JPH03261538A - インフレーシヨンフイルム製造機の引取制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 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使用され、インフレーシ
ョンフィルムの引取を制御する引取制御装置に関する。

〈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
ィルムを連続して押出しながら、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
装置であるがインフレーションフィルムの厚さを一定に
するために、そのフィルムの引取速度を制御することが
従来行われている。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし、この種の引取速度を制御する従来の制御装置は
、一般に、スクリュー押出機が押出す材料ホッパー内の
材料の単位重量当りの消費時間を測定し、その消費時間
に応じて、フィルムを引き取るピンチロールの回転数つ
まり引取速度を制御する構造である。このため、この制
御装置では、樹脂材料の消費量を正確に測定することが
できないため、押出機が押出す材料の消費量、つまり材
料の押出量に応じて正確にフィルムの引取速度を制御す
ることができず、フィルムの厚さにばらつきが生じ、安
定した品質のフィルムを製造できにくい課題があった。

本発明は、上記のｎＢを解決するためになされたもので
、樹脂材料の消費量に応じてフィルムの引取速度を正確
に制御し、一定の厚さで品質の優れたフィルムを製造す
ることができるインフレーションフィルム製造機の引取
制御装置を提供することを目的とする。

く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、本発明のインフレーショ
ンフィルム製造機の引取制御装置は、第１図に示すよう
に、インフレーションフィルム製造機の押出機に材料を
送る計量ホッパーの重量を計測し重量を示す信号を出力
する計量センサ７と、計量センサ７からの信号を一定時
間毎に取り込み、その信号から得られた重量の前回値か
ら今回値を減算することにより、一定時間毎の材料消費
量を演算する材料消費量演算手段１と、その一定時間毎
の材料消費量データから単位時間当りの平均消費量を演
算する平均消費量演算手段２と、その平均消費量と製造
しようとするフィルムの厚さ、幅等のデータからフィル
ムの最適引取速度を演算する最適引取速度演算手段３と
、フィルムを弓き取る第１ピンチロールを駆動するため
の第１ピンチロールモータ１４と、第１ピンチロールの
回転速度に応じた周波数の信号を出力する第１ピンチロ
ール回転センサ１５と、第１ピンチロール回転センサ１
５からの信号に基づき第１ピンチロールの現在引取速度
を演算する現在引取速度演算手段４と、現在引取速度を
前記最適引取速度に合せるように第１ピンチロールモー
タ１４の回転数を制御する第１ピンチロールモータ制御
手段５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が自動運転される間、
計量センサ７は計量ホッパーの重量を示す信号を出力し
、材料消費量演算手段１は、その信号を一定時間毎に取
り込み、その信号から得られた重量の前回値から今回値
を減算することにより、一定時間毎の材料消費量を演算
する。次に、平均消費量演算手段２が、一定時間毎の材
料消費量データから単位時間当りの平均消費量を演算し
、最適引取速度演算手段３がその平均消費量と製造しよ
うとするフィルムの厚さ、幅等のデータからフィルムの
最適引取速度を演算する。そして、第１ピンチロールモ
ータ制御手段５が、第１ピンチロールの現在引取速度を
監視しながら、その現在引取速度が演算した最適引取速
度となるように、第１ピンチロールモータ１４の回転数
を制御し、これにより、￥Ｅｌピンチロールが材料消費
量に応じた最適な速度でフィルムの引取りを行うように
制御される。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図はインフレーションフィルム製造機の概略構成図
を示している。先ず、この図によりインフレーションフ
ィルム製造機の概略を説明すると３１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３２によって
回転駆動され合成樹脂材料を押出すためのスクリューを
内蔵し、また、そのスクリューの回転速度に応じたパル
ス信号を出力するスクリュー回転センサ３３が取付けら
れている。

押出機３１の材料供給口の上部には、計量ホッパー６が
ロードセル等の計量センサ７によりその重量を測定可能
に配設され、さらに、その上に材料を供給するためのフ
ィーダー４が設けられ、そのフィーダー３４の下部には
材料供給ソレノイド３５によって開閉するゲートが設け
られる。

押出機３１の押出側には、管８を介してダイスを内蔵し
たブローヘッド９が縦に取付けられ、ブローヘッド９に
は、押出したフィルム内に空気を吹き込んでチューブ状
のバブルをつくるためのポンプ１０．エアーリング用つ
まりバブルの周囲を空気冷却するためのブロワ１１が接
続される。

ブローヘッド９の上方には、チューブ状のフィルムを両
側から挟みシート状に折り曲げて引取るための安定板１
２と第１ピンチロール１３が配設される。この第１ピン
チロール１３は第１ピンチロールモータ１４により駆動
され、第１ピンチロール１３には、その回転速度に応し
た周波数のパルス信号を発生するピンチロール回転セン
サ１５が設けられる。

第１ピンチロール１３によって引き取られたフィルムは
、ガイドロール１６を経て第２ピンチロール１７に送ら
れ、巻取機１９に巻取られる。第２ピンチロール１７は
第２ピンチロールモータ１８により上記の第１ピンチロ
ール１３の回転速度に補正を加えた速度で回転駆動され
る。

′ｓ３図はインフレーションフィルム製造機における引
取制御装置のブロック図を示している。こノＩＪ　ａ　
装置はマイクロコンピュータを主要部として構成され、
２１はＣＰＵで、予めＲＯＭ２２に記憶された制御プロ
グラムデータの基づき、後述のようなフィルムの引き取
り制御を実行する。２３は随時書き込み読み出し可能な
ＲＡＭで、各種センサから人力した測定データを記憶し
、或は予め設定される各種の設定値や定数、演算に必要
な数値や演算結果等を記憶する。このＲＡＭ２３はバッ
テリによりバックアップされる。

２４は各種センサ類やアクチュエータ等が接続される入
出力回路で、センサ用アンプ、Ｄ−Ａコンバータ、Ａ−
Ｄコンバータ、モータ駆動用のサーボアンプ等が含まれ
る。ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、入出力回路
２４は共通バスを介して相互に接続され、データ、アド
レス信号、利？１ｌｐａ号が相互に伝送される。

上記の計量センサ７、スクリュー回転センサ３３、ピン
チロール回転センサ１５、材料供給ソレノイド３５、ス
クリューモータ３２、第１ピンチロールモータ１４、第
２ピンチロールモータ１８は入出力回路２４に接続され
る。

さらに、図示しない操作盤に配設される操作スイッチ群
２５及びプラズマデイスプレー等の表示器２６が入出力
回路２４に接続される。操作スイッチ群２５には、第１
ピンチロールな手動と自動に切換る切換スイッチ、スク
リューを手動と自動に切換る切換スイッチ、準備段階に
計量動作のみを行う計量スイッチ、自動運転に入るため
の自動運転スイッチ、生産を開始するための生産開始ス
イッチ、運転を停止するための停止スイッチ、制御中に
スクリューの回転を徐々に変化させるスクリュー可変ス
イッチ、第１ピンチロールの回転を徐々に変化させるピ
ンチロール可変スイッチ、各種設定値を入力するための
テンキー等のスイッチが設けられる。

なお、第２図には図示が省略されているが、このインフ
レーションフィルム製造機の制御装置には、上記の制御
系の他、フロストライン制御装置やフィルム幅制御装置
等も設けることができる。

次に、上記構成の引取制御装置の動作を第４図のフロー
チャートに基づいて説明する。

インフレーションフィルム製造機の運転に先だち、制御
装置には、製造するフィルムの厚さ、幅、長さ等のデー
タ、設定値をテンキーなどから人力し、ＲＡＭ２３に記
憶させる。そして、押出機３１を起動し、製造の前準備
（段取り）にはいりスクリューモータ３２、第１、第２
ピンチロールモータ１４．１８を手動で調整可能な状態
としながら、押出機３１から押出されたチューブ状のフ
ィルム３０を、安定板１２から％ｌピンチロール１３の
間に通し、ガイドロール１６を経て￥４２ピンチロール
１７の間に通し、巻取機１９に導くこの間、ポンプｌＯ
，ブロワ１１から空気をチューブの内外に送り、ブロー
ヘッド９の上方にバブルをつくる。

このように製造機が準備運転される間、制御装置の計量
スイッチを投入すると、ＣＰＵ２１は、ステップｌＯＯ
からステップ１１０を実行し、計量センサ７から送られ
るホッパー重量データに基づき、現在の材料の消費量（
フィルム押出量）を演算する。即ち、ＣＰＵ２１は、一
定時間＠（例えば１秒＠）にホッパー重量のデータを計
量センサ７から取り込み、その前回値から今回値を減算
して毎秒当りの材料消費量を算出し、それらをバファー
メモリに順に記憶し、例えば１分当りの平均消費量を毎
秒毎に算出し、それを現在消費量とする。なお、フィー
ダー３４からの材料は、計量ホッパー６の重量が一定値
より軽くなったとき、材料供給ソレノイド３５の動作に
より計量ホッパー６内に投入されるが、このホッパー６
への材料の投入時例えば１０秒間は計量動作を行わない
。

さらに、ステップ１２０で、材料消費量に応じたフィル
ムの最適引取速度（ｍ／分）を、単位消費量（ｇ／分）
×長さ補正値÷フィルム幅Ｘフィルム厚Ｘフィルム比重
の演算式から算出する。

このような準備運転の段階では、オペレータの手動スイ
ッチ操作により、押出機３１のスクリュ、及び第１、第
２ピンチロール１４．１８の回転速度を徐々に上げてい
くが、そのためのスクリュー可変スイッチ及びピンチロ
ール可変スイッチが操作された場合、調整動作ありとし
てステップ１３０から１４０に進み、これらのスイッチ
操作に応じて、押出機３１のスクリューと第１、第２ピ
ンチロールの回転速度を実際のフィルム生産運転に近い
状態まで調整（増速）していく。

そして、押出機３１のスクリュー回転速度とフィルムの
引取速度が適当な速度に達した状態で、自動スイッチを
オンすると、ステップ１５０からステップ１６０．１７
０に進み、上記と同様に、計量センサ７から送られるホ
ッパー重量データに基づいて現在の材料の消費量（フィ
ルム押出量）を演算し、材料消費量に応じたフィルムの
最適引取速度（ｍ／分〉を、単位消費量（ｇ／分）×長
さ補正値÷フィルム幅×フィルム厚×フィルム比重の演
算式から算出する。

さらに、ステップ１８０で、ピンチロール回転センサ１
５から送られるパルス信号に基づき、第１ピンチロール
１３の回転速度つまりフィルム３０の現在の引取速度を
算出する。即ち、ＣＰＵ２１は、ピンチロール回転セン
サ１５から出力されるパルス信号を計数し、そのパルス
数とピンチロールの径からフィルムの引取速度を算出す
る。そして、この現在引取速度とステップ１７０で算出
した最適引取速度を比較し、現在引取速度を最適引取速
度に合せるように、制御データをつくり、この制御デー
タにより第１ピンチロールモータ１４を制御駆動する。

通常この段階では、最適引取速度に対し現在引取速度が
低い状態にあり、第１ピンチロールモータ１４は増速制
御されるが、短時間に第１ピンチロール１３の速度を大
きく増加させた場合、フィルムの破れ等が生じるため、
スムージング処理がなされる。即ち、第１ピンチロール
モータ１４の制御値（例えばＯ〜１０ｖの電圧値）を設
定された時間幅内で複数に分割し、その制御値を段階的
に最適引取速度まで増速成は減速していくように、制御
信号がつくられる。そして、この制御信号が第１ピンチ
ロールモータ１４に出力され、徐々に引取速度が変化す
るようにして円滑に引取速・度の制御が行われる。

この自動制御モードではスクリューの回転数は一定で、
そのスクリュー回転数は表示器２６に表示されているが
、スクリュー可変スイッチの操作によってスクリュー回
転数を調整することができる。このスクリュー可変スイ
ッチが操作された場合、ステップ２００から２１０に進
み、スクリューモータ２に増速又は減速制御信号を出力
して押出機３１のスクリュー回転数を調整する。

スクリューモータ２の回転数を変えた場合、材料の押出
量が変わり材料消費量が変化する。このため、その材料
消費量に応じた最適引取速度に第１ピンチロールを制御
するように、制御装置が動作するが、上述のように、一
定時間毎（例えば１秒毎）にホッパー重量のデータを計
量センサ７ｈ）ら取り込み、その前回値から今回値を減
算して毎秒当りの材料消費量を算出し、それらをバファ
ーメモリに順に記憶し、例えば１分当りの平均消費量を
毎秒毎に算出し、それを現在消費量とするため、現在消
費量が本来の最新の材料消費量となるまでには、時間か
かり、第１ピンチロール１３の回転数が最適引取速度に
なるまでに、ある程度の時間かかる。

このため、自動運転時のこのようなスクリュー回転調整
時には、特定のスイッチ操作により、バファーメモリ内
の全ての材料消費量データを最新の消費量データにおき
かえるようにする。このようにすれば、ｉ１ピンチロー
ル１３の引取速度を迅速に最適引取速度にするように制
御することができ、準備運転時の立ち上げ時間を短縮す
ることができる。

その後、ステップ１６０に戻り、上記のように、ステッ
プ１６０〜１９０が実行され、材料の現在消費量、その
消費量に応じたフィルムの最適取引速度、フィルムの現
在取引速度が繰り返し演算されるが、スクリュー回転数
を変えることにより、材料の消費量が変わるため、フィ
ルムの最適引取速度が変わり、それに伴ない現在引取速
度を最適引取速度に合せるように第１ピンチロールの回
転数制御が行われる。

一方、第４図のフローチャートには示されてないが、′
！Ｊ１ピンチロール１３より下流側に位置する第２ピン
チロール１７の回転数もこの制御装置により制御される
。即ち、第２ピンチロール１７の回転数は、第１ピンチ
ロール１３の回転数にある補正係数に加えて算出され、
その回転数になるように第２ピンチロールモータ１８が
制御される、その補正係数は、例えば、製造するフィル
ムの厚さと幅に応じて予めメモリに記憶された補正係数
のテーブルデータより決定される０通常、フィルムの厚
さと幅が大きくなる程、第１ピンチロール１３から第２
ピンチロール１７の間でフィルムの収縮が発生する。こ
のため、そのような場合には、第２ピンチロール１７の
回転数は第１ピンチロール１３の回転速度より１〜２％
低く制御され補正係数は負の値となる。

このようにして、インフレーションフィルム製造機の運
転が安定し、フィルムの引取速度が目標値に達した場合
、準備運転を終了し、生産開始スイッチを投入して、実
際の生産運転に入ると、ステップ２２０から２３０を実
行し、フィルム３０の生産長さの測定を開始する。フィ
ルム３０の長さは、ピンチロール回転センサ１５から送
られるピンチロールの回転つまりフィルムの引取長さに
応じたパルス信号の数に基づいて算出され、積算されて
いく。

生産運転中は、ステップ１６０〜ステツプ２４０が繰り
返し実行され、押出機３１の材料消費量に応じて、第１
、第２ピンチロールを最適引取速度で駆動するように、
第１ピンチロールモータ１４と第２ピンチロールモータ
１８の回転制御が行われ、一定の厚さと幅のフィルムが
安定して生産される。

そして、フィルムの生産長さが、予め設定された生産長
さに達した場合、巻取機に巻取芯交換用のターン信号を
出力して巻取芯を交換させ、或は生産を終了する（ステ
ップ２４０）。

このように、一定時間毎の材料消費量を計測し、単位時
間当りの平均消費量を演算し、その消費量の基づいてフ
ィルムの第１ピンチロール１３による最適引取速度を算
出し、第１ピンチロール１３の引取速度を最適引取速度
に一致させるように第１ピンチロールモータ１４を駆動
制御するため一定の厚さと幅のフィルムを安定して製造
することができる。また、′ｓ１ピンチロール１３より
下流側に位置する第２ピンチロール１７の回転数を、′
ｓ１ピンチロールの回転数に応じてつまりその回転数に
追従して制御するため、第１ピンチロールの下流側のフ
ィルムの張力を一定に保ち、フィルムに収縮が生じるよ
うな場合でも、フィルムを破損させず良好に生産するこ
とができる。

〈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
ム製造機の引取制御装置によれば、材料消費量演算手段
ｌが、材料をいれるホッパーの重量を計測する計量セン
サからの信号を一定時間毎に取り込み、その信号から得
られた重量の前回値から今回値を減算することにより、
一定時間毎の材料消費量を演算し、次に、平均消費量演
算手段２が、一定時間毎の材料消費量データから単位時
間当りの平均消費量を演算し、最適引取速度演算手段３
がその平均消費量と製造しようとするフィルムの厚さ、
幅等のデータからフィルムの最適引取速度を演算し、そ
して第１ピンチロールモータ制御手段５が、第１ピンチ
ロールの現在引取速度を監視しながら、その現在引取速
度が演算した最適引取速度となるように、第１ピンチロ
ールモータ１４の回転数を制御するように構成したから
、第１ピンチロールが材料消費量に応じた最適な速度で
フィルムの引取りを行うことができ、一定の厚さと幅の
フィルムを安定して製造することができる。

また、第１ピンチロールとフィルム巻取機との間に第２
ピンチロールを設置し、第２ピンチロールを回転駆動す
るｐｔ％２ピンチロールモータを、第２ピンチロールの
回転数が前記第１ピンチロールの回転数に補正係数を加
えた回転数となるように制御する第２ピンチロールモー
タ制御手段を設けることにより、第１ピンチロールの下
流側のフィルムの張力を一定に保ち、フィルムに収縮が
生じるような場合でも、フィルムをＶｉ、損させず良好
に生産することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成図、 ′！Ｊ２図〜′ｓ４図は本発明の実施例を示し、第２図
はインフレーションフィルム製造機の概略構成図、 第３図は引取制御装置のブロック図、 ′！Ｊ４図は引取制御装置の動作を示すフローチャート
である。 １・・・材料消費量演算手段、 ２・・・平均消費量演算手段、 ３・・・最適引取速度演算手段、 ４・・・現在引取速度演算手段、 ５・・・′ｓ１ピンチロールモータ制御手段、７・・・
針量センサ、 １４・・・第１ピンチロールモータ、 １５・・・ピンチロール回転センサ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）インフレーションフィルム製造機の押出機に材料
   を送る計量ホッパーの重量を計測し重量を示す信号を出
   力する計量センサと、 該計量センサからの信号を一定時間毎に取り込み、該信
   号から得られた重量の前回値から今回値を減算すること
   により、一定時間毎の材料消費量を演算する材料消費量
   演算手段と、 該一定時間毎の材料消費量データから単位時間当りの平
   均消費量を演算する平均消費量演算手段と、 該平均消費量と製造しようとするフィルムの厚さ、幅等
   のデータからフィルムの最適引取速度を演算する最適引
   取速度演算手段と、 フィルムを引き取る第１ピンチロールを駆動するための
   第１ピンチロールモータと、 該第１ピンチロールの回転速度に応じた周波数の信号を
   出力する第１ピンチロール回転センサと該第１ピンチロ
   ール回転センサからの信号に基づき該第１ピンチロール
   の現在引取速度を演算する現在引取速度演算手段と、 該現在引取速度を前記最適引取速度に合せるように前記
   第１ピンチロールモータの回転数を制御する第１ピンチ
   ロールモータ制御手段と、 を備えたインフレーションフィルム製造機の引取制御装
   置。
2. （２）前記第１ピンチロールとフィルム巻取機との間に
   第２ピンチロールを設置し、該第２ピンチロールを回転
   駆動する第２ピンチロールモータを、該第２ピンチロー
   ルの回転数が前記第１ピンチロールの回転数に補正係数
   を加えた回転数となるように制御する第２ピンチロール
   モータ制御手段を備えた請求項１記載のインフレーショ
   ンフィルム製造機の引取制御装置。