JPH0374896B2

JPH0374896B2 -

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Publication number: JPH0374896B2
Application number: JP60125147A
Authority: JP
Priority date: 1985-06-11
Filing date: 1985-06-11
Publication date: 1991-11-28
Also published as: JPS61284417A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の属する技術分野〕この発明は、Ｔダイを使用した押出成形機によ
つて成形するプラスチツクシートもしくはフイル
ム（以下単にシートという）の幅方向における厚
さを制御する方法に関するものである。

〔従来技術とその問題点〕

一般に、この種のシートにおける平均厚さ制御
方法として、シートの送出方向（Machine
Direction）に対する厚さ制御（MD制御という）
と、シートの幅方向（Cross Direction）に対す
る厚さ制御（CDプロフアイル制御という）とが
知られている。そして、これらMD制御とCDプ
ロフアイル制御とはセンサ（走査式厚さ計）を使
用して同時に行われる。

この種のシートの成形プロセスにおいて、金型
（一般にＴダイという）吐出口から成形ロール間
で、所謂ネツクイン現象が生じ、シート幅はＴダ
イのリツプ幅より狭くなることが知られている。
このネツクイン現象は、プラスチツク材料の粘弾
性によつて生じるもので、ネツクイン量もしくは
流線パターンは、材料の種類および成形条件〔例
えば、樹脂温度、ドロー比（＝引取速度／流出速
度）、エアギヤツプ、ロール温度等〕によつて
種々変化する。

しかるに、従来よりプラスチツクシート等の押
出成形機において、シートの幅方向の厚さむらを
調整し得るよう構成したＴダイとして、ダイの間
隙調整を可動リツプにより行うよう構成したもの
が知られている。例えば、特開昭58−78726号公
報に開示されており、その概略構造は第６図に示
す通りである。参照符号１０は固定リツプ、１１
はリツプ間〓、１２はダイボルト、１３は可動リ
ツプをそれぞれ示す。この種の可動リツプ方式に
よるＴダイは、固定リツプと可動リツプを対向さ
せて、これらのリツプによつて形成される間隙に
よつて押出成形されるプラスチツクシートの厚さ
が規定され、前記可動リツプには幅方向に複数個
のダイボルトが設けられ、これらのダイボルトを
可動側ダイのスライド面に沿つてそれぞれ移動さ
せることにより、リツプ間隙を調整するよう構成
される。そこで、このようなＴダイのリツプ間隙
を適正に調整するため、測定ヘツドを押出成形さ
れるプラスチツクシートの幅方向に往復移動させ
て厚さを計測する走査式厚さ計を使用し、前記ダ
イボルトをサーボモータ等により操作してＴダイ
のリツプ間隙を適正な位置に設定する自動プロフ
アイル制御システムが採用されている。

ところで、この種の自動プロフアイル制御シス
テムにおいて、ダイボルト調整による高精度のシ
ートを成形するためには、プロフアイル測定デー
タ上に対応するダイボルト位置を正しく割付け
（設定）する必要がある。しかしながら、頻繁に
変化するネツクインに容易に適応でき、簡便かつ
精度のよいダイボルトの設定方法は未だ確立され
ていない。このため、通常は一定のダイボルト割
付けパターンを全ての条件に適用させたり、人為
的な熟練と経験とにより定めているのが実状であ
る。また、何本かのダイボルトを試験的に操作し
て厚さの変化を厚さ計で測定し、対応関係を精密
に定めようとする試みもなされているが、操作が
煩雑であるばかりでなく多くの時間と手間を要す
るため実用的ではない。

このような観点から、本発明者等は、前記ネツ
クイン現象について繰返し綿密な計測と分析とを
行い、次のような一般的特性を解明することがで
きた。

(1) ネツクインによるシート幅の縮み量は、両側
が著しく大きく、内側になるに従つて漸減し、
特定の位置より内側では実用上無視できる程小
さくなること。

(2) 比較的大きなシート幅の縮みを生じる範囲幅
は、ネツクイン量に略比例関係にあり、大抵の
場合リツプ部座標でネツクイン量の２〜６倍程
度であること。

(3) プロフアイル制御上最も重要なことは、シー
ト両端の一定幅部分であり、この範囲での対応
関係を適正に設定しておけば、相当良品質の製
品が得られること。

以上の特性に基づき、シート厚さの測定ピツチ
と、ダイボルトの設定ピツチとの対応関係で所要
の理論的なアルゴリズムを導出することにより前
記問題点を解決することができる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、プロフアイル制御に関し、必
要最少限の情報によつて、厚さ計のプロフアイル
上に対応するダイボルト位置を精度よく、しかも
簡便に割付け設定することができるプラスチツク
シート等のプロフアイル制御方法を提供するにあ
る。

〔発明の要点〕

本発明に係るプラスチツクシート等のプロフア
イル制御方法は、連続的に押出成形されるプラス
チツクシート等に対しその幅方向に厚さ計の測定
ヘツドを往復移動させて前記シート等のプロフア
イルを計測して厚さ制御を行うプラスチツクシー
ト等のプロフアイル制御方法において、前記シート等のネツクイン量Ｂ（片側）を計測
すると共に前記シート等のネツクイン影響部分を
設定し、このネツクイン影響部分における押出成形機の
金型に設けたダイボルト間ピツチP_iと対応するシ
ートの厚さ測定位置におけるシート上のピツチa_i
との関係をネツクイン比に基づく、 a_i＝P_i／4B（X_i+1＋X_i）の一般式で求め、この一般式に従つて、前記厚さ計による測定プ
ロフアイルデータに対応するダイボルト位置X_iの
割付け設定を行うことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

次に、本発明に係るプラスチツクシート等のプ
ロフアイル制御方法の実施例につき添付図面を参
照しながら以下詳細に説明する。

第１図は、Ｔダイを使用した押出成形機によつ
て、Ｔダイから押出成形されるプラスチツクシー
トのモデル図である。従つて、この第１図に基づ
いて与条件と仮定とを次のように設定する。

与条件Ｂ：ネツクイン量（シートの片側）Ｌ＝αB：ネツクイン影響範囲仮定 α＝１と仮定する ∴Ｌ＝Ｂよつて、B′＝Ｌ＋Ｂ＝2Bとする。

次に、前記定義に基づいてネツクイン影響部分
（第２図にその拡大図を示す）の変化について検
討する。Ｔダイから押出成形されたシートの微小
幅dxについて考えると、厚さ測定位置ではdx′に
減衰変化する。この減衰比をネツクイン比と定義
すれば、ネツクイン比εは次式で示される。

ε＝dx′／dx ……(1) 前記式(1)を変形すれば、次式が得られる。

dx′＝ε・dx ……(2) 次に、前記ネツクイン比εとシート位置Ｘの関
係を定義する。一般に、シート中央部は、ダイボ
ルト間ピツチ＝シートピツチであるからε＝１と
なり、シート端部（ネツクイン影響部）に近づく
に従つてネツクイン比εは小さくなる。このネツ
クイン比εの減衰していく過程は、第２図に示さ
れるように、一定の傾きＫを有する直線と考える
ことができる。

ここで、ｘ＝2Bでε＝１ｘ＝０でε＝ｂ（ｂ≧０）これよりε＝Kx＋ｂとすれば、次式が成立する。

Ｋ＝１−ｂ／2B ……(3) ∴ε＝１−ｂ／2Bｘ＋ｂ ……(4) 前記式(2)に前記式(4)を代入すると次式が成立す
る。

dx′＝（１−ｂ／2Bｘ＋ｂ）dx ……(5) 前記式(5)式をｘ＝０からｘ＝2Bまで積分する
と次式が得られる。

∫^2B ₀dx′＝〔１−ｂ／4Bx²＋bx〕^2B ₀ ＝１−ｂ／4B4B²＋2bB ＝（１−ｂ）Ｂ＋2bB ＝Ｂ（１＋ｂ） ……(6) ここで、前記式(2)で仮定どうりにdx′をｘ＝０
からｘ＝2Bまで積分すれば、次式の通りである。

∫^2B ₀dx′＝Ｂ ……(7) 前記式(6)、(7)の関係から、Ｂ＝Ｂ（１＋ｂ） ∴ｂ＝０となる。

従つて、前記式(4)にｂ＝０を代入すると次式が
成立する。

ε＝ｘ／2B ……(8) また、前記式(5)にｂ＝０を代入すると次式が成
立する。

dx′＝ｘ／2Bdx ……(9) 次に、ネツクイン影響部におけるダイボルト間
ピツチとシートピツチのモデルを第３図に示すよ
うに設定すれば、次のような関係式が成立する。

x₁＝P₀ x₂＝P₀＋P₁ x₃＝P₀＋P₁＋P₂ ｉ番目のシートピツチaiは前記式(9)に基づいて
次式が成立する。

ai＝∫^xi+1 _xidx′＝１／2B∫^xi+1 _xixdx ＝１／2B〔x²／２〕^xi+1 _xi ＝１／4B（x² _i+1−x² _i）＝１／4B（x_i+1−x_i）（x_i+1＋x_i）（x_i+1−x_i＝Piであるから） ∴ai＝Pi／4B（x_i+1＋x_i） ……(10) 次に、前記理論式に基づくネツクイン影響部に
おけるダイボルト間ピツチPiとシート測定位置に
おけるシートピツチaiとの関係について、第４図
および第５図に示す実際のモデルについての計算
例を示す。

１第４図に示すモデルの計算例ネツクインＢ＝35mm ネツクイン影響範囲内のダイボルトNo.
…１，２，３ダイボルト間のピツチ …P₀＝15mm P₁＝20mm P₂＝20mm P′₃＝20mm−５mm シートピツチaiは前記式(10)に基づいて次のよ
うに求められる。

ai＝Pi／4B（x_i+1＋x_i） a₀＝15／４×35×（０＋15）＝1.607mm a₁＝20／４×35×（15＋35）＝7.143mm a₂＝20／４×35×（35＋55）＝12.857mm a₃＝15／４×35×（55＋70）＝13.393mm 仍つて、 ₃ 〓ⁱ⁼⁰ ai＝a₀＋a₁＋a₂＋a₃＝35mm ……(11) 但し、シートピツチP₃は次の通りである。

P₃＝a₃＋５mm＝18.393mm ……(12) 従つて、上記式(11)、(12)の結果から、前述した
関係式(1)〜(10)が精度の高いものであることが理
解される。

２第５図に示すモデルの計算例ネツクインＢ＝50mm ネツクイン影響範囲内のダイボルトNo.
…１，２，３，４，５ダイボルト間のピツチ…P₀＝15mm P₁＝20mm P₂＝20mm P₃＝20mm P₄＝20mm P′₅＝20mm−15mm シートピツチaiは前記式(10)に基づいて次のよ
うに求められる。

ai＝Pi／4B（x_i+1＋x_i） a₀＝15／４×50×（０＋15）＝1.125mm a₁＝20／４×50×（15＋35）＝５mm a₂＝20／４×50×（35＋55）＝９mm a₃＝20／４×50×（55＋75）＝13mm a₄＝20／４×50×（55＋95）＝17mm a₅＝５／４×50×（95＋100）＝4.875mm 仍つて、 ₅ 〓ⁱ⁼⁰ ai＝a₀＋a₁＋a₂＋a₃＋a₄＋a₅＝50mm ……（11′）但し、シートピツチP₅は次の通りである。

P₅＝a₅＋15mm＝19.875mm ……（12′）従つて、上記式（11′）、（12′）の結果からも、
前述した関係式(1)〜(10)が精度の高いものであるこ
とが理解される。

前述した計算例から明らかなように、本発明に
おいて、Ｔダイから押出成形されるプラスチツク
シートのネツクイン現象を伴うプロフアイル制御
に際し、ネツクイン現象の影響範囲内のシート幅
測定を行うことにより、ダイボルト位置との関係
に基づくネツクイン比εのパターンを演算により
高精度に算出することができるので、対応ボルト
位置の割付け位置設定も適正となり精度の高い自
動プロフアイル制御を実現することができる。

〔発明の効果〕

前述した実施例から明らかなように、本発明に
よれば、計測されたプロフアイルデータ上に対応
するダイボルト位置の割付け設定を、簡便かつ高
精度に達成することができるため、この種プラス
チツクシート等の押出成形における凡ゆる成形条
件についてのプロフアイル制御性能を向上させる
ことができる。

以上、本発明の好適な実施例について説明した
が、本発明の精神を逸脱しない範囲内において
種々の設計変更をなし得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るプラスチツクシート等の
プロフアイル制御を行うための押出成形機のＴダ
イから押出成形されるプラスチツクシートのモデ
ル図、第２図は第１図に示すプラスチツクシート
のネツクイン影響部分の拡大モデル図、第３図は
第２図に示すプラスチツクシートのネツクイン影
響部分におけるダイボルト間ピツチと測定位置に
おけるシートピツチとの関係を示す解析モデル
図、第４図および第５図はそれぞれネツクイン量
の異なる場合における第３図と同様の解析モデル
図、第６図はＴダイの従来例を示す概略構造図で
ある。

Claims

【特許請求の範囲】１連続的に押出成形されるプラスチツクシート
等に対しその幅方向に厚さ計の測定ヘツドを往復
移動させて前記シート等のプロフアイルを計測し
て厚さ制御を行うプラスチツクシート等のプロフ
アイル制御方法において、前記シート等のネツクイン量Ｂ（片側）を計測
すると共に前記シート等のネツクイン影響部分を
設定し、このネツクイン影響部分における押出成形機の
金型に設けたダイボルト間ピツチP_iと対応するシ
ートの厚さ測定位置におけるシート上のピツチa_i
との関係をネツクイン比に基づく、 a_i＝P_i／4B（X_i+1＋X_i）の一般式で求め、この一般式に従つて、前記厚さ計による測定プ
ロフアイルデータに対応するダイボルト位置X_iの
割付け設定を行うことを特徴とするプラスチツク
シート等のプロフアイル制御方法。