WO2020195859A1 - ストランド製造機器を監視する監視システム、監視方法、および監視プログラム - Google Patents

ストランド製造機器を監視する監視システム、監視方法、および監視プログラム Download PDF

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WO2020195859A1
WO2020195859A1 PCT/JP2020/010647 JP2020010647W WO2020195859A1 WO 2020195859 A1 WO2020195859 A1 WO 2020195859A1 JP 2020010647 W JP2020010647 W JP 2020010647W WO 2020195859 A1 WO2020195859 A1 WO 2020195859A1
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strand
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▲瀬▼下晃平
中山正
三原正和
吉野崇史
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株式会社クボタ
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Definitions

  • the present invention relates to a monitoring system, a monitoring method, and a monitoring program for monitoring a strand manufacturing apparatus that discharges a plurality of strands.
  • strand refers to a string-shaped molded product.
  • Synthetic resin materials are generally marketed as pellets as large as several millimeters.
  • the polymer raw material obtained by the polymerization reaction is often in the form of powder, but in order to improve transportability and handleability, the polymer is shipped after undergoing a pelletization step of molding the powder into pellets. Further, in the pelletizing step, additives such as an antioxidant, an antistatic agent, and a reinforcing agent can be mixed with the polymer raw material to give the synthetic resin material an additional function. As described above, the pelletization process plays an important role in improving the commercial value of the synthetic resin material.
  • the strand cut method is widely used.
  • the thermoplastic resin material in the extruder, the thermoplastic resin material is heated to a state where it melts and flows above the melting point, and the melted resin material is continuously discharged from a die having a discharge port of several millimeters in size. To do.
  • the discharged resin material becomes strands and is continuously guided to the cooling device.
  • the cooled strands are cut to a length of several millimeters by a shredding machine called a pelletizer.
  • the pelletization process of the strand cut method is based on the premise that the strands discharged from the extruder are continuously guided to the pelletizer via the cooling device, so that the pellets can be produced stably. Requires that the strands are produced stably and continuously.
  • Typical abnormalities that hinder the production of strands include strand coalescence and strand breakage.
  • Strand coalescence is a phenomenon in which a plurality of fluid strands immediately after being discharged from a die stick to each other and coalesce.
  • the cutting of the strand is a phenomenon in which the strand receives tension for some reason and is cut.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-276439 focuses on the fact that the cut strand hangs down below the die, and provides a sensor such as a phototube sensor at a position where the strand can hang down. Techniques for detecting disconnects are disclosed. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-289902 (Patent Document 2) utilizes the fact that a detection arm arranged at a position supported by a running strand descends by its own weight when the strand is cut. , Techniques for detecting strand breaks are disclosed. With these techniques, strand breaks can be detected early.
  • the monitoring system is a monitoring system configured to be capable of monitoring a strand manufacturing device that discharges a plurality of strands, and includes a temperature detection device and a calculation device, and the temperature detection device is the strand.
  • a temperature information set that is a set of coordinates and measured temperatures related to a plurality of detection points arranged on a detection axis that intersects the discharge direction of the above is configured to be able to be generated, and the arithmetic unit is the temperature information set at a certain moment. Based on the comparison between the current temperature information set and the reference set which is the temperature information set in the state where the strand is normally discharged, it is determined whether or not an abnormality has occurred in the discharge state of the strand at that moment. It is characterized in that it is configured to be possible.
  • the monitoring method according to the present invention is a monitoring method for monitoring a strand manufacturing apparatus that ejects a plurality of strands, and a plurality of detection points arranged on a detection axis intersecting the ejection direction of the strands at a certain moment. Based on a comparison between the current temperature information set, which is a set of coordinates and measured temperatures related to the above, and a reference set, which is a set of coordinates and measured temperatures related to the plurality of detection points in a state where the strands are normally discharged. It is characterized in that it is determined whether or not an abnormality has occurred in the discharge state of the strand at that moment.
  • the monitoring program according to the present invention is a monitoring program that monitors a strand manufacturing apparatus that ejects a plurality of strands, and at a certain moment, a plurality of detection points arranged on a detection axis that intersects the ejection direction of the strands. Based on a comparison between the current temperature information set, which is a set of coordinates and measured temperatures related to the above, and a reference set, which is a set of coordinates and measured temperatures related to the plurality of detection points in a state where the strands are normally discharged. It is characterized in that a computer is made to execute a function of determining whether or not an abnormality has occurred in the discharge state of the strand at that moment.
  • the reference set is the latest current temperature information set for which the discharge state is determined to be normal.
  • the presence or absence of an abnormality can be determined based on the latest normal state, so even if there is a slight change in production conditions, there is little need to change the settings of the monitoring system.
  • the computing device maximizes the measured temperature in a curve plotting the measured temperature with respect to the coordinates of the current temperature information set or the reference set. Whether the value coordinates can be specified and whether or not the number of the maximum value coordinates in the current temperature information set is abnormal in the discharge state based on the comparison with the number of the maximum value coordinates in the reference set. It is preferable to be able to determine.
  • the number of strands is clarified based on the number of maximum coordinates, so that strand coalescence and cutting can be more easily found.
  • the arithmetic unit may use the arrangement of the maximum value coordinates of the current temperature information set as a further judgment material as to whether or not an abnormality has occurred in the discharge state. preferable.
  • the arithmetic unit sets a filter value, which is the minimum value of the temperature to be treated as valid data for the current temperature information set or the reference set, as a maximum value and a minimum value in the curve.
  • the peak width which is the width of the peak formed between the two coordinates where the curve takes the filter value before and after the maximum value coordinate, can be selected and set from the values between and the discharge state. It is preferable to use it as a further judgment material as to whether or not an abnormality has occurred in.
  • the number of the maximum value coordinates in the current temperature information set is smaller than the number of the maximum value coordinates in the reference set, and the current temperature information.
  • the measured temperature at at least one of the maximal coordinates of the set is higher than the measured temperature at the other maximal coordinates of the current temperature information set by more than a predetermined reference, at least two of the above. It is preferable to judge that an abnormality in the mode in which the strands are united has occurred.
  • the arithmetic apparatus has a number of the maximum value coordinates in the current temperature information set less than the number of the maximum value coordinates in the reference set, and the current temperature information.
  • the measured temperature at all the maximal coordinates of the set is within a predetermined reference range, it is preferable to determine that there is an abnormality in the mode in which at least one of the strands is cut.
  • the number of the maximum value coordinates in the current temperature information set matches the number of the maximum value coordinates in the reference set, and the current temperature. It is preferable to determine that the temperature of the strand is abnormal when the maximum value coordinates in which the difference between the maximum value of the information set and the predetermined reference temperature is larger than a predetermined threshold value are present.
  • an abnormality in the temperature of the strand can be further detected.
  • the monitoring system has at least two detection shafts that are separated from each other along the discharge direction, and the first detection shaft acquired on the first detection shaft located closer to the strand manufacturing apparatus is present. Based on the temperature information set, it is determined whether or not there is an abnormality related to the temperature of the strand, and based on the second current temperature information set acquired on the second detection shaft located on the side far from the strand manufacturing equipment, the said It is preferable to determine the presence or absence of abnormalities related to strand coalescence or cutting.
  • the presence or absence of a temperature abnormality can be determined based on the temperature immediately after the strand is discharged, so that it is easy to accurately determine the temperature of the strand. Further, since the presence or absence of coalescence and cutting is determined based on the temperature at a position near the most downstream of the region where strand coalescence and cutting can occur, it is easy to accurately determine the discharge state of the strands.
  • the monitoring system, the monitoring method, and the embodiment of the monitoring program according to the present invention will be described with reference to the drawings.
  • the monitoring system according to the present invention is applied to the monitoring system 1 for monitoring the extruder E (example of the strand manufacturing equipment) included in the pelletizing device P for pelletizing the resin material.
  • the pelletizing device P includes an extruder E, a cooling water tank B, and a pelletizer C.
  • the extruder E heats the thermoplastic resin material to a temperature equal to or higher than the melting point so that it melts and flows, and continuously discharges the thermoplastic resin material from a die D having a discharge port having a size of several millimeters.
  • the resin material discharged from the die becomes strands S, which are continuously taken up by the pelletizer C, pass through the water in the cooling water tank B, are cooled to below the melting point, and then reach the pelletizer C.
  • the pelletizer C cuts the strand S to a length of several millimeters to produce pellets as large as several millimeters.
  • the resin material to be pelletized using the pelletizing device P is a thermoplastic resin such as polyethylene or polypropylene.
  • the set temperature of the die D is, for example, about 180 ° C. for polyethylene pelletization and about 200 ° C. for polypropylene pelletization.
  • the set temperature of the die D is typically about 100 to 400 ° C., which is much higher than room temperature. Therefore, the temperature of the strand S immediately after being discharged from the die D is also sufficiently higher than room temperature.
  • an abnormality may occur in which the strands S are united with each other.
  • the strand S Immediately after being discharged from the die D, the strand S has a temperature equal to or higher than the melting point and has a certain degree of fluidity. Therefore, when adjacent strands S come into contact with each other, they stick to each other and coalesce. Then, since the plurality of strands S enter the water in the cooling water tank B in a united state, they are cooled in the united state and do not separate from each other. Finally, since the plurality of strands S are cut by the pelletizer C while being united, pellets having a cross section of a plurality of strands can be obtained. Since such pellets are larger than the originally intended pellets, they can be defective. Further, since a strand having a cross section larger than normally expected is introduced into the pelletizer C, there is a risk of damaging the blade portion of the pelletizer C.
  • an abnormality may occur in which the strand S is cut.
  • the strand S is tensioned for some reason, the strand S is cut when the tension exceeds the tensile strength of the strand S in the molten state.
  • the strand S is not guided by the pelletizer C and is deposited under the die D, so that it does not contribute to the production of pellets.
  • the monitoring system 1 In order to continue stable production of pellets, it is required to detect the above abnormalities at an early stage and carry out restoration work.
  • the monitoring system 1 promptly detects these abnormalities and notifies the worker of the necessity of restoration work.
  • the monitoring system 1 includes a thermo camera 2 (an example of a temperature detection device) and a computer 3 (an example of an arithmetic unit) (FIG. 1).
  • the thermo camera 2 and the computer 3 are communicably connected to each other, and the extruder E is monitored by arithmetically processing the data related to the image captured by the thermo camera 2 by the computer 3.
  • thermo camera refers to a device that visualizes the distribution of the surface temperature of an object to be inspected.
  • a device that detects infrared rays emitted from the surface of an object and visualizes the distribution of the surface temperature of the object based on the intensity of the infrared rays is generally available.
  • the thermo camera 2 in this embodiment is a known thermo camera that is generally distributed.
  • thermo camera 2 photographs the strand S discharged from the die D from above the die D and the cooling water tank B. Specifically, the thermo camera 2 can capture at least the range shown by the broken line 21 in FIG.
  • first detection shaft 22 and the second detection shaft 23 are parallel to the lateral direction of the photographing range 21 and intersect with the discharge direction of the strand S.
  • the shooting data (original data) generated by the thermo camera 2 consists of three values [horizontal coordinates, vertical coordinates, and measurement temperature] for each division in which the shooting range 21 is divided into the vertical and horizontal directions at equal intervals. It is organized as a group of pairs.
  • the computer 3 receives the shooting data related to the shooting range 21 from the thermo camera 2.
  • the computer 3 extracts a first current temperature information set consisting of two values of [horizontal coordinates, measured temperature] for each point on the first detection axis 22 in the captured data. Similarly, the second current temperature information set (example of the current temperature information set) is extracted for each point on the second detection shaft 23.
  • the computer 3 extracts the first current temperature information set and the second current temperature information set from the original data generated by the thermo camera 2, and generates the first current temperature information set and the second current temperature information set itself. Is performed by the thermo camera 2.
  • FIG. 3 is an example of plotting the second current temperature information set, and it can be seen that the maximum value 31 and the minimum value 32 appear alternately.
  • seven maxima 31 correspond to the temperature of the strands S 1 ⁇ S 7 on the second sensing axis 23.
  • the computer 3 identifies the maximum value coordinates x 1 to x 7 at which the measurement temperature takes the maximum value 31, and the minimum value coordinates t 1 to t 6 at which the measurement temperature takes the minimum value 32. Further, the temperature Tf between the maximum value and the minimum value of the plot is set as the filter value, and only the data whose measured temperature is Tf or more is treated as valid data. That is, Tf is the minimum value of the temperature treated as valid data. Then, as shown in FIG. 3 to identify the peak width w 1 ⁇ w 7 at a measurement temperature Tf.
  • the computer 3 recognizes the number of strands S based on the number of maximum value coordinates.
  • the number of strands S recognized based on the imaging data matches the number of strands S in the normal state.
  • the computer 3 on the basis of the maximum value of the first detection axis 22, to determine the temperature of the strand S 1 ⁇ S 7.
  • the user of the monitoring system 1 visually confirms the discharge state of the strand S.
  • the computer 3 registers the second current temperature information set at the time of the input as a reference set. By this operation, the example of the temperature information set in the normal state is registered in the computer 3 as the reference set.
  • the computer 3 periodically acquires the first current temperature information set and the second current temperature information set by the same procedure as described above. Then, the number of strands S recognized based on the acquired second current temperature information set (example of the current temperature information set) is compared with the number of strands S recognized based on the reference set in the normal state, and both are compared. If they match, it is determined that the number of strands S is normal at the time of measurement.
  • the temperature of the first strand S 1 ⁇ S 7 which is currently determined on the basis of the temperature information set, compared with a predetermined reference temperature, is the difference between them for all the strands S 1 ⁇ S 7 predetermined acquired If there within the reference value, the temperature of the strand S 1 ⁇ S 7 is determined to be normal. Then, when it is determined that both the number of strands S and the temperature are normal, the computer 3 determines that the discharge state of the strands S is normal.
  • the computer 3 determines that the discharge state of the strand S is normal, the computer 3 updates the reference set with the second current temperature information set on which the determination is based. That is, the reference set is constantly updated with the latest second current temperature information set in which the discharge state of the strand S is determined to be normal.
  • FIG. 5 is an example of plotting the second current temperature information set for the state shown in FIG. Compared with the plot shown in FIG. 3, there are the following differences.
  • the number of maximum value coordinates is 6, which is less than the number of maximum value coordinates 7 in the reference set (FIG. 3).
  • the high maximum value coordinates x 2 + 3 whose measurement temperature takes the high maximum value 33 are significantly different from any of the maximum value coordinates x 1 to x 7 found in the reference set.
  • the peak width w 2 + 3 of the peak showing the high maximum value 33 is larger than any of the peak widths w 1 to w 7 found in the reference set.
  • the computer 3 determines that an abnormality in the mode in which the strands S are united has occurred.
  • the state of the strand S, the generated temperature information set, and the calculation processing result will be described.
  • the strand S 5 is disconnected as an example. As shown in FIG. 6, it is cut before the strand S 5 enters the water cooling water bath B.
  • FIG. 7 is an example of plotting the second current temperature information set for the state shown in FIG. Compared with the plot shown in FIG. 3, there are the following differences.
  • the number of maximum value coordinates is 6, which is less than the number of maximum value coordinates 7 in the reference set (FIG. 3).
  • the maximum value coordinates x 1 to x 4 , x 6 and x 7 are hardly changed as compared with the reference set.
  • the computer 3 determines that an abnormality in the mode in which the strand S is cut has occurred.
  • each strand is independently and normally discharged, so it should not be judged as abnormal.
  • the number of maximum value coordinates is smaller than the number of maximum value coordinates in the reference set, as in the case where the abnormalities of coalescence and cutting occur (FIG. 9).
  • the maximum value 31'corresponding to the portion where the strands overlap is equivalent to the other maximum value 31. Therefore, since the plot of FIG. 9 is different from that of FIG. 5 (unification) and FIG.
  • the computer 3 can determine that the discharge state of the strand S is not abnormal. In this way, by using the number and arrangement of the maximum value coordinates, the maximum value itself, and the peak width as determination materials, it is possible to accurately determine whether or not the discharge state of the strand S is abnormal.
  • FIG. 10 shows a determination flow for determining whether or not an abnormality has occurred in the monitoring system 1 according to the present embodiment.
  • the generated shooting data is transferred to the computer 3 (110).
  • the computer 3 extracts a second current temperature information set for each point on the second detection axis 23 and compares the number of its maximum coordinates with the reference set (120).
  • the computer 3 extracts the first current temperature information set for each point on the first detection axis 22. Then, each maximum value of the extracted first current temperature information set is compared with a predetermined reference temperature (131).
  • the computer 3 determines that the temperature of the strand S is abnormal (143). .. At this time, the computer 3 issues an alarm notifying the user of the temperature abnormality (144). On the other hand, when such a maximum value does not exist, the computer 3 determines that the discharge state of the strand S is normal (141). At this time, the computer 3 updates the reference set with the second current temperature information set (142). After that, the process returns to the photographing step (100) and the monitoring of the extruder E is continued.
  • the computer 3 compares the peak width in the second current temperature information set with the predetermined peak width reference value (132). If the difference between the peak width in the second current temperature information set and the reference value of the peak width does not exceed a predetermined threshold value at any peak, the computer 3 has an abnormality in the mode in which the strand S is cut. (145). At this time, the computer 3 issues an alarm notifying the user of the abnormality (146).
  • the computer 3 determines the arrangement of the maximum value coordinates in the second current temperature information set and the reference set. It is compared with the arrangement of the maximum value coordinates in (133).
  • the computer 3 determines that an abnormality in the mode in which the strands S are united has occurred. (147). At this time, the computer 3 issues an alarm notifying the user of the abnormality (146).
  • the computer 3 sets each maximum value of the measured temperature in the second current temperature information set. Compare with other local maximums (133). Specifically, it is determined whether or not there is a high maximum value whose measurement temperature is larger than the other maximum values.
  • the computer 3 determines that an abnormality in the mode in which the strands S are united has occurred (147). At this time, the computer 3 issues an alarm notifying the user of the abnormality (146).
  • the computer 3 determines that the state in which the strands S are vertically overlapped is photographed (148). In this case, the computer 3 determines that the discharge state of the strand S is normal. At this time, the computer 3 updates the reference set after performing processing on the second current temperature information set for the peak determined to represent the state in which the strands S are vertically overlapped (149). ..
  • the alarm (146) for notifying the abnormality of disconnection or coalescence and the alarm (144) for notifying the abnormality of temperature are issued in a manner in which the user can recognize the difference in their importance. For example, modes such as sound, light, and screen display emitted when an alarm is issued are different from each other.
  • the configuration in which the monitoring system 1 includes the thermo camera 2 as the temperature detection device and the computer 3 as the arithmetic unit separately has been described as an example.
  • the monitoring system according to the present invention may integrally include a temperature detection device and an arithmetic unit.
  • the temperature detection device is a temperature that is a set of coordinates and measurement temperatures related to a plurality of detection points arranged on a detection axis intersecting the discharge direction of the strand. Any aspect may be used as long as the information set can be generated.
  • multiple contact-type or non-contact-type temperature measuring devices are installed on an axis that intersects the discharge direction of the strand, and the set of the location of each thermometer and the detected temperature is used as the set of coordinates and the measured temperature. May be good. Examples of such a temperature measuring device include a thermocouple and an infrared thermometer.
  • the temperature detection device may be capable of generating a temperature information set related to at least one detection axis.
  • the first detection shaft 22 is located at the portion immediately after being discharged from the die D of the strand S
  • the second detection shaft 23 is located at the portion immediately before entering the water in the cooling water tank B of the strand S.
  • the configuration to be arranged has been described as an example. However, without being limited to such a configuration, the detection shaft in the monitoring system according to the present invention may be arranged at any position as long as it is arranged so as to intersect the discharge direction of the strand.
  • the configuration in which the computer 3 updates the reference set to the latest second current temperature information set determined that the discharge state of the strand S is normal has been described as an example.
  • the reference set may not be updated in the monitoring system according to the present invention.
  • a predetermined temperature information set related to the normal state or a temperature information set related to the initial normal state when a series of production starts may be used consistently.
  • the reference set is updated in the monitoring system according to the present invention, it is not always necessary to update the reference set by the latest current temperature information set determined that the discharge state is normal, and the update interval is arbitrary. Can be set to.
  • the computer 3 compares the current temperature information set with the reference set, and compares the number and arrangement of the maximum value coordinates, the maximum value itself, and the peak width with respect to the current temperature information set.
  • the configuration in which it is determined that an abnormality in coalescence or disconnection has occurred has been described as an example.
  • the arithmetic unit according to the present invention can compare the current temperature information set and the reference set by any method. For example, the intervals of maximal coordinates, the curve shape of the plot, etc. can be compared. Further, it is not always necessary to compare all of the number and arrangement of the maximum value coordinates, the maximum value itself, and the peak width as in the above embodiment.
  • the configuration in which the strand manufacturing apparatus to be monitored by the present invention is the extruder E has been described as an example.
  • the monitoring system according to the present invention can monitor any device as long as it is a strand manufacturing device in which a plurality of string-like bodies are continuously discharged.
  • the extruder may be any extruder such as a single-screw extruder, a twin-screw extruder, or a multi-screw extruder.
  • the present invention has described a configuration in which the extruder E for ejecting strands of a resin material is monitored as an example.
  • the monitoring system according to the present invention is a strand manufacturing apparatus for continuously ejecting a plurality of string-like bodies, and thus is a manufacturing apparatus for ejecting strands of any material. It may be. Examples of such materials include resin materials, as well as metals, fibers, foods, and the like.
  • the present invention can be used, for example, as a monitoring system for an extruder included in a pelletizing apparatus.

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Abstract

複数のストランドＳを吐出するストランド製造機器を監視可能に構成された監視システム１であって、温度検知装置２と、演算装置３と、を備え、温度検知装置２は、ストランドＳの吐出方向と交差する検知軸上に配列する複数の検知点に係る座標および測定温度の組である温度情報セットを生成可能に構成され、演算装置３は、ある瞬間における温度情報セットである現在温度情報セットと、ストランドＳが正常に吐出されている状態における温度情報セットである基準セットとの比較に基づいて、当該瞬間においてストランドＳの吐出状態に異常が生じているか否かを判断可能に構成されている。

Description

ストランド製造機器を監視する監視システム、監視方法、および監視プログラム
　本発明は、複数のストランドを吐出するストランド製造機器を監視する監視システム、監視方法、および監視プログラムに関する。なお、本明細書、特許請求の範囲、図面、および要約書において「ストランド」とは、紐状の成形体をいう。
　合成樹脂材料は、数ミリメートル大のペレットとして市販されることが一般的である。重合反応により得られる高分子原料は多くの場合において粉体状であるが、輸送性および取扱性を向上するため、当該粉体をペレット状に成形するペレット化工程を経て出荷される。また、かかるペレット化の工程において、高分子原料に対して酸化防止剤、帯電防止剤、補強剤などの添加剤を混合して、合成樹脂材料に付加的な機能を与えうる。以上のようにペレット化工程は、合成樹脂材料の商品価値を向上する重要な役割を果たす。
　かかるペレット化工程の典型的な態様として、ストランドカット法が汎用される。ストランドカット法のペレット化工程においては、押出機において、熱可塑性樹脂材料を融点以上に加熱して溶融流動する状態にし、溶融した樹脂材料を数ミリメートル大の吐出口を有するダイから連続的に吐出する。吐出された樹脂材料はストランドとなり、連続的に冷却装置に案内される。冷却されたストランドは、ペレタイザーと呼ばれる細断機によって数ミリメートル長に切断される。このように、ストランドカット法のペレット化工程は、押出機から吐出されたストランドが、冷却装置を経てペレタイザーに連続的に案内されることを前提としているため、ペレットを安定的に生産するためには、ストランドが安定して連続的に製造されることを要する。
　ストランドの製造を妨げる典型的な異常として、ストランドの合一と、ストランドの切断とが挙げられる。ストランドの合一は、ダイから吐出された直後の流動性を有する複数のストランドが互いに貼り付いて合一してしまう現象である。また、ストランドの切断は、ストランドが何らかの原因により張力を受けて切断してしまう現象である。これらの異常が発生すると、生産されるペレットの品質の低下、生産性の低下、および装置の破損を招くおそれがある。そのため、これらの異常を早期に発見し、復旧作業を行うことが求められる。
　たとえば、日本国特開２００４－２７６４３９号公報（特許文献１）には、切断したストランドがダイの下方に垂れ下がることに着目し、ストランドが垂れ下がりうる位置に光電管式センサーなどのセンサーを設けてストランドの切断を検出する技術が開示されている。また、日本国特開２０００－２８９０９２号公報（特許文献２）には、走行中のストランドに支持される位置に配置した検出アームが、ストランドが切断した際に自重で下降することを利用して、ストランドの切断を検出する技術が開示されている。これらの技術によれば、ストランドの切断を早期に発見できる。
日本国特開２００４－２７６４３９号公報 日本国特開２０００－２８９０９２号公報
　しかし、特許文献１および特許文献２の技術によっては、ストランドが切断する異常を早期に発見できる一方で、ストランドが合一する異常は発見できなかった。
　そこで、ストランドが切断する異常および合一する異常の双方を発見できる監視システム、監視方法、および監視プログラムの実現が求められる。
　本発明に係る監視システムは、複数のストランドを吐出するストランド製造機器を監視可能に構成された監視システムであって、温度検知装置と、演算装置と、を備え、前記温度検知装置は、前記ストランドの吐出方向と交差する検知軸上に配列する複数の検知点に係る座標および測定温度の組である温度情報セットを生成可能に構成され、前記演算装置は、ある瞬間における前記温度情報セットである現在温度情報セットと、前記ストランドが正常に吐出されている状態における前記温度情報セットである基準セットとの比較に基づいて、当該瞬間において前記ストランドの吐出状態に異常が生じているか否かを判断可能に構成されていることを特徴とする。
　また、本発明に係る監視方法は、複数のストランドを吐出するストランド製造機器を監視する監視方法であって、ある瞬間における、前記ストランドの吐出方向と交差する検知軸上に配列する複数の検知点に係る座標および測定温度の組である現在温度情報セットと、前記ストランドが正常に吐出されている状態における前記複数の検知点に係る座標および測定温度の組である基準セットとの比較に基づいて、当該瞬間において前記ストランドの吐出状態に異常が生じているか否かを判断することを特徴とする。
　また、本発明に係る監視プログラムは、複数のストランドを吐出するストランド製造機器を監視する監視プログラムであって、ある瞬間における、前記ストランドの吐出方向と交差する検知軸上に配列する複数の検知点に係る座標および測定温度の組である現在温度情報セットと、前記ストランドが正常に吐出されている状態における前記複数の検知点に係る座標および測定温度の組である基準セットとの比較に基づいて、当該瞬間において前記ストランドの吐出状態に異常が生じているか否かを判断する機能をコンピュータに実行させることを特徴とする。
　これらの構成によれば、ストランド製造装置から吐出されるストランド自体の温度に基づいて、ストランドの吐出状態に異常が生じているか否かを判断するので、切断および合一のいずれの異常も発見できる。
　以下、本発明の好適な態様について説明する。ただし、以下に記載する好適な態様例によって、本発明の範囲が限定されるわけではない。
　本発明に係る監視システムは、一態様として、前記基準セットは、前記吐出状態が正常であると判断された最新の前記現在温度情報セットであることが好ましい。
　この構成によれば、最新の正常状態を基準として異常の有無を判断できるので、生産条件の軽微変更などがあった場合であっても、監視システムの設定を変更する必要性が少ない。
　本発明に係る監視システムは、一態様として、前記演算装置は、前記現在温度情報セットまたは前記基準セットについて、前記座標に対して前記測定温度をプロットした曲線において前記測定温度が極大値を取る極大値座標を特定可能であり、前記現在温度情報セットの前記極大値座標の個数が、前記基準セットの前記極大値座標の個数との比較に基づいて、前記吐出状態に異常が生じているか否かを判断可能であることが好ましい。
　この構成によれば、極大値座標の個数に基づいてストランドの本数が明らかになるため、ストランド合一および切断をより発見しやすい。
　本発明に係る監視システムは、一態様として、前記演算装置は、前記現在温度情報セットの前記極大値座標の配置を、前記吐出状態に異常が生じているか否かのさらなる判断材料とすることが好ましい。
　この構成によれば、ストランドの配置が変化しやすい合一と、正常なストランドの配置が変化しにくい切断とを、区別して検出しやすい。
　本発明に係る監視システムは、一態様として、前記演算装置は、前記現在温度情報セットまたは前記基準セットについて、有効データとして取り扱う温度の最小値であるフィルタ値を、前記曲線における最大値と最小値との間の値から選択して設定可能であり、前記極大値座標の前後で前記曲線が前記フィルタ値を取る２つの座標の間に形成されるピークの幅であるピーク幅を、前記吐出状態に異常が生じているか否かのさらなる判断材料とすることが好ましい。
　この構成によれば、極大値座標の個数およびピーク幅の両方が変化しやすい合一と、極大値座標の個数は変化するがピーク幅は変化しにくい切断とを、区別して検出しやすい。
　本発明に係る監視システムは、一態様として、前記演算装置は、前記現在温度情報セットの前記極大値座標の個数が、前記基準セットの前記極大値座標の個数より少なく、かつ、前記現在温度情報セットの少なくとも１つの前記極大値座標における前記測定温度が、当該現在温度情報セットの他の前記極大値座標における前記測定温度に比べて、所定の基準を超えて高いときに、少なくとも２本の前記ストランドが合一する態様の異常が生じていると判断することが好ましい。
　この構成によれば、ストランドが合一する異常を正確に検出しやすい。
　本発明に係る監視システムは、一態様として、前記演算装置は、前記現在温度情報セットの前記極大値座標の個数が、前記基準セットの前記極大値座標の個数より少なく、かつ、前記現在温度情報セットのすべての前記極大値座標における前記測定温度が、所定の基準範囲内の値であるときに、少なくとも１本の前記ストランドが切断する態様の異常が生じていると判断することが好ましい。
　この構成によれば、ストランドが切断する異常を正確に検出しやすい。
　本発明に係る監視システムは、一態様として、前記演算装置は、前記現在温度情報セットの前記極大値座標の個数が、前記基準セットの前記極大値座標の個数と一致し、かつ、前記現在温度情報セットの前記極大値と、あらかじめ定められた基準温度との差異が所定の閾値より大きい前記極大値座標が存在するときに、前記ストランドの温度が異常であると判断することが好ましい。
　この構成によれば、さらに、ストランドの温度の異常を検出しうる。
　本発明に係る監視システムは、一態様として、前記吐出方向に沿って離間する少なくとも２つの前記検知軸を有し、前記ストランド製造機器に近い側に位置する第１検知軸において取得した第１現在温度情報セットに基づいて、前記ストランドの温度に係る異常の有無を判断し、かつ、前記ストランド製造機器から遠い側に位置する第２検知軸において取得した第２現在温度情報セットに基づいて、前記ストランドの合一または切断に係る異常の有無を判断することが好ましい。
　この構成によれば、ストランドの吐出直後の温度に基づいて温度異常の有無を判断できるので、ストランドの温度を正確に判断しやすい。また、ストランドの合一および切断が起こりうる領域の最下流に近い位置の温度に基づいて合一および切断の有無を判断するため、ストランドの吐出状態を正確に判断しやすい。
　本発明のさらなる特徴と利点は、図面を参照して記述する以下の例示的かつ非限定的な実施形態の説明によってより明確になるであろう。
本実施形態に係るペレット化装置の概要図 本実施形態に係るペレット化装置のダイ付近の平面概略図 ストランドが正常な状態における温度情報セットのプロット例 ストランドの合一が生じた場合の平面概略図 ストランドの合一が生じた場合における温度情報セットのプロット例 ストランドの切断が生じた場合の平面概略図 ストランドの切断が生じた場合における温度情報セットのプロット例 ストランドの重なりが生じた場合の平面概略図 ストランドの重なりが生じた場合における温度情報セットのプロット例 本実施形態に係る判断フローを示す図
　本発明に係る監視システム、監視方法、および監視プログラムの実施形態について、図面を参照して説明する。以下では、本発明に係る監視システムを、樹脂材料をペレット化するペレット化装置Ｐに含まれる押出機Ｅ（ストランド製造機器の例）を監視する監視システム１に適用した例について説明する。
〔監視対象の概要〕
　本実施形態に係る監視システム１について説明する前提として、ペレット化装置Ｐの概要について説明する（図１）。ペレット化装置Ｐは、押出機Ｅ、冷却水槽Ｂ、ペレタイザーＣを備える。押出機Ｅは、熱可塑性樹脂材料を融点以上に加熱して溶融流動する状態にし、数ミリメートル大の吐出口を有するダイＤから連続的に吐出する。ダイから吐出された樹脂材料はストランドＳとなり、ペレタイザーＣによって連続的に引き取られ、冷却水槽Ｂ中の水の中を通過して融点以下に冷却された後に、ペレタイザーＣに到達する。ペレタイザーＣは、ストランドＳを数ミリメートル長に切断し、数ミリメートル大のペレットを製造する。
　なお、本実施形態では、ダイＤが７つの吐出口を有する例について説明する（図２）。７つの吐出口から吐出されたストランドＳ（Ｓ１～Ｓ７）は、冷却水槽Ｂに貯留された水の中に配置されたガイドＢｓによって案内され、水中に進入する。
　ペレット化装置Ｐを用いてペレット化される対象となる樹脂材料は、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂である。ペレット化にあたっては、ストランドＳを吐出できるだけの流動性を確保するため、ペレット化する樹脂材料の融点より十分に高い温度に加熱する必要がある。そのため、ダイＤの設定温度は、たとえば、ポリエチレンのペレット化においては１８０℃程度であり、ポリプロピレンのペレット化においては２００℃程度である。また、上記に例示した樹脂材料以外の場合であっても、ダイＤの設定温度は室温より遥かに高い１００～４００℃程度であることが典型的である。したがって、ダイＤから吐出された直後のストランドＳの温度も、室温より十分に高い。
　ペレット化装置Ｐによるペレットの製造において、ストランドＳが互いに合一してしまう異常が生じうる。ダイＤから吐出された直後のストランドＳは融点以上の温度であり、ある程度の流動性を有している。そのため、隣り合うストランドＳ同士が接触すると、互いに貼り付いて合一してしまう。そして、複数のストランドＳが合一した状態で冷却水槽Ｂの水に進入するため、合一した状態のまま冷却され、互いに離れなくなる。最終的に、複数のストランドＳが合一したままペレタイザーＣで切断されるため、ストランド複数本分の断面積を有するペレットが得られる。このようなペレットは、本来意図されるペレットより大きいため、不良品になりうる。また、通常想定されるよりも断面積の大きいストランドがペレタイザーＣに導入されるため、ペレタイザーＣの刃部を傷めるおそれがある。
　また、ペレット化装置Ｐによるペレットの製造において、ストランドＳが切断する異常が生じうる。何らかの原因によりストランドＳが張力を受けた場合、かかる張力がストランドＳの溶融状態における引張強度を上回ると、ストランドＳが切断する。ストランドＳが切断すると、当該ストランドＳはペレタイザーＣに案内されずにダイＤの下方に堆積するため、ペレットの生産に寄与しなくなる。
　ペレットの安定的な生産を継続するため、上記のような異常を早期に発見し、復旧作業を行うことが求められる。本実施形態に係る監視システム１は、これらの異常を速やかに検出し、作業員に対して復旧作業の必要性を報知する。
〔監視システムの構成〕
　監視システム１は、サーモカメラ２（温度検知装置の例）と、コンピュータ３（演算装置の例）とを備える（図１）。サーモカメラ２とコンピュータ３とは通信可能に接続されており、サーモカメラ２が撮影した画像に係るデータをコンピュータ３により演算処理することにより、押出機Ｅの監視を行う。
　本明細書において、「サーモカメラ」とは、検査対象の物体の表面温度の分布を可視化する装置をいう。たとえば、物体の表面から放射される赤外線を検出し、その赤外線の強度に基づいて物体の表面温度の分布を可視化する装置が一般に流通している。本実施形態におけるサーモカメラ２は、一般に流通する公知のサーモカメラである。
　本実施形態に係るサーモカメラ２は、ダイＤから吐出されたストランドＳをダイＤおよび冷却水槽Ｂの上方から撮影する。具体的には、サーモカメラ２は、少なくとも図２中に破線２１で示した範囲を撮影しうる。
　なお、以降の説明において、図２に符号２１、２２、および２３で示した各部をそれぞれ、「撮影範囲２１」、「第１検知軸２２」、および「第２検知軸２３」という。第１検知軸２２および第２検知軸２３は、撮影範囲２１の横方向に平行であり、ストランドＳの吐出方向に交差する。
〔監視方法〕
　サーモカメラ２が生成する撮影データ（元データ）は、撮影範囲２１を縦横それぞれの方向に等間隔に区分した各区分についての［横方向座標，縦方向座標，測定温度］の３つの値からなる組の群として構成されている。コンピュータ３は、サーモカメラ２から、撮影範囲２１に係る撮影データを受信する。
　まず、ストランドＳの吐出状態が正常な場合について、ストランドＳの状態、生成される撮影データ、および演算処理結果について説明する。なお、ストランドＳの吐出状態が正常な場合とは、ダイＤから吐出されたストランドＳ１～Ｓ７がいずれも合一も切断もせずに冷却水槽ＢおよびペレタイザーＣに案内され、かつ、ストランドＳの温度があらかじめ定められた所定の工程管理値範囲内にある状態をいう。
　コンピュータ３は、撮影データのうちの第１検知軸２２上の各点について、［横方向座標，測定温度］の２つの値からなる第１現在温度情報セットを抽出する。また同様に第２検知軸２３上の各点について、第２現在温度情報セット（現在温度情報セットの例）を抽出する。なお、コンピュータ３は、サーモカメラ２が生成した元データから第１現在温度情報セットおよび第２現在温度情報セットを抽出するのであり、第１現在温度情報セットおよび第２現在温度情報セットの生成自体はサーモカメラ２により行われている。
　図３は、第２現在温度情報セットをプロットした例であり、極大値３１と極小値３２とが交互に表れることが看取できる。ここで、７つの極大値３１は第２検知軸２３上のストランドＳ１～Ｓ７の温度にそれぞれ対応する。
　コンピュータ３は、測定温度が極大値３１を取る極大値座標ｘ１～ｘ７、および、測定温度が極小値３２を取る極小値座標ｔ１～ｔ６を特定する。また、プロットの最大値と最小値との間の温度Ｔｆをフィルタ値として設定し、測定温度がＴｆ以上のデータのみを有効データとして取り扱う。すなわち、Ｔｆは有効データとして取り扱う温度の最小値である。そして、図３に示すように、測定温度Ｔｆにおけるピーク幅ｗ１～ｗ７を特定する。
　コンピュータ３は、極大値座標の個数に基づいて、ストランドＳの本数を認識する。本実施形態では、撮影データに基づいて認識したストランドＳの本数と、正常な状態のストランドＳの本数とが一致する。
　また、コンピュータ３は、第１検知軸２２上の極大値に基づいて、ストランドＳ１～Ｓ７の温度を決定する。
　このとき同時に、監視システム１の使用者により、ストランドＳの吐出状態の目視確認が行われる。使用者が、目視確認によりストランドＳの吐出状態が正常であることを確認した旨をコンピュータ３に入力すると、コンピュータ３は、当該入力時点における第２現在温度情報セットを、基準セットとして登録する。この操作により、コンピュータ３に、正常状態における温度情報セットの例が、基準セットとして登録されたことになる。
　その後、コンピュータ３は、上記と同様の手順により、第１現在温度情報セットおよび第２現在温度情報セットを定期的に取得する。そして、取得した第２現在温度情報セット（現在温度情報セットの例）に基づいて認識されるストランドＳの本数を、基準セットに基づいて認識された正常状態におけるストランドＳの本数と比較し、両者が一致する場合は測定時点においてストランドＳの本数が正常であると判断する。また、取得した第１現在温度情報セットに基づいて決定されるストランドＳ１～Ｓ７の温度を、あらかじめ定められた基準温度と比較し、全てのストランドＳ１～Ｓ７について両者の差異が所定の基準値内にある場合は、ストランドＳ１～Ｓ７の温度が正常であると判断する。そして、ストランドＳの本数および温度がいずれも正常であると判断したとき、コンピュータ３は、ストランドＳの吐出状態が正常であると判断する。
　コンピュータ３は、ストランドＳの吐出状態が正常であると判断したとき、かかる判断の根拠となった第２現在温度情報セットによって、基準セットを更新する。すなわち、基準セットは、常に、ストランドＳの吐出状態が正常であると判断された最新の第２現在温度情報セットに更新される。
　次に、ストランドＳの合一が生じた場合について、ストランドＳの状態、生成される温度情報セット、および演算処理結果について説明する。以降の説明では、２本のストランド（ストランドＳ２およびＳ３）が合一した場合を例として説明する。図４に示すように、ストランドＳ２とＳ３とが冷却水槽Ｂの水に進入する前に接触して合一し、一体のストランドＳ２＋３として水に進入している場合である。
　図５は、図４に示した状態について、第２現在温度情報セットをプロットした例である。図３に示したプロットと比較して、以下の相違点がある。
　まず、図５において極大値座標の個数は６であり、基準セット（図３）の極大値座標の個数７より少ない。また、図５において、他の極大値３１より突出して高い測定温度を示す高極大値３３が存在する。加えて、測定温度が高極大値３３を取る高極大値座標ｘ２＋３は、基準セットに見られる極大値座標ｘ１～ｘ７のいずれとも大きく異なる。さらに、高極大値３３を示すピークのピーク幅ｗ２＋３は、基準セットに見られるピーク幅ｗ１～ｗ７のいずれよりも大きい。これらはストランドの本数や放熱性の変化、またはストランドの合一による極大値の位置ズレなどにより生じるものである。
　以上のように、ストランドＳの合一が生じた場合、第２現在温度情報セットのプロットに明確な変化が生じる。コンピュータ３は、これらの変化に基づいて、ストランドＳが合一する態様の異常が生じていると判断する。
　続いて、ストランドＳの切断が生じた場合について、ストランドＳの状態、生成される温度情報セット、および演算処理結果について説明する。以降の説明では、ストランドＳ５が切断した場合を例として説明する。図６に示すように、ストランドＳ５が冷却水槽Ｂの水に進入する前に切断している。
　図７は、図６に示した状態について、第２現在温度情報セットをプロットした例である。図３に示したプロットと比較して、以下の相違点がある。
　図７において極大値座標の個数は６であり、基準セット（図３）の極大値座標の個数７より少ない。一方、図７において、極大値座標ｘ１～ｘ４、ｘ６、およびｘ７は、基準セットと比べてほとんど変化していない。
　以上のように、ストランドＳの切断が生じた場合も、第２現在温度情報セットのプロットに明確な変化が生じる。また、その変化の態様は、ストランドＳの合一が生じた場合とも明らかに異なる。コンピュータ３は、これらの変化に基づいて、ストランドＳが切断する態様の異常が生じていると判断する。
　なお、図８に示すように、ストランドＳが第２検知軸２３において上下方向に離間して重なっている場合、各ストランドは独立に正常に吐出されているので、異常と判断するべきではない。しかし、この場合も、合一および切断の異常が生じている場合と同様に、極大値座標の個数が基準セットにおける極大値座標の個数より少なくなる（図９）。しかしこの場合は、各ストランドが独立に存在し、通常通り放熱されるため、ストランドが重なる部分に対応する極大値３１´は他の極大値３１と同等である。したがって、図９のプロットは図５（合一）とも図７（切断）とも態様が異なるので、コンピュータ３はストランドＳの吐出状態が異常ではないと判断できる。このように、極大値座標の個数および配置、極大値自体、ならびにピーク幅を判断材料とすることにより、ストランドＳの吐出状態が異常であるか否かを正確に判断できる。
〔本実施形態に係る判断フロー〕
　以上の実施形態を総括し、図１０により、本実施形態に係る監視システム１における、異常が生じているか否かを判断する判断フローを示す。サーモカメラ２による撮影が行われる（１００）と、生成された撮影データがコンピュータ３に転送される（１１０）。コンピュータ３は、第２検知軸２３上の各点について第２現在温度情報セットを抽出し、その極大値座標の数を基準セットと比較する（１２０）。
　極大値座標の数が基準セットと一致する場合、コンピュータ３は、第１検知軸２２上の各点について第１現在温度情報セットを抽出する。そして、抽出した第１現在温度情報セットの各極大値を、あらかじめ定められた基準温度と比較する（１３１）。
　第１現在温度情報セットに、あらかじめ定められた基準温度との差異があらかじめ定められた閾値を超える極大値が存在する場合、コンピュータ３は、ストランドＳの温度が異常であると判断する（１４３）。このとき、コンピュータ３は、使用者に対して温度異常を知らせるアラームを発報する（１４４）。一方、そのような極大値が存在しない場合、コンピュータ３は、ストランドＳの吐出状態が正常であると判断する（１４１）。このとき、コンピュータ３は、第２現在温度情報セットによって基準セットを更新する（１４２）。その後、再び撮影工程（１００）に戻り、押出機Ｅの監視を継続する。
　極大値座標の数が基準セットと一致しない場合、コンピュータ３は、第２現在温度情報セットにおけるピーク幅と、あらかじめ定められたピーク幅の基準値とを比較する（１３２）。第２現在温度情報セットにおけるピーク幅と、ピーク幅の基準値との差異が、いずれのピークにおいても所定の閾値を超えない場合、コンピュータ３は、ストランドＳが切断する態様の異常が生じていると判断する（１４５）。このとき、コンピュータ３は、使用者に対して異常を知らせるアラームを発報する（１４６）。
　第２現在温度情報セットにおけるピーク幅と、ピーク幅の基準値との差異が所定の閾値を超えるピークがある場合、コンピュータ３は、第２現在温度情報セットにおける極大値座標の配置と、基準セットにおける極大値座標の配置とを比較する（１３３）。
　第２現在温度情報セットに、基準セットにおける各極大値座標からの変位が基準値を超える極大値座標が存在する場合、コンピュータ３は、ストランドＳが合一する態様の異常が生じていると判断する（１４７）。このとき、コンピュータ３は、使用者に対して異常を知らせるアラームを発報する（１４６）。
　第２現在温度情報セットの全ての極大値座標について、基準セットにおける各極大値座標からの変位が基準値以内である場合、コンピュータ３は、第２現在温度情報セットにおける測定温度の各極大値を他の極大値と比較する（１３３）。具体的には、測定温度が他の極大値より大きい高極大値が存在するか否かを判定する。
　高極大値が存在する場合、コンピュータ３は、ストランドＳが合一する態様の異常が生じていると判断する（１４７）。このとき、コンピュータ３は、使用者に対して異常を知らせるアラームを発報する（１４６）。
　高極大値が存在しない場合、コンピュータ３は、ストランドＳが上下に重なった状態が撮影されたと判断する（１４８）。この場合、コンピュータ３はストランドＳの吐出状態が正常であると判断する。このとき、コンピュータ３は、第２現在温度情報セットに対して、ストランドＳが上下に重なった状態を表すと判断されたピークを補正する処理を行った上で、基準セットを更新する（１４９）。
　なお、切断または合一の異常は、生産に及ぼす影響が大きいため、温度異常に比べて重要である。そのため、切断または合一の異常を報知するアラーム（１４６）と、温度異常を報知するアラーム（１４４）とは、使用者がその重要度の違いを認識できる態様で、それぞれ発報される。たとえば、アラームの発報に際して発される音、光、画面表示などの態様が互いに異なる。
〔その他の実施形態〕
　最後に、本発明に係る監視システム、監視方法、監視プログラムのその他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。
　上記の実施形態では、監視システム１が、温度検知装置としてのサーモカメラ２と、演算装置としてのコンピュータ３とを別体に備える構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、本発明に係る監視システムは、温度検知装置および演算装置を一体に備えてもよい。
　上記の実施形態では、監視システム１が、温度検知装置としてのサーモカメラ２を備える構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、本発明に係る温度検知装置は、ストランドの吐出方向と交差する検知軸上に配列する複数の検知点に係る座標および測定温度の組である温度情報セットを生成可能である以上、任意の態様であってよい。たとえば、接触式または非接触式の温度測定装置を、ストランドの吐出方向と交差する軸上に複数台設置し、各温度計の配置場所と検出温度との組を、座標および測定温度の組としてもよい。かかる温度測定装置としては、熱電対、赤外温度計、などが例示される。
　上記の実施形態では、第１検知軸２２および第２検知軸２３の双方について、温度情報セット（第１現在温度情報セットおよび第２現在温度情報セット）が生成される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、本発明に係る温度検知装置は、少なくとも１つの検知軸に係る温度情報セットを生成可能であればよい。
　上記の実施形態では、第１検知軸２２がストランドＳのダイＤから吐出された直後の部分に位置し、第２検知軸２３がストランドＳの冷却水槽Ｂ中の水に進入する直前の部分に配置される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、本発明に係る監視システムにおける検知軸は、ストランドの吐出方向と交差して配置されている限り、任意の位置に配置されうる。ただし、上記の実施形態のように、ストランドの温度が周囲の温度より十分に高く、かつ、ストランドの合一および切断の不具合が起こりうる領域に検知軸を配置することが好ましい。特に、上記の実施形態における第２検知軸２３のように、ストランドの合一および切断の不具合が起こりうる領域の最下流域に検知軸を配置することが、より好ましい。
　上記の実施形態では、コンピュータ３が、基準セットを、ストランドＳの吐出状態が正常であると判断された最新の第２現在温度情報セットに更新する構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、本発明に係る監視システムにおいて、基準セットは更新されなくてもよい。たとえば、基準セットとして、あらかじめ定められた正常状態に係る温度情報セットや、一連の生産が開始した当初の正常状態に係る温度情報セットを、一貫して用いてもよい。また、本発明に係る監視システムにおいて基準セットが更新される場合、吐出状態が正常であると判断された最新の前記現在温度情報セットによって常に基準セットを更新する必要はなく、その更新間隔は任意に設定されうる。
　上記の実施形態では、コンピュータ３が、現在温度情報セットと基準セットとを比較し、現在温度情報セットについての、極大値座標の個数および配置、極大値自体、ならびにピーク幅を比較することで、合一または切断の異常が発生していると判断する構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、本発明に係る演算装置は、現在温度情報セットと基準セットとを、任意の方法で比較しうる。たとえば、極大値座標の間隔、プロットの曲線形状などを比較しうる。また、必ずしも上記の実施形態のように極大値座標の個数および配置、極大値自体、ならびにピーク幅の全てを比較しなくてもよい。
　上記の実施形態では、本発明が監視対象とするストランド製造装置が押出機Ｅである構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、本発明に係る監視システムは、複数の紐状体が連続的に吐出されるストランド製造装置であれば、任意の装置を監視しうる。また、本発明が監視対象とするストランド製造装置が押出機である場合、当該押出機は、単軸押出機、二軸押出機、多軸押出機など、任意の押出機であってよい。
　上記の実施形態では、本発明が、樹脂材料のストランドを吐出する押出機Ｅを監視対象とする構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、本発明に係る監視システムは、複数の紐状体が連続的に吐出されるストランド製造装置である以上、任意の材料のストランドを吐出する製造装置であってよい。そのような材料としては、樹脂材料のほか、たとえば、金属、繊維、食品などが例示される。
　その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の範囲はそれらによって限定されることはないと理解されるべきである。当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜改変が可能であることを容易に理解できるであろう。したがって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で改変された別の実施形態も、当然、本発明の範囲に含まれる。
　本発明は、たとえば、ペレット化装置に含まれる押出機の監視システムとして利用することができる。
　１　　　：監視システム
　２　　　：サーモカメラ
　３　　　：コンピュータ
　２１　　：撮影範囲
　２２　　：第１検知軸
　２３　　：第２検知軸
　３１　　：極大値
　３２　　：極小値
　３３　　：高極大値
　Ｐ　　　：ペレット化装置
　Ｅ　　　：押出機
　Ｄ　　　：ダイ
　Ｂ　　　：冷却水槽
　Ｂｓ　　：ガイド
　Ｃ　　　：ペレタイザー
　Ｓ　　　：ストランド

Claims (11)

  1. 　複数のストランドを吐出するストランド製造機器を監視可能に構成された監視システムであって、
    　温度検知装置と、演算装置と、を備え、
    　前記温度検知装置は、前記ストランドの吐出方向と交差する検知軸上に配列する複数の検知点に係る座標および測定温度の組である温度情報セットを生成可能に構成され、
    　前記演算装置は、ある瞬間における前記温度情報セットである現在温度情報セットと、前記ストランドが正常に吐出されている状態における前記温度情報セットである基準セットとの比較に基づいて、当該瞬間において前記ストランドの吐出状態に異常が生じているか否かを判断可能に構成されている監視システム。
  2. 　前記基準セットは、前記吐出状態が正常であると判断された最新の前記現在温度情報セットである請求項１に記載の監視システム。
  3. 　前記演算装置は、
    　前記現在温度情報セットまたは前記基準セットについて、前記座標に対して前記測定温度をプロットした曲線において前記測定温度が極大値を取る極大値座標を特定可能であり、
    　前記現在温度情報セットの前記極大値座標の個数が、前記基準セットの前記極大値座標の個数との比較に基づいて、前記吐出状態に異常が生じているか否かを判断可能である請求項１または２に記載の監視システム。
  4. 　前記演算装置は、前記現在温度情報セットの前記極大値座標の配置を、前記吐出状態に異常が生じているか否かのさらなる判断材料とする請求項３に記載の監視システム。
  5. 　前記演算装置は、
    　前記現在温度情報セットまたは前記基準セットについて、有効データとして取り扱う温度の最小値であるフィルタ値を、前記曲線における最大値と最小値との間の値から選択して設定可能であり、
    　前記極大値座標の前後で前記曲線が前記フィルタ値を取る２つの座標の間に形成されるピークの幅であるピーク幅を、前記吐出状態に異常が生じているか否かのさらなる判断材料とする請求項３または４に記載の監視システム。
  6. 　前記演算装置は、
    　前記現在温度情報セットの前記極大値座標の個数が、前記基準セットの前記極大値座標の個数より少なく、かつ、
    　前記現在温度情報セットの少なくとも１つの前記極大値座標における前記測定温度が、当該現在温度情報セットの他の前記極大値座標における前記測定温度に比べて、所定の基準を超えて高いときに、少なくとも２本の前記ストランドが合一する態様の異常が生じていると判断する請求項３～５のいずれか１項に記載の監視システム。
  7. 　前記演算装置は、
    　前記現在温度情報セットの前記極大値座標の個数が、前記基準セットの前記極大値座標の個数より少なく、かつ、
    　前記現在温度情報セットのすべての前記極大値座標における前記測定温度が、所定の基準範囲内の値であるときに、少なくとも１本の前記ストランドが切断する態様の異常が生じていると判断する請求項３～６のいずれか１項に記載の監視システム。
  8. 　前記演算装置は、
    　前記現在温度情報セットの前記極大値座標の個数が、前記基準セットの前記極大値座標の個数と一致し、かつ、
    　前記現在温度情報セットの前記極大値とあらかじめ定められた基準温度との差異が所定の閾値より大きい前記極大値座標が存在するときに、前記ストランドの温度が異常であると判断する請求項３～７のいずれか１項に記載の監視システム。
  9. 　前記吐出方向に沿って離間する少なくとも２つの前記検知軸を有し、
    　前記ストランド製造機器に近い側に位置する第１検知軸において取得した第１現在温度情報セットに基づいて、前記ストランドの温度に係る異常の有無を判断し、かつ、
    　前記ストランド製造機器から遠い側に位置する第２検知軸において取得した第２現在温度情報セットに基づいて、前記ストランドの合一または切断に係る異常の有無を判断する請求項１～８のいずれか１項に記載の監視システム。
  10. 　複数のストランドを吐出するストランド製造機器を監視する監視方法であって、
    　ある瞬間における、前記ストランドの吐出方向と交差する検知軸上に配列する複数の検知点に係る座標および測定温度の組である現在温度情報セットと、前記ストランドが正常に吐出されている状態における前記複数の検知点に係る座標および測定温度の組である基準セットとの比較に基づいて、当該瞬間において前記ストランドの吐出状態に異常が生じているか否かを判断する監視方法。
  11. 　複数のストランドを吐出するストランド製造機器を監視する監視プログラムであって、
    　ある瞬間における、前記ストランドの吐出方向と交差する検知軸上に配列する複数の検知点に係る座標および測定温度の組である現在温度情報セットと、前記ストランドが正常に吐出されている状態における前記複数の検知点に係る座標および測定温度の組である基準セットとの比較に基づいて、当該瞬間において前記ストランドの吐出状態に異常が生じているか否かを判断する機能をコンピュータに実行させる監視プログラム。
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