JP2016060175A

JP2016060175A - 押出機のロスイン制御システムの減少原料重量測定方法

Info

Publication number: JP2016060175A
Application number: JP2014192199A
Authority: JP
Inventors: 隆一川地; Ryuichi Kawachi; 幸雄藤原; Yukio Fujiwara; 一成鈴木; Kazunari Suzuki; 俊光奥岡; Toshimitsu Okuoka
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 2014-09-22
Filing date: 2014-09-22
Publication date: 2016-04-25

Abstract

【課題】本発明は、押出機のロスイン制御システムの減少原料重量の測定において、減少原料重量の測定位置を変えることにより、測定精度を向上させることである。
【解決手段】本発明による押出機のロスイン制御システムの減少原料重量測定方法及び装置は、減少原料重量の測定を、前記スクリュのスクリュ回転数毎に測定間隔時間(T2)を変更して行い、前記原料重量(W)の減少カーブ(S)の常に同じ変化部分(f,g,h)で測定する方法と構成である。
【選択図】図１

Description

本発明は、押出機のロスイン制御システムの減少原料重量測定方法に関し、特に、ロスイン制御において、原料重量の減少カーブの常に同じ部分で測定することにより、原料重量の時間当たりの減少量を正確に測定するための新規な改良に関する。

従来、用いられていたこの種のロスイン制御を用いた減少原料重量測定方法としては、例えば、特許文献１に開示されているロスインウェイト式フィーダ原料充填中の処理量変更方法を挙げることができる。
すなわち、一般に、従来から、押出機の押出バラツキに対してはロスイン制御が使用されている。このロスイン制御とは、押出機の原料投入口上に設置されたホッパー内の投入される前の原料の重量を測定し、時間経過毎に重量が減少していく速度から押出機を計算し、狙いの押出量と差異があればスクリュ回転数を増減し押出量を制御する方法である。

前述のロスイン制御を用いた減少原料重量測定方法としては、前述の特許文献には示されていないが、一般に図２に示されるように、図示しない押出機に重量測定システム付きの原料供給用ホッパーが付随しており、ホッパー内原料重量測定結果において押出機スクリュ回転数を制御するシステムにおける、押出運転中の原料重量の時間変化を表している。時間の経過とともに原料は減少していき、一定値以下になると原料を補給するため原料重量が増加している。押出機のスクリュは螺旋状にフライトがあり、回転することにより樹脂を前方へ押し出す仕組みである。そのため、原料投入口直下のスクリュの回転方向の位置により原料重量の減り方は時間に対しｓｉｎカーブを傾斜させて示すような形になる。

図３は従来のロスイン制御方法における原料重量測定からの押出量計算を表している。原料重量の測定ポイントは大きく分けて３つに大別できる。ａ＝原料現象カーブの最も減少スピードの大きいポイント、ｂ＝原料減少スピードが下がりきったポイント、ｃ＝原料減少スピードの上がりはじめるポイントの３点である。従来ロスイン制御の原料計測はａ〜ｃのどのポイントか不明な状態で計測し、その結果より押出量を算出していた。そのため、測定間隔時間（Ｔ_１）が一定であっても、測定ポイントはｃ，ｄ，ｅのように重量減少スピードの異なるポイントにて計測を行う可能性は十分にある。この場合、押出量が一定であっても算出される押出量はＱ_１とＱ_２のように測定するポイントによって異なる結果になる。この誤った押出量の計算値によってロスイン制御を行うと間違った指令を出すことになり、目標押出量を安定してコントロールすることができなかった。

特開２０１１−１３１３８１号公報

従来の減少原料重量測定方法は、以上のように構成されているため、次のような課題が存在していた。
すなわち、従来のロスイン制御では、定時間毎の原料重量を測定している。一方押出機のスクリュは螺旋状にフライトがあり、回転することにより樹脂を前方へ押し出す仕組みである。そのため、原料投入口直下のスクリュの回転方向の位置により原料重量の減り方は時間に対しｓｉｎカーブを傾斜したような形になる。よって定時間毎に原料重量を測定すると前カーブの山、谷、中間のどの部分を測定するかは予測できない。そのために、実際には押出量は適正であるにもかかわらず、測定するポイントの選択次第では計算される押出量が狙いの押出量から外れてしまい誤ってスクリュ回転数を増減してしまう。といったように単位時間当たりの原料重量減少量（＝押出量）の測定が不安定なため、正しい制御が難しいといった課題があった。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、減少原料重量の測定を前記スクリュのスクリュ回転数毎に測定間隔時間を変更して行い、前記原料重量の減少カーブの常に同じ部分で測定するようにした押出機のロスイン制御システムの減少原料重量測定方法及び装置を提供することを目的とする。

本発明による押出機のロスイン制御システムの減少原料重量測定方法は、スクリュ式押出機の押出バラツキをロスイン制御するようにした押出機のロスイン制御システムの減少原料重量測定方法において、前記減少原料重量の測定を前記スクリュのスクリュ回転数毎に測定間隔時間を変更して行い、前記原料重量の減少カーブの常に同じ変化部分で測定する方法であり、また、本発明による押出機のロスイン制御システムの減少原料重量測定装置は、スクリュ式押出機の押出バラツキをロスイン制御するようにした押出機のロスイン制御システムの減少原料重量測定装置において、前記減少原料重量の測定を前記スクリュのスクリュ回転数毎に測定間隔時間を変更して行い、前記原料重量の減少カーブの常に同じ変化部分で測定する構成である。

本発明による押出機のロスイン制御システムの減少原料重量測定方法及び装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、スクリュ式押出機の押出バラツキをロスイン制御するようにした押出機のロスイン制御システムの減少原料重量測定方法及び装置において、前記減少原料重量の測定を前記スクリュのスクリュ回転数毎に測定間隔時間を変更して行い、前記原料重量の減少カーブの常に同じ変化部分で測定することにより、原料重量の時間当たりの減少量を正確に測定することができると共に、目標押出量を安定してコントロールすることができる。

本発明による押出機のロスイン制御システムの減少原料重量測定方法を示す説明図である。周知のロスイン制御を示す説明図である。従来の押出機のロスイン制御システムの減少原料重量測定方法における押出量計算値のバラツキを示すための説明図である。

本発明による減少原料重量測定方法は、ロスイン制御において、原料重量の減少カーブの常に同じ部分で測定することにより、原料重量の時間当たりの減少量を正確に測定することができ、目標押出量を安定してコントロールすることである。

以下、図面と共に本発明による押出機のロスイン制御システムの減少原料重量測定方法及び装置の好適な実施の形態について説明する。
尚、図２及び図３で示される従来例と同一又は同等部分には、同一符号を用いて説明する。
図１において、縦軸が原料重量で、横軸が時間を示し、図２の傾斜したサイン状波形で示される原料重量Ｗの変化の一部を拡大して示すもので、図示しない周知の押出機の原料供給用ホッパーには重量測定システムが設けられており、この重量測定システムは押出機の原料投入口上に設置された前記ホッパー内のシリンダ内に投入される前の原料の重量を測定し、時間経過毎に重量が減少していく速度から押出量を計算し、狙いの押出量と差異があればスクリュ回転数を増減し、押出量を制御する周知のロスイン制御の方法及び装置である。

従って、前記減少原料重量の測定を、スクリュのスクリュ回転数毎に測定間隔時間を変更して行い、原料重量の減少カーブの常に同じ部分で測定する、すなわち、原料投入口直下のスクリュの回転方向の位置を毎回同じにすることにより、原料重量減少量測定を安定化することができる。

図１は本発明のスクリュ回転数に対して、回転位置が常に一定になる間隔を自動計算した場合を示している。
すなわち、原料重量の減り方は、時間に対して傾斜したサインカーブからなる減少カーブＳの形状で示されており、符号ｆ，ｇ，ｈはスクリュの回転の回転位置（すなわち、スクリュフライトの回転角度位置）を示し、この回転位置は、前述のように、原料投入口（ホッパー）の直下のスクリュの回転方向の位置である。前記回転位置はスクリュの回転数でもあり、押出機のスクリュを回転駆動する図示しない駆動モータの回転を検出する図示しないエンコーダ又はレゾルバからの出力信号により前記回転位置又は回転数を得ることができる。

すなわち、前述の符号ｆ，ｇ，ｈの位置は、原料重量測定位置であるため、原料重量の減少カーブＳの常に同じ部分（いわゆる同じ変化部分ｆ，ｇ，ｈ）になり、これにより算出される押出量Ｑ_３，Ｑ_４は常に等しく、正確となると共に、ロスイン制御システムは正しい押出量Ｑ_３，Ｑ_４により正しい指令でスクリュを駆動することができる、目標、押出量を安定してコントロールすることができる。
すなわち、スクリュ回転数に合わせて原料重量減少量の測定時間（すなわち、図１の測定間隔時間Ｔ_２）を自動補正することにより、原料重量減少量測定時のスクリュの回転位置を一定にすることができ、その結果、測定する原料重量の時間当たりの減少量は正確な値となり、図１のように、押出量Ｑ_３，Ｑ_４が等しくなる。

前述の本発明による押出機のロスイン制御システムの減少原料重量測定方法及び装置の要旨とするところは、次の通りである。
すなわち、スクリュ式押出機の押出バラツキをロスイン制御するようにした押出機のロスイン制御システムの減少原料重量測定方法及び装置において、前記減少原料重量の測定を前記スクリュのスクリュ回転数毎に測定間隔時間Ｔ₂を変更して行い、前記原料重量Ｗの減少カーブＳの常に同じ変化部分ｆ,ｇ,ｈで測定することを特徴とする押出機のロスイン制御システムの減少原料重量測定方法及び装置である。

本発明による押出機のロスイン制御システムの減少原料重量測定方法及び装置は、ロスイン制御システムを用いる場合、原料重量の減少カーブの常に同じ部分で測定することにより、原料重量の時間当たりの減少量を正確に測定することができ、目標押出量を正確に制御することができる。

Ｓ減少カーブ（サインカーブ）
ｆ，ｇ，ｈ同じ部分
Ｗ原料重量
Ｑ_３，Ｑ_４押出量
Ｔ_２測定時間間隔

Claims

スクリュ式押出機の押出バラツキをロスイン制御するようにした押出機のロスイン制御システムの減少原料重量測定方法において、
前記減少原料重量の測定を前記スクリュのスクリュ回転数毎に測定間隔時間(T₂)を変更して行い、前記原料重量(W)の減少カーブ(S)の常に同じ変化部分(f,g,h)で測定することを特徴とする押出機のロスイン制御システムの減少原料重量測定方法。
スクリュ式押出機の押出バラツキをロスイン制御するようにした押出機のロスイン制御システムの減少原料重量測定装置において、
前記減少原料重量の測定を前記スクリュのスクリュ回転数毎に測定間隔時間(T₂)を変更して行い、前記原料重量(W)の減少カーブ(S)の常に同じ変化部分(f,g,h)で測定することを特徴とする押出機のロスイン制御システムの減少原料重量測定装置。