TWI707762B - 預估擠製薄膜實際厚度之整合式智慧系統及方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於用於準確地預估擠製塑膠薄膜厚度之一系統及一方法。特定言之，本發明係關於將一配方相依校準因子及一依賴於校準因子之掃描系統自動分配至經量測厚度以得到一準確預估。其亦揭示對薄膜形成模之設定作出改變以減小實際厚度與該薄膜之所需厚度之偏差。其解決習知擠製系統所面臨之問題，其中該等薄膜通常具有不可接受之非均勻厚度。本發明包括一PLC控制器單元(5)，其能夠自該系統之其他組件接收呈電信號形式之資料且將該資料發送至該等其他組件。PLC控制器(5)進行預估實際厚度計算之計算及其與該所需厚度之偏差之計算。該PLC控制器亦視情況能夠自薄膜形成模(6)接收指令/資料且將該等指令/資料發送至薄膜形成模(6)以調整模唇螺栓設定。

Description

預估擠製薄膜實際厚度之整合式智慧系統及方法
本發明係關於用於準確地量測擠製塑膠薄膜厚度之一方法及一設備或一系統(厚度量測系統或設備)。特定言之，本發明係關於將一配方相依校準因子自動分配至經量測厚度及將變化應用於厚度量測系統設定以最小化實際厚度與經量測厚度之偏差。此外，特定言之，可應用一計量系統相依校準因子。
一塑膠擠製機經設計以產生無盡平坦塑膠薄膜/薄板或吹製PP、HDPE、LLDPE薄膜或其他聚烯烴混合物。由於既有技術之限制，透過擠製機產生之此等連續塑膠薄膜/薄板之厚度在不同位置具有不同厚度且在由於跨模之非均勻溶體流動可能引起的且導致非均勻產物的時間間隔上不同。
確保一高速擠製程序線上製造之一薄膜/薄板之厚度之實際值與指定值之間之變動需要確保最大均勻產生。再者，配方組合物之變化亦係織袋行業之一必要部分以便增加盈利。
在傳統上，自擠製機產生之塑膠薄膜/薄板之厚度用各種種類之掃描系統或可用於量測一薄膜/薄板或吹製薄膜之厚度之專屬目的之 其他厚度量測系統量測。此等系統使用線上非接觸量測方法，該等線上非接觸量測方法使用一源(某一些信號發射器)及一偵測器(該信號之接收)且其中該源及偵測器經保持在饋送薄膜/薄板之任一側處。透過此等掃描系統之量測可能並非係聚合物、添加劑母料或任一其他填料含量之函數。此外，此類系統之準確度取決於實際厚度與經量測厚度之差異。
按照習知方法，饋送薄膜/薄板之厚度取決於用於組合物之配方中使用之填料材料。厚度量測系統通常使用一種配方校準。實際配方取決於個別薄板製造商之要求且可不同於用於校準一系統之配方。在此等情況中，厚度量測裝置之設定應使用一校準因子改變以匹配實際配方。若實際配方匹配用於一厚度量測系統之初始校準之配方，則重設係不必要的。然而，每當對饋送薄膜/薄板之配方組合物作出改變時，用一單一校準因子量測之厚度將不係實際厚度。
解決經量測薄膜厚度與高達某一程度之實際薄膜厚度之間之變動之問題之技術係可用的。此等使用貝他(Beta)計量計、X射線計量計(繞射或螢光)、紅外線計量計、電容式量測方法等。使用貝他計量計之技術係最流行之一者，然而，因為其包含一放射性物質，如貝他同位素，存在與其相關聯之缺點，其係關於監管批准、輻照相關健康及安全事項及半衰期因素。替代地，存在採用X射線計量計、電容式計量計、伽馬反向散射計或紅外線計量計。
習知系統不能夠感測配方組合物中之變化。此外，為了量測實際厚度，吾人需要手動在通常控制此類系統準確地量測實際厚度之人機介面(MMI)上鍵入一配方相依校準因子。再者，未能改變校準因子以反映實際配方組合物將導致厚度之一錯誤量測，此隨後將引導操作者(在手 動計量系統之案例中)調整薄膜形成模設定以達成所需厚度，從而進一步改變自所需規格產生之厚度。此導致浪費人力資源及材料資源。
薄膜形成模設定/調整透過模唇螺栓之手動調整完成；或在自動計量薄膜形成模中，透過給定薄膜形成模之模唇螺栓之電信號(如電壓)或氣壓設定。在自動計量系統中，模唇螺栓設定基於由此類系統部署之可程式化邏輯計算(PLC)控制器單元發送之信號自動調整。在手動計量系統中，模唇螺栓設定由人類操作者手動調整。
現在檢視既有(先前技術)系統之一些。
專利US5418830A揭示量測信號看似對源與偵測器之間之氣隙中存在之空氣密度之變動敏感，以及貝他及x射線對不可忽視之薄膜/薄板之材料組合物十分敏感。
專利US 4088886揭示藉由使用提供各金屬合金量之X射線熒光分析器找出用於運行薄板材料之校準因子。然而，其缺點係此系統之佈局係複雜的且其僅偵測一組合物中之金屬合金。因此，此系統不適於量測塑膠薄膜材料組合物。該分析器不適於管狀薄膜(如吹製薄膜)，其中在擠製模之前不存在量測組合物之地方。
專利US 3988582描述使用一吹製薄膜之反向散射原理及處於吹製薄膜外部之偵測器量測厚度之方法。此方法，其中壓力下空氣經供應至一長形塑膠泡內部，隨著源/偵測器頭與泡之間之氣隙改變而係不準確的，此係由於改變該泡內之氣壓。感測器頭與泡之間之距離之此變動導致薄膜厚度之一有錯誤量測。
因此明顯的係，當前在量測塑膠薄板之一相對不同密度之厚度而不改變校準因子之市場滿意度上不存在技術解決方案。
因此需要為無盡平坦塑膠薄膜/薄板或吹製PP、HDPE、LLDPE薄膜或其他聚烯烴混合物提供一生產中/線上厚度量測系統，其將準確地量測所產生之薄膜之實際厚度，無論配方組合物為何。
亦需要提供可與既有擠製機、給料與混合單元容易地整合且可與厚度計量系統(諸如使用x射線、貝他、伽馬(gamma)、電容式或紅外線類型或任一其他非接觸量測方法之厚度計量系統)之任一者一起工作之此類系統。
此外，需要一系統，其將監測薄膜/薄板之配方組合物，且假設改變配方組合物以便自動改變校準因子，則將回饋提供至由厚度量測系統部署之偵測器。此將消除對監測配方變化且據此改變系統設定之多動需要。經量測厚度因此將反映實際配方組合物，且因此相較於習知系統將更接近所產生薄膜之實際厚度。
本發明揭示用於準確地預估擠製塑膠薄膜厚度之一方法及一設備或一系統(厚度量測系統或設備)。特定言之，本發明揭示如何將一配方相依校準因子自動分配至經量測厚度以便得到該薄膜厚度之一預估。其亦揭示基於計量(或掃描)技術如何將一校準因子應用於經量測厚度以進一步改良預估準確性。其進一步揭示基於預估厚度如何調整薄膜形成模之設定使得擠製薄膜之實際厚度在與所需厚度之可接受偏差範圍內。此外，特定言之，可應用一計量系統相依校準因子。為了進行此，取決於由PLC控制器單元發佈至薄膜形成模單元以用於模唇螺栓在所需位置處之設定之電信號，可取決於預估實際厚度是否在與所需厚度之可接受偏差範圍內調整。
1:給料與混合單元
2:擠製機
2A:冷卻系統
2B:塑膠薄膜
3:計量/掃描系統
3A:離散點
4:配方及對應校準因子之第一資料庫
4A:計量系統及對應校準因子之第二資料庫
5:PLC控制器
6:薄膜形成模
S:整合式智慧薄膜厚度量測系統
圖1展示本發明之整合式智慧系統之示意圖。
圖1A展示用於本發明中之信號傳送之框圖。
圖2展示經量測厚度與實際厚度之間之相關性。
圖2A展示用於厚度量測之離散點。
圖3展示自其判定校準因子之典型曲線。
本發明提供一種用於連續地減小平坦/圓形/吹製薄膜/薄板之薄膜厚度量測之量測偏差及管狀薄膜之薄膜厚度量測之點至點環形偏差之方法。該方法偵測該薄膜/薄板之填料或其他必要組分之比例之變化，且按照組合物之經改變配方使用一不同配方校準因子。本發明揭示一種整合式智慧薄膜厚度系統及一種用於配方校準因子中之連續變化之方法。
出於本發明之目的，配方校準因子經定義為擠製薄膜(2B)之經量測厚度(使用量測系統/技術及相關聯軟體量測)與實際厚度之比。替代地，術語配方計量計因子、配方校正因子或配方比例因子用於描述其。
出於本發明之目的，配方依據一組合物之必要或關鍵成分定義。例如，一配方可僅依據無機物含量及聚合物含量定義。在一些其他案例中，配方可依據聚合物、添加劑等定義。取決於薄膜之應用，可判定一配方之必要成分。
作為本發明之一部分，配方及對應配方校準因子之一總和第一資料庫(4)使用量測實際薄膜厚度之任一系統建立。第一資料庫(4)基於在可控環境中數種配方之薄膜之薄膜厚度之量測建立。一較大數目個配 方之配方校準因子已經保存於一資料庫(4)中。第一資料庫(4)係在針對行業中使用之多數配方執行數次實驗之後且將所得之資料保存於第一資料庫(4)中而建立。用於第一資料庫(4)之建立所試驗之配方數目愈大，配方校準因子的準確度愈佳。
在該案例中，存在可用之一新配方，其已經不是第一資料庫(4)之一部分，第一資料庫(4)能夠經更新以儲存該新配方及對應配方校準因子。
亦應注意，厚度量測之準確度取決於由計量系統-例如，貝他射線、x射線、伽馬射線、電容式或紅外線射線部署之不同技術。此係由於特定系統及由其等部署之特定演算法之技術限制。此意謂由不同計量技術實施之量測可不同。
本發明藉由將一進一步因子(稱為一「計量系統校準因子」)應用於配方校準因子亦考慮此等相依以得到「最終校準因子」。計量系統校準因子藉由使用不同技術量測同一薄膜且得到經量測厚度與實際厚度之比判定。使用任一配方產生之薄板之計量系統校準因子可經判定且對於使用任一其他配方產生之薄板保持正確。
為了量測任一給定規格之一配方之一薄膜之厚度，一最近匹配經發現於指定配方之組分之第一資料庫(4)中。該匹配可係準確的或其可經外插於第一資料庫(4)之任兩者或兩者以上個點之間。接著，藉由外插於第一資料庫(4)中之對應配方校準因子之間計算一對應配方校準因子。
實際上，可發現薄膜厚度量測系統生成計算誤差同時當該配方(聚合物材料或任何其他填料組分之百分比)改變時在顯示器螢幕(如 一MMI(人機介面-未展示))上展示該厚度。在傳統上，作為一糾正措施，機器操作者需要在厚度量測/掃描系統之MMI上輸入新校準值或配方值以在每一次給料與混合單元中改變配方組合物時改變其計算演算法。在本發明中，儲存於PLC(可程式化邏輯計算/控制器)控制器中之第一資料庫(4)控制對應於不同配方之配方校準因子之選擇。
圖1展示量測一薄膜之厚度之本發明之整合式智慧薄膜厚度量測系統之方塊圖。其展示一給料與混合單元(1)，其將原料供應至擠製薄膜製造單元或擠製單元或僅擠製機(2)。擠製機(2)能夠透過薄膜形成模(6)產生一平坦或圓形或吹製薄膜。由薄膜形成模(6)形成之薄膜(2B)繼續至掃描該薄膜(2B)且收集關於該薄膜在跨該薄膜(2B)之寬度之離散點(3A)處之厚度之資料一計量系統(3)(替代地，一計量單元或一計量裝置)。計量系統(3)能夠使用任何習知厚度量測技術，諸如貝他射線、X射線、伽馬射線、電容式或紅外線射線。
薄膜形成模可係線性類型(其產生具有邊緣之一平坦薄板)或環形類型(其產生一管狀薄膜)。離散點(3A)可跨平坦薄膜之整個寬度或貫穿管狀薄膜之周邊散佈。薄膜形成模具有模唇螺栓；各模唇螺栓對應於至少一個離散點(3A)。掃描系統(3)量測至少在離散點(3A)處之厚度。其可收集該薄膜(2B)上之其他點處之資料。
第一資料庫(4)本身經儲存於一PLC控制器單元(5)內。比較經掃描之薄膜之配方組合物與第一資料庫內之配方，且基於此，適於當前配方之一校準因子由PLC控制器單元(5)自資料庫選擇。使用選定配方校準因子，一校正由PLC控制器單元(5)應用於離散點(3A)處之經量測厚度以得到薄膜之離散點(3A)處之實際厚度之最佳預估。換言之，經量測厚 度乘以配方校準因子以得到擠製薄膜(2B)之離散點(3A)處之預估實際厚度。
厚度資料由掃描單元(3)在跨薄膜(2B)之寬度之離散點(3A)處收集。薄膜形成模具有跨薄膜之寬度散佈之數個模唇螺栓。取決於預估實際厚度與跨薄膜(2B)之寬度之離散點(3A)處之所需或指定厚度之偏差，一信號由PLC控制器單元(5)發送至薄膜形成模(6)以便調整模唇螺栓單元(未展示)之設定以最小化對應於沿薄膜(2B)之寬度之一特定一或多個離散點(3A)之一位置處之偏差。模唇螺栓之此調整程序在自動化計量薄膜形成模系統之案例中係自動的且在手動自動化計量薄膜形成模系統之案例中係手動的。調整程序亦係迭代的且經實施直至所有離散點(3A)處之偏差在可接受限制內。在此階段，薄膜(2B)本身之預估總厚度藉由平均化在離散點(3A)處量測之預估厚度判定。可使用任一平均化技術(諸如平均化統計方法/技術，包含計算簡單算術平均)。
重要的係，注意在原料經饋送至混合與給料單元時與薄膜進入計量系統之掃描單元時之間之時間存在一時間滯後。
作為一任選特徵，計量系統及對應計量系統校準因子之一第二資料庫(4A)亦經維持於PLC控制器單元(5)內。對應於所使用之厚度量測之實際系統之計量系統校準因子經應用於配方校準因子以得到最終校準因子，其經適應於經量測厚度以得到預估實際厚度。換言之，配方校準因子乘以計量系統校準因子以得到最終校準因子。
在不具有第二資料庫(4A)之任選特徵之系統中，最終校準因子與配方校準因子相同。
若製造配方之程序期間之任何時間改變，則PLC控制器(5) 由混合與給料單元(1)通知將新配方饋送至給料與混合單元(1)之時間及配方組合物本身之細節。得到根據新配方製造之薄膜之時間基於擠製機之產生速度計算。PLC控制器(5)在某一時間重設配方校準因子以與在計量單元處得到新配方之薄膜(2B)重合且使用其計算預估實際薄膜厚度。因此，一旦組合物之配方已經饋送至給料與混合單元處之系統，則在薄膜產生程序中之任一其他點處皆無需進一步輸入配方。
來自給料與混合單元(1)之配方細節經傳遞至PLC控制器(5)且與經儲存於PLC控制器(5)本身中之第一資料庫(4)比較。PLC控制器(5)提供一整合式智慧薄膜厚度量測系統(S)之一表示，S係使給料與混合單元(1)及計量系統(3)與第一資料庫(4)相關之一控制系統。整合式智慧薄膜厚度量測系統(S)依合適時間間隔自動更新給料單元(1)中之變化至薄膜厚度掃描系統。PLC控制器(5)係完整擠製機之一主控制器且負責除諸如運行擠製機、讀取一擠製機之不同組件之溫度及壓力之功能外之諸多功能。其係骨折完整系統中之任一邏輯控制之一主控制器。
藉由掃描系統使用各種技術(諸如貝他射線、x射線、伽馬射線、電容式或紅外線射線)量測厚度之細節係已知的且因此，在此未詳細解釋。已發現，既有接觸類型或非接觸線上厚度計量計之任一者可用於本發明之系統中之厚度量測目的。
第二資料庫(4A)能夠在新厚度量測技術係可用時接收新厚度量測技術之資料。
熟習此項技術者意識到，配方取決於薄膜針對其製造之客戶需求或特定目的在一薄膜之製造期間改變數次。吾人假設：一薄膜需要A、B及C作為分別依比例x%、y%及z%供應至給料與混合單元之原料。 在製造程序之開始處，此資訊經饋送至系統。PLC控制器(5)在資料庫(4、4A)之幫助下，計算/分配一校準因子且將經量測厚度值校正至實際薄膜厚度。如先前所述，本發明提供取決於配方之改變及預估實際厚度與所需或指定厚度之所得偏差調整所需位置模唇螺栓設定之能力。
此導致經製造薄膜之實際厚度與自一給定配方預期之所需厚度之一致性及均勻性及順應性。更重要地，且不同於習知系統，操作者未能通知配方變化及改變擠製機及計量系統設定之風險-此將有利地影響薄膜之均勻性及一致性且導致浪費-在本發明之系統中完全避免。
本發明之方法使用併入一擠製機之一整合式智慧厚度量測系統(S)且自給料與混合單元(1)之單獨/共同人機介面(MMI)控制填料組合物細節。此外，該方法需要認識到配方材料之變化、判定在所製造之薄膜到達計量系統時再計算及重設校準因子之需要。該方法亦需要認識到在計量單元處部署之技術且進一步修改校準因子以得到一最終校準因子。此整合使完整系統在一共同控制平台上能夠減少補償配方(透過使用配方校準因子)及量測技術變化(透過使用計量校準因子)中之手動誤差。
圖2展示表示來自計量計之經量測厚度可能並非係所製造薄膜(2B)之實際厚度之一方塊圖。本發明之方法容許基於經量測厚度藉由應用一校準因子或一最終校準因子進行實際厚度之一預估。使用本發明之方法所計算之一所製造薄膜之預估實際厚度遠優於使用習知方法預估之厚度。
圖3表示關於不同配方含量之校準因子行為。校準因子之變化量取決於擠製薄膜之填料/內容材料及系統中使用之厚度計量計類型。
為了完成基於配方之變化自動更新薄膜厚度量測系統之特定任務，開發一整合式智慧薄膜厚度量測系統及用於校準因子之連續變化之一方法。此整合式智慧系統係給料與混合單元、線上厚度量測系統及資料庫之一組合。厚度量測系統可與透過任何習知通信方法與給料與混合單元及完整擠製機相關。
為了在程序控制中具有無縫變化，整合式智慧薄膜厚度量測系統確保考慮材料自給料與混合單元至掃描系統之移動延遲實時更新掃描系統(3)。此最小化掃描系統(3)中歸因於材料流動延遲之任一種類之計算誤差。材料流動延遲可隨機器之線速變化。系統將計算材料流動延遲且接著智慧地將配方校準因子指派至計量系統(3)。
給料與混合單元(1)經設計使得其保持透過其MMI選擇之各材料組分之記錄且在偵測每個變化時將新配方參數傳送至掃描系統。假設整合式及分佈式系統，給料與混合單元可將冗餘數位或類比匯流排上之經更新參數傳遞至薄膜厚度量測系統，此確保單元之間相關參數遞送。
根據本發明，揭示一種用於擠製薄膜之線上厚度量測之方法。該方法包括以下步驟：a.提供一整合式智慧薄膜厚度量測系統(S)，其包括一給料與混合單元(1)、一擠製機單元(2)、一掃描系統(3)、一薄膜形成模單元(6)、配方校準因子之一第一資料庫(4)、計量系統校準因子之一任選第二資料庫(4A)、一PLC控制器單元(5)，其中該PLC控制器單元能夠控制該系統(S)之其他單元之操作；b.透過薄膜形成模(6)將原料自一擠製機(2)單元饋送至一給料與混合 單元(1)且隨後製作及擠製薄膜(2B)；c.自該給料與混合單元(1)至一PLC控制器(5)饋送/通知關於該原料之該組合物之資訊；d.基於該原料之該配方組合物，選擇一配方校準因子；e.使用一計量單元(3)量測該擠製連續薄膜(2B)在至少一個離散點-較佳地，在所有離散點(3A)處之該厚度；f.基於由該計量單元(3)部署之技術選擇/分配一計量校準因子；g.將該校準因子及該計量校準因子應用於該經量測厚度以計算離散點(3A)處之預估實際厚度；h.該PLC控制器(5)計算該所需薄膜厚度與該預估實際厚度之間之該偏差及檢查該偏差是否大於一經預定可接受限制，及記錄該對應離散點(3A)；i.作為一任選步驟，若該偏差大於該經預定可接收限制，該PLC控制器(5)計算電信號及將電信號發送至薄膜形成模(6)使得可對對應於該經記錄離散點(3A)之該模唇螺栓之設定進行調整以使該偏差在該經預定可接受限制內；j.重複步驟f及h直至該偏差大於或等於該經預定可接受限制。
根據本發明之另一態樣，揭示一種整合式智慧薄膜厚度量測系統(S)或一種設備以實施本文揭示之方法。該系統或該設備包括：
-一給料與混合單元(1)，其能夠接收原料且混合其，及將其向下發送至一擠製機單元(2)。該給料與混合單元亦經連接至一PLC控制器(5)，關於將產生之該薄膜之成分組合物之資料經饋送至該PLC控制器(5)。
-一擠製機單元(2)，其能夠自該給料與混合單元(1)接收該原料且透過一薄膜形成模(6)製造一薄膜(2B)。
-該計量單元(3)，其用於掃描該薄膜(2B)用於其厚度量測。
-該PLC控制器(5)控制製造程序且亦收容配方及對應校準因子之一第一資料庫(4)。其亦視情況含有計量技術及對應計量校準因子之一第二資料庫(4A)。該PLC控制器(5)能夠自該系統之其他組件(諸如該給料與混合單元(1)及該計量單元(3))接收資料且將該資料發送至該等其他組件。PLC控制器(5)進行必要計算(諸如預估實際厚度計算及該預估實際厚度與該薄膜(2B)之該所需厚度之偏差之計算)。該PLC控制器亦視情況能夠自薄膜形成模(6)接收指令/資料及將指令/資料發送至該薄膜形成模(6)以調整該等模唇螺栓設定。
-該計量單元(3)掃描該薄膜(2B)及在離散點(3A)處獲得厚度量測及將其發送回至該PLC控制器(5)以用於離散點(3A)處之預估實際厚度計算。
本發明系統之主要優點係在程序/配方中對厚度量測及控制系統具有實時無縫更新而無需任何人類干擾，從而確保均勻所要薄膜產物。
實例： 使用習知方法及習知厚度量測系統量測具有80微米之實際厚度之一擠製薄膜，且其無機含量係約40%且其聚合物含量係約60%。該經量測系統具有固定單一計量因子1.5。經量測厚度因此係115微米，且實際薄膜厚度與經量測薄膜厚度之間之所得差/誤差係約44%。相同薄膜之厚度使用使用一X射線計量方法操作之本發明之系統確證。基於原料之配方之無機 含量及剩餘物，指派一配方計量因子0.8。根據本發明之系統計算之預估實際厚度因此係78微米。此係與實際厚度之約2.5%偏差。
自前述描述明白，本發明具有以下實施例：
1.一種用於預估擠製薄膜實際厚度之整合式智慧系統(S)，其特徵在於：該系統能夠量測該擠製薄膜(2B)之厚度及藉由一最終校準因子修改其以計算該薄膜在離散點(3A)處之預估實際厚度。
2.如實施例1中揭示之系統(S)，其中該系統包括：-一給料與混合單元(1)，其能夠接收原料且混合其，其中該給料與混合單元(1)亦經連接至一PLC控制器(5)，關於將產生之該薄膜之成分組合物之資料經饋送至該PLC控制器(5)；-一擠製機單元(2)，其自該給料與混合單元(1)接收該原料且透過一薄膜形成模(6)製造一擠製薄膜(2B)；-一計量單元(3)，其用於掃描該擠製薄膜(2B)用於厚度量測，其中該計量單元掃描該薄膜(2B)且在跨該薄膜(2B)之寬度之經預定離散點(3A)處獲得實際厚度量測且將該等經獲得量測發送回至該PLC控制器(5)以進行預估實際厚度計算；其中-該PLC控制器(5)控制該擠製薄膜(2B)之製造程序且亦收容原料配方及對應配方校準因子之一第一資料庫(4)，且其中該PLC控制器(5)能夠自該系統之其他組件(諸如該給料與混合單元(1)、該擠製機單元(2)及該計量單元(3))接收資料且將該資料發送至該等其他組件；此外，其中該PLC控制器(5)能夠判定一配方校準因子且進行必要計算(諸如預估實際厚度計算及該預估實際厚度與該薄膜在該等離散點(3A)處之該所需厚度之偏差之計 算)且視情況，基於該等計算，將電信號發送至該薄膜形成模(6)以調整模唇螺栓之設定。
3.如實施例2中揭示之系統，其中該PLC控制器(5)視情況儲存對應於可用計量技術之計量校準因子之一第二資料庫(4A)。
4.如實施例2中揭示之系統，其中該預估實際厚度計算由用該薄膜(2B)之該實際量測厚度乘以該配方校準因子組成，該預估實際厚度計算在已量測其處之預估實際薄膜厚度之離散點(3A)處實施。
5.如實施例3中揭示之系統，其中該預估實際厚度計算由用該薄膜(2B)之該實際量測厚度乘以該配方校準因子及乘以該計量校準因子組成，該預估實際厚度計算在已量測其處之預估實際薄膜厚度之離散點(3A)處實施。
6.如實施例1至5中揭示之系統，其中該PLC控制器(5)基於該等計算能夠將電信號發送至該薄膜形成模(6)以調整該模(6)之個別模唇螺栓之該等設定。
7.如實施例1至6中揭示之系統，其中該薄膜之總預估實際厚度藉由使用一平均技術平均離散點(3A)處之預估實際厚度計算。
8.如實施例1至7中揭示之系統，其中該平均技術係簡單算術平均。
9.如實施例1至8中揭示之系統，其中對應於每模唇螺栓，存在至少一個離散點(3A)。
10.如實施例1至9中揭示之系統，其中該第一資料庫(4)能夠在新配方可用時接受新配方之資料。
11.如實施例1至10中揭示之系統，其中該第二資料庫(4A)能夠在新厚度量測技術可用時接受新厚度量測技術之資料。
12.一種用於使用如請求項1至11中任一項之整合式智慧系統(S)線上預估擠製薄膜實際厚度之方法，其特徵在於：該預估方法包括量測該擠製薄膜(2B)之厚度且藉由一最終校準因子修改其以計算該薄膜(2B)之離散點(3A)處之預估實際厚度。
13.如實施例12中揭示之方法，其中該預估方法包括以下順序步驟：a.提供如請求項1至11中任一項之一整合式智慧系統(S)；b.將原料饋送至擠製一薄膜(2B)所需之該給料與混合單元(1)；c.將一通知饋送或發送至該PLC控制器(5)：關於該原料之該組合物之資訊；d.基於該原料之該配方組合物，自該第一資料庫(4)選擇一配方校準因子；e.使用該計量單元(3)量測該擠製連續薄膜(2B)之離散點(3A)處之該厚度；f.將該配方校準因子應用於離散點(3A)處之步驟e之經量測厚度以計算離散點(3A)處之該經量測預估實際厚度；g.計算離散點(3A)處之該經量測預估實際厚度與所需薄膜厚度之偏差，且該PLC控制器(5)將電信號發送至該薄膜形成模且調整個別模唇螺栓之設定。
14.如實施例13揭示之方法，其中使用該PLC控制器(5)計算該所需薄膜厚度與該預估實際厚度之間之該偏差且檢查該偏差是否小於一經預定可接受限制，及重複該步驟g直至該偏差小於或等於該經預定可接受限制。
15.如實施例13或14中揭示之方法，其中若該偏差大於一經預定可接受限制，則該PLC控制器(5)計算將對該等模唇螺栓進行之調整且將該等 調整應用於該等個別模唇螺栓。
16.如實施例13或14中揭示之方法，其中該PLC控制器(5)視情況儲存對應於可用計量技術之計量校準因子之一第二資料庫(4A)，且將該計量校準因子應用於該步驟e之該預估實際厚度以修正該預估實際厚度。
17.如實施例15中揭示之方法，其中該預估實際厚度計算在已量測其處之實際薄膜厚度之所有離散點(3A)處實施。
18.如實施例16中揭示之方法，其中基於該等計算，該PLC控制器(5)將電信號發送至該擠製機單元(2)以調整模唇螺栓之設定。
19.如實施例13或14中揭示之方法，其中修正該第一資料庫(4)以在新配方可用時併入新配方之資料。
20.如實施例16中揭示之方法，其中藉由在新厚度量測技術可用時併入新厚度量測技術之資料而修正該第二資料庫(4A)。
雖然上文描述含有諸多特異性，然此等不應被解釋為本發明之範疇中之限制，實情係，應被解釋為其較佳實施例之一範例。基於上文給出之揭示內容必須意識到，修改及變動係可能的，而不會脫離本發明之精神及範疇。據此，本發明之範疇應不僅由所繪示之實施例判定，而且亦由隨附發明申請專利範圍及其合法等效物判定。
1‧‧‧給料與混合單元
2‧‧‧擠製機
3‧‧‧計量系統
4‧‧‧配方及對應校準因子之第一資料庫
4A‧‧‧計量系統及對應校準因子之第二資料庫
5‧‧‧PLC控制器單元
S‧‧‧整合式智慧薄膜厚度量測系統

Claims (19)

  1. 一種用於預估擠製薄膜之實際厚度之整合式智慧系統(S)，其特徵在於：該系統能夠量測該擠製薄膜(2B)之厚度及藉由一最終校準因子修改其以計算該薄膜在離散點(3A)處之預估實際厚度，其中該系統包括：一給料與混合單元(1)，其能夠接收原料且混合其，其中該給料與混合單元(1)亦經連接至一PLC控制器(5)，關於將產生之該薄膜之成分組合物之資料經饋送至該PLC控制器(5)；一擠製機單元(2)，其自該給料與混合單元(1)接收該原料且透過一薄膜形成模(6)製造一擠製薄膜(2B)；一計量單元(3)，其用於掃描該擠製薄膜(2B)用於厚度量測，其中該計量單元掃描該薄膜(2B)且在跨該薄膜(2B)之寬度之經預定離散點(3A)處獲得實際量測厚度且將該等經獲得量測發送回至該PLC控制器(5)以進行預估實際厚度計算；其中該PLC控制器(5)控制該擠製薄膜(2B)之製造程序且亦收容原料配方及對應配方校準因子之一第一資料庫(4)，且其中該PLC控制器(5)能夠自該系統之其他組件(諸如該給料與混合單元(1)、該擠製機單元(2)及該計量單元(3))接收資料且將該資料發送至該等其他組件；此外，其中該PLC控制器(5)能夠判定一配方校準因子且進行必要計算(諸如預估實際厚度計算及該預估實際厚度與該薄膜在該等離散點(3A)處之所需厚度之偏差之計算)且視情況，基於該等計算，將電信號發送至該薄膜形成模(6)以調整模唇螺栓之設定。
  2. 如請求項1之系統，其中該PLC控制器(5)視情況儲存對應於可用計量技術之計量校準因子之一第二資料庫(4A)。
  3. 如請求項1之系統，其中該預估實際厚度計算由用該薄膜(2B)之該實際量測厚度乘以該配方校準因子組成，該預估實際厚度計算在已量測其處之預估實際薄膜厚度之離散點(3A)處實施。
  4. 如請求項2之系統，其中該預估實際厚度計算由用該薄膜(2B)之該實際量測厚度乘以該配方校準因子及乘以該計量校準因子組成，該預估實際厚度計算在已量測其處之預估實際薄膜厚度之離散點(3A)處實施。
  5. 如請求項1至4中任一項之系統，其中該PLC控制器(5)基於該等計算能夠將電信號發送至該薄膜形成模(6)以調整該模(6)之個別模唇螺栓之該等設定。
  6. 如請求項1至4中任一項之系統，其中該薄膜之總預估實際厚度藉由使用一平均技術平均離散點(3A)處之預估實際厚度計算。
  7. 如請求項6之系統，其中該平均技術係簡單算術平均。
  8. 如請求項1至4中任一項之系統，其中對應於每模唇螺栓，存在至少一個離散點(3A)。
  9. 如請求項1至4中任一項之系統，其中該第一資料庫(4)能夠在新配方可用時接受該等新配方之資料。
  10. 如請求項2或4之系統，其中該第二資料庫(4A)能夠在新厚度量測技術可用時接受該等新厚度量測技術之資料。
  11. 一種用於使用如請求項1至10中任一項之整合式智慧系統(S)線上預估擠製薄膜實際厚度之方法，其特徵在於：該預估方法包括量測該擠製薄膜(2B)之厚度且藉由一最終校準因子修改其以計算該薄膜(2B)之離散點(3A)處之預估實際厚度。
  12. 如請求項11之方法，其中該預估方法包括以下順序步驟：a.提供如請求項2至5中任一項之一整合式智慧系統(S)；b.將原料饋送至擠製一薄膜(2B)所需之該給料與混合單元(1)；c.將一通知饋送或發送至該PLC控制器(5)：關於該原料之一組合物之資訊；d.基於該原料之該組合物，自該第一資料庫(4)選擇一配方校準因子；e.使用該計量單元(3)量測該薄膜(2B)之離散點(3A)處之該實際量測厚度，且該薄膜為擠製連續的；f.將該配方校準因子應用於離散點(3A)處之該步驟e之該實際量測厚度以計算離散點(3A)處之該預估實際厚度； g.計算離散點(3A)處之該預估實際厚度與所需薄膜厚度之偏差，且該PLC控制器(5)將電信號發送至該薄膜形成模(6)且調整個別模唇螺栓之設定。
  13. 如請求項12之方法，其中使用該PLC控制器(5)計算該所需薄膜厚度與該預估實際厚度之間之該偏差且檢查該偏差是否小於一經預定可接受限制，及重複該步驟g直至該偏差小於或等於該經預定可接受限制。
  14. 如請求項12或13之方法，其中若該偏差大於一經預定可接受限制，則該PLC控制器(5)計算將對該等模唇螺栓進行之調整且將該等調整應用於該等個別模唇螺栓。
  15. 如請求項12或13之方法，其中該PLC控制器(5)視情況儲存對應於可用計量技術之計量校準因子之一第二資料庫(4A)，且將該計量校準因子應用於該步驟f之該預估實際厚度以修正該預估實際厚度。
  16. 如請求項14之方法，其中該預估實際厚度計算在已量測其處之實際薄膜厚度之所有離散點(3A)處實施。
  17. 如請求項15之方法，其中基於該等計算，該PLC控制器(5)將電信號發送至該擠製機單元(2)以調整模唇螺栓之設定。
  18. 如請求項12或13之方法，其中修正該第一資料庫(4)以在新配方可用 時併入該等新配方之資料。
  19. 如請求項15之方法，其中藉由在新厚度量測技術可用時併入該新厚度量測技術之資料而修正該第二資料庫(4A)。
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