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JP7498396B2 - Rubber material mixing process control system and rubber material mixing method - Google Patents
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Description

本発明は、ゴム材料の混練工程管理システムおよびゴム材料の混練方法に関し、さらに詳しくは、混練ロール装置による混練工程でのゴム材料の実際の混練状態をより高精度で把握できるゴム材料のゴム材料の混練工程管理システムおよびこの混練工程管理システムを用いたゴム材料の混練方法に関するものである。 The present invention relates to a rubber material mixing process control system and a rubber material mixing method, and more specifically, to a rubber material mixing process control system that can grasp with high accuracy the actual mixing state of the rubber material during the mixing process using a kneading roll device, and a rubber material mixing method using this mixing process control system.

タイヤやコンベヤベルトなど種々のゴム製品は、未加硫の成形品を加硫することで製造される。この成形品を成形するには、原料ゴムと種々の配合剤とからなるゴム材料を混練した混練ゴムが使用される。例えば、バンバリーミキサ(密閉型混練機)によって混練されたゴム材料を、いわゆるアンダーミキサと呼ばれる混練装置によって繰り返し混練することで、所定仕様の混練ゴムが製造される(例えば、特許文献1参照)。 Various rubber products such as tires and conveyor belts are manufactured by vulcanizing unvulcanized molded products. To mold these molded products, kneaded rubber is used, which is a rubber material made of raw rubber and various compounding agents. For example, rubber material kneaded in a Banbury mixer (closed mixer) is repeatedly kneaded in a kneading device called an undermixer to produce kneaded rubber of specified specifications (see, for example, Patent Document 1).

この混練装置としてはオープン型の混練ロール装置が知られている(例えば、特許文献2参照)。混練ロール装置による混練工程での混練時間は、製造する混練ゴムの所定仕様に応じて設定される。この混練時間が過小であると、原料ゴムに対する各種配合剤の分散具合が不十分になって所定仕様の混練ゴムを確保できないことがある。一方、この混練時間が過剰になれば生産性が低下する。一般的に、この混練時間は混練ロール装置の稼働時間で管理されている。 An open-type kneading roll device is known as this type of kneading device (see, for example, Patent Document 2). The kneading time in the kneading process using the kneading roll device is set according to the specified specifications of the kneaded rubber to be produced. If this kneading time is too short, the dispersion of the various compounding ingredients in the raw rubber may be insufficient, making it impossible to ensure a kneaded rubber of the specified specifications. On the other hand, if the kneading time is too long, productivity decreases. Generally, this kneading time is managed by the operating time of the kneading roll device.

ところが、ゴム材料の実際の混練時間は、混練ロール装置にゴム材料が予め設定された正規状態で巻き付けられた状態になって混練が開始されてから混練が終了するまでの時間である。ゴム材料の混練を開始するまでには混練ロール装置を稼働させてゴム材料を正規状態に巻き付けるなど、多少の準備時間が必要になる。この準備時間は混練バッチ毎にばらつくことがあるため、混練ロール装置の稼働時間だけを指標にすると、ゴム材料の実際の混練時間を精度よく把握できない。それ故、混練ロール装置による混練工程でのゴム材料の実際の混練状態をより高精度で把握するには改善の余地がある。 However, the actual mixing time of the rubber material is the time from when the rubber material is wrapped around the kneading roll device in a preset normal state and kneading begins to when kneading ends. Some preparation time is required before kneading of the rubber material can begin, such as operating the kneading roll device and winding the rubber material in the normal state. Since this preparation time can vary for each kneading batch, the actual kneading time of the rubber material cannot be accurately grasped if only the operating time of the kneading roll device is used as an indicator. Therefore, there is room for improvement in order to grasp with greater accuracy the actual kneaded state of the rubber material during the kneading process by the kneading roll device.

特開2016-43486号公報JP 2016-43486 A 特開2005-66877号公報JP 2005-66877 A

本発明の目的は、混練ロール装置による混練工程でのゴム材料の実際の混練状態をより高精度で把握できるゴム材料の混練工程管理システムおよびこの混練管理システムを用いたゴム材料の混練方法を提供することにある。 The object of the present invention is to provide a rubber material mixing process control system that can grasp with higher accuracy the actual mixing state of the rubber material during the mixing process using a mixing roll device, and a rubber material mixing method using this mixing control system.

上記目的を達成するため、本発明のゴム材料の混練工程管理システムは、混練ロール装置の所定位置の画像データを取得するカメラ装置と、前記画像データ、前記混練ロール装置の稼働情報および前記混練ロール装置により混練されるゴム材料の固有情報が入力、記憶される記憶部と、前記記憶部と通信可能に接続された演算部とを備えて、前記ゴム材料の混練バッチ毎に、前記画像データに基づいて前記演算部により前記混練ロール装置に前記ゴム材料が予め設定された正規状態で巻き付けられているか否かが判断されて、この判断結果と前記稼働情報とを用いて前記ゴム材料の前記混練ロール装置による混練時間が算出されて、この算出された混練時間が前記稼働情報および前記固有情報と関連付けられて前記記憶部に記憶される構成にしたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the rubber material kneading process management system of the present invention is characterized in that it comprises a camera device that acquires image data of a predetermined position of a kneading roll device, a memory unit that inputs and stores the image data, operation information of the kneading roll device, and unique information of the rubber material kneaded by the kneading roll device, and a calculation unit communicably connected to the memory unit, and is configured such that for each kneading batch of the rubber material, the calculation unit determines whether the rubber material is wound around the kneading roll device in a preset normal state based on the image data, and the kneading time of the rubber material by the kneading roll device is calculated using the determination result and the operation information, and the calculated kneading time is associated with the operation information and the unique information and stored in the memory unit.

本発明のゴム材料の混練方法は、上記のゴム材料の混練工程管理システムを用いて前記混練ロール装置によって前記ゴム材料を混練することにより、予め設定された所定仕様の混練ゴムを製造することを特徴とする。 The rubber material mixing method of the present invention is characterized in that the rubber material is mixed with the mixing roll device using the rubber material mixing process management system described above to produce mixed rubber of predetermined specifications.

本発明のゴム材料の混練工程管理システムによれば、前記画像データに基づいて前記演算部により前記混練ロール装置に前記ゴム材料が予め設定された正規状態で巻き付けられているか否かを判断する。そのため、この判断結果と前記稼働情報とを用いて前記演算部により前記ゴム材料の前記混練ロール装置による混練時間をより正確に算出することができる。そして、算出した前記混練時間を前記稼働情報および前記固有情報と関連付けて前記記憶部に記憶することで、混練バッチ毎に、前記混練ロール装置による混練工程での前記ゴム材料の実際の混練状態をより高精度で把握することが可能になる。 According to the rubber material kneading process management system of the present invention, the calculation unit determines whether the rubber material is wound around the kneading roll device in a preset normal state based on the image data. Therefore, the calculation unit can more accurately calculate the kneading time of the rubber material by the kneading roll device using this determination result and the operation information. Then, by storing the calculated kneading time in the memory unit in association with the operation information and the unique information, it becomes possible to grasp with higher accuracy the actual kneading state of the rubber material in the kneading process by the kneading roll device for each kneading batch.

本発明のゴム材料の混練方法によれば、前記混練工程での前記ゴム材料の実際の混練状態をより高精度で把握できるので、予め設定された所定仕様の混練ゴムを製造するには有利になる。 The rubber material kneading method of the present invention allows the actual kneading state of the rubber material during the kneading process to be grasped with greater precision, which is advantageous for producing kneaded rubber with preset specifications.

混練ロール装置に設置された本発明のゴム材料の混練工程管理システムの実施形態を混練ロール装置の側面視で例示する説明図である。1 is an explanatory diagram illustrating an embodiment of a rubber material kneading process control system of the present invention installed in a kneading roll apparatus, as viewed from the side of the kneading roll apparatus. FIG. 図1の混練ロール装置を平面視で例示する説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating the kneading roll device of FIG. 1 in a plan view. 図1の混練ロール装置にゴム材料が正規状態で巻き付けられて混練工程の準備が完了した状態を例示する説明図である。2 is an explanatory diagram illustrating a state in which a rubber material is properly wound around the kneading roll device of FIG. 1 and preparation for a kneading step is completed; FIG. 図3の混練ロール装置を平面視で例示する説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating the kneading roll device of FIG. 3 in a plan view. 図3の混練ロール装置によってゴム材料を混練している状態を例示する説明図である。4 is an explanatory diagram illustrating a state in which a rubber material is kneaded by the kneading roll device of FIG. 3 . FIG. 図5の混練ロール装置を平面視で例示する説明図である。6 is an explanatory diagram illustrating the kneading roll device of FIG. 5 in a plan view. FIG. 製造された混練ゴムが取り出された状態の混練ロール装置を側面視で例示する説明図である。4 is an explanatory diagram illustrating a side view of the kneading roll device from which a produced kneaded rubber has been removed. FIG. 管理システムによって取得された画像データを例示する説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of image data acquired by a management system. 記憶部に記憶されているデータベースを例示する説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of a database stored in a storage unit. 混練ロール装置にゴム材料が正規状態で巻き付けられていることを示す画像データを例示する説明図である。10 is an explanatory diagram illustrating an example of image data showing that a rubber material is wound around a kneading roll device in a normal state; FIG. 混練ロール装置にゴム材料が非正規状態で巻き付けられていることを示す画像データを例示する説明図である。1 is an explanatory diagram illustrating an example of image data showing that a rubber material is wound around a kneading roll device in an irregular state; 混練ロール装置に何も巻き付けられていない状態を示す画像データを例示する説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating image data showing a state in which nothing is wound around the kneading roll device.

以下、本発明のゴム材料の混練工程管理システムおよびゴム材料の混練方法を図に示した実施形態に基づいて説明する。 The rubber material kneading process management system and rubber material kneading method of the present invention will be described below based on the embodiment shown in the figure.

図1、図2に例示する本発明のゴム材料の混練工程管理システム1(以下、管理システム1という)の実施形態は、カメラ装置2と、カメラ装置2により取得された画像データDが入力、記憶される記憶部3と、記憶部3と通信可能に接続された演算部4とを備えている。この実施形態では、管理システム1はさらに温度センサ5およびモニタ6を備えている。 The embodiment of the rubber material kneading process management system 1 (hereinafter referred to as the management system 1) of the present invention illustrated in Figures 1 and 2 includes a camera device 2, a memory unit 3 to which image data D acquired by the camera device 2 is input and stored, and a calculation unit 4 communicably connected to the memory unit 3. In this embodiment, the management system 1 further includes a temperature sensor 5 and a monitor 6.

この管理システム1は、オープン型の混練ロール装置7に設置される。混練ロール装置7は例えば、バンバリーミキサの下方に配置される。混練ロール装置7は、一対の混練ロール8と、一対の混練ロール8の上方位置に配置されるブレンダロール9とを有している。それぞれの混練ロール8とブレンダロール9は平行に配列されている。それぞれの混練ロール8は互いに反対方向に回転する。ブレンダロール9にはロール外周面をロール幅方向に移動するトラバース部9aが備わっている。混練ロール装置7は混練制御装置10によって制御される。 This management system 1 is installed in an open-type kneading roll device 7. The kneading roll device 7 is disposed, for example, below a Banbury mixer. The kneading roll device 7 has a pair of kneading rolls 8 and a blender roll 9 disposed above the pair of kneading rolls 8. The kneading rolls 8 and the blender roll 9 are arranged in parallel. The kneading rolls 8 rotate in opposite directions. The blender roll 9 is provided with a traverse section 9a that moves the outer circumferential surface of the roll in the roll width direction. The kneading roll device 7 is controlled by a kneading control device 10.

バンバリーミキサによって混練されたゴム材料Rは、一対の混練ロール8の間に投入されて通過し、通過したゴム材料Rはブレンダロール9に掛け回されて再び一対の混練ロール8の間に投入される。このようにして、ゴム材料Rが混練ロール装置7によって繰り返し混練されることで所定仕様の混練ゴムRmが製造される。 The rubber material R mixed by the Banbury mixer is fed between a pair of mixing rolls 8 and passes through it, after which the rubber material R is passed around a blender roll 9 and fed again between the pair of mixing rolls 8. In this way, the rubber material R is repeatedly mixed by the mixing roll device 7 to produce mixed rubber Rm of the specified specifications.

カメラ装置2は、混練ロール装置7の所定位置Pの画像データDを取得する。この所定位置Pは、ゴム材料Rが予め設定された正規状態で混練ロール装置7に巻き付けられていることが、取得した画像データDによって確認できる位置に設定される。この正規状態とは、ゴム材料Rが不具合なく正常に混練ロール装置7によって混練できるように、一対の混練ロール8とブレンダロール9との間に掛け回されている状態である。所定位置Pは例えば、ブレンダロール9の幅方向中央部(幅方向中央部のブレンダロール9の長さの50%~70%程度の範囲)に設定される。この実施形態では、ブレンダロール9の幅方向中央部で、一対のトラバース部9aの間の領域が所定位置Pに設定されている。 The camera device 2 acquires image data D of a predetermined position P of the kneading roll device 7. This predetermined position P is set to a position where it can be confirmed from the acquired image data D that the rubber material R is wound around the kneading roll device 7 in a preset normal state. This normal state is a state in which the rubber material R is wrapped around a pair of kneading rolls 8 and a blender roll 9 so that it can be kneaded normally by the kneading roll device 7 without any problems. The predetermined position P is set, for example, to the center of the width of the blender roll 9 (a range of about 50% to 70% of the length of the blender roll 9 at the center of the width). In this embodiment, the area between the pair of traverse portions 9a at the center of the width of the blender roll 9 is set to the predetermined position P.

カメラ装置2としては、静止画または動画の画像データDを取得できるデジタルカメラ(CCDカメラ)が用いられる。この実施形態では、カメラ装置2として、混練ロール装置7の正面視で所定位置Pの画像データDを取得する正面カメラ装置2Aと、混練ロール装置7の側面視で所定位置Pの画像データDを取得する側面カメラ装置2Bとを有している。正面カメラ装置2A、側面カメラ装置2Bはそれぞれ1台に限らず複数台設けることもできる。側面カメラ装置2Bは任意で設ければよく、正面カメラ装置2Aだけを有する仕様にすることもできる。 A digital camera (CCD camera) capable of acquiring still or video image data D is used as the camera device 2. In this embodiment, the camera device 2 includes a front camera device 2A that acquires image data D of a predetermined position P in a front view of the kneading roll device 7, and a side camera device 2B that acquires image data D of a predetermined position P in a side view of the kneading roll device 7. The number of front camera devices 2A and side camera devices 2B is not limited to one, and multiple devices can be provided. The side camera device 2B can be provided as desired, and the device can also be configured to have only the front camera device 2A.

記憶部3および演算部4としては、種々のコンピュータを用いることができる。したがって、記憶部3はコンピュータのメモリであり、演算部4はCPUである。記憶部3および演算部4には、温度センサ5、モニタ6、混練制御装置10が通信可能に接続されている。 Various computers can be used as the memory unit 3 and the calculation unit 4. Therefore, the memory unit 3 is a computer memory, and the calculation unit 4 is a CPU. The memory unit 3 and the calculation unit 4 are communicatively connected to the temperature sensor 5, the monitor 6, and the kneading control device 10.

温度センサ5は、混練ロール装置2の外部環境温度(設置場所の温度)を検知する。温度センサ5により検知された検知温度データは、記憶部3に入力、記憶される。温度センサ5は任意で設けることができる。 The temperature sensor 5 detects the external environmental temperature (temperature of the installation location) of the kneading roll device 2. The detected temperature data detected by the temperature sensor 5 is input and stored in the memory unit 3. The temperature sensor 5 can be installed as desired.

モニタ6は、記憶部3に記憶されているデータや演算部4により演算、算出されたデータを表示する。記憶部3および演算部4を別途、一般的なモニタに接続して使用することができるので、記憶部3および演算部4に常時接続される専用のモニタ6は任意で設ければよい。 The monitor 6 displays the data stored in the memory unit 3 and the data calculated and computed by the calculation unit 4. The memory unit 3 and the calculation unit 4 can be connected separately to a general monitor for use, so a dedicated monitor 6 that is constantly connected to the memory unit 3 and the calculation unit 4 can be provided as an option.

混練制御装置10から記憶部3には、混練バッチ毎のゴム材料Rの固有情報F(バッチ番号、原料ゴムや配合剤の仕様、設定されている混練時間などのデータ)が入力されて記憶部3に記憶される。また、混練バッチ毎に、混練制御装置10から記憶部3に、混練ロール装置7の稼働情報M(混練ロール装置7の稼働時間、混練ロール8の回転速度、トラバース部9aの移動速度、移動範囲などのデータ)が入力されて、記憶部3に記憶される。 The kneading control device 10 inputs unique information F of the rubber material R for each kneading batch (data such as batch number, specifications of raw rubber and compounding ingredients, set kneading time, etc.) to the memory unit 3 and stores it in the memory unit 3. In addition, for each kneading batch, the kneading control device 10 inputs operation information M of the kneading roll device 7 (data such as operation time of the kneading roll device 7, rotation speed of the kneading roll 8, movement speed and movement range of the traverse section 9a, etc.) to the memory unit 3 and stores it in the memory unit 3.

演算部4は、画像データDに基づいて混練ロール装置7にゴム材料Rが正規状態で巻き付けられているか否かを判断する。この判断をするために例えば、演算部4には、混練ロール装置7にゴム材料Rが正規状態で巻き付けられているときの所定位置Pの色の濃度の許容範囲が記憶されている。正規状態ではブレンダロール9の所定位置Pにはゴム材料Rが巻き付けられているので、所定位置Pの色はブレンダロール9の外周面の色ではなくゴム材料Rの色になる。そこで、このゴム材料Rの色の濃度を基準にして、所定位置Pの色の濃度の許容範囲が決定される。そして、画像データDの所定位置Pでの濃度が許容範囲であれば、ゴム材料Rが正規状態で巻き付けられていると判断する。この濃度が許容範囲外であれば、ゴム材料Rが正規状態で巻き付けられていないと判断する。 The calculation unit 4 judges whether the rubber material R is wound around the kneading roll device 7 in the correct state based on the image data D. To make this judgment, for example, the calculation unit 4 stores the allowable range of the color density at the specified position P when the rubber material R is wound around the kneading roll device 7 in the correct state. In the correct state, the rubber material R is wound around the specified position P of the blender roll 9, so the color of the specified position P is not the color of the outer surface of the blender roll 9 but the color of the rubber material R. Therefore, the allowable range of the color density at the specified position P is determined based on the color density of the rubber material R. Then, if the density at the specified position P of the image data D is within the allowable range, it is judged that the rubber material R is wound in the correct state. If this density is outside the allowable range, it is judged that the rubber material R is not wound in the correct state.

このように画像データDでの所定位置Pの濃度(濃淡)に基づいて、混練ロール装置7にゴム材料Rが正規状態で巻き付けられているか否かが判断される。所定位置Pの色の濃淡を利用する場合は、ブレンダロール9の外周面の色を、ゴム材料Rの色に対して濃淡差が大きいものにする必要がある。そこで、ブレンダロール9の外周面の色は、ゴム材料Rが黒色系であれば銀色系や白色系の淡い色にして、ゴム材料Rが白色系であれば黒色系などの濃い色にする。 In this way, based on the density (shade) of the predetermined position P in the image data D, it is determined whether the rubber material R is properly wrapped around the kneading roll device 7. When using the color shade of the predetermined position P, the color of the outer surface of the blender roll 9 needs to have a large difference in shade from the color of the rubber material R. Therefore, the color of the outer surface of the blender roll 9 is a light color such as silver or white if the rubber material R is black-based, and a dark color such as black-based if the rubber material R is white-based.

次に、この管理システム1を用いた本発明のゴム材料の混練方法の手順の一例を説明する。 Next, an example of the procedure for the rubber material kneading method of the present invention using this management system 1 will be described.

混練ロール装置7には、バンバリーミキサによって混練されたゴム材料Rが投入される。このゴム材料Rは、原料ゴムに対して種々の配合剤が十分に分散されていない状態である。 The rubber material R that has been mixed in a Banbury mixer is fed into the mixing roll device 7. This rubber material R is in a state where the various compounding ingredients are not sufficiently dispersed in the raw rubber.

混練ロール装置7では、混練工程の準備のために混練ロール装置7を稼働させて、図3、図4に例示するように、ゴム材料Rを一対の混練ロール8の間に挿入、通過させてブレンダロール9に掛け回す。ゴム材料Rがこのようにブレンダロール9に掛け回された状態になると、混練工程の準備が完了する。 In the kneading roll device 7, the kneading roll device 7 is operated in preparation for the kneading process, and as shown in Figures 3 and 4, the rubber material R is inserted between a pair of kneading rolls 8, passed through the kneading rolls, and wrapped around the blender roll 9. When the rubber material R is wrapped around the blender roll 9 in this manner, preparation for the kneading process is complete.

引き続き、混練ロール装置7が稼働することで図5、図6に例示する混練工程が開始される。混練工程では、図5に例示するように、ゴム材料Rが環状につながった状態で、一対の混練ロール8の間に投入されて通過し、その後、ブレンダロール9に掛け回されて再び一対の混練ロール8の間に投入される。このようにして、ゴム材料Rが設定された時間で混練ロール装置7によって繰り返し混練されて、所定仕様の混練ゴムRmが製造される。混練工程中には、ブレンダロール9のロール外周面をトラバース部9aが互いの間隔を一定に保ってロール幅方向に往復移動を繰り返すことで、ゴム材料Rでの各種配合剤の分散が促進される。 Then, the kneading roll device 7 starts operating, starting the kneading process illustrated in Figures 5 and 6. In the kneading process, as illustrated in Figure 5, the rubber material R is fed between a pair of kneading rolls 8 in a ring-shaped state and passes through it, then it is wrapped around a blender roll 9 and fed again between the pair of kneading rolls 8. In this way, the rubber material R is repeatedly kneaded by the kneading roll device 7 for a set time, and kneaded rubber Rm of the specified specifications is produced. During the kneading process, the traverse parts 9a of the blender roll 9 repeatedly move back and forth in the roll width direction while maintaining a constant distance between each other on the outer circumferential surface of the roll, promoting the dispersion of various compounding agents in the rubber material R.

図7に例示するように、製造された混練ゴムRmは、混練ロール装置7から取り出されて別工程において成形品を成形するための部材として使用される。次いで、成形された成形品を加硫することでゴム製品が完成する。ゴム製品としては、タイヤ、コンベヤベルト、防舷材などを例示できる。 As shown in FIG. 7, the manufactured kneaded rubber Rm is removed from the kneading roll device 7 and used as a component for molding a molded product in a separate process. The molded product is then vulcanized to complete a rubber product. Examples of rubber products include tires, conveyor belts, and fenders.

混練ロール装置7による混練工程では、ゴム材料Rの混練バッチ毎に、図8に例示するように、カメラ装置2(正面カメラ装置2A)によって所定位置Pの画像データDが取得される。尚、側面カメラ装置2Bにより取得される画像データDは、図5に示す所定位置Pを拡大したようなものになる。そして、画像データDに基づいて演算部4により混練ロール装置7にゴム材料Rが正規状態で巻き付けられているか否かが判断される。この判断結果と稼働情報Mとを用いて、混練ロール装置7によるゴム材料Rの実際の混練時間Tが演算部4により算出される。 In the kneading process by the kneading roll device 7, as shown in FIG. 8, for each kneading batch of rubber material R, image data D of a predetermined position P is acquired by the camera device 2 (front camera device 2A). The image data D acquired by the side camera device 2B is an enlarged image of the predetermined position P shown in FIG. 5. Then, based on the image data D, the calculation unit 4 determines whether the rubber material R is wound around the kneading roll device 7 in the correct state. Using this determination result and the operation information M, the calculation unit 4 calculates the actual kneading time T of the rubber material R by the kneading roll device 7.

具体的には、画像データDに基づいてゴム材料Rが正規状態で巻き付けられていると判断され、かつ、混練ロール装置7が稼働している時間が、ゴム材料Rの実際の混練時間Tとして算出される。算出された混練時間Tは、稼働情報Mおよび固有情報Fと関連付けられて記憶部3に記憶される。 Specifically, it is determined that the rubber material R is wound in the correct state based on the image data D, and the time during which the kneading roll device 7 is operating is calculated as the actual kneading time T of the rubber material R. The calculated kneading time T is associated with the operation information M and the unique information F and stored in the memory unit 3.

記憶部3には、図9に例示するデータベースが構築されていて、混練バッチ毎に、固有情報F、稼働情報M、画像データD、検知温度データ、算出された混練時間Tが関連付けられて記憶される。稼働情報M、画像データD、検知温度データは、時系列で記憶される。したがって、所望の混練バッチの固有情報F(バッチ番号)を演算部4に入力することで、記憶部3に記憶されているそのバッチ番号のゴム材料Rの混練時間Tをモニタ6に表示して把握することができる。さらに、そのバッチ番号のゴム材料Rのその他の固有情報F、稼働情報M、画像データD、検知温度データもモニタ6に表示して把握することができる。 A database as shown in FIG. 9 is constructed in the memory unit 3, and unique information F, operation information M, image data D, detected temperature data, and calculated kneading time T are stored in association with each other for each kneading batch. The operation information M, image data D, and detected temperature data are stored in chronological order. Therefore, by inputting the unique information F (batch number) of a desired kneading batch to the calculation unit 4, the kneading time T of the rubber material R of that batch number stored in the memory unit 3 can be displayed and understood on the monitor 6. Furthermore, other unique information F, operation information M, image data D, and detected temperature data of the rubber material R of that batch number can also be displayed and understood on the monitor 6.

このように、この管理システム1では、画像データDに基づいて混練ロール装置7にゴム材料Rが正規状態で巻き付けられているか否かを判断するので、混練ロール装置7によるゴム材料Rの実際の混練時間をより正確に算出することができる。そして、算出した混練時間Tを稼働情報Mおよび固有情報Fと関連付けて記憶部3に記憶することで、混練バッチ毎に、混練ロール装置7による混練工程でのゴム材料Rの実際の混練状態をより高精度で把握することができる。 In this way, the management system 1 determines whether the rubber material R is wound around the kneading roll device 7 in the correct state based on the image data D, so the actual kneading time of the rubber material R by the kneading roll device 7 can be calculated more accurately. Then, by storing the calculated kneading time T in the memory unit 3 in association with the operation information M and the unique information F, the actual kneading state of the rubber material R during the kneading process by the kneading roll device 7 can be grasped with higher accuracy for each kneading batch.

ゴム材料Rの実際の混練状態を精度よく把握できるので、混練不足の混練バッチを特定することができる。そして、上述した種々のデータを分析することで、混練不足の原因を把握することができ、所定仕様どおりの混練ゴムRmを得るための混練条件を把握することもできる。この分析結果をフィードバックして混練工程を行うことで、種々の配合剤がより均等化して分散された混練ゴムRmを安定して得るには有利になる。 The actual mixing state of the rubber material R can be accurately grasped, so that mixing batches that are insufficiently mixed can be identified. Furthermore, by analyzing the various data described above, the cause of the insufficient mixing can be identified, and the mixing conditions for obtaining mixed rubber Rm according to the specified specifications can also be determined. By feeding back the results of this analysis and performing the kneading process, it is advantageous to stably obtain mixed rubber Rm in which the various compounding ingredients are more evenly dispersed.

この実施形態のように温度センサ5を有していると、混練バッチ毎の混練工程での外部環境温度が把握できる。そのため、製造された混練ゴムRmの特性に対する外部環境温度の影響具合を混練バッチ毎により詳細に分析することができる。 By having a temperature sensor 5 as in this embodiment, the external environmental temperature during the kneading process for each kneading batch can be grasped. Therefore, the influence of the external environmental temperature on the characteristics of the manufactured kneaded rubber Rm can be analyzed in more detail for each kneading batch.

カメラ装置2として、正面カメラ装置2Aと側面カメラ装置2Bとを有していると、正面カメラ装置2Aにより取得された画像データDだけでなく、側面カメラ装置2Bにより取得された画像データDも用いて、混練ロール装置7にゴム材料Rが正規状態で巻き付けられているか否かを判断できる。これに伴い、この混練工程でのゴム材料Rの実際の混練時間Tを精度よく把握するには益々有利になる。 When the camera device 2 includes a front camera device 2A and a side camera device 2B, it is possible to determine whether the rubber material R is wound around the kneading roll device 7 in the correct state using not only the image data D acquired by the front camera device 2A, but also the image data D acquired by the side camera device 2B. This makes it even more advantageous to accurately grasp the actual kneading time T of the rubber material R in this kneading process.

先の実施形態では、混練ロール装置7にゴム材料Rが正規状態で巻き付けられているか否かを、画像データDでの所定位置Pの色の濃淡に基づいて判断しているが、その他に例えばAI技術を用いて判断する構成にすることもできる。 In the previous embodiment, whether the rubber material R is properly wound around the kneading roll device 7 is determined based on the shade of color at a specific position P in the image data D, but it can also be determined using other techniques, such as AI technology.

例えば、様々な画像データDを教師データとして機械学習された予測モデルPMを用いて、混練ロール装置7にゴム材料Rが正規状態で巻き付けられているか否かを判断することもできる。この構成の場合は、図10に例示する混練ロール装置7にゴム材料Rが正規状態で巻き付けられている正規状態画像データD1と、図11に例示する混練ロール装置7にゴム材料Rが正規状態以外の状態で巻き付けられている非正規状態画像データD2と、図12に例示する混練ロール装置7に何も巻き付けられていないゴム無し状態画像データD3とを教師データとして機械学習された予測モデルPMが記憶部3に記憶される。 For example, a prediction model PM that has been machine-learned using various image data D as training data can be used to determine whether the rubber material R is wound around the kneading roll device 7 in the normal state. In this configuration, the prediction model PM that has been machine-learned using training data including normal state image data D1 in which the rubber material R is wound around the kneading roll device 7 in the normal state as illustrated in FIG. 10, non-normal state image data D2 in which the rubber material R is wound around the kneading roll device 7 in a state other than the normal state as illustrated in FIG. 11, and no-rubber state image data D3 in which nothing is wound around the kneading roll device 7 as illustrated in FIG. 12 is stored in the memory unit 3.

この予測モデルPMは、記憶部3に入力された所定位置Pの画像データDに基づいて、混練ロール装置7にゴム材料Rが正規状態で巻き付けられているか否かを予測するためのコンピュータプログラムである。この実施形態では、カメラ装置2によって画像データDが取得される所定位置Pが、混練ロール8、ブレンダロール9およびこれらの間の領域になっている。 This prediction model PM is a computer program for predicting whether the rubber material R is properly wound around the kneading roll device 7, based on image data D of a predetermined position P input to the memory unit 3. In this embodiment, the predetermined position P from which the image data D is acquired by the camera device 2 is the kneading roll 8, the blender roll 9, and the area between them.

画像データD1、D2、D3では、ゴム材料Rによって覆われる混練ロール装置7の範囲(ゴム材料Rの位置)、ゴム材料Rの大きさ、形状(形態)が異なる。それ故、画像データD1、D2、D3を教師データとして用いて、正規状態でゴム材料Rが巻き付けられている場合と、正規状態以外(非正規状態でゴム材料Rが巻き付けられている場合および何も巻き付けられていない場合)の場合とでの混練ロール装置7における相違点や、それぞれの場合における特徴を人工知能(AI)に機械学習させることで、前述した予測モデルPMを生成することが可能になる。記憶部3による機械学習の手法としては、例えば、ディープラーニングや、ニューラルネットワーク、回帰、クラスタリング、パターンマッチングなどが例示できる。 The image data D1, D2, and D3 differ in the range of the kneading roll device 7 covered by the rubber material R (the position of the rubber material R), the size, and the shape (form) of the rubber material R. Therefore, by using the image data D1, D2, and D3 as training data, the artificial intelligence (AI) can learn the differences in the kneading roll device 7 between the case where the rubber material R is wrapped around the device in the normal state and the case where the rubber material R is wrapped around the device in a non-normal state (the case where the rubber material R is wrapped around the device in an abnormal state and the case where nothing is wrapped around the device), and the characteristics of each case, thereby generating the above-mentioned prediction model PM. Examples of machine learning methods using the memory unit 3 include deep learning, neural networks, regression, clustering, and pattern matching.

混練ロール装置7による混練工程では、混練バッチ毎に、予測モデルPMを用いてカメラ装置2により取得された画像データDに基づいて、演算部4により混練ロール装置7にゴム材料Rが正規状態で巻き付けられているか否かが判断される。この判断結果と稼働情報Mとを用いて混練ロール装置7によるゴム材料Rの実際の混練時間Tが算出されるのは先の実施形態と同じである。また、算出された混練時間Tが、稼働情報Mおよび固有情報Fと関連付けられて記憶部3に記憶されるのも先の実施形態と同じである。予測モデルPMの予測精度を高めるために、記憶部3には、できるだけ多数の多様なそれぞれの画像データD1、D2、D3を記憶させて機械学習させることが好ましい。 In the kneading process by the kneading roll device 7, for each kneading batch, the calculation unit 4 judges whether the rubber material R is wound around the kneading roll device 7 in the correct state based on the image data D acquired by the camera device 2 using the prediction model PM. The actual kneading time T of the rubber material R by the kneading roll device 7 is calculated using this judgment result and the operation information M, as in the previous embodiment. Also, the calculated kneading time T is associated with the operation information M and the unique information F and stored in the memory unit 3, as in the previous embodiment. In order to improve the prediction accuracy of the prediction model PM, it is preferable to store as many and diverse image data D1, D2, and D3 as possible in the memory unit 3 and perform machine learning.

1 管理システム
2 カメラ装置
2A 正面カメラ装置
2B 側面カメラ装置
3 記憶部
4 演算部
5 温度センサ
6 モニタ
7 混練ロール装置
8 混練ロール
9 ブレンダロール
9a トラバース部
10 混練制御装置
R ゴム材料
Rm 混練ゴム
Reference Signs List 1 Management system 2 Camera device 2A Front camera device 2B Side camera device 3 Memory unit 4 Calculation unit 5 Temperature sensor 6 Monitor 7 Kneading roll device 8 Kneading roll 9 Blender roll 9a Traverse unit 10 Kneading control device R Rubber material Rm Kneaded rubber

Claims (6)

混練ロール装置の所定位置の画像データを取得するカメラ装置と、前記画像データ、前記混練ロール装置の稼働情報および前記混練ロール装置により混練されるゴム材料の固有情報が入力、記憶される記憶部と、前記記憶部と通信可能に接続された演算部とを備えて、
前記ゴム材料の混練バッチ毎に、前記画像データに基づいて前記演算部により前記混練ロール装置に前記ゴム材料が予め設定された正規状態で巻き付けられているか否かが判断されて、この判断結果と前記稼働情報とを用いて前記ゴム材料の前記混練ロール装置による混練時間が算出されて、この算出された混練時間が前記稼働情報および前記固有情報と関連付けられて前記記憶部に記憶される構成にしたことを特徴とするゴム材料の混練工程管理システム。
The system includes a camera device that acquires image data of a predetermined position of a kneading roll device, a memory unit that inputs and stores the image data, operation information of the kneading roll device, and information specific to a rubber material kneaded by the kneading roll device, and a calculation unit that is communicatively connected to the memory unit,
A rubber material kneading process management system characterized in that, for each kneading batch of the rubber material, the calculation unit determines whether the rubber material is wound around the kneading roll device in a preset normal state based on the image data, and the kneading time of the rubber material by the kneading roll device is calculated using this determination result and the operation information, and this calculated kneading time is associated with the operation information and the unique information and stored in the memory unit.
前記画像データの前記所定位置の色の濃淡に基づいて、前記混練ロール装置に前記ゴム材料が前記正規状態で巻き付けられているか否かが判断される請求項1に記載のゴム材料の混練工程管理システム。 The rubber material kneading process management system according to claim 1, wherein it is determined whether the rubber material is wound around the kneading roll device in the correct state based on the color shading at the specified position of the image data. 前記記憶部に、前記混練ロール装置に前記ゴム材料が前記正規状態で巻き付けられている正規状態画像データと、前記混練ロール装置に前記ゴム材料が前記正規状態以外の状態で巻き付けられている非正規状態画像データと、前記混練ロール装置に何も巻き付けられていないゴム無し状態画像データとを教師データとして機械学習された予測モデルが記憶されていて、前記予測モデルを用いて前記カメラ装置により取得された前記画像データとに基づいて、前記演算部により前記混練ロール装置に前記ゴム材料が前記正規状態で巻き付けられているか否かが判断される請求項1に記載のゴム材料の混練工程管理システム。 The rubber material kneading process management system according to claim 1, wherein the storage unit stores a prediction model that has been machine-trained using as training data image data of a normal state in which the rubber material is wound around the kneading roll device in the normal state, image data of an abnormal state in which the rubber material is wound around the kneading roll device in a state other than the normal state, and image data of a rubber-free state in which nothing is wound around the kneading roll device, and the calculation unit uses the prediction model to determine whether the rubber material is wound around the kneading roll device in the normal state based on the image data acquired by the camera device. 前記カメラ装置として、前記混練ロール装置の正面視で前記所定位置の前記画像データを取得する正面カメラ装置と、前記混練ロール装置の側面視で前記所定位置の前記画像データを取得する側面カメラ装置とを有する請求項1~3のいずれかに記載のゴム材料の混練工程管理システム。 The rubber material kneading process management system according to any one of claims 1 to 3, comprising a front camera device that acquires the image data of the predetermined position when viewed from the front of the kneading roll device, and a side camera device that acquires the image data of the predetermined position when viewed from the side of the kneading roll device, as the camera device. 前記混練ロール装置の外部環境温度を検知する温度センサを有し、前記温度センサにより検知された検知温度データが、算出された前記混練時間とともに前記稼働情報および前記固有情報と関連付けられて前記記憶部に記憶される請求項1~4のいずれかに記載のゴム材料の混練工程管理システム。 A rubber material kneading process management system according to any one of claims 1 to 4, which has a temperature sensor that detects the external environmental temperature of the kneading roll device, and the detected temperature data detected by the temperature sensor is stored in the memory unit in association with the operation information and the unique information together with the calculated kneading time. 請求項1~5のいずれかに記載のゴム材料の混練工程管理システムを用いて前記混練ロール装置によって前記ゴム材料を混練することにより、予め設定された所定仕様の混練ゴムを製造することを特徴とするゴム材料の混練方法。 A method for kneading rubber material, characterized in that the rubber material is kneaded by the kneading roll device using the rubber material kneading process management system described in any one of claims 1 to 5, thereby producing kneaded rubber of predetermined specifications that have been set in advance.
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