JP7597609B2 - Cutting device for kneaded material - Google Patents
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Description
本発明は、混練物の裁断装置に関し、特に、混練機から押し出された連続混練物を裁断して様々なサイズの不連続混練物を作り出す裁断装置に関する。 The present invention relates to a cutting device for kneaded material, and in particular to a cutting device that cuts a continuous kneaded material extruded from a kneader to produce discontinuous kneaded materials of various sizes.
熱可塑性樹脂等の樹脂と炭素繊維等の繊維とを混練した複合材料を製造する成形方法として、LFT-D(Long Fiber Thermoplastics -Direct)法がある。LFT-D法では、混練機(押出し装置)のシリンダー内に連続繊維材と熱可塑性樹脂材とを導入し、シリンダー内に配置されたスクリューの回転によって、連続繊維材を裁断しながら熱可塑性樹脂材と混練して混練物(混練材料)を生成し、この混練物をシリンダーの外部に押し出して、後工程にて成形型内の混練物をプレス加工して繊維強化樹脂成形体を製造する。 The Long Fiber Thermoplastics-Direct (LFT-D) method is a molding method for manufacturing composite materials made by kneading resins such as thermoplastic resins with fibers such as carbon fibers. In the LFT-D method, continuous fiber material and thermoplastic resin material are introduced into the cylinder of a kneading machine (extrusion device), and the continuous fiber material is cut and kneaded with the thermoplastic resin material by rotating a screw placed inside the cylinder to produce a kneaded product (kneaded material), which is then extruded outside the cylinder, and in a later process, the kneaded product in the mold is pressed to produce a fiber-reinforced resin molded product.
このような繊維強化樹脂成形体の製造装置は、混練機と成形装置との間に裁断装置を備えており、裁断装置において裁断された不連続の混練物が成形型に投入される。混練物は熱可塑性樹脂を含むため、特開2018-144287号公報(特許文献1)に示されるように、裁断混練物を搬送するコンベア(搬送装置)に保温手段を設けて、搬送途中に裁断混練物が硬化することを防止する技術がある。 The manufacturing equipment for such fiber-reinforced resin molded bodies is equipped with a cutting device between the kneader and the molding device, and the discontinuous kneaded material cut by the cutting device is fed into a molding die. Because the kneaded material contains thermoplastic resin, as shown in JP 2018-144287 A (Patent Document 1), there is a technology in which a conveyor (transport device) that transports the cut kneaded material is provided with a heat retention means to prevent the cut kneaded material from hardening during transport.
混練物の裁断装置では、混練物の計量値を裁断のトリガとすることが一般的である。熱可塑性樹脂溶融物を計量および裁断する技術が、特開2006-123468号公報(特許文献2)に開示されている。具体的には、裁断装置の裁断刃の下流側に配置した計量コンベアにより熱可塑性樹脂溶融物を計量し、所定重量となったときに裁断刃で連続形状の溶融物を計量分割することが記載されている。 In cutting devices for kneaded materials, it is common for the measured weight of the kneaded material to be used as a cutting trigger. A technology for measuring and cutting a molten thermoplastic resin is disclosed in JP 2006-123468 A (Patent Document 2). Specifically, it describes a method in which the molten thermoplastic resin is measured using a measuring conveyor arranged downstream of the cutting blade of the cutting device, and when a predetermined weight is reached, the continuous molten material is measured and divided using the cutting blade.
近年、繊維強化樹脂成形体の製造装置において、様々なサイズ(長さ、重量)の混練物を裁断工程で作り出し、成形工程でそれらを集めて一つの最終製品(繊維強化樹脂成形体)に成形することが試みられている。 In recent years, attempts have been made to produce kneaded materials of various sizes (length, weight) in a cutting process in fiber-reinforced plastic molding manufacturing equipment, and then collect these in a molding process to mold them into a single final product (fiber-reinforced plastic molding).
しかし、特許文献2のように、裁断刃の下流側の計量コンベアが一つのコンベアで構成されている場合、長さの異なる混練物の計量(サイズ計測)および排出をスムーズに行うことが難しいという課題があった。 However, when the weighing conveyor downstream of the cutting blade is composed of a single conveyor, as in Patent Document 2, there is an issue that it is difficult to smoothly weigh (measure the size) and discharge kneaded materials of different lengths.
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、混練機から押し出されてくる混練物のサイズ計測および排出を効率良く行うことのできる裁断装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above problems, and its purpose is to provide a cutting device that can efficiently measure the size and discharge the kneaded material extruded from the kneader.
この発明のある局面に従う混練物の裁断装置は、混練機から押し出された連続混練物を下方から受けて前方へ送る上流側搬送手段と、上流側搬送手段と連なって直列配置された第1および第2の搬送体を含む下流側搬送手段と、上流側搬送手段と下流側搬送手段との間に設けられ、上流側搬送手段および下流側搬送手段に跨った状態の連続混練物を裁断するための裁断手段とを備えている。また、裁断装置は、下流側搬送手段の上に位置する計測対象の混練物のサイズが事前に設定されたサイズとなったことに応じて、裁断手段を作動して連続混練物を裁断する裁断制御手段と、裁断制御手段による裁断制御と連動させて、下流側搬送手段の第1および第2の搬送体の速度を個別に制御する速度制御手段とを備えている。 The kneaded material cutting device according to one aspect of the present invention includes an upstream conveying means for receiving the continuous kneaded material extruded from the kneader from below and sending it forward, a downstream conveying means including first and second conveying bodies arranged in series connected to the upstream conveying means, and a cutting means provided between the upstream conveying means and the downstream conveying means for cutting the continuous kneaded material straddling the upstream conveying means and the downstream conveying means. The cutting device also includes a cutting control means for operating the cutting means to cut the continuous kneaded material in response to the size of the kneaded material to be measured located on the downstream conveying means reaching a preset size, and a speed control means for individually controlling the speed of the first and second conveying bodies of the downstream conveying means in conjunction with the cutting control by the cutting control means.
好ましくは、速度制御手段は、裁断手段による連続混練物の裁断を検知した場合に、第1および第2の搬送体の速度を高速とし、裁断手段に近い方の第1の搬送体から混練物が搬出されたことを検知した場合に、第2の搬送体の速度を高速としたまま第1の搬送体の速度を高速から低速に戻す制御を行う。 Preferably, when the speed control means detects that the continuous kneaded material has been cut by the cutting means, the speed control means increases the speed of the first and second conveying bodies to a high speed, and when the speed control means detects that the kneaded material has been conveyed from the first conveying body that is closer to the cutting means, the speed control means controls the speed of the first conveying body to return from a high speed to a low speed while maintaining the speed of the second conveying body at a high speed.
好ましくは、混練物の裁断装置は、下流側搬送手段に乗せられた混練物の重量を、計測対象の混練物のサイズとして計測する計量手段をさらに備えている。この場合、裁断制御手段は、計量手段による計量値が設定重量となったことに応じて裁断手段を作動させることが望ましい。 Preferably, the kneaded material cutting device further includes a weighing means for measuring the weight of the kneaded material placed on the downstream conveying means as the size of the kneaded material to be measured. In this case, it is preferable that the cutting control means operates the cutting means in response to the measured value by the weighing means reaching a set weight.
好ましくは、計量手段は、第1の搬送体に設けられた第1の荷重センサと、第2の搬送体に設けられた第2の荷重センサとを含み、裁断制御手段は、少なくとも第1の荷重センサの出力値に基づいて、下流側搬送手段に乗せられた混練物の重量を計測する。 Preferably, the weighing means includes a first load sensor provided on the first conveying body and a second load sensor provided on the second conveying body, and the cutting control means measures the weight of the kneaded material placed on the downstream conveying means based on at least the output value of the first load sensor.
第1の搬送体の全長は、第2の搬送体の全長よりも短いことが望ましい。 It is desirable that the overall length of the first conveyor be shorter than the overall length of the second conveyor.
本発明によれば、混練機から押し出されてくる混練物のサイズ計測および排出を効率良く行うことができる。 According to the present invention, it is possible to efficiently measure the size and discharge the kneaded material being extruded from the kneader.
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 The embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the same or corresponding parts in the drawings are given the same reference numerals and their description will not be repeated.
<繊維強化樹脂成形体の製造装置の概略構成>
図1を参照して、はじめに、本発明の実施の形態に係る繊維強化樹脂成形体の製造装置1の概略構成について説明する。図1に示すように、繊維強化樹脂成形体の製造装置1は、繊維と熱可塑性樹脂とを混練する混練装置2と、混練装置2から吐出された連続形状の混練物(連続混練物)K1を裁断する裁断装置3と、裁断後の混練物(不連続混練物)K2を金型80へと移送する移送装置5と、金型80を有する成形装置8とを備えている。なお、図面上において、混練物K1,K2をハッチングで示している。
<Schematic configuration of a fiber-reinforced resin molding manufacturing apparatus>
First, a schematic configuration of a
混練装置2は、熱可塑性樹脂に繊維が混入されてなる成形体材料としての混練物を製造する装置である。混練装置2は、たとえば、熱可塑性樹脂と繊維とを混練する第1混練機21と、第1混練機21に導入される熱可塑性樹脂を、第1混練機21内での繊維との混練に先立って、混練・溶融する第2混練機22と、第1混練機21に繊維を供給する繊維供給部(図示せず)とを含んでいる。第1混練機21から一定速度で押し出された混練物K1が、裁断装置3へ送られる。混練装置2の吐出口は、様々な大きさ(断面積)の最終製品に対応できるようにするために、取り替え可能であってもよい。また、混練装置2は、熱可塑性樹脂を含む成形体材料を製造するものであればよく、繊維以外の材料と樹脂とを混練してもよい。
The kneading device 2 is a device for producing a kneaded product as a molding material in which fibers are mixed with a thermoplastic resin. The kneading device 2 includes, for example, a
裁断装置3は、第1混練機21から押し出された混練物K1を下方から受けて前方へ送る上流側搬送手段31と、上流側搬送手段31と連なって直列配置された下流側搬送手段32と、上流側搬送手段31と下流側搬送手段32との間に設けられた裁断刃33とを備えている。裁断装置3は、混練物の搬送手段として、上流側搬送手段31および下流側搬送手段32を備えており、裁断刃33は、上流側搬送手段31および下流側搬送手段32に跨った状態の混練物K1を裁断する。なお、混練物K1を裁断する裁断手段は、裁断刃33に限定されず、たとえばレーザ等を用いてもよい。
The
裁断装置3は、第1混練機21から吐出された混練物K1の先端からのサイズ、すなわち下流側搬送手段32の上に位置する部分(計測対象の混練物)のサイズを計測しながら裁断する。本実施の形態では、裁断順序に応じて混練物K2の重量が予め設定されており、裁断装置3は、計測対象の混練物の重量が設定重量となった時点で混練物K1を裁断する。これにより、様々なサイズ(長さ、重量)の混練物K2が裁断装置3から排出される。裁断装置3の具体的な構成および動作については、後に詳述する。
The
(移送装置)
移送装置5は、裁断装置3の下流側搬送手段32に連なって設けられ、裁断後の混練物K2を一方向に搬送する移送コンベア51と、移送コンベア51と成形装置8との間に設けられた載置台52と、載置台52上に配置された1つまたは複数の混練物K2を金型80に投入(挿入)する移送ロボット53とを含む。移送ロボット53は、混練物K2を把持する把持部54を有している。把持部54は、典型的にはニードルグリッパであり、複数の針状部材と、複数の針状部材を進退させる進退部材とを含む。
(Transportation device)
The
なお、図示しない形態として、移送コンベア51から載置台52に混練物K2を移送するための移送ロボットが別途設けられていてもよい。あるいは、移送ロボット53が載置台52を介することなく移送コンベア51から直接、混練物K2をピックアップしてもよい。
In addition, as a form not shown, a transfer robot for transferring the kneaded material K2 from the
(成形装置)
成形装置8は、移送装置5の下流側に位置し、金型80に配置された混練物K2を加圧成形して、最終成形物(製品)としての繊維強化樹脂成形体を製造する。金型80は、成形型であり、混練物K2が載置される下型81と、下型81に対面して配置される上型82とで構成されている。上型82は、スライダ83の下端に設けられている。成形装置8は、移送ロボット53によって下型81に1つまたは複数の混練物K2が挿入された後、上型82と下型81とを閉じることにより、金型80の形状に対応した繊維強化樹脂成形体を成形する。
(Molding device)
The
(加温装置)
裁断装置3の搬送手段31,32の搬送経路上には、混練物K1,K2の冷えを抑制するための加温装置36が設けられている。また、移送装置5の移送コンベア51による混練物K2の搬送経路上、および、載置台52にも、混練物K2を少なくとも下方から加温する加温装置56,57がそれぞれ設けられている。これにより、混練装置2から成形装置8までの間、混練物K1,K2の可塑性(樹脂溶融状態)を保つことができるので、成形装置8により良好な繊維強化樹脂成形体を成形することができる。加温装置36,56,57は、たとえば赤外線ヒータにより構成される。
(Warming device)
A
<裁断装置の構成例について>
図2および図3を参照して、裁断装置3の具体的な構成例について説明する。図2は、本実施の形態に係る裁断装置3の構成を模式的に示す図である。図3(A)~(C)は、裁断装置3の搬送手段(上流側搬送手段31および下流側搬送手段32)を取り出して示した図である。なお、図2および図3に示す矢印A1は、混練物K1,K2の搬送方向(前方)を示しており、混練装置2からの混練物K1の吐出方向に一致する。
<Example of the configuration of the cutting device>
A specific example of the configuration of the
図2に示されるように、上流側搬送手段31は、一つの搬送体により構成されるのに対し、下流側搬送手段32は、直列配置された二つの搬送体34,35で構成されている(図1において不図示)。裁断装置3の搬送体31,34,35は、典型的には耐熱性を有する回転ベルトを含むベルトコンベアであり、ベルトの上面が混練物K1,K2の搬送面を構成する。搬送体31,34,35の搬送面(上面)31b,34b,35bは面一状に配置されている。なお、下流側搬送手段32は、少なくとも二つの搬送体34,35を含んでいればよく、三つ以上の搬送体で構成されてもよい。
As shown in FIG. 2, the
以下の説明において、搬送体31を「入口コンベア31」、入口コンベア31に近い方の搬送体(第1の搬送体)34を「中継コンベア34」、入口コンベア31から遠い方の搬送体(第2の搬送体)35を「排出コンベア35」という。
In the following description, the
本実施の形態において中継コンベア34および排出コンベア35は、いわゆる計量コンベアとして機能する。そのため、中継コンベア34に荷重センサ41が設けられ、排出コンベア35に荷重センサ42が設けられている。
In this embodiment, the
裁断装置3が備えるコンベア31~35の長さは一律ではなく、互いに異なっている。図3(A)を参照して、中継コンベア34の全長L2は、入口コンベア31の全長L1よりも長く、排出コンベア35の全長L3よりも短い。コンベアの「全長」とは、コンベアの搬送面の搬送方向長さを表わす。一例として、中継コンベア34の全長L2は、排出コンベア35の1/2以上、3/4以下である。また、入口コンベア31の全長L1の2倍以上、4倍以下である。
The lengths of the
中継コンベア34の全長L2と排出コンベア35の全長L3とを足し合わせた長さ(下流側搬送手段32の全長)L4は、図3(B)に示す混練物K2の最大長さL11よりも長いが、中継コンベア34単体では、混練物K2の最大長さL11よりも短くてもよい。混練物K2の最大長さL11は、設定重量が最大値の場合の混練物の長さに相当する。そのため、裁断装置3においてサイズの大きい(長い)混練物K2を作り出すときには、中継コンベア34の荷重センサ41の出力値と排出コンベア35の荷重センサ42の出力値との合算値により、混練物の重量が計測可能である。なお、排出コンベア35も同様に、混練物K2の最大長さL11よりも短くてもよい。
The total length L4 of the
中継コンベア34は、図3(C)に示す混練物K2の最小長さL12よりも長くてもよい。混練物K2の最小長さL12は、設定重量が最小値の場合の混練物の長さに相当する。この場合、裁断装置3においてサイズの小さい(短い)混練物K2を作り出すときには、中継コンベア34の荷重センサ41の出力値のみで、混練物の重量を計測することが可能である。
The
このように、裁断刃33による裁断位置に隣接する中継コンベア34の全長L2を、中継コンベア34に連なる排出コンベア35の全長L3よりも短くすることにより、後述するように、混練物の計量および排出を効率良く行うことができる。
In this way, by making the overall length L2 of the
再び図2を参照して、裁断装置3は、下流側搬送手段32の上に位置する計測対象の混練物の重量が設定重量となったことに応じて、裁断刃33を作動して混練物K1を裁断する裁断制御部61と、入口コンベア31の速度を制御する速度制御部62と、下流側搬送手段32としての中継コンベア34および排出コンベア35の速度を個別に制御する速度制御部63とをさらに備えている。各コンベア31,34,35の「速度」とは、混練物K1,K2の搬送速度に相当し、ベルトコンベアの場合はベルトの移動速度を示す。
Referring again to FIG. 2, the
裁断制御部61および速度制御部62,63は、プロセッサおよびメモリを含むコンピュータにより実現される。裁断制御部61のメモリには、裁断順に予め設定された混練物K2の重量が記憶されているものとする。なお、本実施の形態では、入口コンベア31の速度を制御する速度制御部62が速度制御部63とは別に設けられているが、一つの速度制御部が、全てのコンベア31,34,35の速度を制御する構成であってもよい。
The cutting
裁断装置3はまた、下流側搬送手段32に乗せられた(計測対象の)混練物の重量を計測する計量手段40をさらに備えており、裁断制御部61は、計量手段40による計量値が設定重量となったことに応じて裁断刃33を作動させる。計量手段40は、中継コンベア34に設けられた荷重センサ41と、排出コンベア35に設けられた荷重センサ42とを含む。
The
裁断制御部61は、荷重センサ41,42それぞれが検知した重量の合算値、または、荷重センサ41が検知した重量が設定重量となった場合に、裁断刃33を作動させる。具体的には、裁断制御部61は、モータ31aを駆動制御することにより、待機位置に位置する裁断刃33を作業位置(下端位置)へと進退移動させる。
The cutting
荷重センサ41は、1つまたは複数(たとえば3個)のロードセル41aにより構成されている。荷重センサ42もまた、1つまたは複数(たとえば3個)のロードセル42aにより構成されている。このように、下流側搬送手段32を二つ(複数)の計量コンベアで構成することにより、図3(A)に示した全長L4と同等の長さを有する一つの計量コンベアを用いるよりも、精度良く混練物の重量を計測することができる。
The
図2に示されるように、荷重センサ41,42は、加温装置36の加熱環境下に位置している。この場合、荷重センサ41,42が加熱環境に左右され、コンベア34,35上に何も乗っていない状態であっても、荷重センサ41,42の出力値が0とならない可能性がある。そのため、本実施の形態の裁断制御部61は、各コンベア34,35から混練物が搬出されたことに応じて、荷重センサ41,42の出力値をゼロにリセットする。つまり、本実施の形態の裁断制御部61は、リセット処理手段として機能するとともに、リセット処理手段によるリセット後の荷重センサ41,42の出力値に基づいて、コンベア34,35により搬送されている混練物の重量を計測する計測処理手段として機能する。これにより、混練物の重量の計測精度を高めることができる。
2, the
速度制御部62は、入口コンベア31の速度が、第1混練機21からの混練物K1の押し出し速度と同じになるように、入口コンベア31のモータ31aを駆動制御する。速度制御部62は、裁断制御部61による裁断制御から独立して(連動することなく)、モータ31aを駆動制御する。そのため、裁断装置3の稼働中、入口コンベア31の速度は一定(低速)とされる。
The
これに対し、速度制御部63は、裁断制御部61による裁断制御と連動させて、中継コンベア34のモータ34aおよび排出コンベア35のモータ35aを個別に駆動制御する。速度制御部63は、裁断装置3の稼働中、中継コンベア34および排出コンベア35の速度を、入口コンベア31と同じ速度(低速)としたり、入口コンベア31よりも速い速度(高速)としたりすることにより、中継コンベア34および排出コンベア35を計量モードまたは高速排出モードで動作させる。一例として、高速排出モードでの搬送速度は、計量モードでの搬送速度の20~30倍である。
In response to this, the
具体的には、裁断前の計量タイミングにおいては、中継コンベア34および排出コンベア35を入口コンベア31に同調させて低速とし、裁断刃33により混練物K1が裁断されたことに応じて、中継コンベア34および排出コンベア35の速度を高速とする。これにより、裁断後の混練物K2を高速で、裁断装置3から移送コンベア51に排出することができる。
Specifically, at the timing of weighing before cutting, the
ここで、本実施の形態では、速度制御部63は、混練物K2の高速排出中であっても、中継コンベア34から混練物K2がなくなった時点で、中継コンベア34の動作モードを高速排出モードから計量モードへと切り替える。つまり、速度制御部63は、中継コンベア34から混練物K2が搬出された(排出された)ことを検知した場合に、排出コンベア35の速度を高速としたまま、中継コンベア34の速度を高速から低速に戻す制御を行う。これにより、比較的長さのある混練物K2を排出する場合であっても、排出コンベア35によって混練物K2を高速排出しながら、中継コンベア34の荷重センサ41によって次の混練物K1の計量を開始できる。
In this embodiment, the
<裁断装置3の動作>
図2、図4および図5を参照して、裁断装置3の動作について説明する。図4は、裁断制御部61が実行する処理(裁断制御)および速度制御部62,63が実行する処理(速度制御)を示すフローチャートである。図5(A)~(D)は、裁断装置3の動作を模式的に示す図である。なお、図4に示す処理は、コンピュータのプロセッサが予めメモリに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより実現される。
<Operation of cutting
The operation of the
図4を参照して説明すると、裁断装置3の稼働開始時には、第1混練機21の吐出口23(図5(A))からの混練物K1の押し出し速度と同調するように、全てのコンベア31,34,35が低速で(同じ速度で)駆動される(ステップS201)。具体的には、速度制御部62が、入口コンベア31を低速で駆動し、速度制御部63が、中継コンベア34および排出コンベア35を低速で駆動する。これにより、中継コンベア34および排出コンベア35は、計量モードで動作する。
Referring to FIG. 4, when the
第1混練機21から押し出された混練物K1の先端部(前端部)が、入口コンベア31から中継コンベア34(下流側搬送手段32)に搬送されると、図5(A)に示されるように、裁断制御部61は、混練物K1のうち下流側搬送手段32に乗せられた部分、すなわち計測対象の混練物(以下、「対象混練物」という)Kpを計量する(ステップS101)。つまり、図2に示した荷重センサ41および42からの出力値に基づいて、対象混練物Kpの重量を計測する。
When the tip (front end) of the kneaded material K1 extruded from the
対象混練物Kpの重量が設定重量となった場合に(ステップS103にてYES)、図5(B)に示されるように、裁断制御部61は、裁断刃33を作動し、連続混練物K1を裁断する(ステップS105)。これにより、対象混練物Kpが連続混練物K1から分離され、不連続の混練物K2が作り出される。図5に示す例では、混練物K2(対象混練物Kp)は比較的長く、裁断時において中継コンベア34および排出コンベア35に跨っている。なお、混練物K1の裁断時に、全てのコンベア31,34,35を一時的に停止させてもよい。
When the weight of the target kneaded material Kp reaches the set weight (YES in step S103), as shown in FIG. 5(B), the cutting
速度制御部63は、たとえば裁断制御部61からの通知に基づいて連続混練物K1の裁断完了を検知すると(ステップS202にてYES)、図5(C)に示されるように、中継コンベア34および排出コンベア35の速度を低速から高速に切り替える(ステップS203)。これにより、中継コンベア34および排出コンベア35はいずれも、計量モードから高速排出モードに切り替えられ、混練物K2を高速排出する。
When the
混練物K2の高速排出により、中継コンベア34から混練物K2が搬出され、中継コンベア34の搬送面34bが空になった場合に(ステップS107にてYES)、裁断制御部61は、中継コンベア34のロードセル41aをゼロリセットする(ステップS109)。中継コンベア34からの混練物K2の搬出の有無は、図5(C)に示すように、たとえば中継コンベア34と排出コンベア35との間に設けられた第1の通過検知センサ43からの検知信号に基づいて判断できる。第1の通過検知センサ43は、中継コンベア34の下流側端部を混練物が通過したことを検知するための検知手段である。
When the kneaded material K2 is discharged from the
また、速度制御部63は、中継コンベア34から混練物K2が搬出されたことを検知した場合に(ステップS204にてYES)、図5(D)に示されるように、排出コンベア35の速度を高速としたまま、中継コンベア34の速度を低速に切り替える(ステップS205)。これにより、中継コンベア34が先に、高速排出モードから計量モードに切り替えられるため、裁断後の混練物K2の高速排出と、裁断前の混練物K1(次の対象混練物)の計量とを並行して行うことができる。
When the
続いて、排出コンベア35から混練物K2が搬出され、排出コンベア35の搬送面35bが空になった場合に(ステップS111にてYES)、裁断制御部61は、排出コンベア35のロードセル42aをゼロリセットする(ステップS113)。このように、裁断制御部61は、ロードセル41a,42aの出力値を順次リセットする。排出コンベア35からの混練物K2の搬出の有無は、図5(C),(D)に示すように、たとえば排出コンベア35と移送装置5の移送コンベア51(図1)との間に設けられた第2の通過検知センサ44からの検知信号に基づいて判断できる。第2の通過検知センサ44は、排出コンベア35の下流側端部を混練物が通過したことを検知するための検知手段である。なお、第1および第2の通過検知センサ43,44は、たとえば光電センサにより実現される。
Next, when the kneaded material K2 is discharged from the
また、速度制御部63は、排出コンベア35から混練物K2が搬出されたことを検知した場合に(ステップS206にてYES)、排出コンベア35の速度も低速に切り替える(ステップS207)。これにより、図5(A)に示されるように、中継コンベア34および排出コンベア35の双方が計量モードで動作するので、裁断装置3において様々な長さの混練物K2を作り出すことができる。
When the
裁断制御部61はステップS113の処理が終わると、ステップS101に戻り、上記処理を繰り返す。また、速度制御部63は、ステップS207の処理が終わると、ステップS202に戻り、上記処理を繰り返す。
When the process of step S113 is completed, the cutting
以上説明したように、本実施の形態の裁断装置3では、下流側搬送手段32の一部(上流側)を中継コンベア34として分割し、中継コンベア34を、入口コンベア31と排出コンベア35の両方にきめ細かく追従させている。これにより、下流側搬送手段32は、裁断後の混練物K2の高速排出と同時に、新たな混練物K1の低速受け入れ(計量開始)を行うことができる。したがって、本実施の形態によれば、混練装置2から押し出されてくる混練物K1(対象混練物Kp)の計量、および、裁断後の混練物K2の排出を、効率良く行うことができる。
As described above, in the
また、中継コンベア34および排出コンベア35のそれぞれにロードセル41a,42aを設けることができるので、一つの大きなコンベアに多くのロードセルを設けることに比べて、対象混練物Kpの計量精度を高めることができる。
In addition, since
また、図2に示したように、中継コンベア34および排出コンベア35の双方に加温装置36が組み込まれている場合であっても、本実施の形態では、裁断制御部61が、コンベア34,35から混練物K2が搬出されたことを検知する度に、ロードセル41a,42aの出力値をリセットしているため、出力値の誤差を抑制できる効果がある。
In addition, even if the
<変形例>
本実施の形態では、排出コンベア35の速度も可変であるとして説明したが、図3(C)に示したような、長さの短い混練物K1を連続して作り出す場合には、排出コンベア35を常時、高速排出モードとし、中継コンベア34だけを計量モードと高速排出モードとに切り替えてもよい。つまり、速度制御部63は、中継コンベア34の速度だけを切り替えてもよい。また、この場合、裁断制御部61は、中継コンベア34の荷重センサ41からの検知信号だけを入力して、対象混練物Kpの重量を計測してもよい。これにより、裁断制御部61および速度制御部63の制御を簡素化できる。
<Modification>
In this embodiment, the speed of the
また、本実施の形態では、中継コンベア34および排出コンベア35が計量コンベアとして機能し、裁断制御部61は計量手段40による計量値が設定重量となったことに応じて裁断刃33を作動させる例について説明したが、このような例に限定されない。たとえば、裁断制御部61は、下流側搬送手段32の少なくとも中継コンベア34の上に位置する混練物(対象混練物Kp)が事前に設定された長さとなったことに応じて、裁断刃33を作動させてもよい。つまり、混練物のサイズは、荷重センサ41,42の出力値から得られる混練物の重量により計測してもよいし、たとえば距離センサ等(図示せず)の出力値から得られる混練物の長さにより計測してもよい。
In the present embodiment, the
また、本実施の形態では、下流側搬送手段32が1つの中継コンベア34と1つの排出コンベア35とで構成されることとしたが、このような例に限定されず、たとえば、複数の中継コンベア34と複数の排出コンベア35とで構成されてもよい。
In addition, in this embodiment, the downstream transport means 32 is configured with one
また、本実施の形態では、荷重センサ41,42がロードセル41a,41bであることとして説明したが、このような例に限定されず、たとえば圧力センサなどによって構成されてもよい。
In addition, in this embodiment, the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed herein should be considered to be illustrative and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is indicated by the claims, not by the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope of the claims.
1 繊維強化樹脂成形体の製造装置、2 混練装置、3 裁断装置、5 移送装置、8 成形装置、31 入口コンベア(上流側搬送手段)、32 下流側搬送手段、33 裁断刃、34 中継コンベア、35 排出コンベア、40 計量手段、41,42 荷重センサ、41a,42a ロードセル、43,44 通過検知センサ、61 裁断制御部、62,63 速度制御部、K1 連続混練物、K2 不連続混練物、Kp 計測対象の混練物。 1 Manufacturing device for fiber-reinforced resin molding, 2 Kneading device, 3 Cutting device, 5 Transfer device, 8 Molding device, 31 Inlet conveyor (upstream conveying means), 32 Downstream conveying means, 33 Cutting blade, 34 Intermediate conveyor, 35 Discharge conveyor, 40 Weighing means, 41, 42 Load sensor, 41a, 42a Load cell, 43, 44 Passage detection sensor, 61 Cutting control unit, 62, 63 Speed control unit, K1 Continuous kneaded material, K2 Discontinuous kneaded material, Kp Kneaded material to be measured.
Claims (2)
前記上流側搬送手段と連なって直列配置され、第1の荷重センサが設けられた上流側の第1の搬送体および第2の荷重センサが設けられた下流側の第2の搬送体を含む下流側搬送手段と、
前記上流側搬送手段と前記下流側搬送手段との間に設けられ、前記上流側搬送手段および前記下流側搬送手段に跨った状態の連続混練物を裁断するための裁断手段と、
前記第1の荷重センサおよび前記第2の荷重センサを含む計量手段による計量値が、裁断混練物の長さに対応した設定重量となったことに応じて、前記裁断手段を作動して連続混練物を裁断する裁断制御手段と、
前記裁断制御手段による裁断制御と連動させて、前記下流側搬送手段の前記第1および第2の搬送体の速度を個別に制御する速度制御手段とを備え、
前記速度制御手段は、前記裁断手段による連続混練物の裁断を検知した場合に、前記第1および第2の搬送体の速度を高速とし、前記第1の搬送体から裁断混練物が搬出されたことを検知した場合に、前記第2の搬送体の速度を高速としたまま前記第1の搬送体の速度を高速から低速に戻す制御を行う、混練物の裁断装置。 an upstream conveying means for receiving the continuous kneaded material extruded from the kneader from below and sending it forward;
a downstream conveying means arranged in series with the upstream conveying means, the downstream conveying means including a first conveying body on the upstream side provided with a first load sensor and a second conveying body on the downstream side provided with a second load sensor ;
a cutting means provided between the upstream conveying means and the downstream conveying means for cutting the continuous kneaded material extending across the upstream conveying means and the downstream conveying means;
a cutting control means for operating the cutting means to cut the continuous kneaded material when a weighing value by a weighing means including the first load sensor and the second load sensor reaches a set weight corresponding to a length of the cut kneaded material ;
a speed control means for individually controlling the speeds of the first and second conveying bodies of the downstream conveying means in conjunction with the cutting control by the cutting control means ;
The speed control means, when it detects that the continuous kneaded material has been cut by the cutting means, increases the speed of the first and second conveying bodies to a high speed, and when it detects that the cut kneaded material has been transported from the first conveying body, controls the speed of the first conveying body to be returned from a high speed to a low speed while keeping the speed of the second conveying body at a high speed.This is a kneaded material cutting device.
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