JPH09267340A - バンク成形におけるシートプロファイルの制御方法 - Google Patents
バンク成形におけるシートプロファイルの制御方法Info
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- JPH09267340A JPH09267340A JP8101916A JP10191696A JPH09267340A JP H09267340 A JPH09267340 A JP H09267340A JP 8101916 A JP8101916 A JP 8101916A JP 10191696 A JP10191696 A JP 10191696A JP H09267340 A JPH09267340 A JP H09267340A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】シートのバンク成形において、シート厚さ調整
作業の自動化および高精度化、高速化を図る。 【解決手段】ロール隙間５の上流側に形成されるバンク
６のバンクプロファイルとロール隙間５から搬出される
シート７のシートプロファイルとをそれぞれ測定し、各
測定値から目標シートプロファイルに対応する目標バン
クプロファイルを演算し、この演算された目標バンクプ
ロファイルと測定されたバンクプロファイルとの偏差を
求め、ダイの吐出口における可塑性材料の吐出量分布を
調整することによりシートプロファイルを一定に制御す
ることを特徴とする。
作業の自動化および高精度化、高速化を図る。 【解決手段】ロール隙間５の上流側に形成されるバンク
６のバンクプロファイルとロール隙間５から搬出される
シート７のシートプロファイルとをそれぞれ測定し、各
測定値から目標シートプロファイルに対応する目標バン
クプロファイルを演算し、この演算された目標バンクプ
ロファイルと測定されたバンクプロファイルとの偏差を
求め、ダイの吐出口における可塑性材料の吐出量分布を
調整することによりシートプロファイルを一定に制御す
ることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチックやゴ
ム等の可塑性材料から成るシートを、２本の成形ロール
間の隙間の上流側に可塑性材料の溜まりであるバンクを
形成しながら挟圧成形するバンク成形に関し、詳しく
は、バンクの過多によるバンクマークやバンクの過小に
よるタッチ不良が起きない範囲でバンクプロファイルを
変更して均一な厚さのシートを成形するバンク成形にお
けるシートプロファイルの制御方法に関する。
ム等の可塑性材料から成るシートを、２本の成形ロール
間の隙間の上流側に可塑性材料の溜まりであるバンクを
形成しながら挟圧成形するバンク成形に関し、詳しく
は、バンクの過多によるバンクマークやバンクの過小に
よるタッチ不良が起きない範囲でバンクプロファイルを
変更して均一な厚さのシートを成形するバンク成形にお
けるシートプロファイルの制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種のシートの成形にあって
は、比較的厚いシートを成形する際に、シートの表面性
をよくする目的で、ダイの吐出口からシート状に押し出
される加熱，可塑化された可塑性材料を２本の成形ロー
ル間に供給し圧延する方法が用いられている。シートは
２本の成形ロールによる圧延，転写作用を受けるので、
表面の光沢、平滑性が良くなる。この２本の成形ロール
間の隙間の上流側には溶融樹脂等の可塑性材料の溜まり
であるバンクが形成されている。
は、比較的厚いシートを成形する際に、シートの表面性
をよくする目的で、ダイの吐出口からシート状に押し出
される加熱，可塑化された可塑性材料を２本の成形ロー
ル間に供給し圧延する方法が用いられている。シートは
２本の成形ロールによる圧延，転写作用を受けるので、
表面の光沢、平滑性が良くなる。この２本の成形ロール
間の隙間の上流側には溶融樹脂等の可塑性材料の溜まり
であるバンクが形成されている。
【０００３】このようにバンクを形成するシート成形法
（以下バンク成形と呼ぶ）では、バンク量が大きすぎた
り、小さすぎると成形されたシートの表面に欠陥が生じ
る。そのためバンク量は、それらの欠陥が発生しない範
囲の大きさに調整する必要がある。また、シートの厚さ
は、シートの使用目的に応じて、ある許容範囲内に調整
する必要がある。従って、バンク成形では、バンク量を
適正な大きさに保ちながら、しかもシート厚さを均一に
することが重要となる。
（以下バンク成形と呼ぶ）では、バンク量が大きすぎた
り、小さすぎると成形されたシートの表面に欠陥が生じ
る。そのためバンク量は、それらの欠陥が発生しない範
囲の大きさに調整する必要がある。また、シートの厚さ
は、シートの使用目的に応じて、ある許容範囲内に調整
する必要がある。従って、バンク成形では、バンク量を
適正な大きさに保ちながら、しかもシート厚さを均一に
することが重要となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上のような課題を解
決するために、本出願人は、既に特公平６ー３７０６５
号公報において次のような２方法を提案している。
決するために、本出願人は、既に特公平６ー３７０６５
号公報において次のような２方法を提案している。
【０００５】第１の方法は、バンク量が幅方向に均一に
なるようにダイの吐出量を制御する方法である。
なるようにダイの吐出量を制御する方法である。
【０００６】しかし、この方法ではバンクプロファイル
を制御することはできるが、シートの厚さデータを考慮
していないので、成形ロールのたわみなどによりシート
プロファイルは中央部が厚くなる。また、成形ロール間
のロール隙間が斜めになっていると、シートプロファイ
ルも斜めになってしまう。
を制御することはできるが、シートの厚さデータを考慮
していないので、成形ロールのたわみなどによりシート
プロファイルは中央部が厚くなる。また、成形ロール間
のロール隙間が斜めになっていると、シートプロファイ
ルも斜めになってしまう。
【０００７】第２の方法は、成形ロール間のロール隙間
を調整することで、バンク部での可塑性材料の幅方向へ
の横流れをおこし、シートプロファイルを制御する方法
である。
を調整することで、バンク部での可塑性材料の幅方向へ
の横流れをおこし、シートプロファイルを制御する方法
である。
【０００８】しかし、成形ロールの強制的な曲げで隙間
を調整するだけなので、凹凸のピッチが小さい厚さむら
のあるシートプロファイルを修正することができない。
を調整するだけなので、凹凸のピッチが小さい厚さむら
のあるシートプロファイルを修正することができない。
【０００９】一方、第３の方法として、シート厚さを測
定する厚さ計を設け、この厚さ計により測定された厚さ
データをフィードバックしてダイの吐出量を制御してシ
ートの厚さを一定に保つ通常の制御方法がある。
定する厚さ計を設け、この厚さ計により測定された厚さ
データをフィードバックしてダイの吐出量を制御してシ
ートの厚さを一定に保つ通常の制御方法がある。
【００１０】この第３の方法は、バンク部での可塑性材
料の横流れが少ない場合は厚さを制御することはできる
が、可塑性材料がダイから厚さ計まで移動するには通常
は１０〜３０分程度かかるため、制御が収束するまでに
時間がかかる。また、ダイの温度変動などの外乱による
厚さ変化に対して、すぐに対応できないので製品のロス
が多くなる。さらに、バンクの大きさを考慮していない
ので、表面欠陥が起きることもある。
料の横流れが少ない場合は厚さを制御することはできる
が、可塑性材料がダイから厚さ計まで移動するには通常
は１０〜３０分程度かかるため、制御が収束するまでに
時間がかかる。また、ダイの温度変動などの外乱による
厚さ変化に対して、すぐに対応できないので製品のロス
が多くなる。さらに、バンクの大きさを考慮していない
ので、表面欠陥が起きることもある。
【００１１】本発明は、上記した従来技術の問題を解決
するためになされたもので、その目的とするところは、
シートのバンク成形において、シートプロファイルの調
整作業の自動化および高精度化、高速化を図ることにあ
る。
するためになされたもので、その目的とするところは、
シートのバンク成形において、シートプロファイルの調
整作業の自動化および高精度化、高速化を図ることにあ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明にあっては、ダイと、該ダイの吐出口の下流
側に設けられほぼ平行に配列されて回転する２本の成形
ロールと、を備え、前記ダイの吐出口から、加熱され可
塑化された可塑性材料を前記２本の成形ロール間のロー
ル隙間の上流側にシート状に供給し、この供給された可
塑性材料を前記成形ロールの隙間の上流側に可塑性材料
の溜まりであるバンクを形成しながら挟圧成形して所定
のシートプロファイルを備えたシートを成形するバンク
成形におけるシートプロファイルの制御方法において、
前記ロール隙間の上流側に形成されるバンクのバンクプ
ロファイルと前記ロール隙間から搬出されるシートのシ
ートプロファイルとをそれぞれ測定し、該各測定値から
目標シートプロファイルに対応する目標バンクプロファ
イルを演算し、次いで、この演算された目標バンクプロ
ファイルと測定されたバンクプロファイルとの偏差を求
め、該偏差を解消するように前記ダイの吐出口における
可塑性材料の吐出量分布を調整することにより、前記シ
ートプロファイルを一定に制御することを特徴とする。
に、本発明にあっては、ダイと、該ダイの吐出口の下流
側に設けられほぼ平行に配列されて回転する２本の成形
ロールと、を備え、前記ダイの吐出口から、加熱され可
塑化された可塑性材料を前記２本の成形ロール間のロー
ル隙間の上流側にシート状に供給し、この供給された可
塑性材料を前記成形ロールの隙間の上流側に可塑性材料
の溜まりであるバンクを形成しながら挟圧成形して所定
のシートプロファイルを備えたシートを成形するバンク
成形におけるシートプロファイルの制御方法において、
前記ロール隙間の上流側に形成されるバンクのバンクプ
ロファイルと前記ロール隙間から搬出されるシートのシ
ートプロファイルとをそれぞれ測定し、該各測定値から
目標シートプロファイルに対応する目標バンクプロファ
イルを演算し、次いで、この演算された目標バンクプロ
ファイルと測定されたバンクプロファイルとの偏差を求
め、該偏差を解消するように前記ダイの吐出口における
可塑性材料の吐出量分布を調整することにより、前記シ
ートプロファイルを一定に制御することを特徴とする。
【００１３】ここで、シートプロファイルとはシート厚
さのシート幅方向分布を意味し、バンクプロファイルと
はバンク量のシート幅方向分布を意味する。
さのシート幅方向分布を意味し、バンクプロファイルと
はバンク量のシート幅方向分布を意味する。
【００１４】本発明の目的は所定寸法のシートプロファ
イルを備えたシートを成形することなので、基本的に
は、シートプロファイルを実際に測定しフィードバック
することによってダイの吐出量分布を調整してシートプ
ロファイルを目標の大きさに制御する。
イルを備えたシートを成形することなので、基本的に
は、シートプロファイルを実際に測定しフィードバック
することによってダイの吐出量分布を調整してシートプ
ロファイルを目標の大きさに制御する。
【００１５】しかし、厚物シート等を成形する際、ダイ
から吐出された可塑性材料のシートが厚さ測定部まで移
動するまで、１０〜３０分程度かかるのが一般的である
ので、シートプロファイルの測定値をフィードバックし
てダイの吐出量の制御系を制御すると、シートプロファ
イルが所定寸法となるまでに多くの時間がかかる。ま
た、ダイの温度変化などの外乱によりダイからの吐出量
分布が変化したときなども、すぐに修正することができ
ない。
から吐出された可塑性材料のシートが厚さ測定部まで移
動するまで、１０〜３０分程度かかるのが一般的である
ので、シートプロファイルの測定値をフィードバックし
てダイの吐出量の制御系を制御すると、シートプロファ
イルが所定寸法となるまでに多くの時間がかかる。ま
た、ダイの温度変化などの外乱によりダイからの吐出量
分布が変化したときなども、すぐに修正することができ
ない。
【００１６】これらのムダ時間と製品ロスを防止する目
的で、本発明では、バンクプロファイルとシートプロフ
ァイルに相関性があることを利用して、上記したような
カスケード制御を使用して、シートプロファイルを制御
した。
的で、本発明では、バンクプロファイルとシートプロフ
ァイルに相関性があることを利用して、上記したような
カスケード制御を使用して、シートプロファイルを制御
した。
【００１７】すなわち、シートプロファイルとバンクプ
ロファイルをそれぞれ測定し、測定したシートプロファ
イルと目標シートプロファイルの偏差及び測定したバン
クプロファイルから、目標バンクプロファイルを計算す
る。次に、この目標バンクプロファイルと測定したバン
クプロファイルの偏差より、ダイの幅方向の吐出量分布
を調整する。
ロファイルをそれぞれ測定し、測定したシートプロファ
イルと目標シートプロファイルの偏差及び測定したバン
クプロファイルから、目標バンクプロファイルを計算す
る。次に、この目標バンクプロファイルと測定したバン
クプロファイルの偏差より、ダイの幅方向の吐出量分布
を調整する。
【００１８】このとき、バンクプロファイルはダイのす
ぐ近くで測定するので、ダイから可塑性材料が吐出され
てから測定するまでの時間は厚物シートでも短い。その
ため、バンクプロファイルを制御に利用すれば、ダイの
操作量が適正でなかった場合でも、すぐに修正すること
ができる。また、ダイの温度変動などの外乱により吐出
量分布が変化したときもすぐに修正することができる。
ぐ近くで測定するので、ダイから可塑性材料が吐出され
てから測定するまでの時間は厚物シートでも短い。その
ため、バンクプロファイルを制御に利用すれば、ダイの
操作量が適正でなかった場合でも、すぐに修正すること
ができる。また、ダイの温度変動などの外乱により吐出
量分布が変化したときもすぐに修正することができる。
【００１９】バンクプロファイルとシートプロファイル
との相関関係は、実際に実験して得られたデータをメモ
リに記憶させておいてもよいが、次のような演算式を用
いることによって、容易に目標シートプロファイルに対
応する目標バンクプロファイルを求めることができる。
との相関関係は、実際に実験して得られたデータをメモ
リに記憶させておいてもよいが、次のような演算式を用
いることによって、容易に目標シートプロファイルに対
応する目標バンクプロファイルを求めることができる。
【００２０】すなわち、目標バンクプロファイルは、シ
ート厚さをＴとし、ロール隙間をＳとし、バンクサイズ
をＨとし、ロール直径や粘度等により決まる定数をｂと
した時に、次式を用いることによって容易に得られる。
ート厚さをＴとし、ロール隙間をＳとし、バンクサイズ
をＨとし、ロール直径や粘度等により決まる定数をｂと
した時に、次式を用いることによって容易に得られる。
【００２１】
【数１】 成形ロールのロール隙間の初期状態が均一でないときに
は、上記した方法だけでシートプロファイルを制御をす
ると、ロール隙間が狭い部分ではバンクが大きくなり、
バンクマークなどの成形不良が起きる可能性がある。ま
た、バンク部の可塑性材料の圧力により成形ロールが湾
曲しても同様なことがおきる。
は、上記した方法だけでシートプロファイルを制御をす
ると、ロール隙間が狭い部分ではバンクが大きくなり、
バンクマークなどの成形不良が起きる可能性がある。ま
た、バンク部の可塑性材料の圧力により成形ロールが湾
曲しても同様なことがおきる。
【００２２】そこで、可塑性材料の吐出量分布の調整と
同時に、２本の成形ロール間のロール隙間の幅方向分布
の調整を行い、バンクプロファイルが大きい部分のロー
ル隙間を広くし、バンクプロファイルが小さい部分のロ
ール隙間を狭くすれば、バンクプロファイルがほぼ均一
な状態でシート厚さが均一になる。
同時に、２本の成形ロール間のロール隙間の幅方向分布
の調整を行い、バンクプロファイルが大きい部分のロー
ル隙間を広くし、バンクプロファイルが小さい部分のロ
ール隙間を狭くすれば、バンクプロファイルがほぼ均一
な状態でシート厚さが均一になる。
【００２３】また、初めに目標バンクプロファイルを演
算し、目標バンクプロファイルが予め決めた範囲の上限
値と下限値のどちらも越えない場合には、そのまま目標
バンクプロファイルを変更してシートプロファイルを制
御し、予め決めた上限値または下限値を越えた場合に、
ロール隙間の幅方向分布の調整を行うようにすれば、無
駄の無い効率的な制御を行うことができる。
算し、目標バンクプロファイルが予め決めた範囲の上限
値と下限値のどちらも越えない場合には、そのまま目標
バンクプロファイルを変更してシートプロファイルを制
御し、予め決めた上限値または下限値を越えた場合に、
ロール隙間の幅方向分布の調整を行うようにすれば、無
駄の無い効率的な制御を行うことができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下に本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【００２５】図１および図２は本発明のバンク成形のシ
ートプロファイル制御方法に用いられる成形機の基本的
な装置構成および制御システム構成を示している。すな
わち、１は所定温度に加熱，可塑化された可塑性材料と
しての溶融樹脂２を吐出するダイであり、このダイ１の
吐出口の下流側に２本の第１，第２成形ロール３，４が
配設されている。
ートプロファイル制御方法に用いられる成形機の基本的
な装置構成および制御システム構成を示している。すな
わち、１は所定温度に加熱，可塑化された可塑性材料と
しての溶融樹脂２を吐出するダイであり、このダイ１の
吐出口の下流側に２本の第１，第２成形ロール３，４が
配設されている。
【００２６】ダイ１は吐出流量の幅方向分布を調節する
機能を有し、図示しないが幅方向分布調節機構を備えて
いる。また、２本の成形ロール３，４はほぼ平行に配列
されており、所望の温度に制御されると共に回転速度も
所望の回転速度に制御されている。
機能を有し、図示しないが幅方向分布調節機構を備えて
いる。また、２本の成形ロール３，４はほぼ平行に配列
されており、所望の温度に制御されると共に回転速度も
所望の回転速度に制御されている。
【００２７】そして、ダイ１の吐出口から溶融樹脂２が
２本の成形ロール３，４間のロール隙間５の上流側にシ
ート状に供給され、この供給された可塑性材料２がロー
ル隙間５の上流側に可塑性材料の溜まりであるバンク６
を形成しながら挟圧成形されて所定のシートプロファイ
ルを備えたシート７が成形されるようになっている。シ
ート７は一方の第２の成形ロール４表面に巻き付いた状
態で下流側に搬送され、さらに第２の成形ロール４と第
３成形ロール８との隙間を通過した後、第３の成形ロー
ル８表面に巻き付いた状態でさらに下流側に搬送され
る。
２本の成形ロール３，４間のロール隙間５の上流側にシ
ート状に供給され、この供給された可塑性材料２がロー
ル隙間５の上流側に可塑性材料の溜まりであるバンク６
を形成しながら挟圧成形されて所定のシートプロファイ
ルを備えたシート７が成形されるようになっている。シ
ート７は一方の第２の成形ロール４表面に巻き付いた状
態で下流側に搬送され、さらに第２の成形ロール４と第
３成形ロール８との隙間を通過した後、第３の成形ロー
ル８表面に巻き付いた状態でさらに下流側に搬送され
る。
【００２８】第１成形ロール３には、第２成形ロール４
との間のロール隙間５を調節する隙間調節機構９が設け
られている。この隙間調節機構９としてはロールクロス
法やロールベンディング法等が適用可能である。図３に
はロールベンディング機構の一例が示されている。すな
わち、第１成形ロール３の主軸受９１より外方の端部に
補助軸受９２が設けられ、主軸受９１には第１成形ロー
ル４を第１成形ロール３に対して進退させる主油圧シリ
ンダ９３と、この主油圧シリンダ９３に一端が固定さ
れ、他端が補助軸受９２に固定された補助油圧シリンダ
９４と、を備えており、補助油圧シリンダ９４を伸縮さ
せることによって、第１成形ロールをバンク圧延力に抗
して曲げるモーメントを作用させ、第１，第２成形ロー
ル３，４のロール隙間５のシート幅方向分布が調整され
る。
との間のロール隙間５を調節する隙間調節機構９が設け
られている。この隙間調節機構９としてはロールクロス
法やロールベンディング法等が適用可能である。図３に
はロールベンディング機構の一例が示されている。すな
わち、第１成形ロール３の主軸受９１より外方の端部に
補助軸受９２が設けられ、主軸受９１には第１成形ロー
ル４を第１成形ロール３に対して進退させる主油圧シリ
ンダ９３と、この主油圧シリンダ９３に一端が固定さ
れ、他端が補助軸受９２に固定された補助油圧シリンダ
９４と、を備えており、補助油圧シリンダ９４を伸縮さ
せることによって、第１成形ロールをバンク圧延力に抗
して曲げるモーメントを作用させ、第１，第２成形ロー
ル３，４のロール隙間５のシート幅方向分布が調整され
る。
【００２９】この第１，第２成形ロール３，４間のロー
ル隙間５の下流側にはバンクプロファイルを測定するた
めのバンクセンサ１０が設けられている。このバンクセ
ンサ１０はロール隙間５から搬出されたシート７の表面
温度を測定し、この表面温度からバンク量を推定するも
のである。このバンクセンサ１０は非接触の温度センサ
で、バンク量のシート幅方向の分布を測定するように構
成されている。温度センサとしては、図示例では赤外線
放射温度計等の非接触の温度センサが用いられ、ロール
隙間５から出てきた直後のシート温度を測定している。
ル隙間５の下流側にはバンクプロファイルを測定するた
めのバンクセンサ１０が設けられている。このバンクセ
ンサ１０はロール隙間５から搬出されたシート７の表面
温度を測定し、この表面温度からバンク量を推定するも
のである。このバンクセンサ１０は非接触の温度センサ
で、バンク量のシート幅方向の分布を測定するように構
成されている。温度センサとしては、図示例では赤外線
放射温度計等の非接触の温度センサが用いられ、ロール
隙間５から出てきた直後のシート温度を測定している。
【００３０】さらに、第３の成形ロール８の下流側に
は、シート７の厚さＴを測定する厚さ計１１が設けられ
ている。この厚さ計１１は、図示例では赤外線投光器１
１ａと、この赤外線投光器１１ａから投光されシート７
を透過した赤外線を受ける赤外線センサ１１ｂとから構
成され、シート幅方向の厚さ分布を測定するようになっ
ている。
は、シート７の厚さＴを測定する厚さ計１１が設けられ
ている。この厚さ計１１は、図示例では赤外線投光器１
１ａと、この赤外線投光器１１ａから投光されシート７
を透過した赤外線を受ける赤外線センサ１１ｂとから構
成され、シート幅方向の厚さ分布を測定するようになっ
ている。
【００３１】そして、厚さ計１１によって測定されたシ
ート厚さＴ、バンクセンサによって測定されたバンク量
のデータが制御装置としてのＣＰＵ１２に入力され、Ｃ
ＰＵ１２によって演算して、上記ダイ１に対して吐出量
分布の制御信号、ロール隙間調整機構９に対して隙間調
整用の制御信号が出力されるようになっている。
ート厚さＴ、バンクセンサによって測定されたバンク量
のデータが制御装置としてのＣＰＵ１２に入力され、Ｃ
ＰＵ１２によって演算して、上記ダイ１に対して吐出量
分布の制御信号、ロール隙間調整機構９に対して隙間調
整用の制御信号が出力されるようになっている。
【００３２】上記バンク部６のバンク量Ｈとシート厚さ
Ｔおよびロール隙間５の隙間寸法Ｓの関係を図示したの
が図４である。
Ｔおよびロール隙間５の隙間寸法Ｓの関係を図示したの
が図４である。
【００３３】ここで、図示例では、バンク量Ｈとして
は、バンク部６の第２成形ロール４との接触部からシー
ト状に吐出される溶融樹脂の付け根位置までの水平方向
の寸法をとっているが、ロール隙間５の中心からバンク
部６上面までの高さをとってもよい。
は、バンク部６の第２成形ロール４との接触部からシー
ト状に吐出される溶融樹脂の付け根位置までの水平方向
の寸法をとっているが、ロール隙間５の中心からバンク
部６上面までの高さをとってもよい。
【００３４】隙間寸法Ｓとロール周速Ｖを変えないで、
幅方向の一部分だけバンク部６への溶融樹脂２の供給量
を増やした場合を考える。このとき、バンク部６での溶
融樹脂２の横流れは無視する。バンク部６に供給される
溶融樹脂２の量が増えるので、バンク量自身は大きくな
り、その結果バンク部６内で起きる発生圧力Ｐは高くな
る。その結果ロール隙間５を流れる溶融樹脂２の量は増
え、シート厚さＴは厚くなる。バンク量Ｈはバンク部６
に供給される溶融樹脂２の量と、出ていく量が等しくな
るバンク量Ｈで安定する。つまり、バンク部６での溶融
樹脂２の横流れが少ないときには、シートプロファイル
自体は、ダイ１からの幅方向の吐出量分布で決まる。ま
た、バンクプロファイルとシートプロファイルには相関
関係がある。
幅方向の一部分だけバンク部６への溶融樹脂２の供給量
を増やした場合を考える。このとき、バンク部６での溶
融樹脂２の横流れは無視する。バンク部６に供給される
溶融樹脂２の量が増えるので、バンク量自身は大きくな
り、その結果バンク部６内で起きる発生圧力Ｐは高くな
る。その結果ロール隙間５を流れる溶融樹脂２の量は増
え、シート厚さＴは厚くなる。バンク量Ｈはバンク部６
に供給される溶融樹脂２の量と、出ていく量が等しくな
るバンク量Ｈで安定する。つまり、バンク部６での溶融
樹脂２の横流れが少ないときには、シートプロファイル
自体は、ダイ１からの幅方向の吐出量分布で決まる。ま
た、バンクプロファイルとシートプロファイルには相関
関係がある。
【００３５】ダイ１からの溶融樹脂２の供給量を変えず
に、ロール隙間５を変えた時にも同様である。ロール隙
間５を狭くしたときは一時的にシート７の厚さＴは薄く
なり、バンク量Ｈが大きくなるが、バンク量Ｈが大きく
なると圧力Ｐによりロール隙間５を流れる溶融樹脂２の
量が増えるので、バンク部６に供給される溶融樹脂２の
量とバンク部６から出ていく溶融樹脂２の量が等しくな
るバンク量Ｈで安定し、シート７の厚さＴはもとに戻
る。
に、ロール隙間５を変えた時にも同様である。ロール隙
間５を狭くしたときは一時的にシート７の厚さＴは薄く
なり、バンク量Ｈが大きくなるが、バンク量Ｈが大きく
なると圧力Ｐによりロール隙間５を流れる溶融樹脂２の
量が増えるので、バンク部６に供給される溶融樹脂２の
量とバンク部６から出ていく溶融樹脂２の量が等しくな
るバンク量Ｈで安定し、シート７の厚さＴはもとに戻
る。
【００３６】以上の考察より、バンク部６での溶融樹脂
２の横流れが少ないときは、シートプロファイルを制御
するにはダイ１からの吐出量分布を調整すればよことが
わかる。また、シートプロファイルを変えずにバンクプ
ロファイルを制御するにはロール隙間５を調整すればよ
いことがわかる。
２の横流れが少ないときは、シートプロファイルを制御
するにはダイ１からの吐出量分布を調整すればよことが
わかる。また、シートプロファイルを変えずにバンクプ
ロファイルを制御するにはロール隙間５を調整すればよ
いことがわかる。
【００３７】本発明はバンクプロファイルとシートプロ
ファイルに相関性があることを利用し、カスケード制御
によってシートプロファイルを制御している。
ファイルに相関性があることを利用し、カスケード制御
によってシートプロファイルを制御している。
【００３８】以下に、図５に基づいて本発明のシートプ
ロファイルの制御手順を説明する。
ロファイルの制御手順を説明する。
【００３９】まず、目標とする所定のシートプロファイ
ルＴ0（ｘ）を設定する。
ルＴ0（ｘ）を設定する。
【００４０】次に、厚さ計１１とバンクセンサ１０によ
って、シートプロファイルＴ（ｘ）とバンクプロファイ
ルＨ（ｘ）をそれぞれ測定し、測定したシートプロファ
イルＴ（ｘ）と目標シートプロファイルＴ0（ｘ）の偏
差ΔＴ（ｘ）により測定したバンクプロファイルＨ
（ｘ）に修正を加える演算を行って、目標バンクプロフ
ァイルＨ0（ｘ）を求める。これらシートプロファイル
Ｔ（ｘ）およびバンクプロファイルＨ（ｘ）はシート幅
方向の測定位置ｘと関連づけた情報とする。
って、シートプロファイルＴ（ｘ）とバンクプロファイ
ルＨ（ｘ）をそれぞれ測定し、測定したシートプロファ
イルＴ（ｘ）と目標シートプロファイルＴ0（ｘ）の偏
差ΔＴ（ｘ）により測定したバンクプロファイルＨ
（ｘ）に修正を加える演算を行って、目標バンクプロフ
ァイルＨ0（ｘ）を求める。これらシートプロファイル
Ｔ（ｘ）およびバンクプロファイルＨ（ｘ）はシート幅
方向の測定位置ｘと関連づけた情報とする。
【００４１】この測定したバンクプロファイルＨ（ｘ）
と目標バンクプロファイルＨ0（ｘ）との偏差ΔＨ
（ｘ）より、ダイ１からの溶融樹脂の幅方向の吐出量分
布を調整する。
と目標バンクプロファイルＨ0（ｘ）との偏差ΔＨ
（ｘ）より、ダイ１からの溶融樹脂の幅方向の吐出量分
布を調整する。
【００４２】このとき、バンクプロファイルＨ（ｘ）は
ダイ１のすぐ近くで測定するので、ダイ１からシート７
が出てから測定する時間は、厚物シートでも短い。その
ため、バンクプロファイルＨ（ｘ）を制御に利用すれ
ば、ダイ１の操作量が適正でなかった場合でも、すぐに
修正することができる。また、ダイ１の温度変動などの
外乱により吐出量分布が変化したときもすぐに修正する
ことができる。この吐出量分布の調整を数回行うことに
より、測定したバンクプロファイルＨ（ｘ）と目標バン
クプロファイルＨ0（ｘ）との偏差は小さくなってい
く。このような吐出量分布の調整を繰り返し、目標バン
クプロファイルＨ0（ｘ）の変更タイミングに至ったと
ころでこれを変更する。なお、この変更タイミングは、
バンクプロファイルの測定位置からシートプロファイル
測定位置までシートが走行する時間より長い時間に定め
られ、バンクプロファイルとシートプロファイルの対応
を取って目標バンクプロファイルＨ0（ｘ）を変更する
ようになっている。
ダイ１のすぐ近くで測定するので、ダイ１からシート７
が出てから測定する時間は、厚物シートでも短い。その
ため、バンクプロファイルＨ（ｘ）を制御に利用すれ
ば、ダイ１の操作量が適正でなかった場合でも、すぐに
修正することができる。また、ダイ１の温度変動などの
外乱により吐出量分布が変化したときもすぐに修正する
ことができる。この吐出量分布の調整を数回行うことに
より、測定したバンクプロファイルＨ（ｘ）と目標バン
クプロファイルＨ0（ｘ）との偏差は小さくなってい
く。このような吐出量分布の調整を繰り返し、目標バン
クプロファイルＨ0（ｘ）の変更タイミングに至ったと
ころでこれを変更する。なお、この変更タイミングは、
バンクプロファイルの測定位置からシートプロファイル
測定位置までシートが走行する時間より長い時間に定め
られ、バンクプロファイルとシートプロファイルの対応
を取って目標バンクプロファイルＨ0（ｘ）を変更する
ようになっている。
【００４３】次に、シートプロファイルＴ（ｘ）とバン
クプロファイルＨ（ｘ）から目標バンクプロファイルＨ
0（ｘ）を求める方法を説明する。
クプロファイルＨ（ｘ）から目標バンクプロファイルＨ
0（ｘ）を求める方法を説明する。
【００４４】簡単な樹脂の流動モデルを使い、ロール隙
間寸法（Ｓ），バンク量（Ｈ）およびシート厚さ（Ｔ）
の関係式を導いた。
間寸法（Ｓ），バンク量（Ｈ）およびシート厚さ（Ｔ）
の関係式を導いた。
【００４５】関係式を求める際、次のように仮定した。
（Ｉ）バンク部６では対流と横流れは起きない。（Ｉ
Ｉ）バンク部６での樹脂物性は均一である。
（Ｉ）バンク部６では対流と横流れは起きない。（Ｉ
Ｉ）バンク部６での樹脂物性は均一である。
【００４６】ロール隙間５の溶融樹脂の流れに対し、平
行平板間の流動式を適用し、さらに流量を厚さに変換す
ると次式のようになる。
行平板間の流動式を適用し、さらに流量を厚さに変換す
ると次式のようになる。
【００４７】
【数２】 Ｔ（ｍ） ：シート厚さ Ｓ（ｍ） ；ロール隙間寸法 ｎ ；粘度指数（power law index） η（Ｐａ・ｓ）； 見かけ粘度（apparent viscosity） Ｐ（Ｎ） ；ロール回転による圧力 Ｖ（ｍ／ｓ） ；ロール周速度 Ｌ（ｍ） ；シートとロールの接触長さ ここで、Ｐはロールの圧延力Ｆの関数であると仮定す
る。圧延力Ｆは、G.Ardihivilの式を用いて求めた。
る。圧延力Ｆは、G.Ardihivilの式を用いて求めた。
【００４８】
【数３】 上記２式（１），（２）式を簡略化して、さらに実験値
により補正して次の経験的な関係式を導いた。
により補正して次の経験的な関係式を導いた。
【００４９】
【数４】 Ｂはロール直径や粘度等により決まる定数であり、実際
の成形の時にバンクサイズなどを測定して計算する。
（３）式を変形すると下記となる。
の成形の時にバンクサイズなどを測定して計算する。
（３）式を変形すると下記となる。
【００５０】
【数５】 この式によって、シートプロファイルＴ（ｘ）を均一に
したいときの目標バンクプロファイルＨ0（ｘ）を計算
することができる。
したいときの目標バンクプロファイルＨ0（ｘ）を計算
することができる。
【００５１】ロール隙間５の初期状態が均一でないとき
に、この方法だけで厚さ制御をすると、ロール隙間５が
狭い部分ではバンク量Ｈが大きくなり、バンクマークな
どの成形不良が起きる可能性がある。また、バンク部６
の樹脂圧力によりロールが湾曲しても同様なことがおき
る。
に、この方法だけで厚さ制御をすると、ロール隙間５が
狭い部分ではバンク量Ｈが大きくなり、バンクマークな
どの成形不良が起きる可能性がある。また、バンク部６
の樹脂圧力によりロールが湾曲しても同様なことがおき
る。
【００５２】そこで、溶融樹脂２の吐出量分布の調整と
同時に、２本の成形ロール３，４間のロール隙間５の幅
方向分布の調整を行い、バンクプロファイルＨ（ｘ）が
大きい部分のロール隙間５を広くし、バンクプロファイ
ルＨ（ｘ）が小さい部分のロール隙間５を狭くすれば、
バンクプロファイルＨ（ｘ）がほぼ均一な状態でシート
厚さＴが均一になる。
同時に、２本の成形ロール３，４間のロール隙間５の幅
方向分布の調整を行い、バンクプロファイルＨ（ｘ）が
大きい部分のロール隙間５を広くし、バンクプロファイ
ルＨ（ｘ）が小さい部分のロール隙間５を狭くすれば、
バンクプロファイルＨ（ｘ）がほぼ均一な状態でシート
厚さＴが均一になる。
【００５３】また、初めに目標バンクプロファイルＨ0
（ｘ）を演算し、目標バンクプロファイルＨ0（ｘ）が
予め決めた範囲の上限値Ｈmaxと下限値Ｈminのどちらも
越えない場合には、そのまま目標バンクプロファイルＨ
0（ｘ）を変更してシートプロファイルＴ（ｘ）を制御
し、予め決めた上限値Ｈmaxまたは下限値Ｈminを越えた
場合に、ロール隙間５の幅方向分布の調整を行うように
すれば、無駄の無い効率的な制御を行うことができる。
（ｘ）を演算し、目標バンクプロファイルＨ0（ｘ）が
予め決めた範囲の上限値Ｈmaxと下限値Ｈminのどちらも
越えない場合には、そのまま目標バンクプロファイルＨ
0（ｘ）を変更してシートプロファイルＴ（ｘ）を制御
し、予め決めた上限値Ｈmaxまたは下限値Ｈminを越えた
場合に、ロール隙間５の幅方向分布の調整を行うように
すれば、無駄の無い効率的な制御を行うことができる。
【００５４】そこで、バンクプロファイルＨ（ｘ）が大
きい部分のロール隙間Ｓ（ｘ）を広くし、バンクプロフ
ァイルＨ（ｘ）が小さい部分のロール隙間Ｓ（ｘ）を狭
くすれば、バンクプロファイルがほぼ均一な状態でシー
ト厚さＴが均一になる。ロール隙間寸法Ｓを狭くすれ
ば、バンクプロファイルＨ（ｘ）がほぼ均一な状態でシ
ート厚さＴが均一になる。
きい部分のロール隙間Ｓ（ｘ）を広くし、バンクプロフ
ァイルＨ（ｘ）が小さい部分のロール隙間Ｓ（ｘ）を狭
くすれば、バンクプロファイルがほぼ均一な状態でシー
ト厚さＴが均一になる。ロール隙間寸法Ｓを狭くすれ
ば、バンクプロファイルＨ（ｘ）がほぼ均一な状態でシ
ート厚さＴが均一になる。
【００５５】
【実施例】図６に本発明を用いた実施例を示す。
【００５６】原料はＰＭＭＡ、シート幅は１０５０［ｍ
ｍ］シート厚さは約０．９［ｍｍ］である。
ｍ］シート厚さは約０．９［ｍｍ］である。
【００５７】図６（ａ），（ｂ）はロール隙間５の調
整をする前のシートプロファイルとバンクプロファイル
である。ロール隙間５が均一でないため、図の左側のバ
ンク量が大きい。シート厚さは、ロールの湾曲により中
央部が厚くなっている。この状態から、（４）式を用い
てシート厚さがほぼ均一になるようにするためのバンク
プロファイルを計算すると、バンクは図の左側がさらに
大きくなり、バンクマークなどの成形不良の原因とな
る。
整をする前のシートプロファイルとバンクプロファイル
である。ロール隙間５が均一でないため、図の左側のバ
ンク量が大きい。シート厚さは、ロールの湾曲により中
央部が厚くなっている。この状態から、（４）式を用い
てシート厚さがほぼ均一になるようにするためのバンク
プロファイルを計算すると、バンクは図の左側がさらに
大きくなり、バンクマークなどの成形不良の原因とな
る。
【００５８】そこで、初めにロール隙間を調整してバン
クがほぼ平になるようにする。
クがほぼ平になるようにする。
【００５９】図６（ａ），（ｂ）の状態からロール隙
間だけを調整した結果が図６（ｃ），（ｄ）である。な
お、左側のロール隙間を広くし、右側のロール隙間を狭
くした。シートプロファイルはほとんど変わらないが、
バンク量がほぼ平になっている。しかしシートプロファ
イルは、ロールの湾曲により中央部が端部に比べて約４
％厚い。
間だけを調整した結果が図６（ｃ），（ｄ）である。な
お、左側のロール隙間を広くし、右側のロール隙間を狭
くした。シートプロファイルはほとんど変わらないが、
バンク量がほぼ平になっている。しかしシートプロファ
イルは、ロールの湾曲により中央部が端部に比べて約４
％厚い。
【００６０】図６（ｃ），（ｄ）から（４）式を使っ
て、シート厚さから目標バンクプロファイルを計算し、
バンクプロファイルを制御した結果が図６（ｅ）（ｆ）
である。バンクプロファイルの両端が大きくなるが、シ
ート厚さはほぼ均一になった。この状態からロールベン
ディングなどを使いと同じように中央部のロール隙間
が狭くなるように調整すれば、シートもバンクもほぼ均
一な状態にすることができることは明白である。
て、シート厚さから目標バンクプロファイルを計算し、
バンクプロファイルを制御した結果が図６（ｅ）（ｆ）
である。バンクプロファイルの両端が大きくなるが、シ
ート厚さはほぼ均一になった。この状態からロールベン
ディングなどを使いと同じように中央部のロール隙間
が狭くなるように調整すれば、シートもバンクもほぼ均
一な状態にすることができることは明白である。
【００６１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
バンクプロファイルとシートプロファイルに相関性があ
ることを利用して、シートプロファイルとバンクプロフ
ァイルをそれぞれ測定し、これらの測定値から目標シー
トプロファイルに対応する目標バンクプロファイルを計
算し、この目標バンクプロファイルと測定したバンクプ
ロファイルの偏差より、ダイの幅方向の吐出量分布を調
整してシートプロファイルを制御するようにしたので、
ダイの操作量が適正でなかった場合やダイの温度変動等
の外乱により吐出量分布が変化したときもすぐに修正す
ることができ、シート厚さの調整作業の自動化、高精度
化、高速化を図ることができる。
バンクプロファイルとシートプロファイルに相関性があ
ることを利用して、シートプロファイルとバンクプロフ
ァイルをそれぞれ測定し、これらの測定値から目標シー
トプロファイルに対応する目標バンクプロファイルを計
算し、この目標バンクプロファイルと測定したバンクプ
ロファイルの偏差より、ダイの幅方向の吐出量分布を調
整してシートプロファイルを制御するようにしたので、
ダイの操作量が適正でなかった場合やダイの温度変動等
の外乱により吐出量分布が変化したときもすぐに修正す
ることができ、シート厚さの調整作業の自動化、高精度
化、高速化を図ることができる。
【００６２】また、可塑性材料の吐出量分布の調整と同
時にロール隙間の幅方向分布の調整を行うことにより、
バンク量を適正な大きさに保ちながら、しかもシート厚
さを均一にすることができる。
時にロール隙間の幅方向分布の調整を行うことにより、
バンク量を適正な大きさに保ちながら、しかもシート厚
さを均一にすることができる。
【００６３】特に、演算した目標バンクプロファイルが
予め決めた範囲を越えた場合にロール隙間調整を行うよ
うにすれば、調整作業の自動化，高速化を一層促進する
ことができる。
予め決めた範囲を越えた場合にロール隙間調整を行うよ
うにすれば、調整作業の自動化，高速化を一層促進する
ことができる。
【図１】図１は本発明の実施の形態１に係るバンク成形
におけるシートプロファイル制御方法が適用される成形
機の基本構成を示す概略図である。
におけるシートプロファイル制御方法が適用される成形
機の基本構成を示す概略図である。
【図２】図２は図１の装置の制御システムを示す図であ
る。
る。
【図３】図３は図２のロール隙間調整機構の一例を示す
図である。
図である。
【図４】図４はバンク量，ロール隙間およびシート厚さ
の関係を示す図である。
の関係を示す図である。
【図５】図５は本発明の制御手順を示す図である。
【図６】図６は本発明の実験結果を示す図である。
１ ダイ ２ 溶融樹脂（可塑性材料） ３，４ 成形ロール ５ ロール隙間 ６ バンク部 ７ シート ９ 隙間調節機構 １０ バンクセンサ １１ 厚さ計 １２ ＣＰＵ Ｈバンク量 Ｔシート厚さ
Claims (4)
- 【請求項１】ダイと、該ダイの吐出口の下流側に設けら
れほぼ平行に配列されて回転する２本の成形ロールと、
を備え、 前記ダイの吐出口から、加熱され可塑化された可塑性材
料を前記２本の成形ロール間のロール隙間の上流側にシ
ート状に供給し、この供給された可塑性材料を前記成形
ロールの隙間の上流側に可塑性材料の溜まりであるバン
クを形成しながら挟圧成形して所定のシートプロファイ
ルを備えたシートを成形するバンク成形におけるシート
プロファイルの制御方法において、 前記ロール隙間の上流側に形成されるバンクのバンクプ
ロファイルと前記ロール隙間から搬出されるシートのシ
ートプロファイルとをそれぞれ測定し、該各測定値から
目標シートプロファイルに対応する目標バンクプロファ
イルを演算し、 次いで、この演算された目標バンクプロファイルと測定
されたバンクプロファイルとの偏差を求め、該偏差を解
消するように前記ダイの吐出口における可塑性材料の吐
出量分布を調整することにより、前記シートプロファイ
ルを一定に制御することを特徴とするバンク成形におけ
るシートプロファイル制御方法。 - 【請求項２】請求項１において、目標バンクプロファイ
ルを、シート厚さをＴとし、ロール隙間をＳとし、バン
クサイズをＨとし、ロール直径や粘度等により決まる定
数をｂとした時に、次式 を用いて演算することを特徴とする請求項１に記載のバ
ンク成形におけるシートプロファイル制御方法。 - 【請求項３】請求項１の可塑性材料の吐出量分布の調整
と同時に、２本の成形ロール間のロール隙間の幅方向分
布の調整を行うことを特徴とする請求項１に記載のバン
ク成形におけるシートプロファイルの制御方法。 - 【請求項４】請求項３に記載のロール隙間の幅方向分布
の調整は、演算した目標バンクプロファイルが予め定め
た範囲の上限値または下限値を越えた場合にのみ行うこ
とを特徴とする請求項３に記載のバンク成形におけるシ
ートプロファイルの制御方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10191696A JP3696969B2 (ja) | 1996-04-01 | 1996-04-01 | バンク成形におけるシートプロファイルの制御方法 |
| US08/831,038 US6045251A (en) | 1996-04-01 | 1997-04-01 | Sheet profile control method for bank formation |
| KR1019970012014A KR100306928B1 (ko) | 1996-04-01 | 1997-04-01 | 뱅크성형용사이트프로파일제어방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10191696A JP3696969B2 (ja) | 1996-04-01 | 1996-04-01 | バンク成形におけるシートプロファイルの制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09267340A true JPH09267340A (ja) | 1997-10-14 |
| JP3696969B2 JP3696969B2 (ja) | 2005-09-21 |
Family
ID=14313241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10191696A Expired - Lifetime JP3696969B2 (ja) | 1996-04-01 | 1996-04-01 | バンク成形におけるシートプロファイルの制御方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6045251A (ja) |
| JP (1) | JP3696969B2 (ja) |
| KR (1) | KR100306928B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008524034A (ja) * | 2004-12-20 | 2008-07-10 | アントリッツ キュスタース ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト | 薄いシートを製造及び／又は加工するためのカレンダ |
| CN102085703A (zh) * | 2009-12-05 | 2011-06-08 | 李加庆 | 瓶盖模压机刮料送盖装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011003604A1 (de) | 2011-02-03 | 2012-08-09 | Battenfeld-Cincinnati Germany Gmbh | Kühlvorrichtung und Kühlverfahren |
| CN113771278B (zh) * | 2021-09-23 | 2023-08-25 | 泰州市晨光塑业有限公司 | 用于复合材料脱模的ptfe薄膜胶带制备方法和装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4345543A (en) * | 1978-02-23 | 1982-08-24 | International Business Machines Corporation | Apparatus for forming a coating on a substrate |
| US4550681A (en) * | 1982-10-07 | 1985-11-05 | Johannes Zimmer | Applicator for uniformly distributing a flowable material over a receiving surface |
| US4475478A (en) * | 1983-04-08 | 1984-10-09 | International Business Machines Corporation | Coating apparatus |
-
1996
- 1996-04-01 JP JP10191696A patent/JP3696969B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-04-01 KR KR1019970012014A patent/KR100306928B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1997-04-01 US US08/831,038 patent/US6045251A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008524034A (ja) * | 2004-12-20 | 2008-07-10 | アントリッツ キュスタース ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト | 薄いシートを製造及び／又は加工するためのカレンダ |
| CN102085703A (zh) * | 2009-12-05 | 2011-06-08 | 李加庆 | 瓶盖模压机刮料送盖装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6045251A (en) | 2000-04-04 |
| KR970069294A (ko) | 1997-11-07 |
| JP3696969B2 (ja) | 2005-09-21 |
| KR100306928B1 (ko) | 2001-11-30 |
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