JPH07124942A - インターナルミキサの混練り制御方法 - Google Patents
インターナルミキサの混練り制御方法Info
- Publication number
- JPH07124942A JPH07124942A JP27158293A JP27158293A JPH07124942A JP H07124942 A JPH07124942 A JP H07124942A JP 27158293 A JP27158293 A JP 27158293A JP 27158293 A JP27158293 A JP 27158293A JP H07124942 A JPH07124942 A JP H07124942A
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- Japan
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- kneading
- data
- deviation
- internal mixer
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- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/02—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type
- B29B7/22—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29B7/28—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations for measuring, controlling or regulating, e.g. viscosity control
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Non-Electrical Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】インターナルミキサの自動混練り制御システム
に於いて、常に良好な練り性能を得ることを特徴とする
インターナルミキサの混練り制御方法を提供する。 【構成】混練り作業に於ける実トレンドデータを、過去
の最適トレンドデータと比較し、偏差値を計算する制御
用コンピュータと、入力された偏差値を予め定められた
メンバシップ関数と、ファジィ推論ルールによりファジ
ィ推論を行い、出力変数を制御用コンピュータに出力
し、その出力により最適の自動混練り制御をコンピュー
タに行わしめるファジィ推論ボードよりなる。
に於いて、常に良好な練り性能を得ることを特徴とする
インターナルミキサの混練り制御方法を提供する。 【構成】混練り作業に於ける実トレンドデータを、過去
の最適トレンドデータと比較し、偏差値を計算する制御
用コンピュータと、入力された偏差値を予め定められた
メンバシップ関数と、ファジィ推論ルールによりファジ
ィ推論を行い、出力変数を制御用コンピュータに出力
し、その出力により最適の自動混練り制御をコンピュー
タに行わしめるファジィ推論ボードよりなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、天然ゴム，合成ゴムに
配合剤，充填剤を混ぜ合わせ、練り込んで配合ゴムを製
造したり、樹脂に充填剤，可塑剤等を混ぜ合わせてゲル
化させて製品を製造するインターナルミキサの新しい制
御方法に関する。
配合剤，充填剤を混ぜ合わせ、練り込んで配合ゴムを製
造したり、樹脂に充填剤，可塑剤等を混ぜ合わせてゲル
化させて製品を製造するインターナルミキサの新しい制
御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のインターナルミキサは、
品種毎のテスト練りに於いて、電力量，材料温度の値，
変化率等を、熟練したオペレータが監視しながら練りを
行い、そのデータを手動又は自動（自動混練りシステム
を利用）にて記録して、そのデータを標準パターンとし
て、改めて作業標準（図２）に登録して自動混練り作業
を行っていた。この場合、実操業時の条件（室温，湿
度，材料の保管温度，チャンバ温度，冷却水温度等）が
テスト練り時の条件と完全に一致すれば、実操業時の品
質がテスト練り時の品質に一致することが期待出来る。
品種毎のテスト練りに於いて、電力量，材料温度の値，
変化率等を、熟練したオペレータが監視しながら練りを
行い、そのデータを手動又は自動（自動混練りシステム
を利用）にて記録して、そのデータを標準パターンとし
て、改めて作業標準（図２）に登録して自動混練り作業
を行っていた。この場合、実操業時の条件（室温，湿
度，材料の保管温度，チャンバ温度，冷却水温度等）が
テスト練り時の条件と完全に一致すれば、実操業時の品
質がテスト練り時の品質に一致することが期待出来る。
【０００３】しかし、現実には環境条件が異なり、プリ
セットされた練り条件に基づく混練りでは、満足な品質
を得られないことがあった。
セットされた練り条件に基づく混練りでは、満足な品質
を得られないことがあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、環境
条件の変化に関係無く、常に良好な品質を得られるイン
ターナルミキサの混練り制御方法を提供することにあ
る。
条件の変化に関係無く、常に良好な品質を得られるイン
ターナルミキサの混練り制御方法を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的のため、本発明
は良好な品質が得られた、テスト練り又は実操業時の練
りに於ける積算電力（又は電力量）と材料温度のトレン
ドデータを用いて、その時々刻々のデータを平均化処理
（特に電力量はロータ一回転内で値が脈動するので、少
なくともロータ一回転以上の時間で平均化処理を行う）
した値を目標値とし、実操業時の時々刻々のトレンドデ
ータを同様に平均化処理して比較し、得られた偏差，偏
差の微分値をファジィ推論エンジンに入力値として与え
て、積算電力（又は電力量）と材料温度の両方を満足す
るロータ回転数，ラム圧，冷却水量（又は冷却水のオン
−オフ時間）等をファジィ推論エンジンの出力として得
て、インターナルミキサをファジィ制御するものであ
る。
は良好な品質が得られた、テスト練り又は実操業時の練
りに於ける積算電力（又は電力量）と材料温度のトレン
ドデータを用いて、その時々刻々のデータを平均化処理
（特に電力量はロータ一回転内で値が脈動するので、少
なくともロータ一回転以上の時間で平均化処理を行う）
した値を目標値とし、実操業時の時々刻々のトレンドデ
ータを同様に平均化処理して比較し、得られた偏差，偏
差の微分値をファジィ推論エンジンに入力値として与え
て、積算電力（又は電力量）と材料温度の両方を満足す
るロータ回転数，ラム圧，冷却水量（又は冷却水のオン
−オフ時間）等をファジィ推論エンジンの出力として得
て、インターナルミキサをファジィ制御するものであ
る。
【０００６】
【作用】ゴムの混練りに於いては、固体状のポリマはロ
ータの回転により、２本のロータ（図３）の突起部（羽
根又はノグと称せられる）間又は突起部とケーシング間
で粉砕され、その後配合剤，充填剤等の添加材料が混合
され、混練りすることにより、これらの材料はポリマの
中に微粒状になって分散する。
ータの回転により、２本のロータ（図３）の突起部（羽
根又はノグと称せられる）間又は突起部とケーシング間
で粉砕され、その後配合剤，充填剤等の添加材料が混合
され、混練りすることにより、これらの材料はポリマの
中に微粒状になって分散する。
【０００７】樹脂の混練りに於いては、通常粉体のポリ
マに粉体の充填剤，可塑剤を混合した原料が一括投入さ
れ、混練りによって温度が上昇し、ゲル化すると共に、
ポリマ内に充填剤等が分散され、所要の品質が得られ
る。
マに粉体の充填剤，可塑剤を混合した原料が一括投入さ
れ、混練りによって温度が上昇し、ゲル化すると共に、
ポリマ内に充填剤等が分散され、所要の品質が得られ
る。
【０００８】この過程を粉砕（ゴム）又は混合（樹
脂），混練，分散と呼ぶが、その間に於いて、ロータに
は負荷トルクが掛かり、それをモータで駆動することに
より、電力がトルクに変換され、トルクが熱エネルギに
変換されて、密閉ケーシング内の材料温度が上昇する。
材料温度が上昇するとムーニ粘度が低下し、必要トルク
が低下するが、これ等の反応は個々の材料，配合剤，充
填剤の品種と量により変化し、数式的な解明は殆ど為さ
れておらず、前述のようにテスト練りのデータを用い、
経験的に操業されている。ロータ回転数を上げると電力
量と材料温度が上昇するが、過程によってはムーニ粘度
の関係から逆に電力量が低下することもある。ラム圧
（図４のトップシリンダ圧力）を変化させると、ロータ
の負荷トルク（電力量）が変化し、引いては材料温度が
変化するが、その関係も一般的な数式モデルとして把握
されていない。
脂），混練，分散と呼ぶが、その間に於いて、ロータに
は負荷トルクが掛かり、それをモータで駆動することに
より、電力がトルクに変換され、トルクが熱エネルギに
変換されて、密閉ケーシング内の材料温度が上昇する。
材料温度が上昇するとムーニ粘度が低下し、必要トルク
が低下するが、これ等の反応は個々の材料，配合剤，充
填剤の品種と量により変化し、数式的な解明は殆ど為さ
れておらず、前述のようにテスト練りのデータを用い、
経験的に操業されている。ロータ回転数を上げると電力
量と材料温度が上昇するが、過程によってはムーニ粘度
の関係から逆に電力量が低下することもある。ラム圧
（図４のトップシリンダ圧力）を変化させると、ロータ
の負荷トルク（電力量）が変化し、引いては材料温度が
変化するが、その関係も一般的な数式モデルとして把握
されていない。
【０００９】又、チャンバ温度は、作業開始前はほぼ室
温に近いが、作業開始後は上記材料の発熱による温度上
昇と、冷却水による冷却のバランスにより決まる温度に
変化する。この温度を出来るだけ一定範囲内に保持しよ
うとする場合も、材料比熱，機械系熱容量，材料温度，
投入電力量（積算電力），冷却水量，冷却水温等に関係
し、数式化は容易ではない。
温に近いが、作業開始後は上記材料の発熱による温度上
昇と、冷却水による冷却のバランスにより決まる温度に
変化する。この温度を出来るだけ一定範囲内に保持しよ
うとする場合も、材料比熱，機械系熱容量，材料温度，
投入電力量（積算電力），冷却水量，冷却水温等に関係
し、数式化は容易ではない。
【００１０】よってこれ等の制御を、プリセット値によ
るパターン制御よりクローズドループ制御とする場合
も、制御対象と制御量の１：１の対応がとれず、勢いフ
ァジィ制御等の手法によらざるを得ない。
るパターン制御よりクローズドループ制御とする場合
も、制御対象と制御量の１：１の対応がとれず、勢いフ
ァジィ制御等の手法によらざるを得ない。
【００１１】前述のように、環境条件は季節，天候，操
業開始からの履歴等により異なるが、これ等の変化にも
拘らず、ほぼ一定の品質を得るためには、混練りの各時
間に於いて、積算電力（又は電力量）と材料温度の最適
トレンドデータと、実操業時のトレンドデータを、一致
させるよう制御することが必要である。
業開始からの履歴等により異なるが、これ等の変化にも
拘らず、ほぼ一定の品質を得るためには、混練りの各時
間に於いて、積算電力（又は電力量）と材料温度の最適
トレンドデータと、実操業時のトレンドデータを、一致
させるよう制御することが必要である。
【００１２】この場合、積算電力（又は電力量），材料
温度各偏差のファジィ入力変数とロータ回転数，ラム
圧，冷却水量の出力変数間のファジィ推論ルールと、各
変数のメンバーシップ関数の決定は、経験則，机上シミ
ュレーション及び実地テストにより決定される。
温度各偏差のファジィ入力変数とロータ回転数，ラム
圧，冷却水量の出力変数間のファジィ推論ルールと、各
変数のメンバーシップ関数の決定は、経験則，机上シミ
ュレーション及び実地テストにより決定される。
【００１３】
【実施例】以下に、本発明の一実施例を図面を用いて説
明する。図１は本発明の基本的なシステム構成を示す。
図１に於いて、１は制御用コンピュータ、２は１とバス
又は通信により結合されるファジィ推論ボードを示し、
３は１に入力される“最適トレンドデータ”、４は制御
しようとする混練りバッチに於ける“実トレンドデー
タ”である。先ず制御用コンピュータ１に、平均化処理
を行った最適トレンドデータ３が与えられ、これとプロ
セスから検出された実トレンドデータ４を平均化処理し
たデータとの偏差が偏差演算アルゴリズム８により計算
され、偏差値がファジィ推論用入力変数９としてファジ
ィ推論ボード２に与えられる。又チャンバ温度７が１に
取り込まれ、理想温度との偏差が理想温度との偏差演算
１１によって計算され、入力変数１０として２に与えら
れる。
明する。図１は本発明の基本的なシステム構成を示す。
図１に於いて、１は制御用コンピュータ、２は１とバス
又は通信により結合されるファジィ推論ボードを示し、
３は１に入力される“最適トレンドデータ”、４は制御
しようとする混練りバッチに於ける“実トレンドデー
タ”である。先ず制御用コンピュータ１に、平均化処理
を行った最適トレンドデータ３が与えられ、これとプロ
セスから検出された実トレンドデータ４を平均化処理し
たデータとの偏差が偏差演算アルゴリズム８により計算
され、偏差値がファジィ推論用入力変数９としてファジ
ィ推論ボード２に与えられる。又チャンバ温度７が１に
取り込まれ、理想温度との偏差が理想温度との偏差演算
１１によって計算され、入力変数１０として２に与えら
れる。
【００１４】これらの入力変数とファジィ推論ルール及
びメンバシップ関数より、推論ボード２により推論が行
われ、出力変数１２（ラム圧力，冷却水量，ロータ回転
数）がコンピュータ１に出力され、適当な出力変換がな
されて、実プロセス制御信号１３としてプロセスが制御
される。一方材料投入，エアブロウ，掃除等のためのラ
ム上昇制御は、最適電力量トレンドデータ５に於けるラ
ム上昇時の電力量急変タイミングと、実プロセスの混練
り開始からの経過時間６との偏差が１４で検出され、ラ
ム上昇信号１５が出力される。
びメンバシップ関数より、推論ボード２により推論が行
われ、出力変数１２（ラム圧力，冷却水量，ロータ回転
数）がコンピュータ１に出力され、適当な出力変換がな
されて、実プロセス制御信号１３としてプロセスが制御
される。一方材料投入，エアブロウ，掃除等のためのラ
ム上昇制御は、最適電力量トレンドデータ５に於けるラ
ム上昇時の電力量急変タイミングと、実プロセスの混練
り開始からの経過時間６との偏差が１４で検出され、ラ
ム上昇信号１５が出力される。
【００１５】このように本制御システムでは、最適トレ
ンドデータと実プロセスのトレンドデータとを常に比較
し、偏差が発生した時はファジィ推論により、ラム圧，
冷却水量，ロータ回転数を最適に制御するので、環境条
件の変化に影響されず常に良好な製品品質を得ることが
可能となる。
ンドデータと実プロセスのトレンドデータとを常に比較
し、偏差が発生した時はファジィ推論により、ラム圧，
冷却水量，ロータ回転数を最適に制御するので、環境条
件の変化に影響されず常に良好な製品品質を得ることが
可能となる。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、インターナルミキサに
よるゴム又は樹脂の混練作業に於いて、環境条件の変化
に影響されることなく、常に良好な製品を得ることが可
能であり、以下に列記する効果が得られる。
よるゴム又は樹脂の混練作業に於いて、環境条件の変化
に影響されることなく、常に良好な製品を得ることが可
能であり、以下に列記する効果が得られる。
【００１７】（１）原材料保管温度，湿度のばらつきに
よる製品品質のばらつきを改善する。 （２）チャンバ温度のばらつきによる練り条件の変化を
自動補正する。
よる製品品質のばらつきを改善する。 （２）チャンバ温度のばらつきによる練り条件の変化を
自動補正する。
【００１８】（３）パターン制御で実現困難な最適混練
り条件を実現出来、製品品質の均一化が図れる。
り条件を実現出来、製品品質の均一化が図れる。
【図１】ファジィ制御の説明図。
【図２】パターン制御方式に於ける作業標準例の説明
図。
図。
【図３】インターナルミキサに於けるロータ形状例の説
明図。
明図。
【図４】インターナルミキサとラム構造例の説明図。
１…制御用コンピュータ、２…ファジィ推論ボード、３
…最適トレンドデータ、４…実トレンドデータ、５…最
適電力量トレンドデータ、６…実プロセス電力量トレン
ドデータ、７…チャンバ温度、８…偏差演算アルゴリズ
ム、９，１０…入力変数、１１…理想温度との偏差演
算、１２…出力変数、１３…制御信号、１４…時間偏差
検出回路、１５…ラム上昇信号。
…最適トレンドデータ、４…実トレンドデータ、５…最
適電力量トレンドデータ、６…実プロセス電力量トレン
ドデータ、７…チャンバ温度、８…偏差演算アルゴリズ
ム、９，１０…入力変数、１１…理想温度との偏差演
算、１２…出力変数、１３…制御信号、１４…時間偏差
検出回路、１５…ラム上昇信号。
Claims (3)
- 【請求項１】インターナルミキサの自動混練り制御シス
テムに於いて、テスト練り又は実操業時に最適品質を実
現した練りのデータより得られる、時々刻々の積算電
力，材料温度のトレンドデータを目標値とし、ロータ回
転数，ラム圧，冷却水量をファジィ制御することによ
り、良好な練り性能を得ることを特徴とするインターナ
ルミキサの混練り制御方法。 - 【請求項２】請求項１に於いて、前記テスト練り又は実
操業時に最適品質を実現した練りのデータの電力量の大
幅な変化より材料の投入，掃除等のための前記ラム上昇
タイミングを検出し、前記ラムを自動上昇させるインタ
ーナルミキサの混練り制御方法。 - 【請求項３】請求項１に於いて、電力量の最適トレンド
データと実操業時のトレンドデータを比較して、ファジ
ィ推論入力用としての偏差，偏差の微分値を得るに際
し、ロータ一回転毎に発生する電力量の脈動による、制
御の不安定性を防止するため、少なくとも両者をロータ
一回転周期以上の時間にて平均化処理を行って入力を得
るインターナルミキサの混練り制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27158293A JPH07124942A (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | インターナルミキサの混練り制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27158293A JPH07124942A (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | インターナルミキサの混練り制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07124942A true JPH07124942A (ja) | 1995-05-16 |
Family
ID=17502092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27158293A Pending JPH07124942A (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | インターナルミキサの混練り制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07124942A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999024230A1 (en) * | 1997-11-06 | 1999-05-20 | M.A.Hannarubbercompounding | Dynamic mixer control in plastics and rubber processing |
| JP2006315220A (ja) * | 2005-05-11 | 2006-11-24 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | ゴム組成物の混合方法及び混合装置 |
| JP2011102038A (ja) * | 2011-01-11 | 2011-05-26 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | ゴム組成物の混合方法及び混合装置 |
| WO2019008727A1 (ja) * | 2017-07-06 | 2019-01-10 | 三菱重工機械システム株式会社 | 混練機制御装置、混練機制御方法、プログラム |
| JP7133119B1 (ja) * | 2021-10-29 | 2022-09-07 | 住友理工株式会社 | ゴムの混練方法 |
-
1993
- 1993-10-29 JP JP27158293A patent/JPH07124942A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999024230A1 (en) * | 1997-11-06 | 1999-05-20 | M.A.Hannarubbercompounding | Dynamic mixer control in plastics and rubber processing |
| JP2006315220A (ja) * | 2005-05-11 | 2006-11-24 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | ゴム組成物の混合方法及び混合装置 |
| JP2011102038A (ja) * | 2011-01-11 | 2011-05-26 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | ゴム組成物の混合方法及び混合装置 |
| WO2019008727A1 (ja) * | 2017-07-06 | 2019-01-10 | 三菱重工機械システム株式会社 | 混練機制御装置、混練機制御方法、プログラム |
| KR20200010408A (ko) * | 2017-07-06 | 2020-01-30 | 미츠비시 쥬고 기카이 시스템 가부시키가이샤 | 혼련기 제어 장치, 혼련기 제어 방법, 프로그램 |
| JPWO2019008727A1 (ja) * | 2017-07-06 | 2020-03-26 | 三菱重工機械システム株式会社 | 混練機制御装置、混練機制御方法、プログラム |
| US11141884B2 (en) | 2017-07-06 | 2021-10-12 | Mitsubishi Heavy Industries Machinery Systems, Ltd. | Rubber mixing machine control device, method and program utilizing machine learning |
| JP7133119B1 (ja) * | 2021-10-29 | 2022-09-07 | 住友理工株式会社 | ゴムの混練方法 |
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