乱に十分対応しきれない。一方、モルタルの移載前の
たるみ量によってモルタル供給量の適否が検知出来る。

【００１１】しかし、モルタルの押出量とたるみ量との
間には一定の関係が無く、制御系は非線形となるためモ
ルタルの押出量とたるみ量等を測定値とする単なるフィ
ードバック制御ではモルタルの押出量は制御しきれな
い。

【００１２】そのため、たるみ量の大き過ぎる時と小さ
過ぎる時にこれを検知して、押出機の押出速度を自動制
御する基準値そのものを補正し制御系を早期に安定させ
るのである。

【００１３】請求項２の押出機の制御装置は、上記方法
を実施する装置に関し、モルタル押出機の口金吐出口に
設けられたモルタルの押出速度の速度センサと、前記押
出機から押し出されたモルタルが押出速度と同期した速
度で移動する移載物に移載される直前位置に設けられ
た、前記モルタルのたるみ量検出センサと、前記速度セ
ンサからの検出情報を基準値と比較し押出速度を演算制
御する押出機の制御回路と、前記たるみ量検出センサか
らの検出情報に基づき前記基準値の書き換え指令を出す
指令回路とからなることを特徴とするものである。

【００１４】請求項３に記載の押出機の制御装置は、請
求項２における押出機の制御装置のたるみ量検出センサ
が、連続して押し出されたモルタルの両側面に対をなし
て上下方向に配列した一ないし複数の非接触スイッチか
らなることを特徴とするものである。

【００１５】即ち、押出直後のモルタルは柔らかいの
で、たるみは非接触スイッチで検出することが好まし
い。この非接触スイッチとしては超音波やレーザ光を利
用したものの他、連続して押し出されたモルタルの両側
面に対をなして上下方向に配列した複数の光電スイッチ
とすることもできる。

【００１６】即ち、複数の光電スイッチの内、何れかの
遮光された光電スイッチからモルタルのたるみを検出す
るのである。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の形態を説
明する。図１は請求項１及び請求項２の発明の一実施の
形態を示す制御回路図、図２は同じく要部側面図であ
る。

【００１８】この発明の方法を実施する装置を図１に示
す。この押出機の制御装置は、モルタル押出機１の口金
吐出口２に設けられたモルタル３の押出速度の速度セン
サ４と、前記押出機１から押し出されたモルタル３が押
出速度と同期した速度で移動する移載物５（図示例は回
転する芯金を示す）に移載される直前位置に設けられ
た、前記モルタル３のたるみ量検出センサ６と、前記速
度センサ４からの検出情報を基準値Ｒと比較し押出速度
を演算制御する押出機の制御回路７と、前記たるみ量検
出センサ６からの検出情報に基づき前記基準値Ｒの書き
換え指令を出す指令回路８とから構成されている。

【００１９】なお、図中８Ａは指令回路８のプログラマ
ブルコントローラ（ＰＬＣ）を示す。上記説明におい
て、移載物５は回転する芯金を示したが、これに限ら
ず、コンベア、あるいはパレットを載せたコンベアであ
っても良い。

【００２０】要するに押出速度に同期した移動速度を有
し押し出されたモルタルを無理なく移載していくもので
あれば良い。また、押し出された直後のモルタルは極め
て変形し易いので上記の速度センサ４としては、非接触
型のセンサ例えば、レーザドップラ速度計などを使用す
ることが望ましい。

【００２１】たるみ量検出センサ６は、上記した非接触
型のセンサを使用することが望ましいが、あまり詳細な
たるみ量の検出を行うと、基準値Ｒの変更が頻繁になり
制御系に短周期、長周期の振動を起こさせる原因となっ
て適当でない。

【００２２】従って、図３に示すように、連続して押し
出されたモルタル３の両側面に対をなして上下方向に配
列した複数の光電スイッチ１１…１１とし段階的な検出
とすることが好ましい。

【００２３】なお、図中１２は光電スイッチ１１…を支
持する基板を示し、遮光された光電スイッチによりたる
み量が測定できるようにされている。そして、上記制御
回路７からの操作信号はインバータ制御回路１０へ入力
され押出機の駆動モータ９が制御される。

【００２４】次に押出機の制御方法を説明する。モルタ
ル押出機１を起動し押出状態が安定すれば、モルタル押
出速度Ｖを口金吐出口１の速度センサ４で測定し、該モ
ルタル押出速度Ｖの検出値を制御回路７へ入力し、ここ
で基準値Ｒと比較して、基準値Ｒとの差がないように押
出機１のモータ９を自動制御する。

【００２５】これによって大きな外乱が無い限り安定し
た押出状態が継続される。しかし、材料の硬さ、押出機
内のスクリューやケーシング内の被押出物の付着状態な
どにより押出量に変化が生じた場合、上記制御だけでは
制御遅れなどにより十分に対応ができないおそれがあ
る。

【００２６】そこで、上記の手段で押出速度を制御する
一方、該押出速度と同期した速度で移動する移載物５に
移載される直前のモルタル３のたるみ量をたるみ量検出
センサ６で測定し、該モルタルのたるみ量に応じ前記基
準値Ｒを補正するのである。

【００２７】このたるみ量の検出及び基準値Ｒの補正に
よって、モルタル押出機１の押出量が総合的に制御され
る。上記制御状態を示したのが図４である。

【００２８】図４は、口径 800mmのモルタル押出機１よ
り、幅80mm、厚さ17mmとしてモルタルを連続的に押し出
し、これを芯金上に巻き取っていった場合の制御状態を
示したものである。

【００２９】図４においてａは目標とする押出速度を示
し、一定値である。ｂは速度検出センサ４から検出され
たモルタルの実際の押出速度を示し、材料の硬さ、押出
機内のスクリューやケーシング内の被押出物の付着状態
などによって押出速度が変化している状態を示す。

【００３０】ｃはたるみ量検出センサ６から検出され
た、たるみ量の変化状態を示す。なお、たるみ量を示す
曲線の右側に示した数字が、対応する光電スイッチ１１
…を示し、数値３は５個縦に並んだ列の真ん中にある光
電スイッチ１１が遮光された状態、数値２．５は真ん中
の光電スイッチ１１と下から２番目の光電スイッチ１１
の両方が遮光されている状態を示す。

【００３１】そして、ｄは制御回路７から出力された制
御信号を示しグラフの左側の数値がその電流値（mA) を
示す。図４の左側の大きな乱れの後、曲線ｃより明らか
なように、速度検出以外のたるみ量検出による基準値Ｒ
の補正によって曲線ｂで示されるように押出速度が一定
となるように制御されているのが判る。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明
は、モルタルの押出制御を行う場合、押出速度を測定す
ると同時にモルタルが移載物に移載される直前のたるみ
量をも測定し、これらを情報としてモルタル押出機を制
御するので、現実に即応したモルタルの押出制御が可能
となり、また熟練なども要することなく容易に制御が可
能となる。

【００３３】請求項２の発明によれば、従来の押出機に
速度検出センサ、たるみ量選出センサ、制御回路等を付
設するだけで上記の方法が実施可能で、実施がよういで
ある効果を有する。

【００３４】請求項３の発明によれば、たるみ量検出が
段階的となるため、検出情報に起因するサージングが防
止され、正確な制御が可能となる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は請求項１及び請求項２の発明の一実施の
形態を示す制御回路図である。

【図２】同じく要部側面図である。

【図３】たるみ量検出センサの拡大斜視図である。

【図４】制御プロセスを示すグラフである。

【符号の説明】

１…モルタル押出機 ２…口金吐出口 ３…モルタル ４…速度センサ ５…移載物 ６…たるみ量検出センサ ７…押出機の制御回路 ８…指令回路 ９…押出機の駆動モータ １０…インバータ制御回路 １１…複数の光電スイッチ Ｒ…基準値

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モルタル押出機のモルタル押出速度を口金
   吐出口で測定し、該モルタル押出速度の検出値を基準値
   と比較して、基準値との差がないように押出機の押出速
   度を自動制御する一方、該押出速度と同期した速度で移
   動する移載物に移載される直前のモルタルのたるみ量を
   測定し、該モルタルのたるみ量に応じ前記基準値を補正
   することを特徴とする押出機の制御方法。
2. 【請求項２】モルタル押出機の口金吐出口に設けられた
   モルタルの押出速度の速度センサと、前記押出機から押
   し出されたモルタルが押出速度と同期した速度で移動す
   る移載物に移載される直前位置に設けられた、前記モル
   タルのたるみ量検出センサと、前記速度センサからの検
   出情報を基準値と比較し押出速度を演算制御する押出機
   の制御回路と、前記たるみ量検出センサからの検出情報
   に基づき前記基準値の書き換え指令を出す指令回路とか
   らなることを特徴とする押出機の制御装置。
3. 【請求項３】請求項２に記載の押出機の制御装置におい
   て、たるみ量検出センサが、連続して押し出されたモル
   タルの両側面に対をなして上下方向に配列した一ないし
   複数の非接触スイッチからなることを特徴とする押出機
   の制御装置。