JP3153068B2 - 押出発泡体の製造法およびその製造装置 - Google Patents

押出発泡体の製造法およびその製造装置

Info

Publication number
JP3153068B2
JP3153068B2 JP10301394A JP10301394A JP3153068B2 JP 3153068 B2 JP3153068 B2 JP 3153068B2 JP 10301394 A JP10301394 A JP 10301394A JP 10301394 A JP10301394 A JP 10301394A JP 3153068 B2 JP3153068 B2 JP 3153068B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
foam
raw material
measuring
take
thickness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP10301394A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07308953A (ja
Inventor
幸俊 豊田
泰正 浅野
和男 山下
律 蓬田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Kasei Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sekisui Kasei Co Ltd filed Critical Sekisui Kasei Co Ltd
Priority to JP10301394A priority Critical patent/JP3153068B2/ja
Publication of JPH07308953A publication Critical patent/JPH07308953A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3153068B2 publication Critical patent/JP3153068B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/92Measuring, controlling or regulating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92009Measured parameter
    • B29C2948/92114Dimensions
    • B29C2948/92123Diameter or circumference
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92323Location or phase of measurement
    • B29C2948/92438Conveying, transporting or storage of articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504Controlled parameter
    • B29C2948/9258Velocity
    • B29C2948/9259Angular velocity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92819Location or phase of control
    • B29C2948/92933Conveying, transporting or storage of articles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Molding Of Porous Articles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、種々の規格値を有する
発泡シート等の各押出発泡体を連続的に、また、規格値
を変更して製造することができ、その上、上記各押出発
泡体をそれぞれ安定に、かつ、省力化して製造できる押
出発泡体の製造法およびその製造装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来より、押出発泡体の製造装置によ
り、例えばポリスチレンからなる発泡体である発泡シー
トが製造されている。上記発泡シートは、さらに食品ト
レイ等に熱成形される原材料として用いられる。
【0003】上記押出発泡体の製造装置では、主に熱可
塑性樹脂と発泡剤とからなる原料を加熱・溶融・混練し
て押し出す押出機と、押出機の先端部に上記原料を押出
成形するための金型とが設けられ、さらに上記金型から
空気中に押し出され発泡した円筒状発泡シートを例えば
2枚の各発泡シートに裁断するカッターが上記金型の前
方に取り付けられ、上記各発泡シートを所定速度でそれ
ぞれ引き取る各引取機と、上記各引取機を通して各発泡
シートをそれぞれ巻き取る巻取機とがそれぞれ設置され
ている。
【0004】このような押出発泡シートの製造装置を用
いた押出発泡体の製造法では、得られた上記発泡シート
の規格値となる、例えば厚さ等の断面形状やカサ密度等
の制御対象が、順次測定され、得られた各測定結果から
操作者の経験に基づいて、熱可塑性樹脂や発泡剤の注入
量、押出機内や金型内の温度、上記発泡シートの引き取
り速度等の制御要素を操作者が調整している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
押出発泡体の製造法では、その定常状態の操作中に操作
者が常に各規格値を観察している必要があり、複数の製
造装置が設置された場合、それぞれに操作者が必要とな
り、省力化が困難であるという問題を生じており、その
上、複数の操作者が交互に上記製造装置を調整した場
合、制御要素の調整方法が各操作者によって異なること
があり、得られた発泡シートの品質が安定化しないとい
う問題を生じている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本願発明者らは、押出発
泡体の製造装置を用いて、所定範囲内における複数の規
格値を有する発泡シート等の各発泡体をそれぞれ製造す
る場合について鋭意検討した。ただし、上記各規格値と
なる制御対象として上記発泡体の厚みとカサ密度を用い
た。
【0007】そこで、上記の場合に、上記制御対象を的
確に制御するための種々の制御要素を検討した結果、制
御要素として、原料中への発泡剤の注入量および発泡体
の引き取り速度の双方を用い、ファジー推論を用いるこ
とにより数学モデル化の困難な押出発泡の制御を安定化
でき、さらに、押出機の温度、押出量等の押出発泡条件
を用い、押出発泡の制御を安定化できることを見出し、
本発明を完成した。
【0008】すなわち、本発明の請求項1記載の押出発
泡体の製造法は、以上の課題を解決するために、主に熱
可塑性樹脂と発泡剤とからなる原料を押出機に供給し、
次いで上記押出機の金型から押出発泡し、この発泡体を
引き取ってなる押出発泡体の製造法において、上記発泡
体の断面形状とカサ密度とをそれぞれ測定する第1工程
と、上記断面形状の形状レベル、および上記カサ密度の
密度レベルをメンバーシップ関数によりそれぞれ求める
第2工程と、上記形状レベルと上記密度レベルとから、
ファジー推論により、上記発泡体の引き取り速度、およ
原料中への発泡剤の注入量の双方を制御する第3工程
とを備えたことを特徴としている。
【0009】本発明の請求項2記載の押出発泡体の製造
法は、請求項1記載の押出発泡体の製造法において、断
面形状は、引き取られたシート状の発泡体の厚さであ
り、上記発泡体を所定長さ巻き取ったロールの巻径を測
定することにより算出され、カサ密度は、上記ロールの
重量を測定することにより算出されることを特徴として
いる。
【0010】本発明の請求項3記載の押出発泡体の製造
装置は、主に熱可塑性樹脂と発泡剤とからなる原料が供
給され、上記原料を金型から押し出す押出機が設けら
れ、上記押出機に発泡剤を上記原料に対して所定割合と
なるように供給するための供給手段が設けられ、上記原
料が上記金型から押し出されて発泡した発泡体を所定の
速度で引き取る引取手段が設けられ、上記発泡体の厚さ
を測定する厚さ測定手段と、上記発泡体のカサ密度を測
定する密度測定手段とが設けられ、上記厚さ測定手段お
よび密度測定手段からの信号に基づきファジー推論によ
って、上記発泡体の厚さおよびカサ密度を所定範囲内と
なるように上記供給手段と上記引取手段との双方を制御
する制御手段が設けられていることを特徴としている。
【0011】
【作用】本発明の押出発泡体の製造法およびその製造装
置によれば、発泡体の厚さ等の断面形状およびカサ密度
を測定し、その測定結果を用いたファジー推論によっ
て、上記発泡体の引き取り速度、および原料中の発泡剤
の注入量の双方を制御することにより、得られた上記発
泡体の厚さ等の断面形状およびカサ密度を、従来より安
定化しながら自動的に設定することが可能となる。
【0012】
【実施例】本発明の一実施例について図1ないし図9に
基づいて説明すれば、以下の通りである。押出発泡体の
製造装置では、図1に示すように、熱可塑性樹脂、発泡
剤等を含む原料をヒータによって加熱・溶融し、スクリ
ューによって混練して押し出す、例えばタンデム型の押
出機1が設けられている。
【0013】上記押出機1は、投入された上記原料を溶
融・混練するための押出機1cと、上記押出機1cから
供給された混練原料を所定圧、所定温度にて押し出すた
めの押出機1dとを有している。
【0014】上記押出機1cには、原料の一部である熱
可塑性樹脂組成物を供給するための原料ホッパー1a
と、ブタン等の発泡剤を熱可塑性樹脂組成物内に注入し
て供給するためのガス供給管(供給手段)1bとが設け
られている。
【0015】上記押出機1dにおける原料の押出方向の
端部に、押し出された原料を所定形状に成形するための
円筒状ダイである金型2が連結されている。上記金型2
は、その金型口径が、例えば 175mmφ、スリット厚みが
0.2〜0.9 mmに設定される。
【0016】この金型2から離間した後方には円筒状の
冷却プラグ4が設置されている。上記冷却プラグ4は、
金型2から原料が水平方向に押し出されて発泡した円筒
状発泡シート3が後方の方向に引き出されながら、径方
向外向きに延伸・拡大して成形し、かつ、冷却するため
のものである。上記冷却プラグ4の形状は、例えば外径
665mmφである。なお、上記の後方とは、水平に引き出
されて移動する円筒状発泡シート3の下流側となる方向
である。
【0017】上記冷却プラグ4の後方には、上記円筒状
発泡シート3を上下2枚のほぼ均等な幅を有する各発泡
シート5・5に切断するための一対のカッター6・6が
設置される。各カッター6・6を取り付けるための略U
字状の取付台7が、上記冷却プラグ4から引き取られた
円筒状発泡シート3の下半分を下方から囲むように取り
付けられている。
【0018】上記各カッター6・6は、取付台7の各先
端部に互いに近づく方向に延び、かつ、各カッター6・
6の刃先が上記金型2に向かうようにそれぞれ取り付け
られる。これにより、上記各カッター6・6は、上記円
筒状発泡シート3を、幅が例えば1035〜1045mmとなる上
下2枚のほぼ均等な各発泡シート5・5にそれぞれ裁断
することが可能となる。
【0019】このような各発泡シート5・5をそれぞれ
ほぼ水平に引き取る駆動ロールである引取ロール8がそ
れぞれ設けられ、上記各引取ロール8・8からの各発泡
シート5・5の張力を調整するための従動ロールである
段差ロール9がそれぞれ設けられ、上記各段差ロール9
・9からの各発泡シート5・5をそれぞれ巻き取る駆動
ロールである各巻取ロール10・10が設けられてい
る。
【0020】なお、上記各巻取ロール10・10は、定
トルクモータによってそれぞれ駆動されており、上記各
巻取ロール10・10に巻き取られる各発泡シート5・
5に所定値以上の張力が生じると、上記各定トルクモー
タでコントロールされ、上記各発泡シート5・5が巻き
取られたときの各巻径がそれぞれ安定化されるようにな
っている。
【0021】上記各引取ロール8・8では、後述する引
取速度制御部21によって各発泡シート5・5の引き取
り速度がそれぞれ制御され、また、各引取ロール8・8
における総回転数と外径とから引き取って送り出した各
発泡シート5・5のシートの長さ(m)を引取速度制御
部21において算出できるようになっている。
【0022】このように各発泡シート5・5を、所定長
さずつそれぞれ巻き取った各巻取ロール10’・10’
を、新たな各巻取ロール10・10に自動的に更新する
捲替え機構(図示せず)が設けられている。上記捲替え
機構は引取速度制御部21からの信号に基づいた主制御
部15からの制御信号によって制御される。
【0023】さらに、上記各巻取ロール10’・10’
を、ロール単位毎に搬送部(図示せず)にそれぞれ引き
渡すための移動装置11が主制御部15からの制御信号
によって作動するように設けられている。上記移動装置
11では、ロードセル式の重量計測部(密度測定手段)
12が取り付けられている。
【0024】上記重量計測部12は、移動装置11上の
巻取ロール10’の重量を計測して、その計測結果を後
述するファジー演算部23に出力するようになってい
る。上記巻取ロール10’の重量は、巻き取られた発泡
シート5のカサ密度を示す代替指数となっている。
【0025】つまり、巻き取られた発泡シート5の長さ
と、後述するように厚さとが決まると、上記巻取ロール
10’の重量から上記発泡シートのカサ密度を容易に算
出することができる。
【0026】これにより、上記カサ密度の検出を、一度
の重量計測によって算出できるので、迅速化、簡素化で
き、さらに、巻取ロール10’に巻き取られた発泡シー
ト5の全重量によって検出されるので、カサ密度の検出
を安定化できる。
【0027】また、所定の長さずつ巻き取った各巻取ロ
ール10’・10’における巻径(mm)をそれぞれ計測
するために、上記各巻取ロール10’・10’における
巻軸の各回転角度の総計を計測するための角度検出部1
3が上記各巻取ロール10・10に近接してそれぞれ設
置されている。
【0028】さらに、上記各角度検出部13・13から
の検出値と、後述する引取速度制御部21からのシート
の長さとから上記各巻径を算出する巻径計測部(厚さ測
定手段)14が設けられている。上記巻径は、巻き取ら
れた発泡シート5の厚さを示す代替指数となっている。
【0029】つまり、巻径は、巻取ロール10’の巻軸
の回転角度の総計である総回転角度(α°)と、前記引
取ロール8において検出されたシート送り長さ(βm)
に基づき、次の式から算出され、巻取ロール10’にお
ける発泡シート5の厚さを示す代替指数である。なお、
πは円周率である。
【0030】
【数1】
【0031】このように得られた発泡シート5の厚さ
は、上記総回転角度(α°)と、シート送り長さ(β
m)とによって算出できる。例えば、巻取ロール10の
巻軸や引取ロール8の回転軸に設けた1回転毎にカウン
トするカウンタ等によって、上記総回転角度およびシー
ト送り長さから容易に計測できる。これにより、上記厚
さの検出を簡素化できるので、上記構成はコストダウン
できるものとなっている。
【0032】上記押出発泡体の製造装置では、各制御対
象を制御するための主制御部15が設けられている。上
記主制御部15は、図2に示すように、特に制御信号経
路を図示しないが、原料配合部16、原料供給部17、
押出機1を制御する押出機制御部18、ガス注入量制御
部19、冷却プラグ温度制御部20、各引取ロール8・
8の引き取り速度をそれぞれ制御する引取速度制御部2
1、各巻取ロール10・10の巻き取り速度をそれぞれ
制御する巻取速度制御部22をそれぞれ制御するように
なっている。
【0033】上記押出機制御部18では、混練した原料
の押し出し速度を設定するためのスクリュー回転制御部
18a、原料を溶融する際の温度を制御する溶融温度制
御部18b、溶融した原料を金型2に送り出すときの温
度を制御する樹脂温度制御部18c、金型2の温度を制
御するための金型温度制御部18dが設けられている。
なお、図2では、太線の矢印は原料等の物の移動を示
し、細線の矢印は、情報信号の伝達経路を示す。
【0034】そして、図1にも示すように、重量計測部
12および巻径計測部14からの計測結果がそれぞれ入
力される前述したファジー演算部(制御手段)23が設
置されている。上記ファジー演算部23では、各計測結
果からファジー推論が実行され、前記ガス注入量制御部
19、および/または引取速度制御部21の各調整量が
主制御部15に出力される。
【0035】上記ファジー推論では、図3および図4に
示すように、熟練者の経験や実験から、5つの条件部メ
ンバーシップ関数が、巻径および重量に対してそれぞれ
予め設定され、また、巻径および重量の各条件部メンバ
ーシップ関数に対して、対応する各結論部メンバーシッ
プ関数を選定するための表1に示すファジールールが設
定された。
【0036】さらに、図5および図6に示すように、5
つの各結論部メンバーシップ関数が、熟練者の経験や実
験から、ガス調整量および引速調整量についてそれぞれ
予め設定された。
【0037】上記各条件部メンバーシップ関数および各
結論部メンバーシップ関数に対して、Sin カーブやCos
カーブ、または台形を示す関数を用いることもできる
が、本実施例では、計算の容易さから三角形を示す関数
を用いた。
【0038】
【表1】
【0039】上記ファジー推論では、各計測結果の設定
値からの偏差に基づいて、図3および図4に示す各条件
部メンバーシップ関数から必要な条件部メンバーシップ
関数が1つ、または2つ選定され、かつ、上記条件部メ
ンバーシップ関数における各計測結果の適合度が算出さ
れる。
【0040】続いて、選定された各条件部メンバーシッ
プ関数と、表1に示すファジールールとに基づいて、図
5および図6に示す各結論部メンバーシップ関数から、
目的とする各結論部メンバーシップ関数がそれぞれ選定
される。
【0041】さらに、上記各結論部メンバーシップ関数
と前記適合度とから、一般に良く知られているMin-Max-
重心法によって、前記ガス注入量制御部19におけるガ
ス調整量、および引取速度制御部21における引速調整
量が算出され主制御部15に各制御信号としてそれぞれ
出力される。
【0042】次に、上記実施例の構成におけるファジー
制御による動作例について説明する。まず、粒状のポリ
スチレン系樹脂組成物と発泡核剤としてのタルクとが混
合された原料がホッパー1aより供給されて押出機1内
で加熱されて溶融し、ガス注入量制御部19からの制御
信号に基づいて発泡剤としてのブタンがガス供給管1b
を通じて押出機1内に注入されて溶融した上記原料と混
練され、円筒状ダイを有する金型2より円筒状に押出発
泡され、続いて、円筒状の冷却プラグ4にて両軸方向に
延伸がかけられると共に冷却されて外径の規制された円
筒状発泡シート3が得られる。
【0043】このように円筒状発泡シート3は、大気お
よび冷却プラグ4によって軟化点温度以下に冷却された
後、カッター6・6にて連続的に切り開かれる。これに
より、上記円筒状発泡シート3から一定幅の各発泡シー
ト5・5がそれぞれ得られる。上記各発泡シート5・5
が所定引き取り速度にて各引取ロール8・8に引き取ら
れ、さらに各巻取ロール10・10にそれぞれ巻き取ら
れる。
【0044】なお、上記各引取ロール8・8と各巻取ロ
ール10・10との間に設けられた各段差ロール9・9
によって、上記各発泡シート5・5は、所定の張力が維
持されて、上記各巻取ロール10・10での巻き取りが
安定化されている。
【0045】また、上記各段差ロール9・9は、所定の
長さの各発泡シート5・5を巻き取った上記各巻取ロー
ル10’・10’を、新たな各巻取ロール10・10に
掛け替えるときに、上記各引取ロール8・8によって引
き取られる各発泡シート5・5の引き取りを維持できる
ようになっている。
【0046】上記各巻取ロール10・10では、引取速
度制御部21からの検出信号に基づく主制御部15の制
御によって、各発泡シート5・5が所定の長さ、例えば
200mずつ巻き取られる。
【0047】このとき、上記製造装置を用いた発泡成形
体の製造法では、図1および図7に示すように、各発泡
シート5・5の各規格値、例えば厚みおよびカサ密度を
示す各巻取ロール10’・10’の巻径および重量の規
格値が、図示しないキー入力手段等の入力手段によって
予め入力される(ステップ1、以下、ステップをSと略
す)。
【0048】続いて、上記各巻取ロール10・10に近
接して設けられた各角度検出部13・13からの回転角
度検出信号、および巻き取った各発泡シート5・5の全
長を示す引取速度制御部21からの測定信号とに基づ
き、巻径計測部14にて、上記各発泡シート5・5の厚
さを示す巻径をそれぞれ測定する。
【0049】一方、上記各巻取ロール10・10に各発
泡シート5・5を所定の長さずつ巻き取った各巻取ロー
ル10’・10’を取り外し、移動装置11を介して搬
送部に搬送するときに重量計測部12にて上記各巻取ロ
ール10’・10’の重量が自動的にそれぞれ計測され
る(S2)。
【0050】上記各計測結果はファジー演算部23に送
出される。上記ファジー演算部23では、入力された各
巻径の巻径平均値および各重量の平均値を算出し、続い
て、それぞれの設定値に対する偏差がそれぞれ算出され
(S3)、上記各偏差の入力が確認されると(S4)、
まず、引取速度を調整するための引取ファジー制御の有
無が判別される(S5)。
【0051】上記引取ファジー制御を実行するとき、上
記各偏差値から、予め設定された引取ファジー演算が実
行される(S6)。その後、その演算結果にしたがっ
て、引き取り速度である引速が調整される(S7)。
【0052】上記引取ファジー制御が無いとき、あるい
は上記のように引速が調整された後、ガス注入量を調整
するためのガスファジー制御の有無が判別され(S
8)、上記ガスファジー制御を実行するとき、予め設定
されたガスファジー演算が実行される(S9)。
【0053】その後、その演算結果にしたがって、ガス
注入量が調整される(S10)。上記ガスファジー制御
が無いとき、あるいは上記のようにガス注入量が調整さ
れた後、上記のファジー制御が終了となる。
【0054】上記引取ファジー演算およびガスファジー
演算では、予め設定された各条件部メンバーシップ関数
から適合する条件部メンバーシップ関数がそれぞれ選定
され、かつ、それらの適合度が算出される。
【0055】続いて、選択された各条件部メンバーシッ
プ関数から、予め設定されたファジールールによって結
論部メンバーシップ関数がそれぞれ選定され、上記各適
合度と上記各結論部メンバーシップ関数とに基づき、Mi
n-Max-重心法によって、ガス注入量の調整量であるガス
調整量と、各引取ロール8・8での引き取り速度の調整
量である引速調整量とが算出される。
【0056】このように算出された各ガス調整量および
引速調整量は、ファジー演算部23から主制御部15に
送出され、上記主制御部15からガス注入量制御部19
および引取速度制御部21に制御信号がそれぞれ送出さ
れ、ガス量および引速が調整され、所定の規格値の範囲
内となる各発泡シート5・5が得られる。
【0057】次に、上記実施例の構成および方法を用い
て、押出機1や金型2のスリット厚みをそれぞれ代え、
さらに制御対象の設定値を代えて、種々の各規格値を有
する各発泡シート5・5を1カ月にわたってそれぞれ製
造した。また、比較として、同様の各規格値をそれぞれ
有する発泡シート5を熟練者が各制御対象を操作してそ
れぞれ製造した。
【0058】上記各規格値としては、 シート厚み : 0.5 〜3.5 mm カサ密度 : 0.35〜0.05g/cm3 シート幅 : 1035〜1045mm 2枚取 用いた設備としては、 押出機1 : タンデム押出機 金型2の口径: 175mm φ スリット厚み: 0.2 〜0.9 mm プラグサイズ: 665mm φ 用いた原料としては、熱可塑性樹脂組成物として、ポリ
スチレン樹脂 100重量部、発泡核剤としてタルクを用
い、上記熱可塑性樹脂組成物に対して上記タルクを 1.0
重量部添加し、発泡剤としてブタンを用い、残ガス量が
0.02〜0.70モル/kgとなるように添加した。
【0059】このようにファジー制御によって得られた
各発泡シート5…における巻径および重量のCP値をそ
れぞれ算出し、また、熟練者による制御によって得られ
た各発泡シートにおける巻径および重量のCP値をそれ
ぞれ算出した。それらの結果を、表2に示した。
【0060】
【表2】
【0061】なお、CP値とは、規格設定範囲を、2σ
にて割った値であって、大きくなるに伴ってより安定し
た品質のものを製造していることを示し、工程能力に余
裕があることを示す。なお、上記σは、得られた発泡シ
ートの各計測値の標準偏差であり、上記各発泡シートの
各計測値のバラツキの度合いを示す。
【0062】このように上記実施例の構成および方法で
は、表2の結果から明らかなように、ファジー制御によ
ってCP値で示される工程能力、つまり得られた各発泡
シート5・5の品質のバラツキが減少して、品質の安定
化を図ることができた。
【0063】このように上記実施例の構成および方法で
は、ファジー制御を用いたことによって、各発泡シート
5・5における規格値である厚さおよびカサ密度のバラ
ツキをそれぞれ少なくして上記各発泡シート5・5の品
質の安定化を図ることが可能となる。
【0064】これにより、上記構成および方法は、押出
発泡成形による上記各発泡シート5・5の製造を、それ
らの品質を安定化しながら自動化できるので、省力化を
図ることができ、さらに無人化を図ることも可能とな
る。
【0065】また、上記実施例の構成および方法におい
て、ファジー制御を維持しながら、規格値を変更したと
き、引取速度設定値である引き速設定値、およびガス注
入量設定値であるガス量設定値の経時変化をそれぞれ調
べた。それらの結果を図8および図9に示した。これら
の結果から、上記構成および方法では、新たな規格値に
変更しても熟練者制御等によく観察されるオーバーシュ
ートが観察されなかった。
【0066】これにより、上記構成および方法は、ファ
ジー制御によって、自動化しても規格値の変更に対して
迅速に対応できるものとなっており、したがって、規格
値の変更の際の不良品の発生等の無駄も軽減でき、か
つ、省力化できるのでコストダウンが可能なものとなっ
ている。
【0067】なお、上記実施例の構成および方法では、
発泡剤としてブタンを用いた例を挙げたが、他の揮発性
発泡剤、または窒素ガスや炭酸ガスを化学的に発生する
発泡剤等を用いることができる。また、発泡剤を含浸し
た熱可塑性樹脂粒子を原料として用いることもできる。
【0068】さらに、上記実施例の構成および方法で
は、各巻取ロール10’・10’の巻径および重量の平
均値を用いた例を挙げたが、上記各巻径および各重量の
加重平均値を用いることも可能である。
【0069】すなわち、上記構成では、得られた円筒状
発泡シート3が上下2枚の各発泡シート5・5に切断さ
れるので、重力によって上下の各発泡シート5・5にむ
らを生じることがある。
【0070】そこで、上側の発泡シート5の巻径および
重量に対しては、例えば0.95を乗算し、下側の発泡シー
ト5の巻径および重量に対しては1.05を乗算し、それぞ
れの乗算結果の平均値を算出した加重平均値を用いる。
これにより、上記重力による影響を防止することが可能
となる。
【0071】また、上記実施例の構成では、円筒状発泡
シート3を2枚の各発泡シート5・5に切断した例を挙
げたが、特に上記に限定することはなく、上記円筒状発
泡シート3をそのまま巻き取った1枚の発泡シートや、
例えば2枚や4枚に裁断した各発泡シートにも適用可能
である。
【0072】さらに、上記実施例の構成および方法で
は、得られた各発泡シート5・5を巻き取った例を挙げ
たが、例えば、上記各発泡シート5・5を巻き取らず
に、インラインにて、例えば食品トレイ等の成形工程に
搬送することも可能である。この場合、発泡シートの厚
さおよびカサ密度の検出は、レーザ光等の反射等を用い
た光学的な検出方法を用いて、得られた発泡シートの厚
みおよびカサ密度を断続的あるいは連続的に測定すれば
よい。
【0073】
【0074】
【0075】
【0076】また、本発明にて用いることのできる押出
機としては、前記のタンデム型押出機の他に、共押出金
型を用いた押出機を用いることができ、上記押出機によ
って複数の熱可塑性樹脂からなり、種々の規格値を有す
る各積層体を迅速に、かつ安定に製造することが可能と
なる。
【0077】上記実施例では、得られた発泡シート5の
厚さ等の断面形状の測定に、巻取ロール10’の巻径を
接触によって測定した例を挙げたが、上記断面形状の測
定にレーザー式やエアー式等の非接触型の外形測定器を
用いることも可能である。
【0078】
【発明の効果】本発明の押出発泡体の製造方法およびそ
の製造装置は、以上のように、主に熱可塑性樹脂と発泡
剤とからなる原料を押出機に供給し、次いで上記押出機
の金型から押出発泡し、この発泡体を引き取ったとき
に、上記発泡体の厚さ等の断面形状とカサ密度とをそれ
ぞれ測定し、上記厚さ等の断面形状の形状レベル、およ
び上記カサ密度の密度レベルをメンバーシップ関数によ
りそれぞれ求めて、上記形状レベルと上記密度レベルと
から、ファジー推論により、上記発泡体の引き取り速
度、および前記原料に対する発泡剤の注入量の双方を制
御する構成である。
【0079】それゆえ、上記構成は、発泡体の厚さ等の
断面形状およびカサ密度をそれぞれ測定し、それらの測
定結果を用いたファジー推論によって、上記発泡体の引
き取り速度、および原料中への発泡剤の注入量の双方
制御することにより、得られた上記発泡体における規格
値となる厚さ等の断面形状およびカサ密度のバラツキが
小さくできるので、上記規格値を、従来より、正確に、
かつ、安定化しながら自動的に設定することが可能とな
る。
【0080】これにより、上記構成は、従来、熟練者の
操作が必要であった押出発泡による発泡体の製造を、そ
の厚さ等の断面形状およびカサ密度を安定化しながら自
動化することができて、省力化できるという効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の押出発泡体の製造法に用いられる製造
装置の概略構成図である。
【図2】上記製造装置の制御機構を示すブロック図であ
る。
【図3】上記製造装置におけるファジー演算に用いられ
る重量偏差の条件部メンバーシップ関数を示すグラフで
ある。
【図4】上記製造装置におけるファジー演算に用いられ
る巻径偏差の条件部メンバーシップ関数を示すグラフで
ある。
【図5】上記製造装置におけるファジー演算に用いられ
るガス調整量の結論部メンバーシップ関数を示すグラフ
である。
【図6】上記製造装置におけるファジー演算に用いられ
る引速調整量の結論部メンバーシップ関数を示すグラフ
である。
【図7】上記押出発泡体の製造法のフローチャートであ
る。
【図8】上記製造装置におけるファジー制御によって制
御される引き速設定値の経時変化を示すグラフである。
【図9】上記製造装置におけるファジー制御によって制
御されるガス量設定値の経時変化を示すグラフである。
【符号の説明】
1 押出機 1b ガス供給管(供給手段) 5 発泡シート(発泡体) 8 引取ロール(引取手段) 12 重量計測部(重量測定手段) 14 巻径計測部(密度測定手段) 23 ファジー演算部(制御手段)
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−90729(JP,A) 特開 平4−227502(JP,A) 特開 平4−319419(JP,A) 実開 平4−5921(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 47/00 - 47/96

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】主に熱可塑性樹脂と発泡剤とからなる原料
    を押出機に供給し、次いで上記押出機の金型から押出発
    泡し、この発泡体を引き取ってなる押出発泡体の製造法
    において、 上記発泡体の断面形状とカサ密度とをそれぞれ測定する
    第1工程と、 上記断面形状の形状レベル、および上記カサ密度の密度
    レベルをメンバーシップ関数によりそれぞれ求める第2
    工程と、 上記形状レベルと上記密度レベルとから、ファジー推論
    により、上記発泡体の引き取り速度、および原料中への
    発泡剤の注入量の双方を制御する第3工程とを備えたこ
    とを特徴とする押出発泡体の製造法。
  2. 【請求項2】断面形状は、引き取られたシート状の発泡
    体の厚さであり、上記発泡体を所定長さ巻き取ったロー
    ルの巻径を測定することにより算出され、カサ密度は、
    上記ロールの重量を測定することにより算出されること
    を特徴とする請求項1記載の押出発泡体の製造法。
  3. 【請求項3】主に熱可塑性樹脂と発泡剤とからなる原料
    が供給され、上記原料を金型から押し出す押出機が設け
    られ、 上記発泡剤を上記原料に対して所定割合となるように押
    出機に供給するための供給手段が設けられ、 上記原料が上記金型から押し出されて発泡した発泡体を
    所定の速度で引き取る引取手段が設けられ、 上記発泡体の厚さを測定する厚さ測定手段と、上記発泡
    体のカサ密度を測定する密度測定手段とが設けられ、 上記厚さ測定手段および密度測定手段からの信号に基づ
    きファジー推論によって、上記発泡体の厚さおよびカサ
    密度を所定範囲内となるように上記供給手段と上記引取
    手段との双方を制御する制御手段が設けられていること
    を特徴とする押出発泡体の製造装置。
JP10301394A 1994-05-17 1994-05-17 押出発泡体の製造法およびその製造装置 Expired - Fee Related JP3153068B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10301394A JP3153068B2 (ja) 1994-05-17 1994-05-17 押出発泡体の製造法およびその製造装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10301394A JP3153068B2 (ja) 1994-05-17 1994-05-17 押出発泡体の製造法およびその製造装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07308953A JPH07308953A (ja) 1995-11-28
JP3153068B2 true JP3153068B2 (ja) 2001-04-03

Family

ID=14342766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10301394A Expired - Fee Related JP3153068B2 (ja) 1994-05-17 1994-05-17 押出発泡体の製造法およびその製造装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3153068B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010017302A (ko) * 1999-08-10 2001-03-05 이구택 쌍롤형 박판 제조장치에서의 적응퍼지제어를 이용한 압하력 제어장치
JP4951390B2 (ja) * 2007-04-04 2012-06-13 株式会社ブリヂストン 押出成形品の検査方法と装置、及び製造方法と装置
IT202100023153A1 (it) * 2021-09-08 2023-03-08 Syncro Srl Sistema per la regolazione dello spessore di un film plastico prodotto mediante processo di estrusione in testa piana

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07308953A (ja) 1995-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3286302A (en) Control system for maximizing the production of a material forming process
US4613471A (en) Extruded plastic foam density control system and method
US4244897A (en) Method and apparatus to control the density of products produced from an extrusion process
US5439623A (en) Method for introducing additives into an extruder
JPS61228928A (ja) 押出し工程の制御方法及び装置
WO2009022715A1 (en) Manufacturing method and apparatus for uneven thickness resin sheet
JP3153068B2 (ja) 押出発泡体の製造法およびその製造装置
US3429959A (en) Method of making foils of thermoplastic synthetic materials
JP2014193604A (ja) シートの製造方法およびシートの製造装置
JP2786082B2 (ja) インフレーション成形ラインにおける自動サイズ変更制御システム
US20240248462A1 (en) Method for Producing Film from a Total Quantity of Raw Materials Using a Film Extrusion Machine, and Computer Program Product for Carrying Out the Method
CN115416260A (zh) 一种轮胎胎侧压出自动反馈控制方法、设备和计算机程序产品
KR20210119322A (ko) 원단 롤의 제조 방법 및 결함 발생 예측 방법
US20240246281A1 (en) Method for Producing a Plastic Film from a Total Quantity of Raw Materials in a Film Extrusion Machine, and Computer Program Product for Carrying Out the Method
JPH079551A (ja) インフレーションフィルム製造装置
JPH05278027A (ja) ペレット寸法制御方法およびそれを用いたペレタイザー
JPS6345288B2 (ja)
JPH0948070A (ja) インフレーションフイルム成形における初期成形条件の設定方法及びその装置
JP2907719B2 (ja) 発泡絶縁線の製造方法及びその装置
JPH0558381B2 (ja)
JPH06218791A (ja) 合成樹脂フイルムの製造方法
JPH09187858A (ja) 帯状ゴム材料の押出方法
JP5906065B2 (ja) 押出トレーンおよび押出方法
JPH10286872A (ja) フィルムの厚み調整装置
JPH06106605A (ja) フィルムまたはシートの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080126

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090126

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100126

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100126

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110126

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120126

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120126

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130126

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130126

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140126

Year of fee payment: 13

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees