JP2017177691A - Inspection method, film production method, inspection instrument, film production apparatus, and inspection program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、検査方法、フィルム製造方法、検査装置、フィルム製造装置および検査プログラムに関する。 The present invention relates to an inspection method, a film manufacturing method, an inspection apparatus, a film manufacturing apparatus, and an inspection program.
フィルムの厚みむらは、フィルムの物性、加工性および巻き姿などに悪影響を及ぼす。そのため、フィルムを均一に成形することが重要である。例えば、特許文献1および2には、フィルムの厚みむらが低減されたフィルムおよびその製造条件が記載されている。
Unevenness in the thickness of the film adversely affects the physical properties, processability and winding shape of the film. Therefore, it is important to form the film uniformly. For example,
フィルムの成形中にマシントラブルが発生すると、フィルムの厚みがフィルムの流れ方向に周期的に変動することがある。フィルムの周期的な厚みむらは、フィルムの物性、加工性および巻き姿などに悪影響を及ぼす。よって、このような厚みむらを早期に発見して、マシントラブルへの迅速な対応を促す必要がある。 If a machine trouble occurs during film formation, the film thickness may periodically fluctuate in the film flow direction. Periodic thickness unevenness of the film adversely affects the physical properties, processability and winding shape of the film. Therefore, it is necessary to detect such thickness unevenness at an early stage and to promptly respond to machine troubles.
本発明の目的は、フィルムの周期的な厚みむらを早期に発見することが可能な検査方法、フィルム製造方法、検査装置、フィルム製造装置および検査プログラムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an inspection method, a film manufacturing method, an inspection apparatus, a film manufacturing apparatus, and an inspection program that can detect the periodic thickness unevenness of the film at an early stage.
本発明の一態様に係る検査方法は、フィルムの流れ方向の厚み分布のデータをフーリエ変換して第一の周波数スペクトルを算出する第一のデータ変換ステップと、前記第一の周波数スペクトルにピークが存在するときに警報を発する警報ステップと、前記フィルムを搬送する複数のロールの回転量のデータをそれぞれフーリエ変換し、それぞれの前記ロールに対応した複数の第二の周波数スペクトルを算出する第二のデータ変換ステップと、ピークが生じる周波数が前記第一の周波数スペクトルと一致する前記第二の周波数スペクトルに対応した前記ロールを指し示す情報を提示する情報提示ステップと、を有する。 An inspection method according to an aspect of the present invention includes a first data conversion step of calculating a first frequency spectrum by performing Fourier transform on thickness distribution data in the film flow direction, and a peak in the first frequency spectrum. An alarm step for issuing an alarm when present, and a Fourier transform of rotation amount data of a plurality of rolls conveying the film, respectively, and calculating a plurality of second frequency spectra corresponding to the respective rolls A data conversion step, and an information presentation step for presenting information indicating the roll corresponding to the second frequency spectrum in which a frequency at which a peak occurs coincides with the first frequency spectrum.
この構成によれば、フィルムの周期的な厚みむらを早期に発見し、マシントラブルへの迅速な対応を促すことができる。また、フィルムの厚みむらの原因となっているロールを容易に特定することができる。 According to this configuration, periodic thickness unevenness of the film can be detected at an early stage, and prompt response to machine troubles can be promoted. In addition, it is possible to easily identify the roll that causes the uneven thickness of the film.
本発明の一態様に係る検査方法においては、例えば、前記複数のロールには、前記フィルムの原料となる樹脂が付着するキャストロールと、前記キャストロールとの間に前記樹脂を挟み込むニップロールと、前記キャストロールに付着した前記樹脂を受け取るテイクオフロールと、のうちの少なくとも一つのロールが含まれる。 In the inspection method according to an aspect of the present invention, for example, the plurality of rolls include a cast roll to which a resin that is a raw material of the film adheres, a nip roll that sandwiches the resin between the cast rolls, The take-off roll that receives the resin attached to the cast roll and at least one roll are included.
発明者の検討によれば、フィルムの周期的な厚みむらは、主に、キャストロール、ニップロールまたはテイクオフロールの回転量の変動によって生じる。よって、これらのロールの回転量を監視することで、マシントラブルに迅速に対応することができる。 According to the inventor's investigation, the periodic thickness unevenness of the film is mainly caused by fluctuations in the rotation amount of the cast roll, nip roll, or take-off roll. Therefore, by monitoring the rotation amount of these rolls, it is possible to quickly cope with machine troubles.
本発明の一態様に係る検査方法においては、例えば、前記第一のデータ変換ステップでは、前記テイクオフロールの下流側の前記フィルムの厚み分布のデータをフーリエ変換する。 In the inspection method according to an aspect of the present invention, for example, in the first data conversion step, the thickness distribution data of the film on the downstream side of the take-off roll is Fourier-transformed.
キャストロール、ニップロールおよびテイクオフロールを通過したフィルムの厚み分布を監視することで、フィルムの周期的な厚みむらを引き起こしやすいこれらのロールの回転量の変動を監視することができる。 By monitoring the thickness distribution of the film that has passed through the cast roll, nip roll, and take-off roll, it is possible to monitor fluctuations in the rotation amount of these rolls that are likely to cause periodic thickness unevenness of the film.
本発明の一態様に係る検査方法においては、例えば、前記第一のデータ変換ステップでは、前記流れ方向と平行な複数の検査ラインにおける前記厚み分布のデータをそれぞれフーリエ変換して、各検査ラインに対応した複数の前記第一の周波数スペクトルを算出し、前記警報ステップでは、少なくとも一つの前記第一の周波数スペクトルにピークが存在するときに警報を発する。 In the inspection method according to an aspect of the present invention, for example, in the first data conversion step, the thickness distribution data in a plurality of inspection lines parallel to the flow direction is Fourier-transformed to each inspection line. A plurality of corresponding first frequency spectra are calculated, and in the alarm step, an alarm is issued when a peak exists in at least one of the first frequency spectra.
この構成によれば、第一の周波数スペクトルのピークが特定の検査ラインにおいて検出しにくくても、フィルムの周期的な厚みむらを確実に検出することができる。 According to this configuration, even if it is difficult to detect the peak of the first frequency spectrum in a specific inspection line, it is possible to reliably detect periodic thickness unevenness of the film.
本発明の一態様に係るフィルム製造方法は、フィルムを成形しつつ搬送する成形ステップと、搬送中の前記フィルムの流れ方向の厚み分布のデータをフーリエ変換して第一の周波数スペクトルを算出する第一のデータ変換ステップと、前記第一の周波数スペクトルにピークが存在するときに警報を発する警報ステップと、前記フィルムを搬送する複数のロールの回転量のデータをそれぞれフーリエ変換し、それぞれの前記ロールに対応した複数の第二の周波数スペクトルを算出する第二のデータ変換ステップと、ピークが生じる周波数が前記第一の周波数スペクトルと一致する前記第二の周波数スペクトルに対応した前記ロールを指し示す情報を提示する情報提示ステップと、を有する。 The film manufacturing method according to an aspect of the present invention includes a forming step of transferring a film while forming the film, and calculating a first frequency spectrum by performing Fourier transform on data of a thickness distribution in the flow direction of the film being transferred. One data conversion step, an alarm step for issuing an alarm when a peak exists in the first frequency spectrum, and a Fourier transform for each of the rotation amount data of a plurality of rolls transporting the film, A second data conversion step for calculating a plurality of second frequency spectra corresponding to the information, and information indicating the roll corresponding to the second frequency spectrum in which the frequency at which the peak occurs coincides with the first frequency spectrum An information presenting step to present.
この構成によれば、フィルムの周期的な厚みむらを早期に発見し、マシントラブルへの迅速な対応を促すことができる。また、フィルムの厚みむらの原因となっているロールを容易に特定することができる。 According to this configuration, periodic thickness unevenness of the film can be detected at an early stage, and prompt response to machine troubles can be promoted. In addition, it is possible to easily identify the roll that causes the uneven thickness of the film.
本発明の一態様に係る検査装置は、フィルムの流れ方向の厚み分布のデータをフーリエ変換して第一の周波数スペクトルを算出する第一のデータ変換部と、前記第一の周波数スペクトルにピークが存在するときに警報を発する警報部と、前記フィルムを搬送する複数のロールの回転量のデータをそれぞれフーリエ変換し、それぞれの前記ロールに対応した複数の第二の周波数スペクトルを算出する第二のデータ変換部と、ピークが生じる周波数が前記第一の周波数スペクトルと一致する前記第二の周波数スペクトルに対応した前記ロールを指し示す情報を提示する情報提示部と、を有する。 An inspection apparatus according to an aspect of the present invention includes a first data conversion unit that calculates a first frequency spectrum by Fourier-transforming data on a thickness distribution in the film flow direction, and a peak in the first frequency spectrum. An alarm unit that issues an alarm when present, and a Fourier transform of each of rotation amount data of a plurality of rolls conveying the film, and a second frequency spectrum corresponding to each of the rolls is calculated. A data conversion unit; and an information presentation unit that presents information indicating the roll corresponding to the second frequency spectrum in which a frequency at which a peak occurs matches the first frequency spectrum.
この構成によれば、フィルムの周期的な厚みむらを早期に発見し、マシントラブルへの迅速な対応を促すことができる。また、フィルムの厚みむらの原因となっているロールを容易に特定することができる。 According to this configuration, periodic thickness unevenness of the film can be detected at an early stage, and prompt response to machine troubles can be promoted. In addition, it is possible to easily identify the roll that causes the uneven thickness of the film.
本発明の一態様に係るフィルム製造装置は、フィルムを成形しつつ搬送する成形部と、搬送中の前記フィルムの流れ方向の厚み分布のデータをフーリエ変換して第一の周波数スペクトルを算出する第一のデータ変換部と、前記第一の周波数スペクトルにピークが存在するときに警報を発する警報部と、前記フィルムを搬送する複数のロールの回転量のデータをそれぞれフーリエ変換し、それぞれの前記ロールに対応した複数の第二の周波数スペクトルを算出する第二のデータ変換部と、ピークが生じる周波数が前記第一の周波数スペクトルと一致する前記第二の周波数スペクトルに対応した前記ロールを指し示す情報を提示する情報提示部と、を有する。 A film manufacturing apparatus according to an aspect of the present invention calculates a first frequency spectrum by Fourier-transforming a forming unit that conveys a film while forming the film, and data on a thickness distribution in the flow direction of the film being conveyed. One data conversion unit, an alarm unit that issues an alarm when a peak is present in the first frequency spectrum, and a Fourier transform of each rotation amount data of a plurality of rolls carrying the film, and each of the rolls A second data converter that calculates a plurality of second frequency spectra corresponding to the information, and information indicating the roll corresponding to the second frequency spectrum in which the frequency at which the peak occurs coincides with the first frequency spectrum And an information presentation unit to present.
この構成によれば、フィルムの周期的な厚みむらを早期に発見し、マシントラブルへの迅速な対応を促すことができる。また、フィルムの厚みむらの原因となっているロールを容易に特定することができる。 According to this configuration, periodic thickness unevenness of the film can be detected at an early stage, and prompt response to machine troubles can be promoted. In addition, it is possible to easily identify the roll that causes the uneven thickness of the film.
本発明の一態様に係る検査プログラムは、フィルムの流れ方向の厚み分布のデータをフーリエ変換して第一の周波数スペクトルを算出する第一のデータ変換ステップと、前記第一の周波数スペクトルにピークが存在するときに警報を発する警報ステップと、前記フィルムを搬送する複数のロールの回転量のデータをそれぞれフーリエ変換し、それぞれの前記ロールに対応した複数の第二の周波数スペクトルを算出する第二のデータ変換ステップと、ピークが生じる周波数が前記第一の周波数スペクトルと一致する前記第二の周波数スペクトルに対応した前記ロールを指し示す情報を提示する情報提示ステップと、をコンピュータに実行させる。 An inspection program according to an aspect of the present invention includes a first data conversion step of calculating a first frequency spectrum by Fourier-transforming data on a thickness distribution in the film flow direction, and a peak in the first frequency spectrum. An alarm step for issuing an alarm when present, and a Fourier transform of rotation amount data of a plurality of rolls conveying the film, respectively, and calculating a plurality of second frequency spectra corresponding to the respective rolls The computer executes a data conversion step and an information presentation step for presenting information indicating the roll corresponding to the second frequency spectrum in which the frequency at which the peak occurs matches the first frequency spectrum.
この構成によれば、フィルムの周期的な厚みむらを早期に発見し、マシントラブルへの迅速な対応を促すことができる。また、フィルムの厚みむらの原因となっているロールを容易に特定することができる。 According to this configuration, periodic thickness unevenness of the film can be detected at an early stage, and prompt response to machine troubles can be promoted. In addition, it is possible to easily identify the roll that causes the uneven thickness of the film.
本発明によれば、フィルムの周期的な厚みむらを早期に発見することが可能な検査方法、フィルム製造方法、検査装置、フィルム製造装置および検査プログラムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an inspection method, a film manufacturing method, an inspection apparatus, a film manufacturing apparatus, and an inspection program that can detect the periodic thickness unevenness of the film at an early stage.
[第一の実施形態]
図1は、第一の実施形態に係るフィルム製造装置1の概略図である。フィルム製造装置1は、例えば、成形部200と、検査部100と、を有する。
[First embodiment]
FIG. 1 is a schematic view of a
成形部200は、フィルム250を成形しつつ搬送する。成形部200は、例えば、Tダイ210と、複数のロール290と、を有する。
The forming
Tダイ210は、フィルム250の原料となる樹脂250aを直線状の吐出口から押し出す。樹脂250aは、複数のロール290によって冷却されつつ搬送される。樹脂250aは、複数のロール290によって搬送される間に、薄い長尺状のフィルム250となる。複数のロール290によって搬送されたフィルム250は、ロール状に巻き取られて出荷される。
The T die 210 pushes out a
複数のロール290には、例えば、キャストロール220と、ニップロール230と、テイクオフロール240と、が含まれる。キャストロール220は、Tダイ210の直下に設置され、Tダイ210から押し出された樹脂250aが付着する。ニップロール230は、キャストロール220との間に樹脂250aを挟み込む。テイクオフロール240は、キャストロール220に付着した樹脂250aを受け取って、下流側のロール290に供給する。
The plurality of
検査部100は、フィルム250の厚みむらを検査する検査装置である。検査部100は、例えば、厚み測定部10と、処理部20と、複数のセンサー30と、警報部41と、情報提示部42と、を有する。
The
厚み測定部10は、フィルム250の厚みを測定する。厚み測定部10は、例えば、フィルム250の搬送経路の上方に設置されている。厚み測定部10は、一方向に流れるフィルム250の厚みを一定時間ごとに測定する。厚み測定部10は、フィルム250の厚みの実測値hDを処理部20に供給する。これにより、フィルム250の流れ方向FRの厚み分布が測定される。流れ方向FRとは、複数のロール290によって搬送されるフィルム250の搬送方向を意味する。流れ方向FRは、フィルム250の長手方向と一致する。厚み測定部10は、例えば、流れ方向FRと直交するフィルム幅方向の中央部のフィルム250の厚みを測定する。
The
複数のセンサー30は、成形部200の動作を監視する。本実施形態では、複数のセンサー30として、例えば、第一のセンサー31と、第二のセンサー32と、第三のセンサー33と、が設けられている。第一のセンサー31は、キャストロール220の回転軸221の回転量を検出する。第二のセンサー32は、ニップロール230の回転軸231の回転量を検出する。第三のセンサー33は、テイクオフロール240の回転軸241の回転量を検出する。
The plurality of
図2は、第一のセンサー31の配置を示す図である。第一のセンサー31は、例えば、キャストロール220の回転軸221に取り付けられたロータリーエンコーダーである。第一のセンサー31は、回転軸221と一体に回転して回転軸221の外周面の回転量を検知する。図示は省略したが、第二のセンサー32および第三のセンサー33も第一のセンサー31と同様の構成である。複数のセンサー30は、それぞれ対応するロール290の回転軸の外周面の回転量を検出し、回転量の実測値rDを処理部20に供給する。
FIG. 2 is a diagram showing the arrangement of the
以下、複数のロール290を区別する場合には、それぞれのロール290の符号の末尾に番号を付す。例えば、第一のセンサー31に対応するキャストロール220のロール番号は一番である。第二のセンサー32に対応するニップロール230のロール番号は二番である。第三のセンサー33に対応するテイクオフロール240のロール番号は三番である。各ロール290に対応した実測値rDを区別する場合も同様である。また、各ロール290に対応した実測値rDの加工データを区別する場合も同様である。
Hereinafter, when distinguishing a plurality of
処理部20は、第一のデータ取得部21と、第二のデータ取得部22と、第一のデータ変換部23と、第二のデータ変換部24と、解析部25と、出力部26と、プログラム記憶部29と、を有する。
The
第一のデータ取得部21は、厚み測定部10で測定されたフィルム250の厚みの実測値hDを取得する。第一のデータ取得部21は、実測値hDを測定時刻tと対応付けて、フィルム250の厚みの時系列データを作成する。第一のデータ取得部21は、この時系列データを、成形部200において搬送中のフィルム250の流れ方向FRの厚み分布のデータh(t)として第一のデータ変換部23に供給する。
The first
第一のデータ変換部23は、フィルム250の流れ方向FRの厚み分布のデータh(t)をフーリエ変換して第一の周波数スペクトルH(f)を算出する。fは、周波数である。H(f)は、データh(t)に含まれる周波数fの振動成分の割合を示す。第一のデータ変換部23は、第一の周波数スペクトルH(f)を解析部25に供給する。
The
第二のデータ取得部22は、各ロール290の回転量の実測値rDを取得する。第二のデータ取得部22は、各ロール290の回転量の実測値rDをそれぞれ測定時刻tと対応付けて、各ロール290の回転量に関する時系列データを作成する。第二のデータ取得部22は、これらの時系列データを各ロール290のロール番号と対応付ける。第二のデータ取得部22は、ロール番号と対応付けられた複数の時系列データを複数のロール290の回転量のデータr(t)として第二のデータ変換部24に供給する。例えば、i番目(iは1から3の整数)のロール290iの回転量のデータをri(t)とすると、第二のデータ取得部22は、一番目から三番目までの三つのロール290の回転量のデータr1(t)〜r3(t)を第二のデータ変換部24に供給する。
The second
第二のデータ変換部24は、フィルム250を搬送する複数のロール290の回転量のデータr(t)をそれぞれフーリエ変換し、それぞれのロール290に対応した複数の第二の周波数スペクトルR(f)を算出する。fは、周波数である。R(f)は、r(t)に含まれる周波数fの振動成分の割合を示す。例えば、i番目のロール290iに対応した第二の周波数スペクトルをRi(f)とすると、第二のデータ変換部24は、一番目から三番目までの三つのロール290に対応した三つの第二の周波数スペクトルR1(f)〜R3(f)をそれぞれ解析部25に供給する。
The second
解析部25は、第一の周波数スペクトルH(f)のピークの周波数fHを検出する。解析部25は、周波数fHを第一の周波数情報として出力部26に供給する。解析部25は、第一の閾値以上のピークを第一の周波数スペクトルH(f)のピークと判定する。第一の閾値は、例えば、0.04%である。第一の周波数スペクトルH(f)にピークが存在しない場合には、解析部25は、例えば、特定の数値(例えば0)を周波数fHとして設定する。
The
解析部25は、各ロール290に対応した複数の第二の周波数スペクトルR(f)のそれぞれについてピークの周波数fRを検出する。解析部25は、各ロール290に対応した周波数fRをそれぞれ第二の周波数情報として出力部26に供給する。例えば、i番目のロール290iに対応したピークの周波数をfRiとすると、解析部25は、一番目から三番目までの三つのロール290に対応した三つの周波数fR1〜fR2を出力部26に供給する。解析部25は、第二の閾値以上のピークを第二の周波数スペクトルR(f)のピークと判定する。第二の閾値は、例えば、0.4%である。第二の周波数スペクトルR(f)にピークが存在しない場合には、解析部25は、特定の数値または記号を第二の周波数情報として出力部26に供給する。
The
出力部26は、第一の周波数情報に基づいて、第一の周波数スペクトルH(f)にピークが存在するか否かを判定する。出力部26は、第一の周波数スペクトルH(f)にピークが存在するか否かに関する情報を第一の出力情報IO1として警報部41に供給する。
The
出力部26は、各ロール290に対応した複数の第二の周波数情報に基づいて、ピークが生じる周波数が第一の周波数スペクトルH(f)と一致する第二の周波数スペクトルR(f)(以下、特定の第二の周波数スペクトルR(f)と記載する)を検出する。出力部26は、特定の第二の周波数スペクトルR(f)に対応するロール290のロール番号を第二の出力情報IO2として情報提示部42に供給する。
Based on a plurality of pieces of second frequency information corresponding to each
なお、周波数fRと周波数fHとが一致するか否かは、厚み測定部10の測定誤差、センサー30の測定誤差および処理部20の演算誤差などを総合考慮して判断される。例えば、出力部26は、周波数fRと周波数fHとの差が周波数fHの5%以下であれば、周波数fRと周波数fHとが一致すると判断する。
Whether the frequency fR and the frequency fH coincide with each other is determined by comprehensively considering the measurement error of the
警報部41は、第一の出力情報IO1に基づいて、フィルム250の成形中に、フィルム250に周期的な厚みむらが発生したことを知らせる警報を発する。例えば、警報部41は、第一の周波数スペクトルH(f)にピークが存在するときに警報を発する。警報は、ユーザーの注意を喚起できるものであればよい。警報の手段は特に限定されない。例えば、警報部41は、音および光によってユーザーの注意を喚起するサイレン装置でもよいし、ユーザーに注意を喚起する文字および画像を表示する表示装置でもよい。
Based on the first output information IO1, the
情報提示部42は、第二の出力情報IO2に基づいて、フィルム250の成形中に、フィルム250の周期的な厚みむらの原因となる特定のロール290の情報をユーザーに提示する。例えば、情報提示部42は、特定の第二の周波数スペクトルR(f)(ピークが生じる周波数が第一の周波数スペクトルH(f)と一致する第二の周波数スペクトルR(f))に対応したロール290を指し示す情報を提示する。情報提示の手段は特に限定されない。例えば、情報提示部42は、それぞれのロール290の近傍に設置されたサイレン装置でもよいし、ユーザーにロール290の位置および種類を知らせる文字および画像を表示する表示装置でもよい。
Based on the second output information IO2, the
プログラム記憶部29は、処理部20が各種の処理を行うための検査プログラムおよびデータなどを記憶する。検査プログラムは、本実施形態に係る検査方法をコンピュータに実行させるプログラムである。処理部20は、プログラム記憶部29に記憶されている検査プログラムにしたがって各種の処理を行う。処理部20は、例えば、プロセッサとメモリとで構成されるコンピュータである。メモリには、RAM(Random Access Memory)およびROM(Read Only Memory)が含まれる。処理部20は、検査プログラムを実行することにより、第一のデータ取得部21、第二のデータ取得部22、第一のデータ変換部23、第二のデータ変換部24、解析部25および出力部26として機能する。
The
図3は、本実施形態のフィルム製造方法を説明するフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart for explaining the film manufacturing method of this embodiment.
まず、成形部200が、フィルム250を成形しつつ搬送する(成形ステップS1)。Tダイ210から押し出された樹脂250aは、キャストロール220、ニップロール230およびテイクオフロール240を含む複数のロール290によって厚みを均一化されながら下流側に流される。これにより長尺状のフィルム250が連続的に成形される。
First, the forming
次に、検査部100が、搬送経路上を流れるフィルム250の厚みを順次測定し、搬送中のフィルム250に周期的な厚みむらが発生していないかどうかを検査する(検査ステップS2)。
Next, the
次に、搬送中のフィルム250に周期的な厚みむらが発生していることが判明したときは(検査ステップS2:Yes)、警報部41が警報を発し、作業者の注意を喚起する(警報ステップS3)。例えば、第一の閾値以上のピークが第一の周波数スペクトルH(f)に存在するときに、周期的なむらが発生していると判断される。
Next, when it is determined that periodic thickness unevenness occurs in the
作業者は、警報が発せられた後、しばらくの間は成形部200の稼働を続ける。作業者は、第一の閾値よりも大きな第三の閾値以上のピークが第一の周波数スペクトルH(f)に存在しないかどうか経過観察する(経過観察ステップS4)。第三の閾値は、例えば、0.06%である。
The worker continues to operate the
経過観察中に、第三の閾値以上のピークが第一の周波数スペクトルH(f)に存在した場合には(経過観察ステップS4:Yes)、作業者は、成形部200の稼働を停止し、フィルム250の成形を中断する。そして、作業者は、フィルム製造装置1のメンテナンスを行う(メンテナンスステップS5)。搬送中のフィルム250に周期的な厚みむらが発生していないとき(検査ステップS2:No)、および、経過観察中に第三の閾値以上のピークが第一の周波数スペクトルH(f)に存在しないとき(経過観察ステップS4:No)は、フィルム250の成形を続行する。
During the follow-up observation, when a peak equal to or greater than the third threshold is present in the first frequency spectrum H (f) (follow-up observation step S4: Yes), the operator stops the operation of the forming
図4は、検査ステップS2および警報ステップS3において用いられる検査方法を詳細に説明するフローチャートである。 FIG. 4 is a flowchart for explaining in detail the inspection method used in the inspection step S2 and the alarm step S3.
本実施形態の検査方法は、例えば、第一の解析ステップS10と、第二の解析ステップS20と、第三の解析ステップS30と、を有する。第一の解析ステップS10は、フィルム250の流れ方向FRの厚み分布を示す時系列データを周波数解析するステップである。第二の解析ステップS20は、フィルム250を搬送するロール290の回転量の時間変化を示す時系列データを周波数解析するステップである。第三の解析ステップS30は、第一の解析ステップS10の解析結果と第二の解析ステップS20の解析結果とに基づいて、成形中のフィルム250の異変を検出するとともに、異変の原因となる成形部200の異常部位を検出するステップである。第一の解析ステップS10と第二の解析ステップS20とは、どちらが先に行われてもよい。
The inspection method of the present embodiment includes, for example, a first analysis step S10, a second analysis step S20, and a third analysis step S30. The first analysis step S10 is a step of performing frequency analysis on time-series data indicating the thickness distribution of the
第一の解析ステップS10では、まず、搬送経路の上方に設置された厚み測定部10が、搬送経路上を流れる成形中のフィルム250の厚みを一定時間ごとに測定する。厚み測定部10は、テイクオフロール240の下流側でフィルム250の厚みを測定する。厚み測定部10は、一定時間ごとに測定したフィルム250の厚みの実測値hDを第一のデータ取得部21に供給する(厚み測定ステップS11)。
In the first analysis step S10, first, the
次に、第一のデータ取得部21が、実測値hDを測定時刻tと対応付けて、フィルム250の厚みの時系列データを作成する。第一のデータ取得部21は、この時系列データを、成形部200において搬送中のフィルム250の流れ方向FRの厚み分布のデータh(t)として第一のデータ変換部23に供給する(厚み分布データ作成ステップS12)。
Next, the first
次に、第一のデータ変換部23が、フィルム250の流れ方向FRの厚み分布のデータh(t)をフーリエ変換して第一の周波数スペクトルH(f)を算出する(第一のデータ変換ステップS13)。第一のデータ変換ステップS13では、第一のデータ変換部23は、テイクオフロール240の下流側のフィルム250の厚み分布のデータをフーリエ変換する。フーリエ変換は、例えば、高速フーリエ変換(Fast Fourier Transform:FFT)のアルゴリズムを用いて行われる。
Next, the
次に、解析部25が、第一の周波数スペクトルH(f)のピークの周波数fHを検出する。解析部25は、周波数fHを第一の周波数情報として出力部26に供給する(第一の周波数情報検出ステップS14)。第一の周波数スペクトルH(f)にピークが存在しない場合には、解析部25は、特定の数値を第一の周波数情報として出力部26に供給する。
Next, the
第二の解析ステップS20では、まず、複数のセンサー30が、成形中のフィルム250を搬送する複数のロール290の回転量rDをそれぞれ測定する(回転量測定ステップS21)。
In the second analysis step S20, first, the plurality of
回転量が検出される複数のロール290には、例えば、キャストロール220とニップロール230とテイクオフロール240とのうちの少なくとも一つのロールが含まれる。本実施形態では、複数のセンサー30によって、キャストロール220、ニップロール230およびテイクオフロール240のそれぞれの回転量が測定される。
The plurality of
次に、第二のデータ取得部22が、各ロール290の回転量の実測値rDをそれぞれ測定時刻tと対応付けて、各ロール290の回転量に関する時系列データを作成する。第二のデータ取得部22は、これらの時系列データを各ロール290のロール番号と対応付ける。第二のデータ取得部22は、ロール番号と対応付けられた複数の時系列データを複数のロール290の回転量のデータr(t)として第二のデータ変換部24に供給する(回転量データ作成ステップS22)。
Next, the second
次に、第二のデータ変換部24が、フィルム250を搬送する複数のロール290の回転量のデータr(t)をそれぞれフーリエ変換し、それぞれのロール290に対応した複数の第二の周波数スペクトルR(f)を算出する(第二のデータ変換ステップS23)。フーリエ変換は、公知の高速フーリエ変換のアルゴリズムを用いて行われる。
Next, the second
次に、解析部25が、各ロール290に対応した複数の第二の周波数スペクトルR(f)のそれぞれについてピークの周波数fRを検出する。解析部25は、各ロール290に対応した周波数fRをそれぞれ第二の周波数情報として出力部26に供給する(第二の周波数情報検出ステップS24)。第二の周波数スペクトルR(f)にピークが存在しない場合には、解析部25は、特定の数値または記号を第二の周波数情報として出力部26に供給する。
Next, the
第三の解析ステップS30では、まず、出力部26が、第一の周波数情報に基づいて、第一の周波数スペクトルH(f)にピークが存在するか否かを判定する(第一の判定ステップS31)。
In the third analysis step S30, first, the
第一の周波数スペクトルH(f)にピークが存在するときには(第一の判定ステップS31:Yes)、警報部41が警報を発する(警報ステップS32)。これにより、フィルム250に周期的な厚みむらが発生したことがユーザーに認識される。ユーザーは、警報が発せられた後、しばらくの間経過観察を行う(図3の経過観察ステップS4を参照)。
When a peak exists in the first frequency spectrum H (f) (first determination step S31: Yes), the
第一の周波数スペクトルH(f)にピークが存在しないときには(第一の判定ステップS31:No)、フィルム250の成形が続行される。
When no peak exists in the first frequency spectrum H (f) (first determination step S31: No), the formation of the
第一の周波数スペクトルH(f)にピークが存在するときには、出力部26が、各ロール290に対応した複数の第二の周波数スペクトルR(f)の中に、第一の周波数スペクトルH(f)と同じ周波数のピークがあるか否かを判定する(第二の判定ステップS33)。
When a peak exists in the first frequency spectrum H (f), the
特定の第二の周波数スペクトルR(f)において、第一の周波数スペクトルH(f)と同じ周波数にピークが存在するときには(第二の判定ステップS33:Yes)、情報提示部42が、特定の第二の周波数スペクトルR(f)に対応したロール290を指し示す情報を提示する(情報提示ステップS34)。これにより、フィルム250の周期的な厚みむらの原因となるロール290がユーザーに認識される。作業者は、図3のメンテナンスステップS5において、情報が提示されたロール290について動作不良の有無を検査する。
In the specific second frequency spectrum R (f), when there is a peak at the same frequency as the first frequency spectrum H (f) (second determination step S33: Yes), the
複数の第二の周波数スペクトルR(f)の中に、第一の周波数スペクトルH(f)と同じ周波数のピークが存在しないときには(第二の判定ステップS33:No)、センサー30が設置されない他のロール290またはTダイ210について動作不良が発生したと推定される。作業者は、図3のメンテナンスステップS5において、センサー30が設置されない他のロール290またはTダイ210について動作不良の有無を検査する。
When a peak having the same frequency as the first frequency spectrum H (f) does not exist in the plurality of second frequency spectra R (f) (second determination step S33: No), the
図5は、キャストロール220に動作不良が発生したときのフィルム250の厚み分布の第一の周波数スペクトルH(f)を示す図である。図6は、キャストロール220に動作不良が発生したときのキャストロール220の回転量の第二の周波数スペクトルR(f)を示す図である。図7は、フィルム250に周期的な厚みむらが発生していないときのフィルム250の厚み分布の第一の周波数スペクトルH(f)を示す図である。図8ないし図10は、フィルム250に周期的な厚みむらが発生していないときのキャストロール220、ニップロール230およびテイクオフロール240の回転量の第二の周波数スペクトルR(f)をそれぞれ示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a first frequency spectrum H (f) of the thickness distribution of the
図5および図6に示すように、第一の周波数スペクトルH(f)と第二の周波数スペクトルR(f)には、同じ周波数にピークが存在する。図7ないし図10に示すように、フィルム250に周期的な厚みむらが発生していないときには、キャストロール220、ニップロール230およびテイクオフロール240の回転量にも周期的な変動は生じていない。これらのことから、ロール290の回転量の変動周期とフィルム250の厚みの変動周期との間には強い相関があることがわかる。
As shown in FIGS. 5 and 6, the first frequency spectrum H (f) and the second frequency spectrum R (f) have peaks at the same frequency. As shown in FIGS. 7 to 10, when the thickness unevenness does not occur in the
以上説明したように、本実施形態の検査方法によれば、フィルム250の周期的な厚みむらが周波数解析の手法を用いて常時監視される。そのため、フィルム250の周期的な厚みむらを早期に発見し、マシントラブルへの迅速な対応を促すことができる。
As described above, according to the inspection method of this embodiment, the periodic thickness unevenness of the
本実施形態では、特定の第二の周波数スペクトルR(f)において、ピークが生じる周波数が第一の周波数スペクトルと一致するときに、特定の第二の周波数スペクトルR(f)に対応したロール290を指し示す情報が提示される。そのため、フィルム250の厚みむらの原因となっているロール290を容易に特定することができる。
In this embodiment, when the frequency at which the peak occurs in the specific second frequency spectrum R (f) matches the first frequency spectrum, the
本実施形態では、キャストロール220、ニップロール230およびテイクオフロール240のうちの少なくとも一つのロールの回転量の変動が監視される。フィルム250の周期的な厚みむらは、主に、キャストロール220、ニップロール230またはテイクオフロール240の回転量の変動によって生じる。よって、これらのロールの回転量を監視することで、マシントラブルに迅速に対応することができる。
In the present embodiment, a change in the rotation amount of at least one of the
本実施形態では、テイクオフロール240の下流側のフィルム250の厚み分布のデータh(t)がフーリエ変換される。キャストロール、ニップロールおよびテイクオフロールを通過したフィルム250の厚み分布を監視することで、フィルム250の周期的な厚みむらを引き起こしやすいこれらのロールの回転量の変動を監視することができる。
In the present embodiment, the thickness distribution data h (t) of the
[第二の実施形態]
図11は、第二の実施形態に係る厚み測定部60をフィルム250の搬送経路の上方から見た図である。本実施形態において第一の実施形態と共通する構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 11 is a view of the
本実施形態において第一の実施形態と異なる点は、厚み測定部60がフィルム幅方向の複数の位置の厚みを測定する点である。
This embodiment is different from the first embodiment in that the
厚み測定部60は、例えば、複数の厚み計18を有する。複数の厚み計18は、例えば、搬送経路を横切る架設部材19に取り付けられている。複数の厚み計18は、それぞれ流れ方向FRと直交するフィルム幅方向の異なる位置に設置されている。複数の厚み計18は、それぞれフィルム幅方向に設定された複数の検査ラインDLに対応して設けられている。複数の厚み計18は、それぞれ異なる検査ラインDLに沿うフィルム250の厚みの実測値hDを処理部20に供給する。
The
以下、複数の検査ラインDLを区別する場合には、それぞれの検査ラインDLの符号の末尾に番号を付す。各検査ラインDLに対応した実測値hDおよび実測値hDの加工データを区別する場合も同様である。 Hereinafter, when distinguishing a plurality of inspection lines DL, a number is added to the end of the code of each inspection line DL. The same applies to the case where the actual measurement value hD corresponding to each inspection line DL and the machining data of the actual measurement value hD are distinguished.
本実施形態では、例えば、複数の厚み計18として、第一の厚み計11と、第二の厚み計12と、第三の厚み計13と、が設けられている。架設部材19は、例えば、第一のガイドレール14と、第二のガイドレール15と、を有する。第一のガイドレール14は、第一の厚み計11をフィルム幅方向にスライド可能に保持する。第二のガイドレール15は、第二の厚み計12および第二の厚み計13をフィルム幅方向にスライド可能に保持する。
In the present embodiment, for example, as the plurality of thickness gauges 18, a
第一の厚み計11は、フィルム幅方向の中央部に設置され、第一の検査ラインDL1に沿うフィルム250の厚みの実測値hD1を第一のデータ取得部21に供給する。第二の厚み計12は、フィルム250の第一の端部に設置され、第二の検査ラインDL2に沿うフィルム250の厚みの実測値hD2を第一のデータ取得部21に供給する。第三の厚み計13は、フィルム250の第二の端部に設置され、第三の検査ラインDL3に沿うフィルム250の厚みの実測値hD3を第一のデータ取得部21に供給する。
第一のデータ取得部21は、各検査ラインDLにおけるフィルム250の厚みの実測値hDをそれぞれ測定時刻tと対応付けて、各検査ラインDLに対応したフィルム250の厚みの時系列データを作成する。第一のデータ取得部21は、これらの時系列データを、各検査ラインDLにおける厚み分布のデータh(t)としてそれぞれ第一のデータ変換部23に供給する。
The first
第一のデータ変換部23は、流れ方向FRと平行な複数の検査ラインDLにおける厚み分布のデータh(t)をそれぞれフーリエ変換して、各検査ラインDLに対応した複数の第一の周波数スペクトルH(f)を算出する。第一のデータ変換部23は、各検査ラインDLに対応した複数の第一の周波数スペクトルH(f)をそれぞれ解析部25に供給する。
The first
解析部25は、それぞれの第一の周波数スペクトルH(f)のピークの周波数fHを検出する。解析部25は、複数の第一の周波数スペクトルH(f)についてそれぞれ検出された複数の周波数fHを第一の周波数情報として出力部26に供給する。第一の周波数スペクトルH(f)にピークが存在しない場合には、解析部25は、例えば、特定の数値(例えば0)を周波数fHとして設定する。
The
出力部26は、第一の周波数情報に基づいて、それぞれの第一の周波数スペクトルH(f)にピークが存在するか否かを判定する。出力部26は、それぞれの第一の周波数スペクトルH(f)にピークが存在するか否かに関する情報を第一の出力情報IO1として警報部41に供給する。警報部41は、少なくとも一つの第一の周波数スペクトルH(f)にピークが存在するときに警報を発する。
The
以上説明したように、本実施形態の検査方法では、フィルム幅方向に複数の検査ラインDLが設定され、各検査ラインDLに沿ってフィルム250の厚み分布がそれぞれ測定される。そのため、第一の周波数スペクトルH(f)のピークが特定の検査ラインDLにおいて検出しにくくても、フィルム250の周期的な厚みむらを確実に検出することができる。
As described above, in the inspection method of the present embodiment, a plurality of inspection lines DL are set in the film width direction, and the thickness distribution of the
以上、本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明はこのような実施の形態に限定されるものではない。実施の形態で開示された内容はあくまで一例にすぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で行われた適宜の変更についても、当然に本発明の技術的範囲に属する。上述した発明を基にして当業者が適宜設計変更して実施しうる全ての発明も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の技術的範囲に属する。 The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to such an embodiment. The content disclosed in the embodiment is merely an example, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Appropriate changes made without departing from the spirit of the present invention naturally belong to the technical scope of the present invention. All the inventions that can be implemented by those skilled in the art based on the above-described inventions are also within the technical scope of the present invention as long as they include the gist of the present invention.
例えば、上記の実施形態では、複数のセンサー30によってキャストロール220、ニップロール230およびテイクオフロール240の回転量をそれぞれ測定した。しかし、回転量を測定するロールはキャストロール220、ニップロール230およびテイクオフロール240に限られない。例えば、フィルム250の延伸ロールおよびタッチロールの回転量を測定してもよい。
For example, in the above-described embodiment, the rotation amounts of the
また、上記の実施形態では、フィルム250が単一の樹脂で形成される例を説明した。しかし、フィルム250には、樹脂以外の材料が含まれていてもよい。例えば、フィルム250は、樹脂と金属材料または無機材料との複合体または積層体でもよい。
In the above-described embodiment, the example in which the
一般的に「フィルム」とは、長さおよび幅に比べて厚みが極めて小さく、最大厚みが任意に限定されている薄い平らな製品で、通常、ロールの形で供給されるものをいう(日本工業規格JISK6900)。また、一般的に「シート」とは、JISにおける定義上、薄く、一般にその厚みが長さと幅のわりには小さく平らな製品をいう。しかし、フィルムとシートの境界は定かでない。本明細書においては両者を同一の意味を有する用語として用い、両者を統一して「フィルム」と記す。 In general, a “film” is a thin flat product that is extremely small compared to its length and width and whose maximum thickness is arbitrarily limited, and is usually supplied in the form of a roll (Japan). Industrial standard JISK6900). In general, the term “sheet” refers to a product that is thin according to the definition in JIS and generally has a small thickness and a flatness instead of length and width. However, the boundary between the film and the sheet is not clear. In the present specification, both are used as terms having the same meaning, and both are unified and referred to as “film”.
1 フィルム製造装置
23 第一のデータ変換部
24 第二のデータ変換部
41 警報部
42 情報提示部
100 検査部(検査装置)
200 成形部
220 キャストロール
230 ニップロール
240 テイクオフロール
250 フィルム
250a 樹脂
290 ロール
DL 検査ライン
FR 流れ方向
DESCRIPTION OF
200 Forming
Claims (8)
前記第一の周波数スペクトルにピークが存在するときに警報を発する警報ステップと、
前記フィルムを搬送する複数のロールの回転量のデータをそれぞれフーリエ変換し、それぞれの前記ロールに対応した複数の第二の周波数スペクトルを算出する第二のデータ変換ステップと、
ピークが生じる周波数が前記第一の周波数スペクトルと一致する前記第二の周波数スペクトルに対応した前記ロールを指し示す情報を提示する情報提示ステップと、
を有する検査方法。 A first data conversion step of Fourier transforming the thickness distribution data in the film flow direction to calculate a first frequency spectrum;
An alarm step for issuing an alarm when a peak is present in the first frequency spectrum;
A second data conversion step of Fourier-transforming the rotation amount data of a plurality of rolls carrying the film, and calculating a plurality of second frequency spectra corresponding to the respective rolls;
An information presentation step for presenting information indicating the roll corresponding to the second frequency spectrum in which a frequency at which a peak occurs coincides with the first frequency spectrum;
Inspection method having
請求項1に記載の検査方法。 The plurality of rolls include: a cast roll to which a resin that is a raw material of the film is attached; a nip roll that sandwiches the resin between the cast rolls; and a take-off roll that receives the resin attached to the cast roll. The inspection method according to claim 1, wherein at least one of the rolls is included.
請求項2に記載の検査方法。 The inspection method according to claim 2, wherein in the first data conversion step, the thickness distribution data of the film on the downstream side of the take-off roll is Fourier-transformed.
前記警報ステップでは、少なくとも一つの前記第一の周波数スペクトルにピークが存在するときに警報を発する
請求項1ないし3のいずれか1項に記載の検査方法。 In the first data conversion step, each of the thickness distribution data in a plurality of inspection lines parallel to the flow direction is Fourier transformed to calculate a plurality of the first frequency spectra corresponding to each inspection line,
The inspection method according to claim 1, wherein in the alarm step, an alarm is issued when a peak exists in at least one of the first frequency spectra.
搬送中の前記フィルムの流れ方向の厚み分布のデータをフーリエ変換して第一の周波数スペクトルを算出する第一のデータ変換ステップと、
前記第一の周波数スペクトルにピークが存在するときに警報を発する警報ステップと、
前記フィルムを搬送する複数のロールの回転量のデータをそれぞれフーリエ変換し、それぞれの前記ロールに対応した複数の第二の周波数スペクトルを算出する第二のデータ変換ステップと、
ピークが生じる周波数が前記第一の周波数スペクトルと一致する前記第二の周波数スペクトルに対応した前記ロールを指し示す情報を提示する情報提示ステップと、
を有するフィルム製造方法。 A molding step of transporting the film while molding;
A first data conversion step of calculating a first frequency spectrum by Fourier transforming the thickness distribution data in the flow direction of the film being conveyed;
An alarm step for issuing an alarm when a peak is present in the first frequency spectrum;
A second data conversion step of Fourier-transforming the rotation amount data of a plurality of rolls carrying the film, and calculating a plurality of second frequency spectra corresponding to the respective rolls;
An information presentation step for presenting information indicating the roll corresponding to the second frequency spectrum in which a frequency at which a peak occurs coincides with the first frequency spectrum;
A method for producing a film.
前記第一の周波数スペクトルにピークが存在するときに警報を発する警報部と、
前記フィルムを搬送する複数のロールの回転量のデータをそれぞれフーリエ変換し、それぞれの前記ロールに対応した複数の第二の周波数スペクトルを算出する第二のデータ変換部と、
ピークが生じる周波数が前記第一の周波数スペクトルと一致する前記第二の周波数スペクトルに対応した前記ロールを指し示す情報を提示する情報提示部と、
を有する検査装置。 A first data conversion unit for calculating a first frequency spectrum by Fourier transforming the thickness distribution data in the film flow direction;
An alarm unit that issues an alarm when a peak exists in the first frequency spectrum;
A second data conversion unit that performs Fourier transform on the rotation amount data of a plurality of rolls that transport the film, and calculates a plurality of second frequency spectra corresponding to the respective rolls,
An information presentation unit for presenting information indicating the roll corresponding to the second frequency spectrum in which a frequency at which a peak occurs matches the first frequency spectrum;
Inspection device having
搬送中の前記フィルムの流れ方向の厚み分布のデータをフーリエ変換して第一の周波数スペクトルを算出する第一のデータ変換部と、
前記第一の周波数スペクトルにピークが存在するときに警報を発する警報部と、
前記フィルムを搬送する複数のロールの回転量のデータをそれぞれフーリエ変換し、それぞれの前記ロールに対応した複数の第二の周波数スペクトルを算出する第二のデータ変換部と、
ピークが生じる周波数が前記第一の周波数スペクトルと一致する前記第二の周波数スペクトルに対応した前記ロールを指し示す情報を提示する情報提示部と、
を有するフィルム製造装置。 A molding section for conveying the film while molding;
A first data converter for calculating a first frequency spectrum by Fourier transforming the thickness distribution data in the flow direction of the film being conveyed;
An alarm unit that issues an alarm when a peak exists in the first frequency spectrum;
A second data conversion unit that performs Fourier transform on the rotation amount data of a plurality of rolls that transport the film, and calculates a plurality of second frequency spectra corresponding to the respective rolls,
An information presentation unit for presenting information indicating the roll corresponding to the second frequency spectrum in which a frequency at which a peak occurs matches the first frequency spectrum;
A film manufacturing apparatus comprising:
前記第一の周波数スペクトルにピークが存在するときに警報を発する警報ステップと、
前記フィルムを搬送する複数のロールの回転量のデータをそれぞれフーリエ変換し、それぞれの前記ロールに対応した複数の第二の周波数スペクトルを算出する第二のデータ変換ステップと、
ピークが生じる周波数が前記第一の周波数スペクトルと一致する前記第二の周波数スペクトルに対応した前記ロールを指し示す情報を提示する情報提示ステップと、
をコンピュータに実行させる検査プログラム。 A first data conversion step of Fourier transforming the thickness distribution data in the film flow direction to calculate a first frequency spectrum;
An alarm step for issuing an alarm when a peak is present in the first frequency spectrum;
A second data conversion step of Fourier-transforming the rotation amount data of a plurality of rolls carrying the film, and calculating a plurality of second frequency spectra corresponding to the respective rolls;
An information presentation step for presenting information indicating the roll corresponding to the second frequency spectrum in which a frequency at which a peak occurs coincides with the first frequency spectrum;
Inspection program that causes a computer to execute.
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