JP2018030217A - カッタ刃の押圧制御装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
すなわち、図3において符号1で示されるものは、押出シリンダ1Aの最下流位置に設けられたダイス1であり、このダイス1に設けられた押出孔1Bからは、ストランドが押出されるように構成されている。
前記シリンダカバー11の内面11aに形成された輪状凹部12内には、前記シリンダカバー11の内側に配設された筒体13の輪状突部14が位置している。
前記カッタ箱7及び前記筒体13内のカッタ箱用軸受7a及び各軸受15,16を貫通する状態でカッタシャフト4が回転自在に設けられており、前記カッタシャフト4の先端4aには、カッタホルダ3を介して複数のカッタ刃2が設けられている。
前記押出シリンダ1Aで混練溶融された溶融樹脂は、前記各押出孔1Bを経てストランドとして押出されると、前記カッタ刃2によって所定長さのペレットに切断される。
前記第1室12Aには第1通気孔5を介して空気等の第1媒体20が供給できるように構成され、前記第2室12Bには第2通気孔6を介して空気等の第2媒体21が供給できるように構成されている。
前記カッタシャフト4の後端4bには、ジョイント22を介してカッタモータ23が接続されている。
また、前述と逆に、前記第2通気孔6を介して第2媒体21を多く供給することにより、前記第2室12B内の圧力が高まり、前記カッタシャフト4が前進して、前記ダイス1に対するカッタ刃2の押圧が下げられる。
すなわち、エアを用いた圧力媒体増減によって、前後進を行う従来の構成では、媒体の増減時に圧が変動するため、間歇的な制御しかできず、迅速な連続制御はできなかった。従って、応答時間の長い緩慢な制御になるため、自動制御には向かなかった。
また、特許文献1の構成は、圧媒体により押圧を調整する構成であっても、装置の運転条件により、圧媒体の圧力≠カッタ押圧となるため補正が必要であることから、摩耗量(軸の前進量)をモニタして、補正値を決める必要があり、制御系が複雑となっていた。
また、前述の従来構成においては、エアの押圧を一定した場合、運転条件によってはダイスとカッタ刃間に過度の圧力が加わり、ダイスとカッタ刃の摩耗が早まるという課題があった。
また、カッタ刃を前進・後退させる機構は、各通気孔から導入されるエアによって行われるため、エア回路を構成する必要があり、装置の全体構成が複雑であった。
すなわち、電動ジャッキの動作量が前進量に相当するため、同様の補正が可能であり、連続制御が可能であるため、予め運転条件に応じたパラメータを制御装置に記憶させておくことでカッタ刃制御装置の全自動化を達成することができる。
また、構造が単純にできるため、製造コストを抑えることができると共に、メインテナンスのコスト、時間を低減することができる。
また、常に適切な押圧を維持できるので、カッタ刃及びダイスの摩耗を抑えることができる。
また、カッタ刃及びダイスの摩耗を抑えることができるため、カッタ刃及びダイスの長寿命化が可能である。
また、カッタ刃及びダイスの長寿命化により、メインテナンスのコスト時間を低減することができる。
また、自動的に押圧調整が可能であるために、従来必要としていた、運転条件に応じたアライメントが必要なくなる。
さらに、油圧ユニットに安全弁を設けることによって、トラブルの際の急激なカッタ刃の後退による、モータの破損を防ぐことができる。
尚、従来例と同一又は同等部分については、同一符号を付して説明する。
図1は、本発明によるカッタ刃の押圧制御装置の概略を示す構成図であり、ダイス1に対向配置のカッタホルダ3には、一対のカッタ刃2が設けられ、前記カッタホルダ3には、カッタモータ23により駆動されるカッタシャフト4が接続されている。
前記ロッド42は、周知の電動ジャッキ41に設けられ、このモータ40の正逆何れかの回転によって伸縮することができるように構成されている。
前記油圧シリンダ10の第1、第2室12A,12Bの何れか、又は前記筒体13の表面の何れか、又は、カッタシャフト4の表面等の何れかに、周知の歪計等からなる圧力計50が設けられている。
前記圧力計50から得られた圧力信号50aは、パソコン等からなる制御ユニット60に入力され、この圧力信号50aのレベルに基づいて前記制御ユニット60から出力されるストローク制御信号60aが前記モータ40に入力され、前記圧力信号50aを用いたフィードバック制御が行われるように構成されている。
尚、前記カッタシャフト4を回転自在に軸支する油圧シリンダ10の軸受15,16の外輪15a,16aに設けられた筒体13を押圧するための電動ジャッキ41と、前記油圧シリンダ10に設けられた圧力計50の圧力信号を入力するための制御ユニット60と、前記電動ジャッキ41に設けられ前記制御ユニット60からのストローク制御信号60aが入力されるモータ40とから構成されている。
図2において符号1で示されるものは、押出シリンダ1Aの最下流位置に設けられたダイスであり、このダイスに設けられた押出孔1Bからは、溶融樹脂がストランドとして押出されるように構成されている。
前記シリンダカバー11の内面11aに形成された輪状凹部12内には、前記シリンダカバー11の内側に配設され、軸方向Aに沿って前後動可能な筒体13の輪状突部14が位置している。
前記カッタ箱7及び前記筒体13内のカッタ箱用軸受7a及び各軸受15,16を貫通する状態でカッタシャフト4が回転自在に設けられており、前記カッタシャフト4の先端4aには、カッタホルダ3を介して複数のカッタ刃2が設けられている。
前記押出シリンダ1Aで混練・溶融されて前記押出孔1Bから押出された図示しない前記ストランドは、前記カッタ刃2によって所定長さのペレットに切断・加工される。
前記第1、第2室12A,12Bには、前記シリンダカバー11に設けられた図示しないバルブ等を介して予め油が注入されていると共に、前記バルブは閉じられて前記各室12A,12Bは密閉状態に保持されている。
前記カッタシャフト4の後端4bには、ジョイント22を介してカッタモータ23が接続されている。
前記油圧シリンダ10の前記第1、第2室12A,12B内の何れか一方、又は、両方内、又は、前記筒体13自体又は近傍に圧力計50が設けられ、前記圧力計50は、前記シリンダカバー11の内側の筒体13の軸方向Aに沿う前後動の押圧を検出することができるように構成されている。前記油圧シリンダ10の押圧を検出するための前記圧力計50は図2では油圧シリンダ10の外側に配設されている構成として示しており、前記圧力計50から検出された油圧シリンダ10の押圧すなわち圧力を示す圧力信号50aは前記制御ユニット60に入力されている。
前記カッタモータ23を回転させ、カッタシャフト4を介してカッタ刃2を所定の回転数で回転させ、前記押出孔1Bから押圧されるストランドを切断してペレット(図示せず)化している状態下で、前記圧力計50で検出された圧力信号50aに基づいて制御ユニット60で予め設定された設定値と比較して出力された前記制御ユニット60からのストローク制御信号60aにより前記電動ジャッキ41のロッド42の伸縮が制御されて前後動させることにより、前記油圧シリンダ10の前記筒体13が前後されて押圧が制御される。
前記押圧の値は、前記油圧シリンダ10に設けられた圧力計50によって検出され、この圧力計50の圧力信号50a(前述の押圧の値に相当する)は、前記制御ユニット60に入力される。
前記フィードバック制御は、前述の従来例の間歇制御とは異なり、連続的に行われるため、例えば、運転状況に合わせて前記押圧を自動的に前記設定値に調整し、維持することができる。
従って、前記制御ユニット60は、種々の樹脂に対して最適な設定圧を予め設定して、例えば、図示しない周知のルックアップテーブルにデータを格納しておけば、各設定値に対する押圧の制御を連続的に行うことができる。
すなわち、カッタモータ23により回転するカッタシャフト4のカッタホルダ3に設けられたカッタ刃2と、前記カッタシャフト4を軸方向Aに沿ってダイス1に対して前後動させるための前後動駆動手段100と、を備え、前記前後動駆動手段100により、前記カッタシャフト4を介して前記カッタ刃2を前記ダイス1に対して付勢するように構成したカッタ刃の押圧制御装置において、前記前後動駆動手段100は、前記カッタシャフト4を回転自在に軸支する油圧シリンダ10の軸受15,16の外輪15a,16aに設けられた筒体13を押圧するための電動ジャッキ41と、前記油圧シリンダ10に設けられた圧力計50の圧力信号50aを入力するための制御ユニット60と、前記電動ジャッキ41に設けられ前記制御ユニット60からのストローク制御信号60aが入力されるモータ40と、からなり、前記圧力信号50aに基づいて前記制御ユニット60から出力されるストローク制御信号60aにより前記電動ジャッキ41の動作を制御し、前記カッタシャフト4を介して前記カッタ刃2の押圧を制御するようにした構成と方法であり、また、前記油圧シリンダ10は、前記ダイス1に固定されたカッタ箱7に設けられたシリンダカバー11と、前記シリンダカバー11の内側に軸方向A移動可能に設けられた筒体13と、前記筒体13と前記カッタシャフト4との間に設けられた前記軸受15,16と、前記シリンダカバー11の内面11aに形成された輪状凹部12と、前記筒体13の外周に突出して形成され前記輪状凹部12内に位置する輪状突部14と、前記輪状突部14により前記輪状凹部12内に形成された密閉状の第1、第2室12A,12Bと、前記第1、第2室12A,12B内に予め内蔵された油と、前記油圧シリンダ10の押圧を検出するための圧力計50と、からなる構成と方法であり、また、前記圧力計50は、前記第1、第2室12A,12B内の一方又は両方内、又は、前記筒体13自体又は近傍に設けられている構成と方法である。
2 カッタ刃
3 カッタホルダ
4 カッタシャフト
4a 先端
4b 後端
A 軸方向
1A 押出シリンダ
1B 押出孔
7 カッタ箱
7a カッタ箱用軸受
10 油圧シリンダ
11 シリンダカバー
11a 内面
12 輪状凹部
12A 第1室
12B 第2室
15,16 軸受
15a,16a 外輪
15b,16b 内輪
23 カッタモータ
30 循環水
40 モータ(サーボモータ)
41 電動ジャッキ
50 圧力計
50a 圧力信号
60 制御ユニット
60a ストローク制御信号
100 前後動駆動手段
Claims (6)
- カッタモータ(23)により回転するカッタシャフト(4)のカッタホルダ(3)に設けられたカッタ刃(2)と、前記カッタシャフト(4)を軸方向(A)に沿ってダイス(1)に対して前後動させるための前後動駆動手段(100)と、を備え、
前記前後動駆動手段(100)により、前記カッタシャフト(4)を介して前記カッタ刃(2)を前記ダイス(1)に対して付勢するように構成したカッタ刃の押圧制御装置において、
前記前後動駆動手段(100)は、前記カッタシャフト(4)を回転自在に軸支する油圧シリンダ(10)の軸受(15,16)の外輪(15a,16a)に設けられた筒体(13)を押圧するための電動ジャッキ(41)と、前記油圧シリンダ(10)に設けられた圧力計(50)の圧力信号(50a)を入力するための制御ユニット(60)と、前記電動ジャッキ(41)に設けられ前記制御ユニット(60)からのストローク制御信号(60a)が入力されるモータ(40)と、からなり、
前記圧力信号(50a)に基づいて前記制御ユニット(60)から出力されるストローク制御信号(60a)により前記電動ジャッキ(41)の動作を制御し、前記カッタシャフト(4)を介して前記カッタ刃(2)の押圧を制御するように構成したことを特徴とするカッタ刃の押圧制御装置。 - 前記油圧シリンダ(10)は、前記ダイス(1)に固定されたカッタ箱(7)に設けられたシリンダカバー(11)と、前記シリンダカバー(11)の内側に軸方向(A)移動可能に設けられた筒体(13)と、前記筒体(13)と前記カッタシャフト(4)との間に設けられた前記軸受(15,16)と、前記シリンダカバー(11)の内面(11a)に形成された
輪状凹部(12)と、前記筒体(13)の外周に突出して形成され前記輪状凹部(12)内に位置する輪状突部(14)と、前記輪状突部(14)により前記輪状凹部(12)内に形成された密閉状の第1、第2室(12A,12B)と、前記第1、第2室(12A,12B)内に予め内蔵された油と、前記油圧シリンダ(10)の押圧を検出するための圧力計(50)と、からなることを特徴とする請求項1記載のカッタ刃の押圧制御装置。 - 前記圧力計(50)は、前記第1、第2室(12A,12B)内の一方又は両方内、又は、前記筒体(13)自体又は近傍に設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載のカッタ刃の押圧制御装置。
- カッタモータ(23)により回転するカッタシャフト(4)のカッタホルダ(3)に設けられたカッタ刃(2)と、前記カッタシャフト(4)を軸方向(A)に沿ってダイス(1)に対して前後動させるための前後動駆動手段(100)と、を用い、
前記前後動駆動手段(100)により、前記カッタシャフト(4)を介して前記カッタ刃(2)を前記ダイス(1)に対して付勢するようにしたカッタ刃の押圧制御方法において、
前記前後動駆動手段(100)は、前記カッタシャフト(4)を回転自在に軸支する油圧シリンダ(10)の軸受(15,16)の外輪(15a,16a)に設けられた筒体(13)を押圧するための電動ジャッキ(41)と、前記油圧シリンダ(10)に設けられた圧力計(50)の圧力信号(50a)を入力するための制御ユニット(60)と、前記電動ジャッキ(41)に設けられ前記制御ユニット(60)からのストローク制御信号(60a)が入力されるモータ(40)と、からなり、
前記圧力信号(50a)に基づいて前記制御ユニット(60)から出力されるストローク制御信号(60a)により前記電動ジャッキ(41)の動作を制御し、前記カッタシャフト(4)を介して前記カッタ刃(2)の押圧を制御するようにしたことを特徴とするカッタ刃の押圧制御方法。 - 前記油圧シリンダ(10)は、前記ダイス(1)に固定されたカッタ箱(7)に設けられたシリンダカバー(11)と、前記シリンダカバー(11)の内側に軸方向(A)移動可能に設けられた筒体(13)と、前記筒体(13)と前記カッタシャフト(4)との間に設けられた前記軸受(15,16)と、前記シリンダカバー(11)の内面(11a)に形成された
輪状凹部(12)と、前記筒体(13)の外周に突出して形成され前記輪状凹部(12)内に位置する輪状突部(14)と、前記輪状突部(14)により前記輪状凹部(12)内に形成された密閉状の第1、第2室(12A,12B)と、前記第1、第2室(12A,12B)内に予め内蔵された油と、前記油圧シリンダ(10)の押圧を検出するための圧力計(50)と、からなることを特徴とする請求項4記載のカッタ刃の押圧制御方法。 - 前記圧力計(50)は、前記第1、第2室(12A,12B)内の一方又は両方内、又は、前記筒体(13)自体又は近傍に設けられていることを特徴とする請求項4又は5記載のカッタ刃の押圧制御方法。
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