JPH02137911A - インフレーション成形ラインにおける成形物の寸法制御装置 - Google Patents

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、円筒フィルム状の成形物の押出しを連続して
行うインフレーション成形ラインにおける成形物の寸法
制御装置に関する。

（従来の技術） 従来より、成形物の寸法を一定値に制御する方法として
、例えば特開昭６０−２１８７１３号公報に記載の装置
が提案されている。

すなわち、計量器によって所定時間当たりの樹脂消費量
を計測すると共に、この計測した樹脂消重量から押出機
の押出量を測定し、この押出量に基いて押出機の押出速
度又は引取機の回転速度を演算、調節することにより、
成形物の厚みを一定値に制御するものである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記したように所定時間当たりの樹脂消
費量から押出量を測定する方法では、ある一定時開光た
りの平均押出量を測定しているため、短い周期で発生す
る実際の押出量の変動に対しては、時間の遅れによる測
定誤差があるために、十分に対応しきれないといった問
題があった。

本発明は係る実情に鑑みてなされたもので、その目的は
、短い周期で発生する実際の押出量の変動に対しても、
これに追従して成形物の厚みを一定値に制御できるイン
フレーション成形ラインにおける成形物の寸法制御装置
を提供するものである。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するため、本発明は、原料収納部に収納
された原料の樹脂を押出機に供給すると共に、該押出機
によって加熱、混練された溶融樹脂を引取機によって引
取ることにより、円筒フィルム状の成形物の押出しを連
続して行うインフレーション成形ラインにおいて、前記
原料収納部に収納された原料の重量減少速度を連続して
測定することにより、単位時間当たりの押出機への実際
の押出量を計測する実押出量計測手段と、この実押出量
計測手段によって計測された実押出量を平滑処理するこ
とにより押出機への押出量を演算する押出量演算手段と
、前記引取機によって引取られる成形物の幅を検出する
幅検出手段と、前記押出量演算手段によって演算された
押出量の値、前記幅検出手段によって検出された成形物
の検出幅及び予め設定された成形物の厚み目標値に基き
、成形物の実際の厚みを前記厚み目標値に一致させるよ
うに前記押出機のスクリュー回転速度又は前記引取機の
引取速度を制御する制御手段とを備えたものである。

（作用） 実押出量計測手段により、原料収納部に収納された原料
の重量減少速度を連続して測定し、単位時間当たりの押
出機への実際の押出量を計測する。

原料の重Ｎ減少速度は、押出機に供給される原料の量に
等しいことから、この計測値は、瞬時的な押出量の値を
正確に求めた値となっている。この実押出量計測手段に
よって計測された実押出量を、押出量演算手段によって
平滑処理することにより、押出機への押出量を演算する
。このようにして演算された押出量は、瞬時的な押出量
の変動を吸収した値となっている。この押出量と、幅検
出手段によって検出された成形物の検出幅と、予め設定
された成形物の厚み目標値とに基いて、押出機のスクリ
ュースピード又は引取機の引取速度を制御手段によって
制御することにより、成形物の実際の厚みを厚み目標値
に一致させる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明の寸法制御装置を備えたインフレーシ
ョン成形装置の概略構成を示している。

同図において、この成形装置は、原料の樹脂を保存して
おく原料タンク１と、樹脂原料を供給するホッパ２と、
樹脂原料を加熱、混練して溶融樹脂をつくる押出機３と
、溶融樹脂を円筒フィルム状に引取る引取機４と、円筒
フィルム状に引取られた成形物を巻取る巻取機５と、こ
れらの動作制御を司るための制御演算を行うＣＰＵ６と
を備えている。また、原料となる樹脂の材質としては、
ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル等の熱可塑
性樹脂が用いられる。

原料タンク１からホッパ２への供給路には、原料である
樹脂の供給量を制御するためのバルブ１２が設けられて
おり、ホッパ２には、ホッパ２内に投入された樹脂の重
量を検出する重量検出センサ７と、投入された樹脂の高
さレベルを検出するための下限レベルセンサ１０及び上
限レベルセンサ１１を含むレベルセンナ（図示省略）と
が設けられている。

このホッパ２は、押出機３の後部に設置されており、押
出機３の押出方向Ａ１の前方には金型１３が連結されて
いる。この金型１３から円筒状薄膜樹脂（以下、インフ
レーションフィルムという。）１４が上方に向けて押し
出される。押出機３には、図示しない押出用モータによ
って回転駆動される押出スクリュー１５が設けられ、ホ
ッパ２から投入された樹脂はこの押出スクリュー１５に
よって金型１３へ順次押し出される。また、押出機３の
近傍には、エアーポンプ９が設けられ、このエアーポン
プ９から供給されるエアーは、金型１３内を通過して、
押出方向である上方Ａ２へ吹上げられる構成となってい
る。

金型１３の上方には、押出されたインフレーションフィ
ルム１４を冷却するための冷却エアーを送風する冷却袋
Ｗ１６が、該インフレーションフィルム１４の周囲を囲
むように配置されている。

この冷却装置工６には、図示は省略しているが、エアー
の送風量を調節するニアリング風量調整弁が設けられて
おり、該ニアリング風量調整弁によって風量を調整する
ことにより、フロストラインの位置を管理するようにな
っている。

また、冷却装置１６のさらに上方には、インフレーショ
ンフィルム１４を案内するための案内板１８ａ、１８ｂ
が「ハ」の字状に配置され、このＸ内！＆１８　ａ、　
　１８　ｂ＠通ったインフレーションフィルム１４は、
図示しない引取用モータによって回転駆動されるローラ
４ａ、４ｂからなる引取機４を介して二つ折りに折り畳
まれた後、幅センサ８を介して巻取機５に巻取られる。

ＣＰＵ６には、ホッパ２に設けられた下限レベルセンサ
１０、上限レベルセンサ１１、重量レベルセンサ７等に
よって検出された各レベル信号、及び幅センサ８からの
幅検出信号の他、図示は省略しているが押出機３の押出
用モータからの回転速度信号及び引取機４の引取用モー
タからの回転速度信号等が入力されている。ＣＰＵ６は
これらの入力信号に基き、ＣＰＵ６内の各演算ブロック
及び判断ブロックにおいて演算、判断等の処理を行うこ
とにより、バルブ１２、押出機３、引取機４、及びエア
ーポンプ９等の各制御対象の一連の動作制御を行ってい
る。

次に、上記構成のインフレーシゴン成形装置の動作を、
第２図乃至第５図に示す各部の制御ブロック図及びフロ
ーチャートを参照して説明する。

原料タンクｌに保存された樹脂原料は、バルブ１２を介
することによりホッパ２に供給される。

ホッパ２には、下限レベルセンサ１０及び上限レベルセ
ンサ１１を含むレベルセンサ２０（第５図参照）が設け
られており、このレベルセンサ２０によるレベル検出信
号に基いて、バルブ１２の開閉制御を行っている。

第５図は、原料タンク１からホッパ２への樹脂原料の供
給制御のブロック図を示している。

すなわち、レベルセンサ２０でホッパ２内の残り原料を
監視し、残り原料の高さが下限レベルセンサ１０の位置
まで達すると、ホッパ供給判断ブロンク２１の判断によ
り、通常は閉じているバルブ１２を開制御して、原料タ
ンク１からホッパ２内へ原料を供給し、上限レベルセン
サ１１の位置まで原料を補給する。

このようにして、ホッパ１２に供給された原料は、順次
押出機３に供給され、押出スクリュー１５によって前方
の金型１３に向かって押し出される。

このときの押出機３の押出量は、ホッパ２に設けられた
重量検出センサ７によって検出された重量検出信号に基
いて計測される。すなわち、この重量検出センサ７は、
ホッパ２内の原料の減少速度を連続測定している。した
がって、この減少速度は押出機３に供給される樹脂量で
あるから、単位時間当りの実押出量に等しいことになる
。よって、ホッパ２内の樹脂の減少速度を重量検出セン
サ７で検出することにより、単位時間当りの実押出量Ｘ
を計測することができる。この実押出ＩＸは、瞬時的に
変動する押出量を正確に計測した値となっている。

そして、この実押出ｉｌＸに基いて、インフレーション
フィルム１４の厚みを制御する。この制御ブロック図を
第２図に示す。また、厚み制御のための演算処理のフロ
ーチャートを第３図に示す。

第２図において、まず、重量検出センサ７によって計測
された実押出量Ｘをフィルタ部３１に入力し、押出量Ｑ
を求める。すなわち、デジタルフィルタｆ　（Ｘ）によ
り実押出１ｘから押出量Ｑを演算する（ステップ■）。

このように、デジタルフィルタｆ　（Ｘ）を通すことに
より、実押出１ｘの短周期の変動による影響をなくして
いる。

デジタルフィルタｆ　（Ｘ）　としては、（１）式に示
す１次遅れフィルタや、（２）式に示す移動平均フィル
タ等を用いる。

ただし、Ｔ（時定数）、ｈ（刻み幅）は、特性に応じて
適当な値を設定する。

このようにして求めた押出量Ｑを引取速度演算ブロック
３２に入力することにより、該引取速度演算ブロック３
２に入力された輻センサ８からのフィルム幅Ｗ及び厚み
目標値Ｄ０と、この押出量Ｑとによって、引取機４の引
取速度りを（３）式より求める（ステップ■）。

ただし、Ｋ：比例定数 ＣＰＵ６は、引取機４の引取速度が（３）式で求められ
た引取速度りとなるように、引取機４を駆動する引取用
モータの回転を制御する。

一方、フィルム幅を一定に保つために、幅センサ８で検
出されたフィルム幅Ｗに基いて幅制御を行う。この制御
ブロック図を第４図に示す。

すなわち、幅センサ８によって測定されたフィルム幅Ｗ
と幅目標値Ｗ８との差を求め、これをエアーポンプ吸排
気量演算ブロック４１に入力する。

そして、このエアーポンプ吸排気量演算ブロック４１に
おいてエアーポンプ９の吸・排気量を演算し、この演算
結果に基く制御信号を成形装置のエアーポンプ９に送出
することによりエアーポンプ９の吸・排気量を制御して
、フィルム幅Ｗを幅目標値Ｗ、と一致させる制御を行う
。すなわち、フィルム幅Ｗが幅目標値Ｗ８より狭い場合
には、エアーポンプ９の吸・排気量を増やすことにより
フィルム幅は広くなり、フィルム幅Ｗが幅目標値Ｗ０よ
り広い場合には、エアーポンプ９の吸・排気量を減らす
ことによりフィルム幅は狭くなる。

以上のようにしてインフレーション成形装置の各部の制
御を行うことにより、瞬時的な押出量の変動があっても
、インフレーションフィルム１４の厚みを目標の一定値
に保つことができる。

なお、原料タンク１からホッパ２に原料を供給している
間は、重量検出センサ７による押出機３への原料の実押
出量Ｘの測定は中止する。そして、その間は直前の引取
速度データを保持することにより、この引取速度データ
に基いて引取機４の引取速度の制御を行う。

また、上記実施例では、インフレーションフィルムの厚
みを一定とするために、引取機４の引取速度を制御する
ようにしているが、引取機４の引取速度を検出する速度
センサを設け、この速度センサによって検出された引取
速度Ｌ１と、幅センサ８で検出されたフィルム幅Ｗ及び
厚み目標値Ｄ０とから、（４）式によって押出機３の押
出スクリュー１５の回転速度Ｐを求め、この求めた回転
速度Ｐとなるように押出スクリューＩ５の回転を制御す
ることにより、インフレーションフィルムの厚みを一定
に制御することが可能である。

Ｐ＝に−Ｗ−Ｄ、　　　　　　　　　　−（４）ただし
、Ｋ：比例定数 （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成形ラ
インにおける成形物の寸法制御装置によれば、原料収納
部に収納された原料の重量減少速度を連続して測定する
ことにより、単位時間当たりの押出機への実際の押出量
を計測すると共に、この実押出量を平滑処理することに
より、押出機への押出量を演算しているので、押出量の
瞬時的な変動があっても、これに追従した正確な寸法制
御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の寸法制御装置を備えたインフレーショ
ン成形ラインの概略構成図、第２図は実押出量に基いて
インフレーションフィルムの厚み制御を行うための制御
ブロック図、第３図は第２図に示す制御ブロック図の動
作を説明するためのフローチャート、第４図は幅センサ
で検出されたフィルム幅に基いてインフレーションフィ
ルムの幅制御を行うための制御ブロラク図、第５図は原
料タンクからホッパに樹脂原料の供給を行うための制御
ブロック図である。 ・・・原料タンク ・・・押出機 ・・・巻取機 ・・・重量検出センサ ・・・エアーポンプ ・・・下限レベルセンサ ・・・上限レベルセンサ ・・・レベルセンサ ・・・ホッパ供給判断ブロック ・・・フィルタ部 ・・・引取速度演算ブロック ・・・エアーポンプ吸排気量演算ブロック２・・・ホッ
パ ４・・・引取機 ６・・・ＣＰＵ ８・・・幅センサ 第２図 第１図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）原料収納部に収納された原料の樹脂を押出機に供給
   すると共に、該押出機によって加熱、混練された溶融樹
   脂を引取機によって引取ることにより、円筒フィルム状
   の成形物の押出しを連続して行うインフレーション成形
   ラインにおいて、 前記原料収納部に収納された原料の重量減 少速度を連続して測定することにより、単位時間当たり
   の押出機への実際の押出量を計測する実押出量計測手段
   と、 この実押出量計測手段によって計測された 実押出量を平滑処理することにより押出機への押出量を
   演算する押出量演算手段と、 前記引取機によって引取られる成形物の幅 を検出する幅検出手段と、 前記押出量演算手段によって演算された押 出量の値、前記幅検出手段によって検出された成形物の
   検出幅及び予め設定された成形物の厚み目標値に基き、
   成形物の実際の厚みを前記厚み目標値に一致させるよう
   に前記押出機のスクリュー回転速度又は前記引取機の引
   取速度を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする
   インフレーション成形ラインにおける成形物の寸法制御
   装置。