JP2022032464A - Control system, manufacturing apparatus, and manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、樹脂フィルムの製造に係る制御システム、製造装置及び製造方法に関する。 The present invention relates to a control system, a manufacturing apparatus, and a manufacturing method for manufacturing a resin film.
従来から、樹脂原料をギアポンプに押し出して吐出させて、吐出された樹脂原料を搬送して樹脂フィルムを成形して製造することが行われている(例えば、特許文献1参照)。例えば、アクリル樹脂を樹脂原料として、偏光板用部材であるアクリル保護フィルムを製造することが行われている。 Conventionally, a resin raw material is extruded into a gear pump and discharged, and the discharged resin raw material is conveyed to form a resin film for production (see, for example, Patent Document 1). For example, acrylic protective films, which are members for polarizing plates, are manufactured using acrylic resin as a resin raw material.
樹脂フィルムの製造を開始する際、又は製造中のラインにおいて異なる樹脂フィルム(例えば、厚みが異なるもの)の製造を開始する際等には、通常、ギアポンプの回転数及び樹脂フィルムの搬送速度等の製造装置の条件を徐々に、新たに成形する樹脂フィルムに合わせていく必要がある。製造装置の条件を新たな樹脂フィルムに合わせていくまでに製造されるものは無駄になるため、この制御時間を短時間にすることが求められる。 When starting the production of a resin film, or when starting the production of different resin films (for example, those having different thicknesses) in the line being manufactured, usually, the rotation speed of the gear pump, the transport speed of the resin film, etc. It is necessary to gradually adjust the conditions of the manufacturing equipment to the newly molded resin film. Since what is manufactured until the conditions of the manufacturing apparatus are adjusted to the new resin film is wasted, it is required to shorten the control time.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、制御時間を短時間にすることができる制御システム、製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a control system, a manufacturing apparatus, and a manufacturing method capable of shortening a control time.
上記目的を達成するために、本発明に係る制御システムは、樹脂原料をギアポンプに押し出して吐出させて、該ギアポンプより吐出された樹脂原料を搬送する工程と、樹脂原料から樹脂フィルムを成形する工程を含む樹脂フィルムの製造において、ギアポンプに押し出される樹脂原料の圧力と、ギアポンプの回転数と、樹脂フィルムの搬送速度とを制御する制御システムであって、搬送速度の目標値を取得する目標値取得手段と、搬送速度の測定値を取得する測定値取得手段と、測定値取得手段によって取得された測定値、及び目標値取得手段によって取得された目標値に基づき搬送速度の設定値を算出する算出手段と、樹脂原料の圧力を最初に制御した後に、搬送速度の測定値と算出手段によって算出された搬送速度の設定値との大小関係に基づく順番でギアポンプの回転数及び樹脂フィルムの搬送速度を制御する制御手段と、を備える。 In order to achieve the above object, the control system according to the present invention has a step of pushing out a resin raw material into a gear pump and discharging the resin raw material to convey the resin raw material discharged from the gear pump, and a step of forming a resin film from the resin raw material. A control system that controls the pressure of the resin raw material extruded into the gear pump, the rotation speed of the gear pump, and the transport speed of the resin film in the manufacture of the resin film containing the resin film. Calculation to calculate the set value of the transport speed based on the means, the measured value acquisition means for acquiring the measured value of the transport speed, the measured value acquired by the measured value acquisition means, and the target value acquired by the target value acquisition means. After first controlling the pressure of the means and the resin raw material, the rotation speed of the gear pump and the transport speed of the resin film are determined in order based on the magnitude relationship between the measured value of the transport speed and the set value of the transport speed calculated by the calculation means. It is provided with a control means for controlling.
本発明に係る制御システムでは、樹脂原料の圧力が最初に制御された後に、搬送速度の測定値と搬送速度の設定値との大小関係に基づく順番でギアポンプの回転数及び樹脂フィルムの搬送速度が制御される。本発明に係る制御システムによれば、搬送速度を目標値にするまでの制御時間を短時間にすることができる。つまり、樹脂原料の供給及び樹脂フィルムの搬送を短時間で安定にすることができる。 In the control system according to the present invention, after the pressure of the resin raw material is first controlled, the rotation speed of the gear pump and the transport speed of the resin film are determined in the order based on the magnitude relationship between the measured value of the transport speed and the set value of the transport speed. Be controlled. According to the control system according to the present invention, the control time until the transport speed reaches the target value can be shortened. That is, the supply of the resin raw material and the transportation of the resin film can be stabilized in a short time.
制御手段は、樹脂原料の圧力、ギアポンプの回転数及び樹脂フィルムの搬送速度を繰り返し制御することとしてもよい。この構成によれば、搬送速度の測定値と搬送速度の目標値とが大きく離れていた場合であっても、確実に搬送速度を目標値にすることができる。 The control means may repeatedly control the pressure of the resin raw material, the rotation speed of the gear pump, and the transport speed of the resin film. According to this configuration, even when the measured value of the transport speed and the target value of the transport speed are far apart from each other, the transport speed can be surely set to the target value.
制御手段は、測定値取得手段によって取得された測定値が搬送速度の設定値よりも小さい場合には、樹脂原料の圧力、ギアポンプの回転数及び樹脂フィルムの搬送速度の順番に制御することとしてもよい。 When the measured value acquired by the measured value acquiring means is smaller than the set value of the transport speed, the control means may control the pressure of the resin raw material, the rotation speed of the gear pump, and the transport speed of the resin film in this order. good.
制御手段は、測定値取得手段によって取得された測定値が搬送速度の設定値よりも大きい場合には、樹脂原料の圧力、樹脂フィルムの搬送速度及びギアポンプの回転数の順番に制御することとしてもよい。 When the measured value acquired by the measured value acquiring means is larger than the set value of the transport speed, the control means may control the pressure of the resin raw material, the transport speed of the resin film, and the rotation speed of the gear pump in this order. good.
本発明に係る製造装置は、上記の制御システムを含む樹脂フィルムの製造装置である。 The manufacturing apparatus according to the present invention is a resin film manufacturing apparatus including the above control system.
本発明に係る製造方法は、樹脂原料をギアポンプに押し出して吐出させて、該ギアポンプより吐出された樹脂原料を搬送する工程と、樹脂原料から樹脂フィルムを成形する工程とを含む樹脂フィルムを製造する製造方法であって、搬送速度の目標値を取得する目標値取得ステップと、搬送速度の測定値を取得する測定値取得ステップと、測定値取得ステップにおいて取得された測定値、及び目標値取得ステップにおいて取得された目標値に基づき搬送速度の設定値を算出する算出ステップと、樹脂原料の圧力を最初に制御した後に、搬送速度の測定値と算出ステップにおいて算出された搬送速度の設定値との大小関係に基づく順番でギアポンプの回転数及び樹脂フィルムの搬送速度を制御する制御ステップと、を含む。本発明に係る製造方法は、上記目標値取得ステップと上記測定値取得ステップと上記算出ステップと上記制御ステップとを含むので、樹脂原料の供給と樹脂フィルムの搬送とが安定した状態で製造することができる。ゆえに、本発明に係る製造方法より得られた樹脂フィルムは、厚みが均一である。 The manufacturing method according to the present invention manufactures a resin film including a step of extruding a resin raw material into a gear pump and discharging the resin raw material to convey the resin raw material discharged from the gear pump, and a step of forming a resin film from the resin raw material. In the manufacturing method, a target value acquisition step for acquiring a target value of a transport speed, a measured value acquisition step for acquiring a measured value of a transport speed, a measured value acquired in the measured value acquisition step, and a target value acquisition step. The calculation step of calculating the set value of the transport speed based on the target value acquired in the above step, and the measured value of the transport speed and the set value of the transport speed calculated in the calculation step after first controlling the pressure of the resin raw material. It includes a control step for controlling the rotation speed of the gear pump and the transport speed of the resin film in the order based on the magnitude relationship. Since the manufacturing method according to the present invention includes the target value acquisition step, the measured value acquisition step, the calculation step, and the control step, the manufacturing method is to be manufactured in a stable state between the supply of the resin raw material and the transportation of the resin film. Can be done. Therefore, the resin film obtained by the production method according to the present invention has a uniform thickness.
制御ステップにおいて、樹脂原料の圧力、ギアポンプの回転数及び樹脂フィルムの搬送速度を繰り返し制御することとしてもよい。 In the control step, the pressure of the resin raw material, the rotation speed of the gear pump, and the transport speed of the resin film may be repeatedly controlled.
制御ステップにおいて、測定値取得ステップにおいて取得された測定値が搬送速度の設定値よりも小さい場合には、樹脂原料の圧力、ギアポンプの回転数及び樹脂フィルムの搬送速度の順番に制御することとしてもよい。 In the control step, when the measured value acquired in the measured value acquisition step is smaller than the set value of the transport speed, the pressure of the resin raw material, the rotation speed of the gear pump, and the transport speed of the resin film may be controlled in this order. good.
制御ステップにおいて、測定値取得ステップにおいて取得された測定値が搬送速度の設定値よりも大きい場合には、樹脂原料の圧力、樹脂フィルムの搬送速度及びギアポンプの回転数の順番に制御することとしてもよい。 In the control step, when the measured value acquired in the measured value acquisition step is larger than the set value of the transport speed, the pressure of the resin raw material, the transport speed of the resin film, and the rotation speed of the gear pump may be controlled in this order. good.
樹脂原料はアクリル樹脂を含み、樹脂フィルムはアクリル樹脂フィルムであることとしてもよい。 The resin raw material may contain an acrylic resin, and the resin film may be an acrylic resin film.
本発明によれば、制御時間を短時間にすることができる。 According to the present invention, the control time can be shortened.
以下、図面と共に本発明に係る制御システム、製造装置及び製造方法の実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the control system, the manufacturing apparatus, and the manufacturing method according to the present invention will be described in detail together with the drawings. In the description of the drawings, the same elements are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
図1に本実施形態に係る制御システム10、及び該制御システム10を含む製造装置1を模式的に示す。製造装置1は、樹脂原料から樹脂フィルム(薄膜)を製造する装置である。製造装置1は、樹脂原料をギアポンプ23に押し出して吐出させて、該ギアポンプ23より吐出された樹脂原料を搬送する工程と、樹脂原料から樹脂フィルムを成形する工程を実施して、樹脂フィルムを製造する。樹脂原料としては、特に限定されないが、例えば、アクリル樹脂が挙げられる。製造される樹脂フィルムとしては、特に限定されないが、例えば、偏光板用部材であるアクリル保護フィルム等のアクリル樹脂フィルムが挙げられる。
FIG. 1 schematically shows a
製造装置1は、ギアポンプ23に押し出される樹脂原料の圧力、ギアポンプ23の回転数及び樹脂フィルムの搬送速度を変更することで、これらの条件に応じた異なる樹脂フィルムを製造することができる。例えば、厚みが異なる樹脂フィルムを製造することができる。
The
図1に示すように製造装置1は、樹脂フィルムを製造する装置として押出機21と、樹脂圧計22と、ギアポンプ23と、ダイ24と、搬送ロール25とを含んで構成される。なお、製造装置1は、通常の樹脂フィルムの製造装置に含まれる上記以外の構成が含まれていてもよい。
As shown in FIG. 1, the
押出機21は、その内部に樹脂原料を押し出すためのスクリューと原料投入口とを備えている。押出機21では、原料投入口から投入された樹脂原料が混練され、押し出される。押出機21は、スクリューの回転速度によって押し出される樹脂原料の圧力を制御することができる。スクリューは、押出機21が備えるモータによって回転される。樹脂圧計22は、押出機21によって押し出されてギアポンプ23に入れられる樹脂原料の圧力を測定するセンサである。樹脂圧計22と制御システム10とは、互いに情報が送受信可能なように接続されている。樹脂圧計22によって測定された圧力の測定値は、樹脂圧計22から制御システム10に出力される。
The
上記制御システム10は、上記圧力の測定値を用いたフィードバック制御、具体的には、樹脂圧計22から出力された樹脂原料の圧力の測定値に応じて、押出機21(のスクリュー)の制御を行う。
The
ギアポンプ23は、押出機21によって押し出された樹脂原料を吸い込んで、吐出する装置である。ギアポンプ23によって単位時間当たりに吐出される樹脂原料の量は、ギアポンプ23の単位時間当たりの回転数(以降、単位時間当たりの回転数を単に回転数と呼ぶ)に応じた一定の量となる。回転数が大きくなると吐出される樹脂原料が多くなり、それによって樹脂フィルムが厚くなる。回転数が小さくなると吐出される樹脂原料が少なくなり、それによって樹脂フィルムが薄くなる。
The
ギアポンプ23は、回転数を測定する回転数計(エンコーダ)を備えている。ギアポンプ23は、回転数が設定値となるよう制御される。該制御は、例えば、回転数の測定値を用いたフィードバック制御、具体的には、制御システム10からから送信される上記の回転数の設定値に基づき行われる。
The
ダイ24は、ギアポンプ23によって吐出された樹脂原料を樹脂フィルムに成形する金型である。搬送ロール(ポリシングロール)25は、ダイ24を通過した樹脂フィルムを冷却しながら搬送する。例えば、図1に示すように搬送ロール25は、複数のロールを含んで構成されている。搬送ロール25は、複数のロールのうちモータによって何れか(例えば、図1に示す中央のロール)を回転させて樹脂フィルムを搬送する。搬送ロール25による樹脂フィルムの搬送速度が大きくなると、それによって樹脂フィルムが薄くなる。搬送速度が小さくなると、それによって樹脂フィルムが厚くなる。
The
搬送ロール25は、樹脂フィルムの搬送速度を測定する速度計(エンコーダ)を備えている。搬送ロール25では、搬送速度が設定値となるよう回転が制御される。該制御は、例えば、搬送速度の測定値を用いたフィードバック制御、具体的には、制御システム10から出力された上記の搬送速度の設定値に基づき行われる。以上が、製造装置1の樹脂フィルムを製造する構成である。
The
制御システム10は、製造装置1における樹脂フィルムの製造の条件を制御する装置である。具体的には、制御システム10は、ギアポンプ23に押し出される樹脂原料の圧力(樹脂圧計22によって測定される樹脂原料の圧力)であるGP前圧と、ギアポンプ23の回転数であるGP回転数と、搬送ロール25による樹脂フィルムの搬送速度であるL/S(ラインスピード)とを制御する。通常、これらの条件は、製造される樹脂フィルムの厚み等に応じて一定の条件とされる。
The
製造装置1において、制御システム10は、製造する樹脂フィルムの条件に応じて、GP前圧、GP回転数及びL/Sの制御を行う。
In the
制御システム10としては、例えば、プロセッサ及びメモリ等のハードウェアを含んで構成されている従来のコンピュータを用いることができる。制御システム10は、複数のコンピュータを含むコンピュータシステムとして構成されていてもよい。制御システム10の後述する各機能は、これらの構成要素がプログラム(ソフトウェア)等により動作することによって発揮される。制御システム10は、上記の制御が可能なように押出機21、樹脂圧計22、ギアポンプ23及び搬送ロール25と互いに情報の送受信が可能なように接続されている。
As the
本実施形態に係る制御システム10の機能を説明する。図1に示すように制御システム10は、目標値取得部11と、測定値取得部12と、算出部13と、制御部14とを備えて構成される。
The function of the
目標値取得部11は、L/Sの目標値を取得する目標値取得手段である。L/Sの目標値は、所望の樹脂フィルムを製造するための条件に相当するものである。例えば、製造される樹脂フィルム毎にL/Sの目標値が予め設定されている。目標値取得部11は、例えば、操作者による制御システム10に対する目標値の入力操作を受け付けてL/Sの目標値を取得する。製造装置1におけるL/Sは、例えば、(m/min)単位の値であり、L/Sの目標値も(m/min)単位の値である。
The target
更に、目標値取得部11は、L/Sの目標値に加えて、GP前圧及びGP回転数の目標値を取得する。GP前圧及びGP回転数の目標値も、所望の樹脂フィルムを製造するための条件に相当するものである。目標値取得部11は、例えば、L/Sの目標値と同様に操作者による入力操作を受け付けてGP前圧及びGP回転数の目標値を取得してもよい。あるいは、目標値取得部11は、取得したL/Sの目標値からGP前圧及びGP回転数の目標値を算出して取得してもよい。L/Sの目標値からGP前圧及びGP回転数の目標値の算出は、従来の方法によって行うことができる。製造装置1におけるGP前圧は、例えば、(MPa)単位の値であり、GP前圧の目標値も(MPa)単位の値である。製造装置1におけるGP回転数は、例えば、(rpm)単位の値であり、GP回転数の目標値も(rpm)単位の値である。
Further, the target
目標値取得部11は、取得した各目標値を算出部13及び制御部14に出力する。制御システム10による制御は、例えば、目標値取得部11にて取得された目標値を起点として行われる。
The target
測定値取得部12は、L/Sの測定値を取得する測定値取得手段である。搬送ロール25に備えられた速度計は、製造装置1の稼働中、継続的にL/Sを測定し、その都度、L/Sの測定値を制御システム10に送信する。測定値取得部12は、上記速度計から送信されたL/Sの測定値を受信する。このように測定値取得部12は、リアルタイムにL/Sの測定値を取得する。また、測定値取得部12は、GP前圧及びGP回転数の測定値もリアルタイムに取得する。測定値取得部12は、GP前圧の測定値を樹脂圧計22から受信する。測定値取得部12は、GP回転数の測定値をギアポンプ23に備えられた回転数計から受信する。測定値取得部12は、取得したL/S、GP前圧及びGP回転数の測定値を算出部13及び制御部14に出力する。
The measured
算出部13は、測定値取得部12によって取得された測定値、及び目標値取得部11によって取得された目標値に基づきL/Sの設定値を算出する算出手段である。制御開始時点のL/S、GP前圧及びGP回転数(の測定値)と目標値との間の差が大きい場合、1回の制御で目標値までの制御を行おうとすると、製造装置1を構成する装置が破損する等の問題が生じ得る。そのため、制御システム10は、複数回の制御によってL/S、GP前圧及びGP回転数を徐々に目標値に近づける制御を行う。算出部13によって算出される設定値は、1回あたりの制御で制御される値(目標とされる)である。算出部13は、L/Sの設定値に加えてGP前圧及びGP回転数の設定値も算出する。
The
算出部13は、例えば、問題なく制御が行える値として予め設定されたGP回転数についての1回の制御の上限値を記憶しておく。1回の制御の上限値は、例えば、0.5(rpm)である。算出部13では、目標値取得部11からL/S、GP前圧及びGP回転数の目標値が入力される。また、算出部13では、測定値取得部12からL/S、GP前圧及びGP回転数の測定値が入力される。算出部13での算出に用いる測定値は、目標値が入力されたタイミングの直前で入力された測定値(制御開始時点の測定値)とする。
The
算出部13は、GP回転数について目標値から制御開始時点の測定値を引く。これによって得られた値は、制御によってGP回転数を変動させる値である。算出部13は、得られた値を1回の制御の上限値で割り、得られた値の絶対値を繰り上げる。これによって得られた値は、目標値までの制御の総回数である。
The
算出部13は、L/S、GP前圧及びGP回転数のそれぞれについて、目標値から制御開始時点の測定値を引いた値を算出し、その値を目標値までの制御の総回数で割り、その値を制御1回あたりの制御で変動させる値とする。算出部13は、制御開始時点のL/S、GP前圧及びGP回転数(の測定値)に、制御1回あたりの制御で変動させる値×制御の回数を足して、制御の回数毎の(即ち、1回目、2回目、…、総回数目それぞれの)目標値を算出する。なお、GP回転数については、最後の1回を除く制御の設定値を、制御開始時点の測定値に、1回の制御の上限値×制御の回数を足した値とし、最後の1回の制御の設定値を目標値としてもよい。
The
上記の例では、GP回転数について1回の制御の上限値が設定されていたが、L/S又はGP前圧に1回の制御の上限値が設定されていて、L/S又はGP前圧の1回の制御の上限値に基づいて上記と同様に設定値が算出されてもよい。あるいは、L/S、GP前圧及びGP回転数の全てにについて1回の制御の上限値が設定されていて、それらに基づく目標値までの制御の総回数が最も大きくなる場合の値で設定値が算出されてもよい。算出部13は、算出した制御の総回数及び制御の回数毎のL/S、GP前圧及びGP回転数それぞれについての設定値を制御部14に出力する。
In the above example, the upper limit of one control is set for the GP rotation speed, but the upper limit of one control is set for the L / S or GP pre-pressure, and the L / S or GP pre-pressure is set. The set value may be calculated in the same manner as described above based on the upper limit value of one control of the pressure. Alternatively, the upper limit value of one control is set for all of L / S, GP prepressure and GP rotation speed, and the value is set when the total number of controls up to the target value based on them is the largest. A value may be calculated. The
制御部14は、GP前圧を最初に制御した後に、L/Sの測定値と算出部13によって算出されたL/Sの設定値との大小関係に基づく順番でGP回転数及びL/Sを制御する制御手段である。制御部14は、GP前圧、GP回転数及びL/Sを繰り返し制御してもよい。制御部14は、L/Sの測定値がL/Sの設定値よりも小さい場合には、GP前圧、GP回転数及びL/Sの順番に制御してもよい。制御部14は、L/Sの測定値がL/Sの設定値よりも大きい場合には、GP前圧、L/S及びGP回転数の順番に制御してもよい。具体的には、制御部14は、以下のように制御を行う。
After first controlling the GP prepressure, the
制御部14は、目標値取得部11からL/S、GP前圧及びGP回転数の目標値を入力する。更に、制御部14は、測定値取得部12からL/S、GP前圧及びGP回転数の測定値を入力する。測定値の入力は、上記のようにリアルタイムに行われる。制御部14は、算出部13から、制御の総回数及び制御の回数毎のL/S、GP前圧及びGP回転数それぞれについての設定値を入力する。
The
制御部14は、制御の回数毎のGP前圧の設定値を押出機21に送信してGP前圧を制御する。例えば、1回目の制御の開始時点で1回目のGP前圧の設定値を押出機21(のスクリュー)に送信する。押出機21は、GP前圧が設定値となるように動作する。制御部14は、同様に制御の回数毎のGP回転数の設定値をギアポンプ23に送信してGP回転数を制御する。制御部14は、同様に制御の回数毎のL/Sの設定値を搬送ロール25に送信してGP回転数を制御する。制御部14は、GP前圧、GP回転数及びL/Sの測定値を監視し、測定値が各制御の回について、設定値に基づく条件を満たしているかどうか判断する。
The
通常、GP回転数及びL/Sの測定値は、GP前圧に比べると極めて短時間で目標値に到達する。一方で、GP前圧は、GP回転数及びL/Sと比べて目標値に到達するまでの時間が長い。ゆえに、GP前圧の制御が完了した場合、GP前圧、GP回転数及びL/Sの各制御が完了したとみなしてよい。更に、GP前圧の測定値が予め設定された一定の範囲(即ち、設定値と同等とみなしてよい範囲)内に入っているか否かを判断し、該測定値が予め設定された一定時間、該範囲内に入っていると判断した場合、GP前圧が設定値に達しているとみなしてよい。即ち、GP前圧について、測定値が一定時間以上継続して設定値に近似した値であれば、GP前圧、GP回転数及びL/Sがそれぞれ設定値に達しているとみなしてよい(この場合、測定値が設定値に基づく条件を満たしている)。なお、上記の判断には、GP前圧の測定値の平均が用いられてもよい。また、制御部14による設定値に達しているか否かの判断には、GP前圧だけでなく、GP回転数及びL/Sがあわせて用いられてもよい。
Normally, the measured values of GP rotation speed and L / S reach the target values in an extremely short time as compared with the GP prepressure. On the other hand, the GP prepressure has a longer time to reach the target value than the GP rotation speed and L / S. Therefore, when the control of the GP pre-pressure is completed, it may be considered that the control of the GP pre-pressure, the GP rotation speed and the L / S is completed. Further, it is determined whether or not the measured value of the GP prepressure is within a predetermined range (that is, a range that can be regarded as equivalent to the set value), and the measured value is set in advance for a predetermined period of time. If it is determined that the pressure is within the range, it may be considered that the GP prepressure has reached the set value. That is, with respect to the GP pre-pressure, if the measured value is a value that is close to the set value continuously for a certain period of time or longer, it may be considered that the GP pre-pressure, the GP rotation speed, and the L / S have reached the set values, respectively ( In this case, the measured value meets the condition based on the set value). The average of the measured values of the GP prepressure may be used for the above determination. Further, not only the GP prepressure but also the GP rotation speed and L / S may be used together to determine whether or not the set value by the
制御部14は、測定値が条件を満たしていると判断した場合、次の回の設定値を用いて上記と同様に制御を行う。制御の回数が総回数に達した場合、制御部14は、測定値が、制御全体の終了条件を満たしているかどうか判断する。例えば、制御部14は、GP前圧、GP回転数及びL/Sの測定値が、予め設定された一定の範囲(即ち、目標値と同等とみなしてよい範囲)内に入っているか否かを判断し、全ての測定値が予め設定された一定時間、該範囲内に入っていると判断した場合、制御全体の終了条件を満たしたとする。即ち、GP前圧、GP回転数及びL/Sの各測定値が一定時間以上継続して各目標値に近似した値であれば、制御が完了したとみなしてよい(この場合、測定値が制御全体の終了条件を満たしている)。なお、上記の判断には、それぞれの測定値の平均が用いられてもよい。制御部14は、測定値が、制御全体の終了条件を満たしていると判断すると制御を終了する。
When the
制御部14は、制御を行う時点のL/Sの測定値がL/Sの設定値よりも小さい場合、即ち、L/Sを増速する(L/Sを大きくする)場合、各回の制御において、GP前圧、GP回転数及びL/Sの順番に制御を行うことができる。この場合、制御部14は、GP前圧、GP回転数及びL/Sの順番に設定値を、押出機21、ギアポンプ23及び搬送ロール25に送信する。設定値の送信は、GP前圧、GP回転数及びL/S毎に設定値に基づく条件を満たしているか否かにかかわらず順次行われればよい。例えば、押出機21へのGP前圧の設定値の送信を行って予め設定した時間(例えば、1,2秒)が経過した後にギアポンプ23へのGP回転数の設定値の送信を行う。また、ギアポンプ23へのGP回転数の設定値の送信を行って予め設定した時間(例えば、1,2秒)が経過した後に搬送ロール25へのL/Sの設定値の送信を行う。上記のように各制御の間で短時間(例えば、1,2秒)を空けるのは、前のパラメータの制御が開始されてから次のパラメータの制御を行うことで安定的な制御を行うためである。
The
制御部14は、制御を行う時点のL/Sの測定値がL/Sの設定値よりも大きい場合、即ち、L/Sを減速する(L/Sを小さくする)場合、各回の制御において、GP前圧、L/S及びGP回転数の順番に制御を行う。この場合の順番が変わっている以外は、上記のL/Sを増速する場合の制御と同様である。
When the measured value of L / S at the time of performing control is larger than the set value of L / S, that is, when the L / S is decelerated (the L / S is reduced), the
なお、上記の制御の順番は、L/Sを増速するか、減速するかに応じて予め制御部14に記憶させておいてもよい。あるいは、制御部14が、制御を行う時点のL/Sの測定値とL/Sの設定値とを比較して、比較結果に応じた順序で制御を行うようにしてもよい。以上が、本実施形態に係る制御システム10の機能である。
The order of the above control may be stored in advance in the
引き続いて、図2のフローチャートを用いて、本実施形態に係る制御システム10による処理(製造装置1が行う動作方法)を説明する。本処理の開始時点では、製造装置1は動作しており、製造装置1には樹脂原料が供給されて樹脂フィルムが製造されている。本処理は、L/Sを処理開始前よりも増速させる場合の例である。
Subsequently, the process by the control system 10 (operation method performed by the manufacturing apparatus 1) according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. At the start of this process, the
本処理では、まず、目標値取得部11によって、L/Sの目標値、GP前圧及びGP回転の目標値が取得される(S01、目標値取得ステップ)。また、測定値取得部12によって、L/S、GP前圧及びGP回転数の測定値が取得される(S02、測定値取得ステップ)。なお、測定値取得部12による測定値の取得は、本処理が行われている間、継続的に行われている。
In this process, first, the target
続いて、算出部13によって、測定値取得部12によって取得された測定値、及び目標値取得部11によって取得された目標値に基づき、制御の総回数及び制御の回数毎のL/S、GP前圧及びGP回転数の設定値が算出される(S03、算出ステップ)。
Subsequently, based on the measured value acquired by the measured
続いて、制御部14によって、1回目の制御のL/S、GP前圧及びGP回転数の設定値に基づき制御が行われる。まず、GP前圧を設定値にする制御が行われる(S04、制御ステップ)。具体的には、制御部14から押出機21に設定値が送信されて該制御が行われる。続いて、GP回転数を設定値にする制御が行われる(S05、制御ステップ)。具体的には、制御部14からギアポンプ23に設定値が送信されて該制御が行われる。続いて、L/Sを設定値にする制御が行われる(S06、制御ステップ)。具体的には、制御部14から搬送ロール25に設定値が送信されて該制御が行われる。
Subsequently, the
続いて、制御部14によって、制御の回数が総回数となっているか否かが判断される(S07、制御ステップ)。制御の回数が総回数となっていないと判断された場合(S07のNO)、続いて、制御部14によって、その時点の測定値が設定値に基づく条件を満たしているか否かが判断される(S08、制御ステップ)。測定値が設定値に基づく条件を満たしていないと判断された場合(S08のNO)、測定値が設定値に基づく条件を満たしていると判断されるまで繰り返し該判断が行われる(S08、制御ステップ)。
Subsequently, the
測定値が設定値に基づく条件を満たしていると判断された場合(S08のYES)、続いて、続いて、制御部14によって、次回目の制御のL/S、GP前圧及びGP回転数の設定値が用いられて(S09、制御ステップ)、上記と同様の制御及び判断(S04-S07、制御ステップ)が行われる。S07において、制御の回数が総回数となっていると判断された場合(S07のYES)、続いて、制御部14によって、その時点の測定値が制御終了条件を満たしているか否かが判断される(S10、制御ステップ)。測定値が制御終了条件を満たしていないと判断された場合(S10のNO)、測定値が制御終了条件を満たしていると判断されるまで繰り返し該判断が行われる(S10、制御ステップ)。
When it is determined that the measured value satisfies the condition based on the set value (YES in S08), subsequently, the
測定値が制御終了条件を満たしていると判断された場合(S10のYES)、制御されたL/S、GP前圧及びGP回転数にて樹脂フィルムの製造が行われる。即ち、製造装置1では、所望の条件で樹脂フィルムの製造が行われる。
When it is determined that the measured value satisfies the control end condition (YES in S10), the resin film is manufactured at the controlled L / S, GP prepressure and GP rotation speed. That is, in the
なお、上述した処理は、L/Sを処理開始前よりも増速させる場合の例であったが、L/Sを処理開始前よりも減速させる場合、GP回転数の制御(S05)とL/Sの制御(S06)との順番が逆の処理となる。以上が、本実施形態に係る製造装置1で実行される処理である。
The above-mentioned processing was an example in which the speed of the L / S was increased from that before the start of the processing, but when the L / S was decelerated from before the start of the processing, the GP rotation speed control (S05) and L were performed. The process is the reverse of the order of / S control (S06). The above is the process executed by the
なお、製造装置1における制御は、制御システム10以外、例えば、製造装置1の操作者によって行われてもよい。本実施形態に係る製造方法を行う主体の一部は、該操作者となる。この場合、製造装置1には、制御システム10が含まれていなくてもよい。
The control in the
本実施形態では、GP前圧を最初に制御した後に、L/Sの測定値とL/Sの設定値との大小関係に基づく順番でGP回転数及びL/Sが制御される。通常、制御に時間がかかるGP前圧を最初に制御することで、本実施形態によれば、L/Sを目標値にするまでの制御時間を短時間にすることができる。 In the present embodiment, after the GP prepressure is first controlled, the GP rotation speed and the L / S are controlled in the order based on the magnitude relationship between the measured value of L / S and the set value of L / S. By first controlling the GP prepressure, which normally takes a long time to control, according to the present embodiment, the control time until the L / S reaches the target value can be shortened.
本実施形態のようにGP前圧、GP回転数及びL/Sを繰り返し制御する、即ち、上述したように複数回の制御を行ってもよい。この構成によれば、制御開始時点のL/Sの測定値とL/Sの目標値とが大きく離れていた場合であっても、確実にL/Sを目標値にすることができる。但し、制御開始時点のL/Sの測定値とL/Sの目標値との差が小さい場合等には、1回の制御でL/Sを目標値にしてもよい。 The GP prepressure, the GP rotation speed, and the L / S may be repeatedly controlled as in the present embodiment, that is, the control may be performed a plurality of times as described above. According to this configuration, even when the measured value of L / S at the start of control and the target value of L / S are greatly separated, the L / S can be surely set as the target value. However, when the difference between the measured value of L / S at the start of control and the target value of L / S is small, the L / S may be set to the target value by one control.
本実施形態のようにL/Sの測定値がL/Sの設定値よりも小さい場合、即ち、L/Sを増速する場合には、GP前圧、GP回転数及びL/Sの順番に制御してもよい。L/Sを増速する場合、通常、搬送される樹脂フィルムは薄くなるが、L/Sを増速する前にGP回転数を制御することで、樹脂フィルムの製造におけるその影響を小さくすることができる。その結果、樹脂原料の供給や樹脂フィルムの搬送が安定した状態で製造することができる。 When the measured value of L / S is smaller than the set value of L / S as in the present embodiment, that is, when the speed of L / S is increased, the order of GP prepressure, GP rotation speed and L / S It may be controlled to. When the speed of L / S is increased, the resin film to be conveyed is usually thinned, but the influence on the production of the resin film is reduced by controlling the GP rotation speed before increasing the speed of L / S. Can be done. As a result, it is possible to manufacture in a stable state in which the supply of the resin raw material and the transportation of the resin film are stable.
一方で、L/Sの測定値がL/Sの設定値よりも大きい場合、即ち、L/Sを減速する場合には、GP前圧、L/S及びGP回転数の順番に制御してもよい。L/Sを減速する場合、通常、搬送される樹脂フィルムは厚くなるが、L/Sを減速した後にGP回転数を制御することで、樹脂フィルムの製造におけるその影響を小さくすることができる。その結果、樹脂フィルムを安定して製造することができる。但し、GP前圧、GP回転数及びL/Sの制御の順番は、GP前圧を最初にしたものであればよく、上記以外の順番であってもよい。 On the other hand, when the measured value of L / S is larger than the set value of L / S, that is, when the L / S is decelerated, the GP prepressure, the L / S and the GP rotation speed are controlled in this order. May be good. When the L / S is decelerated, the conveyed resin film is usually thick, but by controlling the GP rotation speed after decelerating the L / S, the influence on the production of the resin film can be reduced. As a result, the resin film can be stably produced. However, the order of controlling the GP prepressure, the GP rotation speed, and the L / S may be any order other than the above, as long as the GP prepressure is the first.
本発明に係る製造方法は、樹脂原料をギアポンプ23に押し出して吐出させて、該ギアポンプ23より吐出された樹脂原料を搬送する工程と、樹脂原料から樹脂フィルムを成形する工程とを含む。該製造方法は、上述の目標値取得ステップと、測定値取得ステップと、算出ステップと、制御ステップとを含む。
本製造方法において、GP前圧、L/S及びGP回転数の各設定値は任意であるが、例えば、GP前圧の設定値は0.1~60(MPa)、L/Sの設定値は1~200(m/s)、GP回転数の設定値は0.1~60(rpm)の範囲内で行う。
本発明に係る製造方法は、上記目標値取得ステップと上記測定値取得ステップと上記算出ステップと上記制御ステップとを含むので、樹脂原料の供給と樹脂フィルムの搬送とが安定した状態で製造することができる。ゆえに、本発明に係る製造方法より得られた樹脂フィルムは、厚みが均一である。
The manufacturing method according to the present invention includes a step of extruding a resin raw material into a
In the present manufacturing method, each set value of GP prepressure, L / S and GP rotation speed is arbitrary, but for example, the set value of GP prepressure is 0.1 to 60 (MPa) and the set value of L / S. Is 1 to 200 (m / s), and the GP rotation speed is set within the range of 0.1 to 60 (rpm).
Since the manufacturing method according to the present invention includes the target value acquisition step, the measured value acquisition step, the calculation step, and the control step, the manufacturing method is to be manufactured in a stable state between the supply of the resin raw material and the transportation of the resin film. Can be done. Therefore, the resin film obtained by the production method according to the present invention has a uniform thickness.
引き続いて、本実施形態に係る実施例を説明する。図3に本実施形態の実施例及び比較例を示す。本実施例は、何れもL/Sを増速し、3回の制御によってL/Sが目標値に到達する場合の例である。本実施例では、GP前圧、GP回転数及びL/Sの順番に制御した場合の実施例1、GP前圧、L/S及びGP回転数の順番に制御した場合の実施例2、及びGP回転数、L/S及びGP前圧の順番に制御した場合(即ち、GP前圧を最初にしなかった順番で制御した場合)の比較例1を示す。 Subsequently, an embodiment according to the present embodiment will be described. FIG. 3 shows an embodiment and a comparative example of the present embodiment. This embodiment is an example in which the speed of the L / S is increased and the L / S reaches the target value by three times of control. In this embodiment, Example 1 when the GP prepressure, GP rotation speed, and L / S are controlled in this order, Example 2 when the GP prepressure, L / S, and GP rotation speed are controlled in this order, and Comparative Example 1 is shown in the case where the GP rotation speed, L / S, and GP prepressure are controlled in this order (that is, when the GP prepressure is controlled in the order in which they are not first).
図3の表に、実施例1、実施例2及び比較例1それぞれの、L/Sが目標値に到達するまでの制御時間(増速完了までに要する時間)を示す。図3の表に示すように、実施例1及び実施例2は、比較例1に比べて制御時間が短い。また、実施例1と実施例2とを比べると、実施例1の方が、制御時間が短い。このように本実施例では、制御時間を短時間にできていることが示されている。また、図3の表に、実施例1及び実施例2それぞれの、製造される樹脂フィルムの安定性L/Sが目標値に到達するまでの制御時間(増速完了までに要する時間)を示す。図3の表に示すように、実施例1の方が、実施例2に比べて樹脂フィルムの安定性がよい。このように本実施例では、制御の順番に応じて高い樹脂フィルムの安定性が得られることが示されている。 The table of FIG. 3 shows the control time (time required to complete the speed increase) until the L / S reaches the target value in each of Example 1, Example 2, and Comparative Example 1. As shown in the table of FIG. 3, the control time of Example 1 and Example 2 is shorter than that of Comparative Example 1. Further, when the first embodiment and the second embodiment are compared, the control time of the first embodiment is shorter. As described above, in this embodiment, it is shown that the control time can be shortened. Further, the table of FIG. 3 shows the control time (time required to complete the speed increase) until the stability L / S of the produced resin film reaches the target value in each of Example 1 and Example 2. .. As shown in the table of FIG. 3, the stability of the resin film in Example 1 is better than that in Example 2. As described above, in this embodiment, it is shown that high stability of the resin film can be obtained according to the order of control.
1…製造装置、10…制御システム、11…目標値取得部、12…測定値取得部、13…算出部、14…制御部、21…押出機、22…樹脂圧計、23…ギアポンプ、24…ダイ、25…搬送ロール。 1 ... Manufacturing equipment, 10 ... Control system, 11 ... Target value acquisition unit, 12 ... Measurement value acquisition unit, 13 ... Calculation unit, 14 ... Control unit, 21 ... Extruder, 22 ... Resin pressure gauge, 23 ... Gear pump, 24 ... Die, 25 ... Conveyance roll.
Claims (10)
搬送速度の目標値を取得する目標値取得手段と、
搬送速度の測定値を取得する測定値取得手段と、
前記測定値取得手段によって取得された測定値、及び前記目標値取得手段によって取得された目標値に基づき搬送速度の設定値を算出する算出手段と、
前記樹脂原料の圧力を最初に制御した後に、前記搬送速度の測定値と前記算出手段によって算出された搬送速度の設定値との大小関係に基づく順番で前記ギアポンプの回転数及び前記樹脂フィルムの搬送速度を制御する制御手段と、
を備える制御システム。 The pressure of the resin raw material extruded into the gear pump in the production of the resin film including the step of extruding the resin raw material into the gear pump and discharging the resin raw material to convey the resin raw material discharged from the gear pump and the step of forming the resin film from the resin raw material. A control system that controls the number of revolutions of the gear pump and the transport speed of the resin film.
Target value acquisition means for acquiring the target value of transport speed, and
A measured value acquisition means for acquiring the measured value of the transport speed, and
A calculation means for calculating a set value of a transport speed based on a measured value acquired by the measured value acquiring means and a target value acquired by the target value acquiring means, and a calculation means.
After first controlling the pressure of the resin raw material, the rotation speed of the gear pump and the transfer of the resin film are in order based on the magnitude relationship between the measured value of the transfer speed and the set value of the transfer speed calculated by the calculation means. Control means to control the speed and
Control system with.
搬送速度の目標値を取得する目標値取得ステップと、
搬送速度の測定値を取得する測定値取得ステップと、
前記測定値取得ステップにおいて取得された測定値、及び前記目標値取得ステップにおいて取得された目標値に基づき搬送速度の設定値を算出する算出ステップと、
前記樹脂原料の圧力を最初に制御した後に、前記搬送速度の測定値と前記算出ステップにおいて算出された搬送速度の設定値との大小関係に基づく順番で前記ギアポンプの回転数及び前記樹脂フィルムの搬送速度を制御する制御ステップと、
を含む製造方法。 A manufacturing method for producing a resin film, which comprises a step of extruding a resin raw material into a gear pump and discharging the resin raw material to convey the resin raw material discharged from the gear pump, and a step of forming a resin film from the resin raw material.
The target value acquisition step to acquire the target value of the transport speed, and
The measured value acquisition step to acquire the measured value of the transport speed, and
A calculation step for calculating a set value of the transport speed based on the measured value acquired in the measured value acquisition step and the target value acquired in the target value acquisition step, and
After first controlling the pressure of the resin raw material, the rotation speed of the gear pump and the transfer of the resin film are in order based on the magnitude relationship between the measured value of the transfer speed and the set value of the transfer speed calculated in the calculation step. Control steps to control the speed and
Manufacturing method including.
前記樹脂フィルムはアクリル樹脂フィルムである請求項6~9の何れか一項に記載の製造方法。 The resin raw material contains acrylic resin and contains
The production method according to any one of claims 6 to 9, wherein the resin film is an acrylic resin film.
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