KR102352977B1 - Apparatus and method for controlling production temperature of blown film for uniform film thickness - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 균등한 필름 두께를 위한 블로운 필름 제조 온도 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 주위 환경 변화에 따라 결빙선의 위치가 능동적으로 가변될 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a blown film manufacturing temperature control apparatus and method for uniform film thickness, and more particularly, to a technology for enabling the position of an ice line to be actively varied according to changes in the surrounding environment.
농업용 등 필름을 제조하는 필름 블로운 공정에 이용되는 시스템은, 사출이 될 수 있는 사출 다이(Extruder die), 필름을 블로잉 할 수 있는 내부 냉각 장치(Internal bubble control, IBC), 블로운 공정을 거치고 난 후 합쳐지는 닙롤(Nip roll) 등의 장치로 구성될 수 있다.The system used in the film blowing process for manufacturing films, such as for agricultural purposes, is an extruder die that can be injected, an internal bubble control (IBC) that can blow the film, and the blowing process. It may be composed of a device such as a nip roll that is then combined.
종래기술의 필름 블로운 공정에서 이용되는 내부 냉각 장치는 대부분 설정 값에 의존하는 수동적인(Passive) 장치라 주위 환경에 변화가 즉각적이지 못하다는 문제가 있다.Most of the internal cooling devices used in the prior art film blowing process are passive devices that depend on set values, so there is a problem that changes in the surrounding environment are not immediate.
또한, 필름 블로운 공정에서는 주로 냉각을 수행하지만, 겨울철이나 상황에 따라서는 너무 빠른 결빙으로 인해서 원하는 수준의 폭을 가진 필름을 갖기 어렵다는 문제가 있다.In addition, although cooling is mainly performed in the film blowing process, there is a problem in that it is difficult to have a film having a desired level of width due to too fast freezing in winter or depending on circumstances.
그리고, 필름 블로운 공정에서, 소비자가 요구하는 폭 및 두께를 만족하기 위하여 여러 번 제조하여 이어 붙이거나, 공정상 수율이 떨어지는 등 생산성 향상에 한계가 있다.In addition, in the film blowing process, there is a limit to productivity improvement, such as manufacturing and pasting several times to satisfy the width and thickness required by consumers, or the yield is lowered in the process.
대한민국 등록특허 제10-1989691호(발명의 명칭: 열변형 방지를 위한 블로우 필름 성형기의 필름 냉각장치)에서는, 다이스로부터 압출성형되는 필름의 내부에 공기를 불어넣어 필름을 팽창시킴과 동시에 필름을 제1 온도로 냉각시키는 송풍호스와, 냉각 후 데워진 공기를 배출하는 배출호스를 구비하는 블로우 필름 성형기의 필름냉각장치로서, 코로나 방전 처리부, 냉각 롤러부 및 칠러유닛을 포함하고, 코로나 방전 처리부는 제1 온도로 냉각된 필름의 표면에 산화피막이 형성되도록 고주파를 발생시키며, 냉각 롤러부는 산화피막이 형성된 필름과 구름접촉되도록 필름의 이송경로 상에 회전가능하게 설치되며, 내부에 순환유로가 마련되고, 칠러유닛은 냉각 롤러부가 제1 온도보다 낮게 냉각되도록, 냉각 롤러부의 순환유로에 냉매를 공급하는 장치가 개시되어 있다.In Korean Patent Registration No. 10-1989691 (Title of the Invention: Film cooling device for blow film molding machine for preventing thermal deformation), air is blown into the film extruded from the die to expand the film and make the film at the same time A film cooling device for a blow film forming machine having a blower hose for cooling to 1 temperature and a discharge hose for discharging heated air after cooling, comprising a corona discharge treatment unit, a cooling roller unit, and a chiller unit, and the corona discharge treatment unit includes a first A high frequency is generated to form an oxide film on the surface of the film cooled to the temperature, and the cooling roller unit is rotatably installed on the transport path of the film so as to be in rolling contact with the film on which the oxide film is formed, a circulation path is provided inside, and a chiller unit Disclosed is an apparatus for supplying a refrigerant to a circulation passage of a cooling roller unit so that the cooling roller unit is cooled to a lower temperature than a first temperature.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 주위 환경 변화에 따라 결빙선의 위치가 가변될 수 있도록 하는 것이다.It is an object of the present invention to solve the above problems, so that the position of the ice line can be varied according to the change of the surrounding environment.
그리고, 본 발명의 목적은, 결빙선의 위치를 자동으로 제어함으로써 필름의 생산성 및 수율을 향상시키는 것이다.And, an object of the present invention is to improve the productivity and yield of the film by automatically controlling the position of the freezing line.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. There will be.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 용융된 수지를 통과시켜 원통형 필름을 생성시키는 다이; 상기 원통형 필름의 외측에서 상기 원통형 필름의 중심축을 통과하는 레이저 광을 조사하는 레이저부; 상기 레이저부에서 조사된 레이저 광을 수광하는 수광부; 상기 다이와 결합되고 상기 원통형 필름의 내부로 냉각가스를 유입시키는 송풍부; 및 상기 원통형 필름 주위 환경에 대한 정보를 수집하는 환경측정부;를 포함하고, 상기 레이저부와 상기 수광부는 상하 방향으로 직선 운동을 수행하며, 상기 레이저부와 상기 수광부에 의해 상기 원통형 필름의 결빙선(Frost line)이 측정되는 것을 특징으로 한다.The configuration of the present invention for achieving the above object is a die for producing a cylindrical film by passing a molten resin; a laser unit irradiating laser light passing through the central axis of the cylindrical film from the outside of the cylindrical film; a light receiving unit for receiving the laser light irradiated from the laser unit; a blower coupled to the die and configured to introduce a cooling gas into the cylindrical film; and an environment measuring unit that collects information about the environment around the cylindrical film, wherein the laser unit and the light receiving unit perform linear motion in an up-down direction, and the icing line of the cylindrical film is caused by the laser unit and the light receiving unit. (Frost line) is characterized in that it is measured.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 환경측정부에 의한 환경 정보 및 상기 레이저부와 상기 수광부에 의한 결빙선 위치 정보를 전달받고 분석한 후 상기 송풍부로 제어신호를 전달하여 상기 냉각가스의 온도를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, after receiving and analyzing the environmental information by the environmental measurement unit and the location information of the ice line by the laser unit and the light receiving unit, a control signal is transmitted to the blower to control the temperature of the cooling gas It may further include a control unit.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 환경측정부는, 상기 원통형 필름 외측의 온도를 측정하는 온도센서를 구비할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the environment measuring unit may include a temperature sensor for measuring the temperature outside the cylindrical film.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 환경측정부는, 상기 원통형 필름 외측의 풍속을 측정하는 풍속센서 및, 상기 원통형 필름 외측의 습도를 측정하는 습도센서를 더 구비할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the environment measuring unit may further include a wind speed sensor for measuring the wind speed outside the cylindrical film, and a humidity sensor for measuring the humidity outside the cylindrical film.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 레이저부 및 상기 수광부와 결합하고, 상기 상기 레이저부 및 상기 수광부를 상하 방향으로 직선 운동시키는 구동부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, a driving unit coupled to the laser unit and the light receiving unit may further include a driving unit that linearly moves the laser unit and the light receiving unit in a vertical direction.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 원통형 필름의 상단에 위치하고 상기 원통형 필름을 커팅하는 커팅부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, it may further include a cutting unit positioned on the upper end of the cylindrical film for cutting the cylindrical film.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 커팅부에 의해 상기 원통형 필름이 분리되어 형성되는 판형 필름을 압착시키는 닙롤을 구비하는 롤러부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, it may further include a roller unit having a nip roll for pressing the plate-shaped film formed by separating the cylindrical film by the cutting unit.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 다이와 결합되고 상기 원통형 필름의 내부에서 온도가 상승한 상기 냉각가스를 배출시키는 배기부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, it is coupled to the die and may further include an exhaust for discharging the cooling gas whose temperature has risen inside the cylindrical film.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 용융된 수지가 상기 다이를 통과하면서 상기 송풍부로부터 상기 냉각가스를 제공받아 상기 원통형 필름이 형성되는 제1단계; 상기 레이저부와 상기 수광부 및 상기 환경측정부가 상하 방향으로 직선 운동을 수행하여 결빙선 위치에 대한 정보를 상기 제어부로 전달하는 제2단계; 상기 환경측정부가 상기 원통형 필름 주위에 대한 환경 정보를 상기 제어부로 전달하고, 상기 제어부에 사전에 저장된 기준 위치인 결빙선 기준 위치가 선정되는 제3단계; 상기 제2단계에서 측정된 결빙선 위치와 결빙선 기준 위치를 비교하여, 상기 제어부가 상기 송풍부로 제어신호를 전달하고 상기 냉각가스의 온도를 제어함으로써, 결빙선의 위치가 변화되는 제4단계; 및 상기 레이저부와 상기 수광부가 상하 방향으로 직선 운동을 수행하여 상기 제어부가 결빙선 위치에 대한 정보를 다시 전달받고 결빙선의 위치가 결빙선 기준 위치와 일치하는지 여부를 판단하는 제5단계;를 포함한다.The configuration of the present invention for achieving the above object is a first step of forming the cylindrical film by receiving the cooling gas from the blower while passing the molten resin through the die; a second step of transmitting information on a location of an ice line to the control unit by performing a linear motion in the vertical direction by the laser unit, the light receiving unit, and the environment measuring unit; a third step in which the environmental measurement unit transmits environmental information about the circumference of the cylindrical film to the control unit, and a reference position of an ice line that is a reference position stored in advance in the control unit is selected; a fourth step in which the position of the ice line is changed by comparing the position of the ice line measured in the second step with the reference position of the ice line, the control unit transmitting a control signal to the blower and controlling the temperature of the cooling gas; and a fifth step in which the laser unit and the light receiving unit perform linear motion in the vertical direction, so that the control unit receives information on the position of the ice line again and determines whether the position of the ice line matches the reference position of the ice line. do.
상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 효과는, 주위 환경에 따른 결빙선의 위치를 최적화함으로써, 제조되는 필름의 폭과 두께를 최대화할 수 있어, 생산성 및 수율이 향상될 수 있다는 것이다.The effect of the present invention according to the above configuration is that, by optimizing the position of the ice line according to the surrounding environment, the width and thickness of the film to be manufactured can be maximized, and thus productivity and yield can be improved.
그리고, 본 발명의 효과는, 주위 환경을 분석하고 이를 이용하여 결빙선 위치를 자동으로 제어하므로, 주위 환경 변화에 따라 결빙선의 위치를 능동적으로 가변시킬 수 있다는 것이다.And, the effect of the present invention is that the position of the ice line can be actively changed according to the change of the surrounding environment because the location of the ice line is automatically controlled by analyzing the surrounding environment and using it.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.
도 1과 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 온도 제어 장치의 구성에 대한 개략도이다.1 and 2 are schematic diagrams of a configuration of a temperature control device according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in several different forms, and thus is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is said to be “connected (connected, contacted, coupled)” with another part, it is not only “directly connected” but also “indirectly connected” with another member interposed therebetween. "Including cases where In addition, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further provided without excluding other components unless otherwise stated.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terms used herein are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1과 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 온도 제어 장치의 구성에 대한 개략도이다. 도 1과 도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명의 온도 제어 장치는, 용융된 수지를 통과시켜 원통형 필름(10)을 생성시키는 다이(410); 원통형 필름(10)의 외측에서 원통형 필름(10)의 중심축을 통과하는 레이저 광을 조사하는 레이저부(110); 레이저부(110)에서 조사된 레이저 광을 수광하는 수광부(120); 다이(410)와 결합되고 원통형 필름(10)의 내부로 냉각가스를 유입시키는 송풍부(510); 및 원통형 필름(10) 주위 환경에 대한 정보를 수집하는 환경측정부(200);를 포함한다. 그리고, 본 발명의 온도 제어 장치는, 다이(410)와 결합되고 원통형 필름(10)의 내부에서 온도가 상승한 냉각가스를 배출시키는 배기부(520)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 송풍부(510)로부터 원통형 필름(10)으로 냉각가스가 공급되는 사항 및 원통형 필름(10)의 내부에 냉각가스가 배기부(520)로 배출되는 사항은 종래기술에 대한 것으로써 상세한 설명은 생략하기로 한다.1 and 2 are schematic diagrams of a configuration of a temperature control device according to an embodiment of the present invention. 1 and 2, the temperature control device of the present invention includes a
다이(410)는 용융된 수지를 압출하는 압출기(미도시)와 결합될 수 있으며, 용융된 수지가 압출기를 통과하면서 압력을 받아 다이(410)로 유동한 후 다이(410)를 통과하면서 송풍부(510)로부터 냉각가스를 전달받아 팽창하면서 원통형 필름(10)이 형성될 수 있다. 여기서, 송풍부(510)로부터 원통형 필름(10) 내부로 공급되는 냉각가스에 의해 원통형 필름(10)이 냉각되며, 원통형 필름(10)을 냉각한 후 열교환에 의해 온도가 상승한 냉각가스는 배기부(520)를 통해 원통형 필름(10)의 외부로 배출될 수 있다.The die 410 may be combined with an extruder (not shown) that extrudes the molten resin, and the molten resin flows to the
본 발명의 온도 제어 장치는, 원통형 필름(10)의 상단에 위치하고 원통형 필름(10)을 커팅하는 커팅부(420)를 더 포함할 수 있다. 상기와 같이 원통형 필름(10)의 생성 후 원통형 필름(10)은 양 측의 커팅부(420)에 의해 2등분될 수 있으며, 이와 같이 2등분 커팅으로 생성된 2개의 필름이 결합되어 필름이 생성될 수 있다.The temperature control device of the present invention may further include a
이를 위해, 본 발명의 온도 제어 장치는, 커팅부(420)에 의해 원통형 필름(10)이 분리되어 형성되는 판형 필름을 압착시키는 닙롤(Nip roll)(431,432)을 구비하는 롤러부(430)를 더 포함할 수 있다. 상기와 같이 2등분 커팅으로 형성된 2개의 필름 각각은 판형 필름으로 형성되고, 각각의 판형 필름이 롤러부(430)의 양 닙롤(431,432) 사이를 통과하면서 압착됨으로써 2개의 판형 필름이 결합되어 하나의 필름이 형성될 수 있다.To this end, the temperature control device of the present invention includes a roller unit 430 having
상기와 같은 본 발명의 온도 제어 장치를 이용한 필름 블로운(film blown) 공정은, 수지를 고온 고압으로 압출 성형한 후 적합한 두께 및 폭의 필름으로 만들기 위한 공정으로, 원통형 필름(10)의 내부에서 냉각을 수행하여 원통형 필름(10)을 적절한 수준으로 냉각시키는 요구될 수 있다.The film blown process using the temperature control device of the present invention as described above is a process for making a film of a suitable thickness and width after extruding a resin at a high temperature and high pressure, in the inside of the
그리고, 원통형 필름(10)의 정밀한 두께 및 직경을 정확히 확복하기 위해서는 결빙선(Frost line)을 확인하는 것이 필요할 수 있다. 결빙선은, 원통형 필름(10)에서 반고체 상태의 수지가 고체로 변화하는 지점으로써 원통형 필름(10)의 둘레 방향의 선을 의미하며, 이와 같은 결빙선은 상기와 같은 필름 제조 시 주위 열적 환경에 크게 영향을 받을 수 있고, 원통형 필름(10)에서 결빙선이 어디에 위치하느냐에 따라 필름의 생산성이 좌우되므로, 필름 블로운 공정에서 가장 중요한 부분일 수 있다.In addition, in order to accurately confirm the precise thickness and diameter of the
필름이 사출되는 다이(410)(Extruder die, d)의 폭 대비 원통형 필름(10)의 폭 (Layflat width or Bubble diameter, D)을 얼마나 넓게 가질 수 있느냐를 블로우업 비율(Blow-up ratio)로 표기하며, 이 BUR을 최대화 하기 위해서는 결빙선의 주변 환경에 따른 최적화가 수행되어야 할 수 있다.The blow-up ratio refers to how wide the width (Layflat width or Bubble diameter, D) of the
이를 위해, 레이저부(110)와 수광부(120)는 상하 방향으로 직선 운동을 수행하며, 레이저부(110)와 수광부(120)에 의해 원통형 필름(10)의 결빙선(Frost line)이 측정될 수 있다. 그리고, 본 발명의 온도 제어 장치는, 환경측정부(200)에 의한 환경 정보 및 레이저부(110)와 수광부(120)에 의한 결빙선 위치 정보를 전달받고 분석한 후 송풍부(510)로 제어신호를 전달하여 냉각가스의 온도를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.To this end, the
레이저부(110)의 레이저 광을 지속적으로 수광하기 위하여 레이저부(110)와 수광부(120) 각각의 상하 방향 직선 운동은 동시에 수행될 수 있다. 레이저부(110)가 발사한 레이저 광은 원통형 필름(10)의 길이 방향 중심축을 통과할 수 있으며, 레이저부(110)와 수광부(120)가 상하 방향으로 직선 운동하는 동안 레이저 광은 지속적으로 발사될 수 있다.In order to continuously receive the laser light of the
상기와 같이 원통형 필름(10)에서 결빙선을 기준으로 결빙선의 하측 부위는 수지가 반고체 상태일 수 있고 결빙선의 상측 부위는 수지가 고체 상태일 수 있다. 그리고, 레이저 광이 반고체 상태의 수지를 통과하는 경우의 레이저 광 주파수 변화와 레이저 광이 고체 상태의 수지를 통과하는 경우의 레이저 광 주파수 변화가 상이할 수 있다.As described above, in the
이에 따라, 레이저부(110)와 수광부(120)가 상향 방향 직선 운동을 수행하는 동안, 원통형 필름(10)에서 결빙선의 하측 부위에서 수광되는 레이저 광의 주파수와 결빙선의 상측 부위에서 수광되는 레이저 광의 주파수가 상이할 수 있으며, 레이저부(110)가 원통형 필름(10)의 하단에서부터 상단 방향으로 이동하는 동안 상기와 같은 주파수 차이가 현저하게 발생하는 주파수 변곡 지점이 발생할 수 있고, 이와 같은 주파수 변곡 지점이 측정되는 신호가 제어부로 전달되는 경우, 제어부는 주파수 변곡 지점으로 측정되는 원통형 필름(10)의 일 부위를 결빙선으로 판단할 수 있다.Accordingly, while the
여기서, 결빙선의 위치는 다이(410)로부터의 수직 거리, 즉, 원통형 필름(10)의 길이 방향 중심축 상에서 다이(410)로부터의 거리로 표시될 수 있다. 그리고, 제어부에는 상기와 같은 필름 블루운 공정에서 블로우업 비율(Blow-up ratio, BUR)을 최대화하기 위한 결빙선의 위치인 결빙선 기준 위치에 대한 데이터가 사전에 저장될 수 있다.Here, the position of the ice line may be indicated by a vertical distance from the
본 발명의 온도 제어 장치는, 레이저부(110) 및 수광부(120)와 결합하고, 레이저부(110) 및 수광부(120)를 상하 방향으로 직선 운동시키는 구동부(300)를 더 포함할 수 있다. 그리고, 도 2에서 보는 바와 같이, 환경측정부(200)도 구동부(300)와 결합되어 상하 방향으로 직선 운동을 수행할 수 있다.The temperature control apparatus of the present invention may further include a
구동부(300)는, 수광부(120)와 결합하여 수광부(120)를 상항 방향으로 직선 운동시키는 제1구동기(310), 그리고, 레이저부(110) 및 환경측정부(200)와 결합하여 레이저부(110) 및 환경측정부(200)를 상하 방향으로 직선 운동시키는 제2구동기(320)를 구비할 수 있다. 그리고, 제1구동기(310)와 제2구동기(320)는 제어부로부터 제어신호를 전달받아 구동될 수 있으며, 이에 대한 사항은 하기에 상세히 설명하기로 한다.The driving
환경측정부(200)는, 원통형 필름(10) 외측의 온도를 측정하는 온도센서를 구비할 수 있다. 그리고, 환경측정부(200)는, 원통형 필름(10) 외측의 풍속을 측정하는 풍속센서 및, 원통형 필름(10) 외측의 습도를 측정하는 습도센서를 더 구비할 수 있다. 여기서, 환경측정부(200)도 레이저부(110)의 상하 방향 직선 운동에 대응하여 상하 방향 직선 운동을 수행할 수 있다. 이에 따라, 레이저부(110)와 수광부(120)에 인접한 원통형 필름(10)의 일 부위 주위 환경에 대한 정보가 측정될 수 있다.The
그리고, 온도센서, 풍속센서 및 습도센서 각각은 실시간 측정으로 생성한 신호를 지속적으로 제어부로 전달할 수 있으며, 제어부는, 각각의 신호에 따라 상기와 같은 결빙선 기준 위치를 선정할 수 있다.In addition, each of the temperature sensor, the wind speed sensor and the humidity sensor may continuously transmit a signal generated by real-time measurement to the control unit, and the control unit may select a reference position of the freezing line as described above according to each signal.
구체적으로, 결빙선 기준 위치는 원통형 필름(10) 주위의 온도, 풍속 및 습도에 따라 변화될 수 있으며, 제어부는 사전에 저장된 결빙선 기준 위치에 대한 데이터에서 원통형 필름(10) 주위의 온도, 풍속 및 습도에 따른 결빙선 기준 위치를 검색 후 기준이 되는 결빙선 기준 위치를 선정할 수 있다.Specifically, the freezing line reference position can be changed according to the temperature, wind speed and humidity around the
먼저, 레이저부(110)와 수광부(120) 및 환경측정부(200)를 상하 방향으로 직선 운동시키고 레이저 광의 주파수 변화를 측정하여 해당 정보를 제어부로 전달하여 결빙선 위치를 분석할 수 있다. 여기서, 제어부는 구동부(300)로 제어신호를 전달하고 각각의 구동기에 의해 레이저부(110)와 수광부(120) 및 환경측정부(200)를 상하 방향으로 직선 운동될 수 있다.First, the
그리고, 해당 결빙선 위치에서 상기와 같이 원통형 필름(10) 주위 환경에 대한 정보에 의해 결빙선 기준 위치가 선정되면, 제어부는 기 측정된 결빙선 위치와 결빙선 기준 위치를 비교하여 제어신호를 송풍부(510)로 전달할 수 있다.And, when the ice line reference position is selected based on the information about the environment around the
원통형 필름(10)에 대한 냉각 온도가 증가하는 경우에는 다이(410)에서 사출된 수지의 결빙 속도가 감소하여 결빙선 위치가 증가(다이(410)로부터 점차적으로 이격)될 수 있으며, 원통형 필름(10)에 대한 냉각 온도가 감소하는 경우에는 다이(410)에서 사출된 수지의 결빙 속도가 증가하여 결빙선 위치가 감소(다이(410)로 점차적으로 근접)될 수 있다.When the cooling temperature for the
기 측정된 결빙선 위치와 결빙선 기준 위치를 비교하여 결빙선 기준 위치보다 기 측정된 결빙선 위치가 다이(410)로부터 더 이격된 경우에는 제어부가 송풍부(510)로 제어신호를 전달하여 냉각가스의 온도를 감소시켜 결빙선 위치를 감소시킴으로써 결빙선 위치가 결빙선 기준 위치로 이동하도록 할 수 있다.By comparing the previously measured ice line position and the freezing line reference position, when the previously measured ice line position is further away from the
그리고, 기 측정된 결빙선 위치와 결빙선 기준 위치를 비교하여 결빙선 기준 위치보다 기 측정된 결빙선 위치가 다이(410)로 더 근접된 경우에는 제어부가 송풍부(510)로 제어신호를 전달하여 냉각가스의 온도를 증가시켜 결빙선 위치를 증가시킴으로써 결빙선 위치가 결빙선 기준 위치로 이동하도록 할 수 있다.And, by comparing the previously measured position of the freezing line with the reference position of the freezing line, when the previously measured position of the ice line is closer to the die 410 than the reference position of the ice line, the control unit transmits a control signal to the
그리고, 상기와 같이 송풍부(510)에 대한 제어에 의해 냉각가스의 온도가 제어되는 경우, 레이저부(110)와 수광부(120)가 상하 방향으로 직선 운동을 지속적으로 수행하면서 결빙선 위치에 대한 정보를 제어부로 전달하고, 제어부는 이와 같은 결빙선 위치 정보를 실시간으로 전달받아 가변하는 결빙선 위치와 결빙선 기준 위치가 일치되는 순간을 측정 및 판단할 수 있다. And, when the temperature of the cooling gas is controlled by the control of the
여기서, 제어부에서 결빙선 위치와 결빙선 기준 위치가 일치하는 것으로 판단한 후에는, 제어부는 소정의 시간 간격으로 레이저부(110), 수광부(120), 환경측정부(200) 및 구동부(300)로 제어신호를 전달하여 결빙선 위치 정보와 원통형 필름(10) 주위 환경 정보를 주기적으로 전달받을 수 있다.Here, after the control unit determines that the ice line position and the ice line reference position match, the control unit sends the
상기와 같이 본 발명의 온도 제어 장치를 이용하는 경우, 주위 환경에 따른 결빙선의 위치를 최적화함으로써, 제조되는 필름의 폭과 두께를 최대화할 수 있어, 생산성 및 수율이 향상될 수 있다.When using the temperature control device of the present invention as described above, by optimizing the location of the ice line according to the surrounding environment, the width and thickness of the film to be manufactured can be maximized, and thus productivity and yield can be improved.
그리고, 주위 환경을 분석하고 이를 이용하여 결빙선 위치를 자동으로 제어하므로, 주위 환경 변화에 따라 결빙선의 위치를 능동적으로 가변시킬 수 있다.In addition, since the surrounding environment is analyzed and the location of the ice line is automatically controlled using the analysis, the location of the ice line can be actively changed according to changes in the surrounding environment.
이하, 본 발명의 온도 제어 방법에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, the temperature control method of the present invention will be described.
제1단계에서, 용융된 수지가 다이(410)를 통과하면서 송풍부(510)로부터 냉각가스를 제공받아 원통형 필름(10)이 형성될 수 있다. 그리고, 제2단계에서, 레이저부(110)와 수광부(120) 및 환경측정부(200)가 상하 방향으로 직선 운동을 수행하여 결빙선 위치에 대한 정보를 제어부로 전달할 수 있다. In the first step, the molten resin may be provided with a cooling gas from the
다음으로, 제3단계에서, 환경측정부(200)가 원통형 필름(10) 주위에 대한 환경 정보를 제어부로 전달하고, 제어부에 사전에 저장된 기준 위치인 결빙선 기준 위치가 선정될 수 있다. 여기서, 제어부는 기 측정된 결빙선 위치가 결빙선 기준 위치와 동일한지 여부를 선 판단할 수 있고, 결빙선 위치와 결빙선 기준 위치가 동일한 경우, 제4단계로의 진행을 정지시킬 수 있다.Next, in the third step, the
그 후, 제4단계에서, 제2단계에서 측정된 결빙선 위치와 결빙선 기준 위치를 비교하여, 제어부가 송풍부(510)로 제어신호를 전달하고 냉각가스의 온도를 제어함으로써, 결빙선의 위치가 변화될 수 있다.Then, in the fourth step, by comparing the position of the ice line measured in the second step with the reference position of the ice line, the control unit transmits a control signal to the
그리고, 제5단계에서, 레이저부(110)와 수광부(120)가 상하 방향으로 직선 운동을 수행하여 제어부가 결빙선 위치에 대한 정보를 다시 전달받고 결빙선의 위치가 결빙선 기준 위치와 일치하는지 여부를 판단할 수 있다.And, in the fifth step, the
여기서, 제1단계 내지 제5단계는 소정의 시간 간격으로 반복되게 수행될 수 있다. 그리고, 결빙선 위치와 결빙선 기준 위치의 동일 여부는, 오차 범위 등 기 설정된 소정의 범위 내 일치하는 경우 일치한다고 판단될 수 있다.Here, steps 1 to 5 may be repeatedly performed at predetermined time intervals. In addition, whether the location of the ice line and the reference location of the ice line are the same may be determined if they match within a predetermined range such as an error range.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다. The description of the present invention described above is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a dispersed form, and likewise components described as distributed may be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.
10 : 원통형 필름
110 : 레이저부
120 : 수광부
200 : 환경측정부
300 : 구동부
310 : 제1구동기
320 : 제2구동기
410 : 다이
420 : 커팅부
430 : 롤러부
431, 432 : 닙롤
510 : 송풍부
520 : 배기부 10: cylindrical film
110: laser unit
120: light receiving unit
200: Environmental Measurement Department
300: drive unit
310: first driver
320: second actuator
410: die
420: cutting part
430: roller unit
431, 432: nip roll
510: blower
520: exhaust
Claims (9)
상기 원통형 필름의 외측에서 상기 원통형 필름의 중심축을 통과하는 레이저 광을 조사하는 레이저부;
상기 레이저부에서 조사된 레이저 광을 수광하는 수광부;
상기 다이와 결합되고 상기 원통형 필름의 내부로 냉각가스를 유입시키는 송풍부;
상기 원통형 필름 주위 환경에 대한 정보를 수집하는 환경측정부;
상기 수광부와 결합하여 상기 수광부를 상하 방향으로 직선 운동시키는 제1구동기와, 상기 레이저부 및 상기 환경측정부와 결합하여 상기 레이저부 및 상기 환경측정부를 상하 방향으로 직선 운동시키는 제2구동기를 구비하는 구동부; 및
상기 환경측정부에 의한 환경 정보 및 상기 레이저부와 상기 수광부로부터 전달된 상기 레이저 광의 주파수 변화에 대한 정보인 결빙선 위치 정보를 전달받고 분석한 후, 상기 송풍부로 제어신호를 전달하여 상기 냉각가스의 온도를 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는, 사전에 저장된 결빙선 기준 위치에 대한 데이터에서 상기 환경 정보에 따라 기준이 되는 결빙선 기준 위치를 도출하며, 상기 결빙선 위치 정보를 이용하여 측정된 결빙선 위치(Frost line)를 생성하고,
상기 제어부는, 상기 결빙선 기준 위치와 상기 측정된 결빙선 위치를 비교하여, 상기 송풍부로 제어신호를 전달함으로써, 상기 원통형 필름으로 유입되는 상기 냉각가스의 온도를 조절하며,
상기 냉각가스의 온도가 제어되는 경우, 상기 레이저부와 상기 수광부의 직선 운동이 지속적으로 수행되어 상기 결빙선 위치 정보가 실시간으로 상기 제어부로 전달되고,
상기 제어부는, 상기 결빙선 기준 위치와 상기 측정된 결빙선 위치가 일치하는 순간을 측정하는 것을 특징으로 하는 균등한 필름 두께를 위한 블로운 필름 제조 온도 제어 장치.
a die through which the molten resin is passed to produce a cylindrical film;
a laser unit irradiating laser light passing through the central axis of the cylindrical film from the outside of the cylindrical film;
a light receiving unit for receiving the laser light irradiated from the laser unit;
a blower coupled to the die and configured to introduce a cooling gas into the cylindrical film;
an environmental measurement unit for collecting information about the environment around the cylindrical film;
A first driver coupled to the light receiving unit to linearly move the light receiving unit in a vertical direction, and a second driver coupled to the laser unit and the environment measuring unit to linearly move the laser unit and the environment measuring unit in a vertical direction. drive unit; and
After receiving and analyzing the location information of the ice line, which is the environmental information by the environmental measurement unit and information on the frequency change of the laser light transmitted from the laser unit and the light receiving unit, a control signal is transmitted to the blower to control the cooling gas. A control unit for controlling the temperature,
The control unit derives a reference ice line reference position, which is a reference according to the environment information, from data about the ice line reference position stored in advance, and generates a measured frost line using the ice line position information do,
The control unit compares the reference position of the freezing line with the measured position of the freezing line, and transmits a control signal to the blower, thereby adjusting the temperature of the cooling gas flowing into the cylindrical film,
When the temperature of the cooling gas is controlled, the linear motion of the laser unit and the light receiving unit is continuously performed so that the ice line position information is transmitted to the control unit in real time,
The control unit, a blown film manufacturing temperature control device for a uniform film thickness, characterized in that for measuring the moment when the freezing line reference position and the measured ice line position coincide.
상기 환경측정부는, 상기 원통형 필름 외측의 온도를 측정하는 온도센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 균등한 필름 두께를 위한 블로운 필름 제조 온도 제어 장치.
The method according to claim 1,
The environmental measurement unit, blown film manufacturing temperature control device for a uniform film thickness, characterized in that provided with a temperature sensor for measuring the temperature outside the cylindrical film.
상기 환경측정부는, 상기 원통형 필름 외측의 풍속을 측정하는 풍속센서 및, 상기 원통형 필름 외측의 습도를 측정하는 습도센서를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 균등한 필름 두께를 위한 블로운 필름 제조 온도 제어 장치.
4. The method according to claim 3,
The environmental measurement unit, a blown film manufacturing temperature control device for a uniform film thickness, characterized in that it further comprises a wind speed sensor for measuring the wind speed outside the cylindrical film, and a humidity sensor for measuring the humidity outside the cylindrical film .
상기 원통형 필름의 상단에 위치하고 상기 원통형 필름을 커팅하는 커팅부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 균등한 필름 두께를 위한 블로운 필름 제조 온도 제어 장치.
The method according to claim 1,
Blown film manufacturing temperature control device for uniform film thickness, characterized in that it is located on the upper end of the cylindrical film and further comprises a cutting part for cutting the cylindrical film.
상기 커팅부에 의해 상기 원통형 필름이 분리되어 형성되는 판형 필름을 압착시키는 닙롤을 구비하는 롤러부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 균등한 필름 두께를 위한 블로운 필름 제조 온도 제어 장치.
7. The method of claim 6,
Blown film manufacturing temperature control device for an even film thickness, characterized in that it further comprises a roller having a nip roll for pressing the plate-shaped film formed by separating the cylindrical film by the cutting part.
상기 다이와 결합되고 상기 원통형 필름의 내부에서 온도가 상승한 상기 냉각가스를 배출시키는 배기부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 균등한 필름 두께를 위한 블로운 필름 제조 온도 제어 장치.
The method according to claim 1,
The blown film manufacturing temperature control device for a uniform film thickness, characterized in that it is coupled to the die and further comprises an exhaust for discharging the cooling gas whose temperature has risen inside the cylindrical film.
용융된 수지가 상기 다이를 통과하면서 상기 송풍부로부터 상기 냉각가스를 제공받아 상기 원통형 필름이 형성되는 제1단계;
상기 레이저부와 상기 수광부 및 상기 환경측정부가 상하 방향으로 직선 운동을 수행하여 결빙선 위치에 대한 정보를 상기 제어부로 전달하는 제2단계;
상기 환경측정부가 상기 원통형 필름 주위에 대한 환경 정보를 상기 제어부로 전달하고, 상기 제어부에 사전에 저장된 기준 위치인 결빙선 기준 위치가 선정되는 제3단계;
상기 제2단계에서 측정된 결빙선 위치와 결빙선 기준 위치를 비교하여, 상기 제어부가 상기 송풍부로 제어신호를 전달하고 상기 냉각가스의 온도를 제어함으로써, 결빙선의 위치가 변화되는 제4단계; 및
상기 레이저부와 상기 수광부가 상하 방향으로 직선 운동을 수행하여 상기 제어부가 결빙선 위치에 대한 정보를 다시 전달받고 결빙선의 위치가 결빙선 기준 위치와 일치하는지 여부를 판단하는 제5단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 균등한 필름 두께를 위한 블로운 필름 제조 온도 제어 방법. In the method for controlling a temperature for producing a blown film for uniform film thickness using the blown film production temperature control device for uniform film thickness of claim 1,
a first step of forming the cylindrical film by receiving the cooling gas from the blower while passing the molten resin through the die;
a second step of transmitting the information on the location of the ice line to the control unit by performing a linear motion in the vertical direction by the laser unit, the light receiving unit, and the environment measuring unit;
a third step in which the environmental measurement unit transmits environmental information about the circumference of the cylindrical film to the control unit, and a reference position of an ice line that is a reference position stored in advance in the control unit is selected;
a fourth step in which the position of the ice line is changed by comparing the position of the ice line measured in the second step with the reference position of the line of ice, and the control unit transmits a control signal to the blower and controls the temperature of the cooling gas; and
A fifth step of determining whether the laser unit and the light receiving unit perform linear motion in the vertical direction so that the control unit receives information on the position of the ice line again and determines whether the position of the ice line coincides with the reference position of the ice line; Blown film manufacturing temperature control method for an even film thickness, characterized in that.
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