JP2832389B2 - インフレーションフイルム製造機のフイルム拡幅位置検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、本発明は、筒状のインフレーションフィル
ムを製造するためのフィルム製造機において、押出機か
ら押出された筒状フィルムがバブル状に拡幅する拡幅位
置を検出するフィルム拡幅位置検出装置に関する。

＜従来の技術＞ インフレーションフィルム製造機は、熱可塑性樹脂を
インフレーションダイからスクリュー押出機により筒状
フィルムとして連続的に押出しながら、筒状フィルム内
にガスを供給してバブルをつくり、そのフィルムを連続
して引き取りながら、重ねたチューブ状のフィルムを製
造する。

製造するフィルムの幅は、筒状フィルム（バブル）内
に供給するガス（空気）の量によって変化するため、筒
状フィルム内への空気供給量を調整しながら、筒状フィ
ルムの幅が設定値となるように制御されるが、バブルの
下部つまり筒状フィルムが拡幅する位置が上下に変化す
ると、バブルの容積が変化するため、筒状フィルム内へ
の空気供給量を制御したとしても、フィルム幅を設定値
に安定して制御することができなくなる。このため、筒
状フィルムの拡幅位置（バブルの下部のフロストライン
近傍位置）を設定された最適位置に制御することが必要
となる。

＜発明が解決しようとする課題＞ このために、従来では、特公昭59−40608号公報、特
開昭58−78725号公報などに記載されるように、光電検
出器によりフロストライン又はフィルムの拡幅位置を検
出し、その検出データをフィルム拡幅位置の制御に使用
している。

しかし、従来のフィルム拡幅位置を検出する光電検出
器は、多数の投光素子を縦に並設した投光器と、同様に
多数の受光素子を縦に並設した受光器を、フィルムの拡
幅位置付近に対向設置して構成されていた。

また、フィルムの最適拡幅位置は、フィルム幅や厚さ
に応じて上下するため、その位置をある程度の高さ範囲
で検出できるように、投光器と受光器の配置範囲（高さ
幅）を長くし、そこに多数の投受光素子を一定の間隔で
配置する必要がある。このため、検出器に設置する投受
光素子やその投光・受光回路の数が増し、検出装置の製
造コストが増大する課題があった。また、コスト低減の
ために、光電素子の数を少なくして素子の間隔を広げた
場合、拡幅位置の検出精度が低下してしまう課題があっ
た。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもの
で、フィルム拡幅位置を高精度に検出することができる
と共に、製造コストの低減を図ることができるインフレ
ーションフィルム製造機のフィルム拡幅位置検出装置を
提供することを目的とする。

＜課題を解決するための手段＞ 上記の目的を達成するために、本発明のフィルム拡幅
位置検出装置は、第１図に示すように、ブローヘッドか
ら押出される筒状フィルムの拡幅位置近傍に上下動可能
に配設されたセンサヘッド１と、センサヘッド１に設け
られ上下２段に水平な光軸を発生する反射式の光電検出
器２と、センサヘッド１の光電検出器２から水平に投光
された光を反射するようにフィルムの反対側にセンサヘ
ッド１と対向して設置されたリフレクター３と、センサ
ヘッド１を上下に駆動する昇降駆動モータ４と、センサ
ヘッド１の位置に応じた電気信号を発生する位置センサ
５と、昇降駆動モータ４を駆動制御してセンサヘッド１
を昇降させ、フィルム拡幅位置のエッジを光電検出器２
が検出したとき、位置センサ５から出力される電気信号
に応じた位置データを取り込む制御処理手段６と、を備
えて構成される。

＜作用＞ インフレーションフィルム製造機の運転中、制御処理
手段６は、微小間隔で上下２段に配設された反射式光電
検出器２を動作させて上下２本の光軸を発生させ、その
光軸の受光、遮光に応じてフィルムのエッジ（拡幅位
置）を検出したか否かを判定する。即ち、上の光電検出
器がフィルムを検出し、下の光電検出器がフィルムを検
出しない場合、フィルム拡幅位置のエッジを検出したと
して、そのときに位置センサ５から送られている位置デ
ータをフィルムの拡幅位置として取り込む。

一方、センサヘッド１の光電検出器２がエッジを検出
できず、両光電検出器２がフィルムを検出しない場合、
昇降駆動モータ４が駆動され、センサヘッド１を上昇制
御する。そして、光電検出器２がフィルムのエッジを検
出したか否かを判定しながらセンサヘッド１を上昇さ
せ、上の光電検出器がフィルムを検出し、下の光電検出
器がフィルムを検出しない状態となって、エッジを検出
したとき、センサヘッド１を停止させ、そのときの位置
センサ５からの位置データをフィルム拡幅位置として取
り込む。

一方、センサヘッド１の光電検出器２がエッジを検出
できず、両光電検出器２がフィルムを検出している場
合、昇降駆動モータ４が駆動され、センサヘッド１を下
降制御する。そして、光電検出器２がフィルムのエッジ
を検出したか否かを判定しながらセンサヘッド１を下降
させ、上の光電検出器がフィルムを検出し、下の光電検
出器がフィルムを検出しない状態となって、エッジを検
出したとき、センサヘッド１を停止させ、そのときの位
置センサ５からの位置データをフィルム拡幅位置として
取り込む。

＜実施例＞ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

先ず、第２図によりインフレーションフィルム製造機
の概略構造を説明すると、11はインフレーションフィル
ムの押出機で、スクリューモータによって回転駆動され
るスクリューを内蔵し、材料供給ホッパーから供給され
た合成樹脂材料を押出す。押出機11の押出し側には、管
14を介してダイスを内蔵したブローヘッド15が縦に取付
けられる。このブローヘッド15には、押出した筒状のフ
ィルム25内に空気を吹き込んでチューブ状のバブルを作
るためのポンプ13が管路接続され、さらに、フィルム25
の外周部に冷却用の空気を送風するためのブロワ18に管
路接続される。このブロワ18からの送風量に応じてフィ
ルムの拡幅位置が上下に移動する。

ブローヘッド15の上方には、押出された筒状のフィル
ム25が拡幅する拡幅位置（バブルの下部）を検出するた
めに、検出装置が設置される。

この検出装置は、第３図に示すように、フィルムの拡
幅位置近傍にガイドレール19を縦に配設し、そのガイド
レール19にセンサヘッド１を昇降可能に係合させ、セン
サヘッド１には、２個の反射形の光電検出器２（投光器
と受光器を並設しリフレクター３に向けて投光し、そこ
からの反射光を受光する検出器）が微小間隔で上下２段
に取付けられ、水平方向つまりフィルムの拡幅位置に向
けて２本の光軸を発生する。縦形のリフレクター３がフ
ィルムの反対側にセンサヘッド１（ガイドレール19）と
対向して設置される。

昇降可能なセンサヘッド１は、ガイドレール19の上端
と下端に軸支されたプーリ間に張設され回転するワイヤ
20の一部に連結され、プーリの１個を昇降駆動モータ４
により回転駆動することにより、センサヘッド１は上下
に移動する。また、センサヘッド１の移動量を電気信号
（抵抗値）に変換するために、多回転形ポテンショメー
タ式の位置センサ５がプーリの軸に連係されて設置され
る。この位置センサ５には回転パルス発生器（ロータリ
エンコーダ）を使用することもできる。

第４図は拡幅位置検出装置の制御部のブロック図を示
している。この制御部はマイクロコンピュータを主要部
として構成され、CPU26は、予めROM27に記憶されたプロ
グラムデータに基づき、後述のようなフィルム拡幅位置
の検出処理を実行する。随時書込み読出し可能なRAM28
には、検出したフィルム拡幅位置のデータを一時格納す
るエリア、拡幅位置の設定値、許容偏差値等を記憶する
エリアが設けられる。このようなマイクロコンピュータ
を主要部とする検出装置の制御部は、インフレーション
フィルム製造機のフィルム拡幅位置の制御等を行う制御
用コンピュータを兼用して用いることができる。

29は光電検出器２、位置センサ５、昇降駆動モータ４
が接続される入出力回路で、光電検出器の投光駆動回
路、受光回路、センサ用アンプ、Ｄ・Ａコンバータ、Ａ
・Ｄコンバータ、モータ用のサーボアンプ等が含まれ
る。CPU26、RAM28、ROM27、入出力回路29は共通バスを
介して相互に接続され、データ信号、アドレス信号、制
御信号が相互に伝送される。

次に、フィルム拡幅位置検出装置の動作を、第５図の
フローチャートにより説明する。

インフレーションフィルム製造機の運転中、押出機11
はクリュー回転によって合成樹脂材料を圧送しながらブ
ローヘッド15に導き、ブローヘッド15から上方に筒状フ
ィルム25を押し出し、同時にポンプ13によってブローヘ
ッド15から筒状フィルム25内に空気を吹き込み、上方に
フィルムのバブルを形成すると共に、ブロワ18を運転し
てブローヘッド15からフィルム25の外周部上方に向けて
冷却用の空気を送風する。

そして、設定された幅と厚さのフィルムを安定して製
造するために、フィルムの拡幅位置を設定位置に保つよ
うに、ブロワ18の送風量を制御しながら、フィルム拡幅
位置の制御が行われるが、その際のフィルム拡幅位置の
検出は次のように行われる。

フィルム拡幅位置検出処理は、例えば100mm秒毎に入
る割り込み処理によって実行され、CPU26は、この処理
に入ると、先ずステップ100で、光電検出器２を駆動し
てフィルムのエッジを検出したか否かを判定する。

例えば、フィルム拡幅部分のエッジ（端部）位置が２
個の反射式光電検出器２から投光される２つの光ビーム
の間に位置し、上の光軸がフィルムによって遮光され、
下の光軸が遮光されない場合、光電検出器２がフィルム
25のエッジを検出したと判定する。そして、エッジを検
出した場合、次にステップ160に進み、センサヘッド１
の高さ位置を検出する位置センサ５から得られた位置デ
ータを、フィルム拡幅位置の位置データとして取り込
み、メモリに記憶する。

一方、光電検出器２の上下の光軸が共に遮光され、或
は共に遮光されない場合、次にステップ110に進み、フ
ィルムのエッジ位置が上下の光軸の間にない場合、両光
軸が遮光されたか否か、つまり両光電検出器２がフィル
ムを検出したか否かを判定する。

そして、上下の光軸がフィルムによって遮光されず両
光電検出器２がフィルムを検出しない場合、CPU26はス
テップ120に進み、昇降駆動モータ４を駆動してセンサ
ヘッド１を上昇させる。そして、ステップ140で、上記
と同様に、フィルムエッジを光電検出器２が検出したか
否かを判定し、エッジが２個の反射式光電検出器２から
投光される２つの光ビームの間に位置し、上の光軸がフ
ィルムによって遮光され、下の光軸が遮光されない状態
となったとき、エッジを検出したと判定する。そして、
ステップ160で、位置センサ５から得られた位置データ
を、フィルム拡幅位置の位置データとして取り込み、記
憶する。

一方、ステップ110で、上下の光軸がフィルムによっ
て遮光され両光電検出器２がフィルムを検出した場合、
次にステップ130に進み、昇降駆動モータ４を駆動して
センサヘッド１を下降させる。そして、ステップ150に
進み、上記と同様に、フィルムエッジを光電検出器２が
検出したか否かを判定し、上の光軸がフィルムによって
遮光され、下の光軸が遮光されない状態となったとき、
エッジを検出したと判定し、次に、ステップ160で、位
置センサ５から得られた位置データを、フィルム拡幅位
置の位置データとして取り込み、記憶する。

このように、光電検出器２によってエッジを監視しな
がら、センサヘッド１を細かく上昇又は下降させ、フィ
ルムエッジが検出されたときに、位置センサからの位置
データを取り込むように動作するが、通常、フィルムの
拡幅位置の変化は急激ではなくゆっくりしたものである
ため、移動式のセンサヘッドであっても、充分に短い時
間で正確に拡幅位置を検出することができる。また、セ
ンサヘッドの移動範囲を長くとれば、かなり広い範囲で
フィルム拡幅位置が上下した場合でも、その位置を検出
することができる。

このようなフィルム拡幅位置のデータは、その拡幅位
置制御において使用され、予め設定された基準拡幅位置
データと比較され、検出拡幅位置が基準位置と一致する
ように、ブロワ18の送風量が制御される。

＜発明の効果＞ 以上説明したように、本発明のインフレーションフィ
ルム製造機のフィルム拡幅位置検出装置によれば、セン
サヘッドを上昇、下降させながらフィルム拡幅位置を検
出する構造のため、センサヘッドには２個の反射式光電
検出器を設置すればよく、従来のように多数の投光器、
受光器を一定の間隔で配設する装置に比べ、投光器、受
光器、その投光、受光回路等がはるかに少なくてすみ、
構造が簡単で、安価に製造することができ、光電検出器
の位置調整も、より簡単に行うことができる。また、従
来の投光器、受光器を一定の間隔（例えば10mm間隔等）
で配設した検出装置に比べ、連続的にセンサヘッドを昇
降させてその位置データを検出するため、より高い精度
でフィルム拡幅位置を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成図、 第２図〜第５図は本発明の一実施例を示し、 第２図はインフレーションフィルム製造機の部分構成
図、 第３図は光電検出器とリフレクターの配置図、 第４図は制御回路のブロック図 第５図は拡幅位置検出処理のフローチャートである。 １……センサヘッド、 ２……光電検出器、 ３……リフレクター、 ４……昇降駆動モータ、 ５……位置センサ、 ６……制御処理手段。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ブローヘッドから押出される筒状フィルム
   の拡幅位置近傍に上下動可能に配設されたセンサヘッド
   と、 該センサヘッドに設けられ上下２段に水平な光軸を発生
   する反射式の光電検出器と、 該センサヘッドの光電検出器から水平に投光された光を
   反射するようにフィルムの反対側に該センサヘッドと対
   向して設置されたリフレクターと、 該センサヘッドを上下に駆動する昇降駆動モータと、 該センサヘッドの位置に応じた電気信号を発生する位置
   センサと、 該昇降駆動モータを駆動制御して該センサヘッドを昇降
   させ、フィルム拡幅位置のエッジを該光電検出器が検出
   したとき、該位置センサから出力される電気信号に応じ
   た位置データを取り込む制御処理手段と、 を備えたことを特徴とするインフレーションフィルム製
   造機のフィルム拡幅位置検出装置。