JP7299655B1 - Evaluation method of kneading state and kneading machine - Google Patents
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Abstract
【課題】接線式ロータの密閉型混練機において、混練材料の物性変化を把握することができる混練状態の評価方法、および混練機を提供する。【解決手段】混練状態の評価方法は、一対のギアで連結され、電動機の駆動によって異なる速度で回転する一対の接線式ロータを備える密閉型混練機1における評価方法であって、ギアは、互いに素ではない異なる整数の歯数を有しており、密閉型混練機1に備えられるセンサ10、11によって混練時において検出される混練パラメータに基づいてスペクトル分析する。【選択図】図1A kneading state evaluation method and a kneader capable of grasping changes in physical properties of a kneaded material in a closed-type kneader with a tangential rotor are provided. A kneading state evaluation method is an evaluation method in a closed type kneader 1 provided with a pair of tangential rotors connected by a pair of gears and rotated at different speeds by being driven by an electric motor. The sensors 10 and 11 provided in the internal kneader 1 have non-prime and different integer numbers of teeth, and spectrum analysis is performed based on the kneading parameters detected during kneading. [Selection drawing] Fig. 1
Description
本発明は、ゴム、プラスチック、セラミックスなどの混練材料を、混練機によって混練する際の混練状態の評価方法、および混練機に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for evaluating a kneading state when a kneading material such as rubber, plastic, ceramics, etc. is kneaded by a kneader, and to a kneader.
従来、各種混練材料を混練するための装置として密閉型混練機が知られている(例えば、特許文献1参照)。この密閉型混練機では、混練槽内に混練材料が投入された後、2本の混練ロータが回転することによって混練材料が混練される。一般に、密閉型混練機の混練ロータとしては、2本の混練ロータが噛み合うように回転する噛み合い式ロータと、接線式(非噛み合い式)ロータとが知られている。
Conventionally, a closed type kneader is known as an apparatus for kneading various kneading materials (see
ここで、接線式ロータを備える密閉型混練機の一例を図10に示す。図10は、当該混練機の平面概略図である。図10において、密閉型混練機21は、混練槽22と、該混練槽22内に並設された2本の混練ロータ23A、23Bと、混練ロータ23A、23Bのロータ軸25A、25Bを回転可能に支持する軸受26A、26Bと、一対のギア27A、27Bとを有している。混練ロータ23Aおよび23Bの外周には、螺旋状に形成されたブレード24a、24bがそれぞれ形成されている。
Here, FIG. 10 shows an example of a closed kneader equipped with a tangential rotor. FIG. 10 is a schematic plan view of the kneader. In FIG. 10, a closed
図10において、ロータ軸25Aおよび25Bのうち、一方のロータ軸(例えば25A)は、モータなどの駆動手段に連結されており、他方のロータ軸(例えば25B)は、一方のロータ軸に対して一対のギア27A、27Bを介して連結されている。そして、駆動手段でロータ軸25Aを回転駆動することにより、混練ロータ23Aおよび23Bが回転し、混練材料の混練が行われる。この場合、駆動手段に連結された混練ロータ23Aが駆動ロータに相当し、混練ロータ23Bが従動ロータに相当する。
In FIG. 10, of
図10に示すような接線式ロータの密閉型混練機では、一般に、一対のギアのギア比を異ならせることで、駆動ロータと従動ロータとの間に15%~25%程度の速度差を設ける場合が多い。これらの混練ロータを異なる速度で回転させることで、駆動ロータと従動ロータの位相が変化して、まんべんなく混練が行われるとされている。 In a closed kneader with a tangential rotor as shown in FIG. 10, a speed difference of about 15% to 25% is generally provided between the driving rotor and the driven rotor by varying the gear ratio of the pair of gears. often. By rotating these kneading rotors at different speeds, the phases of the driving rotor and the driven rotor are changed, and even kneading is performed.
従来、接線式ロータの密閉型混練機において、混練の終了は、(1)混練時間、(2)混練材料の温度、(3)消費電力量、およびこれらの組み合わせ、を指標として行われている。例えば、混練材料の温度は、混練の進行に伴って上昇していく。この混練材料の温度を指標とする場合には、例えば、当該温度が所定の温度に到達したことをもって混練の終了タイミングと判断されている。しかしながら、従来用いられている上記指標は、主に混練時のエネルギー投入量を示すものであり、混練時の混練材料の物性変化を把握することは困難である。 Conventionally, in closed-type kneaders with tangential rotors, the end of kneading is determined using (1) kneading time, (2) temperature of kneaded material, (3) power consumption, and a combination thereof. . For example, the temperature of the material to be kneaded rises as the kneading progresses. When the temperature of the kneaded material is used as an index, for example, when the temperature reaches a predetermined temperature, it is determined that the kneading is finished. However, the conventionally used index mainly indicates the amount of energy input during kneading, and it is difficult to grasp changes in the physical properties of the kneaded material during kneading.
ところで、近年、撹拌対象物の状態を判定する判定システムとして、撹拌対象物を撹拌する機構部と、上記機構部を駆動する駆動装置とを有する撹拌器の上記駆動装置に供給される電流に関する波形を示す波形データを取得する取得部と、上記波形データから得られる、上記駆動装置にかかる力の特定方向の成分に起因する変化に基づいて上記撹拌対象物の状態を判定する判定部を備えるシステムが提案されている(特許文献2参照)。特許文献2において、駆動装置に供給される電流は基準周波数を有する交流電流であり、当該技術では、交流電流の波形データ、すなわち交流電流の瞬時値が用いられている。具体的には、正弦波である交流電流の瞬時値波形を入力し、出力された基準周波数の成分とそれ以外の成分に着目して撹拌対象物の状態を判定している。このように、混練時の混練材料の物性変化を把握する新たな手法が求められている。
By the way, in recent years, as a determination system for determining the state of an object to be stirred, a waveform related to the current supplied to the drive device of a stirrer having a mechanism portion for stirring the object to be stirred and a drive device for driving the mechanism portion and a determination unit that determines the state of the object to be stirred based on changes resulting from the component of the force applied to the driving device in a specific direction, which is obtained from the waveform data. has been proposed (see Patent Document 2). In
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、接線式ロータの密閉型混練機において、混練材料の物性変化を把握することができる混練状態の評価方法、および混練機を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a kneading state evaluation method and a kneader capable of grasping changes in physical properties of kneaded materials in a tangential rotor closed kneader. for the purpose.
本発明の混練状態の評価方法は、一対のギアで連結され、電動機の駆動によって異なる速度で回転する一対の接線式ロータを備える混練機における混練状態の評価方法であって、上記ギアは、互いに素ではない異なる整数の歯数を有しており、上記評価方法は、上記混練機に備えられるセンサによって混練時において検出される混練パラメータに基づいてスペクトル分析し、所定の周波数成分の変化を評価する方法であり、上記混練パラメータが、混練材料の温度、上記電動機に供給される交流電流の実効値、上記電動機に供給される直流電流値、上記電動機が消費する電力値、上記電動機の負荷率、上記電動機の出力トルク、上記混練機から発生する音響、および上記混練機から発生する振動から選択される少なくともいずれかであることを特徴とする。上記評価方法には、蓄積された混練パラメータを後から分析して評価する態様の他、混練パラメータをリアルタイムで監視する態様も含まれる。 The method for evaluating the kneading state of the present invention is a method for evaluating the kneading state in a kneader provided with a pair of tangential rotors connected by a pair of gears and rotated at different speeds by being driven by an electric motor, wherein the gears are mutually connected. It has a different integer number of teeth that is not prime, and the evaluation method is to analyze the spectrum based on the kneading parameter detected during kneading by the sensor provided in the kneader, and evaluate the change in the predetermined frequency component. wherein the kneading parameters are the temperature of the kneaded material, the effective value of the alternating current supplied to the electric motor, the value of direct current supplied to the electric motor, the power value consumed by the electric motor, and the load factor of the electric motor. , output torque of the electric motor, sound generated from the kneader, and vibration generated from the kneader. The above-mentioned evaluation method includes a mode of analyzing and evaluating the accumulated kneading parameters later, and a mode of monitoring the kneading parameters in real time.
上記一対のギアの歯数がmおよびn(m<n)であって、該mおよびnの間に1より大きい最大公約数kが存在し、かつ、歯数mのギアに接続されたロータの回転数がr(単位:min-1)の場合に、上記混練パラメータに基づいてスペクトル分析し、f=(r・k)/60n(単位:Hz)とその整数倍または整数分の1の周波数成分の変化を評価することを特徴とする。 A rotor connected to a pair of gears having m and n (m<n) teeth, having a greatest common divisor k greater than 1 between m and n, and having m teeth. When the number of revolutions is r (unit: min −1 ), spectrum analysis is performed based on the above kneading parameters, and f = (r · k) / 60n (unit: Hz) and its integer multiple or integer fraction It is characterized by evaluating changes in frequency components.
上記評価方法は、上記混練パラメータを処理してスペクトル分析する方法であり、該方法は、上記混練パラメータの移動平均値と現在値との偏差をスペクトル分析することを特徴とする。 The evaluation method is a method of processing and spectrally analyzing the kneading parameter, and the method is characterized by spectrally analyzing the deviation between the moving average value and the current value of the kneading parameter.
上記混練機は、非ニュートン流体を混練する混練機であることを特徴とする。非ニュートン流体として、具体的には、ゴム、プラスチック、セラミックス、シリコーン、チューインガム組成物などが挙げられる。 The kneader is characterized by kneading a non-Newtonian fluid. Non-Newtonian fluids specifically include rubbers, plastics, ceramics, silicones, chewing gum compositions, and the like.
本発明の混練機は、一対のギアで連結され、電動機の駆動によって異なる速度で回転する一対の接線式ロータを備える混練機であって、上記ギアは、互いに素ではない異なる整数の歯数を有しており、上記混練機は、該混練機に備えられるセンサによって混練時において検出される混練パラメータに基づいてスペクトル分析する分析部を有し、上記混練パラメータが、混練材料の温度、上記電動機に供給される交流電流の実効値、上記電動機に供給される直流電流値、上記電動機が消費する電力値、上記電動機の負荷率、上記電動機の出力トルク、上記混練機から発生する音響、および上記混練機から発生する振動から選択される少なくともいずれかであることを特徴とする。 The kneader of the present invention is a kneader comprising a pair of tangential rotors connected by a pair of gears and rotated at different speeds by being driven by an electric motor, wherein the gears have different integer numbers of teeth that are not relatively prime. The kneader has an analysis unit that performs spectral analysis based on kneading parameters detected during kneading by a sensor provided in the kneader, and the kneading parameters are the temperature of the kneaded material, the electric motor RMS value of alternating current supplied to, DC current value supplied to the electric motor, power value consumed by the electric motor, load factor of the electric motor, output torque of the electric motor, sound generated from the kneader, and the It is characterized by being at least one selected from vibrations generated from a kneader.
上記混練機は、上記分析部により得られる所定の周波数成分の変化に基づいて、上記混練機の混練の終了タイミングを判定する判定部を有することを特徴とする。 The kneading machine is characterized by comprising a judgment section for judging the end timing of kneading of the kneading machine based on a change in the predetermined frequency component obtained by the analysis section.
本発明の混練状態の評価方法は、互いに素ではない異なる整数の歯数の一対のギアを備える混練機における評価方法である。一対のギアの歯数を、互いに素ではない異なる整数とすることで、一対のロータが同じ位相となる頻度が増加し、当該構成において、混練パラメータ(例えば、混練材料の温度、電動機に供給される交流電流の実効値、電動機に供給される直流電流値、電動機が消費する電力値、電動機の負荷率、電動機の出力トルク、混練機から発生する音響、および混練機から発生する振動など)をスペクトル分析することで所定の周波数成分に特徴的なスペクトルを良好に検出でき、当該スペクトルの変化を評価することで、混練材料の物性変化を把握することができる。 The kneading state evaluation method of the present invention is an evaluation method for a kneader provided with a pair of gears having non-prime integer numbers of teeth. By setting the number of teeth of the pair of gears to different integers that are not relatively prime, the frequency of the pair of rotors being in the same phase increases, and in this configuration, the kneading parameters (e.g., the temperature of the kneaded material, the effective value of alternating current supplied to the motor, value of direct current supplied to the motor, value of power consumed by the motor, load factor of the motor, output torque of the motor, sound generated by the kneader, vibration generated by the kneader, etc.) By spectral analysis, it is possible to satisfactorily detect a spectrum characteristic of a predetermined frequency component, and by evaluating changes in the spectrum, it is possible to grasp changes in the physical properties of the kneaded material.
また、上記評価方法は、f=(r・k)/60n(単位:Hz)とその整数倍または整数分の1の周波数成分の変化を評価するので、混練材料の物性変化をより把握しやすくなる。 In addition, since the above evaluation method evaluates changes in frequency components of f = (r · k) / 60n (unit: Hz) and its integral multiples or integral fractions, it is easier to grasp changes in the physical properties of the kneaded material. Become.
本発明の混練状態の評価方法に用いられる混練機は、ゴム、プラスチックなどを含む非ニュートン流体を混練するための密閉型混練機である。図1は、本発明に係る混練機の全体の概略構成を示す説明図であり、主に、混練機の下端部に位置する混練槽の断面概略図を示している。 The kneader used in the kneaded state evaluation method of the present invention is a closed type kneader for kneading non-Newtonian fluids including rubber, plastics, and the like. FIG. 1 is an explanatory diagram showing the overall schematic configuration of a kneader according to the present invention, and mainly shows a schematic sectional view of a kneading tank located at the lower end of the kneader.
図1に示すように、密閉型混練機1は、主に、混練槽2や電動機8(図2参照)を含む混練機構と、混練槽内に投入された混練材料を加圧する加圧蓋9aを含む加圧機構と、混練材料の混練を制御する制御部12とを備える。本発明の評価方法および混練機では、特に、所定の混練パラメータをスペクトル分析することを特徴としている。すなわち、一見すると周期的とは見られない所定の混練パラメータをスペクトル分析することで周期性を見い出し、所定の周波数成分(例えばロータの機械的な回転周期や同期周期の周波数成分)を観察して、混練材料の物性変化の把握に利用している。
As shown in FIG. 1, the closed
混練槽2は、略C字形の部分円周面を2つ向かい合わせに連ねたような内周面形状を有しており、その内部に互いに隣接しかつ連通する2つのロータ室2A、2Bがある。混練槽2の内底部における両ロータ室2A、2Bの内周面の境界部分には、山形に立ち上がった陵壁部2Cが形成されている。各ロータ室2A、2Bの軸線方向の両端はそれぞれ槽端壁(図示省略)によって閉じられている。なお、ロータ室2A、2Bの断面形状はその軸線方向において一定である。
The
密閉型混練機1は、混練時において混練槽内の温度を検出する温度センサ10を有する。温度センサ10は、陵壁部2Cの上面に検出端10aを突出させるように配置され、検出端10aに接触する混練材料の温度を検出可能になっている。温度センサ10には、周知の温度センサが用いられ、例えば、保護管に熱電対エレメントを収容して温度計測する熱電対温度検出器などが用いられる。この熱電対温度検出器としては、例えば、保護管の先端に熱電対エレメント先端を溶着して、混練材料の温度を保護管の外側面で感知する接地型のタイプや、熱電対エレメントを保護管の先端内壁に接触させて保護管の温度を感知する非接地型のタイプを用いることができる。
The
なお、密閉型混練機1に備えられる温度センサは、混練時において混練材料の温度を検出するものであればよく、図1に示すセンサ構成や配置などに限定されるものではない。温度センサによって検出される混練材料の温度変化については後述する。
The temperature sensor provided in the
図1に示すように、ロータ室2A、2B内には、混練材料を混練する混練ロータ3A、3Bが、それぞれロータ室2A、2Bの内周面との間に間隔をおいて回転可能に配設されている。混練ロータ3A、3Bは、それぞれ2枚のブレード4a、4bを備えている。ブレード4a、4bは、その起端部側から終端部側に向けて山形となる断面形状を有し、その頂部にランド部を有している。このランド部が、内周面との間で所定の間隔を保った状態で回転するようになっている。混練ロータ3A、3Bが回転することで、ロータ室2A、2Bにおける混練空間の形状が変化する。混練ロータ3A、3Bは、回転方向が互いに異なっており、両ロータ室2A、2Bが連通する側においてブレードが下向きに回転するように構成されている。
As shown in FIG. 1, in the
また、混練槽2の上方には、混練材料を投入するための開口部が設けられている。加圧蓋9aは、シリンダ装置などによって上下動可能になっており、加圧蓋9aを上昇させた状態で開口部から混練材料が投入される。その後、ロッド9bにより加圧蓋9aを下降させ、混練材料を加圧しながら2本の混練ロータ3A、3Bを回転させる。この場合、螺旋状のブレード4a、4bによって混練材料がロータの回転方向だけでなく、軸方向も含む複雑な方向の流動により混練される。
Further, an opening is provided above the
本発明に係る混練機は、図1の構成に限らない。図1の密閉型混練機1は、混練後、混練槽2を反転させて開口部から混練材料を取り出す形式であるが、例えば、混練機は、混練後、混練槽の下部から混練材料を取り出す形式であってもよい。
The kneader according to the present invention is not limited to the configuration shown in FIG. The
図2には、密閉型混練機の平面概略図を示す。図2に示すように、密閉型混練機1は、上述の混練槽2と、混練ロータ3A、3Bと、ロータ軸5A、5Bを回転可能に支持する軸受6A、6Bと、一対のギア7A、7Bとを有している。混練ロータ3A、3Bの外周には、螺旋状に形成されたブレード4a、4bが形成されている。例えば、混練ロータ3Aにおいて、ブレード4a、4bは、混練ロータ3Aの軸方向両端側における円周方向の位相が互いに180°異なる位置をそれぞれの起端部とし、この起端部から混練ロータ3Aの外周面を螺旋方向に延伸している。混練ロータにおけるブレードの構成はこれに限定されるものではない。図2において、ブレード4a、4bの螺旋方向の長さは互いに異なっており、ブレード4aは長尺ブレード、ブレード4bは短尺ブレードとなっている。なお、ブレードの枚数は2枚に限定されず、3枚、4枚、6枚なども採用できる。その場合、例えばブレード間の起端部の位置(円周方向の位相)は、ブレードの枚数に応じて適宜設定される。
FIG. 2 shows a schematic plan view of a closed kneader. As shown in FIG. 2, the
密閉型混練機1において、2本の混練ロータ3A、3Bのロータ軸5A、5Bは、平行に配設されている。ロータ軸5Aは、カップリング16を介して電動機8の出力軸5A’に連結されている。なお、カップリング16を省略して、ロータ軸5Aと5A’を一体で構成してもよい。一方、ロータ軸5Bは、ロータ軸5Aに対して一対のギア7A、7Bを介して連結されている。電動機8は、回路部8aとモータ部8bとを有する。回路部8aは、制御信号に基づいて電力を生成し、生成した電力をモータ部8bに供給する。電動機8は、モータ部8bに供給される電力を検出する電力センサ11を有している。本発明において電動機は、交流電源で駆動する交流電動機でもよく、直流電源で駆動する直流電動機でもよい。
In the
なお、電動機8は減速機を備えていてもよく、駆動源から発生する回転力を減速して出力するようにしてもよい。また、一対のギア7A、7Bは、図2に示すような、電動機8の外部に設けられたギアに限らず、電動機8や減速機に内蔵されたギアであってもよい。ギアの構成は、平歯車に限らず、ヘリカルギアなどであってもよい。また、混練機において、各混練ロータは、カップリングを介して各ギアに連結されていてもよい。
In addition, the
図2の構成において、電動機8を駆動することにより、ロータ軸5Aおよび5Bが回転することで、混練ロータ3Aおよび3Bが回転し、混練が行われる。本発明に係る密閉型混練機1では、一対のギア7A、7Bが互いに素ではない異なる整数の歯数の組合せになっており、一対の混練ロータ3A、3Bは異なる速度で回転する構成となっている。なお、図2において、混練ロータ3Aが駆動ロータに相当し、混練ロータ3Bが従動ロータに相当する。本発明では、このような歯数の組合せによって生じる特徴的な現象を利用することで、混練材料の物性変化を把握することができ、ひいては終了タイミングを正確に判断することができる。
In the configuration of FIG. 2, driving the
本発明において、一対のギアの歯数は、互いに素ではない異なる整数であればよく特に限定されないが、歯数が多い方のギアの歯数が、他方のギアの歯数に対して10%~50%多いことが好ましい。また、一対のギアの歯数は、高速側のロータ(駆動ロータ)が10回転以内に、高速側のロータと低速側のロータ(従動ロータ)が同じ位相に復帰するような関係であることが好ましい。 In the present invention, the number of teeth of the pair of gears is not particularly limited as long as they are integers that are not prime to each other, but the number of teeth of the gear with the larger number of teeth is 10% of the number of teeth of the other gear. ~50% more is preferred. The number of teeth of the pair of gears is such that the rotor on the high speed side (driving rotor) returns to the same phase within 10 rotations of the rotor on the high speed side and the rotor on the low speed side (driven rotor). preferable.
図3には、一例として、駆動ギアの歯数が25であり、従動ギアの歯数が30である一対のギアを示す。この場合、駆動ギアに連結される駆動ロータが6回転することで、駆動ロータと従動ロータは同じ位相に復帰する。図3は、一対のロータ軸をギア側から見た図を示し、一対のギアが噛み合った状態を示している。なお、図3では、便宜上、駆動ギアの歯が噛み合う従動ギアの谷部の位置を丸数字で示している。 FIG. 3 shows, as an example, a pair of gears in which the driving gear has 25 teeth and the driven gear has 30 teeth. In this case, the drive rotor and the driven rotor return to the same phase by rotating the drive rotor connected to the drive gear six times. FIG. 3 shows a pair of rotor shafts viewed from the gear side, showing a state in which the pair of gears are engaged. In FIG. 3, for the sake of convenience, the positions of the troughs of the driven gear with which the teeth of the drive gear mesh are indicated by circled numbers.
図1に戻り、制御部12は、周知のCPU、ROM、RAMなどからなるマイクロコンピュータを主体として構成されている。密閉型混練機1に備えられ、混練パラメータを検出する各センサ10、11は制御部12に接続されている。混練時において混練パラメータは、所定周期毎(例えば0.1~1.0秒毎)に制御部12に入力され、連続で検出、記憶される構成となっている。また、制御部12は、各種演算機能も有している。
Returning to FIG. 1, the
本発明において、混練パラメータは、混練時における混練材料の混練状態を示すものであり、一見すると周期的とは見られないパラメータである。具体的には、混練材料の温度、電動機に供給される交流電流の実効値、電動機に供給される直流電流値、電動機が消費する電力値、電動機の負荷率、電動機の出力トルク、混練機から発生する音響、および混練機から発生する振動の少なくともいずれかを用いることができる。 In the present invention, the kneading parameter indicates the kneading state of the kneaded material during kneading, and is a parameter that does not appear to be periodic at first glance. Specifically, the temperature of the kneaded material, the effective value of the alternating current supplied to the motor, the value of the direct current supplied to the motor, the power consumed by the motor, the load factor of the motor, the output torque of the motor, and the Sound generated and/or vibration generated from the kneader can be used.
例えば、混練材料の温度は、図1に示すような温度センサ10によって検出され、その検出信号が制御部12に入力される。
For example, the temperature of the kneaded material is detected by a
電動機が交流電動機の場合、電動機に供給される交流電流の実効値は、電流センサの検出信号に基づいて算出される。例えば、交流電流の実効値は、瞬時値の最大値に対して√2で除することで算出できる。また、電動機が直流電動機の場合、電動機に供給される直流電流値は、電流センサの検出信号に基づいて検出される。 When the motor is an AC motor, the effective value of the AC current supplied to the motor is calculated based on the detection signal of the current sensor. For example, the effective value of alternating current can be calculated by dividing the maximum instantaneous value by √2. If the motor is a DC motor, the DC current value supplied to the motor is detected based on the detection signal of the current sensor.
電動機が消費する電力値は、例えば図2に示すような電動機8に備えられる電力センサ11によって検出され、その検出信号が制御部に入力される。例えば、電動機が交流電動機の場合、電動機が消費する電力値は有効電力Pであり、下記の式(1)で表される。
有効電力P=V・I・cosθ・・・(1)
上記式(1)中、電動機にかかる電圧の実効値がV、電動機に供給される交流電流の実効値がI、電圧と電流の位相差がθ、力率がcosθである。
また、電動機が直流電動機の場合、電動機が消費する電力値は、電動機にかかる電圧Vと電動機に供給される直流電流値Iとの積で表される。
A power value consumed by the electric motor is detected by, for example, a
Active power P=V·I·cos θ (1)
In the above equation (1), V is the effective value of the voltage applied to the motor, I is the effective value of the alternating current supplied to the motor, θ is the phase difference between the voltage and the current, and cos θ is the power factor.
When the motor is a direct current motor, the power consumed by the motor is represented by the product of the voltage V applied to the motor and the direct current value I supplied to the motor.
また、電動機の負荷率は、例えば、上述した電動機が消費する電力値と、電動機の定格値とに基づいて下記の式(2)で表される。
負荷率(%)=[電動機が消費する電力値(W)/電動機の定格値(W)]×100
Also, the load factor of the electric motor is expressed by the following equation (2) based on the power value consumed by the electric motor and the rated value of the electric motor, for example.
Load factor (%) = [Power value consumed by motor (W)/Rated value of motor (W)] x 100
電動機の出力トルクは、例えば電動機に備えられるトルクセンサによって検出される。なお、出力トルクは、例えば電動機が消費する電力値と電動機の回転数または角速度に基づいて算出される。混練機から発生する音響は、混練機(例えば混練槽の近傍)に備えられる音響センサによって検出される。混練機から発生する振動は、混練機(例えば混練槽の近傍)に備えられる振動センサによって検出される。上述した混練パラメータを取得するための各センサには周知のセンサを用いることができる。図1では、混練パラメータとして、混練材料の温度や電動機が消費する電力値を取得する構成を示しているが、これに限定されるものではない。 The output torque of the electric motor is detected, for example, by a torque sensor provided on the electric motor. Note that the output torque is calculated, for example, based on the electric power value consumed by the electric motor and the rotation speed or angular velocity of the electric motor. Sound generated from the kneader is detected by an acoustic sensor provided in the kneader (for example, near the kneading tank). Vibration generated from the kneader is detected by a vibration sensor provided in the kneader (for example, near the kneading tank). A well-known sensor can be used for each sensor for acquiring the kneading parameters described above. FIG. 1 shows a configuration for acquiring the temperature of the kneaded material and the power value consumed by the electric motor as kneading parameters, but the configuration is not limited to this.
図1に示すように、制御部12は、入力された混練パラメータに基づいてスペクトル分析する分析部13を有しており、分析結果に基づき所定の周波数成分の変化を評価できる構成となっている。また、制御部12は、分析部13の分析結果に基づいて、混練機の混練の終了タイミングを判定する判定部14と、判定部14によって混練の終了タイミングであると判定された場合に、その旨を報知する報知部15とを有する。分析部13は、混練パラメータを直接スペクトル分析してもよく、混練パラメータを処理して算出された算出値(例えば、混練パラメータの移動平均値と現在値との偏差など)をスペクトル分析してもよい。制御部12の各部における処理は、混練時において実行される。以下に、グラフを用いて、分析部13における処理について説明する。
As shown in FIG. 1, the
図4には、駆動ギアの歯数mが25、従動ギアの歯数nが30である一対のギアを有する接線式の密閉型混練機(図3参照)を用いて、混練材料としてゴム組成物を混練した際の各種パラメータの時間的変動を示す。ここで、図中の温度は、温度センサによって検出される混練材料の温度を示し、図中の電力は、電力センサによって検出される電動機が消費する電力値(具体的には交流電動機の有効電力)を示し、図中の回転数は、駆動ロータの回転数を示し、図中の圧力は、混練槽の上方からの混練材料の浮き上がりを抑える加圧蓋のウエイト圧による圧力負荷を示している。この試験例では、各種パラメータは、各種センサによって0.5秒毎に検出されている。 In FIG. 4, a tangential closed type kneader (see FIG. 3) having a pair of gears in which the drive gear has 25 teeth m and the driven gear has 30 teeth n is used as a kneading material. This figure shows temporal fluctuations of various parameters when kneading materials. Here, the temperature in the figure indicates the temperature of the kneaded material detected by the temperature sensor, and the power in the figure indicates the power consumed by the motor detected by the power sensor (specifically, the active power of the AC motor). ), the number of rotations in the figure indicates the number of rotations of the drive rotor, and the pressure in the figure indicates the pressure load due to the weight pressure of the pressurizing lid that suppresses the floating of the kneaded material from above the kneading tank. . In this test example, various parameters are detected by various sensors every 0.5 seconds.
図4の試験例では、従来の方法によって混練が制御されており、混練の終了温度が120℃に設定されている。混練開始に伴って電動機のモータ部に駆動電力が供給され、駆動ロータが回転する。図4では、駆動ロータの回転数が44rpm(=0.73Hz)で混練が行われている。なお、従動ロータの回転数は36.7rpm(=0.61Hz)である。この試験例では、混練時間が約260秒で混練材料の温度が120℃に到達しており、これにより混練の終了タイミングであると判定され、電動機が停止(つまり駆動電力の供給が停止)されている。このように従来の方法では、センサによって検出される検出値(温度など)を混練の終了タイミングの指標としている。しかし、これらの指標は、一見すると連続的なものであり、混練時における混練材料の物性変化を把握することは困難である。 In the test example of FIG. 4, kneading is controlled by a conventional method, and the end temperature of kneading is set at 120.degree. With the start of kneading, driving power is supplied to the motor portion of the electric motor, and the driving rotor rotates. In FIG. 4, kneading is performed at a rotational speed of the drive rotor of 44 rpm (=0.73 Hz). The rotational speed of the driven rotor is 36.7 rpm (=0.61 Hz). In this test example, the temperature of the kneaded material reached 120° C. after the kneading time was about 260 seconds, and it was determined that it was time to finish kneading, and the motor was stopped (that is, the supply of driving power was stopped). ing. As described above, in the conventional method, the detection value (such as temperature) detected by the sensor is used as an indicator of the end timing of kneading. However, these indices are seemingly continuous, and it is difficult to grasp changes in physical properties of the kneaded material during kneading.
これに対して、本発明では、混練パラメータをスペクトル分析することで周期性を見い出し、例えば、所定の周波数成分の変化を評価することで混練時の混練材料の物性変化を把握している。後述する図5~図8は、図4に示す混練パラメータ(電力値、温度)を用いて、分析部13においてスペクトル分析した結果を示している。
On the other hand, in the present invention, periodicity is found by spectrum analysis of kneading parameters, and changes in physical properties of kneaded materials during kneading are grasped by, for example, evaluating changes in predetermined frequency components. FIGS. 5 to 8, which will be described later, show the results of spectrum analysis performed by the
図5には、スペクトル分析として、電動機が消費する電力値を直接、高速フーリエ変換(FFT)した結果を示す。図5(a)は、図4のグラフから電力値のみを抜き出した図である。なお、同図には電力値の8.18秒間の移動平均線(MA)も示す。この移動平均線は、駆動ロータの回転数rに基づいて決定している。図5(a)において任意の時間帯の電力値を高速フーリエ変換した結果を図5(b)~(d)に示す。 FIG. 5 shows the result of direct Fast Fourier Transform (FFT) of the power value consumed by the motor as spectrum analysis. FIG. 5(a) is a diagram of only power values extracted from the graph of FIG. 8.18 second moving average (MA) of the power value is also shown in the figure. This moving average line is determined based on the rotational speed r of the drive rotor. FIGS. 5(b) to 5(d) show the results of fast Fourier transform of the power values in an arbitrary time period in FIG. 5(a).
この試験例では、一対のギアの歯数が25(=m)と30(=n)であり、25および30の間に1より大きい最大公約数5(=k)が存在している。そして、歯数25のギアに接続された駆動ロータの回転数が44(=r)である。図5(b)~(d)に示すように、電力値を直接スペクトル分析した結果、f=(r・k)/60n=0.122(単位:Hz)周辺にスペクトルAを検出した。また、0.122Hzの2倍である0.244Hz周辺にもスペクトルBを検出した。混練時の初期段階ではスペクトルBが最も強く検出され(図5(b)参照)、時間経過とともに、最も強いスペクトルがスペクトルAにシフトし(図5(c)参照)、更にその強度が減衰するという変化を示した(図5(d)参照)。 In this test example, the number of teeth of a pair of gears is 25 (=m) and 30 (=n), and the greatest common divisor greater than 1 (5 (=k)) exists between 25 and 30. The number of revolutions of the driving rotor connected to the gear having 25 teeth is 44 (=r). As a result of direct spectral analysis of the power values, a spectrum A was detected around f=(r·k)/60n=0.122 (unit: Hz), as shown in FIGS. 5(b) to 5(d). Spectrum B was also detected around 0.244 Hz, which is twice as high as 0.122 Hz. At the initial stage of kneading, spectrum B is detected most strongly (see FIG. 5(b)), and as time elapses, the strongest spectrum shifts to spectrum A (see FIG. 5(c)), and further its intensity attenuates. (See FIG. 5(d)).
上記のf=(r・k)/60nとその整数倍(1倍を含む)または整数分の1の周波数に検出されるスペクトルは、一対のギアが互いに素ではない異なる整数の歯数の組合せによって生じるものである。このスペクトルは、一対のロータが回転することで随時変化する回転位相パターンにおいて所定の位相が繰り返し出現することに基づいており、当該スペクトルの強度変化は、当該所定の位相における混練材料の物性変化を表しているといえる。 The spectrum detected at the above f = (r · k) / 60n and its integral multiple (including 1 times) or 1/integer frequency is a combination of different integer tooth numbers where the pair of gears is not relatively prime It is caused by This spectrum is based on the repeated appearance of a predetermined phase in the rotating phase pattern that changes as the pair of rotors rotates, and the intensity change of the spectrum indicates the physical property change of the kneaded material at the predetermined phase. It can be said that it represents
なお、検出値(生データ)には低周波成分が多いため、図5(b)~(d)では、低周波成分を評価範囲から除外している。後述する図7(b)~(d)も同様である。このような観点から、混練パラメータを直接スペクトル分析する場合には、評価するスペクトルは、f=(r・k)/60nとその整数倍(より好ましくは1倍~3倍)であることが好ましい。 Since the detected values (raw data) contain many low frequency components, the low frequency components are excluded from the evaluation range in FIGS. 5(b) to 5(d). The same applies to FIGS. 7B to 7D, which will be described later. From this point of view, when the kneading parameter is directly analyzed by spectrum, the spectrum to be evaluated is preferably f = (r · k) / 60n and its integral multiple (more preferably 1 to 3 times). .
次に、図6には、スペクトル分析として、電動機が消費する電力値を処理した後、高速フーリエ変換した結果を示す。図6では、上記処理として、電力値の偏差(=電力値(現在値)-移動平均値)を求め、得られた電力値の偏差を高速フーリエ変換した。結果を図6(b)~(d)に示す。なお、図6(a)は図5(a)と同じ図である。 Next, FIG. 6 shows the result of fast Fourier transform after processing the electric power value consumed by the electric motor as spectrum analysis. In FIG. 6, as the above processing, the power value deviation (=power value (current value)−moving average value) is obtained, and the obtained power value deviation is subjected to fast Fourier transform. The results are shown in FIGS. 6(b)-(d). Note that FIG. 6(a) is the same view as FIG. 5(a).
図6(b)~(d)に示すように、主なスペクトルとして、0.122Hz周辺にスペクトルAが検出され、0.244Hz周辺にスペクトルBが検出された。また、これらスペクトルの時間的変化は、図5(b)~(d)と同様の挙動を示した。 As shown in FIGS. 6(b) to 6(d), as main spectra, spectrum A was detected around 0.122 Hz and spectrum B was detected around 0.244 Hz. In addition, temporal changes in these spectra showed behaviors similar to those in FIGS. 5(b) to 5(d).
続いて、図7には、スペクトル分析として、混練材料の温度を直接、高速フーリエ変換した結果を示す。図7(a)は、図4のグラフから温度のみを抜き出した図である。なお、同図には温度の8.18秒間の移動平均線(MA)も示す。この移動平均線は、駆動ロータの回転数rに基づいて決定している。図7(a)において任意の時間帯の温度を高速フーリエ変換した結果を図7(b)~(d)に示す。 Next, FIG. 7 shows the result of direct fast Fourier transform of the temperature of the kneaded material as spectral analysis. FIG. 7(a) is a diagram of only the temperature extracted from the graph of FIG. The figure also shows the moving average (MA) of the temperature for 8.18 seconds. This moving average line is determined based on the rotational speed r of the drive rotor. FIGS. 7(b) to 7(d) show the results of fast Fourier transform of the temperature in an arbitrary time period in FIG. 7(a).
図7(b)~(d)に示すように、0.122Hz周辺にスペクトルAが検出されたものの、スペクトルの形状がやや不明瞭であった。一方で、図8(b)~(d)に示すように、温度の偏差(=温度(現在値)-移動平均値)を高速フーリエ変換した場合には、0.122Hz周辺のスペクトルAが明瞭となり、かつ、スペクトルAの減衰も良好に確認できた。 As shown in FIGS. 7B to 7D, spectrum A was detected around 0.122 Hz, but the shape of the spectrum was somewhat unclear. On the other hand, as shown in FIGS. 8(b) to (d), when the temperature deviation (=temperature (current value)−moving average value) is fast Fourier transformed, the spectrum A around 0.122 Hz is clear. and the attenuation of the spectrum A was well confirmed.
上記図4に示すように、混練パラメータである温度や電力値は細かな上下動を伴いながらその変動よりもはるかに大きな時間スパンと変化量を伴うトレンドで変化しており、周期性を見い出すことは難しい。一方で、図5~図8に示すように、温度や電力値を直接または処理してスペクトル分析することで、周期性を見い出すことができる。さらに、所定の周波数成分のスペクトルの変化を評価することで、混練時の混練材料の物性変化を把握することができる。これにより、本発明の評価方法および混練機によって、混練状態に応じた混練の終了タイミングを正確に把握できる。その結果、従来の方法に比べて、過剰な混練などを防止でき、省エネルギー性に優れるとともに、バッチ毎の混練特性のバラツキを小さくすることができると考えられる。 As shown in FIG. 4, the kneading parameters such as temperature and electric power fluctuate with a trend that accompanies a much larger time span and amount of change than the fluctuation while accompanied by fine up-and-down movements. is difficult. On the other hand, as shown in FIGS. 5 to 8, the periodicity can be found by spectrally analyzing the temperature and power values directly or after processing. Furthermore, by evaluating the change in the spectrum of the predetermined frequency component, it is possible to grasp the physical property change of the kneaded material during kneading. As a result, the evaluation method and the kneader of the present invention can accurately grasp the kneading end timing according to the kneading state. As a result, as compared with the conventional method, excessive kneading can be prevented, the energy saving property is excellent, and variations in kneading characteristics for each batch can be reduced.
なお、図5~図8では、混練パラメータとして電動機が消費する電力値、混練材料の温度をそれぞれスペクトル分析した結果を示したが、その他の混練パラメータでも同様に混練材料の物性変化を把握することができる。例えば、電動機に供給される交流電流の実効値や、電動機に供給される直流電流値、電動機の負荷率、電動機の出力トルクは、電動機が消費する電力値に密接に関連したパラメータであり、スペクトル分析によって同様の結果が得られる。 5 to 8 show the results of spectral analysis of the electric power consumed by the electric motor and the temperature of the kneaded material as kneading parameters, but it is also possible to grasp changes in the physical properties of the kneaded material in the same way with other kneading parameters. can be done. For example, the effective value of the alternating current supplied to the motor, the value of the direct current supplied to the motor, the load factor of the motor, and the output torque of the motor are parameters closely related to the power value consumed by the motor. Analysis yields similar results.
図1において、判定部14は、例えばf=(r・k)/60n(単位:Hz)とその整数倍または整数分の1の周波数成分の変化に基づいて、混練の終了タイミングを判定する。例えば、m=25、n=30、k=5、r=45(min-1)の場合、f=0.125(Hz)となり、整数倍の0.125、0.25、0.375、0.5Hzのスペクトルや、整数分の1の0.0625、0.03166Hzなどのスペクトルを評価する。判定部14は、例えば、所定の周波数成分のスペクトル(例えば、図5~図8におけるスペクトルA)に対して、強度の閾値を設定しておき、当該スペクトルの強度が閾値を下回ったら、混練の終了タイミングであると判定することができる。また、その他として、強度の変化率の閾値を設定しておき、当該スペクトルの強度の変化率が閾値を下回ったら(つまりスペクトルの強度変化が鈍化したら)、混練の終了タイミングであると判定してもよい。
In FIG. 1, the judging
報知部15は、混練の終了を報知する機能を有する。報知手段としては、特に限定されず、作業者に対して終了をモニタ表示する、音や音声で知らせる、外部に対して通信で知らせる、ランプ表示で知らせるなど、の手段を1種または組み合わせて採用できる。
The
図9は、制御部が実行する混練時の処理手順を示すフローチャートである。図9のスタートからエンドに至るまでの処理は、所定時間毎に繰り返し実施される。 FIG. 9 is a flow chart showing a processing procedure during kneading executed by the control unit. The processing from the start to the end in FIG. 9 is repeated at predetermined time intervals.
まず、制御部は各種センサが取得した混練パラメータを入力する(ステップS11)。混練パラメータには、上述したような電動機が消費する電力値や、混練材料の温度などが挙げられる。続くステップS12では、分析部において混練パラメータに基づいてスペクトル分析する。なお、ステップS12において、混練パラメータを処理して算出値を算出し、その算出値を用いてスペクトル分析してもよい。スペクトル分析の手法は特に限定されないが、例えば、高速フーリエ変換を用いることができる。 First, the control unit inputs kneading parameters acquired by various sensors (step S11). Examples of kneading parameters include the power value consumed by the electric motor as described above, the temperature of the kneaded material, and the like. In the following step S12, spectrum analysis is performed in the analysis section based on the kneading parameters. In step S12, the kneading parameters may be processed to calculate calculated values, and the calculated values may be used for spectrum analysis. Although the method of spectrum analysis is not particularly limited, for example, fast Fourier transform can be used.
ステップS13では、判定部において混練の終了タイミングを判定する。終了タイミングの判定は、例えば、所定の閾値とスペクトル分析によって検出された所定の周波数成分のスペクトルを用いて行われる。 In step S13, the judging section judges the end timing of kneading. The determination of the end timing is performed, for example, using a predetermined threshold value and the spectrum of a predetermined frequency component detected by spectrum analysis.
ステップS13において、終了タイミングでないと判定された場合(ステップS13:No)は、そのまま終了する。一方、終了タイミングであると判定された場合(ステップS13:Yes)は、モータ部への駆動電力の供給が停止され、報知部によって混練の終了が作業者に報知される(ステップS14)。 If it is determined in step S13 that it is not the end timing (step S13: No), the process ends. On the other hand, if it is determined that it is time to finish kneading (step S13: Yes), the supply of drive power to the motor section is stopped, and the notification section notifies the operator of the end of kneading (step S14).
本発明の評価方法および混練機の具体的な構成は、上述の図の構成に限らず、適宜変更することができる。上記図4~図8で示した例では、駆動ロータの回転数が一定の場合を示したが、回転数(=r)が変動する場合でも、本発明は適用できる。例えば、駆動ロータの回転数rが変化した場合に、入力信号を補完後にスペクトル分析を行うようにしてもよい。具体的には、等間隔にサンプリングされたデータを元に、a/r(a(単位:s)は定数)の間隔で元のサンプリングデータの間を線形補間し再サンプリングしたデータを使用して、上記の処理を行うことができる。なお、データの補完方法は、線形補間に限定されるものではない。 The specific configurations of the evaluation method and the kneader of the present invention are not limited to the configurations shown in the above figures, and can be changed as appropriate. In the examples shown in FIGS. 4 to 8, the number of rotations of the driving rotor is constant, but the present invention can be applied even when the number of rotations (=r) varies. For example, when the rotational speed r of the driving rotor changes, the spectrum analysis may be performed after complementing the input signal. Specifically, based on data sampled at equal intervals, linear interpolation is performed between the original sampled data at intervals of a/r (a (unit: s) is a constant), and resampled data is used. , the above processing can be performed. Note that the data interpolation method is not limited to linear interpolation.
以上のように、本発明は、接線式ロータの密閉型混練機において、ロータの機械的な回転周期が発現するという構成と、所定の混練パラメータのスペクトル分析とを組み合わせることで、一般には周期性が認識されない持続的に変化する混練パラメータ(値)から周期性を見い出し、所定の周波数成分の変化に着目して混練材料の物性変化を把握するというものである。 INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the present invention combines a configuration in which a mechanical rotation period of the rotor is expressed in a closed kneader with a tangential rotor and spectral analysis of a predetermined kneading parameter, so that generally periodicity The periodicity is found from continuously changing kneading parameters (values) that are not recognized, and changes in the physical properties of the kneaded material are grasped by paying attention to changes in predetermined frequency components.
本発明の混練状態の評価方法および混練機は、接線式ロータの密閉型混練機において、様々な混練パラメータを用いて混練材料の物性変化を把握することができるので、ゴム、プラスチック、セラミックスなどの混練において、広く利用することができる。 The kneading state evaluation method and the kneader of the present invention can grasp changes in physical properties of kneaded materials using various kneading parameters in a tangential rotor closed type kneader. It can be widely used in kneading.
1 密閉型混練機
2 混練槽
2A、2B ロータ室
2C 陵壁部
3A、3B 混練ロータ
4a、4b ブレード
5A、5B ロータ軸
6A、6B 軸受
7A、7B ギア
7a 取り付孔
7b キー溝
8 電動機
8a 回路部
8b モータ部
9a 加圧蓋
9b ロッド
10 温度センサ
10a 検出端
11 電力センサ
12 制御部
13 分析部
14 判定部
15 報知部
16 カップリング
1 closed
Claims (5)
前記ギアは、互いに素ではない異なる整数の歯数を有しており、
前記評価方法は、前記混練機に備えられるセンサによって混練時において検出される混練パラメータに基づいてスペクトル分析し、所定の周波数成分の変化を評価する方法であり、
前記混練パラメータが、混練材料の温度、前記電動機に供給される交流電流の実効値、前記電動機に供給される直流電流値、前記電動機が消費する電力値、前記電動機の負荷率、前記電動機の出力トルク、前記混練機から発生する音響、および前記混練機から発生する振動から選択される少なくともいずれかであり、
前記一対のギアの歯数がmおよびn(m<n)であって、該mおよびnの間に1より大きい最大公約数kが存在し、かつ、歯数mのギアに接続されたロータの回転数がr(単位:min -1 )の場合に、前記混練パラメータに基づいてスペクトル分析し、f=(r・k)/60n(単位:Hz)とその整数倍または整数分の1の周波数成分の変化を評価することを特徴とする混練状態の評価方法。 A method for evaluating the kneading state in a kneader provided with a pair of tangential rotors connected by a pair of gears and rotated at different speeds by driving an electric motor,
the gears have different non-prime integer numbers of teeth;
The evaluation method is a method in which spectrum analysis is performed based on kneading parameters detected during kneading by a sensor provided in the kneader to evaluate changes in a predetermined frequency component,
The kneading parameters are the temperature of the kneaded material, the effective value of the alternating current supplied to the electric motor, the value of the direct current supplied to the electric motor, the power value consumed by the electric motor, the load factor of the electric motor, and the output of the electric motor. at least one selected from torque, sound generated from the kneader, and vibration generated from the kneader ;
A rotor connected to a pair of gears having m and n teeth (m<n), having a greatest common divisor k greater than 1 between m and n, and having m teeth. When the number of revolutions is r (unit: min −1 ), spectrum analysis is performed based on the kneading parameter, and f = (r · k) / 60n (unit: Hz) and its integer multiple or integer fraction A kneading state evaluation method characterized by evaluating changes in frequency components .
前記ギアは、互いに素ではない異なる整数の歯数を有しており、
前記混練機は、該混練機に備えられるセンサによって混練時において検出される混練パラメータに基づいてスペクトル分析する分析部を有し、
前記混練パラメータが、混練材料の温度、前記電動機に供給される交流電流の実効値、前記電動機に供給される直流電流値、前記電動機が消費する電力値、前記電動機の負荷率、前記電動機の出力トルク、前記混練機から発生する音響、および前記混練機から発生する振動から選択される少なくともいずれかであり、
前記一対のギアの歯数がmおよびn(m<n)であって、該mおよびnの間に1より大きい最大公約数kが存在し、かつ、歯数mのギアに接続されたロータの回転数がr(単位:min -1 )の場合に、前記分析部は、前記混練パラメータに基づいてスペクトル分析し、f=(r・k)/60n(単位:Hz)とその整数倍または整数分の1の周波数成分の変化を評価することを特徴とする混練機。 A kneader comprising a pair of tangential rotors connected by a pair of gears and rotated at different speeds by being driven by an electric motor,
the gears have different non-prime integer numbers of teeth;
The kneader has an analysis unit that performs spectral analysis based on kneading parameters detected during kneading by a sensor provided in the kneader,
The kneading parameters are the temperature of the kneaded material, the effective value of the alternating current supplied to the electric motor, the value of the direct current supplied to the electric motor, the power value consumed by the electric motor, the load factor of the electric motor, and the output of the electric motor. at least one selected from torque, sound generated from the kneader, and vibration generated from the kneader ;
A rotor connected to a pair of gears having m and n teeth (m<n), having a greatest common divisor k greater than 1 between m and n, and having m teeth. When the number of revolutions is r (unit: min −1 ), the analysis unit performs spectrum analysis based on the kneading parameter, f = (r · k) / 60n (unit: Hz) and its integral multiple or A kneader characterized by evaluating a change in a frequency component of 1/integer .
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