JP5571221B1 - Roller head extruder and control method thereof - Google Patents
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Abstract
【課題】ローラヘッド押出機においてシート状部材を安定して送り出す。
【解決手段】押出機本体12の内部に設けられたスクリュー16を回転させて、高分子材料を材料出口30より押し出し、押出機の先端に設けられた一対のカレンダーロール20,22と材料出口30との間にバンク38を形成しつつ、押し出された高分子材料100を一対のカレンダーロール20,22によりシート状に成形するローラヘッド押出機10において、押出駆動モータ18によりスクリュー16を回転させ、押出駆動モータ18の負荷電流値を押出駆動モータ用検出器34により検出し、検出された負荷電流値が第1設定値X1以上となったときに、ロール駆動モータ24をオンにして一対のカレンダーロール20,22の回転を開始させる。
【選択図】図3A sheet-like member is stably fed out in a roller head extruder.
A screw 16 provided inside an extruder body 12 is rotated to extrude a polymer material from a material outlet 30, and a pair of calendar rolls 20 and 22 provided at the tip of the extruder and a material outlet 30 are provided. In the roller head extruder 10 that forms the extruded polymer material 100 into a sheet shape with a pair of calendar rolls 20 and 22 while forming the bank 38 between them, the screw 16 is rotated by the extrusion drive motor 18, A load current value of the extrusion drive motor 18 is detected by the extrusion drive motor detector 34, and when the detected load current value becomes equal to or greater than the first set value X1, the roll drive motor 24 is turned on and a pair of calendars are turned on. The rotation of the rolls 20 and 22 is started.
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、押出機の先端にカレンダーロールを備えるローラベッド押出機に関するものである。 The present invention relates to a roller bed extruder provided with a calendar roll at the tip of an extruder.
ローラヘッド押出機は、押出機本体の材料出口の近傍に一対のカレンダーロールが設けられ、押出機本体の材料出口から押し出されたゴムなどの高分子材料をカレンダーロールによりシート状に成形するものである(例えば、特許文献1参照)。 A roller head extruder is provided with a pair of calender rolls in the vicinity of the material outlet of the extruder main body, and a polymer material such as rubber extruded from the material outlet of the extruder main body is formed into a sheet shape by the calender roll. Yes (see, for example, Patent Document 1).
かかるローラヘッド押出機では、材料出口とカレンダーロールの間にバンクと称される材料溜まり部が形成され、シート状部材を安定して送り出すためには、押出機の運転中、この部分に所定のバンク量を確保することが求められる。例えば、バンク量が少なすぎると、カレンダーロールから送り出されるシートが切れるなどの不具合が生じる。 In such a roller head extruder, a material pool called a bank is formed between the material outlet and the calender roll, and in order to stably feed the sheet-like member, a predetermined portion is placed in this part during the operation of the extruder. It is required to secure the bank amount. For example, if the bank amount is too small, a problem such as cutting of a sheet fed from the calendar roll occurs.
そのため、特許文献2には、ロールハウジングを介してカレンダーロールをフレーム内に嵌装したものにおいて、バンク量の安定化のために、ロールハウジングが受けるバンクのヘッド圧力を検出するロードセルをフレームに取り付けることが提案されている。また、その検出結果に基づいて、押出機本体のスクリューとカレンダーロールの回転数を制御することが提案されている。しかしながら、この場合、圧力検出手段としてのロードセルが必要なため、その故障対応が必要であり、メンテナンス性が悪い。また、この場合、バンク内のゴムを介して押圧されるロールハウジングの変位によりバンク量を検出するため、一次遅れ要素を持った制御となり、生産性が悪い。 Therefore, in Patent Document 2, a load cell that detects the head pressure of the bank received by the roll housing is attached to the frame in order to stabilize the amount of the bank in which the calendar roll is fitted into the frame via the roll housing. It has been proposed. Further, it has been proposed to control the number of rotations of the screw and calendar roll of the extruder body based on the detection result. However, in this case, since a load cell as pressure detecting means is required, it is necessary to cope with the failure, and maintenance is poor. In this case, since the bank amount is detected by the displacement of the roll housing pressed through the rubber in the bank, the control has a first-order lag element, and the productivity is poor.
一方、特許文献3には、バンク量を直接検出するバンク量検出器と、スクリューを駆動するモータの電流値を検出するスクリュー電流検出器と、カレンダーロールを駆動するモータの電流値を検出するロール電流検出器とを設け、これらの検出結果に基づき、スクリューの回転速度が一定になるようにフィードバック制御することが開示されている。 On the other hand, Patent Document 3 discloses a bank amount detector that directly detects a bank amount, a screw current detector that detects a current value of a motor that drives a screw, and a roll that detects a current value of a motor that drives a calendar roll. It is disclosed that a current detector is provided, and feedback control is performed based on the detection results so that the rotational speed of the screw is constant.
また、特許文献4には、カレンダーロールのためのモータの電流値を検出し、その検出値と予め設定された設定値とを比較して、スクリュー又はカレンダーロールの回転速度を調整することにより、バンク量を安定化することが開示されている。
このように引用文献3には、スクリューやカレンダーロールを駆動するモータの電流値を用いてスクリューの回転速度を制御することが開示され、また、引用文献4には、カレンダーロールを駆動するモータの電流値に基づき、スクリューやカレンダーロールの回転速度を制御することが開示されている。しかしながら、スクリューを駆動するモータの電流値に基づいてカレンダーロール回転のオン/オフを制御する点は開示されていない。
Thus, the cited document 3 discloses that the rotational speed of the screw is controlled using the current value of the motor that drives the screw or the calendar roll, and the cited
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、スクリューなどの押出部材を回転させる押出駆動モータの負荷電流値を使用して、カレンダーロールを回転させるロール駆動モータのオンやオフを制御することにより、シート状部材を安定して送り出すことができるローラヘッド押出機およびその制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and controls on / off of a roll drive motor that rotates a calendar roll using a load current value of an extrusion drive motor that rotates an extrusion member such as a screw. Accordingly, an object of the present invention is to provide a roller head extruder that can stably feed out a sheet-like member and a control method thereof.
本発明に係るローラヘッド押出機は、押出機本体と、前記押出機本体の内部に設けられ、回転することで高分子材料を前記押出機本体の材料出口より押し出す押出部材と、前記押出部材を回転させる押出駆動モータと、前記押出駆動モータの負荷電流値を検出する押出駆動モータ用検出器と、押出機の先端に設けられて前記材料出口との間にバンクを形成し、押し出された高分子材料をシート状に成形する一対のカレンダーロールと、前記カレンダーロールを回転させるロール駆動モータと、前記押出駆動モータ用検出器により検出された負荷電流値が第1設定値以上となったときに、前記ロール駆動モータをオンにして前記カレンダーロールの回転を開始させるよう制御する制御部と、を備えるものである。 A roller head extruder according to the present invention includes an extruder main body, an extrusion member that is provided inside the extruder main body and that rotates to extrude a polymer material from a material outlet of the extruder main body, and the extrusion member. A push drive motor to be rotated, a push drive motor detector for detecting a load current value of the push drive motor, and a bank formed between the material outlets provided at the tip of the extruder, and the extruded high When the load current value detected by the pair of calender rolls for forming the molecular material into a sheet, the roll drive motor for rotating the calender roll, and the extrusion drive motor detector is equal to or higher than the first set value. And a control unit that controls to turn on the roll drive motor and start rotation of the calendar roll.
本発明に係るローラヘッド押出機の制御方法は、押出機本体の内部に設けられた押出部材を回転させて、高分子材料を前記押出機本体の材料出口より押し出し、押出機の先端に設けられた一対のカレンダーロールと前記材料出口との間にバンクを形成しつつ、押し出された高分子材料を前記一対のカレンダーロールによりシート状に成形するローラヘッド押出機の制御方法であって、押出駆動モータにより前記押出部材を回転させ、前記押出駆動モータの負荷電流値を押出駆動モータ用検出器により検出し、検出された負荷電流値が第1設定値以上となったときに、ロール駆動モータをオンにして前記一対のカレンダーロールの回転を開始させるものである。 The control method of the roller head extruder according to the present invention is such that a polymer material is extruded from the material outlet of the extruder body by rotating an extrusion member provided inside the extruder body, and is provided at the tip of the extruder. A method for controlling a roller head extruder, which forms a bank between a pair of calender rolls and the material outlet, and forms the extruded polymer material into a sheet shape by the pair of calender rolls. The push member is rotated by the motor, the load current value of the push drive motor is detected by the push drive motor detector, and the roll drive motor is turned on when the detected load current value exceeds the first set value. Turn on to start rotation of the pair of calendar rolls.
本発明によれば、押出部材を回転させる押出駆動モータの負荷電流値を使用して、カレンダーロールを駆動するロール駆動モータを制御するので、ロードセルを使用しなくても、シート状部材を安定して送り出すことができる。 According to the present invention, since the roll drive motor that drives the calendar roll is controlled using the load current value of the extrusion drive motor that rotates the extrusion member, the sheet-like member is stabilized without using a load cell. Can be sent out.
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
一実施形態に係るローラヘッド押出機10は、ローラヘッドを有する二軸押出機(より詳細には二軸コニカル押出機)である。該押出機10は、図1及び図2に示すように、内部にチャンバー14を備える押出機本体12と、前記チャンバー14内に回転可能に設けられた押出部材としてのスクリュー16と、スクリュー16を回転駆動する押出駆動モータ18と、押出機10の先端に設けられた上下一対のカレンダーロール20,22と、該カレンダーロール20,22を回転駆動するロール駆動モータ24とを備える。
The
押出機本体12は、内側のチャンバー14内にスクリュー16を保持する筒状のハウジングからなり、その上面には、ゴム材料などの高分子材料をチャンバー14内に供給するためのシューター26が設けられている。
The
スクリュー16は、チャンバー14内において回転することによって、シューター26から供給された高分子材料を、その先端側に搬送し、押出機本体12の先端面28に設けられた材料出口30より押し出す。この例では、図2に示すように、左右一対のスクリュー16,16が斜交型に配されることで、二軸コニカル押出機を構成している。
The
押出駆動モータ18は、スクリュー16の後端側に、不図示の減速機やカップリングなどを介して連結されている。押出駆動モータ18は、押出機10の制御部としての制御装置32に電気的に接続され、該制御装置32により押出駆動モータ18を駆動制御することで、スクリュー16を任意の回転速度で回転することできるように構成されている。
The
押出駆動モータ18には、その負荷電流値を検出する電流センサーとしての押出駆動モータ用検出器34が設けられている。押出駆動モータ用検出器34は、制御装置32に電気的に接続されており、制御装置32から出力される信号に基づき、押出駆動モータ18の電流値(負荷電流値)を検出し、その検出値を示す信号を制御装置32に与える。
The
上下一対のカレンダーロール20,22は、材料出口30の前方近傍において、支持フレーム36により回転自在に設けられている。カレンダーロール20,22と材料出口30との間には、材料出口30から押し出された高分子材料が溜まる材料溜まり部としてのバンク38が形成されている。バンク38は、この例では、押出機本体12の先端面28と上下一対のカレンダーロール20,22との間において、左右一対のサイドガイド40,40と上下の洩れ防止壁42,42との間に形成されている。
The pair of upper and
カレンダーロール20,22は、材料出口30から押し出された高分子材料をシート状に成形するものである。すなわち、材料出口30から押し出されてバンク38に存在する高分子材料100は、一対のカレンダーロール20,22が回転することにより当該ロール20,22の間隙を通過し、これによりシート状に成形され、シート状部材102として前方側(図1,2における左側)に送り出される。
The
ロール駆動モータ24は、不図示の減速機やカップリングなどを介してカレンダーロール20,22に連結されている。ロール駆動モータ24は、押出機10の制御装置32に電気的に接続され、該制御装置32によりロール駆動モータ24を駆動制御することで、カレンダーロール20,22を任意の回転速度で回転させることができるように構成されている。
The
ロール駆動モータ24には、その負荷電流値を検出する電流センサーとしてのロール駆動モータ用検出器44が設けられている。ロール駆動モータ用検出器44は、制御装置32に電気的に接続されており、制御装置32から出力される信号に基づき、ロール駆動モータ24の電流値(負荷電流値)を検出し、その検出値を示す信号を制御装置32に与える。
The
制御装置32は、押出駆動モータ用検出器34により検出される押出駆動モータ18の負荷電流値に基づいて、ロール駆動モータ24のオン/オフ(ON/OFF)を制御するように構成されている。このように押出駆動モータ18の負荷電流値に基づいて、カレンダーロール20,22の回転オン/オフを制御する理由は次の通りである。
The
バンク38内の高分子材料100の量(即ち、バンク量)が多いときには、スクリュー16で高分子材料をバンク38内に押し込みにくく、スクリュー16を回転させる際のトルクが大きくなる。その結果、押出駆動モータ18の負荷電流値が増大する。このように押出駆動モータ18の負荷電流値とバンク量との間には相関関係があり、負荷電流値が大きいほどバンク量は多く、負荷電流値が小さいほどバンク量は少ない。
When the amount of the
そのため、ローラヘッド押出機10を始動させる際に、バンク38内がシート状部材102を安定して押し出すのに求められる所定のバンク量となったか否かを、押出駆動モータ18の負荷電流値に基づき判定することができる。従って、該負荷電流値が設定値よりも大きくなったときには、所定のバンク量になったと判断して、カレンダーロール20,22の回転を開始させればよい。
Therefore, when the
また、チャンバー14内にバッチ式にて投入された高分子材料が少なくなり、所定のバンク量が維持できなくなったか否かについても、押出駆動モータ18の負荷電流値に基づき判定できる。従って、該負荷電流値が設定値よりも小さくなったときには、所定のバンク量がないと判断して、カレンダーロール20,22の回転を停止させればよい。
Further, whether or not the predetermined amount of the bank can no longer be maintained due to a decrease in the amount of the polymer material charged in the batch manner into the
具体的には、制御装置32は、押出駆動モータ18がオンであり、かつロール駆動モータ24がオフの状態において、押出駆動モータ用検出器34により検出された負荷電流値が第1設定値X1以上となったときに(より詳細には、第1設定時間継続して第1設定値X1以上となったときに)、ロール駆動モータ24をオン(即ち、動作開始)にして、カレンダーロール20,22の回転を開始させるよう制御する。
Specifically, the
制御装置32は、また、押出駆動モータ18とロール駆動モータ24がともにオンの状態において、押出駆動モータ用検出器34により検出された負荷電流値が第2設定値X2以下となったときに(より詳細には、第2設定時間継続して第2設定値X2以下となったときに)、ロール駆動モータ24をオフ(即ち、動作停止)にして、カレンダーロール20,22の回転を停止させるように制御する。ここで、第2設定値X2は、第1設定値X1よりも小さい値に設定される(X1>X2)。
The
本実施形態では、また、制御装置32は、段替時において、ロール駆動モータ用検出器44により検出されるロール駆動モータ24の負荷電流値に基づいて、ロール駆動モータ24のオン/オフを制御するように構成されている。ここで、段替時とは、押出機10で押し出す高分子材料の品種を切り替える工程のことである。
In the present embodiment, the
かかる段替時には、異種の高分子材料の混交を防ぐために、押出機10内に残っている高分子材料を出し切り、バンク38も空にする必要がある。バンク38に高分子材料100が存在しており、カレンダーロール20,22から送り出されるときには、カレンダーロール20,22を回転させるトルクが空の場合よりも大きくなる。そのため、バンク38が空になったか否かを、カレンダーロール20,22を駆動するロール駆動モータ24の負荷電流値に基づき判定することができる。すなわち、該負荷電流値が設定値よりも小さくなったときには、バンク38が空になったと判断して、カレンダーロール20,22の回転を停止させればよい。
At the time of such changeover, in order to prevent mixing of different kinds of polymer materials, it is necessary to completely remove the polymer material remaining in the
具体的には、制御装置32は、段替時に、ロール駆動モータ24がオンの状態において、ロール駆動モータ用検出器44により検出された負荷電流値が第3設定値X20以下となったときに(より詳細には、第3設定時間継続して第3設定値X20以下となったときに)、ロール駆動モータ24をオフにして、カレンダーロール20,22の回転を停止させるように制御する。
Specifically, when the
次に、実施形態に係るローラヘッド押出機10の動作について、図3及び図4のフローチャートに基づいて説明する。
Next, operation | movement of the
ステップS1において、押出機本体12のシューター26内に高分子材料としてのゴム材料が存在するか否かを検知する。シューター26には、バンバリーミキサーなどの不図示の混合機で混練された未加硫ゴム材料が投入される。シューター26には、ゴム材料の有無を検知する材料センサー46が設けられ、材料センサー46は制御装置32に電気的に接続されており、検知結果を制御装置32に送信する。ゴム材料を検知すると、ステップS2に進む。
In step S1, it is detected whether or not a rubber material as a polymer material exists in the
ステップS2において、押出駆動モータ18をオンにしてスクリュー16を回転させる。これにより、チャンバー14内においてゴム材料が先端の材料出口30に向かって搬送される。
In step S2, the
次いで、ステップS3において、制御装置32は、押出停止カウントT10をリセットする(即ち、T10=0)。ここで、押出停止カウントは、一旦オンにした押出駆動モータ18を、異常などが原因でバンク量が設定値に達しない場合に、オフにするための時間をカウントするものである。
Next, in step S3, the
また、ステップS4において、ロール開始カウントT1をリセットする(即ち、T1=0)。ここで、ロール開始カウントは、バンク量が安定して所定量以上となってからカレンダーロール20,22の回転を開始できるように、押出駆動モータ18の負荷電流値が第1設定値X1以上となってからの時間をカウントするものである。
In step S4, the roll start count T1 is reset (that is, T1 = 0). Here, the roll start count is such that the load current value of the push-out
次に、ステップS5において、押出駆動モータ18の負荷電流値を押出駆動モータ用検出器34により検出し、検出した負荷電流値が、第1設定値X1以上であるかを判定する。上記のように押出駆動モータ18の負荷電流値とバンク量との間には相関関係があるので、予めこの相関関係を求めておき、それに従って、カレンダーロール20,22からシート状部材102を安定して押し出すのに必要なバンク量となるときの負荷電流値を、上記第1設定値X1として、制御装置32に予め設定しておく。一例として、図5の例ではX1=80Aに設定している。
Next, in step S5, the load current value of the
ステップS5で負荷電流値が第1設定値X1未満であるときには、ステップS6に進み、押出停止カウントT10に1を加算する(即ち、T10=T10+1)。そして、ステップS7において、押出停止カウントT10が設定値T11に達しているか否かを判定し、設定値T11に達していなければ、ステップS4に戻る。一方、設定値T11に達していれば、異常があると判断し、ステップS8で押出駆動モータ18をオフしてスクリュー16の回転を停止して終了する。
When the load current value is less than the first set value X1 in step S5, the process proceeds to step S6, and 1 is added to the extrusion stop count T10 (that is, T10 = T10 + 1). In step S7, it is determined whether or not the extrusion stop count T10 has reached the set value T11. If the set value T11 has not been reached, the process returns to step S4. On the other hand, if it has reached the set value T11, it is determined that there is an abnormality, and in step S8, the
ここで、設定値T11は、押出駆動モータ18をオンにしてから異常であると判断するまでの時間に応じて適宜設定することができ、例えば、該時間が20.0〜60.0秒間となるように設定することができる。その場合、設定値T11の数値の具体的な設定は、S4〜S7のステップを1秒間に何回行うかによって決まり、例えば、S4〜7のステップを1秒間に1回行う場合には、設定値T11を20〜60に設定すればよい。
Here, the set value T11 can be appropriately set according to the time from when the
ステップS5で負荷電流値が第1設定値X1以上であるときには、ステップS9に進み、ロール開始カウントT1に1を加算する(即ち、T1=T1+1)。そして、ステップS10において、負荷電流値が第1設定値X1未満か否かを判定し、第1設定値X1未満であれば、ステップS4に戻る。一方、第1設定値X1以上であれば、ステップS11に進む。 When the load current value is not less than the first set value X1 in step S5, the process proceeds to step S9, and 1 is added to the roll start count T1 (that is, T1 = T1 + 1). In step S10, it is determined whether or not the load current value is less than the first set value X1, and if it is less than the first set value X1, the process returns to step S4. On the other hand, if it is greater than or equal to the first set value X1, the process proceeds to step S11.
ステップS11において、ロール開始カウントT1が設定値T2に達しているか否かを判定し、設定値T2に達していなければ、ステップS5に戻り、設定値T2に達していれば、ステップS12に進む。 In step S11, it is determined whether or not the roll start count T1 has reached the set value T2. If the set value T2 has not been reached, the process returns to step S5. If the roll start count T1 has reached the set value T2, the process proceeds to step S12.
ステップS5,9〜11での処理は、押出駆動モータ18の負荷電流値が第1設定値X1以上である状態が所定時間継続してからカレンダーロール20,22の回転を開始するためになされている。図5に示すように、押出駆動モータ18をオンにしてスクリュー16の回転を開始すると、押出駆動モータ18の負荷電流値は上昇するが、負荷電流値にはバラツキがあるため、瞬間的に第1設定値X1を超える場合もある。本実施形態では、バンク量が安定して所定量以上となってからカレンダーロール20,22の始動できるように、負荷電流値が第1設定値X1以上の状態が、第1設定時間継続してからカレンダーロール20,22を回転させる。このような第1設定時間も予め制御装置32に設定しておく。第1設定時間は、特に限定されず、例えば2.0〜5.0秒に設定することができ、図5に示す例では3秒に設定している。この場合、設定値T2の数値の具体的な設定は、S5,S9〜11のステップを1秒間に何回行うかによって決まり、例えば、S5,S9〜11のステップを1秒間に1回行う場合には、設定値T2を2〜5に設定すればよい。
The processes in steps S5 and S9 to S11 are performed in order to start rotation of the calendar rolls 20 and 22 after a state in which the load current value of the
次いで、ステップS12において、ロール駆動モータ24をオンにして、カレンダーロール20,22の回転を開始させる。これにより、図5に示すようにカレンダーロール20,22の速度が上昇していき、カレンダーロール20,22からシート状部材102が送り出される。そして、ステップS13に進む。
Next, in step S12, the
ステップS13において、制御装置32は、ロール停止カウントT3をリセットする(即ち、T3=0)。ここで、ロール停止カウントは、バンク量が所定量以下の状態が継続してからカレンダーロール20,22の回転を停止できるように、押出駆動モータ18の負荷電流値が第2設定値X2以下となってからの時間をカウントするものである。
In step S13, the
次に、ステップS14において、押出駆動モータ18の負荷電流値を押出駆動モータ用検出器34により検出し、検出した負荷電流値が、第2設定値X2以下であるかを判定する。押出駆動モータ18の負荷電流値とバンク量との間の相関関係に従って、カレンダーロール20,22からシート状部材102を安定して押し出せなくなるバンク量となるときの負荷電流値を、上記第1設定値X2として、制御装置32に予め設定しておく。第2設定値X2は、第1設定値X1よりも小さい値に設定されており、一例として、図5の例ではX2=65Aに設定している。
Next, in step S14, the load current value of the
ステップS14で負荷電流値が第2設定値X2より大きいときには、ステップS13に戻り、第2設定値X2以下になるまで、そのままシート状部材102の安定した成形を行う。
When the load current value is larger than the second set value X2 in step S14, the process returns to step S13, and the sheet-
そして、ステップS14で負荷電流値が第2設定値X2以下になったときには、ステップS15に進み、ロール停止カウントT3に1を加算する(即ち、T3=T3+1)。そして、ステップS16において、負荷電流値が第2設定値X2よりも大きくないかどうかを判定し、第2設定値X2よりも大きければ、ステップS13に戻る。一方、第2設定値X2以下であれば、ステップS17に進む。 When the load current value becomes equal to or smaller than the second set value X2 in step S14, the process proceeds to step S15, and 1 is added to the roll stop count T3 (that is, T3 = T3 + 1). In step S16, it is determined whether or not the load current value is larger than the second set value X2. If the load current value is larger than the second set value X2, the process returns to step S13. On the other hand, if it is less than or equal to the second set value X2, the process proceeds to step S17.
ステップS17において、ロール停止カウントT3が設定値T4に達しているか否かを判定し、設定値T4に達していなければ、ステップS14に戻り、設定値T4に達していれば、ステップS18に進む。 In step S17, it is determined whether or not the roll stop count T3 has reached the set value T4. If the set value T4 has not been reached, the process returns to step S14, and if it has reached the set value T4, the process proceeds to step S18.
ステップS14〜17での処理は、押出駆動モータ18の負荷電流値が第2設定値X2以下である状態が第2設定時間継続してからカレンダーロール20,22の回転を停止するためになされている。これにより、バンク量が確実に所定量以下となってからカレンダーロール20,22の回転を停止することができる。このような第2設定時間も予め制御装置32に設定しておく。第2設定時間は、特に限定されず、例えば2.0〜5.0秒に設定することができ、図5に示す例では3秒に設定している。この場合、設定値T4の数値の具体的な設定は、S14〜17のステップを1秒間に何回行うかによって決まり、例えば、S14〜17のステップを1秒間に1回行う場合には、設定値T4を2〜5に設定すればよい。
The processes in steps S14 to S17 are performed to stop the rotation of the calendar rolls 20 and 22 after the state where the load current value of the
次いで、ステップS18において、ロール駆動モータ24をオフにして、カレンダーロール20,22の回転を停止させる(図5参照)。そして、ステップS19に進む。
Next, in step S18, the
ステップS19において、制御装置32は、押出停止カウントT12をリセットする(即ち、T12=0)。ここで、押出停止カウントT12は、カレンダーロール20,22の停止後、バンク量が所定量未満の状態が継続してからスクリュー16の回転を停止するように、ロール駆動モータ24をオフにしてからの時間をカウントするものである。
In step S19, the
次に、ステップS20において、押出駆動モータ18の負荷電流値が、第1設定値X1以上であるかを判定し、第1設定値X1以上であれば、十分なバンク量が残っていたと判断して、ステップS12に戻り、ロール駆動モータ24をオンにする。
Next, in step S20, it is determined whether or not the load current value of the
一方、ステップS20において負荷電流値が第1設定値X1未満であれば、ステップS21に進み、押出停止カウントT12に1を加算する(即ち、T12=T12+1)。そして、ステップS22において、押出停止カウントT12が設定値T13に達しているか否かを判定し、設定値T13に達していなければ、ステップS20に戻り、設定値T13に達していれば、ステップS23に進む。 On the other hand, if the load current value is less than the first set value X1 in step S20, the process proceeds to step S21, and 1 is added to the extrusion stop count T12 (that is, T12 = T12 + 1). In step S22, it is determined whether or not the extrusion stop count T12 has reached the set value T13. If the set value T13 has not been reached, the process returns to step S20. If the set value T13 has been reached, the process returns to step S23. move on.
ここで、設定値T13は、チャンバー14内のゴム材料を十分にバンク38に出し切ってから押出駆動モータ18をオフにするために必要な時間に応じて適宜設定することができ、例えば、該時間が20.0〜60.0秒間となるように設定してもよく、図5に示す例では30秒間に設定している。
Here, the set value T13 can be appropriately set according to the time required to turn off the
そして、ステップS23において、押出駆動モータ18をオフにすることにより、スクリュー16の回転が停止し(図5参照)、ローラヘッド押出機10によるシート状部材102の成形工程が終了する。
In step S23, the rotation of the
次に、段替時における制御方法について、図6に基づいて説明する。ここでは、成形工程の終了後、不図示の入力部から制御装置32に段替信号が入力される場合について説明する。
Next, a control method at the time of changing the stage will be described with reference to FIG. Here, a case where a change signal is input to the
ステップS31において、制御装置32に段替信号が入力されると、ステップS32において、押出駆動モータ18をオンにしてスクリュー16の回転を開始させ、次いで、ステップS33において、ロール駆動モータ24をオンにしてカレンダーロール20,22の回転を開始させる。
In step S31, when a changeover signal is input to the
その後、ステップS34において、制御装置32は、停止カウントT20をリセットする(即ち、T20=0)。ここで、停止カウントT20は、バンク38がより確実に空になってからカレンダーロール20,22の回転を停止できるように、ロール駆動モータ24の負荷電流値がX20以下になってからの時間をカウントするものである。
Thereafter, in step S34, the
次いで、ステップS35において、ロール駆動モータ24の負荷電流値をロール駆動モータ用検出器44により検出し、検出した負荷電流値が、第3設定値X20以下であるかを判定する。上記のように、バンク38が空になったか否かはロール駆動モータ24の負荷電流値に基づき判定することができるので、そのときの負荷電流値を、第3設定値X20として、制御装置32に予め設定しておく。
Next, in step S35, the load current value of the
ステップS35で負荷電流値が第3設定値X20より大きいときには、ステップS34に戻り、第3設定値X20以下になるまで、そのままカレンダーロール20,22を回転させてバンク38からのゴム材料100の排出を行う。
When the load current value is larger than the third set value X20 in step S35, the process returns to step S34, and the calendar rolls 20 and 22 are rotated as they are until the third set value X20 or less, and the
そして、ステップS35で負荷電流値が第3設定値X20以下になったときには、ステップS36に進み、停止カウントT20に1を加算する(即ち、T20=T20+1)。そして、ステップS37において、負荷電流値が第3設定値X20よりも大きくないか否かを判定し、第3設定値X20よりも大きければ、ステップS34に戻る。一方、第3設定値X20以下であれば、ステップS38に進む。 When the load current value becomes equal to or smaller than the third set value X20 in step S35, the process proceeds to step S36, and 1 is added to the stop count T20 (that is, T20 = T20 + 1). Then, in step S37, it is determined whether or not the load current value is greater than the third set value X20. If it is greater than the third set value X20, the process returns to step S34. On the other hand, if it is equal to or less than the third set value X20, the process proceeds to step S38.
ステップS38において、停止カウントT20が設定値T21に達しているか否かを判定し、設定値T21に達していなければ、ステップS35に戻り、設定値T21に達していれば、ステップS39に進む。ここで、設定値T21は、バンク38が確実に空になってからロール駆動モータ24をオフにするために必要な時間に応じて適宜設定することができ、例えば、該時間が10.0〜60.0秒間となるように設定してもよい。
In step S38, it is determined whether or not the stop count T20 has reached the set value T21. If it has not reached the set value T21, the process returns to step S35, and if it has reached the set value T21, the process proceeds to step S39. Here, the set value T21 can be appropriately set according to the time required to turn off the
そして、ステップS39において、押出駆動モータ18をオフにすることにより、スクリュー16の回転を停止させる。その後、ステップS40において、ロール駆動モータ24をオフにすることにより、カレンダーロール20,22の回転を停止させ、これにより、段替時におけるバンク38内のゴム材料100の排出が終了する。そのため、その後、異種のゴム材料をシューター26に投入して、図3及び図4のフローチャートによる処理を行うことにより、段替後のシート状部材の成形が可能となる。
In step S39, the rotation of the
以上よりなる本実施形態であると、押出駆動モータ18の負荷電流値を使用して、カレンダーロール20,22の回転開始及び停止のタイミングを制御するので、ロードセルを使用しなくても、シート状部材102を安定して送り出すことができる。ロードセルを必要としないので、設備コストを低減することができる。また、比較的故障しやすいロードセル周りのメンテナンスが不要となる。更に、ロードセルで圧力を検出する際に必要な、カレンダーロール周りの複雑な構造も必要ないため、装置構造を簡素化できる。
In the present embodiment configured as described above, since the load start value of the
また、本実施形態であると、押出駆動モータ18の負荷電流値を用いて制御するので、ロードセルを用いる場合に比べて、一次遅れ要素のない制御が可能となり、制御の応答性が向上する。そして、応答性が向上するので、ロール駆動モータ24のオン/オフを判定するまでの時間を短縮することができ、生産性が向上する。
Further, in the present embodiment, since control is performed using the load current value of the
また、本実施形態であると、ローラヘッド押出機10を始動させる際に、バンク38内が所定のバンク量となったか否かを、押出駆動モータ18の負荷電流値に基づき判定して、カレンダーロール20,22の回転を開始するので、カレンダーロール20,22による回転開始直後から、シート状部材102を安定して押し出すことができる。そのため、カレンダーロール20,22の前方に、シート状とならなかったゴム材料の落下を防ぐことができ、押出機10の始動時からカレンダーロール20,22付近での無人化を図ることができる。
Further, according to the present embodiment, when the
また、チャンバー14内にバッチ式にて投入された高分子材料が少なくなり、所定のバンク量が維持できなくなったときにも、押出駆動モータ18の負荷電流値に基づく判定によりカレンダーロール20,22の回転を停止できるので、成形工程の終期において、シート状部材102が安定して送り出されないとの不具合を回避することができる。
Further, even when the amount of polymer material charged into the
また、本実施形態であると、これらの制御を行う際の、上記第1設定値X1を第2設定値X2よりも大きく設定したので、押出機10の始動時における材料出口30からの不安定な押出に起因するシート状部材102の成形不良をより確実に回避しながら、成形工程の終期においてできるだけ長く安定したシート状部材102の成形を可能にして、ゴム材料の有効利用を図ることができる。
Further, in the present embodiment, since the first set value X1 when performing these controls is set to be larger than the second set value X2, the instability from the
また、本実施形態であると、段替時に、ロール駆動モータ24の負荷電流値を検知することにより、バンク38が空になったか否かを判定することができる。そのため、該負荷電流値に基づいてカレンダーロール20,22の回転を停止させることにより、バンク38が空になった時点で速やかに段替工程を完了することができる。
In the present embodiment, it is possible to determine whether or not the
なお、上記実施形態では、段階時における制御方法について、図3及び図4に示す成形工程の終了後に段替信号が入力される場合について説明したが、例えば、図4に示すフローチャートにおけるステップS18の前に(即ち、ロール駆動モータ24を停止させる前に)、段替信号の有無を検知して、段替信号があるときに、図6のステップS34以降の処理を実施するようにしてもよい。 In the above embodiment, the control method at the stage has been described for the case where the change signal is input after the molding process shown in FIGS. 3 and 4 is completed. For example, in step S18 in the flowchart shown in FIG. Before (that is, before stopping the roll drive motor 24), the presence or absence of a change signal is detected, and when there is a change signal, the processing after step S34 in FIG. 6 may be performed. .
また、上記実施形態では、二軸押出機の場合について説明したが、単軸押出機や三軸以上の多軸押出機に適用することもできる。また、ギヤ式押出機のように、スクリューの代わりにギヤを押出部材とする押出機にも適用することができ、ローラヘッドを有する様々な押出機に適用可能である。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the case of the twin-screw extruder, it can also apply to a single-screw extruder or a multi-screw extruder more than a triaxial. Moreover, it can apply also to the extruder which uses a gear as an extrusion member instead of a screw like a gear type extruder, and can apply to various extruders which have a roller head.
以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の主旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
10…ローラヘッド押出機 12…押出機本体 16…スクリュー(押出部材)
18…押出駆動モータ 20,22…カレンダーロール
24…ロール駆動モータ 30…材料出口 32…制御装置(制御部)
34…押出駆動モータ用検出器 44…ロール駆動モータ用検出器
100…高分子材料(ゴム材料) 102…シート状部材
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
34 ... Extrusion
Claims (8)
前記押出機本体の内部に設けられ、回転することで高分子材料を前記押出機本体の材料出口より押し出す押出部材と、
前記押出部材を回転させる押出駆動モータと、
前記押出駆動モータの負荷電流値を検出する押出駆動モータ用検出器と、
押出機の先端に設けられて、前記材料出口との間にバンクを形成し、押し出された高分子材料をシート状に成形する一対のカレンダーロールと、
前記カレンダーロールを回転させるロール駆動モータと、
前記押出駆動モータ用検出器により検出された負荷電流値が第1設定値以上となったときに、前記ロール駆動モータをオンにして前記カレンダーロールの回転を開始させるよう制御する制御部と、
を備えるローラヘッド押出機。 An extruder body;
An extrusion member that is provided inside the extruder body and pushes the polymer material from the material outlet of the extruder body by rotating;
An extrusion drive motor for rotating the extrusion member;
An extrusion drive motor detector for detecting a load current value of the extrusion drive motor;
A pair of calender rolls provided at the end of the extruder, forming a bank between the material outlet and molding the extruded polymer material into a sheet;
A roll drive motor for rotating the calendar roll;
A control unit that controls to turn on the roll drive motor and start rotation of the calendar roll when a load current value detected by the extrusion drive motor detector is equal to or greater than a first set value;
A roller head extruder.
前記制御部は、段替時に、前記ロール駆動モータ用検出器により検出された負荷電流値が第3設定値以下となったときに、前記ロール駆動モータをオフにして前記カレンダーロールの回転を停止させるように制御する、請求項1〜4のいずれか1項に記載のローラヘッド押出機。 A roll drive motor detector for detecting a load current value of the roll drive motor;
The control unit turns off the roll drive motor and stops the rotation of the calendar roll when the load current value detected by the detector for the roll drive motor becomes equal to or less than a third set value at the time of changeover. The roller head extruder according to any one of claims 1 to 4, wherein the roller head extruder is controlled to be controlled.
押出駆動モータにより前記押出部材を回転させ、
前記押出駆動モータの負荷電流値を押出駆動モータ用検出器により検出し、
検出された負荷電流値が第1設定値以上となったときに、ロール駆動モータをオンにして前記一対のカレンダーロールの回転を開始させる
ことを特徴とするローラヘッド押出機の制御方法。 The extrusion member provided inside the extruder body is rotated to extrude the polymer material from the material outlet of the extruder body, and between the pair of calender rolls provided at the tip of the extruder and the material outlet. A method for controlling a roller head extruder for forming a bank while forming a extruded polymer material into a sheet shape by the pair of calender rolls,
The extrusion member is rotated by an extrusion drive motor,
The load current value of the extrusion drive motor is detected by the extrusion drive motor detector,
A method for controlling a roller head extruder, comprising: turning on a roll drive motor to start rotation of the pair of calender rolls when a detected load current value is equal to or greater than a first set value.
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