JPH0799482B2 - プラスチックシート等の厚さ制御方法 - Google Patents
プラスチックシート等の厚さ制御方法Info
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- JPH0799482B2 JPH0799482B2 JP59165696A JP16569684A JPH0799482B2 JP H0799482 B2 JPH0799482 B2 JP H0799482B2 JP 59165696 A JP59165696 A JP 59165696A JP 16569684 A JP16569684 A JP 16569684A JP H0799482 B2 JPH0799482 B2 JP H0799482B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は、押出成形されるプラスチックシート等に対
し信号源と検出器とからなる測定ヘッドを備えた走査式
厚さ計を使用し、この厚さ計を連続移送される前記シー
ト等の幅方向に往復移動操作して、所定間隔で連続的に
厚さデータをサンプリングし、得られた計測データに基
づいてシート等のプロファイル制御と共に送出方向の平
均厚さを制御するプラスチックシート等の厚さ制御方法
において、特にシート等の送出方向における平均厚さを
調整する制御方法に関するものである。
し信号源と検出器とからなる測定ヘッドを備えた走査式
厚さ計を使用し、この厚さ計を連続移送される前記シー
ト等の幅方向に往復移動操作して、所定間隔で連続的に
厚さデータをサンプリングし、得られた計測データに基
づいてシート等のプロファイル制御と共に送出方向の平
均厚さを制御するプラスチックシート等の厚さ制御方法
において、特にシート等の送出方向における平均厚さを
調整する制御方法に関するものである。
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制御と称する）と、シートの幅方向（Cros
s Direction）に対する厚さ制御（CDプロファイル制御
と称する）とが知られている。そして、この場合、前記
MD制御は、厚さ計を連続移送されるシートの幅方向に往
復移動させる際の１走査（往または復操作）における厚
さ測定値の平均値をシートの送出方向に対する厚さとし
て検出することにより行っている。
て、シートの送出方向（Machine Direction）に対する
厚さ制御（MD制御と称する）と、シートの幅方向（Cros
s Direction）に対する厚さ制御（CDプロファイル制御
と称する）とが知られている。そして、この場合、前記
MD制御は、厚さ計を連続移送されるシートの幅方向に往
復移動させる際の１走査（往または復操作）における厚
さ測定値の平均値をシートの送出方向に対する厚さとし
て検出することにより行っている。
また、この種のシートの成形プロセスは、次のような特
徴を有している。
徴を有している。
（１） シート成形のための材料供給スクリュやシート
成形ロールの駆動用モータの時定数に比べ無駄時間（検
出遅れ）が非常に大きい。
成形ロールの駆動用モータの時定数に比べ無駄時間（検
出遅れ）が非常に大きい。
（２） ロット交換（金型の交換や成形材料の新規充填
等）がしばしば行われ、運転条件が一定しない。
等）がしばしば行われ、運転条件が一定しない。
（３）押出機出口のフィルタ目詰りや材料特性、環境条
件変化等による比較的艦やかな厚さ変動を生じる。
件変化等による比較的艦やかな厚さ変動を生じる。
（４） 厚さの経時的変化を厳密に調べると、相当複雑
であり、短（中）周期、長周期成分および厚さ計の誤差
成分等の複合形として示される（第８図参照）。
であり、短（中）周期、長周期成分および厚さ計の誤差
成分等の複合形として示される（第８図参照）。
（５） 厚さの経時的変化における短（中）周期成分
は、押出機の吐出変動（サージング）が主であるが、下
流域の冷却および延伸工程で発生するものもあり、それ
らの挙動はスクリュあるいはラインスピードによって微
妙な変化を生じる。
は、押出機の吐出変動（サージング）が主であるが、下
流域の冷却および延伸工程で発生するものもあり、それ
らの挙動はスクリュあるいはラインスピードによって微
妙な変化を生じる。
（６） 押出機の金型（一般にＴダイと称する）の吐出
口から冷却ロール間に、比較的不安定なネックイン現象
が存在し（第７図参照）、押出し成形シート（Ｓ）に蛇
行等を生じて、平均厚さに影響を及ぼす。なお、このネ
ックイン現象は、材料特性、成形温度、エアギャップ、
シート引取速度等によって、その大きさが異なる。
口から冷却ロール間に、比較的不安定なネックイン現象
が存在し（第７図参照）、押出し成形シート（Ｓ）に蛇
行等を生じて、平均厚さに影響を及ぼす。なお、このネ
ックイン現象は、材料特性、成形温度、エアギャップ、
シート引取速度等によって、その大きさが異なる。
しかるに、MD制御は、前記（３）項に対する制御を主と
するものであり、前記厚さ変動を、押出機のスクリュス
ピードもしくはシート成形ラインスピードにフィードバ
ックして行われる。すなわち、スクリュスピードを増大
することによりシートの厚さを厚くし、またシート成形
ラインスピードを増大することによりシートの厚さを薄
くすることができる。また、MD制御は、前記（１）項の
特性を有するため、制御動作は一般にサンプリングPI
（比例積分）制御が採用されるが（第９図参照）、この
場合成形ロールから厚さ計の設定位置までの距離Ｄが比
較的長距離であるため、無駄時間が長く、不適切なアク
ションによるオーバーシュートおよびアンダーシュート
の頻度が多くなり、安定性に欠ける難点がある。そこ
で、例えばスミスの無駄時間補償法により解決しようと
すると（第10図参照）、プロセス特性の予測モデルGp
（ｓ）が不適切であると、前記距離Ｄ内で厚さ変動を生
じ、これを適正に制御することが困難となる。なお、第
10図に示す回路は、等価交換することにより、第11図の
ように表わすこともできる。
するものであり、前記厚さ変動を、押出機のスクリュス
ピードもしくはシート成形ラインスピードにフィードバ
ックして行われる。すなわち、スクリュスピードを増大
することによりシートの厚さを厚くし、またシート成形
ラインスピードを増大することによりシートの厚さを薄
くすることができる。また、MD制御は、前記（１）項の
特性を有するため、制御動作は一般にサンプリングPI
（比例積分）制御が採用されるが（第９図参照）、この
場合成形ロールから厚さ計の設定位置までの距離Ｄが比
較的長距離であるため、無駄時間が長く、不適切なアク
ションによるオーバーシュートおよびアンダーシュート
の頻度が多くなり、安定性に欠ける難点がある。そこ
で、例えばスミスの無駄時間補償法により解決しようと
すると（第10図参照）、プロセス特性の予測モデルGp
（ｓ）が不適切であると、前記距離Ｄ内で厚さ変動を生
じ、これを適正に制御することが困難となる。なお、第
10図に示す回路は、等価交換することにより、第11図の
ように表わすこともできる。
前述した第９図ないし第11図に示す回路構成において、
略示した記号の内容は次の通りである。
略示した記号の内容は次の通りである。
SV:設定値 PI:比例積分動作 MV:操作量 PV:制御対象の測定量 Gp（ｓ）：無駄時間を除いた伝達関数 S:ラプラス演算子 L:無駄時間 また、前記制御に伴って、スピードすなわち検出遅れに
よる無駄時間Ｌが変化するので、ラインスピードｖを計
測し、伝達関数中の無駄時間Ｌ＝D/v（但し、Ｄは成形
ロールから厚さ計の設定位置までの距離）をプログラム
操作により、自動的に補正することも行われる（自動リ
チューンと称する）。
よる無駄時間Ｌが変化するので、ラインスピードｖを計
測し、伝達関数中の無駄時間Ｌ＝D/v（但し、Ｄは成形
ロールから厚さ計の設定位置までの距離）をプログラム
操作により、自動的に補正することも行われる（自動リ
チューンと称する）。
前述した「サンプリングPI＋無駄時間補償＋自動リチュ
ーン」による制御方法（第10図および第11図参照）は、
相当高度であり、シート厚さのオフセット（定常偏差）
を最小限にすることに関して非常に優れているが、前記
（２）、（４）もしくは（６）項等に対する配慮が充分
なされていないため、やや安定性に欠け、制御（サンプ
リング）周期と同期した細かなサイクリングを生じ易い
難点がある（第12図および第４図参照）。
ーン」による制御方法（第10図および第11図参照）は、
相当高度であり、シート厚さのオフセット（定常偏差）
を最小限にすることに関して非常に優れているが、前記
（２）、（４）もしくは（６）項等に対する配慮が充分
なされていないため、やや安定性に欠け、制御（サンプ
リング）周期と同期した細かなサイクリングを生じ易い
難点がある（第12図および第４図参照）。
また、一般的な厚さの測定信号を、周波数分析した時の
スペクトルを第13図に示す。第13図において、スペクト
ルのピーク値は、それぞれ押出機、ネックイン部もしく
は冷却・延伸工程で発生した成分等の振幅を示してい
る。この場合、MD制御に際しては、最大ピーク値を対象
として、適正な厚さ制御を達成することができる。しか
し、MD制御の対象外となる高周波域において発生するス
ペクトルのピークは、厚さ計のローパスフィルタ（時定
数調整回路）もしくは厚さの平均化過程により、かなり
除去し得るが、完全に処理することはできない。これら
の残存偏差は、制御できないばかりか、この特定成分の
周期と制御（サンプリング）周期とが接近すると、第12
図に破線で示すように、返って厚さ変動を増大させる結
果となる場合もある。
スペクトルを第13図に示す。第13図において、スペクト
ルのピーク値は、それぞれ押出機、ネックイン部もしく
は冷却・延伸工程で発生した成分等の振幅を示してい
る。この場合、MD制御に際しては、最大ピーク値を対象
として、適正な厚さ制御を達成することができる。しか
し、MD制御の対象外となる高周波域において発生するス
ペクトルのピークは、厚さ計のローパスフィルタ（時定
数調整回路）もしくは厚さの平均化過程により、かなり
除去し得るが、完全に処理することはできない。これら
の残存偏差は、制御できないばかりか、この特定成分の
周期と制御（サンプリング）周期とが接近すると、第12
図に破線で示すように、返って厚さ変動を増大させる結
果となる場合もある。
従って、このような変動要因が測定中に発生する可能性
があるため、前述したPI制御や無駄時間補償法は、この
ような問題点に対して必ずしも有効な手段ではない。
があるため、前述したPI制御や無駄時間補償法は、この
ような問題点に対して必ずしも有効な手段ではない。
さらに、前述した従来のプロファイル制御に基づくシー
ト等の厚さ制御においては、シートが移動している状態
での幅方向すなわちシートに対し斜めの幅方向の厚さ変
動を計測することによりMD制御を行うものであるから、
幅方向厚さむら、成形ロールの速度変動、樹脂圧力変動
（サージング）、不安定な樹脂溶融等の原因により、シ
ート等の送出方向の短（中）周期で生じる変動成分を適
正に検出することができず、これらの要因によるシート
の厚さ変動の調整を行うことができない難点がある。
ト等の厚さ制御においては、シートが移動している状態
での幅方向すなわちシートに対し斜めの幅方向の厚さ変
動を計測することによりMD制御を行うものであるから、
幅方向厚さむら、成形ロールの速度変動、樹脂圧力変動
（サージング）、不安定な樹脂溶融等の原因により、シ
ート等の送出方向の短（中）周期で生じる変動成分を適
正に検出することができず、これらの要因によるシート
の厚さ変動の調整を行うことができない難点がある。
〔発明の目的〕 そこで、本発明の目的は、押出成形機によるプラスチッ
クシート等のプロファイル制御およびシート等の送出方
向の平均厚さ制御を行う制御システムにおいて、最も厚
さの安定した製品を成形することができるプラスチック
シート等の厚さ制御方法を提供することにある。
クシート等のプロファイル制御およびシート等の送出方
向の平均厚さ制御を行う制御システムにおいて、最も厚
さの安定した製品を成形することができるプラスチック
シート等の厚さ制御方法を提供することにある。
前記目的を達成するため、本発明に係るプラスチックシ
ート等の厚さ制御方法は、押出成形されるプラスチック
シート等に対し信号源と検出器とからなる測定ヘッドを
備えた走査式厚さ計を使用し、この厚さ計を連続移送さ
れる前記シート等の幅方向に往復移動操作して、所定間
隔で連続的に厚さデータをサンプリングし、得られた計
測データに基づいてシート等のプロファイル制御と共に
送出方向の平均厚さを制御するプラスチックシート等の
厚さ制御方法において、 前記走査式厚さ計の動作をコンピュータシステムに内蔵
したタイマによって、定期的にもしくは所定の規則に従
って一定期間所定の位置に停止させて定点観測を行う操
作モードに切換え、連続的に厚さの計測を行い、 前記定点観測データに基づき、この計測時間内の厚さ変
動に伴う最大振幅値に補正係数を乗じる方法、または高
速フーリエ変換等によって厚さ変動に伴う周波数分析を
行うと共に特定周波数以上の最大振幅値を求めてこれに
補正係数を乗じる方法により、厚さの偏差に対するPI動
作入力の不感帯を設定することを特徴とする。
ート等の厚さ制御方法は、押出成形されるプラスチック
シート等に対し信号源と検出器とからなる測定ヘッドを
備えた走査式厚さ計を使用し、この厚さ計を連続移送さ
れる前記シート等の幅方向に往復移動操作して、所定間
隔で連続的に厚さデータをサンプリングし、得られた計
測データに基づいてシート等のプロファイル制御と共に
送出方向の平均厚さを制御するプラスチックシート等の
厚さ制御方法において、 前記走査式厚さ計の動作をコンピュータシステムに内蔵
したタイマによって、定期的にもしくは所定の規則に従
って一定期間所定の位置に停止させて定点観測を行う操
作モードに切換え、連続的に厚さの計測を行い、 前記定点観測データに基づき、この計測時間内の厚さ変
動に伴う最大振幅値に補正係数を乗じる方法、または高
速フーリエ変換等によって厚さ変動に伴う周波数分析を
行うと共に特定周波数以上の最大振幅値を求めてこれに
補正係数を乗じる方法により、厚さの偏差に対するPI動
作入力の不感帯を設定することを特徴とする。
次に、本発明に係るプラスチックシート等の厚さ制御方
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。
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、本発明の制御方法を実施する制御システムの
構成図である。すなわち、第１図において、参照符号10
は押出成形機を示し、この押出成形機10に設けたＴダイ
12より所定のプラスチックシート14が押出され、成形ロ
ール16によって所定の厚さに成形される。このようにし
て成形されたプラスチックシート14の搬送路の一部に
は、例えばその幅方向に同時に往復移動する一対の信号
源18と検出器20とからなる測定ヘッドを備えた透過型の
走査式厚さ計22が設けられる。また、この厚さ計22に
は、前記測定ヘッドの信号源18と検出器20とを同時にシ
ート14の幅方向に往復移動操作するための走査用モータ
24が設けられ、この走査用モータ24は後述する外部制御
器によって制御される。
構成図である。すなわち、第１図において、参照符号10
は押出成形機を示し、この押出成形機10に設けたＴダイ
12より所定のプラスチックシート14が押出され、成形ロ
ール16によって所定の厚さに成形される。このようにし
て成形されたプラスチックシート14の搬送路の一部に
は、例えばその幅方向に同時に往復移動する一対の信号
源18と検出器20とからなる測定ヘッドを備えた透過型の
走査式厚さ計22が設けられる。また、この厚さ計22に
は、前記測定ヘッドの信号源18と検出器20とを同時にシ
ート14の幅方向に往復移動操作するための走査用モータ
24が設けられ、この走査用モータ24は後述する外部制御
器によって制御される。
これにより、所定の速度ｖで押出搬送される前記シート
14上における測定ヘッドの通過した軌跡は、第１図に太
い実線CLで示すようになる。この場合、前記軌跡CLは、
シート14の幅方向に斜めとなり、シート14の両側端（測
定ヘッドの折り返し点）CL′においては、それぞれ測定
ヘッドが一旦停止した後、逆方向に折り返し移動する。
14上における測定ヘッドの通過した軌跡は、第１図に太
い実線CLで示すようになる。この場合、前記軌跡CLは、
シート14の幅方向に斜めとなり、シート14の両側端（測
定ヘッドの折り返し点）CL′においては、それぞれ測定
ヘッドが一旦停止した後、逆方向に折り返し移動する。
しかるに、前記走査用モータ24を制御するための外部制
御器は、速度設定器26と、モータ制御信号Csを出力する
モータ制御器28と、位置設定器30と、厚さ計22より得ら
れる測定ヘッドの位置信号Xsを入力する変換器32と、比
較演算器34とから構成される。従って、前記比較演算器
34において、変換器32を介して得られた測定ヘッドのフ
ィードバック位置信号Xsと位置設定器30で設定された測
定ヘッドの折返し点（CL′）を設定する位置信号とを比
較し、この比較演算器34で得られた信号と前記速度設定
器26からの速度設定信号とをモータ制御器28に入力し
て、このモータ制御器28より所定のモータ制御信号Csを
前記走査用モータ24に供給して、前記測定ヘッドのシー
ト14の幅方向に対する往復移動を制御する。
御器は、速度設定器26と、モータ制御信号Csを出力する
モータ制御器28と、位置設定器30と、厚さ計22より得ら
れる測定ヘッドの位置信号Xsを入力する変換器32と、比
較演算器34とから構成される。従って、前記比較演算器
34において、変換器32を介して得られた測定ヘッドのフ
ィードバック位置信号Xsと位置設定器30で設定された測
定ヘッドの折返し点（CL′）を設定する位置信号とを比
較し、この比較演算器34で得られた信号と前記速度設定
器26からの速度設定信号とをモータ制御器28に入力し
て、このモータ制御器28より所定のモータ制御信号Csを
前記走査用モータ24に供給して、前記測定ヘッドのシー
ト14の幅方向に対する往復移動を制御する。
前記測定ヘッドの往復移動操作に伴い、厚さ計22から
は、前記測定ヘッドの位置信号Xsと共に、シート14の厚
さ信号tsが取出される。この厚さ信号tsは、変換増幅器
36を介して増幅され、時定数調整器38によりフィルタリ
ングを行い、そしてA/D変換器40を介してディジタル信
号に変換して、コンピュータシステム42に入力され、そ
れぞれ位置データと厚さデータとが対応するようにして
記憶保持される。なお、第１図に示すコンピュータシス
テム42は、CPU44と、内部記憶装置46と、周辺機器類48
と、タイマ50とから構成されている。
は、前記測定ヘッドの位置信号Xsと共に、シート14の厚
さ信号tsが取出される。この厚さ信号tsは、変換増幅器
36を介して増幅され、時定数調整器38によりフィルタリ
ングを行い、そしてA/D変換器40を介してディジタル信
号に変換して、コンピュータシステム42に入力され、そ
れぞれ位置データと厚さデータとが対応するようにして
記憶保持される。なお、第１図に示すコンピュータシス
テム42は、CPU44と、内部記憶装置46と、周辺機器類48
と、タイマ50とから構成されている。
しかるに、前記コンピュータシステム42は、押出成形機
10の押出しスクリュ駆動用モータ52および成形ロール駆
動用モータ54に対し、それぞれモータ制御器56、58を介
して接続し、ワンループの直接制御系（Direct Digita
l Control System）を形成する。すなわち、この場
合、押出しスクリュ駆動用モータ52により押出成形機10
のスクリュ速度を増大させれば、成形シートの厚さが厚
くなるように制御することができる。また、成形ロール
駆動用モータ54により成形ロール16の回転速度を増大さ
せれば、成形シートの厚さが薄くなるように制御するこ
とができる。
10の押出しスクリュ駆動用モータ52および成形ロール駆
動用モータ54に対し、それぞれモータ制御器56、58を介
して接続し、ワンループの直接制御系（Direct Digita
l Control System）を形成する。すなわち、この場
合、押出しスクリュ駆動用モータ52により押出成形機10
のスクリュ速度を増大させれば、成形シートの厚さが厚
くなるように制御することができる。また、成形ロール
駆動用モータ54により成形ロール16の回転速度を増大さ
せれば、成形シートの厚さが薄くなるように制御するこ
とができる。
このように構成された制御システムにおいて、厚さ計22
は、それ自体が有する短周期の厚さ変動成分のフィルタ
リング（特に、β線を使用する場合）、外部から浸入す
る高周波の変動成分のフィルタリングおよびシート14の
厚さむら（ダイ調整用として意味のない細かい凹凸成
分）のスムージングをそれぞれ実現するため、検出器20
に応答遅れ（時定数Tcで表わす）を持たせている。な
お、この場合、測定データ真値に対し往時の測定値と復
時の測定値とにそれぞれ歪みおよび位相ずれを生じる
が、この種の位相ずれは、往復測定データの平均値を採
用することにより解決される。
は、それ自体が有する短周期の厚さ変動成分のフィルタ
リング（特に、β線を使用する場合）、外部から浸入す
る高周波の変動成分のフィルタリングおよびシート14の
厚さむら（ダイ調整用として意味のない細かい凹凸成
分）のスムージングをそれぞれ実現するため、検出器20
に応答遅れ（時定数Tcで表わす）を持たせている。な
お、この場合、測定データ真値に対し往時の測定値と復
時の測定値とにそれぞれ歪みおよび位相ずれを生じる
が、この種の位相ずれは、往復測定データの平均値を採
用することにより解決される。
また、前記厚さ計22を介して、コンピュータシステム42
にシート14の幅方向の厚さむらが記録された場合、これ
を調整する手段としては、例えばＴダイ12のリップ間隙
調整を、スライドリップまたはチョークバーによって行
う。すなわち、スライドリップまたはチョークバーと、
これに対向する固定部材（固定リップ）とによって、形
成される流路間隙のパターンを、前記スライドリップ等
の幅方向に複数本設けたダイボルトを手動または自動操
作により押し引きして、Ｔダイ12により成形されるシー
ト14の厚さを、幅方向に亘って調整することができる
（第４図参照）。
にシート14の幅方向の厚さむらが記録された場合、これ
を調整する手段としては、例えばＴダイ12のリップ間隙
調整を、スライドリップまたはチョークバーによって行
う。すなわち、スライドリップまたはチョークバーと、
これに対向する固定部材（固定リップ）とによって、形
成される流路間隙のパターンを、前記スライドリップ等
の幅方向に複数本設けたダイボルトを手動または自動操
作により押し引きして、Ｔダイ12により成形されるシー
ト14の厚さを、幅方向に亘って調整することができる
（第４図参照）。
次に、前記構成からなる制御システムにおいて、本発明
の制御方法につき具体的に説明する。
の制御方法につき具体的に説明する。
前記構成によるシート14の厚さ制御に際し、測定ヘッド
によって測定される複雑なデータは、各種ピッチ正弦波
成分等が複合されたものと考えられる。
によって測定される複雑なデータは、各種ピッチ正弦波
成分等が複合されたものと考えられる。
しかるに、本発明においては、シート14の平均厚さにつ
き、特定の範囲および条件の下では、何等の操作も加え
ない場合が最も安定しているとの知見に基づいてなされ
たものであり、前述した走査式厚さ計22の動作を、コン
ピュータシステム42に内蔵したタイマ50によって、定期
的にもしくは所定の規則に従って、一定期間所定の位置
に停止させて定点観測を行う操作モードに切換え、連続
的に厚さの計測を行い、この定点観測による測定データ
に基づいて現状に最適な不感帯を設定することを特徴と
するものである。すなわち、この場合、測定ヘッドの通
過する軌跡は、第１図に太い実線MLで示すように、シー
ト14の送出方向に直線となる。
き、特定の範囲および条件の下では、何等の操作も加え
ない場合が最も安定しているとの知見に基づいてなされ
たものであり、前述した走査式厚さ計22の動作を、コン
ピュータシステム42に内蔵したタイマ50によって、定期
的にもしくは所定の規則に従って、一定期間所定の位置
に停止させて定点観測を行う操作モードに切換え、連続
的に厚さの計測を行い、この定点観測による測定データ
に基づいて現状に最適な不感帯を設定することを特徴と
するものである。すなわち、この場合、測定ヘッドの通
過する軌跡は、第１図に太い実線MLで示すように、シー
ト14の送出方向に直線となる。
このように、本発明においては、前述した制御動作に不
感帯の設定動作を追加すると共に、この不感帯を成形プ
ロセスの状態に応じて自動的に修正し、制御動作を最適
化することにより、常に最良のシート14を成形すること
ができる。
感帯の設定動作を追加すると共に、この不感帯を成形プ
ロセスの状態に応じて自動的に修正し、制御動作を最適
化することにより、常に最良のシート14を成形すること
ができる。
そこで、不感帯の算定は、特にその方法につき規定され
ないが、これを広くし過ぎるとオフセットが生じるの
で、外乱に応じた許容最小値を用いることが望ましい。
ないが、これを広くし過ぎるとオフセットが生じるの
で、外乱に応じた許容最小値を用いることが望ましい。
例えば、一実施例として、第５図に示すように、所要の
計測時間〔無駄時間D/vのｎ倍（なお、ｎ＝５〜10程
度）〕内における最大振幅値を適用し、これに補正係数
を乗じて不感帯を算定する。この場合、補正係数は通常
のゲイン的感覚で決めてよく、例えば最大振幅値にバラ
ツキが発生する場合には、不感帯をやや狭めるように、
つまり1.0より小さく補正係数を設定する。
計測時間〔無駄時間D/vのｎ倍（なお、ｎ＝５〜10程
度）〕内における最大振幅値を適用し、これに補正係数
を乗じて不感帯を算定する。この場合、補正係数は通常
のゲイン的感覚で決めてよく、例えば最大振幅値にバラ
ツキが発生する場合には、不感帯をやや狭めるように、
つまり1.0より小さく補正係数を設定する。
また、別の実施例として、第６図に示すように、高速フ
ーリエ変換（FFT）等によって周波数分析を行い、得ら
れたスペクトルの特定周波数fc以上の最大振幅値を求め
て、これに前記と同様に補正係数を乗じる方法により不
感帯を算定することができる。この場合、特定周波数fc
は、例えばfc＝1/〔（D/v）×ｎ〕（なお、ｎ＝５〜10
程度）で求めることができる。このような周波数分析に
よる不感帯を算定によれば、前記第５図に示す方法によ
る場合に比べて、精度の高い厚さ制御を達成することが
できる。従って、補正係数は1.0前後でよい。
ーリエ変換（FFT）等によって周波数分析を行い、得ら
れたスペクトルの特定周波数fc以上の最大振幅値を求め
て、これに前記と同様に補正係数を乗じる方法により不
感帯を算定することができる。この場合、特定周波数fc
は、例えばfc＝1/〔（D/v）×ｎ〕（なお、ｎ＝５〜10
程度）で求めることができる。このような周波数分析に
よる不感帯を算定によれば、前記第５図に示す方法によ
る場合に比べて、精度の高い厚さ制御を達成することが
できる。従って、補正係数は1.0前後でよい。
なお、これらの不感帯の算定は、コンピュータシステム
42において、内部に記録されたデータに基づいて容易に
演算処理し、設定することができる。
42において、内部に記録されたデータに基づいて容易に
演算処理し、設定することができる。
前述した不感帯の設定によりPI制御の制御系を示せば、
第２図に示すようになる。なお、第２図において、ｅは
厚さ計22で測定されるシート14の厚さの設定値に対する
偏差、ｅ′はPI動作入力、PBは比例帯、Tiは積分時間を
それぞれ示す。第２図に示す実施例においては、不感帯
におけるPI動作入力ｅ′のレベルを零に設定したもので
ある。しかしながら、第３図に示すように、不感帯にお
けるPI動作入力ｅ′のレベルを偏差ｅに対し一定の比例
関係とすることもできる。
第２図に示すようになる。なお、第２図において、ｅは
厚さ計22で測定されるシート14の厚さの設定値に対する
偏差、ｅ′はPI動作入力、PBは比例帯、Tiは積分時間を
それぞれ示す。第２図に示す実施例においては、不感帯
におけるPI動作入力ｅ′のレベルを零に設定したもので
ある。しかしながら、第３図に示すように、不感帯にお
けるPI動作入力ｅ′のレベルを偏差ｅに対し一定の比例
関係とすることもできる。
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発
明は前記実施例に限定されることなく、本発明の精神を
逸脱しない範囲内において、種々の設計変更をすること
ができる。
明は前記実施例に限定されることなく、本発明の精神を
逸脱しない範囲内において、種々の設計変更をすること
ができる。
前述した実施例から明らかなように、本発明によれば、
走査式厚さ計の動作を、規則的に一定期間、所定の位置
に停止させて、定点観測による計測を行い、一定の計測
時間内の最大振幅値に補正係数を乗じて、厚さの偏差に
対するPI動作入力の不感帯を設定することにより、外乱
等によって生じる不必要なPI動作入力を除去することに
より、押出成形機の制御動作を最適化し、オフセット値
を増大させることなく、しかもバラツキの極めて少ない
厚さの安定したプラスチックシートを生産することがで
きる。
走査式厚さ計の動作を、規則的に一定期間、所定の位置
に停止させて、定点観測による計測を行い、一定の計測
時間内の最大振幅値に補正係数を乗じて、厚さの偏差に
対するPI動作入力の不感帯を設定することにより、外乱
等によって生じる不必要なPI動作入力を除去することに
より、押出成形機の制御動作を最適化し、オフセット値
を増大させることなく、しかもバラツキの極めて少ない
厚さの安定したプラスチックシートを生産することがで
きる。
第１図は本発明に係るプラスチックシート等の厚さ制御
方法を実施する制御システムの一実施例を示すシステム
構成図、第２図は本発明に係る制御方法の要部である制
御系の基本構成を示すブロック回路図、第３図は本発明
に係る制御方法の制御系の動作状態の一例を示す動作特
性線図、第４図は本発明に係る制御方法により達成され
る制御特性線図、第５図は本発明に係る厚さ制御方法に
よる厚さ特性線図、第６図は本発明に係る厚さ制御方法
における周波数分布特性線図、第７図は従来の厚さ制御
におけるプラスチックシートのネックインの現象を示す
Ｔダイの平面図、第８図は従来の厚さ制御方法による厚
さ特性線図、第９図ないし第11図は従来の厚さ制御方法
を実施する制御系をそれぞれ示すブロック回路図、第12
図は従来の厚さ制御方法における制御特性線図、第13図
は従来の厚さ制御方法における周波数分布特性線図であ
る。 10……押出成形機、12……Ｔダイ 14……プラスチックシート、16……成形ロール 18……信号源、20……検出器 22……厚さ計、24……走査用モータ 26……速度設定器、28……モータ制御器 30……位置設定器、32……変換器 34……比較演算器、36……変換増幅器 38……時定数調整器、40……A/D変換器 42……コンピュータシステム、44……CPU 46……内部記憶装置、48……周辺機器類 50……タイマ、52……スクリュ駆動用モータ 54……成形ロール駆動用モータ、56、58……モータ制御
器 Xs……位置信号、Cs……モータ制御信号 ts……厚さ信号 ｅ……シート厚さの設定値に対する偏差 ｅ′……PI動作入力
方法を実施する制御システムの一実施例を示すシステム
構成図、第２図は本発明に係る制御方法の要部である制
御系の基本構成を示すブロック回路図、第３図は本発明
に係る制御方法の制御系の動作状態の一例を示す動作特
性線図、第４図は本発明に係る制御方法により達成され
る制御特性線図、第５図は本発明に係る厚さ制御方法に
よる厚さ特性線図、第６図は本発明に係る厚さ制御方法
における周波数分布特性線図、第７図は従来の厚さ制御
におけるプラスチックシートのネックインの現象を示す
Ｔダイの平面図、第８図は従来の厚さ制御方法による厚
さ特性線図、第９図ないし第11図は従来の厚さ制御方法
を実施する制御系をそれぞれ示すブロック回路図、第12
図は従来の厚さ制御方法における制御特性線図、第13図
は従来の厚さ制御方法における周波数分布特性線図であ
る。 10……押出成形機、12……Ｔダイ 14……プラスチックシート、16……成形ロール 18……信号源、20……検出器 22……厚さ計、24……走査用モータ 26……速度設定器、28……モータ制御器 30……位置設定器、32……変換器 34……比較演算器、36……変換増幅器 38……時定数調整器、40……A/D変換器 42……コンピュータシステム、44……CPU 46……内部記憶装置、48……周辺機器類 50……タイマ、52……スクリュ駆動用モータ 54……成形ロール駆動用モータ、56、58……モータ制御
器 Xs……位置信号、Cs……モータ制御信号 ts……厚さ信号 ｅ……シート厚さの設定値に対する偏差 ｅ′……PI動作入力
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−124908（ＪＰ，Ａ) 特公 昭48−26713（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭49−5145（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭41−15607（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭53−12040（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭45−3348（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭58−31601（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】押出成形されるプラスチックシート等に対
し信号源と検出器とからなる測定ヘッドを備えた走査式
厚さ計を使用し、この厚さ計を連続移送される前記シー
ト等の幅方向に往復移動操作して、所定間隔で連続的に
厚さデータをサンプリングし、得られた計測データに基
づいてシート等のプロファイル制御と共に送出方向の平
均厚さを制御するプラスチックシート等の厚さ制御方法
において、 前記走査式厚さ計の動作をコンピュータシステムに内蔵
したタイマによって、定期的にもしくは所定の規則に従
って一定期間所定の位置に停止させて定点観測を行う操
作モードに切換え、連続的に厚さの計測を行い、 前記定点観測データに基づき、この計測時間内の厚さ変
動に伴う最大振幅値に補正係数を乗じる方法、または高
速フーリエ変換等によって厚さ変動に伴う周波数分析を
行うと共に特定周波数以上の最大振幅値を求めてこれに
補正係数を乗じる方法により、厚さの偏差に対するPI動
作入力の不感帯を設定することを特徴とするプラスチッ
クシート等の厚さ制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59165696A JPH0799482B2 (ja) | 1984-08-09 | 1984-08-09 | プラスチックシート等の厚さ制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59165696A JPH0799482B2 (ja) | 1984-08-09 | 1984-08-09 | プラスチックシート等の厚さ制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6145312A JPS6145312A (ja) | 1986-03-05 |
| JPH0799482B2 true JPH0799482B2 (ja) | 1995-10-25 |
Family
ID=15817309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59165696A Expired - Lifetime JPH0799482B2 (ja) | 1984-08-09 | 1984-08-09 | プラスチックシート等の厚さ制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0799482B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5012075B2 (ja) | 2007-02-15 | 2012-08-29 | 横河電機株式会社 | プロセス制御装置 |
| JP5221735B2 (ja) | 2011-10-27 | 2013-06-26 | ファナック株式会社 | 不感帯処理部を備えた電動機の制御装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5440527B2 (ja) * | 1971-08-06 | 1979-12-04 |
-
1984
- 1984-08-09 JP JP59165696A patent/JPH0799482B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6145312A (ja) | 1986-03-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |