JPH02270527A - 押出成形ラインのモータ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は押出成形ラインのモータ制御装置に係り、特に
押出成形機を含み長尺物や積層物のプラスチック成形に
用いる押出成形ラインにおける複数のモータの回転数制
御に好適するモータ制御装置の改良に関する。

〔従来の技術〕

プラスチックパイプ等の長尺物やプラスチックシート等
の積層物を押出し成形する押出成形ラインは９例えば押
出成形機に引取機を連結させて構成されており、押出機
で溶解プラスチック原材料をスクリューで押出し成形す
るとともに引取機でその押出し成形品を引き取るような
構成となっている。

このような押出成形ラインでは、一定の成形形状を維持
するために、押出機のスクリューを回転させるモータと
引取機において成形品の引き取りに用いるモータの回転
数を所定の関係に設定する必要がある。

さらに、押出成形ラインにおける成形速度を変更したり
押出成形ライン構成を変更する場合には。

やはり押出機のモータと引取機のモータの回転数を所定
の速度指令の下で変化させる必要がある。

このようなモータの速度指令としては１例えば押出機の
モータと引取機のモータを以下のような関係に設定して
制御する構成が知られている。

（１）押出機のモータと引取機のモータの回転数を各々
単独で手動制御する構成。

（２）押出機のモータを主モータとし引取機のモータを
従モータとし、主モータの回転制御に従って所定の比率
で従モータの回転数を比率制御する構成。

（３）押出機のモータを従モータとし引取機のモータを
主モータとし、主モータの回転制御に従って所定の比率
で従モータの回転数を比率制御する構成。

（４）押出機および引取機のモータを各々従モータとし
、速度設定器によってそれら従モータの回転数を所定の
比率で比率制御する構成。

そして、　（１）の構成では各々のモータが独立してい
るから、互いに速度制御が影響しない特徴があり、　（
２）および（３）は主モータによって従モータの回転数
を自動的に比率制御可能であるが、従モータのみの制御
では主モータを制御できない特徴がある。

更に（４）の構成では押出機および引取機のモータが各
々従モータとして速度設定器によって一定の回転比率で
制御される特徴がある。

これら押出機および引取機のモータの速度指令制御は、
押出成形ラインの構成、成形品の種類。

成形速度等に応じて適当に選択される。

従来、押出成形ラインのモータ制御装置は、押出成形ラ
インについての変形形態を可能な限り予測し１種々の速
度制御指令形態で実施可能なように予めモータの制御回
路を変更可能に構成していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、押出成形ラインの構成や成形速度の変形
形態は予測しきれないし、速度指令制御回路の変更には
時間が必要で作業が煩雑である等の問題点があった。

本発明はこのような従来の欠点を解決するためになされ
たもので、押出成形ラインを変更しても複数のモータの
主従関係を任意に変更可能で、常に最適な速度指令系の
構成が簡単にできるモータ制御装置の提供を目的とする
。

〔課題を解決するための手段〕

このような課題を解決するために本発明は、第１図のク
レーム対応図で示すように、押出成形機を含む押出成形
ラインに配置された複数のモータ１００、回転数設定手
段１０１２回転数測定手段１０２、主従関係設定手段１
０３．モード切換手段１０４．ライン速度設定手段１０
５．制御手段１０６および速度指令手段１０７を具備し
て構成されている。

回転数設定手段１０１は複数のモータ１００の自転数を
設定するもので９回転数測定手段１０２は各モータ１０
０の回転数を測定するもので、主従関係設定手段１０３
は各モータ１００間の互いの主従関係を設定するもので
ある。

モード切換手段１０４は少なくとも各モータ１００の単
独動作と比率動作を切り換えるもので。

ライン速度設定手段１０５は押出成形ラインの動作速度
を設定するものである。

制御手段１０６は、単独動作時には回転数設定手段１０
１からの回転数信号を出力し、比率動作時には回転数測
定手段１０２からの測定回転数信号又は速度指令手段１
０７から各モータ１００への速度指令信号に基づいて主
および従モータ１００間の回転数比率を演算し、かつラ
イン速度設定手段１０５からの速度変化指示によって主
モータの回転数を演算するとともに、主モータの回転数
とその回転数比率に基いて従モータの回転数を演算する
ものである。

速度指令手段１０７は制御手段１０６からの回転数信号
から主および従モータ１００の速度指令信号を該当する
主および従モータ１００へ出力するものである。

〔作　用〕

このような手段を備えた本発明では、モード切換手段１
０４によって単独動作がモード設定されると、制御手１
９１０６が回転数設定手段１０１からの回転数信号を速
度指令手段１０７へ出力し。

速度指令手段１０７が各モータ１００に速度指令信号を
出力する。

また、モード切換手段１０４によって比率動作に切り換
えられると、制御手段１０６が２回転数設定手段１０１
からの各モータ１００の測定回転数信号又は速度指令手
段１０７から各モータへの速度指令信号に基づいて各モ
ータ１００間の回転比率を演算し、かつ主従関係設定手
段１０３にて設定された主および従モータ１００につい
て、ライン速度設定手段１０５からの速度設定によって
主モータの回転数を演算するとともに、その主モータの
回転数と回転数比率に基づいて従モータの回転数を演算
して速度指令手段１０７に出力する。

そして、速度指令手段１０７がそれら主および従モータ
１００に速度指令信号を出力する。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第２図は本発明に係るモータ制御装置を実施する押出成
形ラインの一例を示す概略図である。

図において、押出機ｌは、成形機台３内に主スクリユ−
５およびこれを回転駆動する押出用モータ７や、この押
出用モータ７の回転数を検出するタコジェネレータ等の
回転数検出用センサ９等。

その他の構成を有する従来公知の構成となっている。

成形機台３にはプラスチック原材料を供給するホッパー
１１および副スクリユ−１３その他を有する原料フィー
ダ装置１５が装備されており、原料フィーダ装置１５に
は副スクリユ−１３を回転駆動するフィーダ用モータ１
７とこのフィーダ用モータ１７の回転数を検出するセン
サ１９が配置されている。

なお、符号２１および２３は成形機台３に配置された温
度センサや圧力センサである。

押出機１は、原料フィーダ装置１５からフィーダ用モー
タ１７によって主スクリユ−５部分に供給されたプラス
チック原材料を主スクリユ−５の回転駆動によってこの
先端近傍に配置したダイス（図示せず）から成形品２５
として押出すものである。

押出された成形品２５は１例えば２組の引取機２７．２
９によって引き取られるようになっており、各引取機２
７．２９において成形品２５を引き取るローラ２７ａ、
２９ａが各々引取用モータ３１．３３によって回転駆動
されており、その引取用モータ３１，３３の回転数がセ
ンサ９．１９と同様なセンサ３５．３７によって検出さ
れるようになっている。

それら押出用モータ７、フィーダ用モータ１７゜引取用
モータ３１．３３およびセンサ９．１９゜３５．３７は
本発明のモータ制御装置Ａにケーブル等で接続されてお
り、モータ制御装置Ａはこれらモータ７．１？、３１．
３３の回転数を制御するものである。

第３図は本発明に係る押出成形ラインのモータ制御装置
Ａの構成を示すプロンク図である。

図において、制御手段としての制御回路３９は。

入力指示された回転数信号を出力するとともに比率モー
ド時に比率回転数その他を出力するＣＰＵ４１と、この
ＣＰＵ４１の動作プログラムを格納したＲＯＭ４３と、
ＣＰＵ４１の演算過程のデータを一時的に記憶するＲＡ
Ｍ４５およびデータ入出力用のインタフェース（Ｉｌｏ
）４７等を有して形成され、所謂マイクロコンピュータ
の主要部となっている。

制御回路３９に接続された主従関係設定装置４９、モー
ド切換装置５１１回転数設定装置５３およびライン速度
設定装置５５は、第２図に示すように、装置本体の操作
面に形成されたキーボード５７で形成されており、詳細
は後述する。

制御回路３９に接続された主従関係記憶回路５９、回転
数記憶回路６１およびリミ・ノド回転数記憶回路６３は
、ＲＡＭからなる記憶手段としての外部記憶回路６５で
あって記憶領域を分割して使用される。

制御回路３９に接続された表示装置ＣＲＴは入出力デー
タを表示するブラウン管デイスプレィ装置であり、その
化プラズマ・デイスプレィ装置等が用いられる。

回転数測定装置６７は、第２図の回転数検出用センサ９
．１９，３５．３７を含みモータ７、　１７．３１．３
３の回転数に応じたアナログ電気信号で出力するもので
あり、アナログ信号をデジタル信号に変換して測定回転
数信号を出力するＡ／Ｄ変換回路６９を介して制御回路
３９に接続されており、これらによって回転数測定手段
が形成されている。

Ｄ／Ａ変換回路７１は制御回路３９からのデジタル回転
数信号をアナログ信号に変換するものであって速度指令
信号出力回路７３に接続されて速度指令手段を形成して
おり、速度指令信号出力回路７３は第２図の各モータ７
．１７，３１．３３に速度指令信号を出力して回転制御
するものである。

なお、Ｄ／Ａ変換回路７１は直近の信号を出力し続ける
ように構成されており、速度指令信号出力回路７３も各
モータ７．１７，３１．３３に速度指令信号を出力し続
けるようになっている。

モード切換装置５１は、モータ制御装置Ａが各モータ７
．１？、３１．３３を単独動作もしくは比率動作モード
で制御するか否かを設定するモード設定手段であり、単
独動作および比率動作モード下において各々手動モード
と自動モードの選択が可能に構成されているが、少なく
とも単独動作と比率動作モードの切り換え設定が可能と
なるように構成されていればよい。

単独動作モードにおいて１手動モードは制御回路３９の
管理下で１回転数設定装置５３から入力された回転数で
そのまま各モータ７．１？、３１゜３３を個別制御する
ものであり、自動モードは制御回路３９の管理下で回転
数設定装置５３から予め入力した回転数で各モータ７．
１？、３１．３３を個別に自動制御するものである。

比率動作モードは、制御回路３９の管理下で。

主モータついてはＤ／Ａ変換回路７１から入力された測
定回転数信号から、従モータについてはこの従モータが
従属する主モータの回転数から比率演算して各モータマ
、１７．３１．３３の回転数を制御するものである。Ｄ
／Ａ変換回路７１からの直近の速度指令信号に係る信号
から比率演算する場合もある。

なお、各モータ７．１？、３１．３３についての主従関
係設定については後述する。

回転数設定装置５３は、各モータ７、　１７．　３１．
３３の回転数を例えば手動入力する回転数設定手段であ
り、制御回路３９の管理下で９回転数記憶回路６１へ記
憶させるようになっている。

また９回転数設定装置５３からは、制御回路３９の管理
下で、各モータ７．１７．３１．３３について最大許容
回転数（リミット回転数）の入力も可能になっており、
各リミ・ノド回転数はリミ・ノド回転数記憶回路６３に
記憶されるようになっている。

主従関係設定装置４９は、第２図中の各モータ７．１？
、３１．３３のいずれが主モータになるか、いずれが主
モータに対する従モータになるかの主従関係を設定変更
する主従関係設定手段であり、制御回路３９の管理下で
その主従関係は主従関係記憶回路５９に記憶されるよう
になっている。

主従関係については、複数のモータを主モータとして各
々主モータに１個以上の従モータを従属させる構成や、
主モータに従属した従モータに別の従モータを従属させ
る構成等任意である。

第４図は回転数設定装置５３および主従関係設定装置４
９で設定された各モータ７．１７，３１゜３３のりミン
ト回転数および主従関係を表示装置ＣＲＴで示したもの
であり、主従関係を示す項目中の数字はその従モータが
従属する上位のモータの番号である。

ライン速度設定装置５５は、第２図の押出成形ライン全
体もしくは一部の成形動作速度を設定するためのライン
速度指令手段である。

制御回路３９は、モード切換装置５１が単独動作におけ
る手動モードを選択している状況の下で。

回転数設定装置５３から各モータ７．１？、３１゜３３
の回転数が入力されると、そのまま各回転数信号をＤ／
Ａ変換回路７１に出力するとともに回転数記憶回路６１
に回転数を記憶するようになっている。

モード切換装置５１が単独動作における自動モードを選
択している時には、予め回転数設定装置５３から入力さ
れた回転数１例えば回転数記憶回路６１に記憶された回
転数を読出して各モータ７゜１？、３１．３３の回転数
信号をＤ／Ａ変換回路７１へ所定の手順で出力するとと
もに２回転数記憶回路６１に記憶するようになっている
。

制御回路３９は、モード切換装置５１が比率モードを選
択している時に、主従関係記憶回路５９に記憶された主
従関係データを参照し、Ａ／Ｄ変換回路６９からの測定
回転数信号又はＤ／Ａ変換回路７１からの直近の速度指
令信号に係る信号（実質的に速度指令信号に等価なデジ
タル信号）から主従モータの回転数比率を演算し、ライ
ン速度設定装置５５からの主モータに対する速度設定に
基づき、各主モータの回転数を演算するとともにその回
転数比率に従って主モータの回転数から従モータの回転
数を演算してＤ／Ａ変換回路７１に出力し９回転数記憶
回路６１にその回転数を記憶する機能を有している。

制御回路３９は、Ａ／Ｄ変換回路６９から入力される各
モータ７．１７，３１．３３の各測定回転数信号又はＤ
／Ａ変換回路７１へ出力する各回転数信号についてリミ
ット回転数記憶回路６３からのリミット回転数と比較し
、１個でもリミット回転数を越えるものがあるか否かを
監視し、その越えるモータが存在する場合には、越える
時点における他の主および従モータの比率回転数を演算
してＤ／Ａ変換回路７１へ出方し、リミット回転数を越
えないモータの回転数を抑える機能を有している。

そのため、第５図に示すように、あるモータ７゜１７．
３１．３３がリミット回転数（２）に達すると、他のモ
ータ７．１？、３１．３３はリミット回転数（１）にな
らなくとも所定の比率を維持したまま回転数が制御され
る。

このように構成された本発明のモータ制御装置Ａは、第
６図に示すフローチャートを参照した動作説明により、
より明確となるであろう。

回転数設定装置５３がらモータ７．１７．３１゜３３の
最適な回転数を入力した後、モード切換装置５１を操作
するとプログラムがスタートし、モード切換装置５１か
らの設定モード内容について判別動作する。

すなわち、ステップ２０１にて比率動作モードか否か判
別され、ＹＥＳの場合にはステップ２゜２にてモータが
比率動作モードに移ることが可能か否か判別され、ＮＯ
の場合には終了し、ＹＥＳの場合にはステップ２０３で
モータの動作モードを比率動作モードに切り換える。

続くステップ２０４にて制御回路３９が主従関係記憶回
路５９からの主従関係データを読み出し。

Ａ／Ｄ変換回路６９から入力された測定回転数信号又は
Ｄ／Ａ変換回路７１からの速度指令信号に基づいた信号
から各モータ７．１？、３１．３３間の回転数比率を演
算し、主モータについてはライン速度設定装置５５から
の速度設定に基づいて回転数を演算し、従モータについ
てはその比率関係から回転数を演算してＤ／Ａ変換回路
７１に出力し、モータ７．１７，３１．３３を比率制御
するとともに、その回転数を比率回転数記憶回路６１に
記憶して終了する。

ステップ２０１がＮＯの場合には、ステップ２０５にて
手動モードもしくは自動モードが否が判別され、ＹＥＳ
の場合にはステップ２０６にてモ−タの動作が手動モー
ドか否か判別される。

ステップ２０６がＹＥＳの場合にはステップ２０７にて
モータの動作モードを自動モードに切り換え、制御回路
３９で回転数を演算してＤ／Ａ変換回路７１に出力し、
モータ７．１？、３１．３３を自動制御するとともに終
了する。

ステップ２０６がＮＯの場合にはステップ２０８にてモ
ータの動作モードを手動モードに切り換えて終了し、ス
テップ２０５がＮｏの場合にはステップ２０９にて他の
動作処理モードに切り換えて終了する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明のモータ制御装置は。

押出成形機を含む押出成形ラインに配置された複数のモ
ータに対し、主従関係設定手段によって任意のモータを
主モータに他のモータを従モータとし、制御手段におい
て１回転数測定手段からの測定回転数信号又は速度指令
手段からの速度指令信号に基づいて各モータ間の回転数
比率を演算し。

かつライン速度設定手段からの速度設定によって主モー
タの回転数を演算するとともに従モータの回転数を比率
演算して速度指令手段に出力する構成とした。

そのため、押出成形ライン中の複数のモータの主従関係
を任意に変更設定した状態の下で、主モータの回転数か
ら従モータの回転数を比率演算して簡単に出力可能とな
り、押出成形ラインを種々に変更しても、従来のように
各モータの接続構成を変更することなく、−度接続した
各モータで各種の押出成形ラインにおける最適な速度指
令系を簡単に構成できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る特許請求の範囲に対応したクレー
ム対応図、第２図は本発明のモータ制御装置を含む押出
成形ラインの一例を示す概略図。 第３図は本発明に係るモータ制御装置の一実施例を示す
ブロック図、第４８０は本発明における各モータの主従
関係の設定例を第３図の表示装置で示した図、第５図は
各モータのリミット回転数を説明する図、第６図は本発
明の詳細な説明するフローチャートである。 １・・・・・・・・・・・・・・・・・・押出機３・・
・・・・・・・・・・・・・・・・成形機台５・・・・
・・・・・・・・・・・・・・主スクリユ−７・・・・
・・・・・・・・・・・・・・押出用モータ９．１９，
３５．３７・・・センサ １３・・・・・・・・・・・・・・・・・・副スクリユ
−１５・・・・・・・・・・・・・・・・・・原料フィ
ーダ装置１７・・・・・・・・・・・・・・・・・・フ
ィーダ用モータ２５・・・・・・・・・・・・・・・・
・・成形品２７．２９・・・・・・・・・引取機

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）押出成形機を含む押出成形ラインに配置された複
   数のモータと、 これら複数のモータの回転数を設定する回転数設定手段
   と、 前記各モータの回転数を測定する回転数測定手段と、 前記各モータ間の互いの主従関係を設定する主従関係設
   定手段と、 少なくとも前記各モータの単独動作と比率動作を切り換
   えるモード切換手段と、 前記押出成形ラインの動作速度を設定するライン速度設
   定手段と、 入力された回転数信号から前記主および従モータの速度
   指令信号を、該当する前記主および従モータへ出力する
   速度指令手段と、 前記比率動作時には、前記回転数測定手段からの測定回
   転数信号又は前記速度指令手段からの速度指令信号に基
   づいて前記主および従モータ間の回転数比率を演算し、
   かつ前記ライン速度設定手段からの速度設定によって主
   モータの回転数を演算するとともに、前記主モータの回
   転数と前記回転数比率に基づく前記従モータの回転数を
   演算して前記速度指令手段へ出力する制御手段と、を具
   備し、任意の押出成形ラインに対応する前記各モータ間
   の任意の主従関係を設定するとともに設定された主従関
   係において前記各モータの比率動作を可能にしてなるこ
   とを特徴とする押出成形ラインのモータ制御装置。