TW202103895A - 押出成形機之異常檢測裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明之雙軸押出成形機(30)(押出成形機)之異常檢測裝置(50a)之信號取得部(51a)(取得部)當將經投入之樹脂原料熔融且混練之雙軸押出成形機(30)(押出成形機)處於作動狀態時,取得設置於該雙軸押出成形機(30)之殼體(32)表面之AE感測器(20)之AE輸出(M(t))。然後,判定部(53a)基於AE輸出(M(t))與第1臨限值(Th1)及第2臨限值(Th2)之關係,判定雙軸押出成形機(30)是否產生異常。
Description
本發明係關於一種押出成形機之異常檢測裝置。
業已知悉在固體材料變形時,將至該時為止蓄積之應變能作為音波(AE波)而放出之現象。而且,先前,業已知悉藉由AE感測器檢測AE波,並對其波形進行分析,藉而檢測材料之熔融狀態之異常之射出成形機之材料監視裝置。
例如,專利文獻1所記載之射出成形機之材料監視裝置藉由對AE感測器之輸出進行分析,而檢測在未熔融之樹脂原料變形或被剪切時產生之AE波。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2012-111091號公報
[發明所欲解決之問題]
先前,不存在利用AE感測器檢測押出成形機之異常之技術。
本發明係鑒於上文而完成者,目的在於提供一種可確實地檢測押出成形機之異常之押出成形機之異常檢測裝置。
[解決問題之技術手段]
為了解決上述之問題並達成目的,本發明之押出成形機之異常檢測裝置之特徵在於具備:取得部,其在將經投入之樹脂原料熔融且混練之押出成形機處於作動狀態時,取得設置於該押出成形機之殼體表面之AE感測器之輸出;及判定部,其基於前述輸出與臨限值之關係,判定前述押出成形機是否產生異常。
[發明之效果]
本發明之押出成形機之異常檢測裝置可確實地檢測押出成形機之異常。
[聲頻發射(AE:Acoustic Emission)之說明]
在實施形態之說明前,針對為了進行在作動中之押出成形機是否產生異常之判定而使用之聲頻發射(以下稱為AE)進行說明。所謂AE係在固體材料變形時,將至該時為止蓄積之應變能作為音波(彈性波、AE波)而放出之現象。藉由檢測該AE波,而可預測固體材料之異常。AE波之頻帶據說為數10 kHz~數MHz左右,且具有以一般之振動感測器或加速度感測器無法檢測之頻帶。因而,為了檢測AE波,而使用專用之AE感測器。針對AE感測器,於後文詳細敘述。
圖1係聲頻發射及AE感測器之說明圖。如圖1所示,若在固體材料Q之內部之點P產生變形或接觸、摩擦等,則產生AE波W。AE波W自點P呈放射狀擴展,在固體材料Q之內部以與該固體材料Q相應之速度傳遞。
在固體材料Q之內部傳遞之AE波W係由設置於固體材料Q之表面之AE感測器20檢測。而後,AE感測器20輸出檢測信號D。檢測信號D由於係表示振動之信號,故如圖1所示般係具有正負之值之交流信號。然而,由於在直接對檢測信號D(AE波W)進行各種運算時難以處理,故一般而言將檢測信號D之負的部分作為已進行半波整流之整流波形而處理。又,在對AE波W進行分析時,一般而言,將其作為將整流波形之平方值以特定之時間平均化後取得平方根之值、亦即均方根值(RMS(Root Mean Square)值)而處理。
由於雖然AE波W之傳遞速度在縱波與橫波中不同(縱波快於橫波),但若考量固體材料Q之大小(傳遞距離),則可忽視該差,故在本實施形態中,在不區別縱波與橫波下,將在特定之時間內檢測到之AE波W作為測定信號而設為分析之對象。
圖2係AE感測器之概略構造圖。AE感測器20如圖2所示在由防護罩20a內包之狀態下,設置於波導桿21(波導器)之前端,該波導桿21抵接於檢測對象即雙軸押出成形機30之殼體(筒體)32之表面而設置。波導桿21由陶瓷或不銹鋼形成,將在殼體32之內部傳遞之AE波W傳遞至AE感測器20。
使用波導桿21係緣於因在雙軸押出成形機30之殼體32之表面安裝用於將樹脂原料熔融之加熱器39,成為200℃左右之高溫,而在殼體32無法直接設置AE感測器20之故。此外,在波導桿21之前端設置有磁性體22,波導桿21藉由該磁性體22,而避開加熱器39之位置,被固定於雙軸押出成形機30之殼體32之表面。或,可藉由螺釘固定而將波導桿21之前端固定於殼體32之表面。
波導桿21之另一端側連接於AE感測器20之受波面20b。在受波面20b之上部形成銅等之蒸鍍膜20c。而且,在蒸鍍膜20c之上部設置鋯鈦酸鉛(PZT)等之壓電元件20d。壓電元件20d經由受波面20b接收在波導桿21之內部傳遞之AE波W,並輸出與該AE波W相應之電信號。壓電元件20d輸出之電信號經由蒸鍍膜20e及連接器20f,作為檢測信號D而輸出。此外,由於檢測信號D較微弱,故為了抑制因雜訊之混入所致之影響,而在AE感測器20之內部設置前置放大器(在圖2中未圖示),可將檢測信號D在預先放大後輸出。
AE由於因微細之損傷或摩擦亦產生,故能夠在早期發現機器之異常之徵兆。又,由於如圖1所示,AE波W自點P呈放射狀擴展,故若為金屬製之殼體,則藉由設置AE感測器20,而在殼體之任一位置均可觀測AE波W而取得檢測信號D。此外,檢測信號D之具體的分析方法於後文敘述。又,由於AE感測器20根據種類而可檢測到之信號之頻帶不同,故在選定所使用之AE感測器20時,較理想為考量視為檢測對象之雙軸押出成形機30之材質等。
以下,基於圖式詳細地說明本發明之押出成形機之異常檢測裝置之實施形態。此外,並非由該等實施形態限定本發明。又,在下述實施形態之構成要素中包含熟悉此項技術者可置換且可容易想到之要素、或實質上相同之要素。
[第1實施形態]
本發明之第1實施形態係在作動時檢測並報知異常產生之雙軸押出成形機之異常檢測裝置之例。尤其是,第1實施形態係以設置於雙軸押出成形機30之殼體32之表面之1個AE感測器20,檢測雙軸押出成形機30之異常產生者。此外,雙軸押出成形機為一例,本發明可應用於單軸押出成形機或多軸押出成形機等之所有押出成形機。
[雙軸押出成形機之概略構造之說明]
利用圖3、圖4,針對本實施形態之雙軸押出成形機30之概略構造進行說明。圖3係雙軸押出成形機之概略構造圖。圖4係輸出軸之剖視圖。
雙軸押出成形機30相應於齒輪箱40之輸出而被驅動。亦即,齒輪箱40使馬達24之旋轉驅動力減速,將雙軸押出成形機30所具備之2個輸出軸42分別在相同之方向旋轉驅動。在輸出軸42之外周設置有後述之螺桿44及揉合盤46,伴隨著輸出軸42之旋轉,而使供投入至雙軸押出成形機30之樹脂原料(聚丙烯等之樹脂顆粒)可塑化、熔融,且進行混練、成形。使用押出成形機之零件成形一般而言連續進行,成形例如較長之管狀之零件。亦即,在押出成形機於24小時、1週、1個月等連續運轉之狀態下,必須持續監視異常產生。此外,雙軸押出成形機30係本發明之押出成形機之一例。
此外,2個輸出軸42在雙軸押出成形機30之筒狀之殼體(筒體)32之內部隔開一定之軸間距離C而平行地配置。
圖4(a)係雙軸押出成形機30之A-A剖視圖。如圖4(a)所示,輸出軸42插入形成於螺桿44之花鍵孔43。而且,輸出軸42藉由與花鍵孔43嚙合,而在插通孔34之內部使螺桿44旋轉。
圖4(b)係雙軸押出成形機30之B-B剖視圖。如圖4(a)所示,輸出軸42插入形成於揉合盤46之花鍵孔43。而且,輸出軸42藉由與花鍵孔43嚙合,而在插通孔34之內部使揉合盤46旋轉。
螺桿44例如藉由以每分鐘300轉等之速度旋轉,而將供投入至雙軸押出成形機30之樹脂原料朝雙軸押出成形機30之下游側搬送。揉合盤46具有將複數個橢圓型盤在與輸出軸42正交之方向配置,且將沿輸出軸42相鄰之盤之方向錯開之構造。藉由將盤錯開地配置,而在盤間將樹脂原料之流動分斷,藉此謀求促進所搬送之樹脂原料之混練。亦即,揉合盤46藉由被加熱器39加熱,對由螺桿44搬送之樹脂原料賦予剪切能量,而使樹脂原料完全熔融。
在殼體32之內部設置有供各輸出軸42插入之插通孔34。插通孔34係沿殼體32之長度方向設置之孔,具有圓筒之一部分重合之形狀。藉此,插通孔34可供螺桿44及揉合盤46以相互嚙合之狀態插入。
再次返回圖3,在殼體32之長度方向之一端側設置有用於將經混練之顆粒狀之樹脂原料與粉體狀之填充劑之材料投入插通孔34之材料供給口36。而且,在殼體32之長度方向之另一端側設置有噴出在通過插通孔34之期間經混練之材料之噴出口38。又,在殼體32之外周設置有藉由將殼體32加熱而將投入插通孔34之樹脂原料加熱之加熱器39。
此外,在圖3之例中,雙軸押出成形機30之輸出軸42雖然具備2處螺桿44及1處揉合盤46,但螺桿44與揉合盤46之數目並不限定於此。例如,可在複數個部位設置揉合盤46,而將樹脂原料混練。
[異常檢測方法之說明]
在連續作動中之雙軸押出成形機30中,主要產生2種異常之可能性較高。第1異常係樹脂原料以未充分熔融之狀態到達揉合盤46,在揉合盤46中未熔融之樹脂原料被擠壓、即產生所謂之壓碎。由於若產生此壓碎,則對於揉合盤46之機械性負載提高,故有雙軸押出成形機30之壽命縮短、或在最差的情況下,雙軸押出成形機30破損之虞。因而,在檢測到產生壓碎時,必須進行例如提高加熱器39之設定溫度而促進樹脂原料之熔融等。
第2異常係螺桿44或殼體32、或是揉合盤46之金屬磨耗之產生。當在揉合盤46中未熔融之樹脂原料被擠壓時,對輸出軸42產生反力。此時,輸出軸42撓曲,螺桿44或殼體32或是揉合盤46有可能抵接於殼體32之內壁。在產生此抵接時,由於螺桿44或殼體32或是揉合盤46發生金屬磨耗,故有因金屬磨耗而產生之金屬粉混入樹脂材料之虞。輸出軸42之撓曲量與未熔融之樹脂原料之量成比例。因而,一旦檢測到產生金屬磨耗,則必須進行將投入樹脂量減量、或提高加熱器39之設定溫度而促進樹脂原料之熔融等。
第1實施形態之雙軸押出成形機30之異常檢測裝置50a(參照圖6)係以設置於雙軸押出成形機30之殼體32之表面之1個AE感測器檢測前述之2種異常者。
根據發明人等之評估實驗可知,因螺桿44或殼體32或是揉合盤46之金屬磨耗而產生之時刻t之AE輸出M(t)之大小與在樹脂原料之壓碎產生時所產生之AE輸出M(t)之大小相比,為明確較大之值。亦即,獲得如下之見解,即,藉由將AE輸出M(t)之大小進行比較,而可識別是產生螺桿44或殼體32、或是揉合盤46之金屬磨耗,或是產生樹脂原料之壓碎。
此外,AE感測器20只要與雙軸押出成形機30之殼體32相接,則設置位置無限制,但較佳為,較理想的是設置於揉合盤46之附近。此乃為了將與因螺桿44或殼體32或是揉合盤46之金屬磨耗所致之AE輸出M(t)相比成為較低之值之因產生樹脂原料之壓碎所致之AE輸出M(t)之信號保持為可觀測到之大小。
圖5係AE輸出波形之說明圖。尤其是,圖5(a)係產生壓碎時之AE輸出M(t)之例。又,圖5(b)係在螺桿44或殼體32或是揉合盤46產生金屬磨耗時之AE輸出M(t)之例。
異常檢測裝置50a如圖5(a)所示,在檢測到AE輸出M(t)超過預設之第1臨限值Th1時,判定為有可能產生樹脂原料之壓碎。此外,第1臨限值Th1為臨限值之一例。
又,異常檢測裝置50a如圖5(b)所示,在檢測到AE輸出M(t)超過較第1臨限值Th1更大之第2臨限值Th2時,判定為產生螺桿44或殼體32、或是揉合盤46之磨耗。此外,第2臨限值Th2為臨限值之一例。又,異常檢測裝置50a檢測除產生螺桿44或揉合盤46之金屬磨耗以外,亦可檢測產生殼體(筒體)32之金屬磨耗。
此外,異常檢測裝置50a在檢測到AE輸出M(t)超過第1臨限值Th1後,監視例如特定時間ta(例如1秒期間)份額之AE輸出M(t),於在特定時間ta之期間,AE輸出M(t)未超過第2臨限值Th2時,可判定為產生未熔融之樹脂原料之壓碎。
此外,第1臨限值Th1由於根據所使用之樹脂原料之種類而不同,故預先進行實際觀測AE輸出M(t)之評估實驗,基於在壓碎之產生時產生之AE波W之強度而設定。又,針對第2臨限值Th2亦同樣地預先進行評估實驗,基於在螺桿44或殼體32或是揉合盤46發生金屬磨耗時產生之AE波W之強度而設定。
[異常檢測裝置之硬體構成之說明]
其次,利用圖6,說明第1實施形態之雙軸押出成形機30之異常檢測裝置50a之硬體構成。圖6係第1實施形態之雙軸押出成形機之異常檢測裝置之硬體構成圖。
雙軸押出成形機30之異常檢測裝置50a與雙軸押出成形機30連接而使用,具備控制部13、記憶部14、及周邊機器控制器16。
控制部13具備:CPU(Central Processing Unit,中央處理單元)13a、ROM(Read Only Memory,唯讀記憶體)13b、及RAM(Random Access Memory,隨機存取記憶體)13c。CPU 13a經由匯流排線15與ROM 13b、及RAM 13c連接。CPU 13a讀出記憶於記憶部14之控制程式P1,並在RAM 13c展開。CPU 13a藉由依照在RAM 13c展開之控制程式P1進行動作,而對控制部13之動作進行控制。亦即,控制部13具有基於控制程式P1而動作之一般之電腦之構成。
控制部13進一步經由匯流排線15與記憶部14、及周邊機器控制器16連接。
記憶部14係即便切斷電源亦保持記憶資訊之快閃記憶體等之非揮發性記憶體、或HDD(Hard Disk Drive,硬碟機)等。記憶部14記憶:包含控制程式P1之程式、及在時刻t自AE感測器20輸出之AE輸出M(t)。控制程式P1係用於使控制部13所具備之功能得以發揮之程式。AE輸出M(t)係以A/D轉換器17將AE感測器20所輸出之檢測信號D之均方根值轉換為數位信號之信號。
此外,控制程式P1可預先組入ROM 13b而被提供。又,控制程式P1可構成為以可安裝於控制部13之形式或可由控制部13執行之形式之檔案,記錄於CD-ROM、軟磁碟(FD)、CD-R、DVD(Digital Versatile Disc,數位多功能光碟)等之可以電腦讀取之記錄媒體而提供。進而,可構成為將控制程式P1儲存於連接於網際網路等之網路之電腦上,藉由經由網路下載而提供。又,可構成為經由網際網路等之網路提供或發佈控制程式P1。
周邊機器控制器16與A/D轉換器17、顯示器件18、及操作器件19連接。周邊機器控制器16基於來自控制部13之指令而控制所連接之各種硬體之動作。
A/D轉換器17將AE感測器20所輸出之檢測信號D轉換為數位信號,並輸出AE輸出M(t)。此外,AE感測器20檢測如前述般經由波導桿21在雙軸押出成形機30之殼體32傳遞之AE波W。
顯示器件18為例如液晶顯示器。顯示器件18顯示異常檢測裝置50a之動作狀態之資訊。又,顯示器件18在異常檢測裝置50a檢測到雙軸押出成形機30之異常時進行報知。
操作器件19係與例如顯示器件18重疊之觸控面板。操作器件19取得雙軸押出成形機30之異常檢測裝置50a之各種操作之操作資訊。
此外,AE感測器20以圖2中所說明之構成設置於雙軸押出成形機30之殼體32之表面。又,AE感測器20因根據種類而可檢測到之信號之頻帶不同,故在選定所使用之AE感測器20時,較理想為考量視為計測對象之雙軸押出成形機30之材質等,而選定對被預想到產生之AE波W之頻率具有較高之感度之AE感測器20。
[異常檢測裝置之功能構成之說明]
其次,利用圖7,說明第1實施形態之雙軸押出成形機30之異常檢測裝置50a之功能構成。圖7係第1實施形態之雙軸押出成形機之異常檢測裝置之功能構成圖。異常檢測裝置50a之控制部13藉由使控制程式P1在RAM 13c展開並動作,而將圖7所示之信號取得部51a、判定部53a、及報知部54a作為功能部而實現。
信號取得部51a(取得部)在將經投入之樹脂原料熔融且混練之雙軸押出成形機30處於作動狀態時,取得設置於該雙軸押出成形機30之殼體32之表面之AE感測器20所輸出之檢測信號D。信號取得部51a具備放大器,將檢測信號D放大,且藉由A/D轉換器17而將作為類比信號之檢測信號D之均方根值轉換為作為數位信號之AE輸出M(t)。
判定部53a基於信號取得部51a所取得之AE輸出M(t)與臨限值(第1臨限值Th1及第2臨限值Th2)之關係,判定在雙軸押出成形機30是否產生異常。亦即,判定部53a在AE輸出M(t)超過第2臨限值Th2時,判定為在螺桿44或殼體32或是揉合盤46產生金屬磨耗。又,判定部53a當AE輸出M(t)在超過第1臨限值Th1後,於特定時間ta未達第2臨限值Th2時,判定為產生未熔融之樹脂原料之壓碎。
報知部54a在判定部53a判定為在雙軸押出成形機30產生異常時,報知產生異常。具體而言,報知部54a在顯示器件18上進行表示雙軸押出成形機30產生異常之顯示。此外,報知部54a針對檢測到之異常之種類(樹脂原料之壓碎、螺桿44或殼體32或是揉合盤之金屬磨耗)亦進行顯示。又,報知部54a之報知方法並不限定於此,可藉由使圖6中未圖示之指示器點亮或閃爍而進行報知,亦可藉由自圖6中未圖示之揚聲器或蜂鳴器輸出音或聲音而進行報知。
[異常檢測裝置所進行之處理之流程之說明]
其次,利用圖8,說明第1實施形態之雙軸押出成形機30之異常檢測裝置50a所進行之處理之流程。圖8係顯示第1實施形態之雙軸押出成形機之異常檢測裝置所進行之處理之流程之一例的流程圖。
信號取得部51a自記憶部14取得AE輸出M(t)(步驟S10)。此外,信號取得部51a可即時取得AE感測器20之輸出,亦可藉由讀出暫時記憶於記憶部14之AE輸出M(t)而取得。
判定部53a判定是否存在滿足M(t)≧Th1之時刻t(步驟S11)。在判定為存在滿足M(t)≧Th1之時刻t時(步驟S11:是),前進至步驟S12。另一方面,在未判定為存在滿足M(t)≧Th1之時刻t時(步驟S11:否),返回步驟S10,更新時刻t,對所取得之AE輸出M(t)繼續進行處理。
當在步驟S11中判定為是時,判定部53a判定在時刻t以後之特定時間ta內,是否存在滿足M(t)≧Th2之時刻t(步驟S12)。在判定為存在滿足M(t)≧Th2之時刻t時(步驟S12:是),前進至步驟S13。另一方面,在未判定為存在滿足M(t)≧Th2之時刻t時(步驟S12:否),前進至步驟S14。
當在步驟S12中判定為是時,判定部53a判定為在雙軸押出成形機30之螺桿44或殼體32或是揉合盤46產生金屬磨耗(步驟S13)。之後,前進至步驟S15。
另一方面,當在步驟S12中判定為否時,判定部53a判定為在雙軸押出成形機30之揉合盤46中產生未熔融之樹脂原料之壓碎。之後,前進至步驟S15。
接續於步驟S13或步驟S14,報知部54a進行顯示在雙軸押出成形機30產生異常之報知(步驟S15)。此外,報知部54a進行與檢測到之異常相應之報知,較理想為對在螺桿44或殼體32或是揉合盤46產生金屬磨耗、或產生樹脂原料之壓碎加以區別而報知。
之後,異常檢測裝置50a結束對於以步驟S10取得之AE輸出M(t)之處理。此外,實際上,由於雙軸押出成形機30連續作動,故異常檢測裝置50a再次返回步驟S10,取得新的AE輸出M(t),並繼續進行圖8之處理。
如以上所說明般,在第1實施形態之異常檢測裝置50a中,信號取得部51a(取得部)在將經投入之樹脂原料熔融且混練之雙軸押出成形機30(押出成形機)處於作動狀態時,取得設置於該雙軸押出成形機30之殼體32之表面之AE感測器20之AE輸出M(t)。而後,判定部53a基於AE輸出M(t)與第1臨限值Th1及第2臨限值Th2之關係,判定在雙軸押出成形機30是否產生異常。因而,可確實地檢測伴隨著連續運轉中之雙軸押出成形機30之異常的AE輸出M(t)之異常之產生。
又,在第1實施形態之異常檢測裝置50中,判定部53a在AE感測器20之輸出超過第1臨限值Th1,且未超過較第1臨限值Th1更大之第2臨限值Th2時,判定為在揉合盤46中產生未熔融之樹脂原料之壓碎。因而,可確實地檢測樹脂原料之熔融狀態。
又,在第1實施形態之異常檢測裝置50a中,判定部53a當AE感測器20之輸出超過較第1臨限值Th1更大之第2臨限值Th2時,判定為自上游側朝下游側搬送樹脂原料之螺桿44或殼體32、或是揉合盤46產生金屬磨耗。因而,可確實地檢測螺桿44或殼體32、或是揉合盤46產生金屬磨耗。
又,在第1實施形態之異常檢測裝置50a中,報知部54a當判定部53a判定為雙軸押出成形機30產生異常時,報知產生異常。因而,可迅速通知產生異常並進行應對。
[第2實施形態]
本發明之第2實施形態係在作動時檢測並報知異常產生之雙軸押出成形機之異常檢測裝置之例。尤其,第2實施形態係以設置於雙軸押出成形機30之殼體32表面之2個AE感測器,推定雙軸押出成形機30之異常產生部位者。此外,雙軸押出成形機為一例,本發明可應用於單軸押出成形機或多軸押出成形機等之押出成形機。
[異常檢測裝置之硬體構成之說明]
利用圖9,說明第2實施形態之雙軸押出成形機30之異常檢測裝置50b之硬體構成。圖9係第2實施形態之雙軸押出成形機之異常檢測裝置之硬體構成圖。
雙軸押出成形機30之異常檢測裝置50b與雙軸押出成形機30連接而使用,且具備控制部13、記憶部14、及周邊機器控制器16。異常檢測裝置50b之基本構造由於與第1實施形態所說明之異常檢測裝置50a相同,故省略同一部位之說明。
異常檢測裝置50b具備2個相同規格之AE感測器。各AE感測器20x、20y各自經由波導桿21而設置於雙軸押出成形機30。而且,AE感測器20x之AE輸出M1(t)與AE感測器20y之AE輸出M2(t)各自由A/D轉換器17a予以A/D轉換而轉換為數位信號。此時,A/D轉換器17a以相同之時序對2個AE輸出M1(t)、M2(t)進行取樣(例如每秒100次等)。亦即,經數位化之AE輸出M1(t)、M2(t)可比較彼此之AE輸出之產生時刻。
此外,AE感測器20x、20y設置於供投入至雙軸押出成形機30之樹脂原料流動之上游側及下游側。較佳為,AE感測器20x、20y設置於混練樹脂原料之揉合盤46之上游側與下游側之至少2個部位。
又,異常檢測裝置50b之整體動作係由記憶部14所記憶之控制程式P2管理。
[異常檢測裝置之功能構成之說明]
圖10係第2實施形態之雙軸押出成形機之異常檢測裝置之功能構成圖。異常檢測裝置50b之控制部13藉由使控制程式P2在RAM 13c展開並動作,而將圖10所示之信號取得部51b、判定部53b、及報知部54b作為功能部而實現。
信號取得部51b(取得部)分別取得設置於處於作動狀態之雙軸押出成形機30之殼體32表面之AE感測器20x、20y所輸出之檢測信號D。信號取得部51b具備放大器,將檢測信號D放大,且藉由A/D轉換器17而將作為類比信號之檢測信號D之均方根值轉換為作為數位信號之AE輸出M1(t)、M2(t)。此外,AE輸出M1(t)係AE感測器20x之輸出。又,AE輸出M2(t)係AE感測器20y之輸出。
判定部53b基於信號取得部51b所取得之AE輸出M1(t)、M2(t)各自超過第1臨限值Th1之時間差、或超過第2臨限值Th2之時間差,推定雙軸押出成形機30之異常之產生部位。
報知部54b在判定部53b推定出雙軸押出成形機30之異常之產生部位時,報知異常之產生部位。
[異常產生部位之推定方法之說明]
利用圖11,說明異常檢測裝置50b推定異常產生部位之方法。圖11係第2實施形態之雙軸押出成形機之異常檢測裝置所進行之異常產生位置之推定方法之說明圖。
圖11(a)顯示在雙軸押出成形機30設置有2個AE感測器20x、20y之樣態。假設當前在點P產生異常。此時,所產生之AE波W在雙軸押出成形機30之殼體32及波導桿21傳遞,且由AE感測器20x、20y檢測到。此外,與AE感測器20x連接之波導桿21在點R1處固定於雙軸押出成形機30之殼體32。又,與AE感測器20y連接之波導桿21在點R2處固定於雙軸押出成形機30之殼體32。又,將波導桿21之長度設為L。
此時,在自點P至AE感測器20x之路徑、及自點P至AE感測器20y之路徑中距離不同。因而,在點P產生之AE波W至傳遞至AE感測器20x為止所需之時間、與至傳遞至AE感測器20y為止所需之時間不同。
圖11(b)係將AE感測器20x所輸出之AE輸出M1(t)、與AE感測器20y所輸出之AE輸出M2(t),將時間軸對準而排列顯示之圖。根據圖11(b)可知,在點P產生之AE波W先傳遞至AE感測器20x,略微延遲地傳遞至AE感測器20y。
若將在點P產生之AE波W傳遞至AE感測器20x之時刻設為t1,將在點P產生之AE波W傳遞至AE感測器20y之時刻設為t2,則推定點P位於以AE波W在時間差(t2-t1)之期間行進之距離接近AE感測器20x之位置。
更具體而言,將殼體32之內部之AE波W之行進速度設為v1,將波導桿21之AE波W之行進速度設為v2。又,若將點P與點R1之距離設為d1,將點P與點R2之距離設為d2,則由於在點P產生之AE波W在時刻t1傳遞至AE感測器20x,故式(1)成立。
d1/v1+L/v2=t1・・・(1)
又,由於在點P產生之AE波W在時刻t2傳遞至AE感測器20y,故式(2)成立。
d2/v1+L/v2=t2・・・(2)
若將式(1)變形,則可由式(3)算出距離d1。
d1=(t1-L/v2)*v1・・・(3)
又,若將式(2)變形,則可由式(4)算出距離d2。
d2=(t2-L/v2)*v1・・・(4)
亦即,點P之位置可推定為以點R1為中心之以距離d1為半徑之圓弧、與以點R2為中心之以距離d2為半徑之圓弧之交點之位置。
第2實施形態之異常檢測裝置50b藉由如上述般,以設置於複數個不同位置之AE感測器20x、20y觀測1個AE波W,對檢測到異常之產生之時間差予以檢測,而推定AE波W之產生位置即點P之位置。
[異常檢測裝置所進行之處理之流程之說明]
利用圖12說明第2實施形態之雙軸押出成形機30之異常檢測裝置50b所進行之處理之流程。圖12係顯示第2實施形態之雙軸押出成形機之異常檢測裝置所進行之處理之流程之一例之流程圖。
信號取得部51自記憶部14取得AE輸出M1(t)、M2(t)(步驟S20)。此外,信號取得部51可取得預先記憶於記憶部14之AE輸出M1(t)、M2(t),亦可即時取得AE感測器20x、20y之輸出。
判定部53b判定是否存在滿足M1(t)≧Th1之時刻t(步驟S21)。在判定為存在滿足M(t)≧Th1之時刻t時(步驟S21:是),前進至步驟S22。另一方面,在未判定為存在滿足M(t)≧Th1之時刻t時(步驟S21:否),返回步驟S20,更新時刻t,對所取得之AE輸出M1(t)、M2(t)繼續進行處理。
當在步驟S21中判定為是時,判定部53b判定在時刻t以後之特定時間ta內,是否存在滿足M1(t1)≧Th2之時刻t1(步驟S12)。在判定為存在滿足M1(t1)≧Th2之時刻t1時(步驟S22:是),前進至步驟S23。另一方面,在未判定為存在滿足M1(t1)≧Th2之時刻t1時(步驟S22:否),前進至步驟S25。
當在步驟S22中判定為是時,判定部53b判定在時刻t1以後之特定時間ta內,是否存在滿足M2(t2)≧Th2之時刻t2(步驟S23)。在判定為存在滿足M2(t2)≧Th2之時刻t2時(步驟S23:是),前進至步驟S24。另一方面,在未判定為存在滿足M2(t2)≧Th2之時刻t2時(步驟S23:否),前進至步驟S25。
當在步驟S23中判定為是時,判定部53b利用時刻t1與時刻t2之時間差,推定螺桿44或殼體32或是揉合盤46之金屬磨耗之產生位置(步驟S24)。之後,前進至步驟S27。
當在步驟S22中判定為否、或在步驟S23中判定為否時,判定部53b判定在時刻t1以後之特定時間ta內,是否存在滿足M2(t2)≧Th1之時刻t2(步驟S25)。在判定為存在滿足M2(t2)≧Th1之時刻t2時(步驟S25:是),前進至步驟S26。另一方面,在未判定為存在滿足M2(t2)≧Th1之時刻t2時(步驟S25:否),返回步驟S20,更新時刻t,對所取得之AE輸出M1(t)、M2(t)繼續進行處理。
當在步驟S25中判定為是時,判定部53b利用時刻t1與時刻t2之時間差,推定產生未熔融之樹脂原料之壓碎之位置(步驟S26)。之後,前進至步驟S27。
接續於步驟S24或步驟S26,報知部54b進行表示在雙軸押出成形機30產生異常、及該異常之產生位置之報知(步驟S27)。之後,異常檢測裝置50b結束圖12之處理。此外,實際上,由於雙軸押出成形機30連續作動,故異常檢測裝置50b再次返回步驟S20,取得新的AE輸出M(t)、M2(t),並繼續進行圖12之處理。
如以上所說明般,在第2實施形態之異常檢測裝置50b中,AE感測器20x、20y設置於供投入至雙軸押出成形機30(押出成形機)之樹脂原料流動之上游側及下游側之至少2個部位。而且,判定部53b基於信號取得部51b(取得部)所取得之AE感測器20x、20y之AE輸出M1(t)、M2(t)各自超過第1臨限值Th1或第2臨限值Th2之時間差,推定雙軸押出成形機30之異常產生部位。因而,由於可推定在雙軸押出成形機30產生之異常之產生位置,故在異常產生時,可有效率地進行雙軸押出成形機30之調整作業。
亦即,在檢測到產生螺桿44或殼體32或是揉合盤46之金屬磨耗時,可有效率地進行螺桿44或殼體32或是揉合盤46之更換。又,在檢測到產生壓碎時,可對雙軸押出成形機30有效率地進行提高加熱器39之設定溫度、變更揉合盤46之形態、及提高輸出軸42之旋轉速度等之如可促進樹脂原料之熔融之調整。
又,在第2實施形態之異常檢測裝置50b中,AE感測器20x、20y設置於揉合盤46之上游側及下游側。因而,可更進一步確實地檢測揉合盤46之未熔融之樹脂原料之壓碎之產生位置。
[第3實施形態]
本發明之第3實施形態與第2實施形態同樣地係以設置於雙軸押出成形機30之殼體32之表面之2個AE感測器20x、20y,推定雙軸押出成形機30之異常產生部位者。此外,第3實施形態之信號處理之方法與第2實施形態不同。
使用押出成形機之零件成形一般而言連續進行,成形例如較長之管狀之零件。亦即,即便押出成形機為在24小時、1週、1個月等連續運轉之狀態,亦必須持續監視異常之產生。為了在長期間內持續監視AE感測器之輸出,而必須在樹脂原料被連續地持續投入之狀態下、亦即在熔融狀態之樹脂原料與未熔融狀態之樹脂原料混合之狀態下進行監視。在此狀態下,相應於樹脂原料之熔融狀態之變化及雙軸押出成形機之動作狀態之變化等,而AE感測器之輸出始終變動。因而,較理想為在判定AE輸出之大小時,可識別僅僅是輸出之變動、還是伴隨著異常之輸出之變動。
第3實施形態之雙軸押出成形機30之異常檢測裝置50c(參照圖14)即便在產生伴隨著AE輸出M1(t)、M2(t)之狀態變化之變動之情形下,亦僅檢測伴隨著異常之變動。
伴隨著雙軸押出成形機30之狀態變化之AE輸出M1(t)、M2(t)之變動一般而言相對於時刻較為緩和,伴隨著雙軸押出成形機30之異常之AE輸出M1(t)、M2(t)之變動相對於時刻較為急劇。異常檢測裝置50c利用此AE輸出之變動狀態之差異,僅檢測伴隨著異常之變動。一般而言進行頻率分析而評估觀測波形之時間變化是否緩和,但在本實施形態中,為了減小異常檢測裝置50c之處理量,而利用AE輸出M1(t)、M2(t)、與AE輸出M1(t)、M2(t)之移動平均值之差分值、亦即AE輸出M1(t)、M2(t)之變動量進行評估。
AE輸出M1(t)之移動平均值成為將AE輸出M1(t)平滑化之波形。因而,AE輸出M1(t)與AE輸出M1(t)之移動平均值之差分值在AE輸出M1(t)緩和地變動時成為較小之值。另一方面,前述差分值在AE輸出M1(t)急激地變化時成為較大之值。亦即,差分值係表示AE輸出M1(t)之變動量之輸出。藉由將該輸出(差分值)與臨限值進行比較,而可檢測有可能產生異常之時刻。
在檢測到有可能產生異常之時刻後,藉由對該時刻以後之差分值進行臨限值處理,而與第1及第2實施形態所說明般同樣地,判定異常之種類(樹脂原料之壓碎、或螺桿44或殼體32或是揉合盤46之金屬磨耗)。此外,雖然對差分值進行臨限值處理時之臨限值使用第1及第2實施形態所說明之臨限值(第1臨限值Th1及第2臨限值Th2),但各臨限值之具體的值與第1及第2實施形態所使用之值不同,可預先進行評估實驗等,相應於輸出(差分值)之狀態、亦即原本之AE輸出M(t)之平滑化程度而設定。具體而言,較理想為,差分值之平滑化程度越高,第1臨限值Th1及第2臨限值Th2越設定為更小之值。
[異常檢測方法之說明]
以下,針對本實施形態之異常檢測方法,更具體地說明。圖13係連續監視時之AE輸出波形之說明圖。一般而言,於在連續監視雙軸押出成形機30時獲得之AE輸出M(t)中,產生輸出緩和地變動之區域α1、α2。區域α1、α2在例如投入新的樹脂原料之情形、或雙軸押出成形機30之溫度變化之情形等之產生雙軸押出成形機30之狀態變化之情形下出現。
伴隨著雙軸押出成形機30之異常而產生之AE波W以與前述之狀態變化重疊之形式被觀測到。亦即,圖13所示之區域β1、β2、β3係伴隨著雙軸押出成形機30之異常而產生之波形。
如此,由於伴隨著雙軸押出成形機30之異常而產生之波形以與伴隨著雙軸押出成形機30之狀態變化之AE輸出M(t)重疊之形式出現,故為了檢測區域β1、β2、β3,而較理想為進行利用可變臨限值之臨限值處理。
然而,由於伴隨著雙軸押出成形機30之狀態變化而產生之AE輸出M(t)之位準無法預測,故在本實施形態中,藉由以下之方法,檢測雙軸押出成形機30之異常之產生。
一般而言,伴隨著雙軸押出成形機30之狀態變化之AE輸出M(t)之變動與伴隨著異常之產生之AE輸出M(t)之變動相比更緩和。因而,可捕捉AE輸出M(t)之變動之傾向,而識別伴隨著雙軸押出成形機30之狀態變化之AE輸出M(t)之變動、及伴隨著異常之產生之AE輸出M(t)之變動。
雖然在對信號波形之變化之傾向進行分析之方法中存在各種方法,但在本實施形態中,進行基於AE輸出M(t)本身與AE輸出M(t)之移動平均值之差分值之識別。移動平均係將序列資料平滑化之方法之一。
以MA(M(t))表示時刻t之AE輸出M(t)之移動平均值。而且,移動平均值MA(M(t))設為由式(5)算出者。
MA(M(t))=(M(t-(n-1)Δt)+…+M(t))/n・・・(5)
此處,Δt為AE輸出M(t)之取樣間隔。式(5)表示將包含時刻t之n個(n=2、3、…)AE輸出M(t)之平均值設為時刻t之移動平均值。
在本實施形態中,判定AE輸出M(t)與移動平均值MA(M(t))之差分值E是否為預設之第1臨限值Th1以上。雖然第1臨限值Th1為預設之臨限值,但具體的第1臨限值Th1之值與第1及第2實施形態所使用之值不同,為本實施形態獨自之值。亦即,本實施形態之第1臨限值Th1可設定為自時間序列資料即差分值E之中可檢測出在產生樹脂原料之壓碎時產生之差分值E之值。具體而言,本實施形態之第1臨限值Th1較理想為相應於差分值E之狀態、亦即AE輸出M(t)之平滑化程度而設定。
在差分值E為第1臨限值Th1以上時,判斷為在AE輸出M(t),於短時間內產生大較大之變動之可能性較高,亦即在時刻t於雙軸押出成形機30產生異常之可能性較高。另一方面,在差分值E小於第1臨限值Th1時,判斷為在時刻t,AE輸出M(t)穩定,或在AE輸出M(t),產生伴隨著雙軸押出成形機30之狀態變化之緩和之變動。
此外,計算移動平均值MA(M(t))之時間範圍只要預先進行評估實驗等而決定即可。在決定計算移動平均值MA(M(t))之時間範圍時,較理想為考量:伴隨著雙軸押出成形機30之狀態變化而產生之AE輸出M(t)之頻率成分、及因雙軸押出成形機30之異常而產生之AE輸出M(t)之頻率成分。將算出移動平均值MA(M(t))之時間範圍設定地越廣,則越去除AE輸出M(t)之頻率較高之成分(平滑化效果越高)。因而,在算出移動平均值MA(M(t))時,較理想為以伴隨著雙軸押出成形機30之狀態變化之AE輸出M(t)之頻率成分殘留,伴隨著雙軸押出成形機30之異常之AE輸出M(t)之頻率成分被切除之方式,設定算出移動平均值MA(M(t))之時間範圍。
而且,在差分值E於時刻t為第1臨限值Th1以上時,進一步判定時刻t以後之差分值E是否未達較第1臨限值Th1更大之第2臨限值Th2。
而且,在差分值E在成為第1臨限值Th1以上後未超過第2臨限值Th2時,判定為在雙軸押出成形機30中產生壓碎。又,在差分值E成為第2臨限值Th2以上時,判定為在螺桿44或殼體32或是揉合盤46產生金屬磨耗。第2臨限值Th2係以與第1及第2實施形態所說明之第2臨限值Th2相同之方式經預設之臨限值。具體的第2臨限值Th2之值與第1及第2實施形態所使用之值不同,係本實施形態獨自之值。亦即,本實施形態之第2臨限值Th2可設定為自時間序列資料即差分值E之中可檢測出在螺桿44或殼體32或是揉合盤46產生金屬磨耗時產生之差分值E之值。具體而言,本實施形態之第2臨限值Th2較理想為相應於差分值E之狀態、亦即AE輸出M(t)之平滑化程度而設定。
此外,前述之異常檢測方法為一例,可以其以外之方法檢測異常之產生。例如,可根據AE輸出M(t)之值此一值直接檢測異常之產生,而取代使用移動平均值。
亦即,可藉由對於時刻t之AE輸出M(t)、與過去特定時間nΔt(n=1、2、…)之AE輸出M(t-nΔt)之差分值M(t)-M(t-nΔt),與前文同樣地,進行利用特定之臨限值(例如特定值S)之臨限值處理,而判定是否產生異常。
此時,當在過去之AE輸出M(t-nΔt)與當前之AE輸出M(t)之間存在超過特定值S之變動時,亦即在存在AE輸出M(t)之急劇之變動時,判定為在時刻t有可能產生異常。另一方面,當在過去之AE輸出M(t-nΔt)與當前之AE輸出M(t)之間不存在超過特定值S之變動時,亦即在不存在AE輸出M(t)之急劇之變動時,未判定為在時刻t產生異常。
而且,在判定為有可能產生異常之時刻t之AE輸出M(t)之值超過第1臨限值Th1、且未超過第2臨限值Th2時,判定為在時刻t產生壓碎。
又,在判定為有可能產生異常之時刻t之AE輸出M(t)之值超過第2臨限值Th2時,判定為在螺桿44或殼體32或是揉合盤46產生金屬磨耗。此外,第1臨限值Th1及第2臨限值Th2如前述般設定為適於實施本實施形態之值。
如此,藉由對AE輸出M(t)之值此一值進行分析,而即便在AE輸出M(t)包含位準變動之情形下,亦可確實地檢測雙軸押出成形機30之異常之產生。此外,參照過去何種程度之AE輸出、亦即式(5)之n(n=2、3、…)之值只要預先進行評估實驗等,以可檢測伴隨著異常而產生之AE波W之方式設定即可。
此外,發明人等確認,在產生螺桿44或殼體32或是揉合盤46之金屬磨耗時,因螺桿44或殼體32或是揉合盤46與殼體32之內壁接觸,而測聽到可聽聲音。亦即,在對AE輸出M(t)之頻率成分進行分析,包含較多可聽頻率之成分之情形下,可判定為在螺桿44或殼體32或是揉合盤46產生金屬磨耗。
異常檢測裝置50c對於AE輸出M1(t)、M2(t)之兩者分別進行前述之一系列之判定。而且,藉由測定產生異常之時間差,而如第2實施形態所說明般,可對異常之產生部位加以特定。
[異常檢測裝置之硬體構成之說明]
以下,針對第3實施形態之雙軸押出成形機30之異常檢測裝置50c進行說明。此外,異常檢測裝置50c之硬體構成由於除異常檢測裝置50b之記憶部14(參照圖9)具備管理異常檢測裝置50c之整體之動作之控制程式P3(未圖示)之方面以外,與第2實施形態所說明之異常檢測裝置50b相同,故說明省略。
[異常檢測裝置之功能構成之說明]
圖14係第3實施形態之雙軸押出成形機之異常檢測裝置之功能構成圖。異常檢測裝置50c之控制部13藉由使控制程式P3在RAM 13c展開並動作,而將圖14所示之信號取得部51b、判定部53c、及報知部54b作為功能部而實現。信號取得部51b與報知部54b具備與第2實施形態所說明之異常檢測裝置50b所具備之各部位相同之功能。
判定部53c更具備移動平均值算出部55a、臨限值處理部55b、及位置推定部55c。
移動平均值算出部55a對於AE輸出M1(t)、M2(t)各者算出移動平均值MA(M1(t))、MA(M2(t))。具體的算出方法係如前述般。
臨限值處理部55b進行判定AE輸出M1(t)與移動平均值MA(M1(t))之差分值E1、及AE輸出M2(t)與移動平均值MA(M2(t))之差分值E2是否為臨限值(第1臨限值Th1及第2臨限值Th2)以上之臨限值處理。具體的處理之內容與在第1實施形態中判定部53a所進行之處理相同。
位置推定部55c基於差分值E1、E2各自最初超過第1臨限值Th1之時間差、或最初超過較第1臨限值Th1更大之第2臨限值Th2之時間差,推定雙軸押出成形機30之異常之產生部位。具體的推定方法與在第2實施形態中判定部53b所進行之處理相同。
[異常檢測裝置所進行之處理之流程之說明]
利用圖15,說明第3實施形態之雙軸押出成形機30之異常檢測裝置50c所進行之處理之流程。圖15係顯示第3實施形態之雙軸押出成形機之異常檢測裝置所進行之處理之流程之一例之流程圖。
信號取得部51b自記憶部14取得AE輸出M1(t)、M2(t)(步驟S30)。此外,異常檢測裝置50c對預先記憶於記憶部14之特定時間份額之AE輸出M1(t)、M2(t)進行處理。此外,可即時取得AE感測器20x、20y之輸出。
移動平均值算出部55a算出AE輸出M1(t)之移動平均值MA(M1(t))、及AE輸出M2(t)之移動平均值MA(M2(t))(步驟S31)。
臨限值處理部55b判定是否存在AE輸出M1(t)與移動平均值MA(M1(t))之差分值E1成為第1臨限值Th1以上之時刻t1(步驟S32)。在判定為存在差分值E1成為第1臨限值Th1以上之時刻t1時(步驟S32:是),前進至步驟S33。另一方面,在未判定為存在差分值E1成為第1臨限值Th1以上之時刻t1時(步驟S32:否),返回步驟S30,更新時刻t,對所取得之AE輸出M1(t)、M2(t)繼續進行處理。
當在步驟S32中判定為是時,臨限值處理部55b判定在時刻t1以後之特定時間內,是否存在AE輸出M1(t)與移動平均值MA(M1(t))之差分值E1成為第2臨限值Th2以上之時刻t1(步驟S33)。在判定為存在差分值E1成為第2臨限值Th2以上之時刻t1時(步驟S33:是),前進至步驟S34。另一方面,在未判定為存在差分值E1成為第2臨限值Th2以上之時刻t1時(步驟S33:否),前進至步驟S36。
當在步驟S33中判定為是時,臨限值處理部55b判定在時刻t1以後之特定時間內,是否存在AE輸出M2(t)與移動平均值MA(M2(t))之差分值E2成為第2臨限值Th2以上之時刻t2(步驟S34)。在判定為存在差分值E2成為第2臨限值Th2以上之時刻t2時(步驟S34:是),前進至步驟S35。另一方面,在未判定為存在差分值E2成為第2臨限值Th2以上之時刻t2時(步驟S34:否),前進至步驟S36。
當在步驟S34中判定為是時,位置推定部55c利用時刻t1與時刻t2之時間差,推定螺桿44或殼體32或是揉合盤46之金屬磨耗之產生位置(步驟S35)。之後,前進至步驟S38。
當在步驟S33中判定為否時、或在步驟S34中判定為否時,臨限值處理部55b判定在時刻t1以後之特定時間內,是否存在AE輸出M1(t)與移動平均值MA(M2(t))之差分值E2成為第1臨限值Th1以上之時刻t2(步驟S36)。在判定為存在差分值E2成為第1臨限值Th1以上之時刻t2時(步驟S36:是),前進至步驟S37。另一方面,在未判定為存在差分值E2成為第1臨限值Th1以上之時刻t2時(步驟S36:否),返回步驟S30,更新時刻t,對所取得之AE輸出M1(t)、M2(t)繼續進行處理。
當在步驟S36中判定為是時,位置推定部55c利用時刻t1與時刻t2之時間差,推定產生未熔融之樹脂原料之壓碎之位置(步驟S37)。之後,前進至步驟S38。
接續於步驟S35或步驟S37,報知部54b進行顯示在雙軸押出成形機30產生異常、及該異常之產生位置之報知(步驟S38)。之後,異常檢測裝置50b結束圖15之處理。此外,實際上,由於雙軸押出成形機30連續作動,故異常檢測裝置50c再次返回步驟S30,取得新的AE輸出M(t)、M2(t),並繼續進行圖15之處理。
如以上所說明般,在第3實施形態之異常檢測裝置50c中,信號取得部51b(取得部)在將經投入之樹脂原料熔融且混練之雙軸押出成形機30(押出成形機)處於作動狀態時,取得設置於該雙軸押出成形機30之殼體32之表面之AE感測器20x之AE輸出M1(t)及AE感測器20y之AE輸出M2(t)。而後,移動平均值算出部55a算出AE輸出M1(t)及AE輸出M2(t)之移動平均值MA(M1(t))、MA(M2(t))。而後,臨限值處理部55b基於AE輸出M1(t)與移動平均值MA(M1(t))之差分值E1(AE輸出M1(t)之變動量)、跟第1臨限值Th1及第2臨限值Th2之關係,判定在時刻t1於雙軸押出成形機30是否產生異常。又,臨限值處理部55b基於AE輸出M2(t)與移動平均值MA(M2(t))之差分值E2(AE輸出M2(t)之變動量)、跟第1臨限值Th1及第2臨限值Th2之關係,判定在時刻t2於雙軸押出成形機30是否產生異常。而且,若判定為在時刻t1及時刻t2產生異常時,位置推定部55c基於時刻t1與時刻t2之時間差,推定雙軸押出成形機30之異常產生部位。因而,可確實地檢測連續運轉中之雙軸押出成形機30之異常產生,且可推定異常之產生位置。尤其是,由於即便在伴隨著雙軸押出成形機30之狀態變化而產生位準變動之情形下,亦可確實地檢測在雙軸押出成形機30產生異常,故可在使雙軸押出成形機30長時間連續作動之狀態下,進行異常之檢測。
又,在第3實施形態之異常檢測裝置50c中,臨限值處理部55b(判定部53c)在時刻t之AE輸出M(t)、與早特定時間nΔt(n=1、2、…)之AE輸出M(t-nΔt)之差分值(M(t)-M(t-nΔt))大於特定值S時,可判定為在時刻t產生異常。而且,臨限值處理部55b當判定為產生異常之時刻t之AE輸出M(t)超過第1臨限值Th1且未超過第2臨限值Th2時,可判定為在時刻t產生樹脂原料之壓碎。而且,臨限值處理部55b當判定為產生異常之時刻t之AE輸出M(t)超過第2臨限值Th2時,可判定為螺桿44或殼體32(筒體)、或是揉合盤46產生金屬磨耗。因而,由於即便在伴隨著雙軸押出成形機30之狀態變化而產生位準變動之情形下,亦可確實地檢測雙軸押出成形機30產生異常,故可在使雙軸押出成形機30在長時間連續作動之狀態下,進行異常之檢測。
[第4實施形態]
在前述之第1實施形態至第3實施形態中,若未熔融之樹脂原料之壓碎、及螺桿44或殼體32或是揉合盤之金屬磨耗同時產生時,無法對兩者進行識別並檢測。亦即,雖然能夠檢測AE輸出M(t)之絕對值較大之螺桿44或殼體32或是揉合盤之金屬磨耗,但表示產生AE輸出M(t)之絕對值較小之樹脂原料之壓碎的信號,會被產生金屬磨耗時之AE輸出M(t)蓋掉。
本發明之第4實施形態係在未熔融之樹脂原料之壓碎與金屬磨耗同時產生時,可對兩者進行識別並檢測之雙軸押出成形機之異常檢測裝置50d之例。
此外,異常檢測裝置50d之硬體構成,除了異常檢測裝置50a之記憶部14(參照圖6)具備管理異常檢測裝置50d之整體動作之未圖示之控制程式P4之方面以外,與第1實施形態所說明之異常檢測裝置50a相同,故說明省略。
首先,利用圖16,說明第4實施形態之雙軸押出成形機30之異常檢測裝置50d之功能構成。圖16係第4實施形態之雙軸押出成形機之異常檢測裝置之功能構成圖。
異常檢測裝置50d之控制部13藉由使控制程式P4在RAM 13c展開並動作,而將圖16所示之信號取得部51a、判定部53d、及報知部54a作為功能部而實現。信號取得部51a與報知部54a具備與第1實施形態所說明之異常檢測裝置50a所具備之各部位相同之功能。
判定部53d更具備:FFT執行部56a、壓碎產生判定部56b、BPF處理部56c、IFFT執行部56d、及磨耗產生判定部56e。
FFT執行部56a對AE輸出M(t)進行離散傅立葉變換而算出功率譜M(f)。具體而言,FFT執行部56a,首先,為了儘量抑制因對有限長度之波形進行離散傅立葉變換,而在波形之連接位置產生實際不存在之頻率成分,而使高斯窗或漢明窗等之窗函數對AE輸出M(t)作用。而後,FFT執行部56a對已作用窗函數之AE輸出M(t)進行FFT(Fast Fourier Transform,快速傅立葉變換)。此外,FFT執行部56a係本發明之算出部之一例。
壓碎產生判定部56b基於功率譜M(f),判定是否產生樹脂原料之壓碎。具體而言,壓碎產生判定部56b在功率譜M(f)中之特定之頻帶之功率超過第3臨限值Th3時,判定為產生未熔融之樹脂原料之壓碎。此外,壓碎產生判定部56b係本發明之第1判定部之一例。此外,特定之頻帶、及第3臨限值Th3相應於例如樹脂原料之種類或雙軸押出成形機30之運轉條件等而設定。
BPF處理部56c使僅切除特定之頻帶之帶通濾波器(Band Pass Filter)對功率譜M(f)作用。此外,BPF處理部56c係本發明之減算部之一例。
IFFT執行部56d對自功率譜M(f)減去特定之頻帶之功率之功率譜N(f),進行逆離散傅立葉變換,而算出時間信號即AE輸出N(t)。
磨耗產生判定部56e對於AE輸出N(t),判定是否產生金屬磨耗。具體而言,磨耗產生判定部56e當AE輸出N(t)超過第2臨限值Th2時,判定為自上游側朝下游側搬送樹脂原料之螺桿或殼體(筒體)、或是將樹脂原料混練之揉合盤之金屬發生磨耗。此外,磨耗產生判定部56e係本發明之第2判定部之一例。
[異常檢測方法之說明]
利用圖17、圖18說明雙軸押出成形機30輸出之AE輸出M(t)之具體例。圖17係顯示雙軸押出成形機輸出之AE輸出之一例之圖。圖18係顯示圖17所示之各AE輸出之功率譜之一例之圖。
本發明之發明者觀測雙軸押出成形機30實際輸出之AE輸出M(t),而獲得圖17所示之AE輸出波形W1、W2、W3。AE輸出波形W1係在未投入樹脂顆粒,未產生金屬磨耗之情形下獲得之AE輸出之例。AE輸出波形W2係在未投入樹脂顆粒,產生金屬磨耗之情形下獲得之AE輸出之例。AE輸出波形W3係在投入樹脂顆粒,產生壓碎,且產生金屬磨耗之情形下獲得之AE輸出之例。
此外,圖17係對每20 μsec之AE輸出M(t)計測約50000點(約1 sec份額)之結果。
若對圖17之各AE輸出波形藉由FFT而進行離散傅立葉變換,則獲得圖18所示之功率譜X1、X2、X3。
根據圖18之功率譜X3與功率譜X1、X2之比較,本發明之發明者發現在產生樹脂原料主壓碎時,特定之頻帶之功率譜出現。具體而言,圖18之功率譜X3與功率譜X1、X2進行比較發現,在頻帶45 kHz±5 kHz之頻帶(圖18之頻率區間G)下呈現較小之峰值。
壓碎產生判定部56b當在功率譜X3之特定之頻帶45 kHz±5 kHz之頻帶下,存在對於第3臨限值Th3,滿足M(f)≧Th3之功率譜時,判定為產生樹脂原料之壓碎。此外,特定之頻帶及第3臨限值Th3由於如前述般因所使用之樹脂原料之材質及雙軸押出成形機30之運轉條件等而變動,故在藉由預先之評估實驗等,確認信號波形之特徵後,設定為適切之值。
BPF處理部56c使切除頻帶45 kHz±5 kHz之頻帶之功率譜之帶通濾波器對功率譜X3作用。藉由BPF處理部56c之作用,而獲得功率譜N(f)。
IFFT執行部56d對功率譜N(f)進行逆離散傅立葉變換。藉此,獲得將伴隨著樹脂原料之壓碎之產生而產生之AE波去除之時間信號即AE輸出N(t)。
磨耗產生判定部56e如第1實施形態所說明般,判定AE輸出N(t)是否超過第2臨限值Th2。而且,在AE輸出N(t)超過第2臨限值Th2時,判定為產生金屬磨耗。
[異常檢測裝置所進行之處理之流程之說明]
利用圖19說明第4實施形態之雙軸押出成形機30之異常檢測裝置50d所進行之處理之流程。圖19係顯示第4實施形態之雙軸押出成形機之異常檢測裝置所進行之處理之流程之一例之流程圖。
信號取得部51a自記憶部14取得AE輸出M(t)(步驟S40)。此外,此處取得之AE輸出M(t)係在步驟S41中可進行離散傅立葉變換之取樣數目份額之波形。
FFT執行部56a對AE輸出M(t)進行離散傅立葉變換而算出功率譜M(f)(步驟S41)。此外,離散傅立葉變換藉由FFT而進行。
壓碎產生判定部56b判定在特定之頻率f1下,是否滿足M(f1)≧Th3(更正確而言,對於特定之頻帶f1±Δf,是否存在滿足M(f1)≧Th3之頻率)(步驟S42)。在判定為在特定之頻率f1下,滿足M(f1)≧Th3時(步驟S42:是),前進至步驟S43。另一方面,在未判定為在特定之頻率f1下,滿足M(f1)≧Th3時(步驟S42:否),前進至步驟S44。
當在步驟S42中判定為是時,壓碎產生判定部56b判定為產生樹脂原料之壓碎(步驟S43)。
在步驟S42中判定為否、或接續於步驟S43,BPF處理部56c使去除表示壓碎之產生之頻帶之帶通濾波器對功率譜M(f)作用,而算出功率譜N(f)(步驟S44)。BPF處理部56c具體而言在將表示壓碎之產生之中心頻率設為f1時,去除f1±Δf之頻率區域。
IFFT執行部56d對於功率譜N(f)進行逆離散傅立葉變換,而算出AE輸出N(t)(步驟S45)。
磨耗產生判定部56e判定在時刻t以後之特定時間ta內,是否存在滿足N(t)≧Th2之時刻t(步驟S46)。在判定為存在滿足N(t)≧Th2之刻t時(步驟S46:是),前進至步驟S47。另一方面,在未判定為滿足N(t)≧Th2之時刻t時(步驟S46:否),前進至步驟S48。
當在步驟S46中判定為是時,磨耗產生判定部56e判定為在雙軸押出成形機30之螺桿44或殼體32或是揉合盤46產生金屬磨耗(步驟S47)。
在步驟S46中判定為否、或接續於步驟S47,報知部54a報知產生壓碎或磨耗(步驟S48)。此外,報知部54a由於基於在步驟S43與步驟S47中進行之判定進行報知,故對壓碎之產生與金屬磨耗之產生予以識別地進行報知。進而,報知部54a報知壓碎與金屬磨耗同時產生。
此外,雖然圖19為了簡化說明,顯示對於1個AE輸出M(t)進行異常檢測之例,但實際上,異常檢測裝置50d每當一面將AE輸出之最前頭之時刻t逐次相加特定時間Δt,一面取得逐次偏移特定時間Δt之時間區間之AE輸出M(t)時,重複執行圖19之處理。
如以上所說明般,在第4實施形態之異常檢測裝置50d中,信號取得部51a(取得部)在將經投入之樹脂原料熔融且混練之雙軸押出成形機30處於作動狀態時,取得設置於該雙軸押出成形機30之殼體之表面之AE感測器20所輸出之AE輸出M(t)。而後,FFT執行部56a(算出部)算出AE輸出M(t)之每一頻率之功率譜M(f)。而後,壓碎產生判定部56b(第1判定部)在FFT執行部56a所算出之功率譜M(f)中之特定之頻帶f1±Δf之功率超過第3臨限值時,判定為產生未熔融之樹脂原料之壓碎。BPF處理部56c(減算部)算出自FFT執行部56a所算出之每一頻率之功率譜M(f)減去特定之頻帶f1±Δf之功率譜之功率譜N(f)。而後,IFFT執行部56d(轉換部)將BPF處理部56c所算出之功率譜N(f)轉換為時間信號。磨耗產生判定部56e(第2判定部)在IFFT執行部56d所算出之時間信號超過第2臨限值Th2時,判定為在雙軸押出成形機30之螺桿44或殼體32(筒體)或是揉合盤46產生金屬磨耗。
因而,即便在樹脂材料之壓碎與金屬磨耗同時產生時,亦可對兩者予以識別地檢測出其等產生。
[第4實施形態之第1變化例]
在第4實施形態中,可對於AE輸出M(t)之功率譜M(f)檢測表示產生未熔融之樹脂原料之壓碎之信號,在將已去除該信號之成分之功率譜N(f)轉換為時間信號後,判定在所轉換之時間信號之中是否包含表示產生金屬磨耗之資訊,但可替換該判定之順序。
亦即,異常檢測裝置50d可對於AE輸出M(t)之功率譜M(f),檢測表示產生金屬磨耗之信號,在將已去除該信號之成分之功率譜N(f)轉換為時間信號後,判定在所轉換之時間信號之中是否包含表示產生未熔融之樹脂原料之壓碎之資訊。
金屬磨耗產生例如在圖18中可藉由功率譜M(f)之特定之頻帶、例如頻率10 kHz附近、或200 kHz附近之信號是否超過特定之臨限值而判定。此外,具體的頻帶及特定之臨限值由於因所使用之樹脂原料之材質及雙軸押出成形機30之運轉條件等而變動,故在藉由預先之評估實驗等,確認信號波形之特徵後,設定為適切之值。
圖20係第4實施形態之第1變化例之雙軸押出成形機之異常檢測裝置之功能構成圖。
雙軸押出成形機30之異常檢測裝置50e具備信號取得部51a、判定部53e、及報知部54a。信號取得部51a與報知部54a之功能與異常檢測裝置50d相同。
判定部53e更具備:FFT執行部56a、磨耗產生判定部56f、BPF處理部56c、IFFT執行部56d、及壓碎產生判定部56g。
磨耗產生判定部56f基於功率譜M(f)判定是否產生金屬磨耗。具體而言,磨耗產生判定部56f在功率譜M(f)中之特定之頻帶f2±Δf之功率超過第4臨限值Th4時,判定為產生金屬磨耗。此外,磨耗產生判定部56f係本發明之第3判定部之一例。
BPF處理部56c使自功率譜M(f)切除頻帶f2±Δf之頻帶之功率譜之帶通濾波器作用。藉由BPF處理部56c之作用,而獲得功率譜N(f)。
IFFT執行部56d對功率譜N(f)進行逆離散傅立葉變換。藉此,獲得已去除伴隨著金屬磨耗之產生而產生之AE波之時間信號即AE輸出N(t)。
壓碎產生判定部56g對於AE輸出N(t)判定是否產生樹脂原料之壓碎。具體而言,壓碎產生判定部56g在AE輸出N(t)超過第1臨限值Th1時,判定為產生樹脂原料之壓碎。此外,壓碎產生判定部56g係本發明之第4判定部之一例。
異常檢測裝置50e所進行之處理之流程與異常檢測裝置50d所進行之處理之流程(參照圖19)大致相同。不同之方面為在基於功率譜M(f)判定是否產生金屬磨耗後,判定是否產生樹脂原料之壓碎。具體而言,算出自功率譜M(f)切除相當於金屬磨耗之頻帶之功率譜之功率譜N(f),對於將該功率譜N(f)轉換為時間信號之波形,應用第1實施形態所說明之方法,並判定是否產生樹脂原料之壓碎。
如以上所說明般,在第4實施形態之第1變化例之異常檢測裝置50d中,信號取得部51a(取得部)在將經投入之樹脂原料熔融且混練之雙軸押出成形機30處於作動狀態時,取得設置於該雙軸押出成形機30之殼體之表面之AE感測器20所輸出之AE輸出M(t)。而後,FFT執行部56a(算出部)算出AE輸出M(t)之每一頻率之功率譜M(f)。而後,磨耗產生判定部56f(第3判定部)在FFT執行部56a所算出之功率譜M(f)中之特定之頻帶之功率超過第4臨限值Th4時,判定為在雙軸押出成形機30之螺桿44或殼體32(筒體)或是揉合盤46產生金屬磨耗。BPF處理部56c(減算部)算出自FFT執行部56a所算出之每一頻率之功率譜M(f)減去與金屬磨耗之產生對應之特定之頻帶之功率譜之功率譜N(f)。而後,IFFT執行部56d(轉換部)將BPF處理部56c所算出之功率譜N(f)轉換為時間信號。壓碎產生判定部56g(第4判定部)在IFFT執行部56d所算出之時間信號超過第1臨限值Th1時,判定為產生樹脂原料之壓碎。
因而,即便在樹脂材料之壓碎與金屬磨耗同時產生時,亦可對兩者予以識別地檢測出其等產生。
[第4實施形態之第2變化例]
第4實施形態之第2變化例之異常檢測裝置50f僅基於功率譜M(f),判定有無樹脂原料之壓碎之產生、及有無金屬磨耗之產生。
圖21係第4實施形態之第2變化例之雙軸押出成形機之異常檢測裝置之功能構成圖。
雙軸押出成形機30之異常檢測裝置50f具備信號取得部51a、判定部53f、及報知部54a。信號取得部51a與報知部54a之功能與異常檢測裝置50d相同。
判定部53f更具備FFT執行部56a、及壓碎、磨耗產生判定部56h。此外,FFT執行部56a之功能與異常檢測裝置50d相同。
壓碎、磨耗產生判定部56h具備:異常檢測裝置50d所具備之壓碎產生判定部56b之功能、及異常檢測裝置50e所具備之磨耗產生判定部56f之功能。此外,壓碎、磨耗產生判定部56h係本發明之第5之判定部之一例。
在異常檢測裝置50f中,壓碎、磨耗產生判定部56h在FFT執行部56a所算出之AE輸出M(t)之每一頻率之功率中之特定之頻帶之功率超過第3臨限值Th3時,判定為產生未熔融之樹脂原料之壓碎。又,壓碎、磨耗產生判定部56h在AE輸出M(t)之每一頻率之功率中之與前述特定之頻帶不同之特定之頻帶之功率超過第4臨限值Th4時,判定為產生金屬磨耗。
圖22係顯示第4實施形態之第2變化例之雙軸押出成形機之異常檢測裝置所進行之處理之流程之一例之流程圖。
信號取得部51a自記憶部14取得AE輸出M(t)(步驟S50)。此外,此處取得之AE輸出M(t)係在步驟S51中可進行離散傅立葉變換之取樣數目份額之波形。
FFT執行部56a對AE輸出M(t)進行離散傅立葉變換而算出功率譜M(f)(步驟S51)。此外,離散傅立葉變換藉由FFT而進行。
壓碎、磨耗產生判定部56h判定在特定之頻率f1下,是否滿足M(f1)≧Th3(更正確而言,對於特定之頻帶f1±Δf,是否存在滿足M(f1)≧Th3之頻率)(步驟S52)。在判定為在特定之頻率f1下,滿足M(f1)≧Th3時(步驟S52:是),前進至步驟S53。另一方面,在未判定為在特定之頻率f1下,滿足M(f1)≧Th3時(步驟S52:否),前進至步驟S54。
當在步驟S52中判定為是時,壓碎、磨耗產生判定部56h判定為產生樹脂原料之壓碎(步驟S53)。
在步驟S52中判定為否、或接續於步驟S53,壓碎、磨耗產生判定部56h判定在特定之頻率f2下,是否滿足M(f2)≧Th4(更正確而言,對於特定之頻帶f2±Δf,是否存在滿足M(f2)≧Th4之頻率)(步驟S54)。此處,特定之頻率f2係與步驟S52之特定之頻率f1不同之頻率。在判定為在特定之頻率f2下,滿足M(f2)≧Th4時(步驟S54:是),前進至步驟S55。另一方面,在未判定為在特定之頻率f2下,滿足M(f2)≧Th4時(步驟S54:否),前進至步驟S56。
當在步驟S54中判定為是時,壓碎、磨耗產生判定部56h判定為產生金屬磨耗(步驟S55)。
在步驟S54中判定為否、或接續於步驟S55,報知部54a報知產生壓碎或金屬磨耗(步驟S56)。此外,報知部54a由於基於在步驟S53與步驟S55中進行之判定進行報知,故對壓碎之產生與金屬磨耗之產生予以識別地進行報知。進而,報知部54a報知壓碎與金屬磨耗同時產生。
如以上所說明般,在第4實施形態之第2變化例之異常檢測裝置50f中,信號取得部51a(取得部)在將經投入之樹脂原料熔融且混練之雙軸押出成形機30處於作動狀態時,取得設置於該雙軸押出成形機30之殼體之表面之AE感測器20所輸出之AE輸出M(t)。而後,FFT執行部56a(算出部)算出AE輸出M(t)之每一頻率之功率譜M(f)。壓碎、磨耗產生判定部56h(第5判定部)在FFT執行部56a所算出之功率譜M(f)中之特定之頻帶f1±Δf之功率超過第3臨限值時,判定為產生未熔融之樹脂原料之壓碎。又,壓碎、磨耗產生判定部56h在FFT執行部56a所算出之功率譜M(f)中之特定之頻帶f2±Δf之功率超過第4臨限值時,判定為在雙軸押出成形機30之螺桿44或殼體32(筒體)或是揉合盤46產生金屬磨耗。
因而,即便在樹脂材料之壓碎與金屬磨耗同時產生時,亦可對兩者予以識別地檢測出其等產生。
13:控制部
13a:CPU
13b:ROM
13c:RAM
14:記憶部
15:匯流排線
16:周邊機器控制器
17,17a:A/D轉換器
18:顯示器件
19:操作器件
20,20x,20y:AE感測器
20a:防護罩
20b:受波面
20c:蒸鍍膜
20d:壓電元件
20e:蒸鍍膜
20f:連接器
21:波導桿
22:磁性體
24:馬達
30:雙軸押出成形機(押出成形機)
32:殼體(筒體)
34:插通孔
36:材料供給口
38:噴出口
39:加熱器
40:齒輪箱
42:輸出軸
43:花鍵孔
44:螺桿
46:揉合盤
50a,50b,50c,50d,50e,50f:異常檢測裝置
51a,51b:信號取得部(取得部)
53a,53b,53c,53d,53e,53f:判定部
54a,54b:報知部
55a:移動平均值算出部
55b:臨限值處理部
55c:位置推定部
56a:FFT執行部(算出部)
56b:壓碎產生判定部(第1判定部)
56c:BPF處理部(減算部)
56d:IFFT執行部(轉換部)
56e:磨耗產生判定部(第2判定部)
56f:磨耗產生判定部(第3判定部)
56g:壓碎產生判定部(第4判定部)
56h:壓碎、磨耗產生判定部(第5判定部)
D:檢測信號
d1:距離
d2:距離
G:頻率區間
L:波導桿之長度
M(t),M1(t),M2(t),N(t):AE輸出
M(f),N(f):功率譜
P,R1,R2:點
P1,P2:控制程式
Q:固體材料
t,t0,t1,t2:時刻
ta:特定時間
Th1:第1臨限值(臨限值)
Th2:第2臨限值(臨限值)
Th3:第3臨限值
Th4:第4臨限值
W:AE波
W1,W2,W3:AE輸出波形
X1,X2,X3:功率譜
α1,α2,β1,β2,β3:區域
圖1係聲頻發射之說明圖。
圖2係AE感測器之概略構造圖。
圖3係雙軸押出成形機之概略構造圖。
圖4(a)、(b)係輸出軸之剖視圖。
圖5(a)、(b)係AE輸出波形之說明圖。
圖6係第1實施形態之雙軸押出成形機之異常檢測裝置之硬體構成圖。
圖7係第1實施形態之雙軸押出成形機之異常檢測裝置之功能構成圖。
圖8係第1實施形態之雙軸押出成形機之異常檢測裝置所進行之處理之流程之一例的流程圖。
圖9係第2實施形態之雙軸押出成形機之異常檢測裝置之硬體構成圖。
圖10係第2實施形態之雙軸押出成形機之異常檢測裝置之功能構成圖。
圖11(a)、(b)係第2實施形態之雙軸押出成形機之異常檢測裝置所進行之異常產生位置之推定方法之說明圖。
圖12係第2實施形態之雙軸押出成形機之異常檢測裝置進行之處理之流程之一例之流程圖。
圖13係連續監視時之AE輸出波形之說明圖。
圖14係第3實施形態之雙軸押出成形機之異常檢測裝置之功能構成圖。
圖15係第3實施形態之雙軸押出成形機之異常檢測裝置所進行之處理之流程之一例之流程圖。
圖16係第4實施形態之雙軸押出成形機之異常檢測裝置之功能構成圖。
圖17係顯示雙軸押出機輸出之AE輸出之一例之圖。
圖18係顯示圖17所示之各AE輸出之功率譜之一例之圖。
圖19係第4實施形態之雙軸押出成形機之異常檢測裝置所進行之處理之流程之一例之流程圖。
圖20係第4實施形態之第1變化例之雙軸押出成形機之異常檢測裝置之功能構成圖。
圖21係第4實施形態之第2變化例之雙軸押出成形機之異常檢測裝置之功能構成圖。
圖22係顯示第4實施形態之第2變化例之雙軸押出成形機之異常檢測裝置所進行之處理之流程之一例之流程圖。
13:控制部
50a:異常檢測裝置
51a:信號取得部(取得部)
53a:判定部
54a:報知部
Claims (11)
- 一種押出成形機之異常檢測裝置,其具備: 取得部,其在將經投入之樹脂原料熔融且混練之押出成形機處於作動狀態時,取得設置於該押出成形機之殼體表面之AE感測器之輸出;及 判定部,其基於前述輸出與臨限值之關係,判定前述押出成形機是否產生異常。
- 如請求項1之押出成形機之異常檢測裝置,其中前述AE感測器設置於供投入至前述押出成形機之樹脂原料流動之上游側及下游側之至少2個部位;且 前述判定部基於前述取得部所取得之各AE感測器之輸出各自超過前述臨限值之時間差,推定前述押出成形機之異常產生部位。
- 如請求項2之押出成形機之異常檢測裝置,其中 前述AE感測器設置於前述押出成形機所具備之混練樹脂原料之揉合盤之上游側與下游側。
- 如請求項1至3中任一項之押出成形機之異常檢測裝置,其中前述臨限值包含:第1臨限值、及較該第1臨限值更大之第2臨限值;且 前述判定部當前述取得部所取得之AE感測器之輸出超過前述第1臨限值且未超過前述第2臨限值之情形時,判定為產生未熔融之樹脂原料壓碎。
- 如請求項4之押出成形機之異常檢測裝置,其中 前述判定部當前述取得部所取得之AE感測器之輸出超過前述第2臨限值之情形時,判定為自上游側朝下游側搬送前述樹脂原料之螺桿或筒體、或是混練樹脂原料之揉合盤發生磨耗。
- 如請求項5之押出成形機之異常檢測裝置,其更具備報知部,該報知部當前述判定部判定為前述押出成形機產生異常之情形時,報知產生異常。
- 如請求項1之押出成形機之異常檢測裝置,其中前述判定部基於前述取得部所取得之前述AE感測器之輸出與該輸出之移動平均值之差分值、與臨限值之關係,判定前述押出成形機是否產生異常。
- 如請求項7之押出成形機之異常檢測裝置,其更具備報知部,該報知部當前述判定部判定為在前述押出成形機產生異常之情形時,報知產生異常。
- 一種押出成形機之異常檢測裝置,其具備: 取得部,其在將經投入之樹脂原料熔融且混練之押出成形機處於作動狀態時,取得設置於該押出成形機之殼體表面之AE感測器之輸出之時間信號; 算出部,其算出前述AE感測器之輸出之每一頻率之功率; 第1判定部,其當前述算出部所算出之每一頻率之功率中特定頻帶之功率超過第3臨限值之情形時,判定為產生未熔融之樹脂原料壓碎; 減算部,其自前述每一頻率之功率減去前述特定頻帶之功率; 轉換部,其將前述減算部之減算結果轉換為時間信號;及 第2判定部,其當前述轉換部所轉換之時間信號超過第2臨限值之情形時,判定為自上游側朝下游側搬送樹脂原料之螺桿或筒體、或是混練樹脂原料之揉合盤發生磨耗。
- 一種押出成形機之異常檢測裝置,其具備: 取得部,其在將經投入之樹脂原料熔融且混練之押出成形機處於作動狀態時,取得設置於該押出成形機之殼體表面之AE感測器之輸出之時間信號; 算出部,其算出前述AE感測器之輸出之每一頻率之功率; 第3判定部,其當前述算出部所算出之每一頻率之功率中特定頻帶之功率超過第4臨限值之情形時,判定為自上游側朝下游側搬送樹脂原料之螺桿或筒體、或是混練樹脂原料之揉合盤發生磨耗; 減算部,其自前述每一頻率之功率減去前述特定頻帶之功率; 轉換部,其將前述減算部之減算結果轉換為時間信號;及 第4判定部,其當前述轉換部所轉換之時間信號超過第1臨限值之情形時,判定為產生未熔融之樹脂原料壓碎。
- 一種押出成形機之異常檢測裝置,其具備: 取得部,其在將經投入之樹脂原料熔融且混練之押出成形機處於作動狀態時,取得設置於該押出成形機之殼體表面之AE感測器之輸出之時間信號; 算出部,其算出前述AE感測器之輸出之每一頻率之功率;及 第5判定部,其當前述算出部所算出之每一頻率之功率中特定頻帶之功率超過第3臨限值之情形時,判定為產生未熔融之樹脂原料壓碎,當前述算出部所算出之每一頻率之功率中、與前述特定頻帶不同之特定頻帶之功率超過第4臨限值之情形時,判定為自上游側朝下游側搬送樹脂原料之螺桿或筒體、或是混練樹脂原料之揉合盤發生磨耗。
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