KR102494389B1 - 이물 제거 방법 및 분류 시스템 - Google Patents

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Abstract

확실하게 이물을 검지하고, 확실하게 제품과 규격외품으로 분류할 수 있고, 또한 생산 손실이 적은 경제적인 폴리머의 제조 기술을 제공한다. 중합하고 탈수 건조시킨 크럼상의 폴리머를 연속적으로 공급하는 공정과, 상기 크럼상의 폴리머 내의 이물을 검지하는 공정과, 베일 상당의 크럼상의 폴리머의 중량을 계측하는 공정과, 베일 상당 중량의 크럼상의 폴리머를 가압하여 베일을 성형하는 공정과, 상기 이물이 검지된 크럼상의 폴리머 포함 베일을 제거하는 공정과, 상기 이물이 검지되지 않은 크럼상의 폴리머에 의해 형성된 베일을 반출하는 공정을 구비하는 이물 제거 방법이다.

Description

이물 제거 방법 및 분류 시스템
본 발명은 공급 이송되는 크럼상의 폴리머 중의 이물을 검지하여, 제품(정규품)과 규격외품으로 분류하는 기술이다.
크럼상의 폴리머의 제조 프로세스의 일례로서, 부타디엔 고무 등의 합성 고무의 제조 프로세스에 대하여 간단히 설명한다.
원료인 부타디엔 용액을 조제하고 촉매를 첨가하고 중합하여 폴리머 용액으로 한다(중합 공정). 얻어진 폴리머 용액을 스팀 처리하고, 크럼 슬러리상의 폴리머를 회수한다(탈용제 공정). 수분을 포함한 폴리머를 압출기에 의해 탈수하고, 열풍 등에 의해 건조시켜서, 건조 크럼상으로 한다(탈수/건조 공정). 크럼상의 폴리머를 압축하여 성형한다(성형 공정).
본원 발명은 성형 공정에 관계되는 것이다. 성형 공정에 대하여 좀 더 상세하게 설명한다.
크럼상 또는 분말상의 반제품은, 프레스 성형기(통상 베일러(baler)라고 칭해지고 있고, 이하 베일러라고 한다)로 직육면체의 형상을 갖는 프레스 성형품(통상 베일(bale)이라고 칭해지고 있고, 이하 베일이라고 한다)으로 프레스 성형된다.
그 때, 자동적으로 크럼상의 폴리머는 계량되고, 규정 중량 범위로 조정된다(예를 들어, 특허문헌 1). 고무 베일은 폴리에틸렌 필름, 폴리스티렌 필름 등의 박막 포대에 의해 피복되고, 컨테이너 등의 수납용 용기에 복수개가 수납되어서 유저를 향하여 출하된다.
또한, 유저측에 있어서 베일은 용융 또는 용해되고, 가황되고, 가공된다.
그런데, 티끌, 열 열화된 크럼, 수지편, 촉매 잔사, 과잉 수분 등의 이물이 베일에 포함되는 경우가 있다.
이에 대해, 종래의 일반적인 성형 공정에서는 베일 성형 후 반출 전에, 감시원에 의한 외관의 눈으로 보기 검사에 의해 이물을 포함하는 베일을 검지하고, 제품과 규격외품으로 분류하고 있다. 그러나, 베일 내부의 이물에 대해서는 감시원은 검지할 수 없다. 또한, 감시원의 부담도 크다.
이에 대해, 탈수/건조 공정으로부터 크럼상의 폴리머를 반송하는 벨트 컨베이어 상에서 이물을 검지하고, 베일 성형 전에 이물을 제거하는 기술이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 2).
특허문헌 2에서는 이물의 제거 수단의 예로서, 낙하 도중의 이물을 포함하는 크럼에 대하여 공기압을 가하여, 이물을 포함하는 크럼의 낙하 궤도를 변경시켜서 이물을 제거하는 취지가 기재되어 있다.
일본 특허 제3015214호 공보 일본 특허 공개 제2017-171803호 공보
그런데, 크럼상의 폴리머는 점착성을 갖고, 입자끼리가 서로 달라 붙기 쉽다. 그 결과, 입도 불균일하게 되어 거동을 예측할 수 없다.
따라서, 특허문헌 2에 기재된 이물 제거 수단이 상정대로 이물을 제거할 수 없을 가능성이 있다.
본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 확실하게 이물을 검지하고, 확실하게 제품과 규격외품으로 분류할 수 있고, 또한 생산 손실이 적은 경제적인 폴리머의 제조 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하는 본 발명은 폴리머의 제조 프로세스에 있어서의 이물 제거 방법이다. 중합하고 탈수 건조시킨 크럼상의 폴리머를 연속적으로 공급하는 공정과, 상기 크럼상의 폴리머 내의 이물을 검지하는 공정과, 베일 상당의 크럼상의 폴리머의 중량을 계측하는 공정과, 베일 상당 중량의 크럼상의 폴리머를 가압하여 베일을 성형하는 공정과, 상기 이물이 검지된 크럼상의 폴리머 포함 베일을 제거하는 공정과, 상기 이물이 검지되지 않은 크럼상의 폴리머에 의해 형성된 베일을 반출하는 공정을 구비한다.
본 발명에서는, 베일 성형 전의 크럼상의 폴리머에 있어서 이물을 검지함으로써, 종래 검지할 수 없었던 베일 내부에 포함되는 이물을 검지할 수 있다.
또한, 베일 성형 후, 이물이 포함되는 베일을 제거함으로써, 확실하게 이물을 제거할 수 있다. 그 결과, 제품과 규격외품으로 분류할 수 있다.
이물이란, 폴리머의 착색 원인이 되거나, 폴리머를 제품으로 가공했을 때에 악영향을 주는 것이며, 예를 들어 금속편 등의 티끌, 열 열화된 크럼, 수지편, 촉매 잔사, 과잉 수분 등을 말한다.
상기 발명에 있어서 바람직하게는, 상기 이물이 검지되지 않은 크럼상의 폴리머에 의한 베일의 중량은 정규 범위이고, 상기 이물이 검지된 크럼상의 폴리머를 포함하는 베일의 중량은 정규 범위 외이며, 베일의 중량을 계측하는 공정을 구비하고, 상기 베일의 중량의 차이에 기초하여, 정규 범위의 중량의 베일을 반출하고, 정규 범위 외의 중량의 베일을 제거한다.
이에 의해, 확실하게 제품과 규격외품으로 분류할 수 있다. 또한, 반출 전에 베일의 중량을 계측하는 공정은 종래의 시스템과 공통이다. 즉, 기존의 시스템을 이용하여 이물을 제거할 수 있다.
상기 발명에 있어서 바람직하게는, 상기 이물이 검지된 크럼상의 폴리머 포함 베일의 중량은, 상기 정규 범위의 하한값보다 작은 제1 역치 이하이다. 제1 역치는 상기 정규 범위의 하한값보다 1질량％ 이상 작은 값인 것이 바람직하고, 2질량％ 이상 작은 값인 것이 보다 바람직하고, 3질량％ 이상 작은 값인 것이 특히 바람직하다.
이에 의해, 생산 손실을 최소로 억제할 수 있어 경제적이다.
상기 발명에 있어서 바람직하게는, 상기 이물이 검지되었을 때의 크럼상의 폴리머의 계측 중량이, 상기 정규 범위의 하한값보다 가벼운 제1 역치 이상일 경우, 상기 이물이 검지된 크럼상의 폴리머 포함 베일의 중량은, 상기 정규 범위의 상한값보다 무거운 제2 역치 이상이다. 제2 역치는 상기 정규 범위의 상한값보다 1질량％ 이상 큰 값인 것이 바람직하고, 2질량％ 이상 큰 값인 것이 보다 바람직하고, 3질량％ 이상 큰 값인 것이 특히 바람직하다.
이에 의해, 정규 범위 중량 근처에서 이물이 검지된 경우에도, 보다 확실하게 제품과 규격외품으로 분류할 수 있다.
상기 발명에 있어서 바람직하게는, 상기 이물은 금속편 등의 티끌, 열 열화된 크럼, 수지편, 촉매 잔사, 과잉 수분을 포함하고, 상기 과잉 수분 이외의 이물을 포함하는 베일을 제거하고, 상기 과잉 수분을 포함하는 베일을 재처리한다.
재처리란, 과잉 수분을 포함하는 베일로부터 수분을 제거하여, 규격품의 베일을 성형하는 것을 말한다. 재처리의 방법은 예를 들어 과잉 수분을 포함하는 베일을 미세하게 크럼상으로 절단하고, 그 크럼상의 폴리머를 열풍 등에 의해 건조시켜서 건조 크럼상으로 하고, 다시 베일 성형하는 방법 등을 들 수 있다.
과잉 수분은 다른 이물과 달리 실질적인 하자는 없고, 과잉 수분을 포함하는 크럼상의 폴리머는 재처리할 수 있다. 이에 의해 생산 손실을 억제할 수 있다.
상기 과제를 해결하는 본 발명의 분류 시스템은, 중합하고 탈수 건조시킨 크럼상의 폴리머를 연속적으로 공급하는 연속 공급 수단과, 상기 크럼상의 폴리머 내의 이물을 검지하는 이물 검지 수단과, 베일 상당의 크럼상의 폴리머의 중량을 계측하는 베일 상당 중량 계측 수단과, 베일 상당 중량의 크럼상의 폴리머를 가압하여 베일을 성형하는 베일 성형 수단과, 상기 베일을 반출하는 베일 반출 수단과, 제어 수단을 구비한다. 상기 제어 수단은 상기 반출 수단에, 상기 이물이 검지되지 않은 크럼상의 폴리머에 의해 형성된 베일을 반출시키고, 상기 이물이 검지된 크럼상의 폴리머 포함 베일을 제거시킨다.
상기 발명에 있어서 바람직하게는, 상기 베일 성형 수단에 의해 성형된 베일의 중량을 계측하는 베일 중량 계측 수단을 더 구비하고, 상기 제어 수단은 베일 상당 중량 계측 수단에, 상기 이물이 검지되지 않은 경우에는 정규 범위가 되도록 베일 상당 중량을 계측시키고, 상기 이물이 검지된 경우에는 정규 범위 외가 되도록 베일 상당 중량을 계측시키고, 상기 베일 중량 계측 수단으로부터 베일 중량을 취득하고, 상기 베일 중량에 기초하여, 상기 반출 수단에, 상기 정규 범위의 중량의 베일을 반출시키고, 상기 정규 범위 외의 중량의 베일을 제거시킨다.
상기 발명에 있어서 바람직하게는, 상기 이물 검지 수단은 이물 검출 카메라 및 서모그래프 카메라이다.
상기 과제를 해결하는 본 발명은 상기 분류 시스템에 의해 분류되어서 반출되는 베일이다.
상기 과제를 해결하는 본 발명은 폴리머의 제조 프로세스에 있어서의 베일 제조 방법이다. 중합하고 탈수 건조시킨 크럼상의 폴리머를 연속적으로 공급하는 공정과, 상기 크럼상의 폴리머 내의 이물을 검지하는 공정과, 베일 상당의 크럼상의 폴리머의 중량을 계측하는 공정과, 베일 상당 중량의 크럼상의 폴리머를 가압하여 베일을 성형하는 공정과, 상기 이물이 검지된 크럼상의 폴리머 포함 베일을 제거하는 공정과, 상기 이물이 검지되지 않은 크럼상의 폴리머에 의해 형성된 베일을 반출하는 공정을 구비한다. 이와 같이, 이물이 제거된 베일을 제조한다.
상기 발명에 있어서 바람직하게는, 상기 이물이 검지되지 않은 크럼상의 폴리머에 의한 베일의 중량은 정규 범위이고, 상기 이물이 검지된 크럼상의 폴리머를 포함하는 베일의 중량은 정규 범위 외이며, 베일의 중량을 계측하는 공정을 구비하고, 상기 베일의 중량의 차이에 기초하여, 정규 범위의 중량의 베일을 반출하고, 정규 범위 외의 중량의 베일을 제거한다.
상기 발명에 있어서 바람직하게는, 상기 이물이 검지된 크럼상의 폴리머 포함 베일의 중량은, 상기 정규 범위의 하한값보다 작은 제1 역치 이하이다. 제1 역치는 상기 정규 범위의 하한값보다 1질량％ 이상 작은 값인 것이 바람직하고, 2질량％ 이상 작은 값인 것이 보다 바람직하고, 3질량％ 이상 작은 값인 것이 특히 바람직하다.
상기 발명에 있어서 바람직하게는, 상기 이물이 검지되었을 때의 크럼상의 폴리머의 계측 중량이, 상기 정규 범위의 하한값보다 가벼운 제1 역치 이상일 경우, 상기 이물이 검지된 크럼상의 폴리머 포함 베일의 중량은, 상기 정규 범위의 상한값보다 무거운 제2 역치 이상이다. 제2 역치는 상기 정규 범위의 상한값보다 1질량％ 이상 큰 값인 것이 바람직하고, 2질량％ 이상 큰 값인 것이 보다 바람직하고, 3질량％ 이상 큰 값인 것이 특히 바람직하다.
상기 발명에 있어서 바람직하게는, 상기 이물은 금속편 등의 티끌, 열 열화된 크럼, 수지편, 촉매 잔사, 과잉 수분을 포함하고, 상기 과잉 수분 이외의 이물을 포함하는 베일을 제거하고, 상기 과잉 수분을 포함하는 베일을 재처리한다.
상기 발명에 있어서 바람직하게는, 상기 폴리머는 공액 디엔계 폴리머이다.
본 발명은 확실하게 이물을 검지할 수 있고, 확실하게 제품과 규격외품으로 분류할 수 있다.
본 발명은 생산 손실이 적어 경제적이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관계되는 시스템 구성도이다.
도 2는 본 발명의 동작을 도시하는 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 관계되는 제어 장치의 개략 구성을 도시하는 기능 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 관계되는 베일 성형 시의 제어 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 관계되는 분류 시의 제어 흐름도이다.
∼ 시스템 구성 ∼
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 관계되는 시스템 구성도이다.
시스템은 연속 공급 수단과, 이물 검지 수단과, 베일 상당 중량 계측 수단과, 베일 성형 수단과, 반출 수단과, 제어 수단을 구비하고, 일련의 동작을 행한다.
연속 공급 수단은 예를 들어 진동 피더(1)이다. 진동 피더(1)는 중합 후, 탈수/건조 공정(8)을 거친 크럼상의 폴리머(2)를 연속적으로 시스템에 공급한다.
이물 검지 수단은 예를 들어 서모그래프 카메라(3)나 이물 검출 카메라(4, 5)이다. 서모그래프 카메라(3)는 진동 피더(1) 상에 마련되고, 건조 불충분한 크럼에 의한 온도 미상승을 검지함으로써 과잉 수분을 검지한다. 이물 검출 카메라(4, 5)는 진동 피더(1) 단부의 낙하 위치에 마련되고, 낙하하는 크럼상의 폴리머를 촬상하고, 티끌, 열 열화된 크럼, 수지편, 촉매 잔사 등의 이물을 검지한다. 이물 검출 카메라(4, 5)에 의해 낙하로의 전후 2방향으로부터 촬상함으로써, 검지 누락을 억제할 수 있다.
또한, 다른 실시 형태로서, 서모그래프 카메라(3)를 진동 피더(1) 단부의 낙하 위치에 마련해도 되고, 이물 검출 카메라(4, 5)를 진동 피더 상에 마련해도 된다. 또한, 이물 검출 카메라(4)를 진동 피더(1) 상에 마련하고, 이물 검출 카메라(5)를 진동 피더(1) 단부의 낙하 위치에 마련해도 되고, 어느 한쪽만이어도 된다.
베일 상당 중량 계측 수단은 예를 들어 계량 장치(6)와 호퍼(6a)로 구성된다. 호퍼(6a)는 연속 공급 수단과 베일 성형 수단 사이에 마련된다. 호퍼(6a)는 상 호퍼(6a1)와 하 호퍼(6a2)를 갖는다. 상 호퍼(6a1)와 하 호퍼(6a2)의 동작을 제어(상세는, 도 3 및 도 4 상당의 제어에 관계되는 기재에서 상세하게 설명한다)하면서, 계량 장치(6)에 의해 호퍼(6a) 내에 축적된 크럼상의 폴리머의 중량을 계량함으로써, 베일 상당의 크럼상의 폴리머의 중량을 계측한다.
베일 성형 수단은 예를 들어 가압 성형기(베일러)(7)이다. 베일 상당 중량 계측 수단에 의해 계량된 분의 크럼상의 폴리머가 공급되고, 가압 성형되어 베일이 된다.
반출 수단은 예를 들어 컨베이어(14)이다. 컨베이어(14)의 도중에는 중량 계측 장치(15)가 마련되어 있다. 중량 계측 장치(15)에 의한 베일의 중량의 차이에 기초하여, 정규 범위의 중량의 베일을 정규품(12)으로서 다음 공정(포장 공정)(9)으로 반출하고, 정규 범위 외의 중량의 베일을 규격외품(13)으로서 제거하고, 다른 공정(10)(오프 그레이드/재처리)으로 보낸다.
제어 장치(30)에 대해서는, 도 3에 대응하는 기재에서 상세하게 설명한다.
∼ 본원 기본 개념 ∼
본원의 특징은 이하와 같다.
제1 특징은, 베일 성형 전의 크럼상의 폴리머에 있어서 이물을 검지하는 것이다. 이에 의해, 종래 검지할 수 없었던 베일 내부에 포함되는 이물을 검지할 수 있다.
제2 특징은, 베일 성형 후, 이물이 포함되는 베일을 제거하는 것이다. 그런데 크럼상에 있어서 이물을 검지할 수 있는 경우, 베일 성형 전에 이물을 제거하는 쪽이 유리하다고도 생각된다. 그러나 크럼상의 폴리머는 점착성을 갖고, 입자끼리가 서로 달라 붙기 쉬운 결과, 입도 불균일하게 되어 거동이 예측 가능하지 않다는 것에 본원 발명자는 착안하였다. 그래서, 이물이 포함되는 베일을 제거함으로써 이물을 제거하는 쪽이 확실하다고 판단하였다.
제3 특징은, 이물이 검지되지 않은 경우에는 베일의 중량이 정규 범위가 되도록 하는 데 반해, 이물이 검지된 경우에는 베일의 중량이 정규 범위 외가 되도록 하는 것이다. 이에 의해, 베일의 중량의 차이에 기초하여 확실하게 제품과 규격외품으로 분류할 수 있다.
또한, 반출 전에 베일 중량을 체크하는 동작은 종래의 시스템과 공통이다. 즉, 기존의 시스템을 이용하여, 정규 범위의 중량의 베일을 반출하고, 정규 범위 외의 중량의 베일을 제거함으로써 이물을 제거할 수 있기 때문에, 새롭게 신규 구성이나 신규 공정을 추가하는 것에 비하여 간이하고 경제적이다.
도 2는, 본 발명의 동작을 도시하는 개념도이다. 케이스 1 내지 3로 나누어서 기본이 되는 개념에 대하여 설명한다.
케이스 1에서는 이물이 검지되지 않는다. 베일의 중량이 정규 범위가 되도록 계량 장치(6)에 의해 계량되고, 베일이 성형된다. 정규 범위의 중량의 베일을 정규품으로서 반출한다.
케이스 2에서는 계량 장치(6)에 의한 계량이 제1 역치가 되기 전에, 이물이 검지된다. 제1 역치는 정규 범위의 하한값보다 가벼워지도록 설정된다. 의도적으로 정규 범위 외의 중량(가벼운)의 베일이 성형된다. 이물이 포함되어 있는 베일을 규격외품으로서 제거한다. 또한, 가벼운 베일이므로, 생산 손실을 억제할 수 있다.
케이스 3에서는 계량 장치(6)에 의한 계량이 제1 역치가 된 후에, 이물이 검지된다. 계량 장치(6)에 의한 계량이 제2 역치 초과가 될 때까지 계량을 계속한다. 제2 역치는 정규 범위의 상한값보다 무거워지도록 설정된다. 의도적으로 정규 범위 외의 중량(무거운)의 베일이 성형된다. 이물이 포함되어 있는 베일을 규격외품으로서 제거한다. 이에 의해 확실하게 이물이 포함되어 있는 베일을 분류할 수 있다.
상기 본원 기본 개념에 대해서, 이하, 상세하게 구체적으로 설명한다.
∼ 제어 장치 ∼
도 3은, 본 발명의 일 실시 형태에 관계되는 제어 장치의 개략 구성을 도시하는 기능 블록도이다.
제어 장치(30)는 온도 정보 입력부(31)와, 제1 이상 검지부(32)와, 화상 정보 입력부(33)와, 제2 이상 검지부(34)와, 호퍼 내 중량 계측부(35)와, 호퍼 제어부(36)와, 베일 성형 제어부(37)와, 베일 중량 계측부(38)와, 베일 반출 제어부(39)를 갖는다.
온도 정보 입력부(31)는 서모그래프 카메라(3)로부터 온도 정보를 입력한다. 제1 이상 검지부(32)는 온도 정보 입력부(31)로부터의 온도 정보에 기초하여, 과잉 수분을 포함하는 크럼을 검지한다.
화상 정보 입력부(33)는 이물 검출 카메라(4, 5)로부터의 화상 정보를 입력한다. 제2 이상 검지부(34)는 화상 정보 입력부(33)로부터의 화상 정보에 기초하여, 티끌, 열 열화된 크럼, 수지편, 촉매 잔사 등의 이물을 검지한다. 예를 들어, 색의 차이에 기초하여 각 이물을 식별한다.
호퍼 내 중량 계측부(35)는 계량 장치(6)로부터 호퍼 내의 크럼의 중량 정보를 입력한다.
호퍼 제어부(36)는 호퍼 내 중량 계측부(35)로부터의 중량 정보, 및 제1 이상 검지부(32)로부터의 제1 이상 검지 신호(11a)나 제2 이상 검지부(34)로부터의 제2 이상 검지 신호(11b)의 유무에 기초하여, 상 호퍼(6a1)와 하 호퍼(6a2)의 동작을 제어한다. 구체적으로는 상 호퍼(6a1)를 개방하고, 하 호퍼(6a2)를 닫은 상태에서, 호퍼에의 크럼 공급을 개시한다. 호퍼 내가 소정 중량이 되면, 상 호퍼(6a1)를 닫아 호퍼에의 크럼 공급을 정지함과 함께, 하 호퍼(6a2)를 개방하여 베일러(7)에 크럼을 공급한다.
중량 정보 및 이상 검지 신호에 기초하는 제어의 상세는, 도 4의 제어 흐름에 관계되는 기재에서 상세하게 설명한다.
베일 성형 제어부(37)는 호퍼(6a)로부터 크럼이 공급되면, 베일러(7)를 작동시켜 베일을 성형하고, 베일 성형 후, 컨베이어(14)를 통하여 베일을 송출한다.
베일 중량 계측부(38)는 컨베이어(14) 도중에 마련된 중량 계측 장치(15)로부터 베일의 중량 정보를 입력한다.
베일 반출 제어부(39)는 베일 중량 계측부(38)로부터의 베일의 중량 정보에 기초하여, 제품(12)으로서 다음 공정(9)에 반출할지, 규격외품(13)으로서 제거하여 다른 공정(10)에 보낼지 판단한다.
∼ 베일 성형 제어 ∼
도 4는, 본 발명의 일 실시 형태에 관계되는 베일 성형 시의 제어 흐름도이다.
호퍼(6a) 내에 크럼이 공급되어 소정량이 되면, 소정량의 크럼이 베일러(7)에 공급된다. 호퍼(6a) 내의 크럼은 제로가 된다(개시).
그리고 새롭게, 호퍼(6a)에의 크럼 공급을 개시한다(스텝 S11). 한편, 진동 피더(1)로부터는 크럼(2)이 연속적으로 공급되고 있다. 호퍼(6a)에 크럼이 축적된다.
크럼 공급 개시와 동시에, 호퍼 내의 크럼의 중량을 계측한다(스텝 S12). 중량은 제로로부터 거의 비례적으로 증가한다.
중량 계측 중, 아울러 이상 신호 검지의 유무를 판단한다(스텝 S13).
스텝 S13에 있어서 이상 신호 검지 없음이라고 판단하는 경우, 호퍼 내의 크럼의 중량이 정규 범위 내인지의 여부를 판단한다(스텝 S14). 호퍼 내의 크럼의 중량이 정규 범위 내가 아니라고 판단하면, 호퍼 내의 크럼의 중량이 정규 범위가 될 때까지 상기 제어를 반복한다(S14→S12→S13→S14).
스텝 S14에 있어서 호퍼 내의 크럼의 중량이 정규 범위 내라고 판단하면, 호퍼(6a)에의 크럼 공급을 정지한다(스텝 S15). 동시에 호퍼 내에 축적된 크럼을 모두 공급한다. 베일러(7)에는 정규 범위 내의 중량의 크럼이 공급된다. 이때, 이물은 포함되어 있지 않다.
베일러(7)에 공급된 크럼을 가압하여 성형한다(스텝 S16).
즉 상기 제어에 의해, 정규 범위 내의 중량이며, 또한 이물이 포함되어 있지 않은 베일이 성형된다.
스텝 S13의 설명으로 되돌아간다. 호퍼 내의 크럼의 중량이 정규 범위가 될 때까지의 제어를 반복하는(S14→S12→S13→S14) 중에 이상 신호 검지 있음이라고 판단하는 경우, 호퍼 내의 크럼의 중량이 제1 역치 미만인지 여부를 판단한다(스텝 S17).
스텝 S17에 있어서 호퍼 내의 크럼의 중량이 제1 역치 미만이라고 판단하면, 호퍼(6a)에의 크럼 공급을 정지한다(스텝 S15). 동시에 호퍼 내에 축적된 크럼을 모두 공급한다. 베일러(7)에는, 의도적으로 적은 중량의 크럼이 공급된다. 이때, 이물이 포함되어 있다.
베일러(7)에 공급된 크럼을 가압하여 성형한다(스텝 S16).
즉 상기 제어에 의해, 정규 범위 외(가벼운)의 중량이며, 또한 이물이 포함되어 있는 베일이 성형된다.
스텝 S17의 설명으로 되돌아간다. 스텝 S17에 있어서 호퍼 내의 크럼의 중량이 제1 역치 미만이 아니라고 판단하는 경우, 호퍼 내의 크럼의 중량이 제2 역치 초과인지의 여부를 판단한다(스텝 S18).
스텝 S18에 있어서 호퍼 내의 크럼의 중량이 제2 역치 초과가 아니라고 판단하는 경우, 호퍼 내의 크럼의 중량이 제2 역치 초과가 될 때까지 상기 제어를 반복한다(S18→S12→S13→S17→S18).
스텝 S18에 있어서 호퍼 내의 크럼의 중량이 제2 역치 초과라고 판단하면, 호퍼(6a)에의 크럼 공급을 정지한다(스텝 S15). 동시에 호퍼 내에 축적된 크럼을 모두 공급한다. 베일러(7)에는, 의도적으로 많은 중량의 크럼이 공급된다. 이때, 이물이 포함되어 있다.
베일러(7)에 공급된 크럼을 가압하여 성형한다(스텝 S16).
즉 상기 제어에 의해, 정규 범위 외(무거운)의 중량이며, 또한 이물이 포함되어 있는 베일이 성형된다.
∼ 분류 제어 ∼
도 5는, 본 발명의 일 실시 형태에 관계되는 분류 시의 제어 흐름도이다.
성형된 베일을 베일러(7)로부터 자동적으로 반송한다(스텝 S21). 베일의 중량을 계측한다(스텝 S22). 중량 계측 중, 베일의 중량이 정규 범위 내인지의 여부를 판단한다(스텝 S23).
스텝 S23에 있어서 베일의 중량이 정규 범위 내라고 판단하면, 제품으로서 반출한다(스텝 S24). 베일의 중량이 정규 범위 내가 아니라고 판단하면, 스텝 S13에 있어서 검지한 이상 신호의 종별을 판단한다(스텝 S25).
스텝 S25에 있어서 이상 신호가 제2 이상 신호(11b)일 경우에는, 오프 그레이드품으로서 제거한다(스텝 S26). 이상 신호가 제1 이상 신호(11a)일 경우에는, 일시적으로 제거하고, 재처리품으로서 반송한다(스텝 S27).
∼ 실시 형태 ∼
더욱 구체적인 실시 형태에 대하여 설명한다.
베일이 되는 대상의 크럼상의 폴리머로서는 가황 가능한 고무이며, 예를 들어 천연 고무(NR), 이소프렌 고무(IR), 스티렌부타디엔 고무(SBR), 부타디엔 고무(BR), 클로로프렌 고무(CR), 부틸 고무(IIR), 니트릴 고무(NBR), 에틸렌·프로필렌 고무(EPM, EPDM), 클로로술폰화폴리에틸렌 고무(CSM), 아크릴 고무(ACM), 우레탄 고무(U), 실리콘 고무(VMQ, PVMQ, FVMQ), 불소 고무(FKM), 다황화 고무(T) 등을 들 수 있다. 본 발명에 대해서는 공액 디엔계 폴리머가 바람직하고, 특히 부타디엔 고무(BR)에의 적용이 최적이다.
정규품의 규정 중량 범위는, 정규품의 최적 폴리머 중량을 A(kg)로 한 경우 0.94A≤A≤1.06A로 한다. 0.95A≤A≤1.05A가 보다 바람직하고, 0.97A≤A≤1.03A가 보다 바람직하고, 0.98A≤A≤1.02A가 더욱 바람직하고, 0.99A≤A≤1.01A가 특히 바람직하다.
정규품의 최적 폴리머 중량은, 폴리머의 종류나 그레이드의 차이에 따라 이 값이 다르지만, 실시 형태 1에서는 정규품의 최적 폴리머 중량을 35kg으로 설정하고, 정규품의 규정 중량 범위는 34.54kg 내지 35.46kg으로 설정한다. 또한, 실시 형태 2에서는 정규품의 최적 폴리머 중량을 30kg으로 설정하고, 정규품의 규정 중량 범위는 29.54kg 내지 30.46kg으로 설정한다.
실시 형태 1의 제1 역치는 정규 범위의 하한값(34.54kg)보다 가벼운 33Kg으로 설정하고, 제2 역치는 정규 범위의 상한값(35.46kg)보다 무거운 37Kg으로 설정한다. 실시 형태 2의 제1 역치는 정규 범위의 하한값(29.54kg)보다 가벼운 28Kg으로 설정하고, 제2 역치는 정규 범위의 상한값(30.46kg)보다 무거운 32Kg으로 설정한다.
서모그래프 카메라(3)에는, 예를 들어 치노사제 CPA-L25B를 사용할 수 있다. 이물 검출 카메라(4, 5)에는, 예를 들어 JAI사제 SP-20000C-PMCL을 사용할 수 있다. 중량 측정 장치(15)에는, 예를 들어 야마토 세이코우사제 CLH50L을 사용할 수 있다. 기타의 구성은 기존 시스템과 공통이며, 기존 시스템을 사용할 수 있다.
(실시 형태 1)
·케이스 1
이물이 검지되지 않고, 정규 범위의 중량(예를 들어, 35Kg 정도)의 베일이 성형된다(S11→S12→S13→S14→S15→S16). 정규 범위의 중량의 베일은 정규품으로서 반출된다(S21→S22→S23→S24).
·케이스 2
케이스 1과 마찬가지의 동작을 개시하는데, 제1 역치 33Kg이 되기 전에 이물이 검지되면, 제1 역치보다 가벼운(33Kg 미만) 베일이 성형된다(S11→S12→S13→S17→S15→S16). 정규 범위 외의 중량(33Kg 미만)의 베일은 규격외품으로서 제거된다(S21→S22→S23→S25→S26). 그 결과, 베일에 포함되어 있는 이물이 제거된다. 생산 손실은 최소한이 된다.
또한, 이물이 과잉 수분만인 경우에는, 재료로서 재처리하여 이용 가능하다(S21→S22→S23→S25→S27).
또한, 예를 들어 15Kg이 되기 전에 이물이 검지된 경우에 있어서, 15kg 미만에서는 베일 성형이 어려울 경우에는 15kg의 베일을 성형해도 된다.
·케이스 3
케이스 2에 있어서 제1 역치 33Kg 이상인 때에 이물이 검지되면, 정규품과의 중량 차이를 판별할 수 없어 확실하게 분류할 수 없을 우려도 있다. 따라서 제2 역치보다 무거운 베일(37kg 초과)이 성형된다(S11→S12→S13→S17→S18→S15→S16). 정규 범위 외의 중량(37Kg 초과)의 베일은 규격외품으로서 제거된다(S21→S22→S23→S25→S26). 그 결과, 베일에 포함되어 있는 이물이 제거된다.
또한, 호퍼 내의 크럼의 중량이 33 내지 35Kg인 때에 이물이 검지될 가능성은 낮아, 대부분 케이스 2라고 추측된다. 시스템 전체의 운용으로부터 보면, 생산 손실 억제에 의한 경제성은 유지되어 있다.
(실시 형태 2)
·케이스 1
이물이 검지되지 않고, 정규 범위의 중량(예를 들어, 30Kg)의 베일이 성형된다(S11→S12→S13→S14→S15→S16). 정규 범위의 중량의 베일은 정규품으로서 반출된다(S21→S22→S23→S24).
·케이스 2
케이스 1과 마찬가지의 동작을 개시하는데, 제1 역치 28Kg이 되기 전에 이물이 검지되면, 제1 역치보다 가벼운(28Kg 미만) 베일이 성형된다(S11→S12→S13→S17→S15→S16). 정규 범위 외의 중량(28Kg 미만)의 베일은 규격외품으로서 제거된다(S21→S22→S23→S25→S26). 그 결과, 베일에 포함되어 있는 이물이 제거된다. 생산 손실은 최소한이 된다.
또한, 이물이 과잉 수분만인 경우에는, 재료로서 이용 가능하다(S21→S22→S23→S25→S27).
또한, 15Kg이 되기 전에 이물이 검지된 경우에 있어서, 15kg 미만에서는 베일 성형이 어려운 경우에는 15Kg의 베일을 성형해도 된다.
·케이스 3
케이스 2에 있어서 제1 역치 28Kg 이상인 때에 이물이 검지되면, 정규품과의 중량 차이를 판별할 수 없어 확실하게 분류할 수 없을 우려도 있다. 따라서 제2 역치보다 무거운 베일(32Kg 초과)이 성형된다(S11→S12→S13→S17→S18→S15→S16). 정규 범위 외의 중량(32Kg 초과)의 베일은 규격외품으로서 제거된다(S21→S22→S23→S25→S26). 그 결과, 베일에 포함되어 있는 이물이 제거된다.
또한, 호퍼 내의 크럼의 중량이 28 내지 30Kg인 때에 이물이 검지될 가능성은 낮아, 대부분 케이스 2라고 추측된다. 시스템 전체의 운용으로부터 보면, 생산 손실 억제에 의한 경제성은 유지되어 있다.
∼ 변형예 ∼
본원 발명은 상기 실시 형태에 한정되지 않고, 본원 발명의 기술 사상의 범위에서 다양한 변경이 가능하다.
상기 실시 형태에서는, 시스템은 서모그래프 카메라(3)를 구비하고 있지만, 이물로서 과잉 수분을 검지하지 않는 경우에는 서모그래프 카메라(3)는 필수는 아니다.
상기 실시 형태에서는, 베일의 중량에 기초하여 제품과 규격외품으로 분류하고 있지만, 나아가, 이상 검지 신호에 기초하여 제품과 규격외품으로 분류하는 제어를 병용해도 된다. 각 베일에는 식별자가 첨부되어, 이상 검지 신호와 관련지어져 있다.
상기 실시 형태에서는, 감시원에 의한 외관의 눈으로 보기 검사에 대하여 생략하고 있지만, 병용해도 된다. 또한, 이상 신호에 기초하여 경고 램프에 의해 감시원에게 주의 환기해도 된다.
본 발명에서 얻어진 지견은 가황 가능한 고무 뿐만 아니라, 이물 검출 후의 대응법으로서 중량 측정 장치를 사용한 것이기 때문에, 식품 분야, 의약품 분야 등 폭 넓게 적용이 가능하다.
1: 진동 피더
2: 고무 크럼
3: 서모그래프 카메라
4: 이물 검출 카메라
5: 이물 검출 카메라
6: 계량 장치
6a: 호퍼
7: 베일러(가압 성형기)
8: 탈수/건조 공정
9: 포장 공정
10: 오프 그레이드품/재처리 공정
11: 이상 검지 신호
12: 정규품(제품)
13: 규격외품
14: 컨베이어
15: 중량 계측 장치
30: 제어 장치
31: 온도 정보 입력부
32: 제1 이상 검지부
33: 화상 정보 입력부
34: 제2 이상 검지부
35: 호퍼 내 중량 계측부
36: 호퍼 제어부
37: 베일 성형 제어부
38: 베일 중량 계측부
39: 베일 반출 제어부

Claims (11)

  1. 중합하고 탈수 건조시킨 크럼상의 폴리머를 연속적으로 공급하는 공정과,
    상기 크럼상의 폴리머 내의 이물을 검지하는 공정과,
    베일(bale) 상당의 크럼상의 폴리머의 중량을 계측하는 공정과,
    베일 상당 중량의 크럼상의 폴리머를 가압하여 베일을 성형하는 공정과,
    상기 이물이 검지된 크럼상의 폴리머를 포함하는 베일을 제거하는 공정과,
    상기 이물이 검지되지 않은 크럼상의 폴리머에 의해 형성된 베일을 반출하는 공정을 구비하는 것
    을 특징으로 하는 이물 제거 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이물이 검지되지 않은 크럼상의 폴리머에 의한 베일의 중량은 정규 범위이고,
    상기 이물이 검지된 크럼상의 폴리머를 포함하는 베일의 중량은 정규 범위 외이며,
    베일의 중량을 계측하는 공정을 구비하고,
    상기 베일의 중량의 차이에 기초하여, 정규 범위의 중량의 베일을 반출하고, 정규 범위 외의 중량의 베일을 제거하는 것
    을 특징으로 하는 이물 제거 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 이물이 검지된 크럼상의 폴리머를 포함하는 베일의 중량은, 상기 정규 범위의 하한값보다 작은 제1 역치 이하인 것
    을 특징으로 하는 이물 제거 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 이물이 검지되었을 때의 크럼상의 폴리머의 계측 중량이, 상기 정규 범위의 하한값보다 가벼운 제1 역치 이상일 경우,
    상기 이물이 검지된 크럼상의 폴리머 포함 베일의 중량은, 상기 정규 범위의 상한값보다 무거운 제2 역치 이상인 것
    을 특징으로 하는 이물 제거 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이물은 티끌, 열 열화된 크럼, 수지편, 촉매 잔사, 과잉 수분을 포함하고,
    상기 과잉 수분 이외의 이물을 포함하는 베일을 제거하고,
    상기 과잉 수분을 포함하는 베일을 재처리하는 것
    을 특징으로 하는 이물 제거 방법.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리머는 공액 디엔계 폴리머인 것
    을 특징으로 하는 이물 제거 방법.
  7. 중합하고 탈수 건조시킨 크럼상의 폴리머를 연속적으로 공급하는 연속 공급 수단과,
    상기 크럼상의 폴리머 내의 이물을 검지하는 이물 검지 수단과,
    베일 상당의 크럼상의 폴리머의 중량을 계측하는 베일 상당 중량 계측 수단과,
    베일 상당 중량의 크럼상의 폴리머를 가압하여 베일을 성형하는 베일 성형 수단과,
    상기 베일을 반출하는 베일 반출 수단과,
    제어 수단
    을 구비하고,
    상기 제어 수단은
    상기 반출 수단에,
    상기 이물이 검지되지 않은 크럼상의 폴리머에 의해 형성된 베일을 반출시키고, 상기 이물이 검지된 크럼상의 폴리머 포함 베일을 제거시키는 것
    을 특징으로 하는 분류 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 베일 성형 수단에 의해 성형된 베일의 중량을 계측하는 베일 중량 계측 수단을 더 구비하고,
    상기 제어 수단은
    베일 상당 중량 계측 수단에,
    상기 이물이 검지되지 않은 경우에는 정규 범위가 되도록 베일 상당 중량을 계측시키고, 상기 이물이 검지된 경우에는 정규 범위 외가 되도록 베일 상당 중량을 계측시키고,
    상기 베일 중량 계측 수단으로부터 베일 중량을 취득하고, 상기 베일 중량에 기초하여,
    상기 반출 수단에,
    상기 정규 범위의 중량의 베일을 반출시키고, 상기 정규 범위 외의 중량의 베일을 제거시키는 것
    을 특징으로 하는 분류 시스템.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 이물 검지 수단은 이물 검출 카메라 및 서모그래프 카메라인 것
    을 특징으로 하는 분류 시스템.
  10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 이물 제거 방법에 의해, 이물을 제거하고, 베일을 제조하는 것
    을 특징으로 하는 베일의 제조 방법.
  11. 삭제
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