JPS6331731A - 押出機等の精密制御方法 - Google Patents
押出機等の精密制御方法Info
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- JPS6331731A JPS6331731A JP61175739A JP17573986A JPS6331731A JP S6331731 A JPS6331731 A JP S6331731A JP 61175739 A JP61175739 A JP 61175739A JP 17573986 A JP17573986 A JP 17573986A JP S6331731 A JPS6331731 A JP S6331731A
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- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
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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。
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〕
この発明は、溶融プラスチック材料を成形する押出成形
機、射出成形機および吹込成形機（以下これらを総称し
て押出機等という）の制御方法に係り、特に良品質の成
形を行うため、材料の押出し熔融を行うスクリュに主フ
ライトとパリ、アフライト （副フライト）とを設けて
、バレル内面との間にソリッド溝とメルト溝とを形成し
たバリア形のスクリュを使用する押出機等の精密制御方
法に関する。
機、射出成形機および吹込成形機（以下これらを総称し
て押出機等という）の制御方法に係り、特に良品質の成
形を行うため、材料の押出し熔融を行うスクリュに主フ
ライトとパリ、アフライト （副フライト）とを設けて
、バレル内面との間にソリッド溝とメルト溝とを形成し
たバリア形のスクリュを使用する押出機等の精密制御方
法に関する。
押出機等の制御の目標は、適切に設計された押出スクリ
ュを用いて、バレル温度を適当に設定し、所定の押出量
の溶融材料を均一にかつ安定して次工程へ供給すること
である。このために、初期においてはスクリュヘッド部
の溶融材料の圧力ならびに温度の定値制御が行われた。
ュを用いて、バレル温度を適当に設定し、所定の押出量
の溶融材料を均一にかつ安定して次工程へ供給すること
である。このために、初期においてはスクリュヘッド部
の溶融材料の圧力ならびに温度の定値制御が行われた。
しかし、これのみの制御では限界があり、時には溶融の
不安定さを助長する逆効果があることが判明した。すな
わち、これはソリッドベッドのブレークアップという現
象によるもので、−般に固形状の未溶融物の解体という
意味であるが、スクリュの溝内で固形材料が供給部、圧
縮部、計量部を経て次第に溶融材料に変って行く溶融工
程の途中で発生する溶融の不安定状態を示すものである
。このような現象を回避するため、スクリュの最長の部
分を占める溶融促進部に、固形成分と溶融成分を分離す
る棚としてバリアフライトを新しく設けたのがバリア形
のスクリュである。この新しいバリア形のスクリュの改
善効果は見るべきものがあったが、さらにこの効果を拡
大したものは次のような診断制御システムである。
不安定さを助長する逆効果があることが判明した。すな
わち、これはソリッドベッドのブレークアップという現
象によるもので、−般に固形状の未溶融物の解体という
意味であるが、スクリュの溝内で固形材料が供給部、圧
縮部、計量部を経て次第に溶融材料に変って行く溶融工
程の途中で発生する溶融の不安定状態を示すものである
。このような現象を回避するため、スクリュの最長の部
分を占める溶融促進部に、固形成分と溶融成分を分離す
る棚としてバリアフライトを新しく設けたのがバリア形
のスクリュである。この新しいバリア形のスクリュの改
善効果は見るべきものがあったが、さらにこの効果を拡
大したものは次のような診断制御システムである。
すなわち、本出願人は、先に前記ソリッドベッドのブレ
ークアップを含めて、その他の不安定に対し、溶融促進
部に設けた圧力センサと、スクリュの駆動端に設けた位
置センサからの信号によって圧力波形を検出し、所定の
基準データと比較および対照させて、その相関性の統計
量を算出して、その正常または異常の判別を行い、異常
の際にさらに追試を行うという熔融工程の自動診断制御
システムを提案し、特願昭６０−８１３６９号として特
許出願を行った。
ークアップを含めて、その他の不安定に対し、溶融促進
部に設けた圧力センサと、スクリュの駆動端に設けた位
置センサからの信号によって圧力波形を検出し、所定の
基準データと比較および対照させて、その相関性の統計
量を算出して、その正常または異常の判別を行い、異常
の際にさらに追試を行うという熔融工程の自動診断制御
システムを提案し、特願昭６０−８１３６９号として特
許出願を行った。
また、同時出願の「押出機等の制御方法」は、前記自動
診断制御システムにおいて前記溶融工程を正常と判定し
た後に、前記メルト溝内圧力に基づいて前記溶融促進部
に近接するバレル温度制御帯のバレル設定温度の制御を
行い、前記メルト溝内圧力を定値制御することを主眼と
するものである。
診断制御システムにおいて前記溶融工程を正常と判定し
た後に、前記メルト溝内圧力に基づいて前記溶融促進部
に近接するバレル温度制御帯のバレル設定温度の制御を
行い、前記メルト溝内圧力を定値制御することを主眼と
するものである。
しかしながら、従来の押出機等の制御方法は、溶融工程
が正常であれば、前記／ｇ＃！促進部のメルト溝内圧力
を基準として、この前記溶融促進部の溶融熱量、すなわ
ち固形材料から溶融材料へ移動する速度を示す溶融速度
に関係の深いバレル設定温度を制御するものであったが
、このメルト溝内圧力はただこの熔融速度のみで変化す
るのではなく、スクリュのヘッド部前方に設けられてい
るフィルタの目詰りによって発生するヘッド部の溶融材
料圧力の影響によっても変化する。従って、メルト溝内
圧力だけを検出して、バレル設定温度をｆσ正しようと
すると、あまり良い結果が得られない場合がある。例え
ば、今フィルタ目詰りの為にメルト溝内圧力が上昇した
にも拘わらず、熔融速度が増加したと考えて、熔融加熱
量が過剰だからバレル設定温度を下げようとする修正動
作は不適当な動作である。
が正常であれば、前記／ｇ＃！促進部のメルト溝内圧力
を基準として、この前記溶融促進部の溶融熱量、すなわ
ち固形材料から溶融材料へ移動する速度を示す溶融速度
に関係の深いバレル設定温度を制御するものであったが
、このメルト溝内圧力はただこの熔融速度のみで変化す
るのではなく、スクリュのヘッド部前方に設けられてい
るフィルタの目詰りによって発生するヘッド部の溶融材
料圧力の影響によっても変化する。従って、メルト溝内
圧力だけを検出して、バレル設定温度をｆσ正しようと
すると、あまり良い結果が得られない場合がある。例え
ば、今フィルタ目詰りの為にメルト溝内圧力が上昇した
にも拘わらず、熔融速度が増加したと考えて、熔融加熱
量が過剰だからバレル設定温度を下げようとする修正動
作は不適当な動作である。
第３図は、スクリュの定性的特性曲線図であり、バレル
設定温度と溶融速度およびスクリュ回転速度Ｎｓの関係
を示すものである。第３図において、一定のバレル設定
温度のときにスクリュ速度Ｎｓが増加すると、熔融速度
は増加するが、次第に飽和して所定のバレル設定温度以
上では一定になる。また、第４図はフィルタ目詰りと溶
融速度の変化による状態変化と修正動作の説明図である
。第４図において、事象の項目で単独とあるのは、フィ
ルタ目詰りと熔融速度の変化が独立して発生した場合を
示し、複合とあるのは両者が同時に発生した場合を示す
。状態変化の項目で、参照符号Ｐ、はメルト溝内圧力、
Ｐ２はフィルタの前方の溶融材料圧力、Ｐ、はフィルタ
の後方の溶融材料圧力をそれぞれ示す。
設定温度と溶融速度およびスクリュ回転速度Ｎｓの関係
を示すものである。第３図において、一定のバレル設定
温度のときにスクリュ速度Ｎｓが増加すると、熔融速度
は増加するが、次第に飽和して所定のバレル設定温度以
上では一定になる。また、第４図はフィルタ目詰りと溶
融速度の変化による状態変化と修正動作の説明図である
。第４図において、事象の項目で単独とあるのは、フィ
ルタ目詰りと熔融速度の変化が独立して発生した場合を
示し、複合とあるのは両者が同時に発生した場合を示す
。状態変化の項目で、参照符号Ｐ、はメルト溝内圧力、
Ｐ２はフィルタの前方の溶融材料圧力、Ｐ、はフィルタ
の後方の溶融材料圧力をそれぞれ示す。
矢印は、その傾きにより増、減あるいは上昇。
下降を表示する。星印は不定の状態を示す。また、第４
図は、一実施例を示すもので、実際にはヘッド部の溶融
材料の温度が関係してくるが、これは繁雑さをさけて省
略しである。前述の例は、第４図の単独事象において、
メルト溝内圧力Ｐ１がフィルタ目詰りにより上昇したも
のを熔融速度により上昇したと誤認するもので、正しい
判断をするためにはフィルタの後方の溶融材料圧力Ｐ、
の検出が必要なことを示している。
図は、一実施例を示すもので、実際にはヘッド部の溶融
材料の温度が関係してくるが、これは繁雑さをさけて省
略しである。前述の例は、第４図の単独事象において、
メルト溝内圧力Ｐ１がフィルタ目詰りにより上昇したも
のを熔融速度により上昇したと誤認するもので、正しい
判断をするためにはフィルタの後方の溶融材料圧力Ｐ、
の検出が必要なことを示している。
そこで、本発明の目的は、バリア形のスクリュをもつ押
出機等の制御をメルト溝内圧力に基づく定値制御のみで
はなく、このメルト溝内圧力ならびにフィルタの前方お
よび後方の溶融材料の圧力も検出して、フィルタ目詰り
に正しく対応した制御を行い、押出量を常に一定範囲内
に安定して維持することができる押出機等の精密制御方
法を提供するものである。
出機等の制御をメルト溝内圧力に基づく定値制御のみで
はなく、このメルト溝内圧力ならびにフィルタの前方お
よび後方の溶融材料の圧力も検出して、フィルタ目詰り
に正しく対応した制御を行い、押出量を常に一定範囲内
に安定して維持することができる押出機等の精密制御方
法を提供するものである。
従って、本発明に係る押出機等の精密制御方法は、分割
して温度制御されるバレル中に供給されるプラスチック
固形材料を、主フライトおよびバリアフライトを備えた
スクリュの回転により押出し溶融し、この押出し溶融さ
れた所定押出量の溶融材料を押出成形、射出成形もしく
は吹込成形する押出機等の制御方法において、前記スク
リュの溶融促進部におけるメルｔ−？Ｒ内圧力およびソ
リッド溝内圧力よりなる圧力波形を前記バリアフライト
および前記主フライトそれぞれの位置との関係において
計測し、次いで前記スクリュのヘッド部前方に設けられ
るフィルタの前方および後方の溶融材料圧力ならびにフ
ィルタの後方の溶融材料温度を順次計測し、これら計測
値を選択的に圧力および温度のサンプリングデータとし
、これらサンプリングデータに基づくそれぞれの目標圧
力および温度との偏差あるいはそれぞれの経時的変化量
に応じて前記スクリュの回転速度ならびに前記溶融促進
部および前記ヘッド部に近接するバレル温度制御帯のバ
レル設定温度の両方もしくは一方を修正し、前記押出量
を常に一定範囲内に安定して維持することを特徴とする
。
して温度制御されるバレル中に供給されるプラスチック
固形材料を、主フライトおよびバリアフライトを備えた
スクリュの回転により押出し溶融し、この押出し溶融さ
れた所定押出量の溶融材料を押出成形、射出成形もしく
は吹込成形する押出機等の制御方法において、前記スク
リュの溶融促進部におけるメルｔ−？Ｒ内圧力およびソ
リッド溝内圧力よりなる圧力波形を前記バリアフライト
および前記主フライトそれぞれの位置との関係において
計測し、次いで前記スクリュのヘッド部前方に設けられ
るフィルタの前方および後方の溶融材料圧力ならびにフ
ィルタの後方の溶融材料温度を順次計測し、これら計測
値を選択的に圧力および温度のサンプリングデータとし
、これらサンプリングデータに基づくそれぞれの目標圧
力および温度との偏差あるいはそれぞれの経時的変化量
に応じて前記スクリュの回転速度ならびに前記溶融促進
部および前記ヘッド部に近接するバレル温度制御帯のバ
レル設定温度の両方もしくは一方を修正し、前記押出量
を常に一定範囲内に安定して維持することを特徴とする
。
また、前記押出機等の精密制御方法において、前記押出
量が上昇するときは、前記溶融促進部に対応するバレル
設定温度を降下し、前記押出量が下降してフィルタ目詰
りが認められる際には前記スクリュの回転速度を上昇さ
せ、このフィルタ目詰りが認められない場合に溶融熱量
が不足する際には前記バレル設定温度を上昇するように
制御することができる。
量が上昇するときは、前記溶融促進部に対応するバレル
設定温度を降下し、前記押出量が下降してフィルタ目詰
りが認められる際には前記スクリュの回転速度を上昇さ
せ、このフィルタ目詰りが認められない場合に溶融熱量
が不足する際には前記バレル設定温度を上昇するように
制御することができる。
さらに、前記押出機等の精密制御方法において、第１圧
力センサからの前記メルト溝内圧力Ｐ、および前記ソリ
ッド溝内圧力を示す圧力信号、第２圧力センサからの前
記フィルタの前方の溶融材料圧力Ｐ２を示す圧力信号、
第３圧力センサからの前記フィルタの後方の溶融材料圧
力Ｐ３を示す圧力信号および温度センサからの前記フィ
ルタの後方の溶融材料温度ＴＲを示す温度信号はそれぞ
れ信号処理器を介して選別入力しかつＡ／Ｄ変換器を介
してサンプリングデータをＣＰＵに入力し、位置センサ
からの前記バリアフライトと前記主フライトの位置を示
す位置信号は直接前記ＣＰＵに入力し、データ処理され
てメモリに記憶され、これらのデータにより前記ＣＰＵ
が前記溶融材料圧力Ｐ、の目標圧力との偏差Ｄ３が増加
するときは前記溶融促進部に対応するバレル設定温度を
偏差り、に見合って減少させ、偏差Ｄ３が減少し前記溶
融材料圧力Ｐ２の目標圧力との偏差Ｄ２が増加したとき
は前記スクリュの回転速度を偏差Ｄ２とり。
力センサからの前記メルト溝内圧力Ｐ、および前記ソリ
ッド溝内圧力を示す圧力信号、第２圧力センサからの前
記フィルタの前方の溶融材料圧力Ｐ２を示す圧力信号、
第３圧力センサからの前記フィルタの後方の溶融材料圧
力Ｐ３を示す圧力信号および温度センサからの前記フィ
ルタの後方の溶融材料温度ＴＲを示す温度信号はそれぞ
れ信号処理器を介して選別入力しかつＡ／Ｄ変換器を介
してサンプリングデータをＣＰＵに入力し、位置センサ
からの前記バリアフライトと前記主フライトの位置を示
す位置信号は直接前記ＣＰＵに入力し、データ処理され
てメモリに記憶され、これらのデータにより前記ＣＰＵ
が前記溶融材料圧力Ｐ、の目標圧力との偏差Ｄ３が増加
するときは前記溶融促進部に対応するバレル設定温度を
偏差り、に見合って減少させ、偏差Ｄ３が減少し前記溶
融材料圧力Ｐ２の目標圧力との偏差Ｄ２が増加したとき
は前記スクリュの回転速度を偏差Ｄ２とり。
の差に見合うよう増加させ、偏差Ｄ３が減少しかつ偏差
Ｄ２も減少すると共に前記メルト溝内圧力Ｐ、の目標圧
力との偏差Ｄｉも減少するときは前記バレル設定温度を
偏差り、とＤ２とり。
Ｄ２も減少すると共に前記メルト溝内圧力Ｐ、の目標圧
力との偏差Ｄｉも減少するときは前記バレル設定温度を
偏差り、とＤ２とり。
の和に見合うよう増加させるように制御することもでき
る。
る。
本発明に係る押出機等の精密制御方法によれば、正常に
運転されている押出機等において、その溶融工程に何等
かの異常が生ずると、各センサからのサンプリングデー
タに基づく圧力波形に異常が生じ、前記自動診断制御シ
ステムにより、異常が検出されて警報の出力およびスロ
ーダウンの応急処置が行われる。その回復過程において
、圧力波形が正常に戻れば、メルト溝内圧力に基づ（定
植制御が行われる。ここに示される圧力波形はサンプリ
ングデータに基づくそれぞれの経時的変化量を示すもの
である。
運転されている押出機等において、その溶融工程に何等
かの異常が生ずると、各センサからのサンプリングデー
タに基づく圧力波形に異常が生じ、前記自動診断制御シ
ステムにより、異常が検出されて警報の出力およびスロ
ーダウンの応急処置が行われる。その回復過程において
、圧力波形が正常に戻れば、メルト溝内圧力に基づ（定
植制御が行われる。ここに示される圧力波形はサンプリ
ングデータに基づくそれぞれの経時的変化量を示すもの
である。
さらに、スクリュの溶融促進部におけるメルト溝内圧力
Ｐ１のみならず、フィルタの前方および後方の溶融材料
圧力Ｐ２およびＰ、ならびにフィルタの後方の溶融材料
温度ＴＲを計測する。これらの計測により得られたサン
プリングデータを利用すれば、押出量の上昇の場合は圧
力Ｐ、の上昇のみの場合に対応し、押出量が下降してフ
ィルタ目詰りが認められる場合は圧力Ｐ２が上昇してい
るのに圧力Ｐ、が下降している場合に対応し、押出量が
下降してフィルタ目詰りが認められない場合は圧力Ｐ、
とＰ２とＰ。
Ｐ１のみならず、フィルタの前方および後方の溶融材料
圧力Ｐ２およびＰ、ならびにフィルタの後方の溶融材料
温度ＴＲを計測する。これらの計測により得られたサン
プリングデータを利用すれば、押出量の上昇の場合は圧
力Ｐ、の上昇のみの場合に対応し、押出量が下降してフ
ィルタ目詰りが認められる場合は圧力Ｐ２が上昇してい
るのに圧力Ｐ、が下降している場合に対応し、押出量が
下降してフィルタ目詰りが認められない場合は圧力Ｐ、
とＰ２とＰ。
はいずれも下降している場合に対応することになる（第
４図参照）。従って、このような事象の解明に基づき、
前述の本発明に係る押出機等の精密制御方法を実施する
と、フィルタ目詰りに正しく対応した制御が実施され、
押出量を常に一定範囲内に安定して維持することができ
る。
４図参照）。従って、このような事象の解明に基づき、
前述の本発明に係る押出機等の精密制御方法を実施する
と、フィルタ目詰りに正しく対応した制御が実施され、
押出量を常に一定範囲内に安定して維持することができ
る。
次に、本発明に係る押出機等の精密制御方法の実施例に
つき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
つき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
第１図は、本発明に係る押出機等の精密制御方法を実施
する押出機の一実施例を示す概略構成図である。第１図
において、参照符号１０はバレルを示し、このバレル１
０の内部にスクリュ１２が挿通配置される。このスクリ
ュ１２のヘッド部には、押出成形型としてのＴダイ１４
が設けられる。また、このスクリュ１２の基部は、減速
機１６を介して駆動モータ１８に接続される。また、前
記バレル１０の外周には、加熱用のヒータ２０が装着さ
れ、またその近辺に温度センサが適宜膜けられ、これら
は温度調節計２１．２２，２３．２５および２７により
バレル温度制御帯が分割して制御される。このヒータ２
０に対して外部冷却用のファン２４が適宜膜けられ、ス
クリュ１２の基部側にプラスチックの固形材料を供給す
るホッパ１）が設けられる。スクリュ１２には、主フラ
イト６０とバリアフライト６２とが設けられ、この二種
類のフライトを備える部分がスクリュ１２の溶融促進部
で、この部分に対応するバレル１０に、メルト溝内圧力
およびソリッド溝内圧力を検出するための第１の圧力セ
ンサ２６が設けられ、さらにスクリュ１２のヘッド部前
方に設けられるフィルタ１３の前方および後方の溶融材
料圧力を検出するために、この部材に対応するバレル１
０に第２の圧力センサ２９および第３の圧力センサ３１
が設けられ、さらにフィルタ１３の後方の溶融材料温度
を検出する温度センサ２８がバレル１０に設けられる。
する押出機の一実施例を示す概略構成図である。第１図
において、参照符号１０はバレルを示し、このバレル１
０の内部にスクリュ１２が挿通配置される。このスクリ
ュ１２のヘッド部には、押出成形型としてのＴダイ１４
が設けられる。また、このスクリュ１２の基部は、減速
機１６を介して駆動モータ１８に接続される。また、前
記バレル１０の外周には、加熱用のヒータ２０が装着さ
れ、またその近辺に温度センサが適宜膜けられ、これら
は温度調節計２１．２２，２３．２５および２７により
バレル温度制御帯が分割して制御される。このヒータ２
０に対して外部冷却用のファン２４が適宜膜けられ、ス
クリュ１２の基部側にプラスチックの固形材料を供給す
るホッパ１）が設けられる。スクリュ１２には、主フラ
イト６０とバリアフライト６２とが設けられ、この二種
類のフライトを備える部分がスクリュ１２の溶融促進部
で、この部分に対応するバレル１０に、メルト溝内圧力
およびソリッド溝内圧力を検出するための第１の圧力セ
ンサ２６が設けられ、さらにスクリュ１２のヘッド部前
方に設けられるフィルタ１３の前方および後方の溶融材
料圧力を検出するために、この部材に対応するバレル１
０に第２の圧力センサ２９および第３の圧力センサ３１
が設けられ、さらにフィルタ１３の後方の溶融材料温度
を検出する温度センサ２８がバレル１０に設けられる。
また、スクリュ１２の基部の端部１２ａには主フライト
６０およびバリアフライト６２の位置を検出する位置セ
ンサ３０が設けられる。第１．第２．第３のそれぞれの
圧力センサ２６．２９および３１、ならびに温度センサ
２８で検出された信号は、それぞれ信号処理器３２，３
４．３５および３７を介してマルチプレクサ３６により
選択的にＡ／Ｄ変換器３８に供給され、サンプリングデ
ータとなりＣＰＵ４０に入力する。一方、位置センサ３
０からの信号は、信号処理器４２を介して直接ＣＰＵ４
０に入力する。これら諸入力データは内部メモリ４４に
記憶される。やがて、これら入力データは予め既に記憶
保持されている目標値あるいは基準の圧力波形データと
比較される。ＣＰＵ４０にはＣＲＴディスプレイ４６や
プリンタ４８等の出力機器、キーボード５３からなる入
力設定器およびフロッピディスク５０等の外部メモリが
適宜接続される。また、ＣＰＵ４０に対して出力インタ
フェース５２を介して異常警報を行うブザー５４．スク
リュ１２の駆動モータ１８ならびにマルチプレクサ５１
を介して選択的に温度調節計２１．２２，２３．２５お
よび２７が接続される。
６０およびバリアフライト６２の位置を検出する位置セ
ンサ３０が設けられる。第１．第２．第３のそれぞれの
圧力センサ２６．２９および３１、ならびに温度センサ
２８で検出された信号は、それぞれ信号処理器３２，３
４．３５および３７を介してマルチプレクサ３６により
選択的にＡ／Ｄ変換器３８に供給され、サンプリングデ
ータとなりＣＰＵ４０に入力する。一方、位置センサ３
０からの信号は、信号処理器４２を介して直接ＣＰＵ４
０に入力する。これら諸入力データは内部メモリ４４に
記憶される。やがて、これら入力データは予め既に記憶
保持されている目標値あるいは基準の圧力波形データと
比較される。ＣＰＵ４０にはＣＲＴディスプレイ４６や
プリンタ４８等の出力機器、キーボード５３からなる入
力設定器およびフロッピディスク５０等の外部メモリが
適宜接続される。また、ＣＰＵ４０に対して出力インタ
フェース５２を介して異常警報を行うブザー５４．スク
リュ１２の駆動モータ１８ならびにマルチプレクサ５１
を介して選択的に温度調節計２１．２２，２３．２５お
よび２７が接続される。
次に、このように構成された押出機の精密制御方法につ
きその動作に基づいて説明する。
きその動作に基づいて説明する。
まず、バレル温度を所定設定温度に上昇し、スクリュ１
２の回転速度を所定の回転数に保持して、プラスチック
固形材料を供給する。次に、各種センサによりサンプリ
ングデータがＣＰＵ４０を介してメモリ４４に記憶され
、再びＣＰＵ４０によって溶融工程の異常ならびにフィ
ルタ目詰りがないと判断されると、押出量は一定範囲内
に維持されるであろう。熔融工程の異常判断について前
記自動診断制御システムが利用されることはいうまでも
ない。このシステムの作用については省略する。フィル
タ目詰り対策については、第２図のフローチャートによ
り説明する。第２図は第１図に示す押出機のプログラム
の一例を示すフローチャートである。ステップａは初期
設定、ステップｂは計測処理の割込みを開始してもよい
かの判断、ステップＣは第１、第２および第３の圧力セ
ンサならびに温度センサとの接続をマルチプレクサ３６
により切替える処理、ステップｄは各センサからの圧力
Ｐ１．Ｐ２およびＰ、ならびに温度ＴＲの入力開始のタ
イミング、ステップｅはサンプリングデータの入力処理
、ステップｆは各センサからのデータ入力終了のタイミ
ング、ステップｇは計測点の有無の確認であり、このよ
うにして計測、サンプリングは一応完了する。これらの
サンプリングデータは、ステップｈにてデータ処理され
、そしてＣＲＴディスプレイ４６にグラフィックに表示
される。ステップｉにおいては押出量の変化が判断され
る。すなわち、圧力Ｐ。
２の回転速度を所定の回転数に保持して、プラスチック
固形材料を供給する。次に、各種センサによりサンプリ
ングデータがＣＰＵ４０を介してメモリ４４に記憶され
、再びＣＰＵ４０によって溶融工程の異常ならびにフィ
ルタ目詰りがないと判断されると、押出量は一定範囲内
に維持されるであろう。熔融工程の異常判断について前
記自動診断制御システムが利用されることはいうまでも
ない。このシステムの作用については省略する。フィル
タ目詰り対策については、第２図のフローチャートによ
り説明する。第２図は第１図に示す押出機のプログラム
の一例を示すフローチャートである。ステップａは初期
設定、ステップｂは計測処理の割込みを開始してもよい
かの判断、ステップＣは第１、第２および第３の圧力セ
ンサならびに温度センサとの接続をマルチプレクサ３６
により切替える処理、ステップｄは各センサからの圧力
Ｐ１．Ｐ２およびＰ、ならびに温度ＴＲの入力開始のタ
イミング、ステップｅはサンプリングデータの入力処理
、ステップｆは各センサからのデータ入力終了のタイミ
ング、ステップｇは計測点の有無の確認であり、このよ
うにして計測、サンプリングは一応完了する。これらの
サンプリングデータは、ステップｈにてデータ処理され
、そしてＣＲＴディスプレイ４６にグラフィックに表示
される。ステップｉにおいては押出量の変化が判断され
る。すなわち、圧力Ｐ。
の目標圧力との偏差Ｄ３の増加により押出量のアンプが
判断される際には、ステップｍへ移り、溶融促進部に対
応するバレル設定温度を偏差り。
判断される際には、ステップｍへ移り、溶融促進部に対
応するバレル設定温度を偏差り。
に見合うよう減少させる。第１図で、ＣＰＵ４０はマル
チプレクサ５１を駆動して出力インタフェース５２を介
してバレル設定温度を偏差り。
チプレクサ５１を駆動して出力インタフェース５２を介
してバレル設定温度を偏差り。
に見合うよう減少させる修正信号を温度調節計２１およ
び２２へ出力する。また、第２図において、偏差Ｄ３の
減少により、押出量のダウンが判断さ札るときは、ステ
ップｊへ移り、圧力Ｐ２の目標圧力との偏差Ｄ２の増加
によりフィルタ目詰りのあることが判断されるときはス
テップｎへ移り、スクリュの回転速度Ｎｓを偏差Ｄ２と
Ｄ３の差に見合うよう増加させる。第１図でＣＰＵ４０
は出力インタフェース５２を介して偏差Ｄ２とＤ３の差
に見合うようスクリュの回転速度Ｎｓを増加させる修正
信号を駆動モータ１８へ送出してこの回転速度Ｎｓを上
昇させる。スクリュの回転速度Ｎｓと、溶融速度との関
係は第３図に示す通りである。また、第２図で偏差Ｄ３
の減少により、押出量のダウンが判断され、偏差Ｄ２の
減少によりフィルタ目詰りのないことが判断された場合
は、ステップにへ移り、溶融熱量が不足かどうかが判断
される。
び２２へ出力する。また、第２図において、偏差Ｄ３の
減少により、押出量のダウンが判断さ札るときは、ステ
ップｊへ移り、圧力Ｐ２の目標圧力との偏差Ｄ２の増加
によりフィルタ目詰りのあることが判断されるときはス
テップｎへ移り、スクリュの回転速度Ｎｓを偏差Ｄ２と
Ｄ３の差に見合うよう増加させる。第１図でＣＰＵ４０
は出力インタフェース５２を介して偏差Ｄ２とＤ３の差
に見合うようスクリュの回転速度Ｎｓを増加させる修正
信号を駆動モータ１８へ送出してこの回転速度Ｎｓを上
昇させる。スクリュの回転速度Ｎｓと、溶融速度との関
係は第３図に示す通りである。また、第２図で偏差Ｄ３
の減少により、押出量のダウンが判断され、偏差Ｄ２の
減少によりフィルタ目詰りのないことが判断された場合
は、ステップにへ移り、溶融熱量が不足かどうかが判断
される。
すなわち、圧力Ｐ１の目標圧力との偏差Ｄ１もまた減少
する場合には、明らかに溶融熱量が不足であるからステ
ップｌへ移り、溶融促進部に対応するバレル設定温度を
、例えば偏差り、とＤ２とＤ３の和に見合うよう増加さ
せる。第１図でＣＰＵ４０はマルチプレクサ５１を駆動
して出力インタフェース５２を介してバレル設定温度を
偏差り、とＤ２とＤ３の和に見合うよう増加させる修正
信号を温度調節計２１および２２へ出力する。再び第２
図において、ステップにで偏差Ｄ３が零かあるいは増加
する際に、熔融工程に異常があるからオペレータに注意
を喚起するメツセージをＣＰＵディスプレイ４６に表示
するか、ブザー５４を鳴らす。これがステップｐである
。このような修正処理が終了すれば、ステップｑへ移り
、押出機の反応を待つことになる。温度制御の反応速度
はゆっくりしたものであるが、徐々に押出機の押出量は
一定範囲に落ついてくることになる。
する場合には、明らかに溶融熱量が不足であるからステ
ップｌへ移り、溶融促進部に対応するバレル設定温度を
、例えば偏差り、とＤ２とＤ３の和に見合うよう増加さ
せる。第１図でＣＰＵ４０はマルチプレクサ５１を駆動
して出力インタフェース５２を介してバレル設定温度を
偏差り、とＤ２とＤ３の和に見合うよう増加させる修正
信号を温度調節計２１および２２へ出力する。再び第２
図において、ステップにで偏差Ｄ３が零かあるいは増加
する際に、熔融工程に異常があるからオペレータに注意
を喚起するメツセージをＣＰＵディスプレイ４６に表示
するか、ブザー５４を鳴らす。これがステップｐである
。このような修正処理が終了すれば、ステップｑへ移り
、押出機の反応を待つことになる。温度制御の反応速度
はゆっくりしたものであるが、徐々に押出機の押出量は
一定範囲に落ついてくることになる。
前述した実施例から明らかなように、本発明に係る押出
機等の精密制御方法によれば、熔融工程の異常を判断処
理して第１圧力センサによるメルト溝内圧力による定植
制御のみならず、第２．第３の圧力センサによるフィル
タの前方および後方の溶融材料圧力を計測することによ
り、フィルタ目詰りに正しく反応した制御を行い、押出
量を常に一定範囲内に安定して維持することができる。
機等の精密制御方法によれば、熔融工程の異常を判断処
理して第１圧力センサによるメルト溝内圧力による定植
制御のみならず、第２．第３の圧力センサによるフィル
タの前方および後方の溶融材料圧力を計測することによ
り、フィルタ目詰りに正しく反応した制御を行い、押出
量を常に一定範囲内に安定して維持することができる。
なお、その信奉発明の精神を逸説しない範囲内において
種々の設計変更をなし得ることは勿論である。
種々の設計変更をなし得ることは勿論である。
第１図は本発明に係る押出機等の精密制御方法を実施す
る押出機の一実施例を示す概略構成図、第２図は第１図
に示す押出機の制御プログラムの一例を示すフローチャ
ート、第３図はバレル設定温度と溶融速度およびスクリ
ュ回転速度Ｎｓの関係を示す特性曲線図、第４図はフィ
ルタ目詰りと溶融速度の変化による状態変化と修正動作
の説明図である。 １０、 、 、バレル １）．、、ホッパ１２
）、、スクリュ １３． 、 、フィルタ１４、
、、 Ｔダイ １６．、、減速機１８、 、、
駆動モータ ２０．、、ヒータ２１．２２，２３，
２５，２７．、、温度調節計２４、、、冷却用ファン
２６，２９，３１．、、圧力センサ２８、、、温度セン
サ ３０． 、 、位置センサ３２．３４，３５，
３７，４２．、、信号処理器３６．５１．、、マルチプ
レクサ ３８．、、 Ａ／Ｄ変換器４０、、、 ＣＰ
Ｕ ４４．、、内部メモリ４６、、、ＣＲＴ
ディスプレイ ４８．、、プリンタ５０、、、フロッピ
ディスク ５２） 、 、出力インタフェース ５３．、、キーボ
ード５４、、、ブザー ６０．、、主フライト
８２）、、バリアフライト 特許出願人 東芝機械株式会社 ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、 ４
る押出機の一実施例を示す概略構成図、第２図は第１図
に示す押出機の制御プログラムの一例を示すフローチャ
ート、第３図はバレル設定温度と溶融速度およびスクリ
ュ回転速度Ｎｓの関係を示す特性曲線図、第４図はフィ
ルタ目詰りと溶融速度の変化による状態変化と修正動作
の説明図である。 １０、 、 、バレル １）．、、ホッパ１２
）、、スクリュ １３． 、 、フィルタ１４、
、、 Ｔダイ １６．、、減速機１８、 、、
駆動モータ ２０．、、ヒータ２１．２２，２３，
２５，２７．、、温度調節計２４、、、冷却用ファン
２６，２９，３１．、、圧力センサ２８、、、温度セン
サ ３０． 、 、位置センサ３２．３４，３５，
３７，４２．、、信号処理器３６．５１．、、マルチプ
レクサ ３８．、、 Ａ／Ｄ変換器４０、、、 ＣＰ
Ｕ ４４．、、内部メモリ４６、、、ＣＲＴ
ディスプレイ ４８．、、プリンタ５０、、、フロッピ
ディスク ５２） 、 、出力インタフェース ５３．、、キーボ
ード５４、、、ブザー ６０．、、主フライト
８２）、、バリアフライト 特許出願人 東芝機械株式会社 ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、 ４
Claims (3)
- （１）分割して温度制御されるバレル中に供給されるプ
ラスチック固形材料を、主フライトおよびバリアフライ
トを備えたスクリュの回転により押出し溶融し、この押
出し溶融された所定押出量の溶融材料を押出成形、射出
成形もしくは吹込成形する押出機等の制御方法において
、前記スクリュの溶融促進部におけるメルト溝内圧力お
よびソリッド溝内圧力よりなる圧力波形を前記バリアフ
ライトおよび前記主フライトそれぞれの位置との関係に
おいて計測し、次いで前記スクリュのヘッド部前方に設
けられるフィルタの前方および後方の溶融材料圧力なら
びにフィルタの後方の溶融材料温度を順次計測し、これ
ら計測値を選択的に圧力および温度のサンプリングデー
タとし、これらサンプリングデータに基づくそれぞれの
目標圧力および温度との偏差あるいはそれぞれの経時的
変化量に応じて前記スクリュの回転速度ならびに前記溶
融促進部および前記ヘッド部に近接するバレル温度制御
帯のバレル設定温度の両方もしくは一方を修正し、前記
押出量を常に一定範囲内に安定して維持することを特徴
とする押出機等の精密制御方法。 - （２）特許請求の範囲第１項記載の押出機等の精密制御
方法において、前記押出量が上昇するときは前記溶融促
進部に対応するバレル設定温度を降下し、前記押出量が
下降してフィルタ目詰りが認められる際には前記スクリ
ュの回転速度を上昇させ、このフィルタ目詰りが認めら
れない場合に溶融熱量が不足する際には前記バレル設定
温度を上昇するように制御することからなる押出機等の
精密制御方法。 - （３）特許請求の範囲第１項または第２項記載の押出機
等の精密制御方法において、第１圧力センサからの前記
メルト溝内圧力Ｐ＿１および前記ソリッド溝内圧力を示
す圧力信号、第２圧力センサからの前記フィルタの前方
の溶融材料圧力Ｐ＿２を示す圧力信号、第３圧力センサ
からの前記フィルタの後方の溶融材料圧力Ｐ＿３を示す
圧力信号および温度センサからの前記フィルタの後方の
溶融材料温度ＴＲを示す温度信号はそれぞれ信号処理器
を介して選別入力しかつＡ／Ｄ変換器を介してサンプリ
ングデータをＣＰＵに入力し、位置センサからの前記バ
リアフライトと前記主フライトの位置を示す位置信号は
直接前記ＣＰＵに入力しデータ処理されてメモリに記憶
され、これらのデータにより前記ＣＰＵが前記溶融材料
圧力Ｐ＿３の目標圧力との偏差Ｄ＿３が増加するときは
前記溶融促進部に対応するバレル設定温度を偏差Ｄ＿３
に見合って減少させ、偏差Ｄ＿３が減少し前記溶融材料
圧力Ｐ＿２の目標圧力との偏差Ｄ＿２が増加したときは
前記スクリュの回転速度を偏差Ｄ＿２とＤ＿３の差に見
合うよう増加させ、偏差Ｄ＿３が減少しかつ偏差Ｄ＿２
も減少すると共に前記メルト溝内圧力Ｐ＿１の目標圧力
との偏差Ｄ＿１も減少するときは前記バレル設定温度を
偏差Ｄ＿１とＤ＿２とＤ＿３の和に見合うよう増加させ
るように制御することからなる押出機等の精密制御方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61175739A JPS6331731A (ja) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | 押出機等の精密制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61175739A JPS6331731A (ja) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | 押出機等の精密制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6331731A true JPS6331731A (ja) | 1988-02-10 |
| JPH0453694B2 JPH0453694B2 (ja) | 1992-08-27 |
Family
ID=16001403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61175739A Granted JPS6331731A (ja) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | 押出機等の精密制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6331731A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010144994A1 (en) * | 2009-06-19 | 2010-12-23 | Husky Injection Molding Systems Ltd. | In an injection unit having a filter, a method of controlling melt pressure in accordance with a target pressure range |
| EP3334584A4 (en) * | 2015-08-12 | 2019-03-27 | Omachron Intellectual Property Inc. | EXTRUDER |
| WO2020056253A1 (en) * | 2018-09-13 | 2020-03-19 | Davis-Standard, Llc | Diagnostic troubleshooting system for an extrusion apparatus |
| US11161275B2 (en) | 2019-03-27 | 2021-11-02 | Omachron Intellectual Property Inc. | Modular extruder |
| US11279072B2 (en) | 2019-03-27 | 2022-03-22 | Omachron Intellectual Property Inc. | Extruder with feed block for promoting increased mass transport rate |
| US11472065B2 (en) | 2015-08-12 | 2022-10-18 | Omachron Intellectual Property Inc. | Plastic parts made from plastics having different melting points and a method of manufacturing same |
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5518179U (ja) * | 1978-07-24 | 1980-02-05 | ||
| JPS6189820A (ja) * | 1984-10-09 | 1986-05-08 | Inoue Japax Res Inc | 樹脂加工装置に於ける温度及び圧力の制御方法 |
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1986
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