JPH047121A

JPH047121A - インフレーシヨンフイルム製造機のフイルム幅制御装置

Info

Publication number: JPH047121A
Application number: JP10933290A
Authority: JP
Inventors: Jiro Saiki; 斎木　二郎
Original assignee: TOYO DENKI KK
Current assignee: TOYO DENKI KK
Priority date: 1990-04-25
Filing date: 1990-04-25
Publication date: 1992-01-10
Anticipated expiration: 2013-12-09
Also published as: JP2832387B2

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フィルム幅を設
定値に合せるように制御するフィルム幅制御装置に関す
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押出し
て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。

〈発明が解決しようとする課題〉この種のインフレーションフィルム製造機には、予め設
定した幅のフィルムを製造できるように、フィルム幅制
御装置が設けられ、この幅制御装置は、フィルムの幅を
測定しながら、バブル内にガス（空気）を供給するプロ
ワを制御して、バブルの径つまりフィルムの幅を設定さ
れた値に制御するようにしていた。しかし、従来のこの
種の制御装置は、ブロワのオンオフと給排気を制御する
だけであるため、精度の高いフィルム幅の制御が難しく
、またフィルムのバブル径に応じたきめ細かい制御がで
きにくい課題があった。

本発明は、上“記の課題を解決するためになされたもの
で、高い精度でフィルム幅を制御できると共に、フィル
ムのバブル径に応じたきめ細かい制御を行うことができ
るインフレーションフィルム製造機のフィルム幅制御装
置を提供することを目的とする。

＜！！題を解決するための手段〉上記の目的を達成するために、本発明のフィルム幅制御
装置は、第１図の構成図に示すように、製造されるフィ
ルムの幅を測定しそのフィルム幅に応じた信号を出力す
る幅測定器１と、押出機のブローヘッドから押出される
チューブ内へ空気を給気し又はチューブから空気を排気
するためのポンプ１６と、ポンプ１６とブローヘッド間
に接続された管路に並列に設けられ、異なった開口面積
を持った複数のバルブ３と、製造するフィルムの幅を設
定する設定手段４と、設定手段４で設定されたフィルム
幅の設定値と幅測定器１により測定された測定値との偏
差を算出し、偏差に応じて複数のバルブ３の開動作を切
り替えるバルブ切替え制御手段５と、フィルム幅の設定
値と測定値の偏差の正又は負に応じてポンプ１６の給気
と排気を切り替え、且つ設定値に応じて決定されたオン
時間及びオフ時間に基づいてポンプをオンオフ制御する
ポンプ制御手段６と、を備えて構成される。

く作用〉インフレーションフィルム製造機が自動運転されフィル
ムを製造する間、幅測定器１は、一定時間毎にそのフィ
ルムの幅を測定し、測定信号を出力する。一方、バルブ
切替え制御手段５は、設定手段４で設定されたフィルム
幅の設定値と幅測定器１により測定された測定値との偏
差を算出し、偏差に応じて複数のバルブ３の開動作を切
り替える。また、ポンプ制御手段６は、フィルム幅の設
定値と測定値の偏差の正又は負に応じてポンプ１６の給
気と排気を切り替えると共に、設定値に応じて決定され
たオン時間及びオフ時間に基づいてポンプをオンオフ制
御する。これにより、フィルムの幅が設定値より大きく
なった場合、ポンプが逆転運転されると共に、その設定
値と測定値の偏差に応じた太き台のバルブ（偏差が大き
い場合には開口面積の大きい、偏差が小さい場合には開
口面積の小さいバルブ）を通して空気がフィルムバブル
から排気され、フィルム幅が設定値より小さくなった場
合、ポンプ１６が正転運転されると共に、その設定値と
測定値の偏差に応じた大きさのバルブを通して空気がフ
ィルムバブルに給気される。このようにして、フィルム
幅が予め設定した設定値となるように、ポンプ１６と複
数のバルブ３が制御される。

〈実施例〉以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

先ず、第２図によりインフレーションフィルム製造機の
概略構成を説明すると、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１２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１３から
供給された合成樹脂材料を押出す。押出機１！の押出側
に、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。このブローヘット１５には、押出
したフィルム２５内に空気を吹き込んでチューブ状のバ
ブルをつくるために、ポンプ１６が電磁式の第１バルブ
１７と第２バルブ１８を介して管路接続される。

この、第１バルブ１７と第２バルブ１８は並列接続され
ると共に、第２パルプの開弁時の開口面積（例えば０．
６ｃｍ’）は第１バルブの開口面積（例えば０．４ｃｍ
’）より大台く設定され、フィルム幅の設定値と測定値
の偏差が小さい場合には第１バルブ１７が開かれ、偏差
が大きい場合には第２バルブ１８が開かれるように、フ
ィルム幅の設定値と測定値の偏差に応じて２個のバルブ
が切り替え使用される。また、ポンプ１６はポンプモー
タ１９によって正転又は逆転する構造で、正転でフィル
ム２５のバブル内に給気を行い、逆転時にバブル内の空
気を排気するように運転される。なお、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（図示
せず）も、ブローヘッド１５に接続される。

ブローヘッド１５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き取るための安
定板２０と第１ピンチロール２１が配設される。第１ピ
ンチロール２１によって引き取られたフィルム２５は、
ガイドロール２２を経て第２ピンチロール２３に導かれ
、巻取機２４に巻取られる。

ガイドロール２２と第２ピンチロール２３間に、フィル
ム２５の幅を測定するための幅測定器３０が設置される
。

幅測定器３０は、′ｓ３図に示すように構成され２台の
左測定ヘッド３１と右測定ヘッド３２がフィルム２５の
横断方向に移動可能に配設される。そして、左測定ヘッ
ド３１には、光電式エツジ検出器３３（例えば、１対の
反射型の光電センサがフィルムに対向し且つフィルムの
幅方向に並設される）が設けられ、右測定ヘッド３２に
も同様な光電式エツジ検出器３４が設けられる。

水平移動可能な左測定ヘッド３１は、プーリ間に張設さ
れたワイヤの一部に連結され、プーリの１個を左ヘッド
用モータ３５により回転駆動させてワイヤを駆動するこ
とにより、ヘットはフィルムの幅方向に移動する。また
、その移動距離を電気信号（抵抗値）に変換するために
、多回転型の左ポテンショメータ（精密可変抵抗器）３
６がプーリの軸に連結される。

同様な右測定ヘッド３２も、別のプーリ間に張設された
ワイヤの一部に連結され、プーリの１個を右ヘッド用モ
ータ３７により回転駆動させてワイヤを駆動することに
より、ヘッドはフィルムの幅方向に移動する。また、そ
の移動距離を電気信号に変換するために、多回転型の右
ポテンショメータ３８がプーリの軸に連結される。

このような構造の幅測定器３０は、左右の光電式エツジ
検出器３３．３４がフィルム２５のエツジの位置に追従
して動くように、ヘッド用モータ３５．３７が制御され
、検出されるポテンショメータ３６．３８の抵抗値がフ
ィルム２５のエツジ位置（原点位置からの距Ｍ）を示し
、その値からフィルム２５の幅が算出される。

なお、幅測定器については、他に各種の構造のものを使
用でき、例えば、ポテンショメータに代えてロータリエ
ンコーダを使用し、検出したフィルム幅に応じた数のパ
ルス信号を出力するもの、或は、１次元のイメージセン
サを使用し、フィルム幅に応じたアナログ又はデジタル
信号を直接得てフィルム幅を測定する構造のもの等が使
用で包る。

フィルム幅制御装置の制御回路は、第４図のブロック図
に示すように、ＣＰＵ４０、ＲＯＭ４１内ＡＭ４２等の
ユニットを持つマイクロコンピュータを主要部にして構
成される。固定メモリのＲＯＭ４１内には、後述の幅制
御を実行するためのプログラムデータや各種の演算式、
定数などが記憶される。

例えば、ポンプモータ１９はオンオフ制御されるが、そ
のオン時間をフィルム幅の設定値に応じた値にするため
に、フィルム幅を変数とするオン時間の演算式が記憶さ
れる。例えば、製造しようとするフィルム幅（設定値）
が８００■の場合、ポンプモータ１９のオン時間は１０
秒、６００ｍｍの場合は８秒、４００ｍｍの場合は６秒
などとするように、フィルム幅を変数とするオン時間の
演算式が記憶される。

また、フィルム幅測定値の設定値に対する偏差量に応じ
て、第１バルブ１７と第２バルブ１８が切換えられるが
、そのフィルム幅測定値の偏差量に関する固定データも
、ＲＯＭ４１内に予め記憶される。例えば、フィルム幅
の設定値が６００１の場合、フィルム幅測定値が５９（
１＋＋ｍから６１０ＩＩまでは第１バルブを使用し、そ
れを越える範囲では第２バルブを使用するように、フィ
ルム幅の各設定値について第１、第２パルプを切り替え
るための境界値も記憶される。

随時読込み書込み可能メモリのＲＡＭ４２には、フィル
ム２５の幅の設定値や測定値などが一時的に記憶される
。

図示しない操作盤上には、キーボード４４とＬＣＤ等の
表示器４５が設けられ、オペレータによりキーボード４
４から製造しようとするフィルムの幅、長さ、或はフィ
ルムの引取り速度等の設定値が入力される。上述のよう
に、フィルム幅の設定値に応じてポンプモータ１９のオ
ン時間が法定されるが、そのオフ時間はフィルムの引取
り速度設定値により決定される。

入出力回路４３には、モータやバルブ用の駆動回路、エ
ツジ位貨データ人力用のＡ／Ｄコンバータ、キーボード
用エンコーダなどが含まれ、そこに幅測定器３０のそ一
夕やポテンショメータ、キーボード４４、表示器４５、
ポンプモータ１９、′ｓ１パルプ１７、第２バルブ１８
などが接続される。

なお、このインフレーションフィルム製造機には、フィ
ルム幅制御装置の他に、押出機１１のスクリュー回転数
を一定とし、材料消費量を測定しながら、その消費量に
応じて第１ピンチロール２１のフィルム引取速度を制御
する制御装置、或は、第１ピンチロール２１の引取速度
を一定とし、測定された材料消費量を、引取速度、フィ
ルム厚さ、幅から算出された目標消費量となるように、
押出機のスクリュー回転数を制御する制御装置、及び、
バブルのフロストラインを一定位置に保持するようにブ
ロワをｉｌＪ御する制御装置も、装備される。

次に、フィルム幅制御装置の動作を３４５図、第６図の
フローチャートにより説明する。

インフレーシＪンフィルム製造機の運転に先立ち、オペ
レータは、製造するフィルムの厚さ、長さと共に、フィ
ルム幅の設定値をキーボード４４から入力し、ＲＡＭ４
２に記憶させる。

そして、押出機１１を起動して製造の前準備に入り、ス
クリューモータ、ビンチロールモータなどを手動で調整
しながら、押出機１１から押圧されたチューブ状のフィ
ルム２５を安定板２ｏから２１ピンチロ一ル２１間に通
し、巻取機２４に導くようにする。そして、ポンプ１６
を給気運転させて、チューブ内に空気を供給して、ブロ
ーヘッド１５の上方にバブルを形成させる。

この状態で、オペレータは、手動により押出機のスクリ
ュー、第１ピンチロールなどの回転速度を徐々に上げ、
フィルムの引取速度が実際のフィルム生産速度に近い状
態となフたとき、自動に切り替え、自動運転に入る。

自動運転に入ると、第５図、第６図の処理がスタートし
、フィルム幅は、例えば１００＋ｅｍ秒毎に入る第６図
のタイマー割り込み処理により、一定時間毎に測定され
る。

即ち、このフィルム幅測定処理に入ると、先ず、ステラ
２２００で、左測定ヘッド３１が左ヘッド用モータ３５
の駆動により、予め決められた左原点位置から左右に８
動し、この間、光電式エツジ検出器３３によるフィルム
２５のエツジ検出が行われる。そして、エツジが検出さ
れると、ステップ２１０からステップ２２０に進み、エ
ツジを検出した時点における左測定ヘッドの位置データ
（左ポテンショメータ３６から出力される）がＣＰＵ４
０に取り込まれる。

次に、ステップ２３０で、右測定ヘッド３２が右ヘッド
用モータ３７の駆動により、予め決められた右原点位置
から左右に８動し、この間、光電式エツジ検出器３４に
よるフィルム２５のエツジ検出が行われる。そして、エ
ツジが検出されるとステップ２４０からステップ２５０
に進み、エツジを検出した時点における右測定ヘッド３
２の位置データ（右ポテンショメータ３８から出力され
る）がＣＰＵ４０に取り込まれる。

そして、ステップ２６０で、左右の原点位置間の距離か
ら、左右の原点位置から左右の測定ヘッドの検出付蓋ま
での各々の距離を減算することにより、フィルム２５の
幅を算出し、その測定幅デ−タを記憶する。

一方、他のルーチンで実行される幅制御処理では、先ず
、ステップ１００で、フィルム２５の測定幅と設定値と
の偏差が、予め決められた基準値より大か小かを判定す
る。即ち、例えば、フィルム幅の測定値がその設定値の
±２％以内の場合に小偏差、設定値の±２％を越える場
合が大偏差であると予め設定しである場合、フィルム幅
の設定値が６００■で、例えば、その測定値が６１０ｍ
ｍ又は５９０■であるとすると、その偏差は小であり、
測定値が６１５ｍｍ又は５８５ｍｍであれば、その偏差
は大となる。

そして、フィルム幅の設定値と測定値を比較した結果、
その偏差が小であれば、ステップ１１０に進み、開口面
積の小さい第１バルブ１７を開動作させ、その偏差が大
であれば、ステップ１２０に進み、開口面積の大きい３
４２バルブ１８を開動作させる。

次に、ステップ１３０で、フィルム幅の測定値と設定値
の偏差が正か負かを判定し、例えば、設定価が６００■
で、測定値が６１５■であれば、偏差は正と判定し、測
定値が５８５１であれば、偏差は負と判定する。

そして、偏差が負の場合、ステップ１４０に進み、ポン
プ１６を給気運転させるようにポンプモータ１９を正転
させ、バブル内に空気を供給するように運転する。一方
、偏差が正の場合、ステップ１５０に進み、ポンプ１６
を排気運転させるようにポンプモータ１９を逆転させ、
バルブ内から空気を排気するように運転する。

そして、ステップ１６０に進み、その時点におけるフィ
ルムの測定幅データから、設定値との偏差が予め設定し
た誤差範囲（制御を必要としない変動許容範囲）内であ
るか否かを判定する。

例えば、誤差範囲が設定値の±１％と予め設定されてい
る場合、フィルム幅の設定値が６００■で、測定値が６
０５■となフた際、その偏差が誤差範囲内に入ったもの
として、ステップ１８０に進み、ポンプ１６を停止する
。

一方、例えば、フィルム幅の測定値が６０８ｍｍで、偏
差が誤差範囲に入っていない場合、ステップ１６０から
ステップ１フ０に進み、ポンプ１６のオン時間が予め設
定した設定オン時間を経過したか否かを判定する。この
ポンプの設定オン時間は、上述のように、フィルム幅の
設定値に応じて決定され、例えば、設定値が６００ｍ１
の場合、ポンプのオン時間は８秒に設定されている。こ
のため、ポンプ１６が今回始動した時からオン時間をカ
ウントするタイマーにより、始動してから８秒が経過し
たか否かを判定し、その設定オン時間が経通したとき、
ステップ１８０に進み、ポンプ１６を停止させる。

そして、ステップ１９０に進み、ポンプ１６を停止した
時からオフ時間をカウントするタイマーにより、ポンプ
１６のオフ時間が予め設定したオフ時間（例えば、２０
秒間）が経通したか否かを判定する。そして、そのオフ
時間が経過したとぎ、再びステップ１００に戻って、上
記のステップを順に縁り返し、フィルム幅の測定値の偏
差の応じてポンプ１６を運転する。

このような幅制御処理が繰り返されることにより、ポン
プ１６がフィルム幅の偏差に応じて正転、逆転及びオン
、オフ制御され、製造するフィルムの幅が設定値となる
ように運転される。

なお、上記の実施例では、給排気用に２種類の第１バル
ブ１７と第２パルプ１８を使用したが、幅の偏差に応じ
て３種゛類以上のバルブを割り当て切り替え使用するこ
とも可能である。

製造されるインフレーションフィルムの幅はバブルの径
により決定され、バブルの径は内部の空気量に応じて決
定されるが、空気量の増減に対するバブル径の変化、つ
まりポンプ制御の応答はゆっくりしたものである。この
ため、給気または排気量を連続的に制御しなくても、上
記のように、大小バルブの切替え制御とポンプの正転、
逆転とオン、オフ時間の制御だけで、良好な幅の制御を
行うことができる。また、給排気用のバルブとして、開
口面積の具なる複数のバルブを使用すれば、より精度の
高い制御をすることができ、ポンプも正転逆転とオンオ
フ時間の制御でよいため、設備を簡単な構造で安価に製
作することができる。

〈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
ム製造機のフィルム幅制御装置によれば、バルブ切替え
制御手段が、設定手段で設定されたフィルム幅の設定値
と幅測定器により測定された測定値との偏差を算出し、
偏差に応じて複数のバルブの開動作を切り替え、また、
ポンプ制御手段が、フィルム幅の設定値と測定値の偏差
の正又は負に応じてポンプの給気と排気を切り替えると
共に、設定値に応じて決定されたオン時間に基づいてポ
ンプをオンオフ制御するように構成したから、フィルム
幅の設定値に応じたきめ細かい幅制御を、高い精度で行
うことができる。また、比較的簡単な構造のバルブとポ
ンプを使用できるため装置の構造を簡単化でき安価に製
作することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成図、第２図〜第６図は本発明の一実施例を示し、第２図はイ
ンフレーシミンフィルム製造機の概略構成図、第３図は幅測定器の平面図、 ′！Ｊ４図はフィルム幅制御装置のブロック図、第５図
はｅｉｉ制御第埋のフローチャート、第６図は幅測定処
理のフローチャートである。１・・・幅測定器、３・・・複数のバルブ、４・・・設定手段、５・・・バルブ切替え制御手段、６・・・ポンプ制御手段、１６・・・ポンプ。特許　　比　　願　　人東洋電機株式会社第１図第３図第２図第４図第図第図

Claims

【特許請求の範囲】製造されるフィルムの幅を測定し、フィルム幅に応じた
信号を出力する幅測定器と、押出機のブローヘッドから押出されるチューブ内へ空気
を給気し又はチューブから空気を排気するためのポンプ
と、該ポンプと該ブローヘッド間に接続された管路に並列に
設けられ、異なった開口面積を持った複数のバルブと、製造するフィルムの幅を設定する設定手段と、該設定手
段で設定されたフィルム幅の設定値と前記幅測定器によ
り測定された測定値との偏差を算出し、該偏差に応じて
前記複数のバルブの開動作を切り替えるバルブ切替え制
御手段と、該フィルム幅の設定値と測定値の偏差の正又は負に応じ
て前記ポンプの給気と排気を切り替え、且つ該設定値に
応じて決定されたオン時間及びオフ時間に基づいて該ポ
ンプをオンオフ制御するポンプ制御手段と、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
造機のフィルム幅制御装置。