JPS6090729A - 押出成形における寸法制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、押出成形される発泡材料の横幅等の成形寸法
を制御する方法に関するものである。

第１図は合成樹脂等の発泡材料を押し出し成形する場合
の、従来の制御方法を示すものである。

同図において、１は押出機、２は上記押出機１の先端側
に取り付けられた成形グイ、３は引取機で（１） ある。上記成形ダイ２より押し出された発泡材料４は、
膨張・拡大した後に引取機３の近傍でその寸法が安定す
る。従来における成形寸法の制御方法は、上記安定した
位置で発泡材料４の横幅寸法を幅検出器５等により検出
し、この検出値ａと設定値すとを幅調節針６で比較して
いる。そして、検出値ａが設定値すからズした場合に、
このズレ量（ａ−ｂ）を是正するべく引取機３へ引取速
度の制御信号Ｃを出力し、これにより、発泡材料４の成
形寸法を、許容範囲内に抑えるようにしている。然しな
から、上記従来の制御方法では、成形後の寸法のみを制
御因子としているために、横幅寸法のズレが発生した後
でなければズレを検知することができず、ズレ量が是正
されるまでの間にズレ量が増加する等の制御の応答遅れ
があった。

のみならず、従来にあっては、汎用制御装置の最大能力
のものを使っても、その寸法精度を上げることは出来な
かった。その理由は、押出成形における制御対象の特性
が未知であることと、外乱の影響が大きいためである。

（２） 本発明は、従来制御方法の上記欠点に鑑み、これを改良
除去したものであって、成形ダイのダイ圧変動と発泡材
料の成形寸法の変動とが密接に関連しているという、従
来知られていなかった制御対象の特性を発見し、この発
見に基づいて、引取機の引取速度を上記ダイ圧の変動に
応じて補正することにより、成形寸法のズレを予測した
制御を行い、寸法精度の著しい向上を図らんとするもの
である。

以下に本発明の制御方法を図面に示す実施例に基づいて
説明すると次の通りである。尚、従来の場合と同一符号
のものは同一部材である。

第２図は、本発明の技術を、生産能力が大きく且つ成形
ダイ２から引取機３までの距離が長い大型の生産設備に
適用した第一の実施例を示すものである。同図において
、７は発泡材料４の短周期及び中周期的な横幅寸法の変
動をカットし、長周期的な横幅寸法の変動のみを検出す
るローパスフィルタであり、８は発泡材料４の短周期的
な横幅寸法の変動のみをカントし、中間期及び長周期的
（３） な横幅寸法の変動を検出するローパスフィルタである。

これらのフィルタ７および８を設けた理由は、横幅寸法
の検出を必要最小限の周期部分のみで行い、外乱の影響
をできるだけ少なくするためである。上記ローパスフィ
ルタフの出力信号ａ１は、長周期の幅調節針９に入力さ
れる。そして、ここで幅設定値すと比較され、両者の間
にズレがあれば、出力信号ａ１の大きさに応じて出力さ
れる制御信号ｄは、次のダイ圧開節計１０にダイ圧設定
値ｄとして入力される。この調節計１０には、検出器１
１で検出された成形ダイ２のダイ圧信号ｅが入力されて
いる。そして、ここで、ダイ圧設定値ｄと比較され、両
者の間にズレがあれば、ダイ圧信号ｅの大きさに応じて
ダイ圧信号ｆとして出力される。この信号ｆは、幅設定
信号ｆとして幅調節針１２に入力される。これは、ダイ
圧の変動と発泡材料４の成形寸法の変動とが密接に関連
しているという事実を本出願人が今回発見し、この発見
を利用したものである。すなわち、ダイ圧と成形寸法と
が密接な関係にあるため、ダイ圧信号ｅが（４） 出力されている現時点でのダイ圧を測定すれば、成形寸
法の安定する部分（検出器５の位置）へ発泡材料４が引
取られたときには、発泡材料４の成形寸法の変動がどれ
くらいであるかを予測演算することが可能である。従っ
て、この変動分をなくすべくダイ圧信号ｅの大きさに応
じて上記ダイ圧信号ｆを出力すればよい、ところで、ダ
イ圧信号ｅが入力されている時と、幅検出値ａが出力さ
れ、ａ２として幅調節針１２に入力されている時との間
には、発泡材料４が成形ダイ２から押し出されて幅検出
器５の位置へ達するまでの間の時間差がある。従って、
幅検出値ａ２が成形寸法の変動を検知する以前に幅調節
針の設定信号となるｆを出力することができるので、前
もってダイ圧の変動の結果化ずる成形幅の変動を抑止す
ることが可能となる。この場合、時間差をさらに細かく
調整するため、ダイ圧信号ｅに最適な遅延時間を加える
ことは当然である。

尚、ダイ圧の変動と発泡材料４の成形寸法の変動との関
係は、第４図に示すチャートを参照すれ（５） ば、密接に関連していることが明らかである。

また、上記グイ圧調節計１０は、ダイ圧信号ｄの大きさ
に応じて成形ダイ２へ、ダイ圧を補正する信号ｇを出力
する。これは、上記ダイ圧の変動を抑えることにより、
成形寸法の変動を前もって抑止せんとするものである。

このダイ圧の変動は、これが高くなると成形寸法は大き
くなり、ダイ圧が低くなると成形寸法は小さくなる傾向
にある。

而して、上記グイ圧調節計１０で出力された信号ｆは、
　幅ｍｉ計１２に入力され、ここでローパスフィルタ８
を通過した幅信号ａ２の大きさに応じて幅制御信号りが
出力される。そして、この第一の実施例では、上述のよ
うにしてめられた演算制御後の信号りにより、引取機３
の引取速度を制御し、発泡材料４の成形寸法を許容範囲
内に抑えている。

要するにこの第一の実施例では、発泡材料４の幅検出値
ａのうち、必要最小限の信号ａ１．ａ２のみをフィルタ
７及び８で取り出し、制御因子の外乱を極力少なくする
ようにしている。そして、（６） 設定値の信号すを上記幅信号ａ１．ａ２の値に基づいて
補正している。このことは、従来の場合と略同様である
。しかしながら、本実施例では、上記に加えてダイ圧信
号ｅを新たな制御因子とし、この信号ｅの大きさに応じ
て補正された設定値の信号を更に補正することにより、
ダイ圧の変動に起因する成形寸法の変動を抑止し、寸法
精度の著しい向上を実現している。参考までに、横幅１
ｍで高さ３０ｍの発泡材料（発泡ポリスチレン）を、従
来方法と本実施例の方法とで成形した結果によれば、従
来の場合の横幅変動は、±１２ｍであり、本実施例の場
合の横幅変動は、±４鶴であった。

このことからも、本実施例の制御方法がいかに優れてい
るかは明らかである。

第３図は、本発明の技術を生産能力が小さく且つ成形ダ
イ２から引取機３までの距離が短い生産設備に適用した
第二の実施例を示すものである。

この第二の実施例は、幅検出器５の幅検出値ａのうち短
周期的な幅信号をカットし、中周期的及び長周期的な幅
信号ａ２のみをローパスフィルタ８（７） で取り出している。そして、幅設定器１２で上記信号ａ
２の大きさに基づいて設定値すを補正している。補正後
の信号ｄは、次の加算器１４に入力される。またこの加
算器１４には、ダイ圧検出器１１で検出されたダイ圧信
号ｅをローパスフィルタ７及び変換器１３を通過させて
最適な値の制御信号とした信号ｅ２が入力されている。

上記ローパスフィルタ７は、幅検出値ａ及びダイ圧信号
ｅの制御ｌＩ障害になる短周期の信号成分をカットする
ためのものである。また変換器１３は、フィルタ７を通
過したダイ圧信号ｅ１の信号レベルをに倍する等して最
適な値にするためのものである。

加算器１４は、上記補正後の信号ｄを、ダイ圧信号ｅの
変動に応じて補正し、補正後の信号りを引取機３へ出力
している。このようにして補正された引取速度で発泡材
料４を成形した場合、ダイ圧の変動に起因する成形寸法
の変動成分が除去され、優れた寸法精度が得られる。

尚、本発明の技術は、上記第−及び第二の実施例に限定
されるものではなく、その他のプロセス（８） 制御等にも適用可能である。要は、発泡材料の成形寸法
を制御する因子としてダイ圧の変動成分を取り入れれば
よい。

以上説明したように本発明にあっては、成形ダイのダイ
圧を検出し、該ダイ圧の大きさに応じて引取機の引取速
度を補正しているので、ダイ圧の変動に起因する成形寸
法の変動成分が除去され、優れた寸法精度が得られる。

また上記ダイ圧による制御の形態は、フィードフォワー
ドであり、制御の応答遅れがない等の利点を有している
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の制御方法を説明する概略ブロック図、第
２図は本発明の第一の実施例を示す概略　。 ブロック図、第３図は本発明の第二の実ＭＮを示す概略
ブロック図、第４図はダイ圧信号と幅検出信号の関係を
示すチャート図である。 １・・・押出機　２・・・成形ダイ ４・・・発泡材料　３・・・引取機 ａ・・・幅検出信号　ｂ・・・ダイ圧信号（９） 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、押出機先端側の成形グイより押しだされる発泡材料
   の横幅等の成形寸法を検出して、該検出値を設定値と比
   較し、上記検出値が設定値からズした場合に、このズレ
   量を是正するべく引取機の引取速度を制御するようにし
   たものにおいて、成形ダイのグイ圧を検出して該ダイ圧
   信号に応じて引取機の引取速度を補正するようにしたこ
   とを特徴とする押出成形における寸法制御方法。