JPH10109354A

JPH10109354A - 生産ラインの自動運転システム

Info

Publication number: JPH10109354A
Application number: JP26619396A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Hosokawa; 川仁志細
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 1996-10-07
Filing date: 1996-10-07
Publication date: 1998-04-28
Anticipated expiration: 2016-10-07
Also published as: JP3662366B2

Abstract

(57)【要約】【課題】熟練工でなくても同様の立上げ及び／又は立
下げ運転を再現し、立上げ及び／又は立下げ運転を簡略
化して、運転時間を短時間とする。【解決手段】スタートアップ釦が押下され（Ｓ４０
１）、自動立上げプログラムがスタートし、自動立上げ
運転の方式を選択する（Ｓ４０３）。「Ａ．チャート設
定方式」は、予め記憶された運転パターンにより運転制
御するもので、プロセスコントローラは、設定記憶部に
記憶された所望の自動立上げデータ（チャート設定デー
タ）をロードする（Ｓ４０７）。一方、「Ｂ．プレイバ
ック方式」は、熟練工の立上げ運転した運転パターンを
再現して、自動立上げ運転を行うもので、履歴記憶部に
は、熟練工による立上げ運転パターンに関する各計測器
等のデータが予め記憶されており、プロセスコントロー
ラは、この所望の立上げデータ（プレイバックデータ）
をロードする（Ｓ４１１）。つぎに、プロセスコントロ
ーラは、ロードされた自動立上げデータに基づいて、自
動立上げプログラムを実行する（Ｓ４１３）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、押出成形機を用い
た生産ラインの自動立上げ及び／又は立下げ運転システ
ムに係るものである。特に、原料供給装置を有する押出
機を使用した生産ラインにおいて、停止状態から成形運
転状態まで自動的に立ち上げ及び／又は立下げることが
できる自動立上げ運転システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、一般的に用いられている生産ライ
ン、例えば押出機を有する生産ラインにおいて、停止状
態から成型運転状態までの立上げ運転方法は、熟練した
オペレータにより行われ、しかも、そのオペレータが常
時運転状態を監視する必要があった。すなわち、オペレ
ータにより、負荷の状態や圧力等の監視をしながら徐々
に成形条件を満たすまで立ち上げていた。したがって、
オペレータの熟練度により、立ち上げ要領、立上げ条
件、立ち上げ時間等が大きく左右されることになる。

【０００３】例えば、押出機を立ち上げるためには、ス
クリュモータやフィーダモータ等の各モータの駆動、潤
滑油ポンプや温度調節器等の起動、ホッパ等のバルブ開
放、原料投入の等の各操作を所定の順番及びタイミング
で実行しなければならない。また、押出機による立上げ
運転は、押出機の性能、材料の大きさ・材質等によって
さまざまな異なる立上げ要領及び条件がある。

【０００４】また、立下げ運転についても同様である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、押出機
の立上げ運転に際して、例えば、スクリュモータやフィ
ーダモータ等の各モータの駆動電流・トルク・時間等の
各条件や、潤滑油ポンプや温度調節器等の起動、ホッパ
等のバルブ開放、原料投入の順序及びタイミング等につ
いての立上げ条件及び立上げ要領についての判断は、非
常に難しいものとなっている。

【０００６】従来、このような動作を正確に、迅速に、
又トラブルなく完了させるためには、オペレータが十分
に熟練していることが必要であった。そして、押出機の
立上げ運転においては、オペレータの熟練度等により立
ち上げ要領や時間等が異なり、また、初心者のオペレー
タにとっては、押出機の立ち上げ運転は、複雑で、手間
がかかり、難しいものとなっていた。

【０００７】また、熟練したオペレータが立上げ運転を
行う場合であっても、押出機の周辺にて長時間その動作
を監視していなければならなかった。

【０００８】さらに、立下げ運転についても同様の課題
があった。

【０００９】本発明は、以上の点に鑑み、原料供給装置
を有する押出機を使用した生産ラインにおいて、押出機
を所定の手順により、停止状態から原料供給及び生産状
態まで自動的に立ち上げる及び／又は逆に立下げること
ができる自動運転システムを提供するものである。

【００１０】また、本発明は、生産ラインを自動立上げ
運転する場合、熟練工でなくても同様の立上げ及び／又
は立下げ運転を再現することにより、立上げ及び／又は
立下げ運転を簡略化して、立上げ及び／又は立下げ運転
時間を短時間として、立上げ及び／又は立下げ運転の省
力化を図ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によると、押出機
を有する生産ラインに関し、前記押出機を停止状態から
生産状態まで自動的に立上げる及び／又は逆に立下げる
ための生産ラインの自動運転システムにおいて、オペレ
ータにより立上げ及び／又は立下げ運転が実行された際
に、前記立上げ及び／又は立下げ運転の動作を監視して
所望の計測データを計測する監視手段と、自動立上げ及
び／又は立下げデータを時系列的に記憶する記憶手段
と、前記監視手段により検出された前記計測データに基
づき前記自動立上げ及び／又は立下げデータを編集して
前記記憶手段に記憶し、また、前記記憶手段に記憶され
た前記自動立上げ及び／又は立下げデータを読み出し、
前記自動立上げ及び／又は立下げデータに基づき前記押
出機の自動立上げ及び／又は立下げ運転処理を実行する
制御手段とを備えた生産ラインの自動立上げ運転システ
ムを提供する。

【００１２】また前記記憶手段は、前記記憶手段は、予
め設定された運転パターンに従って自動立上げ及び／又
は立下げ運転処理を実行するチャート設定方式による立
上げ及び／又は立下げ運転のために、自動立上げ及び／
又は立下げデータとしてチャート設定データを予め記憶
した設定記憶部とオペレータによる立上げ及び／又は立
下げ運転パターンを再現して自動立上げ及び／又は立下
げ運転処理を実行するプレイバック方式による立上げ及
び／又は立下げ運転のために、オペレータによる前記立
上げ及び／又は立下げ運転の動作に基づき、自動立上げ
及び／又は立下げデータとしてプレイバックデータを記
憶した履歴記憶部とを備えたことを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて詳細に説明する。ここでは、立上げ運転について説
明するが、立下げ運転についても同様に実施することが
できる。

【００１４】図１に、本発明による実施の一形態にかか
る押出成形機を用いた生産ラインの概略構成図を示す。

【００１５】生産ラインは、押出機１０、ペレタイザ部
２０、及びこれらを制御する制御部３０等から構成され
る。

【００１６】押出機１０としては、単軸押出機、二軸又
は多軸押出機、特殊押出機等があり、所望の押出機に適
宜適用することができる。押出機１０において、原料を
供給するための構成としては、例えば、ホッパ１０１、
フィーダモータ１０２、原料フィーダ１１０等が備えら
れる。また、プラスチック等を押し出すための構成とし
ては、例えば、バレル部１０５、スクリュ１０４、スク
リュモータ１０３、ヘッド部１０９等を備えている。ま
た、制御等を行うために必要な各種データを検出するた
めの計測器が備えられている。例えば、スクリュモータ
１０３には、スクリュモータ電流計１１２及びスクリュ
モータ速度計１１３が備えられ、また、フィーダモータ
１０２には、フィーダモータ電流計１１４及びフィーダ
モータ速度計１１５等の各種計測器が備えられる。

【００１７】また、ヘッド部１０９は、へッドクランプ
の開閉を自動化するため、空気又は油圧にて自動開閉可
能な構造となっている。さらに、ヘッド部１０９には、
樹脂圧力計１１１が備えられる。

【００１８】また、加熱冷却機能については、バレル部
１０５及びヘッド部１０９等のヒータ１０７、バレル冷
却ポンプ１０８等が備えられている。その他、潤滑油ポ
ンプ１０６、真空排気のためのベント真空装置、ギアボ
ックス等が備えられる。

【００１９】ペレタイザ部２０は、冷却水槽１２１、ペ
レタイザ１２０等から構成される。ヘッド部の後段に
は、冷却水槽が１２１設けられ、押し出された溶融材料
を冷却する。さらに、冷却水槽１２１の後段には、ペレ
ットの製造を行うために、ペレタイザ１２０及びカッタ
モータ１２２が設けられている。また、搬送のために、
圧送用ターボブロア１２３、及び吸引圧送用ブロア１２
４等が設けられている。

【００２０】また、制御部３０には、各種制御を行うコ
ントロールパネル１３０が設けられ、生産ラインの全体
的な制御は、プロセスコントローラを使用することによ
り、温度、ドライブ、シーケンス等を一括制御すること
ができる。

【００２１】次に、このような生産ラインに用いられる
押出成形機の動作概要を説明する。図２に、押出機の動
作を説明するための概略図を示す。押出機における一般
的な立上げ運転の順序は、以下（１）〜（５）のように
なる。すなわち、（１）ホッパ１０１から、プラスチック原料を供給す
る。（２）バレル部１０５及びヘッド部１０９を、ヒータ１
０７により加熱することにより昇温を完了する。（３）バレル冷却ポンプ１０８及び潤滑油ポンプ１０６
を起動する。（４）スクリュモータ１０３を起動する。（５）フィーダモータ１０２を起動する。（６）ヘッド部１０９から樹脂が排出されたら、カッタ
モータ１２２を起動し、ペレタイザ１２０を運転する。（７）樹脂をペレタイザ１２０でカッティングした後、
次のラインへ搬送する。

【００２２】このような立上げ運転の順序を経て以下の
ように生産ラインが動作する。まず、押出機１０におい
て、供給された原料は、フィーダモータ１０２よりバレ
ル部１０５に送られる。バレル部１０５では、スクリュ
モータ１０３によりスクリュ１０４が駆動され原料を前
方に輸送すると共に、ヒータ１０７等により原料を徐々
に加熱し溶融する。つぎに、溶融された樹脂は、ヘッド
部１０９を通って押し出される。押し出された樹脂は、
樹脂圧力計１１１によりその圧力が計測される。

【００２３】つぎに、ペレタイザ部２０において、押し
出された樹脂は、冷却水槽１２１を経て冷却され、ペレ
タイザ１２０に入力される。ペレタイザ１２０では、所
定の大きさにペレット化し、搬送ラインにより搬送され
る。

【００２４】その後、適宜生産ラインへ送られて、製品
化される。

【００２５】図３に、本発明に係る自動立上げ運転シス
テムの制御部３０に関する構成図を示す。

【００２６】本発明に係る制御部３０は、コントロール
パネル１３０、プロセスコントローラ１３１、記憶装置
１３２及び外部記憶駆動装置１３４を含む。

【００２７】プロセスコントローラ１３１は、押出機１
０（例えば、二軸押出機）及びペレタイザ部２０に接続
される。プロセスコントローラ１３１は、自動立上げ運
転処理、温度制御、ドライブ制御、シーケンス制御等の
各種制御及びデータ入出力等を行う。

【００２８】押出機１０の制御に関しては、例えば、制
御記憶装置１３２に記憶された所望の自動立上げデータ
を、コントロールパネル１３０等により選択する。つぎ
に、プロセスコントローラ１３１は、選択された自動立
上げデータを記憶装置１３２からロードし、そのロード
した自動立上げデータに基づき、自動立上げプログラム
により押出機の制御を実行する。

【００２９】一方、押出機１０の立上げデータ入力に関
しては、押出機１０を熟練工等のオペレータが、実際に
駆動制御した際の立上げデータを記憶部１３２内の履歴
記憶部１３２ｂにストアする。このデータとしては、時
系列的な、スクリュモータ電流値、フィーダモータ電流
値、樹脂圧力等を、必要に応じ適宜備えることができ
る。これらの各種データは、押出機１０又はペレタイザ
部２０に備えれられた、スクリュモータ電流計１１２、
樹脂圧力計１１１等の各種計測器により検出される。

【００３０】記憶装置１３２は、外部記憶駆動装置１３
４に接続される。外部記憶駆動装置１３４により、フロ
ッピーディスク、ＭＯ等の外部記憶媒体に記憶された自
動立上げデータ等を読込み、又はその逆に、外部記憶媒
体に所定のデータを記憶させる。

【００３１】記憶部１３２には、設定記憶部１３２ａ及
び履歴記憶部１３２ｂが含まれる。設定記憶部１３２ａ
には、予め汎用的に設定された自動立上げデータ（チャ
ート設定データ）が記憶される。一方、履歴記憶部１３
２ｂには、熟練工等により立上げ操作が行われた場合の
立上げデータ（プレイバックデータ）が記憶される。こ
のような自動立上げデータとしては、それぞれ所望の複
数ファイル（例えば、１０ファイル等）を記憶しておく
ことができる。

【００３２】つぎに、本発明に係る自動立上げ運転シス
テムによる動作を説明する。図４に、本発明に係る自動
立上げ運転のフローチャートを示す。

【００３３】生産システムを自動立上げ運転するにあた
り、まず、コントロールパネル１３０等に設けられたス
タートアップ釦が押下され（Ｓ４０１）、プロセスコン
トローラ１３１により自動立上げプログラムがスタート
する。つぎに、どの方式で自動立ち上げ運転を行うか
を、コントロールパネル１３０等により選択する（Ｓ４
０３）。

【００３４】ここで、「Ａ．チャート設定方式」を選択
した場合は、ステップＳ４０５に移行する。なお、予め
設定された自動立上げファイルが複数ある場合は、所望
のファイルを選択する（Ｓ４０５）。このような選択動
作は、ステップＳ４０３で駆動方式を選択する際に同時
に選択することもできる。「Ａ．チャート設定方式」
は、予め運転パターンを決定しておき、運転制御するも
のである。運転パターンとしては、例えば、最大６ステ
ップ等に設定し、徐々に各モータの電流値を増加させる
ように制御するものがある。つぎに、プロセスコントロ
ーラ１３１は、設定記憶部１３２ａに記憶された所望の
自動立上げデータ（チャート設定データ）をロードする
（Ｓ４０７）。

【００３５】一方、ステップＳ４０３で、「Ｂ．プレイ
バック方式」を選択した場合は、ステップＳ４０９に移
行する。「Ｂ．プレイバック方式」は、熟練工の立上げ
運転した運転パターンを再現して、自動立上げ運転によ
り押出機１０及びペレタイザ部２０を制御するものであ
る。履歴記憶部１３２ｂには、熟練工による立上げ運転
パターンに関する各計測器等のデータが、プレイバック
データとして予め記憶されている。ここで、予め設定さ
れた自動立上げファイルが複数ある場合は、所望のファ
イルを選択する（Ｓ４０９）。つぎに、プロセスコント
ローラ１３１は、履歴記憶部１３２ｂに記憶された所望
の立上げデータ（プレイバックデータ）をロードする
（Ｓ４１１）。

【００３６】つぎに、プロセスコントローラ１３１は、
ロードされた自動立上げデータに基づいて、自動立上げ
プログラムを実行し、押出機１０及びペレタイザ２０を
自動的に立ち上げる（Ｓ４１３）。

【００３７】以下に、プロセスコントローラ１３１によ
る自動立上げプログラムの動作ついて説明する。

【００３８】図５に、一般的な通常モードの生産ライン
の運転チャートの概要図を示す。

【００３９】まず、準備段階であるセットアップチャー
トにおいて、電源が投入されると、プログラム運転デー
タが設定される。次に、温度スタートを操作すると、自
動及び／又は手動により昇温ステップが実行される。一
定の温度まで達したら（昇温完了）、補機モータＡが運
転され、バレル冷却ポンプ１０８、潤滑油ポンプ１０６
が動作される。

【００４０】次段階のスタートチャートでは、可変速モ
ータの立ち上げを自動的に行うため最大６ステップで立
ち上げるためのチャートである。ここで、ドライブスタ
ートの操作をすると、例えばバレル部１０５に設けられ
た図示せぬベントスタッファなどの補機モータＢが運転
され、上述のようにスクリューモータ１０３、フィーダ
モータ１０２、ペレタイザ１２０のカッタモータ１２２
等の各モータが順次駆動される。

【００４１】次に、メインチャートでは、適宜温度制
御、プロセス制御等の上述のような過程を経て、プラス
チック原料がペレット化される。また、条件変更等の
時、可変速モータの設定変更をスムーズに行うための動
作チャートもメインチャートに含まれる。

【００４２】次段階のストップチャートは、可変速モー
タの停止処理を自動的に行うため、最大６ステップで立
ち下げるためのチャートである。ドライブストップを操
作すると、上記各モータが順次停止され、補機モータＢ
も停止される。

【００４３】最後に、エンドチャートでは、温度ストッ
プ操作をすると、補機モータＡの停止過程を経て、生産
ラインを停止する。

【００４４】つぎに、このような生産ラインにおいて、
全自動オートモードの自動立上げ運転動作について説明
する。図６に、全自動オートモード運転の詳細な運転チ
ャートを示す。なお、図中上段の立上げ運転の順序
（１）〜（７）は、図２及びその説明箇所に示された立
上げ運転の順序（１）〜（７）に対応する。

【００４５】ここで、図６（ａ）のチャートは、押出機
の全体温度を示し、図６（ｂ）のチャートは、スクリュ
モータ１０３のドライブ（電流値、回転速度等）を示
す。また、図６（ｃ）〜（ｆ）は、オートモードの状
態、スクリュモータ１０３のドライブ制御の状態、温度
制御状態、及びスタートアップ釦の状態についてをそれ
ぞれ示すものである。

【００４６】全自動オートモードにおける立上げ運転は
以下のようになる。（１）まず、モード切替スイッチを「全自動モード」と
する（図６（ｃ）参照）。（２）つぎに、スタートアップ釦を「ＯＮ」とする（図
６（ｆ）参照）。すると、スタートアップ釦のランプが
点滅し、バレル温度が昇温開始される。（３）バレル温度が所定値に達すると、「昇温完了」状
態となる（図６（ａ）、（ｅ）参照）。（４）昇温完了時においては、スクリュ温度調整ポンプ
及び潤滑油ポンプが起動される。また、昇温完了後の一
定期間Ｔ１の間に、全体温度は一定温度に設定される
（図６（ａ）、（ｅ）参照）。（５）一定時間Ｔ１後にドライブがスタートされ、この
とき、単軸フィーダが起動される（図６（ｄ）参照）。
即ち、スタートチャートでは、スクリュモータ回転数
が、例えば６段階のステップにより増加され、所望の値
に達する。なお、スタートチャート後に変更チャートを
実施することもできる（図６（ｂ）参照）。スクリュモ
ータ１０３及びフィーダモータ１０２等の駆動制御は、
自動立上げデータに基づいて実行される。（６）さらに、生産チャートでは、この所望の値に維持
されて、生産を実行する（図６（ｂ）参照）。なお、生
産チャートでは、スタートアップ釦のランプは、例え
ば、点滅状態から点灯状態にすることにより、スタート
チャートから生産チャートに移行したことを識別するこ
とができる。

【００４７】なお、潤滑油等の油圧ポンプは、手動動作
等により駆動することもできる。

【００４８】以下に、「Ａ．チャート設定方式」及び
「Ｂ．プレイバック方式」に用いられる自動立上げデー
タによる自動立上げ動作ついて説明する。（１）Ａ．チャート設定方式押出機の自動立上げ運転は、スタートアップ釦により開
始される。スタートアップ釦が押下されると、スクリュ
モータ１０３及びフィーダモータ１０２が、予めセット
された要領で制御される。

【００４９】立上げ要領・条件・時間等は、記憶装置１
３２の設定記憶部１３２ａに記憶されているチャート設
定データを用いる。

【００５０】このとき、一般に通常モードでは、バレル
内が空きの状態であるか、又は原料が混入された状態で
あるかにより、運転条件が異なる。また、原料の状態に
より原料の流動性が変動する。そのため、オペレータが
操作するときには、例えば、スクリュモータ１０３の電
流、フィーダモータ１０２の電流、樹脂圧力計１１１の
監視等が必要となる。しかしながら、全自動オートモー
ドでは、これらの状態の変化をコントローラで監視する
ことにより、オペレータと同様の判断を、自動的にする
ことが可能となる。

【００５１】プロセスコントローラ１３１は、チャート
設定データに基づき、自動立上げプログラムを実行す
る。（２）Ｂ．プレイバック方式についてここでは、特に、押出機の駆動用可変速モータであるス
クリュモータ１０３及び原料供給装置の可変速モータで
あるフィーダモータ１０２に着目して、以下に説明す
る。

【００５２】図７には、熟練されたオペレータが生産チ
ャートまで立上げたときの典型的な運転チャートを示
す。

【００５３】まず、本発明においては、熟練されたオペ
レータが立ち上げ運転を行った場合の要領等を編集して
記憶する。この際、例えば、スクリュモータ１０３及び
フィーダモータ１０２等の駆動データが、時系列的に自
動立上げデータ（プレイバックデータ）として、プロセ
スコントローラ１３１により記憶装置１３２の履歴記憶
部１３２ｂに記憶される。自動立上げデータとしては、
ここでは、一例として、スクリュモータ１０３及びフィ
ーダモータ１０２の各電流値、及び樹脂圧力値１１１を
含んでいる。ここらの各データは、所定の計測器により
検出されたデータである。

【００５４】図７においては、実線がスクリュモータ１
０３の駆動チャート、又、波線がフィーダモータ１０２
の駆動チャートをそれぞれ示す。例えば第１ステップに
おいて、最初の１分間では、スクリュモータ１０３の回
転数が増大し、その後１分から２分の間では一定値を維
持する。スクリュモータ１０３が一定値である間に、フ
ィーダモータ１０２の回転数を徐々に増加させる。つぎ
に、第２ステップにおいて、前半の２分から３分の間で
は、スクリュモータ１０３の回転数を増加し、一方、フ
ィーダモータ１０２の回転数は一定値を維持するように
する。後半の３分から４分の間では、スクリュモータ１
０３の回転数は一定値となり、フィーダモータ１０２は
回転数を増加する。以下同様に第５ステップまでスクリ
ュモータ１０３及びフィーダモータ１０２の各回転数を
段階的に増加させている。

【００５５】このような立上げ運転チャートを、プレイ
バックデータとして履歴記憶部１３２ｂに記憶する。

【００５６】図８には、以上のように編集及び記憶され
た自動立上げデータに基づいて、プレイバック方式によ
りプロセスコントローラが自動立上げ運転を行った場合
の運転チャートを示す。

【００５７】この場合は、一例として、履歴記憶部１３
２ｂに記憶されているプレイバックデータが、図７に示
す立上げ運転チャートのように５段階の一定状態を設け
て、徐々に回転数等を増大させていく運転チャートを実
現しているものとする。プロセスコントローラ１３１
は、このプレイバックデータをロードし、このデータに
基づき、自動立上げプログラムを実行する。

【００５８】すなわち、第１ステップである３分から５
分の間においては、３分から４分の間にスクリュモータ
１０３回転数を増加する。そして、４分から５分の間
に、スクリュモータ１０３回転数を一定状態とし、一
方、フィーダモータ１０２回転数を増加傾向とする。つ
ぎに、第２ステップである５分から７分の間において
は、５分から６分の間に、フィーダモータ１０２回転数
を一定状態とし、一方、スクリュモータ１０３回転数を
増加傾向とする。そして、６分から７分の間に、スクリ
ュモータ１０３回転数を一定状態とし、一方、フィーダ
モータ１０２回転数を増加傾向とする。以下同様に、第
３ステップ乃至第５ステップにおいて、スクリュモータ
１０３及びフィーダモータ１０２の各回転数を、一定状
態で維持する期間及び増加傾向とする期間を交互に設け
ることにより、段階的に生産チャートに移行させる。こ
のようにして、最終的に、両モータが所定の電流値（又
は、回転速度及びトルク）で駆動されることになる。

【００５９】このようにして、熟練したオペレータによ
る立上げ運転が再現される。

【００６０】つぎに、図９に、本発明に係るモータ駆動
コントロール機能についてのフローチャートを示す。

【００６１】まず、スタートチャートにおいてプログラ
ムが実行開始されると、第１ステップでは、スクリュモ
ータ１０３とフィーダモータ１０２を起動する（Ｓ９０
１、Ｓ９０３）。そして、スクリュモータ１０３の回転
数を予め設定された自動立上げデータ等に基づき徐々に
あげる。ここでステップ値ｎを「２」に設定する。

【００６２】つぎに、第２ステップにおいて、フィーダ
モータ１０２の回転数を徐々にあげていく（Ｓ９０
７）。この状態において、スクリュモータ電流計１１２
により、スクリュモータ１０３の負荷が、指定電流値
（たとえば定格電流値の５０％）を超えたら（Ｓ９０
９）、一時的にフィーダモータ１０２の回転数を指定回
転数まで下げる（Ｓ９１１）。そして、負荷が低下し、
スクリュモータ１０３の電流値が下がり安定するまでの
所定時間Ｔ２秒間この状態を保持する（Ｓ９１１）。Ｔ
２秒間後、スクリュモータ１０３の負荷が指定電流値よ
り下がっていれば次のステップへ進める。

【００６３】また、スクリュモータ１０３増速中（Ｓ９
０７）、急激に樹脂圧が上昇し、指定圧力に達した場合
は（Ｓ９１３）、スクリュモータ１０３の増速を中断
し、樹脂圧が安定するまでの時間Ｔ３秒間そのスクリュ
モータ１０３の回転数を保持する（Ｓ９１５）。そし
て、Ｔ３秒後、指定圧力より下がっていれば、再度スク
リュモータ１０３を増速させる。

【００６４】このようにして、所定のスクリュモータ電
流及び樹脂圧力の状態で、タイマ等により一定時間第２
ステップの動作を維持するよう繰り返す（Ｓ９１７）。

【００６５】一定時間後、ステップ数を増加し（Ｓ９１
９）、次の第３ステップに、移行する。第３ステップ状
態でも、第２ステップ状態と同様に、スクリュモータ電
流及び樹脂圧力等により制御され、一定時間予め設定さ
れた状態が維持される。

【００６６】以下同様に、所定のステップ数、例えば、
第５ステップ状態に達するまで、自動制御されると（Ｓ
９２１）、自動立上げ運転を終了する。

【００６７】以上のように、本発明の実施の形態では、
押出機を用いた生産ラインの立上げ運転システムについ
て説明したが、同様に立下げ運転システムについてもモ
ータ駆動コントロール機能を備えることができる。すな
わち、スクリューモータ回転数を段階的に減少させると
きにスクリュモータ電流値と樹脂圧力値により、プレイ
バック方式によりプロセスコントローラが自動立下げ運
転を行う。

【００６８】押出機に関しては、斜軸押出機、単軸又は
二軸押出機等に適用できる。また、押出成形機に限ら
ず、射出成形機、ブロー成形機、圧縮成形機等のあらゆ
る成形機に応用できる。さらに、成形機だけに限らず、
一般の生産ラインにも応用できる。

【００６９】また、本発明の実施の形態では、スクリュ
モータ電流値及び樹脂圧力値のみを用いたが、これに限
らず、フィーダモータ電流値、スクリュモータ、フィー
ダモータ等の各モータの回転速度又はトルク等適宜所望
のデータを自動立上げデータとして用いることができ
る。このような様々なデータを用いることにより、熟練
工等の立上げ運転パターンを精巧に再現することができ
る。

【００７０】

【発明の効果】以上のように、原料供給装置を有する押
出機を使用した生産ラインにおける立上げ及び／又は立
下げ運転は、従来、オペレータにより立ち上げ要領や時
間等が異なり、また、初心者にとっては、手間がかかり
難しいものであったが、本発明によると、押出機を所定
の手順により、停止状態から原料供給及び生産状態まで
自動的に立ち上げることができる。

【００７１】また、本発明によると、生産ラインを自動
立上げ及び／又は立下げ運転する場合、熟練工でなくて
も同様の立上げ及び／又は立下げ運転を再現することに
より、立上げ及び／又は立下げ運転を簡略化して、立上
げ及び／又は立下げ運転時間を短時間として、立上げ及
び／又は立下げ運転の省力化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実施の一形態にかかる押出成形機
を用いた生産ラインの概略構成図。

【図２】押出機の動作を説明するための概略図。

【図３】本発明による自動立上げ運転システムの制御部
３０に関する構成図。

【図４】本発明に係る自動立上げ運転のフローチャー
ト。

【図５】一般的な通常モードの生産ラインの運転チャー
トの概要図。

【図６】全自動オートモード運転の詳細な運転チャー
ト。

【図７】熟練されたオペレータが生産チャートまで立上
げたときの典型的な運転チャート。

【図８】プレイバック方式によりプロセスコントローラ
が自動立上げ運転を行った場合の運転チャート。

【図９】本発明に係るモータ駆動コントロール機能につ
いてのフローチャート。

【符号の説明】

１０押出機２０ペレタイザ部３０制御部１０２フィーダモータ１０３スクリュモータ１０５バレル部１０９ヘッド部１１１樹脂圧力計１１２スクリュモータ電流計１１４フィーダモータ電流計１２０ペレタイザ１３０コントロールパネル１３１プロセスコントローラ１３２記憶装置１３２ａ設定記憶部１３２ｂ履歴記憶部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】押出機を有する生産ラインに関し、前記押
出機を停止状態から生産状態まで自動的に立上げる及び
／又は逆に立下げるための生産ラインの自動運転システ
ムにおいて、オペレータにより立上げ及び／又は立下げ運転が実行さ
れた際に、前記立上げ及び／又は立下げ運転の動作を監
視して所望の計測データを計測する監視手段と、自動立上げ及び／又は立下げデータを時系列的に記憶す
る記憶手段と、前記監視手段により検出された前記計測データに基づき
前記自動立上げ及び／又は立下げデータを編集して前記
記憶手段に記憶し、また、前記記憶手段に記憶された前
記自動立上げ及び／又は立下げデータを読み出し、前記
自動立上げ及び／又は立下げデータに基づき前記押出機
の自動立上げ及び／又は立下げ運転処理を実行する制御
手段とを備えた生産ラインの自動運転システム。
【請求項２】前記記憶手段は、予め設定された運転パタ
ーンに従って自動立上げ及び／又は立下げ運転処理を実
行するチャート設定方式による立上げ及び／又は立下げ
運転のために、自動立上げ及び／又は立下げデータとし
てチャート設定データを予め記憶した設定記憶部とオペ
レータによる立上げ及び／又は立下げ運転パターンを再
現して自動立上げ及び／又は立下げ運転処理を実行する
プレイバック方式による立上げ及び／又は立下げ運転の
ために、オペレータによる前記立上げ及び／又は立下げ
運転の動作に基づき、自動立上げ及び／又は立下げデー
タとしてプレイバックデータを記憶した履歴記憶部とを
備えたことを特徴とする請求項１に記載の生産ラインの
自動運転システム。
【請求項３】自動立上げ及び／又は立下げ動作を前記チ
ャート設定方式により実行するか又は前記プレイバック
方式により実行するかを選択する選択手段とをさらに備
え、前記制御手段は、前記選択手段により前記チャート設定方式が選択された
場合、前記設定記憶部の前記チャート設定データを前記
自動立上げ及び／又は立下げデータとしてロードし、一
方、前記プレイバック方式が選択された場合、前記履歴
記憶部の前記プレイバックデータを前記自動立上げ及び
／又は立下げデータとしてロードする手段と、前記ロードした前記自動立上げ及び／又は立下げデータ
に基づいて、いずれか所望の方式で自動立上げ及び／又
は立下げ処理を実行する手段とを備えたこと特徴とする
請求項２に記載の生産ラインの自動運転システム。
【請求項４】前記自動立上げ及び／又は立下げデータ
は、スクリュモータ電流値及び樹脂圧力値を含むことを
特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の生産ライ
ンの自動運転システム。
【請求項５】前記履歴記憶部又は前記設定記憶部には、
複数の自動立上げ及び／又は立下げデータが記憶される
ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の生
産ラインの自動運転システム。
【請求項６】前記複数の自動立上げ及び／又は立下げデ
ータの中から所望の自動立上げ及び／又は立下げデータ
を選択するための第２の選択手段をさらに備え、前記制御手段は、前記第２の選択手段により前記複数の
自動立上げ及び／又は立下げデータの中から選択された
所望の自動立上げ及び／又は立下げデータに基づいて自
動立上げ及び／又は立下げ動作を実行することを特徴と
する請求項５に記載の生産ラインの自動運転システム。