JPH0952276A - Dragging detecting method and apparatus of plastic molding machine - Google Patents

Dragging detecting method and apparatus of plastic molding machine

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JPH0952276A
JPH0952276A JP7204661A JP20466195A JPH0952276A JP H0952276 A JPH0952276 A JP H0952276A JP 7204661 A JP7204661 A JP 7204661A JP 20466195 A JP20466195 A JP 20466195A JP H0952276 A JPH0952276 A JP H0952276A
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JP
Japan
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screw
temperature
galling
barrel
molding machine
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JP7204661A
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Japanese (ja)
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Katsuhiro Iguchi
勝啓 井口
Akiyoshi Kobayashi
昭美 小林
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Shibaura Machine Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Machine Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To substantially prevent a dragging phenomenon by estimating and/or judging the dragging phenomenon beforehand. SOLUTION: In a plastic molding machine, the resin material supplied from a hopper 10 is kneaded and melted by the screw 14 in a barrel 12 and extruded to a T-die 16 to be molded. A radiation thermometer 44 detecting the radiation intensity corresponding to the temp. profile of the molten resin in screw grooves in the barrel 12 and the surface temp. profile of the main flights of the screw is arranged at least in the melting part of the barrel 12 and a dragging foreknowing means 50 estimating and/or judging the dragging phenomenon of the screw 14 to the barrel 12 from the waveform and/or temp. abnormality change between both tmemp. profiles is connected to the radiation thermometer 44.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂材料をスクリ
ュにより混練溶融して押出成形または射出成形するプラ
スチック成形機に係り、特にスクリュのバレルに対する
かじり現象を検知ないし予防する方法および装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plastic molding machine for kneading and melting a resin material with a screw to perform extrusion molding or injection molding, and more particularly to a method and apparatus for detecting or preventing a galling phenomenon on a barrel of a screw.

【０００２】[0002]

【従来の技術】一般に、プラスチック成形機において
は、ややもするとスクリュのバレルに対するかじり現象
が発生する。このようなかじり現象が発生すると、成形
機のスクリュが損傷し、或いは回転を停止する等の重大
な事故が発生することは公知である。2. Description of the Related Art Generally, in a plastic molding machine, a galling phenomenon occurs on the barrel of a screw. It is well known that when such a galling phenomenon occurs, a screw of a molding machine is damaged or a serious accident such as rotation stop occurs.

【０００３】このため、従来から、この種の成形機に対
しては、前記事故を防止するための、いわゆるスクリュ
のかじり検出装置ないしは検出方法が開発されている。Therefore, a so-called screw galling detection device or a detection method for preventing the above-mentioned accident has been conventionally developed for this type of molding machine.

【０００４】そこで、この種の前記検出装置につき簡単
に説明する。例えば、かじり現象に起因して発生する副
次的な現象としては、スクリュ駆動トルクの増大、駆動
時の振動騒音の増大、バレルの半径方向の変位、バレル
内の樹脂圧力の増大、あるいは摩耗金属粉の発生等があ
り、かじり検出装置は、これらの現象をそれぞれ所要の
検出手段により検出するように構成されている。従っ
て、このような検出装置によれば、前記副次的現象を監
視することにより、前記かじり現象をある程度防止する
こことができる。Therefore, this type of detection device will be briefly described. For example, as a secondary phenomenon caused by the galling phenomenon, the screw driving torque is increased, vibration noise during driving is increased, the barrel is displaced in the radial direction, the resin pressure in the barrel is increased, or wear metal is worn. Due to generation of powder and the like, the galling detection device is configured to detect each of these phenomena by required detection means. Therefore, according to such a detection device, the galling phenomenon can be prevented to some extent by monitoring the secondary phenomenon.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の検出装置は、いずれも以下に述べるような難点を有
していた。However, each of the conventional detection devices described above has the following drawbacks.

【０００６】すなわち、かじり現象に起因する前記副次
的現象において、前記最後の摩耗金属粉の発生を除く、
別の４つの現象は、いずれもかじり現象としては特定し
難く、もしくは特定し得ないものであるか、さらにはか
じり現象以外の別の要因か明らかには識別し難く、もし
くは識別し得ないものであった。That is, in the secondary phenomenon caused by the galling phenomenon, the generation of the last worn metal powder is excluded.
All of the other four phenomena are those that are difficult to identify or cannot be identified as the galling phenomenon, and that they are other factors other than the galling phenomenon that are clearly difficult to identify or cannot be identified. Met.

【０００７】例えば、駆動トルク検出方式においては、
かじりに起因するトルク増大は、通常数％以下であるた
め、スクリュ圧縮部の状態変化等に起因する別のトルク
増大との識別が困難である。また、振動騒音検出方式に
おいては、これらは生産現場の環境内の振動騒音に埋も
れてしまうものであるため、実際的には適用が不可能で
ある。さらに、バレル変位検出方式においては、かじり
に起因する変位量が小さいため、バレルの加熱冷却に伴
う別の変位との識別が不可能である。そして、バレル内
の樹脂圧力検出方式においては、かじりがソリッドベッ
ドのブレークアップ現象（この場合、樹脂圧力変動が増
大するものであり、この現象については後述する）に起
因して発生する場合が多いことは事実であるが、このブ
レークアップ現象は直接かじりを誘発するものではない
ことから、かじりがしばしば誤検出される不都合が発生
していた。For example, in the drive torque detection system,
Since the torque increase due to galling is usually several percent or less, it is difficult to distinguish it from another torque increase due to a change in the state of the screw compression unit. Further, in the vibration noise detection method, since these are buried in the vibration noise in the environment of the production site, they cannot be practically applied. Further, in the barrel displacement detection method, since the displacement amount due to galling is small, it is impossible to distinguish it from another displacement due to heating and cooling of the barrel. In the resin pressure detection method in the barrel, galling often occurs due to a break-up phenomenon of the solid bed (in this case, the resin pressure fluctuation increases, which phenomenon will be described later). Although this is a fact, this break-up phenomenon does not directly induce galling, so that galling is often erroneously detected.

【０００８】一方、前記最後の摩耗金属粉検出方式にお
いては、前記金属粉はスクリュ先端部の収集スクリーン
上に補足され、従ってかじりは確実に検出されるもの
の、この場合には、前記検出は既に手遅れとなり、この
ため通常はスクリュが破損する等の事故を免れなかっ
た。On the other hand, in the last method of detecting worn metal powder, the metal powder is trapped on the collecting screen at the tip of the screw, so that the galling is surely detected, but in this case, the detection is already performed. It was too late, and as a result, it was usually unavoidable for accidents such as screw damage.

【０００９】このように、前記従来の検出装置は、いず
れもかじりを確実にかつ好ましくは事前に検出すること
が実際的には不可能であった。As described above, it is practically impossible for any of the above-mentioned conventional detecting devices to detect the galling reliably and preferably in advance.

【００１０】そこで、本発明の目的は、かじり現象を事
前に予測および／または判定することにより、前記かじ
り現象を実質的に予防することができるプラスチック成
形機のかじり検知方法および装置を提供することにあ
る。Therefore, an object of the present invention is to provide a method and apparatus for detecting galling of a plastic molding machine, by which the galling phenomenon can be substantially prevented by predicting and / or judging the galling phenomenon in advance. It is in.

【００１１】[0011]

【課題を解決するための手段】先の目的を達成するため
に、本発明に係るプラスチック成形機のかじり検知方法
は、樹脂材料をスクリュにより混練溶融して押出成形ま
たは射出成形するプラスチック成形機において、前記ス
クリュを嵌入するバレルの少なくとも溶融部分内に放射
温度計を設け、この放射温度計の出力からバレル内の溶
融樹脂温度プロファイルおよびスクリュ表面温度プロフ
ァイルを求め、この両温度プロファイルの間の波形およ
び／または温度の異常変化から前記スクリュの前記バレ
ルに対するかじり現象を予測および／または判定するこ
とを特徴とする。In order to achieve the above-mentioned object, a method for detecting galling of a plastic molding machine according to the present invention is a plastic molding machine in which a resin material is kneaded and melted with a screw to perform extrusion molding or injection molding. , A radiation thermometer is provided in at least the molten portion of the barrel into which the screw is inserted, the molten resin temperature profile in the barrel and the screw surface temperature profile are determined from the output of the radiation thermometer, and the waveform between both temperature profiles and And / or a galling phenomenon of the screw with respect to the barrel is predicted and / or determined from an abnormal change in temperature.

【００１２】また、前記検知方法を実施するための本発
明に係るプラスチック成形機のかじり検知装置は、樹脂
材料をスクリュにより混練溶融して押出成形または射出
成形するプラスチック成形機において、前記スクリュを
嵌入するバレルの少なくとも溶融部分内に配置されて、
バレル内の溶融樹脂温度プロファイルおよびスクリュ表
面温度プロファイルを放射温度計により測定出力する温
度測定手段と、前記両温度プロファイルの間の波形およ
び／または温度の異常変化から前記スクリュの前記バレ
ルに対するかじり現象を予測および／または判定するか
じり予知手段とを備えることを特徴とする。Further, the galling detection device for a plastic molding machine according to the present invention for carrying out the above-mentioned detection method is a plastic molding machine in which a resin material is kneaded and melted by a screw and extrusion-molded or injection-molded. Placed in at least the molten portion of the barrel to
The temperature measuring means for measuring and outputting the molten resin temperature profile and the screw surface temperature profile in the barrel by the radiation thermometer, and the galling phenomenon of the screw to the barrel from the abnormal change in the waveform and / or the temperature between the both temperature profiles. It is characterized in that it comprises a biting prediction means for predicting and / or judging.

【００１３】この場合、温度測定手段には、放射温度計
の入力側に溶融樹脂の透過波長帯域パスフィルタを設け
て、放射エネルギが溶融樹脂に吸収されずスクリュのフ
ライト表面から直接到達する波長帯域を選択するように
構成することができる。In this case, the temperature measuring means is provided with a transmission wavelength band pass filter of the molten resin on the input side of the radiation thermometer so that the radiant energy is not absorbed by the molten resin and directly reaches from the flight surface of the screw. Can be configured to be selected.

【００１４】また、かじり予知手段には、溶融樹脂およ
びスクリュ表面温度プロファイルをそれぞれグラフィッ
ク表示する信号変換処理系および表示系を設けることが
できる。さらに、このかじり予知手段には、予め第１の
スクリュ表面基準温度および第２のスクリュ表面基準温
度を設定することにより、スクリュ表面温度プロファイ
ルの測定温度が、前記第１の基準温度を超えた際には警
告および／または運転速度低下信号を出力し、一方前記
第２の基準温度を超えた際には運転速度停止信号をそれ
ぞれ出力するよう構成することができる。The galling prediction means may be provided with a signal conversion processing system and a display system for graphically displaying the molten resin and the surface temperature profile of the screw. Further, by setting the first screw surface reference temperature and the second screw surface reference temperature in advance in the galling prediction means, when the measured temperature of the screw surface temperature profile exceeds the first reference temperature. Can be configured to output a warning and / or a driving speed reduction signal, while outputting a driving speed stop signal when the second reference temperature is exceeded.

【００１５】[0015]

【実施例】次に、本発明に係るプラスチック成形機のか
じり検知方法を、これを実施する装置との関係におい
て、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The galling detection method for a plastic molding machine according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings in relation to an apparatus for carrying out the galling.

【００１６】図１乃至図３において、本発明に係るプラ
スチック成形機は、基本的には、ホッパ１０から供給さ
れる樹脂材料を、バレル１２内のスクリュ１４により混
練溶融して、Ｔダイ１６ヘ押出し成形するように構成さ
れている。なお、図中の参照符号は１８、２０は、駆動
モータおよび減速機を示し、また参照符号２２、２４は
加熱用ヒータおよび冷却用フアンを示す。さらに、本実
施例においては、スクリュ１４は、主フライト３０と副
フライト３２とを有し、これらの間にはソリッド溝３４
およびメルト溝３６がそれぞれ形成されている。1 to 3, basically, the plastic molding machine according to the present invention basically mixes and melts a resin material supplied from a hopper 10 with a screw 14 in a barrel 12 to produce a T-die 16. It is configured to be extruded. In the drawing, reference numerals 18 and 20 denote a drive motor and a speed reducer, and reference numerals 22 and 24 denote a heating heater and a cooling fan. Further, in the present embodiment, the screw 14 has a main flight 30 and a sub-flight 32, and a solid groove 34 between them.
And a melt groove 36 are formed respectively.

【００１７】なお、ここで樹脂材料の混練溶融作用につ
き簡単に説明する。すなわち、混練溶融時には、ソリッ
ド溝３４内の固体樹脂原料（ソリッドベッド）が、スク
リュ１４により順次混練溶融されて、メルト溝３６内に
プールされるように構成されている。また、図中の矢印
３８は、この混練溶融作用中に、主フライト３０を越え
て分散する溶融樹脂の逆流流動層を示す。The kneading and melting action of the resin material will be briefly described. That is, when kneading and melting, the solid resin raw material (solid bed) in the solid groove 34 is sequentially kneaded and melted by the screw 14 and pooled in the melt groove 36. Further, an arrow 38 in the drawing indicates a backflow fluidized bed of the molten resin dispersed over the main flight 30 during the kneading and melting action.

【００１８】しかるに、前記構成において、成形機の運
転に何等かの変動が生じると、ソリッドベッドは、本来
その結合力が弱いので、このソリッドベッドが破壊され
て、その固体樹脂粒子が溶融樹脂中に混入される、いわ
ゆるブレークアップ現象が発生する。このブレークアッ
プ発生時には、バレル１２内の溶融樹脂圧力はかなり変
動するが、スクリュ１４（主フライト３０）の表面温度
は、少なくとも顕著には変動することはない。However, in the above construction, if there is some variation in the operation of the molding machine, the solid bed originally has a weak bonding force, so that the solid bed is destroyed and the solid resin particles are dispersed in the molten resin. A so-called break-up phenomenon occurs that is mixed into the. When this breakup occurs, the molten resin pressure in the barrel 12 fluctuates considerably, but the surface temperature of the screw 14 (main flight 30) does not fluctuate at least notably.

【００１９】このことは、主フライト３０の頂面とバレ
ル１２内面との間隙内には逆流流動層３８が介在し、従
って前記間隙内の摩擦モードは、溶融樹脂層の粘性摩擦
状態に保持されており、そしてこの摩擦状態は、ブレー
クアップが発生して前記流動層３８内に固体樹脂粒子が
侵入しても大きく変化することはないからである。すな
わち、主フライト３０の表面温度は、ブレークアップの
発生時にも、正常運転時におけると略同様の溶融樹脂温
度に実質的に維持されている。なお、この表面温度の前
記実質的維持は、主フライトの表面がクロムメッキ等を
施されて放射率が小さく、また主フライトの表面からの
放射エネルギの一部は流動層３８内の溶融樹脂に吸収さ
れていることにも原因している。This means that a counterflow fluidized bed 38 is present in the gap between the top surface of the main flight 30 and the inner surface of the barrel 12, so that the friction mode in the gap is maintained in the viscous friction state of the molten resin layer. This is because the frictional state does not change significantly even if a breakup occurs and solid resin particles enter the fluidized bed 38. That is, the surface temperature of the main flight 30 is substantially maintained at the molten resin temperature which is substantially the same as in the normal operation even when the breakup occurs. It should be noted that, in order to substantially maintain the surface temperature, the surface of the main flight is plated with chromium or the like to have a low emissivity, and a part of the radiant energy from the surface of the main flight is transferred to the molten resin in the fluidized bed 38. It is also due to being absorbed.

【００２０】そこで、本発明においては、前記構成にお
いて、バレル１２の少なくとも溶融部分１２ａ内には、
このバレル１２ａ内、すなわちスクリュ溝３４、３６内
の溶融樹脂の温度プロファイル４０（後述する図６参
照）およびスクリュ１４の表面、すなわち主フライト３
０の表面の温度プロファイル４２（後述する図６参照）
に対応する放射線強度４２′（後述する図４参照）を検
出する放射温度計４４を配置する。そして、この放射温
度計４４には、前記両温度プロファイル４０、４２の間
の波形および／または温度の異常変化から、スクリュ１
４のバレル１２に対するかじり現象を予測および／また
は判定するかじり予知手段５０を接続する。なお、放射
温度計４４は、本実施例では１つのみ設定した場合を示
したが、成形機の種類等に応じては、適宜複数に設定す
ることもできる。Therefore, in the present invention, in the above construction, at least in the molten portion 12a of the barrel 12,
The temperature profile 40 (see FIG. 6 described later) of the molten resin in the barrel 12a, that is, the screw grooves 34 and 36, and the surface of the screw 14, that is, the main flight 3
0 surface temperature profile 42 (see FIG. 6 described later)
A radiation thermometer 44 for detecting a radiation intensity 42 '(see FIG. 4 described later) corresponding to the above is arranged. Then, the radiation thermometer 44 indicates to the screw 1 from the abnormal change in the waveform and / or the temperature between the temperature profiles 40 and 42.
A gall prediction unit 50 for predicting and / or determining a gall phenomenon for the barrel 12 of No. 4 is connected. Although only one radiation thermometer 44 is set in this embodiment, a plurality of radiation thermometers 44 can be set as appropriate depending on the type of molding machine.

【００２１】また、放射温度計４４は、その入力側に透
過波長帯域パスフィルタ４４ａを設けることにより、正
常運転が行われているか、あるいはスクリュにかじりを
生じている場合の放射線強度を適正に検出することがで
きる。Further, the radiation thermometer 44 is provided with a transmission wavelength band pass filter 44a on its input side to properly detect the radiation intensity when the normal operation is performed or the screw is galling. can do.

【００２２】すなわち、放射温度計に入力される放射エ
ネルギは、（１）正常運転時の放射率（放射線強度）が
小さいか、あるいはスクリュにかじりを生じて放射率
（放射線強度）が大きい主フライト頂面から放射される
成分〔図４の（ｂ）の参照符号４２′で示される〕と、
（２）溶融樹脂の表面から放射される成分とからなる。
従って、前記透過波長帯域パスフィルタ４４ａを使用す
る目的は、前記成分（１）のみを通過させることであ
る。この目的を達成するために、前記透過波長帯域パス
フィルタ４４ａは、基本的に帯域パスフィルタにより構
成する。That is, the radiant energy input to the radiation thermometer is (1) the main flight in which the emissivity (radiation intensity) during normal operation is small, or the emissivity (radiation intensity) is large due to galling of the screw. A component radiated from the top surface [indicated by reference numeral 42 'in FIG. 4 (b)],
(2) Consists of components emitted from the surface of the molten resin.
Therefore, the purpose of using the transmission wavelength bandpass filter 44a is to pass only the component (1). In order to achieve this purpose, the transmission wavelength bandpass filter 44a is basically composed of a bandpass filter.

【００２３】そこで、所要の波長帯域を設定する上での
原則は、溶融樹脂の赤外線分光スペクトルを参照して、
透過率の高い部分を選択することである。例えば、図４
の（ｂ）に示す放射線波長帯域IIにおける溶融樹脂の吸
収波長帯を選択すると〔図５の（ａ）参照〕、主フライ
ト表面からの放射エネルギＥ1 は、溶融樹脂層を通過す
る途中で吸収されてしまうため、放射温度計４４ａへ伝
達されず、スクリュのかじりの検知機能が失われる。一
方、図４の（ｂ）に示す放射線波長帯域Ｉ、III におけ
る溶融樹脂の透過波長帯を選択すると〔図５の（ｂ）参
照〕、主フライト表面からの放射エネルギＥ1 は、放射
温度計４４ａへ到達し、スクリュのかじりの検知は可能
となる。すなわち、透過波長帯域パスフィルタ４４ａに
より、図４の（ｂ）に示す放射線波長帯域ＩまたはIII
のいずれかの放射線波長を透過するように設定すればよ
い。Therefore, the principle for setting the required wavelength band is to refer to the infrared spectrum of the molten resin,
The point is to select the part with high transmittance. For example, FIG.
When the absorption wavelength band of the molten resin in the radiation wavelength band II shown in (b) is selected [see (a) of FIG. 5], the radiant energy E1 from the main flight surface is absorbed while passing through the molten resin layer. Therefore, it is not transmitted to the radiation thermometer 44a, and the function of detecting the galling of the screw is lost. On the other hand, when the transmission wavelength band of the molten resin in the radiation wavelength bands I and III shown in FIG. 4B is selected [see FIG. 5B], the radiant energy E1 from the main flight surface is measured by the radiation thermometer 44a. It is possible to detect the galling of the screw. That is, the transmission wavelength band pass filter 44a allows the radiation wavelength band I or III shown in FIG.
It may be set so as to transmit any one of the radiation wavelengths.

【００２４】なお、図４の（ａ）に示されるように、溶
融樹脂に対する放射線の透過率特性は、放射線波長帯域
Ｉは２．０〜２．７μｍ、放射線波長帯域IIは２．７〜
３乃至５μｍ、放射線波長帯域III は３乃至５〜数１０
μｍである。従って、前記放射線波長帯域IIにおいて
は、溶融樹脂の透過率が低いため、スクリュのかじりの
検知のみに着目すると、放射線波長帯域ＩまたはIII の
いずれか放射線強度を検出する方が、放射線波長帯域
Ｉ、II、III の全域を検出するより効果がより大きい。As shown in FIG. 4 (a), the radiation transmittance of the molten resin is 2.0 to 2.7 μm in the radiation wavelength band I and 2.7 to 2.7 in the radiation wavelength band II.
3 to 5 μm, radiation wavelength band III is 3 to 5 to several 10
μm. Therefore, in the radiation wavelength band II, since the transmittance of the molten resin is low, focusing only on the detection of screw scuffing, the radiation wavelength band I or III is more sensitive to the radiation wavelength band I. , II, III is more effective than detecting the whole area.

【００２５】また、前記放射線波長帯域Ｉ、II、III に
おける放射エネルギとその大きさとの関係は、表１に示
す通りである。Table 1 shows the relationship between the radiant energy in the radiation wavelength bands I, II, and III and its magnitude.

【００２６】[0026]

【表１】 [Table 1]

【００２７】さらに、かじり予知手段５０は、図１に示
すように、信号変換処理系５２と表示系５４とからな
り、前者は信号処理器６０、温度変換器６２、Ａ／Ｄ変
換器６４、ＣＰＵ６６、内部メモリ６８等から構成さ
れ、また後者はＣＲＴディスプレイ７０、プリンタ７
２、フロッピディスク７４、出力インタフェース７６、
警報ブザー７８、運転制御器７９等から構成される。そ
して、これにより放射温度計４４から検出される前記放
射線強度４２′を温度変換して、図５の（ａ）、（ｂ）
に示すような、溶融樹脂および主フライト表面の前記両
温度プロファイル４０、４２を、それぞれグラフィック
表示あるいはプリントアウトするように構成されてい
る。なお、内部メモリ６８には、主フライト表面温度
（参照符号４２）に関する第１の基準温度ｔ1 および第
２の基準温度ｔ2 が予め設定されている。Further, as shown in FIG. 1, the galling prediction means 50 comprises a signal conversion processing system 52 and a display system 54. The former is a signal processing device 60, a temperature converter 62, an A / D converter 64, It is composed of a CPU 66, an internal memory 68 and the like, and the latter is a CRT display 70 and a printer 7.
2, floppy disk 74, output interface 76,
The alarm buzzer 78 and the operation controller 79 are included. Then, the radiation intensity 42 'detected by the radiation thermometer 44 is temperature-converted by this, and (a) and (b) of FIG.
The temperature profiles 40 and 42 of the molten resin and the surface of the main flight as shown in FIG. 2 are configured to be graphically displayed or printed out, respectively. The internal memory 68 is preset with a first reference temperature t1 and a second reference temperature t2 relating to the main flight surface temperature (reference numeral 42).

【００２８】従って、本発明においては、成形機の運転
中には、かじり予知手段５０を介して溶融樹脂および主
フライト表面の両温度プロファイル４０、４２の波形お
よび温度の異常変化〔主フライト表面温度（参照符号４
２）の異常上昇〕が常時監視されている。従って、前記
異常変化が発生して、これによる温度上昇が主フライト
表面温度４２の第１の基準温度ｔ1 を超えると、ブザー
７８および運転制御器７９を介して警告を発すると同時
に、運転速度を低下させる。そして、この時、主フライ
ト表面温度４２が、さらに上昇して、第２の基準温度ｔ
2 超えると、運転制御器７９を介して前記運転を停止さ
せる。Therefore, in the present invention, during the operation of the molding machine, the waveforms of both the temperature profiles 40 and 42 of the molten resin and the main flight surface and the abnormal changes of the temperature [main flight surface temperature] (Reference numeral 4
2) abnormal rise] is constantly monitored. Therefore, when the abnormal change occurs and the temperature rise due to the abnormal change exceeds the first reference temperature t1 of the main flight surface temperature 42, a warning is issued via the buzzer 78 and the operation controller 79, and at the same time the operation speed is changed. Lower. Then, at this time, the main flight surface temperature 42 further rises to the second reference temperature t.
When it exceeds 2, the operation is stopped via the operation controller 79.

【００２９】しかるに、本発明においては、前記異常変
化は、スクリュとバレル間の摩擦モードが正常時の溶融
樹脂層の粘性摩擦状態からかじり時の金属間の乾性摩擦
状態へと移行する際に発生する異常変化、換言すれば前
記移行によりスクリュ表面が粗く放射率も大きくなった
状態で急上昇するスクリュ表面温度によって、さらに急
上昇（前記温度の４乗に比例）する放射エネルギからな
る。そして、この放射エネルギ（前記急上昇したスクリ
ュ表面温度）は、前記放射温度計を介して測定出力され
るように構成される。従って、本発明によれば、前記異
常変化、すなわち主フライト表面温度４２の異常上昇
が、明瞭に計測される。この結果、かじり現象の予測お
よび／または判定が確実に達成され、前記かじり現象を
有効に予防することが可能となる。In the present invention, however, the abnormal change occurs when the friction mode between the screw and the barrel shifts from the viscous friction state of the molten resin layer when the friction mode is normal to the dry friction state between the metals when the galling occurs. The abnormal change, in other words, the radiant energy further sharply increases (proportional to the fourth power of the temperature) due to the screw surface temperature that rapidly increases in a state where the screw surface is rough and the emissivity is large due to the transition. Then, this radiant energy (the screw surface temperature that has rapidly risen) is configured to be measured and output via the radiation thermometer. Therefore, according to the present invention, the abnormal change, that is, the abnormal increase in the main flight surface temperature 42 is clearly measured. As a result, the prediction and / or determination of the galling phenomenon can be reliably achieved, and the galling phenomenon can be effectively prevented.

【００３０】なお、図６において、図６の（ｃ）は、図
６の（ａ）および（ｂ）の合計出力（温度）を示すもの
であるが、この図６の（ｃ）を図６の（ｂ）に代えて適
用し得ることは容易に理解されるであろう。In FIG. 6, (c) of FIG. 6 shows the total output (temperature) of (a) and (b) of FIG. 6, but (c) of FIG. It will be easily understood that it can be applied instead of (b).

【００３１】以上、本発明の好適な実施例について説明
したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、そ
の精神を逸脱しない範囲内において多くの設計変更が可
能である。例えば、かじり予知手段には、波形分析器等
を好適に追加することができる。また、本発明は、成形
機に限定されることなく、この種の一般的な回転機摺動
部に広く適用することが可能である。Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and many design changes can be made without departing from the spirit thereof. For example, a waveform analyzer or the like can be suitably added to the galling prediction means. Further, the present invention is not limited to a molding machine, but can be widely applied to a general rotary machine sliding portion of this type.

【００３２】[0032]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るプラ
スチック成形機のかじり検知方法および装置は、溶融樹
脂およびスクリュ表面の両温度プロファイル間の波形お
よび／または温度の異常変化を、放射温度計を介して測
定出力することにより、かじり現象を予測および／また
は判定するよう構成したものであり、この場合、本発明
における前記異常変化は、スクリュとバレル間の摩擦モ
ードが正常時の溶融樹脂層の粘性摩擦状態からかじり時
の金属間の乾性摩擦状態へと移行する際に発生する異常
変化、すなわち前記移行によりスクリュ表面が粗く放射
率も大きくなった状態で急上昇するスクリュ表面温度に
よって、例えば前記温度の４乗に比例してさらに急上昇
する放射エネルギからなるので、前記異常変化を明瞭に
計測し得ることは明かである。As described above, the galling detection method and device for a plastic molding machine according to the present invention is a radiation thermometer for detecting abnormal changes in the waveform and / or temperature between the temperature profiles of the molten resin and the screw surface. It is configured to predict and / or determine a galling phenomenon by measuring and outputting through a resin. In this case, the abnormal change in the present invention is the molten resin layer when the friction mode between the screw and the barrel is normal. Abnormal change that occurs at the time of transition from the viscous friction state to the dry friction state between metals at the time of galling, that is, due to the screw surface temperature that sharply rises in the state where the screw surface is rough and the emissivity is large due to the transition, for example, Since it consists of radiant energy that further rises in proportion to the fourth power of temperature, it is possible to clearly measure the abnormal change. It is how.

【００３３】この結果、かじり現象の予測および／また
は判定が確実に達成され、従って前記かじり現象を有効
に予防することが可能となる。As a result, the galling phenomenon can be predicted and / or judged without fail, and the galling phenomenon can be effectively prevented.

【００３４】本発明においては、溶融樹脂およびスクリ
ュ表面の両温度プロファイル間の波形および／または温
度の異常変化を、放射温度計を介して測定出力するよう
に構成することにより、かじり現象の適正な予測および
／または判定する装置を容易に得ることができる。According to the present invention, an abnormal change in the waveform and / or the temperature between the temperature profiles of the molten resin and the surface of the screw is measured and output via the radiation thermometer, so that the galling phenomenon can be properly detected. A device for predicting and / or determining can be easily obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明に係るプラスチック成形機のかじり検知
方法を実施する装置の一実施例を示す概略構成並びに制
御系統図である。FIG. 1 is a schematic configuration and a control system diagram showing an embodiment of an apparatus for carrying out the galling detection method for a plastic molding machine according to the present invention.

【図２】図１に示す装置のＡ部拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of part A of the device shown in FIG.

【図３】プラスチック成形機における樹脂材料の混練溶
融作用を示す概略説明図である。FIG. 3 is a schematic explanatory view showing a kneading and melting action of a resin material in a plastic molding machine.

【図４】（ａ）は放射線波長帯域Ｉ、II、III における
溶融樹脂の放射線の透過率分布を示す特性線図であり、
（ｂ）は主フライト表面からの放射線強度を示す特性線
図である。FIG. 4A is a characteristic diagram showing a radiation transmittance distribution of a molten resin in radiation wavelength bands I, II, and III,
(B) is a characteristic diagram showing the radiation intensity from the surface of the main flight.

【図５】放射温度計の入力側に設ける透過波長帯域パス
フィルタの配置と放射線波長帯域と溶融樹脂と主フライ
ト表面からの放射エネルギの透過状態を示すものであっ
て、（ａ）は図４の（ｂ）に示す放射線波長帯域IIにお
ける状態の説明図であり、（ｂ）は図４の（ｂ）に示す
放射線波長帯域Ｉ、III における状態の説明図である。5A and 5B show the arrangement of a transmission wavelength band pass filter provided on the input side of the radiation thermometer, the radiation wavelength band, and the transmission state of the radiant energy from the molten resin and the main flight surface. FIG. 4B is an explanatory diagram of a state in a radiation wavelength band II shown in FIG. 4B, and FIG. 4B is an explanatory diagram of a state in a radiation wavelength band I and III shown in FIG. 4B.

【図６】（ａ）はスクリュ運転サイクル中における溶融
樹脂温度プロファイルの波形図であり、（ｂ）は主フラ
イト表面温度プロファイルの波形図であり、（ｃ）は溶
融樹脂温度および主フライト表面温度の合計温度プロフ
ァイルの波形図である。6A is a waveform diagram of a molten resin temperature profile during a screw operation cycle, FIG. 6B is a waveform diagram of a main flight surface temperature profile, and FIG. 6C is a molten resin temperature and a main flight surface temperature. It is a waveform diagram of the total temperature profile of.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０ ホッパ １２ バレル １４ スクリュ １６ Ｔダイ １８ 駆動モータ ２０ 減速機 ２２ 加熱用ヒータ ２４ 冷却用ファン ３０ 主フライト ３２ 副フライト ３４ ソリッド溝 ３６ メルト溝 ３８ 溶融樹脂の逆流流動層 ４０ 溶融樹脂温度プロファイル ４２ 主フライト表面温度プロファイル ４２′ 主フライト表面からの放射線強度 ４４ 放射温度計 ４４ａ 透過波長帯域パスフィルタ ５０ かじり予知手段 ５２ 信号変換処理系 ５４ 表示系 ６０ 信号処理器 ６２ 温度変換器 ６４ Ａ／Ｄ変換器 ６６ ＣＰＵ ６８ 内部メモリ ７０ ＣＲＴディスプレイ ７２ プリンタ ７４ フロッピディスク ７６ 出力インタフェース ７８ 警報ブザー ７９ 運転制御器 10 Hopper 12 Barrel 14 Screw 16 T-Die 18 Drive Motor 20 Reducer 22 Heating Heater 24 Cooling Fan 30 Main Flight 32 Secondary Flight 34 Solid Groove 36 Melt Groove 38 Reverse Flow Layer of Molten Resin 40 Melt Resin Temperature Profile 42 Main Flight Surface temperature profile 42 'Radiation intensity from the main flight surface 44 Radiation thermometer 44a Transmission wavelength band pass filter 50 Gale prediction means 52 Signal conversion processing system 54 Display system 60 Signal processor 62 Temperature converter 64 A / D converter 66 CPU 68 Internal Memory 70 CRT Display 72 Printer 74 Floppy Disk 76 Output Interface 78 Alarm Buzzer 79 Operation Controller

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 樹脂材料をスクリュにより混練溶融して
押出成形または射出成形するプラスチック成形機におい
て、前記スクリュを嵌入するバレルの少なくとも溶融部
分内に放射温度計を設け、この放射温度計の出力からバ
レル内の溶融樹脂温度プロファイルおよびスクリュ表面
温度プロファイルを求め、この両温度プロファイルの間
の波形および／または温度の異常変化から前記スクリュ
の前記バレルに対するかじり現象を予測および／または
判定することを特徴とするプラスチック成形機のかじり
検知方法。1. In a plastic molding machine for kneading and melting a resin material with a screw to perform extrusion molding or injection molding, a radiation thermometer is provided in at least a molten portion of a barrel into which the screw is fitted, and the radiation thermometer outputs the radiation thermometer. A molten resin temperature profile in the barrel and a screw surface temperature profile are obtained, and a galling phenomenon of the screw with respect to the barrel is predicted and / or determined from an abnormal change in waveform and / or temperature between the temperature profiles. Gluing detection method for plastic molding machines. 【請求項２】 樹脂材料をスクリュにより混練溶融して
押出成形または射出成形するプラスチック成形機におい
て、前記スクリュを嵌入するバレルの少なくとも溶融部
分内に配置されて、バレル内の溶融樹脂温度プロファイ
ルおよびスクリュ表面温度プロファイルを放射温度計に
より測定出力する温度測定手段と、前記両温度プロファ
イルの間の波形および／または温度の異常変化から前記
スクリュの前記バレルに対するかじり現象を予測および
／または判定するかじり予知手段とを備えることを特徴
とするプラスチック成形機のかじり検知装置。2. In a plastic molding machine for kneading and melting a resin material with a screw to perform extrusion molding or injection molding, the resin is placed in at least a melting portion of a barrel into which the screw is fitted, and a molten resin temperature profile and a screw in the barrel are provided. Temperature measuring means for measuring and outputting a surface temperature profile by a radiation thermometer, and gall predicting means for predicting and / or determining a galling phenomenon of the screw with respect to the barrel from an abnormal change in waveform and / or temperature between the temperature profiles. A galling detection device for a plastic molding machine, comprising: 【請求項３】 温度測定手段は、放射温度計の入力側に
溶融樹脂の透過波長帯域パスフィルタを設けて、放射エ
ネルギが溶融樹脂に吸収されずスクリュのフライト表面
から直接到達する波長帯域を選択するように構成してな
る請求項２記載のプラスチック成形機のかじり検知装
置。3. The temperature measuring means is provided with a transmission wavelength band pass filter of the molten resin on the input side of the radiation thermometer to select a wavelength band in which the radiant energy is not absorbed by the molten resin and directly reaches from the flight surface of the screw. The scuffing detection device for a plastic molding machine according to claim 2, wherein 【請求項４】 かじり予知手段は、溶融樹脂およびスク
リュ表面温度プロファイルをそれぞれグラフィック表示
する信号変換処理系および表示系を備える請求項２記載
のプラスチック成形機のかじり検知装置。4. The galling detection device for a plastic molding machine according to claim 2, wherein the galling prediction means includes a signal conversion processing system and a display system for graphically displaying the molten resin and the screw surface temperature profile, respectively. 【請求項５】 かじり予知手段は、予め第１のスクリュ
表面基準温度および第２のスクリュ表面基準温度を設定
し、スクリュ表面温度プロファイルの測定温度が、前記
第１の基準温度を超えた際に警告および／または運転速
度低下信号を出力し、一方前記第２の基準温度を超えた
際に運転速度停止信号を出力するよう構成してなる請求
項２記載のプラスチック成形機のかじり検知装置。5. The galling predicting means sets the first screw surface reference temperature and the second screw surface reference temperature in advance, and when the measured temperature of the screw surface temperature profile exceeds the first reference temperature. 3. The galling detection device for a plastic molding machine according to claim 2, wherein a warning and / or a driving speed decrease signal is output, while a driving speed stop signal is output when the second reference temperature is exceeded.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018521878A (en) * 2015-05-13 2018-08-09 サクミ コオペラティヴァ メッカニチ イモラ ソシエタ コオペラティヴァ Optical inspection apparatus and method for an extruder

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JP2018521878A (en) * 2015-05-13 2018-08-09 サクミ コオペラティヴァ メッカニチ イモラ ソシエタ コオペラティヴァ Optical inspection apparatus and method for an extruder

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