JPS59196232A - 押出成形機 - 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】 本発明は押出成形品の断面積を引１１′Ｉ中、常に定日
標値に保持づべく、フィードバック制ｔａｌｌ　１−る
ようにした押出成形（幾に関りる。

従来、押出成形機は、押出（幾にＪ、って、　＃ｌｌ熱
溶融された成形材Ｊ’ｉｌをタイを通し−Ｃ押出し成形
し、この押出された成形品を引取（幾により引取る精成
であった。このため、引取（幾の引取り速［αを常に一
定にしたとしてし、成形（Ａ斜の加熱溶融状態、加熱温
度、成形材料の供給状態、スラリー１−回転等の不均一
性に起因づる押出圧の変動等（二、１、−＞　−（成形
品材料の押出量に変動４ノｌじ、必り”しし均断面積の
押出成形品が得られると（，１、眼ら＜「かった。

そこで作業者は、押出成形品の幅又はＩＩ；′さを、の
ぎすを用いて８１す、この幅と規格偵とをλ・１照ｊノ
。

引取機の引取り速度を調整づる必酋かあ・Ｉ　ＩＪＩ＋
従って、本質的に、連続的に押出成形品の幅を測定Ｌｙ
　、　ｌｊ：’Ｉ　Ｉ’ＡＥ応答の速度制御が不可能な
ため押出成形品のＩＩＪｉ而栢を面（に均一に慎即でき
ないという問題かあ−）　／、：。又押出成形品の幅を
人手にＪ、つ（測定・Ｊる）こめに、測定１３埋者を必
要し、成形品幅の♀′：。

理か＋、ｌ！め（非効率的であり、精密な成形品断面「
ｌのＶ；埋かＣさイ、ｆか・ンＩこ。

′、′こ（本発明は、これらの欠点を改良りるため（に
／、−０１％にもの（・あ−ノて、押出成形品の断面４
「ｊイー１・：：、１１°１検出し、これ４１１１’制
御の口！？段設定ｌｉ′ｊ℃ある規（；；Ｉｌｌ　！　
＋”、：　ｌｉ、較し７、・（の幅１ｈＸ富（こ零にな
るようＩＪ−、ｈ　ｌｉｄに、引取１人の速ｊ身をフィ
ードバック制御し、押出１ノｙＩｌｅ品の断１ｒｉｊ情
を楯麿良く均一なしのとし、す１片の良いｉ！Ｌｌｌ造
管理を実現づることを目的とづる１゜即ノ）、木花明は
固体状の成形材料を加熱溶ｎｌ！　ｌ。

（、夕１形を形成りるタイを通して押出Ｊ−押出１幾と
。

押出。きれた成形品を一定方向に引取る引取機と、押出
６された成形品の断面積に相応した物理量検出・ｊる検
出装置と、 該検出波１１“イにＪ、つＣ検出された断面積と、に１
１？；：ｌ役定１泊とを比較し、その偏差を零に近づ゛
（プる方向に前記引取（幾の引取り速１良をフードバッ
ク制御・ｊる速度制御装置とｌ）＋　＋う成る押出成形
（戊Ｍ　ｌ！ｌりる。

り〕１図は、本発明の押出成形間のｊ［明１１Ｗ念を示
した）Ｄツククイ＼Ｉゲノム＝（゛ある１、押出ｉ代１
０及び引取機２０は、従来公知の押出成形（幾の４ｆ’
ｌ成要Ａ４である。押出機１０によ−）　−ＣＩＭＩ　
（本状の１戊形祠別（Ｊ、溶融加熱され、グイを通しτ
押出されｉ＝押出成形品は、引取）幾２０に、Ｊ、り引
取られろ１．検出駅ｉｅＸ　３０　（，１１、押出機１
０の押出しｌ−］　３１ｉ辺（５設置−Ｊ　’３れ、押
出成形品の断面積を検出・Ｊるもの（’　ｄする１、こ
こで断面積を検出Ｊるには、１１′ｉ接断面（Ｊｉを検
出Ｊることのほかに、押出成形品の幅又ｉ、１．　Ｉ’
−／’さを（ラミ出りることによって内ｉ面積を求める
ことか１１丁１止（ある、７検出装置３０　ＬＬ、テレ
ビ力メン、Ｇ　Ｃｆ）　′、Ｑの一イメーシセンリーを
用いることがｉｉＪ能（あ＜′、）　＋１　、”）！−
１検出菰置３０にＩＪ、押出成形品の映像をα１１ｉ１
　Ｌ（、での製品の幅を算出Ｊる電気回路か含まれる。

押出成形品の測定された断面積に相応しｌこｌ−タ（よ
、速１哀制御装置４０　Ｃ人ｊＪ　Ａ　レル、、　ｉｍ
　１．ｖ、　ｉｌｉ’ｌ　１ａｌｌ　’Ａ　置４０は検
出された押出成形品の断面積と所定の１」標ｌ没定ｉｌ
ｌ′ｌ（ある断面積とを比較し、その偏Ｘが零にイ（る
仔に引取１幾２０の引取り速度を調整する装置（・あく
て昌、一般的に、押出機の吐出量Ｑは、断面４／！Ｓ　
ト弓１１１ｙ　リｉ１度Ｖ　トＭ　Ｊ：　−）　Ｔ　Ｑ
　＝−ｋ　−Ｓ　Ｖ　ト人される１、従って、押出成形
品のＩＪｌｉ而梢が面標設定１１１１、ｊ、すし小さく
なれば、引取速度を下げる様にし、又、逆に押出成形品
の断面積が大きくなる方向に変動りれば、引取機の引取
り速度を大さ′・（づる。

ｉ虫ＩＪＪ　ｉ＋’ｌ　１ａｌｌ　’ｉＨＨ４０１Ｊ、
、コ’７）　４＆　ニｎ＝　ｍ　ニ応Ｌ；　Ｔ　引］（
ｆｊ１人２０の引取り速度を）ｒ−ドバックロ１す御り
るｂのＣある。ぞの制御の方法は、常時監視し”Ｊから
１１）間約に連続的にアノ−ログ制御づる方法Ｃあっ（
ｂＪ、く、又、後述・Ｊ−る実施例で述べる如く旧間軸
（、二対しく１１ｈ系り１」的にディジタル制御づ−る
方法であ一〕（’Ｌ）Ｊ、い、。

１スト、本発明をＱ体向な実施例に基り゛いで史（５二
訂しく説明づる。第２図は本発明の具体的な実施例にか
がる押出成形機の構成を示したゾ［１ツクターｒＶツク
ラムぐある。第１図のブロック図ど同−機能をイ］りる
構成要素については、同一番号、を（Ｊ　Ｌ７た。押出
機１０は、固体状の成形何才゛：１を挿入り−るホッパ
ー１１、この固体状の成形材料を移動さけるスクリュー
１２、この５スクリ７−を回申ｌ、させる機構である減
速ギ１）−１／Ｉ及び駆動し−り１〔５を右している。

又、押出（歿の外周面には、成形に４４１を加熱溶用（
するためのヒータ１３が配設され、押出機の先端部には
断面形状を特定リイングイ１Ｇが設（ノられている。固
体状の成形＋／Ｉ′Ａ’Ａ　１１．、スクリ−Ｊ−によ
ってタイの方向に移動力るにｉ、：（つ（加熱され、）
と融され加圧される。夕′イ１０から押出された押出成
形品５０は引取機２０　Ｍ　Ｊ、−）（引取られる。引
取機２０は、押出）成形品！３０ど当接して引取力を与
えるベル１〜２３、これを駆動りるノーリ２２、及びモ
ータ２１どからなる。又、押出；；史１０の押出口近辺
には、光源３１及び光ＪｌｊにＪ、・ノ゛（原則された
押出成形品の映１象を検出・）るルビｈメラ３２が配設
されている。フレヒカメラ３２の出力信号は映像信号処
理装置６″３３に人力し、その出力化号は速度制御装置
／ＩＯに入ノＪ　＞Ｊる１、速１α１１す御装置／４０
は本実施例にＪ３いではＩシじ゛−夕技置（−、」、−
）（実り色した。叩ら、速度制御装置４０は、人力イン
タフ１−ス４１、その信号を処で１１１６Ｃ１〕ＬＪ’
４３　、メモリー／１２、出力インツノ１−−ス４４、
及び引取機２０の回転）＊度を制御りるための駆動装置
４５とから成り立つでいる。

第３図は本実施例の映像信号処理装置３３のす１（こ訂
（〕い構成を示したブロックダイヤグラｌＸＱある。又
、第１図＋、ｉｌ了の１リシ像信号処理装置３３の１′
１！ｒ！Ｉｊを示・１タイミングｆ〜・−１〜である。

多１５図は映像バクーンの走ｉ′！【を説明覆る説明図
である。第５）図に、（夕いて、感光部６０　ｉＪ：、
）ヒｉ原によ−）支照口・ｊさ４１人：明部〔コ２及び
光９〕１（にＪ、って黒用され４ｊい１１１′１部Ｏ１
１ど／）酉うなる。又、暗部は、押出成形品５５０の影
とし″（ｂ形成され−（いる。又、矢印Ａ及びＢ（，１
−ルヒカメシの走ａ線を模式的に表わしたしのである。

第４図（ａ）は、この走査線にＪ、−＞　’（検出され
た映像化Ｓ３を表わす。モのうち波形△は、第り図の走
でｒ　Ｉｌｌ　Ａに対１．と、し波形Ｂは第５図の走査
線口にλ］応しくいる１、即ち、第４図（ａ＞におい−
（、映（ρ！　ｆｌ”ｌ尼△は、水平１ｉｉ１期仏舅、
時刻１０・〜ｔｌ＋Ｉ、での暗部信号、時刻１１−・［
２；１での四部１．−）づ、及び時刻ｔ２〜ｔ３；ｌぐ
の暗部仁））とから侶成されている。又映１ｇ＋信月１
３　ＬＪ、水平１ｉ」ｌ明仁弓及び暗部ｆｕ号だけから
成る。このＪ、−うな映像信号Ｖ”Ｎ、（、ダークライ
ト弁別回路３３し）に人力１ｊろ。こ回路はコンパレー
タに、」、ってイ１゛４成（・さる。その出力Ｖ２は第
４図（１））に示１ｊ波形とイ「イ）ｖ　ｆｉｌｌ　”
）、＼１２が高レベル信号の場合は、第５図△失視の走
査を、高レベル信号が出ていイｉい場合には、第！ｌ）
図１３人人視走査をそれぞれ示している。（ｉｌ　ｊ’
３　Ｖ　２　ＩＩＩ、インバータ３３６を介して反転さ
上１、【の出力＼／　：１は、△ＮＯ回路３３４に入力
づる。１　方、映像化ｇＶ１は開明イｄ号弁別回路３３
７（こ６人）ノｌ−１低レベルパルスで表わされる同ｔ
ｉｌｌ　（１５：２を選別りる１゜イの出力は、水平、
垂直向明信ｊｌ　）ｉ％別回路１３３　Ｆ３に入力し、
水平同期信号と垂直同期（ｉ−；’　５−；とを弁別す
る。垂直向１！１１信号は、タイムカウンタ３３２及び
水平同期カウンタ回路３３９をり１ごツト・）る。

タイムカウンタ３３２は所定の周波数の発振器ど、発振
周波数を分周する分周回路からなる発信分周回路３３１
の出力づる信号を入力し、水平垂直＋ｌＪ＋明１．１）
ン弁別回路３３　Ｂの出力づる水平同期信号をし・ント
人力としＣその信号を受（Ｊだ後、３０μｓ　。

１麦のパルスＩ　７３をＡＮＤ回路３３４に出力づる。

この出力ｆａ号Ｖ５４ユ第４図（ｅ）に示され−（゛（
入る。

Ｖ　５　（バシ〕は、映像信号Ｖ１のほぼ中間部分をリ
ンシリングするための信号である。中間部分をリンシリ
ングするのは光源によつ−Ｃ照躬された映像の中央部を
検出１−るためである。この結果、ΔＮ　＋）回路３３
３４の出力信号は、第４図（ｆ）と同様、ト二＜−１９
、第４図（［）の高レベルパルス信、ｊ３　Ｇ、１、第
５３図１３矢視走査を示し、成形品の影を走査したこと
を示している。

ΔＮ［）回路３３４の出力はＡＮＤ回路３４１　ｋ二人
力しくいる。又、ＡＮＤ回路３４１の他の端Ｙは画面両
端：部カッ１−回路３４０の出力信号を人力しくいる。

画面両端部カッ］−回路３／ＩＯは、水平１１］期カウ
ンタ回路３３９の出力信号を入力し−（１＋）る。［ｉ
ｌｌ　’５　、映像のうＩう画面の垂直方向の上下両端
部分の映像信号を排除覆るため、水平開１１１］　ｊＪ
ウシ・１〜回路３３９は、水平同期信号の数を泪赦し、
画面両端部カット回路３４０は、該ａ１数値が　定範囲
例えば２７５木の走査線では、１０−２６５の峙に高レ
ベル信号を出力づる。この結果ＡＮＤ回路３４１は画面
中央部の操作信２３のみを取り出すグート回路の動きを
する。ΔＮ　Ｉ）回路３４１の出力は、ダーク本数カウ
ンタ回路３７１２に入力゛りる。

ＡＮＤ回路３４１の出力Ｖ６４よ第４図（［）に示され
ている。づなわら、走査信号のうらで、暗部を走査して
いる場合にはハイレベルの代同パルスが出力される。ダ
ーク本数カウンタ回路３　、’ｌ　２　ｋｌ、ぞのパル
ス数をカウント覆る。そしく２進ｐｓ　；’Ｂ　（ヒし
た該数値データは、ラータバス出力ゲート３／＋３を介
して速度制ｔａ１１装置４０を椙成号る」テレビ」−夕
の入力インタフ］−−ス４１（Ｊ入力さ４′シる。

ここで、水平走査線は、１画面当り５５５０本を使用し
ているけれども１本間隔坊１こ、゛２リイクルで全画面
を走査するために、１画面の走査線の数は２７５本であ
る。そこで、今、押出成形品の幅を１０１１とし、テレ
ビカメラの画面の３．′’／ｌを成形品の影に使用した
とすれば、押出成形品の影の部分を操作りる走査線の故
は約２０６木となる。

従−）（，１０ｍｎ＋の幅を２０６本の走査線で走査！
ｊることになるために、０．０４８ｍｍの分解能が百ら
れる。従って、ダーク本数カウント回路３４２の出力り
る舶に０．０４．８ｍｍを乗算することにＪ、−）で、
押出成形品の幅を算出することが可能である。。

次に本実施例の速度制御装置／ＩＯに使用した一１ンビ
Ｊ−タの処理を説明したフローヂｖ　−ｔ−を第６図（
こ示り゛。＝Ｉンビコータはスフツブ１００におい（、
初期セラＩ・を行なった後、ステップ１０２に移（ｊし
、走査（ｔ：　Ｅ＋のターフ本数のデータを読、７Ａ取
る３１次にス１ツブ１０４において、このダーク本う）
？の故顧に所定の値をＩＩ）　ＬＪて、押出成形品の幅
Ｘｚ、　ｃ＞　１ｌＪｊ　＝１　ル、、　Ａ　’＆　／
＋［！ｉ　例ｔ−４Ｊ、Ｋの値Ｇ；Ｃ０，０／１／ｉ　
１ｌ１１１１ζある。ぞしＣステップ１０６にＪ３い（
、（二の測定輪を表示づると共にステップ１０８に移り
。

イ、ａＩＩｌ願か自動化され（いる場合には、スフ−ツ
ブ７１０に移り、今検出した押出成形品の幅Ｘと目標設
定値ＳＸとの差をΔＸとしで求める１１次にステップ１
１２に移り、以ｌこの１，１鞭式にＪ、つ（、引取速度
の制御目標速度ＣＶをＪくめる。

ＣＶ＝（１＋２△ｘ、’ｓｘ＞ｖ ただし、ＳＸは、成形品幅の制御目標値、Ｖｌよ現時刻
での引取機の引■１ノ速麿、△Ｘ−ｘ　Ｓｘである。

上記の計ｎ式（、Ｌ、成形品の幅のゆ化／＼×を零にす
る様な速度Ｃｖを求めるの（こ、ＣＶ・〈ＳＸ）２−Ｖ
−×２の関係式を用い（冶出さ［Ｉる。。

即ち、押出様の叶出容Ａの変化に起因ＪるＸの変化を新
たな引取り速ＩＱ　ＣＶを１．ジ定りるＪとにＪ、−て
緩和しようどづるｂの−（ある。し／、−がっ（、吐出
容量の変化は、制御周期Ｊ、リム人ｉ’Ｓ＜、：周１１
１Ｊで変動していることを仮定している１゜ また一般に上記Ｖには、引取機の引取速１哀の測定値を
用いるのが望ましいか、引＋＋ｘ　ＩＮＮの引取り速度
が安定に一定値に制御１され”（いるＪル）含に（よ、
ン虫度制御の指令値を用いても良い。

次にステップ１１４に移り、今、スラーツブ１１；ヒ（
求めＩこ引Ｊ＆り途１０をＶとして記１ｆｌづ゛る。次
にスッゾ１′１６におい（、今求めた引取速ｊ宴に応し
く速’ｔＱ　Ｍ　ｔｉｌｔ　ｉｒ７シシを出カヅ”る。

速度制御１（Ｊ　／、Ｅは駆動）装置４５に入ノＪされ
、引取機を駆動するモータ２’＋　（＝　／ＩＩメ靭８
１！゛（ぞの所定の速度にＪる。以」二の「１制御を速
１σ制御の１リ−イクルとする、。

この様にしで、成形品の幅は目標設定値ｓＸに＜ｒる、
Ｊ、う制御される。

×、実ＩＭ態様’ｒＮｃｄ３’ｖ”ＣＣＶ　（ＩＩ　）
　、ΔＸ　（ｎ　）、Ｖ（＋＋）と記し、（１））を用
いたのは、第＋１番１−１の１＋’ｌ　Ｏｌｌｌｌクイ
を１．′ｌ定したためである。

１ス１−１要りるに本発明は押出成形１幾がら押出成形
さ４’１．１．：製品の［９１面梢を・検出し、これが
所定の１−１行！設定ＩＩ目ごなるように引取り速度を
８１１ｊｉｌｌ　ｂ　、Ｊ、うとりるｂのである。従っ
て、本発明装置によれば１；３に１１１１出成形品の断
面積が検出されているために、均　断面の押出成形品が
自動的に４りられ、）１ｆ（効率及びその押出成形品の
精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概念を示したブロックグイ−ｌダラム
である。第２図は本発明の置体的＜、＜実ｈ１ム例にか
かる押出成形機の構成を示し／、：）１１ツクダイヤグ
ラムである。第３図はそのうち、映ｆｇｌ仏２づ処理装
置の構成を構成示した１／？Ｉ成ブ１−１ツク図である
。。 第４図はイの作動を示すタイミングｆ１・−１〜、第５
図は映像パターン及び走査線をｊｊζした説明図。 第６図は同実施例にｄ３いて使用しｋ　７１幹偶の処理
を示づフローチト一トである。 １０・・・押出機　　　　　２ｏ・・・引取機３０・・
・検出装置　　　　４ｏ・・・速１良コ＋Ｑ　１ａｌｌ
　ｐ首特Ｊ′１出願人　　豊田合成槓、Ｊ（会着代理人
　　弁理」−入用　宏 同　　　　　ブを珂！−１−＋ｉイ・谷　　北向　　　
弁理士　　丸山明人

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）固体状の成形材料を、加熱溶融しく、外形を形成
   するダイを通して押出す押出機と、押出された成形品を
   一定方向に引取る引取機と、押出された成形品の断面積
   に相応した物理Ｉ！ｉ１ヲ検出づ°る検出装置と、 該検出装置にＪ、って検出された断面積と、目標設定碩
   とを比較し、その偏差を零に近づ（）るツノ向に前記引
   取機の引取り速度をフィードバック制御りる通暁ルリ御
   装置とから成る押出成形機。
2. （２）前記引取機の第１１回目の制御目標とする引Ｊ１
   シリ速１哀ＣＶ（＋１＞は、次式で弾出した値であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の押出成形機
   。 ０＼／（ｎ）＝（１＋２ΔＸ　（ｎ　）　／ＳＸ）　・
   ＼ｌ〈ＩＩ） Ｉ、：だ（、△Ｘ　（ｎ　）・−Ｘ　（ｎ　）−８Ｘ、
   　Ｘ　（ｎ　）は、成形品幅の第１１回ｌ：１の測定値
   、ＳＸは、成形品幅のｉｌ＋御目標目標値　（ｎ　）　
   ＩＩＩ：、成形品幅の測定時にお（）る引取機の引取速
   度である１゜