JP5216643B2 - Kneading judgment system - Google Patents

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本発明は、混練開始からの時間、及び、各時間における負荷、被混練物温度を含む混練データを入力する混練データ入力部と、正常な混練波形の基準として用いる基準混練波形を設定する基準混練波形設定部と、前記混練データ入力部から入力された混練データの混練波形である入力混練波形と前記基準混練波形とを比較して前記混練データに係る混練について混練状態を判定する混練状態判定部とを備える混練判定システムに関する。   The present invention includes a kneading data input unit for inputting kneading data including the time from the start of kneading, the load at each time, the temperature of the material to be kneaded, and a reference kneading waveform for setting a reference kneading waveform used as a reference for a normal kneading waveform. A waveform setting unit, and a kneading state determination unit that compares an input kneading waveform that is a kneading waveform of the kneading data input from the kneading data input unit and the reference kneading waveform to determine a kneading state for kneading according to the kneading data And a kneading determination system.

混練における品質のバラツキの原因としては、例えば、原料投入量のバラツキ、配合種の間違い等の人為的ミスと、適切な混練が行われなかった混練不良とが考えられる。従来は、混練後に品質のバラツキを判定するためには、被混練物の物性の測定や、計量値による比重の確認等が行われていた。   Possible causes of the quality variation in kneading include, for example, a variation in raw material input amount, a human error such as an incorrect blending type, and a kneading failure in which proper kneading has not been performed. Conventionally, in order to determine the variation in quality after kneading, measurement of physical properties of the material to be kneaded, confirmation of specific gravity by a measured value, and the like have been performed.

しかしながら、上記のような混練ゴムの物性や計量値、比重を確認する方法は、判定に時間が掛かる上、混練時のどの工程において異常が生じたかを把握できず、原因の追究を行えない等の問題がある。   However, the method for confirming the physical properties, measured values, and specific gravity of the kneaded rubber as described above takes time to make a determination, cannot grasp in which process during kneading, and cannot investigate the cause, etc. There is a problem.

そこで、混練ゴムの品質の安定化を図る方法として、混練のステップ毎の時間、温度、あるいは積算電力を測定し、これらが目標値に到達した時点をもって混練を完了とする自動運転管理や、直近の正常時の混練波形から平均の基準波形を作製して制御装置に入力し、ゴム混練時における各混練バッチの波形の変化を前記制御装置に入力して、正常時の基準波形と照合し、混練の異常判定を行う方法が用いられている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
ここでいう「混練バッチ」とは、一の被混練物に対して、その混練開始から混練完了品として取り出し可能な混練終了までをいい、通常、複数ステップを含んでいる。そして、各ステップで時間、温度、積算電力を管理することで、被混練物に与えた混練エネルギー、被混練物の熱履歴等を管理することができる。
Therefore, as a method of stabilizing the quality of the kneaded rubber, the time, temperature, or integrated power for each kneading step is measured, and automatic operation management that completes kneading when these reach the target value, or the latest An average reference waveform is produced from the normal kneading waveform and input to the control device, the change in the waveform of each kneading batch at the time of rubber kneading is input to the control device, and collated with the normal reference waveform, A method of determining abnormality of kneading is used (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
The term “kneading batch” as used herein refers to the period from the start of kneading to the end of kneading that can be taken out as a kneaded product, and usually includes a plurality of steps. Then, by managing the time, temperature, and integrated power in each step, the kneading energy given to the material to be kneaded, the heat history of the material to be kneaded, and the like can be managed.

特開平06−344334号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-344334 特開平06−344335号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-344335

混練を時間で管理した場合(所定の目標時間だけ混練するものとした場合)は、気温や装置の冷却水の温度の違い等の外部要因の影響によって、実際に被混練物に付与されるエネルギーが異なる場合があり、バラツキのない好ましい混練が行われるとは言い難い。
また、混練を被混練物温度で管理した場合(所定の被混練物温度となるまで混練するものとした場合)は、気温や装置の冷却水の温度の違い等の外部要因による影響を大きく受けることになる。すなわち、これらの外部要因の影響により実際の混練時間と目標とする混練時間とは異なる場合があるが、基準波形との照合による混練状態判定では、混練異常の有無を正確に判断できない。
When kneading is managed by time (when kneading is performed for a predetermined target time), the energy actually given to the material to be kneaded due to the influence of external factors such as the temperature and the difference in the temperature of the cooling water in the equipment May be different, and it is difficult to say that preferable kneading without variation is performed.
In addition, when kneading is controlled at the temperature of the material to be kneaded (when kneading is performed until a predetermined temperature of the material to be kneaded), it is greatly affected by external factors such as the temperature and the temperature difference of the cooling water of the apparatus. It will be. That is, the actual kneading time may differ from the target kneading time due to the influence of these external factors, but the presence or absence of kneading abnormality cannot be accurately determined by the kneading state determination based on the comparison with the reference waveform.

そこで、混練制御の条件として積算電力量(被混練物に付与する動力量)が用いられることがある。しかし、所定の積算電力量だけ混練を行うことに基づいて制御を行った場合も、気温や冷却水温度等の外部要因の影響により、その積算電力量に到達する時間が基準とする時間とは異なる場合があり、同様に、混練異常の有無を正確に判断できない。
さらに、一般に混練作業時の負荷電力は時間に対して一様に変化せず、ステップ途中で大きく変化する場合が多く、また、ステップ中にその変化を経ることが品質上重要な意味を持つことが多いが、積算電力による制御では、ステップ途中の負荷電力の変化を考慮しないため、ステップ途中で異常が発生しても最終的に目標値に到達すれば異常と判定されることはなく、品質管理上、十分な信頼性を持った品質管理方法とは言えなかった。
Therefore, an accumulated power amount (amount of power applied to the material to be kneaded) may be used as a condition for kneading control. However, even when control is performed based on kneading for a predetermined integrated power amount, the time to reach the integrated power amount is a reference time due to the influence of external factors such as air temperature and cooling water temperature. Similarly, the presence or absence of abnormal kneading cannot be accurately determined.
In addition, the load power during kneading work generally does not change uniformly with time, often changes greatly during the step, and it is important for quality to undergo the change during the step. However, control with integrated power does not consider changes in load power in the middle of a step, so even if an abnormality occurs in the middle of a step, it will not be judged abnormal if it finally reaches the target value. It was not a quality control method with sufficient reliability in terms of management.

本発明の目的は、上記従来の混練判定方法及び制御方法の有する問題点に鑑み、外部要因の影響による混練時間の違いを考慮した混練状態判定を行える混練判定システムを提供することにある。また、従来は検出していなかったステップ途中の混練波形の変化を考慮に入れた品質管理が可能な混練判定システムを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a kneading determination system capable of determining a kneading state in consideration of a difference in kneading time due to the influence of external factors in view of the problems of the conventional kneading determination method and control method. It is another object of the present invention to provide a kneading determination system capable of quality control in consideration of a change in kneading waveform during a step that has not been detected in the past.

上記目的を達成するための本発明に係る混練判定システムは、混練開始からの時間、及び、各時間における負荷、被混練物温度を含む混練データを入力する混練データ入力部と、正常な混練波形の基準として用いる基準混練波形を設定する基準混練波形設定部と、前記混練データ入力部から入力された混練データの混練波形である入力混練波形と前記基準混練波形とを比較して、その乖離により前記混練データに係る混練について混練状態を判定する混練状態判定部とを備える混練判定システムであって、その特徴構成は、前記混練状態判定部が、混練条件毎に混練工程を区分したステップを単位として混練状態を判定する構成とされ、各ステップの混練状態の判定において、前記入力混練波形において混練に要した時間である入力混練時間と、前記基準混練波形において混練に要した時間である基準混練時間との長さが異なる場合は、前記入力混練時間と前記基準混練時間とが同一の長さとなるように前記入力混練波形を変換する混練波形変換部を備える点にある。   In order to achieve the above object, the kneading determination system according to the present invention includes a kneading data input unit for inputting kneading data including the time from the start of kneading, the load at each time, and the temperature of the material to be kneaded, and a normal kneading waveform. A reference kneading waveform setting unit for setting a reference kneading waveform used as a reference for the above, and an input kneading waveform that is a kneading waveform of the kneading data input from the kneading data input unit is compared with the reference kneading waveform, A kneading state determination unit that includes a kneading state determination unit that determines a kneading state with respect to kneading according to the kneading data, wherein the characteristic configuration is a unit in which the kneading state determination unit divides the kneading process for each kneading condition. The input kneading time is the time required for kneading in the input kneading waveform in the determination of the kneading state in each step. When the reference kneading waveform has a different length from the reference kneading time, which is the time required for kneading, the input kneading waveform is converted so that the input kneading time and the reference kneading time have the same length. The kneading waveform converting section is provided.

すなわち、上記の特徴構成によれば、例えば、被混練物の追加投入や回転速度の変更等により混練条件が異なる場合に、それらの混練条件毎に混練工程を区分したステップを単位として混練状態判定を行う。また、各ステップの混練状態の判定において、実際の混練に要した時間である入力混練時間の長さと、正常な混練波形の基準である基準混練波形において混練に要した時間である基準混練時間の長さが異なる場合は、前記入力混練時間と前記基準混練時間とが同一の長さとなるように前記入力混練波形を変換した上で、基準混練波形と比較して、その乖離により混練状態判定を行う。
上記のように、ステップを単位とした混練状態判定を行うことにより、混練状態がどの程度、基準となる混練状態に近いかを判定することができるとともに、混練に問題があるとする場合に、どのステップにおいて混練異常が発生したかを把握することができる。また、例えば、前記入力混練波形において、気温や装置の冷却水の温度の違い等の外部要因の影響により、ステップ終了条件(温度、電力等の目標値到達)に到達するまでの時間に差が生じ、入力混練時間が基準混練時間と異なった場合には、入力混練波形を基準混練波形と同じ時間幅の波形に変換した上で基準混練波形に基づいた混練状態判定を行うため、これらの外部要因の影響を除外した混練状態判定を行うことができる。
That is, according to the above-described characteristic configuration, for example, when the kneading conditions are different due to additional charging of the materials to be kneaded, change in the rotation speed, etc., the kneading state determination is performed in units of steps in which the kneading process is divided for each kneading condition. I do. In addition, in the determination of the kneading state in each step, the length of the input kneading time that is the time required for actual kneading and the reference kneading time that is the time required for kneading in the reference kneading waveform that is the standard of the normal kneading waveform When the lengths are different, the input kneading waveform is converted so that the input kneading time and the reference kneading time have the same length, and then compared with the reference kneading waveform, the kneading state is determined based on the deviation. Do.
As described above, by performing the kneading state determination in units of steps, it is possible to determine how much the kneading state is close to the reference kneading state, and when there is a problem in kneading, It is possible to grasp at which step the kneading abnormality has occurred. In addition, for example, in the input kneading waveform, due to the influence of external factors such as the temperature and the difference in the temperature of the cooling water of the apparatus, there is a difference in the time required to reach the step end condition (reaching target values such as temperature and power). If the input kneading time is different from the reference kneading time, the input kneading waveform is converted into a waveform having the same time width as the reference kneading waveform, and the kneading state is determined based on the reference kneading waveform. The kneading state determination excluding the influence of the factors can be performed.

本発明に係る混練判定システムの更なる特徴構成は、前記基準混練波形設定部において、前記基準混練波形からの判定幅として、前記基準混練波形に上限及び下限を設定できる点にある。   A further characteristic configuration of the kneading determination system according to the present invention is that the reference kneading waveform setting unit can set an upper limit and a lower limit for the reference kneading waveform as a determination width from the reference kneading waveform.

すなわち、上記の特徴構成によれば、前記基準混練波形に上限及び下限を設定できるため、正常な混練が行われたと判断される混練の合格ラインに許容幅を持たせることができる。
また、混練機稼動時に、入力混練波形がステップ全般にわたって合格ラインの許容幅を外れることがなく混練が完了したかを判定すれば、発生すべきピークが発生していない等のステップ途中での異常発生についても判定を行うことができる。これにより、従来は検出していなかったステップ途中の混練波形の変化を考慮した混練の品質管理を行うことができるようになり、十分な信頼性を持った品質管理方法を提供することができる。
That is, according to said characteristic structure, since an upper limit and a lower limit can be set to the said reference | standard kneading waveform, the tolerance | permissible_width | variety can be given to the pass line of kneading judged that normal kneading | mixing was performed.
Also, when the kneading machine is operating, if it is judged whether the kneading has been completed without the input kneading waveform being outside the allowable range of the pass line throughout the step, abnormalities during the step such as the absence of a peak to be generated have occurred. The occurrence can also be determined. This makes it possible to perform quality control of kneading in consideration of changes in the kneading waveform during the step, which has not been detected in the past, and can provide a quality control method with sufficient reliability.

本発明に係る混練判定システムの更なる特徴構成は、前記基準混練波形からの判定幅として設定した前記基準混練波形の前記上限及び前記下限を、設定した1つの基準混練波形を基準として、該基準混練波形に対する混練データの増減率であるゲイン幅、混練データの増減量であるオフセット幅、時間軸方向への増減量である時間オフセット幅、の1種以上に基づいて設定することができる点にある。   A further characteristic configuration of the kneading determination system according to the present invention is that the upper limit and the lower limit of the reference kneading waveform set as the determination width from the reference kneading waveform are based on the set one reference kneading waveform. It can be set based on at least one of a gain width that is the rate of increase / decrease of the kneading data with respect to the kneading waveform, an offset width that is the amount of increase / decrease of the kneading data, and a time offset width that is the amount of increase / decrease in the time axis direction. is there.

すなわち、上記の特徴構成によれば、混練の合格ラインの許容幅である前記基準混練波形の上限及び下限を、設定した1つの基準混練波形を基準として、ゲイン幅、オフセット幅、時間オフセット幅に基づいて設定できる。
ゲイン幅を設定する場合は、被混練物に各時点で与える負荷、或いは、その負荷に対応した被混練物温度の許容幅を、基準混練波形に対する割合で適切に設定できる。増減量であるオフセット幅を設定する場合は、基準混練波形に対する許容幅を絶対量で適切に設定できる。さらに、時間オフセット幅を設定する場合は、基準混練波形に対して、混練の早まり、遅れを許容した許容幅を設定することができる。
これらのゲイン幅、オフセット幅による許容幅の設定により、判定の厳しさ、緩やかさを、基準混練波形に基づいて設定することが可能となり、混練の合格ラインの設定が容易となる。
That is, according to the above characteristic configuration, the upper and lower limits of the reference kneading waveform, which is the allowable width of the kneading pass line, are set to the gain width, the offset width, and the time offset width based on the set one reference kneading waveform. Can be set based on.
When setting the gain width, the load applied to the material to be kneaded at each time point, or the allowable width of the material to be kneaded corresponding to the load can be appropriately set in proportion to the reference kneading waveform. When setting the offset width, which is an increase / decrease amount, the allowable width for the reference kneading waveform can be appropriately set as an absolute amount. Furthermore, when setting the time offset width, it is possible to set an allowable width that allows for early and delayed kneading with respect to the reference kneading waveform.
By setting the allowable width based on these gain width and offset width, it becomes possible to set the strictness and gentleness of the determination based on the reference kneading waveform, and it becomes easy to set the kneading pass line.

本発明に係る混練判定システムの更なる特徴構成は、前記ゲイン幅、前記オフセット幅、前記時間オフセット幅について、ステップ開始からの時間に応じて、異なる値を設定することができる点にある。   A further characteristic configuration of the kneading determination system according to the present invention is that different values can be set for the gain width, the offset width, and the time offset width depending on the time from the start of the step.

すなわち、上記の特徴構成によれば、ゲイン幅、オフセット幅、時間オフセット幅について、ステップ開始からの時間に応じて、異なる値を設定できるため、例えば混練波形にピークが現れる場合に、混練波形のピーク時までは上限及び下限の許容幅を小さく設定し、混練状態判定を厳しくする一方、混練波形のピーク後は許容幅を大きくし、混練状態判定を緩やかにすることができる。これにより、ピーク発生前の混練波形を重視し、ピーク発生後の混練波形はさほど重視しないという設定も可能となる。   That is, according to the above-described feature configuration, different values can be set for the gain width, offset width, and time offset width according to the time from the start of the step. Until the peak, the upper and lower permissible widths can be set small to make the kneading state judgment stricter, while after the peak of the kneading waveform, the permissible width can be increased to make the kneading state judgment gentle. Accordingly, it is possible to set the emphasis on the kneading waveform before the peak occurrence and not so much importance on the kneading waveform after the peak occurrence.

本発明に係る混練判定システムの更なる特徴構成は、混練データを蓄積する混練データ蓄積部を有し、前記混練データ蓄積部に蓄積された混練データを前記混練データ入力部より入力し、前記混練データに対して前記混練状態の判定を行うことができる点にある。   A further characteristic configuration of the kneading determination system according to the present invention includes a kneading data accumulation unit that accumulates kneading data, inputs kneading data accumulated in the kneading data accumulation unit from the kneading data input unit, and It exists in the point which can determine the said kneading | mixing state with respect to data.

すなわち、上記の特徴構成によれば、混練データ蓄積部に蓄積された過去の混練実績についての混練データを前記混練データ入力部より入力し、前記混練データに対して混練状態判定を行うことができる。これにより、混練ゴム製品の品質保証を目的とした、混練作業品質のトレーサビリティの実現手段を提供できる。   That is, according to the above characteristic configuration, the kneading data regarding the past kneading results accumulated in the kneading data accumulation unit can be input from the kneading data input unit, and the kneading state determination can be performed on the kneading data. . Thereby, the means for realizing the traceability of the kneading work quality for the purpose of quality assurance of the kneaded rubber product can be provided.

混練機及びこれに接続された本発明の一実施形態に係る混練判定システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the kneading machine and the kneading | mixing determination system which concerns on one Embodiment of this invention connected to this. 本発明の混練判定システムにおける混練判定の処理手順を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the process sequence of the kneading | mixing determination in the kneading | mixing determination system of this invention. 正常な混練が行われた場合の電力及び被混練物温度の混練波形を示すグラフ図である。It is a graph which shows the kneading | mixing waveform of the electric power and kneaded material temperature when normal kneading | mixing was performed. 許容幅を設定した基準混練波形を示すグラフ図である。It is a graph which shows the reference | standard kneading | mixing waveform which set the allowable width | variety. 入力混練時間と基準混練時間が異なる場合の、入力混練波形の混練波形変換の様子を示すグラフ図である。It is a graph which shows the mode of kneading waveform conversion of an input kneading waveform in case input kneading time and reference kneading time differ. 混練状態判定において、混練が正常と判断される場合を示すグラフ図である。It is a graph which shows the case where it is judged that kneading is normal in kneading | mixing state determination. 混練状態判定において、混練が正常と判断されない場合を示すグラフ図である。It is a graph which shows the case where kneading | mixing is not judged normal in kneading | mixing state determination.

以下、本発明に係る混練判定システムの一実施形態を、図面に基づいて説明する。まず、図1に基づいて、本発明の一実施形態に係る混練機及びこれに接続された混練判定システムの構成について説明する。   Hereinafter, an embodiment of a kneading determination system according to the present invention will be described with reference to the drawings. First, based on FIG. 1, the structure of the kneading machine which concerns on one Embodiment of this invention, and the kneading | mixing determination system connected to this is demonstrated.

図1に示すように、本発明に係る混練判定システム10は、正常な混練波形の基準として用いる基準混練波形を設定する基準混練波形設定部100、混練開始からの時間、及び、各時間における負荷、被混練物温度を含む混練データを入力する混練データ入力部110、前記混練データ入力部110から入力された混練データの混練波形である入力混練波形と前記基準混練波形とを比較して、その乖離により前記混練データに係る混練について混練状態を判定する混練異常判定部(混練状態を判定する混練状態判定部120の一例)、各ステップの混練異常の有無の判定(混練状態の判定の一例)において、前記入力混練波形において混練に要した時間である入力混練時間と前記基準混練波形において混練に要した時間である基準混練時間との長さが異なる場合に、前記入力混練時間と前記基準混練時間とが同一の長さとなるように前記入力混練波形を変換する混練波形変換部130、混練データを蓄積する混練データ蓄積部200を備えている。
本発明に係る混練判定システム10は、密閉式混練機1と接続されており、混練データ入力部110を介して、密閉式混練機1から混練バッチ名、配合名、混練波形データを含む混練データの入力を受ける。そして、入力された当該混練データに対して、図2に示す所定の処理手順により、混練状態判定を行う。
以下では、(1)混練波形の一般的な説明、(2)基準混練波形の設定、(3)入力混練波形の混練状態判定及び事後処理、の順に説明する。
As shown in FIG. 1, a kneading determination system 10 according to the present invention includes a reference kneading waveform setting unit 100 that sets a reference kneading waveform used as a reference for a normal kneading waveform, a time from the start of kneading, and a load at each time. A kneading data input unit 110 for inputting kneading data including the temperature of the material to be kneaded, an input kneading waveform that is a kneading waveform of the kneading data inputted from the kneading data input unit 110 and the reference kneading waveform, A kneading abnormality determining unit (an example of a kneading state determining unit 120 that determines a kneading state) that determines a kneading state with respect to kneading according to the kneading data based on the divergence, a determination of the presence or absence of a kneading abnormality in each step (an example of a kneading state determination) An input kneading time which is a time required for kneading in the input kneading waveform and a reference kneading time which is a time required for kneading in the reference kneading waveform A kneading waveform conversion unit 130 that converts the input kneading waveform so that the input kneading time and the reference kneading time have the same length when the lengths are different, and a kneading data accumulation unit 200 that accumulates kneading data are provided. ing.
A kneading determination system 10 according to the present invention is connected to a closed kneader 1 and kneaded data including a kneading batch name, a blending name, and kneaded waveform data from the closed kneader 1 via a kneading data input unit 110. Receive input. And the kneading | mixing state determination is performed with respect to the said kneading | mixing data input according to the predetermined | prescribed processing procedure shown in FIG.
Below, (1) General description of the kneading waveform, (2) Setting of the reference kneading waveform, (3) Determination of the kneading state of the input kneading waveform and post processing will be described in this order.

(1)混練波形
図3に基づいて混練波形の例について説明する。
図3は、X軸(横軸)を時間、Y軸(縦軸)を電力及び被混練物温度とした混練波形である。実線が混練負荷である電力(単位はkW)を表し、鎖線が被混練物温度(単位は℃)を表すものである。
通常の混練では、主にポリマーやフィラー、可塑剤等の添加剤を混練機の混練槽に投入し、混練を開始する。フィラーは固体の細粒状のものが多く、針状物も含まれる。添加剤には固形物のほか、液状のものやペースト状のものも含まれる。
混練は1つの「バッチ」を単位として行われ、1つのバッチには、少なくとも2つ以上の「ステップ」が含まれる。ステップとは、被混練物の追加投入や混練機の回転速度の変更等の混練条件の変更に基づいて混練工程を時間で区分したものであり、各ステップの終了条件は、積算電力量あるいは被混練物温度、あるいはそれらの両方が所定値に達すること、あるいは当該ステップにおける所定時間の経過等を条件として、本発明とは別の判定手段等により判断する。
ここで、本発明の波形変換の対象となるのは、時間以外の条件を終了条件とするステップにおける波形である。すなわち、外部要因の影響を受ける積算電力量あるいは被混練物温度をステップの終了条件とすると、基準混練時間と入力混練時間とに違いが生じる場合がある。そこで、基準混練時間と入力混練時間とに違いが生じた場合に、本発明の波形変換を行う。
1つのステップが終了し、次のステップに移る前のステップの合間には、フィラーや架橋剤等の薬品類の投入、混練機の回転数の変更等の混練条件の変更を行う。混練条件の変更後、次のステップを開始する。通常、各ステップ間では、混練操作を停止し、他の薬品の投入等を行うため、図3に示すように、混練に必要な電力は0となり、温度は順次低下する。
所定数のステップを経て1つのバッチが終了すると、1つの混練が終了する。
(1) Kneading waveform An example of a kneading waveform will be described with reference to FIG.
FIG. 3 shows kneading waveforms in which the X axis (horizontal axis) is time, and the Y axis (vertical axis) is power and the temperature of the material to be kneaded. The solid line represents the power (unit: kW) as the kneading load, and the chain line represents the temperature of the material to be kneaded (unit: ° C.).
In ordinary kneading, additives such as polymers, fillers, and plasticizers are mainly charged into a kneading tank of a kneader and kneading is started. Many fillers are fine solid particles, and include needles. Additives include solids, liquids, and pastes.
The kneading is performed in units of one “batch”, and one batch includes at least two or more “steps”. A step is a step of dividing the kneading process by time based on changes in kneading conditions such as additional charging of materials to be kneaded and changes in the rotational speed of the kneading machine. The determination is made by a determination means other than the present invention, on condition that the kneaded material temperature, or both of them reach a predetermined value, or the elapse of a predetermined time in the step.
Here, the waveform conversion target of the present invention is a waveform in a step having a condition other than time as an end condition. That is, if the integrated power amount or the temperature of the material to be kneaded affected by external factors is set as the step end condition, there may be a difference between the reference kneading time and the input kneading time. Therefore, when there is a difference between the reference kneading time and the input kneading time, the waveform conversion of the present invention is performed.
One step is completed, and kneading conditions are changed such as charging of chemicals such as fillers and cross-linking agents and changing the number of revolutions of the kneader between the steps before moving to the next step. After changing the kneading conditions, the next step is started. Usually, between each step, the kneading operation is stopped and other chemicals are charged, so that the power required for kneading becomes 0 and the temperature decreases sequentially as shown in FIG.
When one batch is finished through a predetermined number of steps, one kneading is finished.

図3は、ポリマー100に対し、カーボン50、オイル5、その他薬品類を微量(3未満)の重量比で投入を行い、混練を開始した例である。図3の混練バッチは3つのステップを含んでおり、第1ステップは、主にポリマーにフィラーが入り込む工程である。第1ステップは負荷を掛けて練り込みを行う工程であるため、図3の混練波形においても、しばらくの間、負荷は増大している。その後、フィラーが入り込みを終えた時点で負荷はピークに達し、やがて混練が進むにつれて、フィラーが均一に分散されるとともにポリマーが軟化(粘度低下)するため、負荷は単調に減少している。
そして、図3の混練では、第1ステップの終了条件を積算電力としているところ、積算電力が所定の電力量に達した時点を以って、第1ステップを終了している(なお、ステップ終了条件である積算電力量は、ここに記載しない本発明とは別の判定手段等により測定し、判断する)。
FIG. 3 shows an example in which carbon 50, oil 5 and other chemicals are added to polymer 100 at a minute amount (less than 3) in a weight ratio and kneading is started. The kneading batch of FIG. 3 includes three steps, and the first step is a process in which a filler mainly enters the polymer. Since the first step is a process in which kneading is performed with a load, even in the kneading waveform of FIG. 3, the load has increased for a while. Thereafter, when the filler has finished entering, the load reaches a peak, and as the kneading proceeds, the filler is uniformly dispersed and the polymer is softened (decrease in viscosity), so that the load is monotonously decreased.
In the kneading in FIG. 3, the first step is completed when the completion condition of the first step is the integrated power, and the first step is completed when the integrated power reaches a predetermined power amount (the step end). The integrated electric energy as a condition is measured and determined by a determination means or the like different from the present invention not described here).

また、図3の混練では、第1ステップ終了後、第2ステップの開始に先立ち、混練機の動作を停止して、混練槽に薬品類を投入した上で、混練動作を再開している。なお、図3に見られる第1ステップと第2ステップの間の低い電力での時間の経過は、再作動開始後のしばらくの間、薬品類を混ぜ合わせるならし運転が行われていることを示すものである。しばらくの間、このならし運転を行った後、混練機は混練動作を再開し、第2ステップが開始する。当該ステップの終了条件が満たされるまで、当該ステップの混練動作が行われる。   In the kneading shown in FIG. 3, after the first step, prior to the start of the second step, the operation of the kneader is stopped, the chemicals are put into the kneading tank, and the kneading operation is resumed. Note that the passage of time with low power between the first step and the second step shown in FIG. 3 indicates that the leveling operation in which chemicals are mixed for a while after the start of re-operation is performed. It is shown. After performing this leveling operation for a while, the kneader restarts the kneading operation, and the second step starts. The kneading operation of the step is performed until the end condition of the step is satisfied.

なお、図3の混練では、第2ステップは被混練物温度が所定値に達したことを終了条件としており、被混練物温度が所定値に達したことを以って、前記混練は第2ステップを終了している。
被混練物温度をステップの終了条件とする場合として、例えば、樹脂や配合剤の混練がある。樹脂の混練では、被混練物温度を樹脂の軟化温度まで上げる必要があるためである。また、その他にも、溶融させて分散させる方が好ましい配合剤では、融点まで被混練物温度を上げる必要があるためである。
逆にゴム材料に硫黄等の架橋剤を投入した場合は、温度を上げると架橋反応が進行して固形化してしまい、プレス成形等の後工程での成形ができなくなるため、上限温度を設定して、ステップ終了の条件とすることがある。
In the kneading shown in FIG. 3, the second step is based on the end condition that the temperature of the material to be kneaded has reached a predetermined value. The step is finished.
Examples of the case where the temperature of the material to be kneaded is set as the end condition of the step include kneading of a resin and a compounding agent. This is because in the kneading of the resin, it is necessary to raise the temperature of the material to be kneaded to the softening temperature of the resin. In addition, in a compounding agent that is preferably melted and dispersed, it is necessary to raise the temperature of the material to be kneaded to the melting point.
Conversely, when a crosslinking agent such as sulfur is added to the rubber material, if the temperature is raised, the crosslinking reaction proceeds and solidifies, making it impossible to form in a later process such as press molding. In some cases, the step end condition is used.

図3の混練では、第3ステップ開始前においても薬品類の投入を行っている。第2ステップ終了後、第3ステップ開始前のしばらくの間のならし運転による低電力状態、及び、その後の混練動作の再開については、前記第2ステップと同様の挙動である。   In the kneading in FIG. 3, chemicals are charged even before the start of the third step. The low power state due to the running-in operation for a while before the start of the third step after the end of the second step and the resumption of the subsequent kneading operation are the same behavior as in the second step.

図3の混練の第3ステップは所定時間の経過を終了条件としており、第3ステップ開始後に所定時間が経過したことを以って、前記混練は第3ステップを終了している。そして、図3の混練は、第3ステップまでの3つのステップを1バッチとしているため、これをもって混練を終了している。   The third step of the kneading in FIG. 3 has an end condition of elapse of a predetermined time, and the kneading ends the third step because the predetermined time has elapsed after the start of the third step. In the kneading in FIG. 3, the three steps up to the third step are set as one batch, and thus the kneading is finished.

また、図3では、実線で示される電力とともに、鎖線で被混練物温度を示している。混練時の被混練物温度は、混練負荷が掛かるにつれ高くなるが、負荷が下がり、材料に対する冷却能力が混練負荷と同程度になると、所定の温度周辺に保たれる状態になる。図3においても、被混練物温度のグラフは同様の動きを示している。   Moreover, in FIG. 3, the to-be-kneaded material temperature is shown with the chain line with the electric power shown with a continuous line. The temperature of the material to be kneaded at the time of kneading increases as the kneading load is applied. However, when the load decreases and the cooling capacity for the material becomes approximately the same as the kneading load, the temperature is maintained around a predetermined temperature. Also in FIG. 3, the graph of the material to be kneaded shows the same movement.

なお、図3では、第1ステップ終了条件を積算電力、第2ステップ終了条件を被混練物温度、第3ステップ終了条件を時間とする例を示したが、これはあくまで一例に過ぎない。ステップ終了条件は前記の組合せに限定されるものではなく、混練バッチ毎に、最適な終了条件を設定することができる。   Although FIG. 3 shows an example in which the first step end condition is the integrated power, the second step end condition is the temperature of the material to be kneaded, and the third step end condition is the time, this is merely an example. The step end condition is not limited to the above combination, and an optimal end condition can be set for each kneading batch.

(2)基準混練波形の設定
図2に示すステップS1では、基準混練波形設定部100から基準混練波形を設定する。基準混練波形とは、正常な混練が行われた場合の基準として用いる混練波形である。
基準混練波形の設定に当たっては、ステップS100に示す基準混練波形選択として、混練データ蓄積部200に蓄積されている過去の実績である混練データから選択して入力することができる。当然、正常と判定できる波形の平均を算出して用いてもよい。
(2) Setting of reference kneading waveform In step S1 shown in FIG. 2, the reference kneading waveform setting unit 100 sets a reference kneading waveform. The reference kneading waveform is a kneading waveform used as a reference when normal kneading is performed.
In setting the reference kneading waveform, as the reference kneading waveform selection shown in step S100, it is possible to select and input from the kneading data which is the past record stored in the kneading data storage unit 200. Of course, an average of waveforms that can be determined to be normal may be calculated and used.

また、ステップS1の基準混練波形設定では、ステップS110に示す許容幅(判定幅)設定により、対話形式で、混練データの増減率であるゲイン幅、混練データの増減量であるオフセット幅、時間軸方向の増減量である時間オフセット幅、の1種以上に基づいて、基準混練波形の上限及び下限、すなわち、基準混練波形の許容幅を設定することができる。例えば、ゲイン幅及びオフセット幅の設定により、基準混練波形の許容幅は以下のように設定される。
許容幅上限=基準値×(100+ゲイン幅(上)(%))/100+オフセット幅(上)
許容幅下限=基準値×(100−ゲイン幅(下)(%))/100−オフセット幅(下)
In the reference kneading waveform setting in step S1, the gain width that is the increase / decrease rate of the kneading data, the offset width that is the increase / decrease amount of the kneading data, and the time axis are interactively set according to the allowable width (determination width) setting shown in step S110. The upper and lower limits of the reference kneading waveform, that is, the allowable width of the reference kneading waveform can be set based on one or more of the time offset width that is the amount of increase / decrease in the direction. For example, by setting the gain width and the offset width, the allowable width of the reference kneading waveform is set as follows.
Allowable upper limit = reference value × (100 + gain width (up) (%)) / 100 + offset width (up)
Allowable lower limit = reference value × (100−gain width (lower) (%)) / 100−offset width (lower)

図4に許容幅を設定した基準混練波形のグラフ図を示す。図4は、太い実線を基準混練波形とし、細い実線を許容幅上限、鎖線を許容幅下限として設定したものである。許容幅上限及び下限は、前記の数式で示されるゲイン幅及びオフセット幅、あるいは時間軸方向への時間オフセット幅の設定により定められる。   FIG. 4 shows a graph of a reference kneading waveform with an allowable width set. In FIG. 4, a thick solid line is set as a reference kneading waveform, a thin solid line is set as an allowable width upper limit, and a chain line is set as an allowable width lower limit. The upper limit and the lower limit of the allowable width are determined by setting the gain width and the offset width expressed by the above formulas or the time offset width in the time axis direction.

また、上記の許容幅(判定幅)の設定において、ステップ開始からの時間に応じて、上限幅、下限幅に異なる値を設定可能とすることで、例えば、ピーク前後で混練状態判定の判定条件の厳しさを調整することができる。例えば、ピーク前の許容幅は小さく、ピーク後の許容幅は大きく設定することで、ピーク前の混練状態は厳しく判定を行い、一方、ピーク後の判定は緩やかなものとするといった、重み付けを持たせた混練状態判定が可能となる。このような重み付けは、特にピーク前の混練波形が製品品質上重要な意味を持つ、といった性質を持つ混練の状態判定において有用である。     In addition, in the setting of the above allowable width (determination width), by making it possible to set different values for the upper limit width and the lower limit width according to the time from the start of the step, for example, determination conditions for kneading state determination before and after the peak The severity of the can be adjusted. For example, by setting the permissible width before the peak small and the permissible width after the peak large, the kneading state before the peak is judged severely, while the judgment after the peak is made gradual. The determined kneading state can be determined. Such weighting is particularly useful in determining the kneading state having such a property that the kneading waveform before the peak has an important meaning in product quality.

例えば、図4の第1ステップでは、ピーク前の許容幅aはピーク後の許容幅Aより小さく、ピーク後の許容幅Aはピーク前の許容幅aより大きく設定されている。これにより、ピーク前の混練状態については厳しく判定を行い、また、ピーク後については、ピーク前に比べて緩やかな判定を行うことができる。   For example, in the first step of FIG. 4, the allowable width a before the peak is smaller than the allowable width A after the peak, and the allowable width A after the peak is set larger than the allowable width a before the peak. Thereby, the kneading state before the peak can be strictly judged, and after the peak, it can be judged more gently than before the peak.

なお、本願では、基準混練波形の設定とその基準混練波形を使用した入力混練波形(評価・判定対象の混練波形)との評価・判定を一連の手順として説明するが、特定の製品に対して基準混練波形の設定を一度行った場合は、それ以降の同一製品の混練状態判定では基準混練波形を自動的に生成するものとしてもよいし、混練判定システムに備えられる基準混練データ記憶部105に記憶された基準混練データを呼び出して、前記基準混練データに基づく基準混練波形を、前記製品の混練バッチ毎の混練状態判定に用いるものとしてもよい。   In this application, the setting of the reference kneading waveform and the evaluation / determination of the input kneading waveform (kneading waveform to be evaluated / determined) using the reference kneading waveform will be described as a series of procedures. When the reference kneading waveform is set once, the reference kneading waveform may be automatically generated in the subsequent kneading state determination of the same product, or the reference kneading data storage unit 105 provided in the kneading determination system may be used. The stored reference kneading data may be called and the reference kneading waveform based on the reference kneading data may be used for determining the kneading state for each kneading batch of the product.

(3)入力混練波形判定及び事後処理
ステップS1で基準混練波形が設定されると、続くステップS2で、混練状態判定の対象とする混練データを入力する。本発明に係る混練判定システム10は、図1に図示しないインバータ盤におけるインバータドライブ、制御盤におけるシーケンサを経て、混練データ入力部110を介し、密閉式混練機1から混練データの入力を受ける。なお、混練データには、混練バッチ名、配合名、時間に対する電力や時間を示す混練波形データ、等の混練に関する各種のデータが含まれている。
(3) Input kneading waveform determination and post-processing When the reference kneading waveform is set in step S1, kneading data to be subjected to kneading state determination is input in subsequent step S2. The kneading determination system 10 according to the present invention receives kneading data input from the hermetic kneading machine 1 via a kneading data input unit 110 via an inverter drive in an inverter board not shown in FIG. 1 and a sequencer in a control board. The kneading data includes various data relating to kneading, such as kneading batch name, blending name, kneading waveform data indicating power and time with respect to time, and the like.

ステップS2で混練状態判定の対象である混練データが入力されると、本発明に係る混練判定システム10は、混練状態判定部120により、入力された前記混練データの混練波形である入力混練波形に含まれる全てのステップに対して混練状態判定を行う(ステップS3〜S6)。   When the kneading data that is the target of the kneading state determination is input in step S2, the kneading determination system 10 according to the present invention uses the kneading state determination unit 120 to input the kneading waveform of the input kneading data to the input kneading waveform. The kneading state is determined for all the included steps (steps S3 to S6).

本発明は、前記混練状態判定において、ステップS3〜S5に示されるように、前記入力混練波形において混練に要した時間である入力混練時間と前記基準混練波形において混練に要した時間である基準混練時間との長さが異なる場合は(ステップS3)、入力混練時間と基準混練時間の長さが同一となるよう、混練波形変換部130により入力混練波形の混練波形変換を行った上で(ステップS4)、混練状態判定を行う(ステップS5)。混練波形変換については、次の段落以降で説明する。
一方、入力混練時間と基準混練時間との長さが等しい場合は(ステップS3)、混練波形変換(ステップS4)を行うことなく、そのまま混練状態判定を行う(ステップS5)。
According to the present invention, in the kneading state determination, as shown in steps S3 to S5, the input kneading time which is the time required for kneading in the input kneading waveform and the reference kneading which is the time required for kneading in the reference kneading waveform When the length differs from the time (step S3), the kneading waveform conversion unit 130 performs kneading waveform conversion of the input kneading waveform so that the input kneading time and the reference kneading time are the same (step S3). S4), kneading state determination is performed (step S5). The kneading waveform conversion will be described in the following paragraphs.
On the other hand, when the length of the input kneading time is equal to the reference kneading time (step S3), the kneading state determination is performed as it is without performing kneading waveform conversion (step S4) (step S5).

図5に基づき、混練波形変換(ステップS4)について説明する。
本発明の混練判定システム10では、混練状態判定を入力混練波形と基準混練波形との比較により行っているが、実際の混練作業においては、気温や装置の冷却水の温度の違い等の外部要因により、入力した混練波形の混練時間と基準混練波形の混練時間の長さが異なる場合がある。この場合、適切な比較を行うためには、入力混練波形と基準混練波形の混練時間の長さを同一とする必要がある。そこで、本発明では、入力混練波形と基準混練波形の混練時間が異なる場合、混練波形変換部130において、入力混練時間と基準混練時間の長さが同一となるよう混練波形変換を行う。
Based on FIG. 5, kneading waveform conversion (step S4) will be described.
In the kneading determination system 10 of the present invention, the kneading state determination is performed by comparing the input kneading waveform with the reference kneading waveform. However, in actual kneading work, external factors such as the difference in temperature and the temperature of the cooling water of the apparatus are used. Therefore, the kneading time of the input kneading waveform may be different from the kneading time of the reference kneading waveform. In this case, in order to perform an appropriate comparison, the length of the kneading time of the input kneading waveform and the reference kneading waveform needs to be the same. Therefore, in the present invention, when the kneading times of the input kneading waveform and the reference kneading waveform are different, the kneading waveform conversion unit 130 performs kneading waveform conversion so that the input kneading time and the reference kneading time have the same length.

例えば、図5(a)は混練波形変換を行う前の波形図である。図5(a)では、鎖線が実績である入力混練波形を、実線が基準となる基準混練波形を示している。
図5(a)の混練では、第1ステップの終了条件を積算電力が所定の値に到達するまで、第2ステップの終了条件を被混練物温度が所定の温度に到達するまで、第3ステップの終了条件を当該ステップにおける混練時間が所定の時間に到達するまで、としている。
図5(a)では、第1ステップ及び第2ステップにおいて、入力混練波形と基準混練波形の混練時間が異なっている。第1ステップでは、入力混練波形の電力ピークは基準混練波形の電力ピークより低く、所定の積算電力量に到達するために、基準混練波形に比べて、より長い混練時間を要している。
また、第2ステップの混練時間の違いは、終了条件が被混練物温度であるところ、気温や冷却水の温度の影響を受け、基準混練波形に比べ、入力混練波形の方が短時間で当該ステップを完了している。
なお、第3ステップについては、終了条件を当該ステップにおける混練時間としているため、入力混練波形と基準混練波形の混練時間は同一である。
For example, FIG. 5A is a waveform diagram before performing kneading waveform conversion. In FIG. 5 (a), the input kneading waveform in which the chain line is a record is shown, and the reference kneading waveform in which the solid line is a reference is shown.
In the kneading shown in FIG. 5 (a), the first step is terminated until the integrated power reaches a predetermined value, and the second step is terminated until the temperature of the material to be kneaded reaches the predetermined temperature. The end condition is that until the kneading time in the step reaches a predetermined time.
In FIG. 5A, the kneading times of the input kneading waveform and the reference kneading waveform are different in the first step and the second step. In the first step, the power peak of the input kneading waveform is lower than the power peak of the reference kneading waveform, and a longer kneading time is required compared to the reference kneading waveform in order to reach a predetermined integrated power amount.
In addition, the difference in the kneading time in the second step is that the end condition is the temperature of the material to be kneaded, but it is affected by the temperature and the temperature of the cooling water, and the input kneading waveform has a shorter time than the reference kneading waveform. The step has been completed.
In addition, about the 3rd step, since the completion | finish conditions are made into the kneading | mixing time in the said step, the kneading | mixing time of an input kneading waveform and a reference | standard kneading waveform is the same.

混練波形変換は、ステップ毎に、入力混練波形の各ステップにおける混練時間が、対応する基準混練波形の各ステップの混練時間と同一となるように変換して行う。
例えば、図5(a)の第2ステップにおいて、入力混練波形の当該ステップにおける混練時間(第2ステップ開始から第2ステップ終了までの時間)がT2であるところ、それに対応する基準混練波形の混練時間はT1となっている。
この場合、本発明の混練判定システム10は、混練波形変換部130により、入力混練時間と基準混練時間の長さが同一となるよう、入力混練波形の混練波形変換を行う。すなわち、入力混練波形の第2ステップ開始からの経過時間t2における混練データを、当該ステップ開始からの経過時間t2´=(T1/T2)×t2における混練データとする。
このような変換を行うことにより、当該ステップにおける混練時間は基準混練波形、入力混練波形ともにT1で同一となり、当該ステップにおける入力混練波形と基準混練波形の比較が可能となる。
The kneading waveform conversion is performed for each step by converting the kneading time at each step of the input kneading waveform to be the same as the kneading time at each step of the corresponding reference kneading waveform.
For example, in the second step of FIG. 5A, when the kneading time in the step of the input kneading waveform (the time from the start of the second step to the end of the second step) is T2, the kneading of the corresponding reference kneading waveform is performed. Time is T1.
In this case, in the kneading determination system 10 of the present invention, the kneading waveform conversion unit 130 performs kneading waveform conversion of the input kneading waveform so that the length of the input kneading time is equal to the reference kneading time. That is, the kneading data at the elapsed time t2 from the start of the second step of the input kneading waveform is the kneading data at the elapsed time t2 ′ = (T1 / T2) × t2 from the start of the step.
By performing such conversion, the kneading time in the step becomes the same at T1 for both the reference kneading waveform and the input kneading waveform, and the input kneading waveform and the reference kneading waveform in the step can be compared.

図5(b)は、図5(a)の入力混練波形に対して混練波形変換を行った後の波形を示したものである。鎖線が混練波形後の入力混練波形を、実線が基準混練波形を示している。混練波形変換後の入力混練波形は、混練時間が基準混練波形と同一であるため、入力混練波形と基準混練波形の比較が可能となっている。   FIG. 5B shows a waveform after the kneading waveform conversion is performed on the input kneading waveform of FIG. A chain line indicates the input kneading waveform after the kneading waveform, and a solid line indicates the reference kneading waveform. Since the input kneading waveform after the kneading waveform conversion has the same kneading time as the reference kneading waveform, the input kneading waveform and the reference kneading waveform can be compared.

なお、本発明が対象とする密閉式混練機1の被混練物は、化学的変化を引き起こすものでなく、材料を物理的に混練するものにすぎないため、このような混練時間の変換を行った上で混練データの比較を行うことができる。   It should be noted that the material to be kneaded in the closed kneading machine 1 targeted by the present invention does not cause a chemical change, but merely a material for physically kneading the material. In addition, the kneading data can be compared.

ステップS5の混練状態判定部120による混練状態判定は、混練状態判定の対象となる混練バッチに含まれる各々のステップについて、混練状態判定を行う。混練状態の判定は、入力混練波形と前記基準混練波形とを比較して、その乖離に基づいて行う。
すなわち、乖離による混練状態判定として、基準混練波形のみが設定されている場合は、入力混練波形の基準混練波形からの乖離に基づいて混練状態判定を行う。
また、基準混練波形に許容幅(判定幅)である上限又は下限が設定されている場合は、入力混練波形が基準混練波形からの許容幅(判定幅)の範囲内であるか否かという乖離に基づいて混練状態判定を行う。
前記混練状態判定の対象となる混練バッチのあるステップにおいて、入力混練波形が基準混練波形の許容幅上限及び許容幅下限を外れることなく前記混練のステップを完了していた場合は、前記混練の当該ステップについては、混練に異常がなかったものと判断される。
一方、前記混練状態判定の対象となる混練バッチのあるステップにおいて、入力混練波形が基準混練波形の許容幅上限又は許容幅下限から外れている部分がある場合は、前記混練の当該ステップにおいて、混練に異常があったものと判断される。
In the kneading state determination by the kneading state determination unit 120 in step S5, the kneading state is determined for each step included in the kneading batch that is the target of the kneading state determination. The determination of the kneading state is performed based on the difference between the input kneading waveform and the reference kneading waveform.
That is, when only the reference kneading waveform is set as the kneading state determination based on the deviation, the kneading state determination is performed based on the deviation of the input kneading waveform from the reference kneading waveform.
Further, when an upper limit or a lower limit that is an allowable width (judgment width) is set in the reference kneading waveform, a divergence as to whether or not the input kneading waveform is within the allowable width (judgment width) from the reference kneading waveform. The kneading state is determined based on the above.
In a step of the kneading batch subject to the kneading state determination, if the kneading step has been completed without the input kneading waveform deviating from the upper and lower permissible widths of the reference kneading waveform, the kneading step About a step, it is judged that there was no abnormality in kneading | mixing.
On the other hand, if there is a portion where the input kneading waveform deviates from the upper limit or the lower limit of the allowable kneading waveform in a step of the kneading batch subject to the kneading state determination, It is judged that there was an abnormality.

混練判定システム10は、前記混練状態判定の対象となる前記混練バッチの各々のステップについての混練状態判定を、前記混練バッチに含まれる全てのステップに対して行う(S6の分岐によるステップS3〜S6の反復)。そして、前記混練バッチに含まれる全てのステップについて前記混練状態判定が完了した後(ステップS6)、混練判定システム10は、それらのステップを含む前記混練バッチについて、混練状態判定を行う(ステップS7)。   The kneading determination system 10 performs the kneading state determination for each step of the kneading batch that is the target of the kneading state determination for all the steps included in the kneading batch (steps S3 to S6 by branching of S6). Iteration). And after the said kneading | mixing state determination is completed about all the steps contained in the said kneading batch (step S6), the kneading | mixing determination system 10 performs kneading | mixing state determination about the said kneading batch containing those steps (step S7). .

前記混練バッチの混練状態判定では、前記混練バッチに含まれる全てのステップについて混練が正常と判断された場合は(ステップS7)、混練判定システム10は前記混練バッチは正常であったと判断し、前記混練バッチに係る混練データを実績データとして混練データ蓄積部200に保存し(ステップS9)、被混練物を次工程に送る。
一方、前記混練バッチに混練異常と判断されるステップが1つでも含まれていた場合は(ステップS7)、管理者が混練異常の有無を判定し、混練の合否判定を確定後、判定完了信号を出力する(ステップS8)。そして、実績データとして前記混練に係る混練データを混練データ蓄積部200に保存し(ステップS9)、被混練物を次工程へ送る。
In the kneading state determination of the kneading batch, when kneading is determined to be normal for all the steps included in the kneading batch (step S7), the kneading determination system 10 determines that the kneading batch is normal, and The kneading data relating to the kneading batch is stored as performance data in the kneading data storage unit 200 (step S9), and the material to be kneaded is sent to the next process.
On the other hand, if the kneading batch includes at least one step that is determined to be kneading abnormality (step S7), the administrator determines whether or not kneading abnormality has occurred and determines whether or not kneading is successful, and then determines the determination completion signal. Is output (step S8). Then, the kneading data relating to the kneading is stored in the kneading data storage unit 200 as the result data (step S9), and the material to be kneaded is sent to the next process.

上記の混練状態判定を図6及び図7に基づいて説明する。図6及び図7では、ともに、実績である入力混練波形が太い実線で、許容幅上限が細い実線で、許容幅下限が鎖線で示されている。
図6に示される混練では、第1ステップから第3ステップまでの全てのステップについて、入力混練波形(太い実線)が、許容幅上限(細い実線)、及び、許容幅下限(鎖線)の範囲内にある。よって、混練バッチ全体として、当該混練は正常であったと判断される。
一方、図7に示される混練は、第2ステップ、第3ステップは太い実線で示される入力混練波形(太い実線)が、許容幅上限(細い実線)、及び、許容幅下限(鎖線)の範囲内にあるため、正常な混練が行われたと判断されるものの、第1ステップのピーク付近において、入力混練波形(太い実線)が許容幅下限(鎖線)を下回っている部分がある。よって、図7の混練は、第1ステップにおいて混練に異常があったものと判断される。したがって、この場合、図7の混練は、混練バッチ全体として混練が正常であったとは判断されず(ステップS7)、当該混練バッチは管理者による混練状態判定を経ることになる(ステップS8)。そして、この場合、管理者が混練異常の有無を判定し、混練の合否判定を確定後、判定完了信号を出力し、その後、前記混練データは実績データとして混練データ蓄積部200に保存されることになる(ステップS9)。
The above kneading state determination will be described with reference to FIGS. 6 and 7, the actual input kneading waveform is indicated by a thick solid line, the allowable width upper limit is indicated by a thin solid line, and the allowable width lower limit is indicated by a chain line.
In the kneading shown in FIG. 6, the input kneading waveform (thick solid line) is within the allowable width upper limit (thin solid line) and allowable width lower limit (dashed line) for all steps from the first step to the third step. It is in. Therefore, it is determined that the kneading batch was normal as a whole.
On the other hand, in the kneading shown in FIG. 7, in the second step and the third step, the input kneading waveform (thick solid line) indicated by a thick solid line is within the allowable width upper limit (thin solid line) and allowable width lower limit (dashed line). However, in the vicinity of the peak of the first step, there is a portion where the input kneading waveform (thick solid line) is below the allowable width lower limit (dashed line). Therefore, it is determined that the kneading in FIG. 7 is abnormal in the kneading in the first step. Therefore, in this case, the kneading in FIG. 7 is not determined to be normal for the entire kneading batch (step S7), and the kneading batch is subjected to the kneading state determination by the administrator (step S8). In this case, the administrator determines the presence or absence of kneading abnormality, determines the success / failure determination of kneading, outputs a determination completion signal, and then the kneading data is stored in the kneading data storage unit 200 as performance data. (Step S9).

なお、本発明に係る混練判定システムは、混練データを蓄積する混練データ蓄積部200を有し、前記混練データ蓄積部200に過去の混練データを蓄積している。そして、前記過去の混練データを前記入力混練データとして、前記混練状態判定を行うことができる。これにより、過去に混練したゴム製品の品質保証を目的とした、混練作業品質のトレーサビリティの実現手段を提供できる。   The kneading determination system according to the present invention includes a kneading data accumulation unit 200 that accumulates kneading data, and accumulates past kneading data in the kneading data accumulation unit 200. Then, the kneading state determination can be performed using the past kneading data as the input kneading data. Thereby, it is possible to provide means for realizing traceability of kneading work quality for the purpose of quality assurance of rubber products kneaded in the past.

[別実施形態]
(1)上記実施形態の図4、図6及び図7では、許容幅(判定幅)をゲイン幅、オフセット幅に基づいて設定しているが、これらに加え、時間軸方向への許容幅(判定幅)を設定しても良い。時間軸方向への許容幅(判定幅)は、時間オフセット幅により設定する。
(2)上記実施形態は混練バッチ完了後のバッチ単位での混練状態判定を想定したものだが、本発明に係る混練判定システムは、混練工程と並行して混練状態判定を行うオンライン処理に対応したものとしても良い。その場合、前記混練判定システムは、ステップ毎に混練状態判定を行い、混練データ表示部300に、生産中の混練データの混練波形をチャートとして表示することが考えられる。
(3)前記の混練バッチ完了後のバッチ単位での混練状態判定、及び、前記の混練工程と並行してのオンライン処理に対応した混練状態判定の他、混練判定システム10に混練データを蓄積する混練データ蓄積部200を持たせ、前記混練データ蓄積部200に過去の混練データを蓄積し、かつ、前記過去の混練データを前記入力混練データとして、前記混練状態判定を行うことを可能とすることにより、過去に混練したゴム製品の品質保証を目的とした、混練作業品質のトレーサビリティ実現手段を提供できる。
(4)基準混練データを基準混練データ記憶部105に登録し、管理番号による管理を可能としても良い。また、登録された基準混練データを、管理番号で上記混練データ表示部300に波形表示として反映できるようにしてもよい。基準混練波形の許容幅は、正常混練範囲(上限、下限)として表記される。混練データ蓄積部200に保存された混練の実績データは、混練データ表示部300に、実績チャートとして表示や印刷、PDF出力することができる。
(5)上記実施形態では、混練状態の判定として混練異常の判定を行う例を示したが、本願にあっては、基準混練波形と入力混練波形とを比較判定した際に、その適合度を数値化し、その適合度情報を被混練物に対応させて提供できる構成としてもよい。
各被混練物に対応付けて、正常・異常の評価のみならず、適合度情報を提供しておくことで、被混練物の評価に使用できる有用な検討指標を提供することができる。
(6)上記実施形態では、気温、冷却水温度等の外部要因での混練時間の変化に対応する例を示したが、原料、添加物の品質のばらつき、誤った原料の投入によるばらつき等の内的要因での混練時間の変化に対する対応も、本願構成で可能となる。
[Another embodiment]
(1) In FIG. 4, FIG. 6, and FIG. 7 of the above embodiment, the allowable width (determination width) is set based on the gain width and the offset width, but in addition to these, the allowable width in the time axis direction ( Determination width) may be set. The allowable width (judgment width) in the time axis direction is set by the time offset width.
(2) Although the above embodiment assumes the kneading state determination in batch units after completion of the kneading batch, the kneading determination system according to the present invention is compatible with online processing that performs kneading state determination in parallel with the kneading step. It is good as a thing. In this case, the kneading determination system may determine the kneading state for each step and display the kneading waveform of the kneading data being produced as a chart on the kneading data display unit 300.
(3) In addition to determining the kneading state in batch units after completion of the kneading batch and determining the kneading state corresponding to online processing in parallel with the kneading step, the kneading data is accumulated in the kneading determination system 10. A kneading data accumulating unit 200 is provided so that past kneading data can be accumulated in the kneading data accumulating unit 200 and the kneading state determination can be performed using the past kneading data as the input kneading data. Therefore, it is possible to provide a means for realizing traceability of kneading work quality for the purpose of quality assurance of rubber products kneaded in the past.
(4) The reference kneading data may be registered in the reference kneading data storage unit 105 to enable management by a management number. Further, the registered reference kneading data may be reflected as a waveform display on the kneading data display unit 300 by a management number. The allowable width of the reference kneading waveform is expressed as a normal kneading range (upper limit, lower limit). The kneading result data stored in the kneading data storage unit 200 can be displayed, printed, and PDF output as a result chart on the kneading data display unit 300.
(5) In the above embodiment, the example of determining the kneading abnormality is shown as the determination of the kneading state. However, in the present application, when the reference kneading waveform and the input kneading waveform are compared and determined, the degree of fitness is determined. It is good also as a structure which can digitize and can provide the fitness information corresponding to a to-be-kneaded material.
By providing not only normality / abnormality evaluation but also fitness information in association with each material to be kneaded, a useful examination index that can be used for evaluation of the material to be kneaded can be provided.
(6) In the above embodiment, an example corresponding to a change in kneading time due to external factors such as air temperature and cooling water temperature has been shown. However, such as variations in the quality of raw materials and additives, variations due to incorrect raw material input, etc. Correspondence to changes in kneading time due to internal factors is also possible with the configuration of the present application.

以上、本発明の密閉式混練機の混練判定システムについて、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲において、適宜その構成を変更することができるものである。   As described above, the kneading determination system for the hermetic kneader of the present invention has been described based on the examples thereof, but the present invention is not limited to the configurations described in the above examples, and does not depart from the spirit thereof. The configuration can be changed as appropriate.

本発明の混練判定システムによれば、外部要因の影響による混練時間の違いを考慮した混練判定システムを提供することができる。また、従来は検出していなかったステップ途中の混練波形の変化を考慮に入れた品質管理が可能な混練判定システムを提供することができる。   According to the kneading determination system of the present invention, it is possible to provide a kneading determination system that takes into account the difference in kneading time due to the influence of external factors. In addition, it is possible to provide a kneading determination system capable of quality control in consideration of a change in kneading waveform in the middle of a step, which has not been detected conventionally.

1 密閉式混練機
10 混練判定システム
100 基準混練波形設定部
110 混練データ入力部
120 混練状態判定部
130 混練波形変換部
200 混練データ蓄積部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sealing kneader 10 Kneading determination system 100 Reference kneading waveform setting unit 110 Kneading data input unit 120 Kneading state determination unit 130 Kneading waveform conversion unit 200 Kneading data storage unit

Claims (5)

混練開始からの時間、及び、各時間における負荷、被混練物温度を含む混練データを入力する混練データ入力部と、
正常な混練波形の基準として用いる基準混練波形を設定する基準混練波形設定部と、
前記混練データ入力部から入力された混練データの混練波形である入力混練波形と前記基準混練波形とを比較して、その乖離により前記混練データに係る混練について混練状態を判定する混練状態判定部とを備える混練判定システムであって、
前記混練状態判定部が、混練条件毎に混練工程を区分したステップを単位として混練状態を判定する構成とされ、
各ステップの混練状態の判定において、前記入力混練波形において混練に要した時間である入力混練時間の長さと前記基準混練波形において混練に要した時間である基準混練時間の長さが異なる場合は、前記入力混練時間と前記基準混練時間とが同一の長さとなるように前記入力混練波形を変換する混練波形変換部を備えることを特徴とする混練判定システム。
A kneading data input unit for inputting kneading data including the time from the start of kneading, the load at each time, and the temperature of the material to be kneaded;
A reference kneading waveform setting unit for setting a reference kneading waveform used as a reference for normal kneading waveforms;
A kneading state determination unit that compares an input kneading waveform that is a kneading waveform of the kneading data input from the kneading data input unit and the reference kneading waveform, and determines a kneading state with respect to kneading according to the kneading data based on the difference therebetween; A kneading determination system comprising:
The kneading state determination unit is configured to determine the kneading state in units of steps where the kneading process is divided for each kneading condition,
In the determination of the kneading state in each step, when the length of the input kneading time that is the time required for kneading in the input kneading waveform is different from the length of the reference kneading time that is the time required for kneading in the reference kneading waveform, A kneading determination system comprising: a kneading waveform conversion unit that converts the input kneading waveform so that the input kneading time and the reference kneading time have the same length.
前記基準混練波形設定部において、前記基準混練波形からの判定幅として、前記基準混練波形に上限及び下限を設定できることを特徴とする請求項1に記載の混練判定システム。   The kneading determination system according to claim 1, wherein the reference kneading waveform setting unit can set an upper limit and a lower limit for the reference kneading waveform as a determination width from the reference kneading waveform. 前記基準混練波形からの判定幅として設定した前記基準混練波形の前記上限及び前記下限を、設定した1つの基準混練波形を基準として、該基準混練波形に対する混練データの増減率であるゲイン幅、混練データの増減量であるオフセット幅、時間軸方向の増減量である時間オフセット幅、の1種以上に基づいて設定できることを特徴とする請求項2に記載の混練判定システム。   The upper limit and the lower limit of the reference kneading waveform set as the determination width from the reference kneading waveform, with reference to the set one reference kneading waveform, the gain width that is the increase / decrease rate of kneading data with respect to the reference kneading waveform, kneading The kneading determination system according to claim 2, wherein the kneading determination system can be set based on at least one of an offset width that is an increase / decrease amount of data and a time offset width that is an increase / decrease amount in the time axis direction. 前記ゲイン幅、前記オフセット幅、前記時間オフセット幅について、ステップ開始からの時間に応じて、異なる値を設定できることを特徴とする請求項3に記載の混練判定システム。   The kneading determination system according to claim 3, wherein different values can be set for the gain width, the offset width, and the time offset width depending on the time from the start of the step. 混練データを蓄積する混練データ蓄積部を有し、
前記混練データ蓄積部に蓄積された混練データを前記混練データ入力部より入力し、
前記混練データに対して前記混練状態の判定を行うことができる請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の混練判定システム。
It has a kneading data accumulation unit that accumulates kneading data,
Input the kneading data stored in the kneading data storage unit from the kneading data input unit,
The kneading determination system according to any one of claims 1 to 4, wherein the kneading state can be determined with respect to the kneading data.
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