JP2023048722A - Extruder and its control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、押出機およびその制御方法に関する。 The present invention relates to an extruder and its control method.
熱可塑性樹脂などを押し出し又は射出成形などを行う押出機が知られている。例えば、シリンダ内に供給した熱可塑性樹脂などの材料をスクリュなどの回転部で攪拌および押し出して、ダイに送るスクリュ方式の押出機がある(特許文献1を参照)。 2. Description of the Related Art Extruders for extruding or injection molding thermoplastic resins are known. For example, there is a screw-type extruder that agitates and extrudes a material such as a thermoplastic resin supplied into a cylinder with a rotating part such as a screw, and feeds the material to a die (see Patent Document 1).
一般に、押出成形の工程では、押出機内にて溶融された樹脂がダイから押し出され、芯線に被覆される、またはチューブ形状等に成形される。 Generally, in the process of extrusion molding, a resin melted in an extruder is extruded through a die to cover a core wire or to be molded into a tubular shape or the like.
また、押出成形の工程では、押出時におけるダイでの樹脂の状態や製造条件により、製品外観の品質が決定される(左右される)と言われていた。 Also, in the extrusion molding process, it was said that the appearance quality of the product was determined (or affected) by the state of the resin in the die during extrusion and the manufacturing conditions.
これに関し、従来、製造条件の最適化を図るべく、種々の側面からの改良案が提案されている。一方で、製品外観の品質は、例えば引張強度や外径など、製品の他の特性との両立ないし兼ね合いが難しいという問題もある。 In relation to this, conventionally, improvement proposals have been proposed from various aspects in order to optimize the manufacturing conditions. On the other hand, there is also the problem that it is difficult to balance the quality of product appearance with other properties of the product, such as tensile strength and outer diameter.
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。 Other problems and novel features will become apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.
一実施形態の押出機は、
材料が導入および搬送されるシリンダと、
前記シリンダの内部に導入された前記材料を攪拌する攪拌部と、
前記シリンダの温度を検知する検知部と、
前記シリンダを加熱する熱源と、
前記検知部による検知温度に応じて前記熱源の出力を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記材料が前記シリンダから外部に押出される際に当該材料に加えられる圧力であり外観品質の良否を区分けする閾値である圧力閾値を超えない温度範囲となるように、前記熱源の出力を制御する。
The extruder of one embodiment comprises:
a cylinder into which the material is introduced and conveyed;
a stirring unit for stirring the material introduced into the cylinder;
a detection unit that detects the temperature of the cylinder;
a heat source for heating the cylinder;
A control unit that controls the output of the heat source according to the temperature detected by the detection unit,
The control unit controls the temperature range so that the temperature range does not exceed a pressure threshold, which is a pressure applied to the material when the material is extruded from the cylinder and is a threshold for classifying the appearance quality. to control the output of
一実施の形態によれば、押出成形される製品の外観品質の低下を防止又は抑制することができる。 According to one embodiment, it is possible to prevent or suppress deterioration of appearance quality of extruded products.
以下、一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施形態を説明するための全図において、同一又は実質的に同一の機能を有する部材や機器などには同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 An embodiment will be described in detail below with reference to the drawings. In addition, in all the drawings for describing the embodiments, members, devices, and the like having the same or substantially the same functions are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof will be omitted.
<押出装置>
図1は、一実施形態に係る押出装置を示す模式図である。図1に示す押出装置1は、電線700の周囲に、樹脂材料(以下、単に「材料」ともいう)800を押し出し成形して長尺管状の被覆部材(シース)を製造し、最終製品としてのケーブル900を製造する押出成形装置ないしシステムの一部を示している。以下、「搬送方向」または「押出方向」というときは、特記しない限り、材料800が搬送される方向または押し出される方向を意味する。
<Extruder>
FIG. 1 is a schematic diagram showing an extrusion device according to one embodiment. The
この押出装置1は、材料800を搬送路210(図3を参照)に導入し、導入された材料800を攪拌および加熱しながら下流側へと押し出す押出機2と、搬送方向における押出機2の下流側に設けられたクロスヘッド3(図1を参照)と、製造されたケーブル900を冷却するための冷却装置200(図2を参照)の一部をなす水槽5と、を備える。
This
図2は、本実施の形態の押出装置における電気的な構成を説明するためのブロック構成図である。図1では示さなかったが、押出装置1の要素として、製品(この例ではケーブル900)を引き取るための引取装置300、製品を切断するための切断装置400などを備える(各々図2を参照)。このうち、引取装置300は、搬送方向における水槽5の下流側に配置される。切断装置400は、搬送方向における引取装置300の下流側に配置される。なお、引取装置300および切断装置400は、公知の構成であるため、詳細な説明は省略する。また、押出機2の電気的な構成については後述する。
FIG. 2 is a block configuration diagram for explaining the electrical configuration of the extrusion device of this embodiment. Although not shown in FIG. 1, elements of the
<押出機>
図3は、押出機2の内部構造を説明するための部分断面図である。図1および図3を参照すると、押出機2は、搬送路210を備えた管状のシリンダ21、シリンダ21の搬送路210内で軸回転可能に設けられたスクリュ22、シリンダ21における搬送方向の上流側に配置されたホッパー23、などを備える。以下、押出装置1と明確に区別する等のため、押出機をスクリュ押出機と呼ぶ場合がある。
<Extruder>
FIG. 3 is a partial cross-sectional view for explaining the internal structure of the
<シリンダおよびスクリュ>
シリンダ21は、ホッパー23に入れられた材料800(例えばペレット状の樹脂)を搬送路210内に供給し、供給された材料800を圧縮および加熱して押出方向へと搬送させる役割を担うものであり、「バレル」とも称される。
<Cylinder and screw>
The
図3中には示さないが、シリンダ21は、搬送路210内の状態(温度や圧力など)を検知するために、温度センサや圧力計などの検知部120(図2を参照)を備えている。また、シリンダ21は、搬送路210内の材料800を加熱するための熱源としてのヒータ140(図2を参照)を備えている。このような熱源を備えたシリンダは、「加熱シリンダ」とも称される。
Although not shown in FIG. 3, the
シリンダ21内のスクリュ22は、所定方向に回転することで、供給された材料800を攪拌および圧縮して搬送路210の出口側(図3中の右側)に押し出すように搬送する役割を担う。スクリュ22は、図2に示すスクリュ駆動部130の要素であるモーター(図3中の左側に配置される)の駆動力が伝達することにより、所定方向(材料800を押し出す方向)に回転する。
The
なお、シリンダ21の搬送路210は、上述したスクリュ22の構成やヒータ140の配置などにより、搬送方向(押出方向)に沿った領域毎に主たる機能が変わる。すなわち、図3に示すように、シリンダ21の搬送路210は、搬送方向(押出方向)の上流側から、供給部、圧縮部、計量部(吐出量調整部)へと主たる機能が変わる。かかるシリンダにおける搬送路210に沿った機能の違いについては、公知であるため、詳細な説明を省略する。
The main function of the
<クロスヘッド3>
クロスヘッド3は、シリンダ21の出口側(図3中の右側、図1中の手前側)と接続されている。実際には、クロスヘッド3は、図示しない「ネック」と称される接続部材を介してシリンダ21と接続されることにより、当該ヘッドに形成された搬送路(図示せず)がシリンダ21の搬送路210と連通される。クロスヘッド3内の搬送路の下流側には、製品(この例ではシース)の外形を規定する(賦形する)ためのダイ4が設けられている。
<Crosshead 3>
The
クロスヘッド3は、シリンダ21から送られて来た溶融状態の材料800をネック経由で導入し、導入された材料800の進行方向を上記押出方向と交差する方向(例えば略直角方向)に進行させ、下流側のダイ4を通過させることで、材料800を長尺管状に賦形する。
The
また、図1には表れていないが、クロスヘッド3の搬送路の入口は、上述したシリンダ21との接続側(図1中の奥方向、言い換えると第1流入口)のみならず、図1中の左方向にも第2流入口として延びている。本実施の形態では、クロスヘッド3の第2流入口から電線700が挿入され、この電線700の周囲にダイ4を通じてシースが形成されることにより、最終製品としてのケーブル900が製造される。
Although not shown in FIG. 1, the entrance of the transport path of the
<樹脂押出品の製造時の動作概要>
以下、ケーブル900を製造する場合の押出装置1の動作概要について説明する。
<Overview of operations during production of resin extrusions>
An overview of the operation of the
まず、所定形状(この例ではペレット状)の材料800が押出機2のホッパー23に投入される。投入された樹脂は、重力で落下してシリンダ21内に導入される。導入された樹脂は、シリンダ21内で溶融されると共に、回転するスクリュ22によって攪拌および混錬される。混錬された樹脂(溶融状態の材料800)は、スクリュ22の形状に従って図3に矢印で示す押出方向に搬送され、その後、クロスヘッド3内に導入されてダイ4によって賦形され、シースとして引き出される。この動作と並行して、クロスヘッド3内を通過する電線(絶縁体により被覆された導体)700が、クロスヘッド3内にて溶融状態の材料800(シース)により被覆され、ダイ4を通過することにより、ケーブル900(最終製品)としてクロスヘッド3内から引き出される。ケーブル900は、水槽5で冷却され、引取装置300により引き取られ、切断装置400により所定の長さとなるように切断される。
First, a
<電気的な構成>
図2を参照して、押出装置1の電気的な構成について説明する。
<Electrical configuration>
The electrical configuration of the
押出装置1は、図2に示すように、押出装置1の全体の制御を司る制御部100、かかる制御部100に接続された操作表示部110、検知部120、スクリュ駆動部130、ヒータ140、記録媒体150、冷却装置200、引取装置300、および切断装置400などを備える。
As shown in FIG. 2, the
制御部100は、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)などのプロセッサ、かかるプロセッサの作業領域となるRAM(Random Access Memory)、プロセッサにより読み出されて実行されるプログラムが格納されるROM(Read-Only memory)などのハードウェアを備える。
The
制御部100は、押出装置1を構成する各部に制御信号を出力することにより、押出装置1全体の制御を司る機能を担う。また、本実施の形態では、制御部100は、後述するテーブルTを読み出す機能、読み出したテーブルTに基づいて押出機2の設定を行う等の特徴的な機能をも担う。
The
操作表示部110は、例えばタッチパネル付きディスプレイであり、種々の設定画面を表示するとともに、ユーザの操作入力を受け付ける。
The
検知部120は、圧力センサ、温度センサなどの種々のセンサを備える。このうち、温度センサは、シリンダ21の内部に複数配置されており、上述したネック、クロスヘッド3、ダイ4にも配置されている。圧力センサは、例えばシリンダ21の出口付近に配置される。
The
スクリュ駆動部130は、スクリュ22を回転させるためのモータ、かかるモータを駆動するための駆動回路などを備える。
The
ヒータ140は、例えばセラミックヒータなどの熱源であり、シリンダ21の予め定められた位置に幾つか配置され、また、クロスヘッド3にも配置されている。
The
記録媒体150は、制御部100によって読み出される種々のデータを保存する媒体であって、HDDやフラッシュメモリなどの種々のデータ保存媒体が使用され得る。また、記録媒体150は、制御部100によって読み出されるテーブルTを格納する。テーブルTの詳細については後述する。
The
<押出装置および押出成形における課題>
ところで、上述したように、製品外観の品質の維持ないし向上を図るために、種々の側面からの改良案が提案されている。例えば、従前より、シリンダの温度、クロスヘッドの温度等の温度条件を最適化して製品特性の向上を図る提案がなされている。
<Problems in extrusion equipment and extrusion molding>
By the way, as described above, various improvements have been proposed in order to maintain or improve the appearance quality of the product. For example, there have been proposals to improve product characteristics by optimizing temperature conditions such as cylinder temperature and crosshead temperature.
一方で、従来、製品の「外観」にのみ着目して押出成形時のより好ましい製造条件を解明するという視点(アプローチ方法)は無かったものと考えられる。この理由の一つとして、押出成形により製造される製品の外観は、当該製品の他の特性(例えば製品の引張強度、外径、など)との両立を図ることが難しいこと、および外径などの後者の特性の方がより重視される傾向にあること、などが挙げられる。 On the other hand, it is believed that there has been no viewpoint (approach method) of clarifying more preferable manufacturing conditions during extrusion molding by paying attention only to the "appearance" of the product. One of the reasons for this is that the appearance of a product manufactured by extrusion molding is difficult to match with other characteristics of the product (e.g., tensile strength, outer diameter, etc.). The latter characteristic tends to be emphasized more.
他の側面からは、上述した押出装置ないしシステムでは、押出成形により製造される製品(上記例ではケーブル900)の外観を制御するために、樹脂をダイ4から押し出す圧力の値(以下、「押出パラメータ」とも称する)を、作業者の勘と経験に基づいて調節していた。 From another aspect, in the extrusion apparatus or system described above, the value of pressure at which the resin is extruded from the die 4 (hereinafter referred to as "extrusion parameters”) were adjusted based on the intuition and experience of the operator.
より具体的には、上記の押出パラメータは、製品の品質が左右される重要な数値であることが経験的に知られていた。一方で、押出パラメータは、押出装置における各部の温度、線速(材料の搬送ないし引取りの速度、以下「引取速度」ともいう)、材料の種類など、製品品質に関わる他の要素(製造時の条件)との関係もあり、画一的に定めることが難しい値であると考えられていた。 More specifically, it has been empirically known that the above extrusion parameters are important numerical values on which product quality depends. On the other hand, extrusion parameters include other factors related to product quality such as the temperature of each part in the extrusion device, line speed (speed of conveying or taking up material, hereinafter also referred to as “take-up speed”), type of material (during manufacturing condition), it was thought to be a difficult value to set uniformly.
また、従来、製品の外観品質は、押出時のダイ4内に生じるせん断応力が支配的であると言われていた。ここで、せん断応力は、樹脂の粘度とせん断速度から計算される。このうち、粘度は、温度の関数であり、一般に、温度が高くなるほど粘度が低くなる。一方、せん断速度は、スクリュ22による押し出し力および上記の引取装置300による引き取り力によって決定されるが、通常は後者すなわち引き取り力の方が強大であることから、引取装置300が引き取る引取速度と強く関係している。
Conventionally, it has been said that the appearance quality of a product is dominated by the shear stress generated in the
本発明者らは、上記の問題に対して鋭意研究および種々の実験を行った結果、以下のような現象が発生していることを見出した。すなわち、上記のような構成の押出装置1では、溶融された樹脂等の材料800(以下、「溶融樹脂」と称する場合がある)をダイ4に送り出すまでの流路(搬送経路)内で、溶融樹脂に加えられる圧力が過度に上昇することにより、ダイ4で成形される樹脂製品の外観品質が低下することが分かった。
The present inventors have conducted intensive research and various experiments with respect to the above problem, and have found that the following phenomenon occurs. That is, in the
特に、押出機2におけるネック直前のシリンダ21の出口(付近)において溶融樹脂を押し出す圧力が過度に高くなった場合、ダイ4から押し出されて成形される樹脂製品の外観品質が顕著に低下することを見出した。
In particular, when the pressure for extruding the molten resin at (near) the exit of the
また、押出成形される製品の外観品質は、線速(引取装置300による製品の引き出し速度)との関連性が低く、条件によっては線速が速い方が好都合な場合もあることを見出した。 In addition, the inventors have found that the appearance quality of an extruded product has a low relationship with the line speed (the speed at which the product is pulled out by the take-up device 300), and depending on the conditions, a faster line speed is more advantageous in some cases.
図4は、本開示の押出装置による押出成形工程を経て製造される樹脂製品の外観品質に関し本発明者らが実験した結果を示すデータ表である。本発明者らは、線速(m/min)すなわち引取装置300による製品の引き出し速度およびスクリュ22の回転数(rpm)を変数とし、押出装置1における各領域の設定温度も適宜変えて、実際に製造された製品の外観品質を検査する実験を行った。なお、外観品質の検査は、熟練者による目視により、外観の良否(合格品「○」または不合格品「×」の別)を判定した。
FIG. 4 is a data table showing the results of experiments conducted by the present inventors regarding the appearance quality of resin products manufactured through the extrusion molding process using the extrusion apparatus of the present disclosure. The present inventors set the line speed (m / min), that is, the speed of withdrawal of the product by the take-up
また、本発明者らは、各実験において、シリンダ内の各領域の温度と、シリンダ21の出口付近(データ表中の「C5」)での後述する樹脂の粘度と、樹脂の吐出量、をパラメータ(入力変数)として、シリンダ21の出口で樹脂に掛かる圧力をシミュレータで求め、各値の相関関係等を考察した。
In each experiment, the present inventors determined the temperature of each area in the cylinder, the viscosity of the resin near the outlet of the cylinder 21 ("C5" in the data table), which will be described later, and the discharge amount of the resin. As a parameter (input variable), the pressure applied to the resin at the outlet of the
<実験1~29における共通条件>
以下に、各実験における共通条件について説明する。実験1~29では、各々、ダイ4の内径を2.4(mm)、材料800を自動車の電線ケーブルに用いられるTPU(Thermoplastic PolyUrethane:熱可塑性ポリウレタン)とした。
<Common conditions in
Common conditions in each experiment are described below. In each of
また、表中、C1~C5は、シリンダ21の搬送方向に沿った位置および温度である。具体的には、シリンダ21の搬送方向(図3中の押出方向)に沿って、C1が最も上流(ホッパー23の近傍)の位置の温度であり、次いでC2、C3、C4、の順に下流側となり、C5が最も下流(出口近傍)の位置の温度を示す。C1~C5は、凡そ等間隔の関係にある。
In the table, C1 to C5 are positions and temperatures of the
ここで、表中のC1~C5の温度(℃)は、シリンダ21内の温度センサにより実測可能であるが、正確な実測値を記載すると却って理解しにくくなるので、実測された概略値または設定値を記載している。同様に、表中のN、H、およびDに示す温度は、各々、ネック、クロスヘッド3、およびダイ4の通路(材料800等の搬送路)における実測された概略値または設定値である。
Here, the temperatures (° C.) of C1 to C5 in the table can be actually measured by the temperature sensor in the
以下は、表中のC(1~5)、N、H、およびDにつき、便宜のため「領域C1」まは「位置C1」などと称する場合がある。 Hereinafter, C (1 to 5), N, H, and D in the table may be referred to as "region C1" or "position C1" for convenience.
表中に示すように、各実験(1~29)では、シリンダ21における領域C1およびC2の温度が、各々、略130℃および略180℃を示した。また、実験1~29を通して、ネック(N)、クロスヘッド(H)、およびダイ(D)の温度は、各々、235℃を示した。
As shown in the table, in each experiment (1-29), the temperatures of regions C1 and C2 in
上記のうち、シリンダ21の領域C1およびC2は、ヒータ140が設けられておらず、温度調整することが難しい領域ともいえる。これに対して、シリンダ21の領域C3,C4,およびC5は、各々、ヒータ140および温度センサの両方が設けられており、温度調整が可能(容易)な領域である。
Of the above, the areas C1 and C2 of the
また、クロスヘッド3内にもヒータ140および温度センサの両方が設けられており、ネック(N)およびダイ(D)の温度は、このヒータ140によって温度調整が可能であるが、今回の実験(1~29)では、上述のように、設定温度を固定(235℃)とした。
Moreover, both a
そして、実際の実験(1~29)では、押出装置1における表中の各々の領域(C1~D)の温度が設定値付近になるように安定した状態となった際に、製品(ケーブル900)の製造を行った。
In the actual experiments (1 to 29), when the temperature of each region (C1 to D) in the table in the
さらに、実験1~29では、実際に製造されたケーブル900の外観品質の良否(合格品「○」または不合格品「×」の別)を、熟練者の目視検査によって判定(判別)した。さらには、各々の実験における「樹脂圧」(シリンダ21の出口から押し出される樹脂に加えられる圧力値(MPa)、以下同じ)を、熱流体解析のシミュレーションを行うソフトウエアが実装されたコンピュータを用いて算出した。
Furthermore, in
具体的には、このソフトウエアは、以下の(1)~(3)をパラメータとして入力することにより、上記の樹脂圧力を算出することができる。
(1)シリンダ21の各領域(C1~C5までの5か所)の温度
(2)押出機2(シリンダ21)より押し出される際の樹脂の粘度
(3)押出機2(シリンダ21)の出口から押し出される樹脂の吐出量
Specifically, this software can calculate the resin pressure by inputting the following (1) to (3) as parameters.
(1) Temperature of each region (five locations from C1 to C5) of cylinder 21 (2) Viscosity of resin when extruded from extruder 2 (cylinder 21) (3) Exit of extruder 2 (cylinder 21) Discharge amount of resin extruded from
なお、上記(2)および(3)のパラメータは、図4の表中に直接示されていない。このうち、(2)の樹脂の粘度は、温度(この例ではシリンダ21の出口付近の領域C5の温度)の関数であり、一般に樹脂の場合、温度が高いほど粘度が低くなるため、シリンダ21の領域C5の温度によって定まる。
The parameters (2) and (3) above are not shown directly in the table of FIG. Of these, the viscosity of the resin in (2) is a function of the temperature (the temperature of the area C5 near the outlet of the
また、(3)の樹脂の吐出量は、線速の関数であり、線速が速くなるほど吐出量が多くなる。さらに、樹脂の吐出量は、ダイ4の径(mm)が大きいほど吐出量が多くなる。
In addition, the discharge amount of the resin in (3) is a function of the linear velocity, and the faster the linear velocity, the greater the discharge amount. Furthermore, the discharge amount of the resin increases as the diameter (mm) of the
このため、本発明者らは、シリンダ21の各々の位置(C1~C5)の温度(実測または設定値)をパラメータ(1)として入力し、シリンダ21の領域C5の設定温度からパラメータ(2)の値を求めて入力し、ダイ4の径(この例では2.4mm)および引取装置300の線速の設定値からパラメータ(3)の値を求めてコンピュータに入力し、シリンダ21の出口から押し出される材料800(溶融状態の樹脂)に加えられる樹脂圧力値を算出した。
For this reason, the inventors input the temperature (measured or set value) at each position (C1 to C5) of the
<変数について>
次に、変数すなわち実験に応じて異なる値とした条件について説明する。
<About variables>
Next, a description will be given of conditions with different values depending on variables, ie, experiments.
図4中の表に示すように、実験1~実験10では、温度条件(領域C1~Dの温度℃)を同一、スクリュ22の回転数(rpm)を固定値(15rpm)に設定し、線速(引取装置300による引取速度(m/min)、以下同じ)を実験毎に10,12,・・・30(m/min)と、2(m/min)置きに設定した。
As shown in the table in FIG. 4, in
同様に、実験11~実験16では、温度条件(領域C1~Dの温度℃)を実験1~実験10と同一の値とし、スクリュ22の回転数(rpm)を少し遅い12.5(rpm)の固定値に設定し、線速を実験毎に18,20,・・・28(m/min)と、2(m/min)置きに速くするよう設定した。
Similarly, in
また、実験17~実験19では、温度条件(領域C1~Dの温度℃)を実験1~実験16と同一の値とし、スクリュ22の回転数(rpm)をさらに遅い10(rpm)の固定値に設定し、線速を実験毎に18,20,22(m/min)と、2(m/min)置きに速くするよう設定した。
なお、追加実験となる実験20については後述する。
Further, in
一方、比較例としての実験21~29では、シリンダ21の領域C3,C4,およびC5の温度を各々200℃という低い値に設定し、他は、実験3~7又は実験11と同一あるいは類似の条件で実験を行った(適宜、図4の表を参照)。
On the other hand, in
より具体的には、実験21,22,23,24および25は、上述したシリンダ21の下流側の温度条件以外は、各々、実験3,4,5,6および6と同一条件にて実験を行った。一方、実験26~29では、実験21~25の結果を踏まえ、線速および回転数の組み合わせにより製品の外観品質が良好(○)になる可能性についての実験を行った。
More specifically,
さらに、上記の比較例(実験21~29)では製品の外観品質がいずれも不合格(×)であったことから、シリンダ21の領域C3,C4,およびC5の温度の下限値(言い換えると粘度の上限値)を調べるべく、温度条件以外は実験19と同じ条件にて、追加の実験(実験20)を行った。
Furthermore, in the above comparative examples (
<実験結果>
以下に、上述した実験1~29の結果を、スクリュ22の回転数(rpm)を一定とした実験群に分けて説明する。
<Experimental results>
The results of
<実験1~10の結果>
スクリュ22の回転数(rpm)を15rpmとした実験1~10では、いずれの製品も外観品質が合格(○)であった。また、シリンダ21の出口での樹脂圧(MPa)は、線速との関連性が薄く、むしろ線速の遅い実験1~3の方が樹脂圧(MPa)が高くなる傾向がみられた。
<Results of
In
<実験11~16の結果>
スクリュ22の回転数(rpm)を12.5rpmとした実験11~16でも、いずれの製品も外観品質が合格(○)であった。同様に、シリンダ21の出口での樹脂圧(MPa)は、線速との関連性が薄いことが確認された。
<Results of
Also in
<実験17~19の結果>
スクリュ22の回転数(rpm)を10.5rpmと更に遅くした実験17~19でも、いずれの製品も外観品質が合格(○)であった。同様に、シリンダ21の出口での樹脂圧(MPa)は、線速との関連性が薄く、むしろ20~22(m/min)に線速を速くした場合に樹脂圧が低くなることが分かった。
<Results of
In
<実験21~25の結果>
比較例としての実験21~25では、いずれの製品も外観品質が不合格(×)であった。また、シリンダ21の出口での樹脂圧(MPa)は、上述した実験例1~19の場合とは明確に区別できる程度に高い値(概ね31~43MPa)を示した。
<Results of
In
<実験26~29の結果>
比較例としての実験26,27,28および29は、温度条件を、実験21~25と同一すなわちシリンダ21の下流側の温度を200℃に設定しつつ、スクリュ22の回転数を、樹脂圧が比較的低くなった実験11~16と同一の12.5rpmに設定した。一方、線速については、実験2~6で用いた12~18m/分に設定した。しかしながら、実験26~29では、いずれの製品も外観品質が不合格(×)であった。また、シリンダ21の出口での樹脂圧(MPa)は、上述した実験例1~19の場合とは明確に区別できる程度に高い値(概ね30~36MPa)を示した。
<Results of
In
<追加実験(実験20)の結果>
比較例(実験21~29)の結果を踏まえ、実験20では、線速およびシリンダ21の回転数を実験19と同一に設定し、シリンダ21の領域C3,C4,およびC5の設定温度を徐々に下げて行き、製造された製品の外観品質の判定で合格(○)となる下限の温度を調べた。その結果、シリンダ21の領域C3~C5の設定温度を225℃まで下げた場合であっても、製品の外観品質が維持できることが分かった。この場合、シリンダ21の出口での樹脂圧(MPa)は、上述した実験例18と近い値を示した(適宜、図4を参照)。
<Results of additional experiment (experiment 20)>
Based on the results of the comparative examples (
続いて、本発明者らは、上述した実験1~29で得られた樹脂圧(MPa)と、外観品質の良否(○×の別)との関係を確認すべく、図5に示すような特性図を作成した。この結果、シリンダ21の出口での樹脂圧(MPa)には、外観品質の良否(○×)を区分けする閾値があることが確認された。この例では、概ね27~29MPaの領域に閾値(圧力閾値)があることが分かる。
Subsequently, the present inventors confirmed the relationship between the resin pressure (MPa) obtained in
なお、理解の容易等のため、図5に示す表(特性グラフ)では、横軸を線速(m/min)としたが、他の例として、横軸をスクリュ22の回転数(rpm)としてもよく、この場合でも上記の圧力閾値の値は不変であることが理解されよう。
このように、本発明者らは、押出成形プロセスによって製造される製品の外観(外観品質の良否)にのみ着目して、押出成形時のより好ましい製造条件を解明する実験および考察を行った結果、上述のような圧力閾値が存在することを見出した。
For ease of understanding, in the table (characteristic graph) shown in FIG. , and it will be understood that the value of the above pressure threshold remains unchanged in this case as well.
In this way, the present inventors focused only on the appearance of the product manufactured by the extrusion molding process (quality of appearance quality), and conducted experiments and considerations to elucidate more preferable manufacturing conditions during extrusion molding. , found that there is a pressure threshold as described above.
この「圧力閾値」は、材料800がシリンダ21の出口部を通過する際に当該材料800に掛かる圧力値であって、この圧力次第によって、下流側のダイ4で賦形される製品の外観品質の良否を区画する値の閾値である。具体的には、シリンダ21の出口部を通過する溶融樹脂に加えられる圧力が閾値(上限値)を超えた場合、ダイ4で賦形される製品の外観品質が、人間の視覚で判別できる程度に劣化する。
This "pressure threshold" is the pressure value applied to the
なお、本発明者らの実験では、溶融樹脂に加えられる圧力が低い場合についての外観品質への影響については検証できなかった。図4および図5を参照すると、樹脂圧力が一定の値よりもよりも低い場合は外観品質が良好(○)となることから、この実験例の場合、「圧力閾値」は、「圧力上限値」と言い換えることもできる。 In addition, in the experiment of the present inventors, it was not possible to verify the effect on appearance quality when the pressure applied to the molten resin is low. Referring to FIGS. 4 and 5, when the resin pressure is lower than a certain value, the appearance quality is good (○). ” can also be rephrased.
また、「圧力閾値」は、例えば相(phase)変化の場合のように厳密な数値になるものではなく、ある程度の幅(範囲)を持っていることが分かった。これは、別の観点からは、上述した追加実験(実験20)の結果が示すように、材料800がシリンダ21の出口部を含む下流側に搬送される際の当該材料800の温度(言い換えると粘度)に多少の幅を持たせることができる、ということでもある。 Also, it was found that the "pressure threshold" does not have a strict numerical value as in the case of phase change, for example, but has a certain width (range). From another point of view, the temperature of the material 800 (in other words, Viscosity) can be given some latitude.
また、さらなる追加的な実験を行うことにより、「圧力閾値」は、押出成形される材料の種類によって変わり得ることも分かった。 Also, through additional experiments, it was found that the "pressure threshold" can vary with the type of material being extruded.
加えて、「圧力閾値」は、材料が押出成形される速さ(すなわち線速ないし材料の搬送速度)との関連性が低いことも分かった。 In addition, it has been found that the "pressure threshold" is poorly related to the speed at which the material is extruded (ie line speed or material conveying speed).
上述した「圧力閾値」の技術的意義に鑑みると、本開示の押出装置ないしシステムを以下のような構成とすることも考えられる。すなわち、シリンダ21の出口部に高性能な圧力センサや圧力計などの圧力測定部を設けるとともに、この圧力を調整するための開閉弁を設ける。そして、装置の稼働中、上記の圧力測定部の測定結果(圧力の測定値)をプロセッサ等の制御部に入力して自動で監視し、溶融樹脂に加えられる圧力が閾値(上限値)を超えるおそれがある場合、制御部により開閉弁を開いて溶融樹脂に加えられる圧力が圧力閾値を超えないように制御する。
In view of the technical significance of the above-described "pressure threshold", it is conceivable to configure the extrusion device or system of the present disclosure as follows. That is, a pressure measuring unit such as a high-performance pressure sensor or pressure gauge is provided at the outlet of the
一方で、上述した構成では、溶融樹脂に加えられる圧力を微調整することは必ずしも容易ではなく、開閉弁の開動作によって、溶融樹脂に加えられる圧力が大幅に下がってしまい、押出成形自体ができなくなる等の別の不具合が発生するおそれがある。 On the other hand, in the above-described configuration, it is not always easy to finely adjust the pressure applied to the molten resin, and the opening operation of the on-off valve significantly reduces the pressure applied to the molten resin, making extrusion molding itself impossible. There is a possibility that another problem such as disappearance may occur.
また、仮に圧力の微調整が可能な開閉弁を用いた場合であっても、既存の設備からの改造ないし付加構成の追加が多くなることから、コスト面での課題もある。言い換えると、追加コストの発生をできるだけ抑える観点からは、既存の設備からの変更をできるだけ少なくする構成が望まれる。 Moreover, even if an on-off valve capable of finely adjusting the pressure is used, there is a problem in terms of cost because the existing equipment will need to be modified or additional components will be added. In other words, from the viewpoint of minimizing the occurrence of additional costs, it is desirable to have a configuration that minimizes changes to existing equipment.
上述のような背景のもと、本発明者らは、以下のような方法および構成を提案する。 Under the background as described above, the present inventors propose the following method and configuration.
(工程1)
準備段階として、図4の説明で上述したような、押出成形品の試験品を製造する実験(以下、「予備実験」とも称する場合がある)を行う。
(Step 1)
As a preparatory step, an experiment (hereinafter sometimes referred to as a “preliminary experiment”) is conducted to manufacture a test piece of the extruded product as described above with reference to FIG. 4 .
ここでは、シリンダ21内の出口部を含む下流側の領域(この例ではC3,C4,C5)の温度条件と、製造された試験品の外観品質の良否(○×)の結果から、温度が最も低い条件で外観品質が良好(○)であった実験において、シリンダ21内の出口部(この例ではC5)で材料に加えられた圧力(樹脂圧力)を求め、当該圧力の値を「圧力閾値」として設定する。
Here, from the temperature conditions of the downstream region (C3, C4, C5 in this example) including the outlet part in the
なお、この予備実験は、実際に使用する材料毎に行っておくことが理想的である。一方で、材料の成分が近似ないし類似している場合には、圧力閾値の値も近似ないし類似することが予想されるため、予備実験の回数を減らすことができる。 It should be noted that it is ideal to conduct this preliminary experiment for each material that is actually used. On the other hand, if the material components are close or similar, it is expected that the pressure threshold values will also be close or similar, so the number of preliminary experiments can be reduced.
(工程2)
制御部100による自動処理が行えるように、工程1による実験結果、ここでは圧力閾値の値と、対応するシリンダ21内の出口部を含む下流側の領域(C3,C4,C5)の温度条件とを、テーブルTに登録する。このテーブルTは、実際に使用する材料毎にテーブル名称(IDなど)を付けて作成され、図2に示すように、例えばハードディスクドライブやRAMなどの記録媒体150にデータベース化して格納しておくとよい。
(Step 2)
In order to perform automatic processing by the
(工程3)
装置の稼働の際(稼働開始の前)に、制御部100は、実際に使用する材料に対応するテーブルTを記録媒体150から選択的に読み出す。この工程3は、例えば、図2で上述した操作表示部110などによるユーザーインタフェースを用いた入力操作により行うことができる。この入力操作に応じて、制御部100は、対応するテーブルTを記憶媒体から選択し、当該テーブルTに登録された数値(圧力閾値および対応するシリンダ21の温度条件)を読み出す。
(Step 3)
During the operation of the apparatus (before the start of operation), the
(工程4)
続いて、装置の稼働開始の直前に、制御部100は、テーブルTから読み出した数値に従って、装置の各部(この例では温度センサおよびヒータ140が配置されている各々の領域)について、上限値および下限値の温度を設定する。このうち、設定された温度の下限値は、上述した圧力閾値に対応する。
(Step 4)
Subsequently, immediately before starting the operation of the apparatus, the
(工程5)
続く装置の稼働開始後に、制御部100は、ヒータ140および各部を駆動するととともに、材料800が搬送される経路(上述した各々の領域)が、設定された温度範囲に収まっているか否かを判定する。ここで、制御部100は、いずれの領域も設定された温度範囲に収まっていると判定した場合、シリンダ21の出口で材料800に加えられている樹脂圧力(MPa)は適正であると判断し、ヒータ140の出力を維持して当該判定を繰り返し行う。
(Step 5)
After the subsequent start of operation of the device, the
一方、制御部100は、設定された温度範囲を逸脱した領域があると判定した場合、当該領域において材料に加えられている圧力が適正でないと判断し、当該逸脱態様(上限値超えか下限値超えかの別)に応じてヒータ140の出力を制御する。なお、この制御内容の詳細については、フローチャートの説明で後述する。
On the other hand, if the
上述のように、材料800がシリンダ21から外部に押出される際に当該材料800に加えられる圧力であり外観品質の良否を区分けする閾値である圧力閾値を用いてヒータ140の出力を制御する本開示の装置によれば、押出成形される製品の外観品質の維持ないし向上を図ることができる。
As described above, the output of the
また、上述した手法を用いることにより、既存の設備からの変更(言い換えるとコスト増)が最小限に抑えられ、かつ歩留まりの低下を抑制し、製造される押出成形品の品質を高く維持することができる。さらには、上記の圧力閾値を基準とした制御を行う場合、線速を任意の速度に変えることができ(適宜、図5を参照)、生産性を一層高めることができる。 In addition, by using the above-mentioned method, the change (in other words, cost increase) from existing equipment can be minimized, the decrease in yield can be suppressed, and the quality of the manufactured extruded product can be maintained at a high level. can be done. Furthermore, when performing control based on the above pressure threshold, the linear velocity can be changed to any speed (see FIG. 5 as appropriate), and productivity can be further improved.
図6は、制御部によるヒータ等の制御内容の一具体例を示すフローチャートである。以下、主に図6を参照して、押出機2の制御部100が実行する制御の内容および手順等について説明する。
FIG. 6 is a flow chart showing a specific example of control contents of heaters and the like by the control unit. Hereinafter, mainly with reference to FIG. 6, the contents and procedures of control executed by the
押出装置1(以下、単に「本装置」と称する場合がある)の稼働開始前(設定段階)のステップS1において、制御部100は、ユーザにより指定された設定内容に従って、記録媒体150に格納されている複数のテーブルT(T1,T2,・・・Tn)のうち、稼働時に使用される材料に対応するテーブルTを選択(決定)する。そして、制御部100は、当該選択(決定)されたテーブルTに登録されている数値を読み出す。
In step S1 before the start of operation (setting stage) of the extrusion device 1 (hereinafter sometimes simply referred to as "this device"), the
一具体例として、制御部100は、本装置で使用する材料800の種類を選択する操作を促す設定画面を操作表示部110のディスプレイに表示し、ユーザのタッチ操作によって選択された材料800の種類に対応するテーブルTを選択し、その数値を読み出す。
As a specific example, the
続くステップS2において、制御部100は、読み出された数値に基づいて、圧力閾値の決定を行う。決定された圧力閾値は、制御部100のRAMなどに記憶される。
In subsequent step S2, the
より具体的には、制御部100は、テーブルT自体に圧力閾値の値が記載されている場合、当該記載された値を圧力閾値として決定する。
More specifically, when the pressure threshold value is described in the table T itself, the
一方、上述した図4または図5のように、テーブルTに圧力閾値の値自体が記載(明示)されていない場合、制御部100は、テーブルTから読み出した数値に基づいて圧力閾値を決定する。 On the other hand, when the pressure threshold value itself is not described (explicitly) in the table T as in FIG. .
一具体例では、例えばテーブルTが図4で上述した表のようなデータ構造の場合、制御部100は、外観良好(○)となった樹脂圧力(MPa)の最大値を圧力閾値として決定することができる。あるいは、制御部100は、外観良好(○)となった樹脂圧力(MPa)の最大値と、外観不良(×)となった樹脂圧力(MPa)の最小値との間の値(例えば、両値の平均値)を算出し、かかる算出値を圧力閾値として決定してもよい。あるいはまた、制御部100は、引取装置300による線速の初期値が決まっている場合、当該線速条件において外観良好(○)となった樹脂圧力(MPa)の最大値(例えば線速20m/分の場合の24MPa)を、圧力閾値として決定してもよい。
In one specific example, for example, when the table T has a data structure such as the table described above with reference to FIG. be able to. Alternatively, the
上記のようにして圧力閾値が決定された後のステップS3において、制御部100は、本装置の稼働時におけるシリンダ21の所定の領域における製品量産用の温度範囲を設定する。本実施の形態では、制御部100は、材料800が搬送されるシリンダ21内の通路(搬送経路)のうち、ヒータが配置されている領域C3,C4,C5の3つの領域についての温度(以下、シリンダ温度とも言う)の温度範囲の設定を行う。
In step S3 after the pressure threshold is determined as described above, the
非制限的な一具体例では、制御部100は、シリンダ21の領域C3,C4,C5につき、温度の下限値を各々225℃に設定する。任意に、制御部100は、シリンダ21の領域C3,C4,C5につき、温度の上限値を設定してもよい。かかる上限値は、使用する材料800の溶融温度よりも高い所定の温度(例えば235℃付近の温度)とすればよい。
In one non-limiting specific example, the
なお、上述のように、シリンダ21の他の領域(この例ではC1,C2)にも温度センサが配置されているが、かかる他の領域は、ヒータ140が配置されていない。このため、制御部100は、当該他の領域については、シリンダ温度の設定(言い換えると、材料800の種類に従った温度範囲の決定ないし設定)を行わない。
As described above, temperature sensors are also arranged in other areas (C1 and C2 in this example) of the
ステップS4において、制御部100は、本装置の稼働を開始する。すなわち、上述したスクリュ駆動部130のモータの駆動が開始することにより、シリンダ21内のスクリュ22が回転し、材料800の混錬(攪拌)および搬送等が実行される。また、各々のヒータ140(熱源)がオンになり、シリンダ21の対応する各領域の加熱が開始され、検知部120の対応する温度センサによって、シリンダ21の温度が測定される。さらに、適宜のタイミングで引取装置300および切断装置400が動作を開始する。
In step S4, the
ステップS5において、制御部100は、線速、すなわち引取装置300による引取速度の変更を受け付ける。ここで、制御部100は、例えば上述した操作表示部110を通じたユーザの操作入力により線速を早める指示を受信した場合、その旨の命令を引取装置300に出力する。
In step S<b>5 , the
なお、このとき制御部100は、テーブルTの登録情報(圧力閾値に関する種々の値)を参照して、線速の変更に応じて、先に決定(設定)した圧力閾値およびシリンダ21の領域C3,C4,C5の温度範囲(下限値および上限値)を適宜、変更してもよい。また、線速の変更に応じて、制御部100は、スクリュ駆動部130のモータの回転数も適宜調整する(回転速度を上げる又は下げる)処理を行ってもよい。
At this time, the
ステップS6において、制御部100は、検知部120の各々の温度センサの測定値に基づき、シリンダ21のC3,C4,C5のうちのいずれかの領域が、シリンダ温度の設定値(下限値)よりも下がるおそれがあるかを判定する。
In step S6, the
ここで、制御部100は、下限値よりも下がるおそれのある領域がないと判定した場合(ステップS6:No)、シリンダ21の出口で材料800を押し出す圧力は良好である(圧力閾値は超えていない)と判断する。この場合、制御部100は、ステップS5に戻り、上述したステップS5およびステップS6の処理を繰り返す。したがって、かかる処理が繰り返されている間は、線速の変更が可能であり、生産性を上げるまたは生産量の調整を行うことができる。
Here, when the
一方、制御部100は、設定されたシリンダ温度の下限値よりも下がるおそれのある領域があると判定した場合(ステップS6:Yes)、シリンダ21の出口側において材料800を押し出す圧力が圧力閾値を超える可能性ありと判断し、ステップS7に移行する。
On the other hand, when the
ステップS7において、制御部100は、設定されたシリンダ温度の下限値よりも下がるおそれのある領域に対応するヒータ140(当該領域に最も近い熱源)の出力を上げる処理を行う。このようなヒータ140(熱源)の出力制御(シリンダ21の下流側の温度制御)が行われることにより、シリンダ21の出口で材料800を押し出す圧力を圧力閾値未満の一定値に保ち、ひいては製造される製品の外観品質を維持することができる。
In step S7, the
続くステップS8において、制御部100は、シリンダ21内のC3,C4,C5のうちのいずれかの領域が、シリンダ温度の上述した上限値(例えば235℃)に達したか否かを判定する。
In subsequent step S8, the
ここで、制御部100は、上記の上限値(例えば235℃)に達した領域が無いと判定した場合(ステップS8:No)、ステップS8の判定を繰り返し行う。一方、制御部100は、シリンダ21内のC3,C4,C5のうちのいずれかの領域が上限値に達したと判定した場合(ステップS8:Yes)、ステップS9に移行する。
Here, if the
ステップS9において、制御部100は、上限値に達した領域に対応するヒータ140(熱源)の出力を下げる処理を行い、ステップS10に移行する。
In step S9, the
ステップS10において、制御部100は、例えば操作表示部110からのユーザの指示を監視して、本装置の稼働を終了させるか否かについて判定する。
In step S10, the
ここで、制御部100は、本装置の稼働を終了させないと判定した場合(ステップS10:No)、ステップS5に戻り、上述したステップS5~ステップS10の処理を繰り返す。
If the
一方、制御部100は、本装置の稼働を終了させると判定した場合(ステップS10:Yes)、引取装置300、切断装置400などに対してその旨の指示を送信するとともに、ヒータ140およびスクリュ駆動部130をオフにして稼働を終了させる。
On the other hand, when the
このように、本実施の形態の押出機(スクリュ押出機)2および押出装置1によれば、シリンダ21の出口側で材料800を押し出す圧力を圧力閾値未満の範囲に保つことによって、製造される製品(この例では電線ケーブル)の外観品質を維持ないし向上を図ることができる。
As described above, according to the extruder (screw extruder) 2 and the
また、上述した一連の制御を行う押出装置1によれば、稼働中に線速を変更することができるので、上記の効果に加えて、生産性の向上ないし材料800の供給状況に応じた生産性の調整を行うことができる。
In addition, according to the
また、上述した一連の制御を行う押出装置1によれば、シリンダ21の出口側で材料800を押し出す圧力を圧力閾値未満の範囲に保ちながら、ヒータ140の出力を下げる処理を行うことができるので、省エネルギー化を図ることができる。
Further, according to the
このように、本開示の押出機2および押出装置1は、シリンダ21内の流路(搬送経路)の出口で材料800に加えられる圧力が圧力閾値を超えない温度範囲となるように、対応するヒータ140(熱源)の出力を制御する構成を備える。かかる押出装置1によれば、製造される押出成形品の外観品質を高い水準に確保し、かつ、生産性の向上、省エネルギー化などの種々の利点がある。
In this way, the
上述した実施の形態では、使用する材料800毎に、圧力閾値に関する値(すなわち圧力閾値それ自体または圧力閾値を算出可能な種々の数値)を登録したテーブルTを作成して記録媒体150に格納する構成を前提としたが、これに制限されない。
In the embodiment described above, a table T is created and stored in the
他の例として、例えば一つのテーブルTに、使用する材料800および対応する圧力閾値に関する値の組(セット)を複数登録し、当該テーブルTを記録媒体150に格納する、あるいは制御部100のメモリに保存して使用する等の構成であってもよい。
As another example, for example, a plurality of sets of values relating to the
本実施形態の押出装置1によって成形される材料800は、代表的には、ポリプロピレン(PP),ポリフェニレンサルファイド(PPS),アクリル樹脂,ポリエステル樹脂,ウレタン樹脂などの熱可塑性樹脂であるが、これに制限されるものではない。押出装置1によって成形される材料800は、上述した圧力閾値、すなわち、シリンダ21から外部に押出される際に当該材料に加えられる圧力であり外観品質の良否を区分けする閾値、が認められる材料であればよい。
The material 800 molded by the
上述した説明では、ケーブル900を製造する場合を前提としたが、これに制限されない。また、押出装置1によって押出成形されることにより製造される製品の形状や大きさ等は、任意である。
Although the above description assumes that the
以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。 The invention made by the present inventor has been specifically described above based on the embodiments, but it should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and that various modifications can be made without departing from the gist of the invention. Not even.
1 押出装置
2 押出機
3 クロスヘッド
4 ダイ
5 水槽
21 シリンダ
22 スクリュ(攪拌部)
23 ホッパー
100 制御部
110 操作表示部
120 検知部(温度センサ)
130 スクリュ駆動部(攪拌部)
140 ヒータ(熱源)
150 記録媒体
200 冷却装置
210 搬送路
300 引取装置
400 切断装置
800 材料
900 ケーブル(製品)
T テーブル
1
23
130 screw driving unit (stirring unit)
140 heater (heat source)
150
T table
Claims (11)
前記シリンダの内部に導入された前記材料を攪拌する攪拌部と、
前記シリンダの温度を検知する検知部と、
前記シリンダを加熱する熱源と、
前記検知部による検知温度に応じて前記熱源の出力を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記材料が前記シリンダから外部に押出される際に当該材料に加えられる圧力であり外観品質の良否を区分けする閾値である圧力閾値を超えない温度範囲となるように、前記熱源の出力を制御する、
押出機。 a cylinder into which the material is introduced and conveyed;
a stirring unit for stirring the material introduced into the cylinder;
a detection unit that detects the temperature of the cylinder;
a heat source for heating the cylinder;
A control unit that controls the output of the heat source according to the temperature detected by the detection unit,
The control unit controls the heat source so that the temperature range does not exceed a pressure threshold, which is a pressure applied to the material when the material is extruded from the cylinder and is a threshold for classifying the appearance quality. controls the output of the
extruder.
前記制御部は、導入される前記材料の種類に応じて、前記圧力閾値および対応する前記温度範囲を変えるように、前記熱源の出力を制御する、
押出機。 The extruder of claim 1, wherein
The controller controls the output of the heat source to vary the pressure threshold and the corresponding temperature range depending on the type of material introduced.
extruder.
前記制御部は、前記材料の種類に対応した前記圧力閾値に関する値が登録されたテーブルを読み出して、前記熱源の出力を制御する、
押出機。 The extruder of claim 1, wherein
The control unit reads out a table in which values relating to the pressure threshold corresponding to the type of the material are registered, and controls the output of the heat source.
extruder.
前記テーブルには、前記材料が前記シリンダから外部に押出される際に当該材料に加えられる圧力値と、前記外観品質の良又は否の別と、が対応付けて登録され、
前記制御部は、前記外観品質が良である各々の圧力値を用いて前記圧力閾値を算出する、
押出機。 The extruder of claim 3, wherein
In the table, the pressure value applied to the material when the material is extruded from the cylinder and whether the appearance quality is good or bad are registered in association with each other,
The control unit calculates the pressure threshold using each pressure value for which the appearance quality is good.
extruder.
前記制御部は、前記圧力閾値を超えないように、前記シリンダにおける押出方向に沿った出口側の温度範囲を設定する、
押出機。 The extruder of claim 1, wherein
The control unit sets a temperature range on the outlet side of the cylinder along the extrusion direction so as not to exceed the pressure threshold.
extruder.
前記制御部は、前記材料の種類に対応した前記圧力閾値に関する値が登録されたテーブルを読み出して、前記熱源の出力を制御し、
前記テーブルには、前記材料が前記シリンダから外部に押出される際に当該材料に加えられる圧力値と、前記シリンダにおける押出方向に沿った下流側の温度と、前記外観品質の良又は否の別と、が対応付けて登録され、
前記制御部は、前記押出方向に沿った下流側に設けられた各々の前記熱源の出力を制御する、
押出機。 The extruder of claim 5, wherein
The control unit reads out a table in which values relating to the pressure threshold corresponding to the type of the material are registered, and controls the output of the heat source,
The table includes the pressure value applied to the material when the material is extruded from the cylinder, the temperature on the downstream side of the cylinder along the extrusion direction, and whether the appearance quality is good or bad. and are registered in association with
The control unit controls the output of each of the heat sources provided downstream along the extrusion direction,
extruder.
前記制御部は、前記押出機の稼働中において、引取装置による引取速度の変更を許可する、
押出機。 The extruder of claim 1, wherein
The control unit allows the take-up speed to be changed by the take-up device while the extruder is in operation.
extruder.
前記攪拌部は、前記シリンダの内部に回転可能に設けられ、前記材料を攪拌しながら前記内部における搬送経路の下流側に押し出すように搬送するスクリュと、前記スクリュを回転させるスクリュ駆動部と、を含む、
押出機。 The extruder of claim 1, wherein
The stirring unit is rotatably provided inside the cylinder, and includes a screw that stirs the material and conveys the material so as to push the material toward the downstream side of the conveying path inside the cylinder, and a screw driving unit that rotates the screw. include,
extruder.
前記材料が前記シリンダから外部に押出される際に当該材料に加えられる圧力であり外観品質の良否を区分けする閾値である圧力閾値を超えない温度範囲となるように、前記熱源の出力を制御する、
押出機の制御方法。 In an extruder that manufactures a product by conveying the material introduced into the cylinder while heating it with a heat source and extruding it to the outside of the cylinder,
The output of the heat source is controlled so that the temperature range does not exceed the pressure threshold, which is the pressure applied to the material when the material is extruded from the cylinder and is the threshold for distinguishing the appearance quality. ,
Extruder control method.
導入される前記材料の種類に応じて、前記圧力閾値および対応する前記温度範囲を変えるように、前記熱源の出力を制御する、
押出機の制御方法。 In the extruder control method according to claim 9,
controlling the output of the heat source to vary the pressure threshold and the corresponding temperature range depending on the type of material introduced;
Extruder control method.
前記材料の種類に対応した前記圧力閾値に関する値が登録されたテーブルを読み出して、前記熱源の出力を制御する、
押出機の制御方法。 In the extruder control method according to claim 9,
reading a table in which the pressure threshold value corresponding to the type of material is registered, and controlling the output of the heat source;
Extruder control method.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2021158192A JP2023048722A (en) | 2021-09-28 | 2021-09-28 | Extruder and its control method |
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