JPH0535665B2 - - Google Patents
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- JPH0535665B2 JPH0535665B2 JP62251624A JP25162487A JPH0535665B2 JP H0535665 B2 JPH0535665 B2 JP H0535665B2 JP 62251624 A JP62251624 A JP 62251624A JP 25162487 A JP25162487 A JP 25162487A JP H0535665 B2 JPH0535665 B2 JP H0535665B2
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- B29C48/92—Measuring, controlling or regulating
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- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
- B29C48/07—Flat, e.g. panels
- B29C48/08—Flat, e.g. panels flexible, e.g. films
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、押出口にＴダイを使用した押出成
形機によつて成形するプラスチツクフイルムシー
トの幅方向に対する厚さを監視、制御する方法に
係り、特にダイボルト操作量の最適化を行つて制
御精度を向上させる方法に関する。
形機によつて成形するプラスチツクフイルムシー
トの幅方向に対する厚さを監視、制御する方法に
係り、特にダイボルト操作量の最適化を行つて制
御精度を向上させる方法に関する。
一般に、この種のフイルムシートにおける平均
厚さの制御方法として、フイルムシートの幅方向
に対する厚さ制御を行うプロフアイル制御方法が
知られている。また、この種のフイルムシートの
成形プロセスにおいて、押出成形されるフイルム
シートの厚さむらの生ずる原因の一つに、金型押
出口（Ｔダイリツプ出口という）から押出された
フイルムシートが成形ロールに到達する間でフイ
ルムシートの両端が収縮する、所謂ネツクイン現
象が知られている。このネツクイン現象は、プラ
スチツク材料の粘弾性によつて生ずるもので、フ
イルムシートの収縮量であるネツクイン量もしく
はその流線パターンは、材料の種類および成形条
件［例えば、樹脂温度、ドロー比（引取速度と流
出速度の比）、エアギヤツプ、ロール温度等］に
よつて種々変化する。このため、プラスチツクフ
イルムシート等の押出成形機においては、フイル
ムシートの幅方向の厚さむらを調整できるように
したＴダイとしては、押出口を形成する固定リツ
プと可動リツプとを対向配置し、前記可動リツプ
をリツプ出口の幅方向に配設した複数個のダイボ
ルトで支持してこれを回動操作するよう構成する
ことにより、両リツプの間隙調整を行つてフイル
ムシートの幅方向の厚さを調整するようにしたも
のが知られている。従つて、このようなＴダイの
リツプ間隙を適正に調整するため、走査式厚さ計
を使用し、その測定ヘツドを押出成形されるフイ
ルムシートの幅方向に往復移動させて厚さを計測
し、この計測値であるプロフアイルデータに基づ
いて前記ダイボルトをサーボモータ等により操作
して、Ｔダイのリツプ間隙を適正な間隔に選定す
る自動プロフアイル制御システムが採用されてい
る（特公昭60−50133号公報）。
厚さの制御方法として、フイルムシートの幅方向
に対する厚さ制御を行うプロフアイル制御方法が
知られている。また、この種のフイルムシートの
成形プロセスにおいて、押出成形されるフイルム
シートの厚さむらの生ずる原因の一つに、金型押
出口（Ｔダイリツプ出口という）から押出された
フイルムシートが成形ロールに到達する間でフイ
ルムシートの両端が収縮する、所謂ネツクイン現
象が知られている。このネツクイン現象は、プラ
スチツク材料の粘弾性によつて生ずるもので、フ
イルムシートの収縮量であるネツクイン量もしく
はその流線パターンは、材料の種類および成形条
件［例えば、樹脂温度、ドロー比（引取速度と流
出速度の比）、エアギヤツプ、ロール温度等］に
よつて種々変化する。このため、プラスチツクフ
イルムシート等の押出成形機においては、フイル
ムシートの幅方向の厚さむらを調整できるように
したＴダイとしては、押出口を形成する固定リツ
プと可動リツプとを対向配置し、前記可動リツプ
をリツプ出口の幅方向に配設した複数個のダイボ
ルトで支持してこれを回動操作するよう構成する
ことにより、両リツプの間隙調整を行つてフイル
ムシートの幅方向の厚さを調整するようにしたも
のが知られている。従つて、このようなＴダイの
リツプ間隙を適正に調整するため、走査式厚さ計
を使用し、その測定ヘツドを押出成形されるフイ
ルムシートの幅方向に往復移動させて厚さを計測
し、この計測値であるプロフアイルデータに基づ
いて前記ダイボルトをサーボモータ等により操作
して、Ｔダイのリツプ間隙を適正な間隔に選定す
る自動プロフアイル制御システムが採用されてい
る（特公昭60−50133号公報）。
しかるに、従来前述したＴダイのリツプ間隙の
変化量を決定するに際し、フイルムシート厚さ
ｔ、その厚さの偏差Δt、リツプ間隙Ｃ、その変
化量ΔCとした場合、フイルムシート厚さすなわ
ち材料の吐出量がリツプ間隙の寸法に比例すると
いう考え方から、次式 ΔC＝Ｃ／ｔ・Δt …(1) が成立するとされ、前記式(1)から変化量（動作
量）ΔCを決定していた。しかしながら、前述し
たようにネツクイン現象を生じるフイルムシート
の成形には、前記の一般式で動作量を決定しても
適正なプロフアイル制御は困難である。
変化量を決定するに際し、フイルムシート厚さ
ｔ、その厚さの偏差Δt、リツプ間隙Ｃ、その変
化量ΔCとした場合、フイルムシート厚さすなわ
ち材料の吐出量がリツプ間隙の寸法に比例すると
いう考え方から、次式 ΔC＝Ｃ／ｔ・Δt …(1) が成立するとされ、前記式(1)から変化量（動作
量）ΔCを決定していた。しかしながら、前述し
たようにネツクイン現象を生じるフイルムシート
の成形には、前記の一般式で動作量を決定しても
適正なプロフアイル制御は困難である。
そこで、Ｔダイのリツプ部における材料および
その構造的要素として、単位当りの材料吐出量
ｑ、材料圧力ｐ、リツプの長さｌとした場合、次
式が成立する ｐ＝ｌ｛2n+1（ｎ＋２）／Cn+2・μ・ｑ｝n+1 …(2) 但し、ｎ：構造粘度指数 μ：擬塑性粘度 前記式(2)より ｑ＝pn／2n+1（ｎ＋２）μl・Cn+2 …(3) が導かれる。ここで、式(3)を簡単にするため、
ｐ、ｎ、μ、ｌを一定とすれば次式(4)が求められ
る。
その構造的要素として、単位当りの材料吐出量
ｑ、材料圧力ｐ、リツプの長さｌとした場合、次
式が成立する ｐ＝ｌ｛2n+1（ｎ＋２）／Cn+2・μ・ｑ｝n+1 …(2) 但し、ｎ：構造粘度指数 μ：擬塑性粘度 前記式(2)より ｑ＝pn／2n+1（ｎ＋２）μl・Cn+2 …(3) が導かれる。ここで、式(3)を簡単にするため、
ｐ、ｎ、μ、ｌを一定とすれば次式(4)が求められ
る。
ｑ＝ａ・Cn+2 …(4)
但し、
ａ＝pn／2n+1（ｎ＋２）・μ・ｌ
前記式(4)を微分すれば次式を得る。
dq／dc＝ａ（ｎ＋２）Cn+1
＝aCn+2・ｎ＋２／Ｃ
＝ｑ・ｎ＋２／Ｃ …(5)
前記式(5)から次式が得られる。
dq／ｑ＝（ｎ＋２）・dc／Ｃ …(6)
前記式(6)において、dcが小さければ、dc≒ΔC
と考えられるから、次式が成立する。
と考えられるから、次式が成立する。
Δq／ｑ＝（ｎ＋２）・ΔC／Ｃ …(7)
前記式(7)において、吐出量ｑとフイルムシート
厚さｔが比例すると考えれば、次式が得られる。
厚さｔが比例すると考えれば、次式が得られる。
Δt／ｔ＝（ｎ＋２）・ΔC／Ｃ …(8)
従つて、前記式(8)から次式が求められる。
ΔC＝１／ｎ＋２・Ｃ／ｔ・Δt …(9)
ここで、前記式(9)において
１／ｎ＋２・Ｃ／ｔを一定のゲインＧとして、より適正
なプロフアイル制御を行う方法が提案された（特
開昭59−89120号公報）。
開昭59−89120号公報）。
しかしながら、前述した演算式に基づくプロフ
アイル制御を行う場合、フイルムシートの幅方向
に対しゲインＧが一定であるとすれば、次のよう
な問題を生じる。例えば、第６図に示すように、
ネツクイン現象の生じる代表的な帯域を２個所選
定する。この場合、帯域はネツクイン比ε1を1/
２、帯域はネツクイン比ε2を１（ネツクインな
し）とする。すなわち、次式で示される。
アイル制御を行う場合、フイルムシートの幅方向
に対しゲインＧが一定であるとすれば、次のよう
な問題を生じる。例えば、第６図に示すように、
ネツクイン現象の生じる代表的な帯域を２個所選
定する。この場合、帯域はネツクイン比ε1を1/
２、帯域はネツクイン比ε2を１（ネツクインな
し）とする。すなわち、次式で示される。
ε1＝a1′／a1＝１／２
ε2＝a2′／a2＝１ …(10)
但し、a1＝a2（ダイボルトピツチ）
今、帯域、ともプロフアイル偏差e1、e2が
同じであつたと仮定する（e1＝e2）。この場合、
従来方法によるＴダイ押出口の目標間隙変化量
ΔC1、ΔC2は同一に設定される（ΔC1＝ΔC2）。こ
の結果、各帯域、の流量変化量Δq1、Δq2も
略同一となる（Δq1＝Δq2）。しかし、フイルムシ
ートの厚さの変化量Δt1、Δt2は同じにならない。
すなわち、Δt1＝2Δt2となる。これは、ネツクイ
ンによつてフイルムシート幅が異なるから、当然
のことである。従つて、従来のように、プロフア
イルのゲインＧを一定にすると、精度の高いプロ
フアイル制御を達成することができない。
同じであつたと仮定する（e1＝e2）。この場合、
従来方法によるＴダイ押出口の目標間隙変化量
ΔC1、ΔC2は同一に設定される（ΔC1＝ΔC2）。こ
の結果、各帯域、の流量変化量Δq1、Δq2も
略同一となる（Δq1＝Δq2）。しかし、フイルムシ
ートの厚さの変化量Δt1、Δt2は同じにならない。
すなわち、Δt1＝2Δt2となる。これは、ネツクイ
ンによつてフイルムシート幅が異なるから、当然
のことである。従つて、従来のように、プロフア
イルのゲインＧを一定にすると、精度の高いプロ
フアイル制御を達成することができない。
そこで、本発明の目的は、フイルムシートのプ
ロフアイル制御において、Ｔダイのリツプ間隙を
変化させた際に対応する位置のシート厚さが変化
することに関与するプロフアイルゲインにつき、
Ｔダイにおける材料の流量変化過程、ネツクイン
過程およびドロー過程についてそれぞれ得られる
ゲインを総合することにより、厚さ計によつて測
定するプロフアイルデータよりＴダイ押出口の目
標間隙変化量の最適値を設定し、極めて精度の高
いプロフアイル制御を達成することができるフイ
ルムシートのプロフアイル制御方法を提供するに
ある。
ロフアイル制御において、Ｔダイのリツプ間隙を
変化させた際に対応する位置のシート厚さが変化
することに関与するプロフアイルゲインにつき、
Ｔダイにおける材料の流量変化過程、ネツクイン
過程およびドロー過程についてそれぞれ得られる
ゲインを総合することにより、厚さ計によつて測
定するプロフアイルデータよりＴダイ押出口の目
標間隙変化量の最適値を設定し、極めて精度の高
いプロフアイル制御を達成することができるフイ
ルムシートのプロフアイル制御方法を提供するに
ある。
本発明に係るフイルムシートのプロフアイル制
御方法は、金型押出口の幅方向にこの金型押出口
の開口間隙を調整し得る複数のダイボルトを配設
した押出成形機によりフイルムシートを連続的に
押出成形し、このフイルムシートに対しその幅方
向に走査式厚さ計の測定ヘツドを往復移動させて
前記フイルムシートのプロフアイルデータを計測
し、このプロフアイルデータに基づいて前記ダイ
ボルトの操作量を演算し、この操作量によつて前
記ダイボルトを操作して前記フイルムシートの厚
さ制御を行うフイルムシートのプロフアイル制御
方法において、 前記プロフアイルデータに基づき金型押出口の
開口間隙の変化量とこれに対応するフイルムシー
ト厚さの変化量との間における平均プロフアイル
ゲインを設定し、 さらにフイルムシートのネツクインを生じる帯
域でのネツクイン比を演算すると共にこのネツク
イン比と平均プロフアイルゲインとから個別プロ
フアイルゲインを設定し、 これら平均プロフアイルゲインと個別プロフア
イルゲインとから各ダイボルト位置に対応する金
型押出口の開口間隙の目標変化量をそれぞれ設定
し、 前記各目標変化量に基づいて対応するダイボル
トの操作量を演算してこの操作量により各ダイボ
ルトの制御を行うことを特徴とする。
御方法は、金型押出口の幅方向にこの金型押出口
の開口間隙を調整し得る複数のダイボルトを配設
した押出成形機によりフイルムシートを連続的に
押出成形し、このフイルムシートに対しその幅方
向に走査式厚さ計の測定ヘツドを往復移動させて
前記フイルムシートのプロフアイルデータを計測
し、このプロフアイルデータに基づいて前記ダイ
ボルトの操作量を演算し、この操作量によつて前
記ダイボルトを操作して前記フイルムシートの厚
さ制御を行うフイルムシートのプロフアイル制御
方法において、 前記プロフアイルデータに基づき金型押出口の
開口間隙の変化量とこれに対応するフイルムシー
ト厚さの変化量との間における平均プロフアイル
ゲインを設定し、 さらにフイルムシートのネツクインを生じる帯
域でのネツクイン比を演算すると共にこのネツク
イン比と平均プロフアイルゲインとから個別プロ
フアイルゲインを設定し、 これら平均プロフアイルゲインと個別プロフア
イルゲインとから各ダイボルト位置に対応する金
型押出口の開口間隙の目標変化量をそれぞれ設定
し、 前記各目標変化量に基づいて対応するダイボル
トの操作量を演算してこの操作量により各ダイボ
ルトの制御を行うことを特徴とする。
前記のフイルムシートのプロフアイル制御方法
において 平均プロフアイルゲインpを次式 p＝ｎ＋２／rd …（） 但し、ｎ：構造粘度指数 rd：ドロー比 で演算設定し、 フイルムシートのネツクインを生じる帯域での
ネツクイン比εiと次式 εi＝ai′／ａ …（） 但し、ai′：ネツクインによつて収縮した帯域
幅 ａ：ダイボルト間隔 で演算し、 前記ネツクイン比εiと平均プロフアイルゲイン
Gpとから個別プロフアイルゲインGpiを次式 Gpi＝Gp／εi …（） により演算設定し、 さらにプロフアイルデータに基づくフイルムシ
ートの厚さの変化量Ciと前記設定値とから各ダイ
ボルト位置に対応する金型押出口の開口間隙の目
標変化量ΔCiを次式 ΔCi＝Ci／Gpi …（） により演算設定することができる。
において 平均プロフアイルゲインpを次式 p＝ｎ＋２／rd …（） 但し、ｎ：構造粘度指数 rd：ドロー比 で演算設定し、 フイルムシートのネツクインを生じる帯域での
ネツクイン比εiと次式 εi＝ai′／ａ …（） 但し、ai′：ネツクインによつて収縮した帯域
幅 ａ：ダイボルト間隔 で演算し、 前記ネツクイン比εiと平均プロフアイルゲイン
Gpとから個別プロフアイルゲインGpiを次式 Gpi＝Gp／εi …（） により演算設定し、 さらにプロフアイルデータに基づくフイルムシ
ートの厚さの変化量Ciと前記設定値とから各ダイ
ボルト位置に対応する金型押出口の開口間隙の目
標変化量ΔCiを次式 ΔCi＝Ci／Gpi …（） により演算設定することができる。
本発明のフイルムシートのプロフアイル制御方
法によれば、測定されたフイルムシートのプロフ
アイルデータに基づき、金型押出口の開口間隙の
変化量とこれに対応するフイルムシート厚さの変
化量との関係において、ネツクインを考慮しない
平均プロフアイルゲインを従来方法により演算設
定し、次いでネツクインを生じる帯域での平均ネ
ツクイン比を算出すると共にこのネツクイン比と
前記平均プロフアイルゲインとからネツクインを
生じる帯域についての個別プロフアイルゲインを
演算設定し、これらの各設定値と前記フイルムシ
ート厚さの変化量とからそれぞれ金型押出口の開
口間隙の目標変化量の最適値を演算設定し、これ
により対応する各ダイボルトの操作量を適正に定
めて高精度のフイルムシート成形に対するプロフ
アイル制御を容易に達成することができる。
法によれば、測定されたフイルムシートのプロフ
アイルデータに基づき、金型押出口の開口間隙の
変化量とこれに対応するフイルムシート厚さの変
化量との関係において、ネツクインを考慮しない
平均プロフアイルゲインを従来方法により演算設
定し、次いでネツクインを生じる帯域での平均ネ
ツクイン比を算出すると共にこのネツクイン比と
前記平均プロフアイルゲインとからネツクインを
生じる帯域についての個別プロフアイルゲインを
演算設定し、これらの各設定値と前記フイルムシ
ート厚さの変化量とからそれぞれ金型押出口の開
口間隙の目標変化量の最適値を演算設定し、これ
により対応する各ダイボルトの操作量を適正に定
めて高精度のフイルムシート成形に対するプロフ
アイル制御を容易に達成することができる。
次に、本発明に係るフイルムシートのプロフア
イル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。
イル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。
第１図は、本発明のプロフアイル制御方法を実
施するフイルムシートの押出成形プロセスの一実
施例を示システム構成図である。第１図におい
て、参照番号１０は押出成形機、１２は金型（Ｔ
ダイ）、１４は押出口（リツプ出口）、１６は成形
ロールユニツト、１８はフイルムシート、２０は
走査式厚さ計、２２は巻取機、２４は測定ヘツ
ド、２６はダイボルトとそれぞれ示す。前記測定
ヘツド２４により計測されたフイルムシート１８
の厚さを示す測定信号２８は、入力インタフエー
ス３０を介してCPU３２にプロフアイルデータ
として入力される。CPU３２には、記憶手段と
してのメモリ３４、入力手段としてのキーボード
３６および出力手段としてのデイスプレイ装置３
８およびプリンタ４０が接続配置される。前記
CPU３２において、前記プロフアイルデータに
基づいて演算処理されたプロフアイルを制御する
ダイボルト操作量に関する操作信号４２を出力
し、これをコントロールユニツト４４に入力す
る。コントロールユニツト４４は、例えばサーボ
モータ等からなり、操作信号４２により駆動され
て、金型１２に配設された複数個のダイボルト２
６を操作し、押出口１４の開口間隙を調整し、押
出成形されるフイルムシート１８の厚さを制御す
る。このフイルムシート１８は、成形ロールユニ
ツト１６を通り、さらに走査式厚さ計２０の測定
ヘツド２４の間を通過して巻取機２２に巻取られ
る。前記測定ヘツド２４により検出される新たな
測定信号は、入力インタフエース３０を介して再
びCPU３２に新しいプロフアイルデータとして
入力される。このようなフイードバツクループを
利用した制御方法によつて、フイルムシートの厚
さ制御が行われる。
施するフイルムシートの押出成形プロセスの一実
施例を示システム構成図である。第１図におい
て、参照番号１０は押出成形機、１２は金型（Ｔ
ダイ）、１４は押出口（リツプ出口）、１６は成形
ロールユニツト、１８はフイルムシート、２０は
走査式厚さ計、２２は巻取機、２４は測定ヘツ
ド、２６はダイボルトとそれぞれ示す。前記測定
ヘツド２４により計測されたフイルムシート１８
の厚さを示す測定信号２８は、入力インタフエー
ス３０を介してCPU３２にプロフアイルデータ
として入力される。CPU３２には、記憶手段と
してのメモリ３４、入力手段としてのキーボード
３６および出力手段としてのデイスプレイ装置３
８およびプリンタ４０が接続配置される。前記
CPU３２において、前記プロフアイルデータに
基づいて演算処理されたプロフアイルを制御する
ダイボルト操作量に関する操作信号４２を出力
し、これをコントロールユニツト４４に入力す
る。コントロールユニツト４４は、例えばサーボ
モータ等からなり、操作信号４２により駆動され
て、金型１２に配設された複数個のダイボルト２
６を操作し、押出口１４の開口間隙を調整し、押
出成形されるフイルムシート１８の厚さを制御す
る。このフイルムシート１８は、成形ロールユニ
ツト１６を通り、さらに走査式厚さ計２０の測定
ヘツド２４の間を通過して巻取機２２に巻取られ
る。前記測定ヘツド２４により検出される新たな
測定信号は、入力インタフエース３０を介して再
びCPU３２に新しいプロフアイルデータとして
入力される。このようなフイードバツクループを
利用した制御方法によつて、フイルムシートの厚
さ制御が行われる。
しかるに、本発明において、厚さ計によつて測
定されたプロフアイルデータに基づき、ダイボル
トによるリツプ間隙の目標変化量ΔCを算出する
に際し、その目標変化量ΔCになるようリツプ間
隙を変化させた場合に対応位置のシート厚さの変
化量（偏差）ｅが得られることにつき、これらの
目標変化量ΔCと偏差ｅとの関係に対して新たに
プロフアイルゲインGpを設定する。すなわち、
このプロフアイルゲインGpは次式で与えられる。
定されたプロフアイルデータに基づき、ダイボル
トによるリツプ間隙の目標変化量ΔCを算出する
に際し、その目標変化量ΔCになるようリツプ間
隙を変化させた場合に対応位置のシート厚さの変
化量（偏差）ｅが得られることにつき、これらの
目標変化量ΔCと偏差ｅとの関係に対して新たに
プロフアイルゲインGpを設定する。すなわち、
このプロフアイルゲインGpは次式で与えられる。
Gp≡ｅ／ΔC …(11)
そこで、本発明においては、前記プロフアイル
ゲインGpを、フイルムシートの成形プロセスに
適合させて次の３要素に分解し、そしてこれらを
総合することによつて得る。
ゲインGpを、フイルムシートの成形プロセスに
適合させて次の３要素に分解し、そしてこれらを
総合することによつて得る。
(1) レオロジ要素G1
これは、Ｔダイのリツプ間隙から押出される
過程での流量変化に関するものである。
過程での流量変化に関するものである。
(2) ネツクイン要素G2
これは、Ｔダイのリツプ間隙から押出された
フイルムシートがその成形の開始時点でネツク
インを生じる過程でのネツクイン変化に関する
ものである。
フイルムシートがその成形の開始時点でネツク
インを生じる過程でのネツクイン変化に関する
ものである。
(3) ドロー要素G3
これは、前記ネツクイン変化を生じると同時
にフイルムシートが送出される過程での速度変
化に関するものである。
にフイルムシートが送出される過程での速度変
化に関するものである。
以上の関係を示せば、第２図に示す通りであ
る。なお、第２図において、Δy1，Δy2，Δy3は、
それぞれレオロジ要素G1をゲインとした場合の
シート厚さの偏差Δy1、次いでネツクイン要素G2
をゲインとして加えた場合のシート厚さの偏差
Δy2、そしてドロー要素G3をゲインとして加えた
場合のシート厚さの偏差Δy3（＝ｅ）を示すもの
である。
る。なお、第２図において、Δy1，Δy2，Δy3は、
それぞれレオロジ要素G1をゲインとした場合の
シート厚さの偏差Δy1、次いでネツクイン要素G2
をゲインとして加えた場合のシート厚さの偏差
Δy2、そしてドロー要素G3をゲインとして加えた
場合のシート厚さの偏差Δy3（＝ｅ）を示すもの
である。
次に、前記プロフアイルゲインGpの各要素に
つき、第３図を参照して詳細に説明する。
つき、第３図を参照して詳細に説明する。
●流量変化過程（レオロジ過程）
リツプ間隙の変化量ΔCと流量変化Δqの関係
は、前記従来の関係式(7)で示される。しかし、リ
ツプ間隙と流量では次元が異なるため、リツプ出
口後のシート厚さの変化量Δy1を想定して、前記
式(7)を次式に置換する。
は、前記従来の関係式(7)で示される。しかし、リ
ツプ間隙と流量では次元が異なるため、リツプ出
口後のシート厚さの変化量Δy1を想定して、前記
式(7)を次式に置換する。
Δq／ｑ＝Δy1／y1＝（ｎ＋２）・ΔC／Ｃ…(12)
前記式(12)において、y1およびＣは現状何ら管理
されていないので、便宜上同一と見なし、この結
果レオロジ要素のゲインG1は次式で定義される。
されていないので、便宜上同一と見なし、この結
果レオロジ要素のゲインG1は次式で定義される。
G1＝Δy1／ΔC＝ｎ＋２ …(13)
●ドロー過程
ドロー過程では、シート幅の縮みがなく速度だ
けが異なり、次のような連続の式が成立する Δy2・v2＝Δy3・v3 (14) 従つて、前記式(14)より、ドロー要素のゲイン
G3は次式で定義される。
けが異なり、次のような連続の式が成立する Δy2・v2＝Δy3・v3 (14) 従つて、前記式(14)より、ドロー要素のゲイン
G3は次式で定義される。
G3＝Δy3／Δy2＝v2／v3＝１／rd …(15)
但し、rd：ドロー比
●ネツクイン過程
ネツクイン過程では、第４図に示すように、第
ｉ番目のモデル要素（帯域）を選定する。ここで
ネツクイン比εiは、第４図の関係において次式で
定義される。
ｉ番目のモデル要素（帯域）を選定する。ここで
ネツクイン比εiは、第４図の関係において次式で
定義される。
εi＝a2i／a1i …(16)
流線間には、次の連続の式が成立する。
r1a1Δy1v1＝r2a2Δy2v2 …(17)
前記式(17)において、モデル上の定義より、v1＝
v2とし、またメルト（r1）とシート（r2）では比
重が異なるもののこれは最終的な補正係数（α）
の中で処理できるため、r1＝r2とする。従つて、
前記式(17)より、ネツクイン要素のゲインG2は次
式で定義される。
v2とし、またメルト（r1）とシート（r2）では比
重が異なるもののこれは最終的な補正係数（α）
の中で処理できるため、r1＝r2とする。従つて、
前記式(17)より、ネツクイン要素のゲインG2は次
式で定義される。
G2＝Δy2／Δy1＝a1／a2＝１／ε …(18)
但し、ε：ネツクイン比
なお、ネツクイン比εは、シートの幅方向位置
によつて異なるため、前記式(16)より各シート幅毎
のゲインG2iは、次式で示される。
によつて異なるため、前記式(16)より各シート幅毎
のゲインG2iは、次式で示される。
G2i＝１／εi …(19)
前述した各３要素のゲインG1，G2i，G3から、
本発明のプロフアイルゲインGpiは次式のように
なる。
本発明のプロフアイルゲインGpiは次式のように
なる。
Gpi＝G1・G2i・G3＝ｎ＋２／rd・εi …(20)
但し、ｎ：構造粘度指数
従つて、前記式(11)の関係から、各ダイボルトに
対するリツプ間隙の目標変化量ΔCiは次式で求め
られる。
対するリツプ間隙の目標変化量ΔCiは次式で求め
られる。
ΔCi＝ei／Gpi＝rd・εi／ｎ＋２・ei …(21)
このようにして、本発明によれば、前述した第
１図に示すフイルムシートのプロセスにおいて、
厚さ計で測定されるプロフアイルデータ（各部の
シート厚さの偏差）eiから、前記プロフアイルゲ
インGpiとして定義される関係式によりリツプ間
隙の目標変化量ΔCiの最適値を算出することがで
きると共に、この目標変化量ΔCiから各ダイボル
トの操作量を演算してこれを実行することによ
り、プロフアイル制御の精密化を容易に達成する
ことができる。
１図に示すフイルムシートのプロセスにおいて、
厚さ計で測定されるプロフアイルデータ（各部の
シート厚さの偏差）eiから、前記プロフアイルゲ
インGpiとして定義される関係式によりリツプ間
隙の目標変化量ΔCiの最適値を算出することがで
きると共に、この目標変化量ΔCiから各ダイボル
トの操作量を演算してこれを実行することによ
り、プロフアイル制御の精密化を容易に達成する
ことができる。
また、このような本発明によるプロフアイル制
御は、第１図に示すCPU３２において前述した
演算処理を行うことにより実行することができ
る。この場合における演算処理操作の実施例につ
き、第５図に示すフローチヤートを参照しながら
詳細に説明する。
御は、第１図に示すCPU３２において前述した
演算処理を行うことにより実行することができ
る。この場合における演算処理操作の実施例につ
き、第５図に示すフローチヤートを参照しながら
詳細に説明する。
まず、制御操作の開始に当り、連続成形される
フイルムシートに対し、走査式厚さ計をその幅方
向に往復移動（スキヤン）させて所要のプロフア
イル計測を行うと共にこれらのプロフアイルデー
タを記憶保持すると共に必要に応じてこれをデイ
スプレイ装置に表示することができる。また、こ
れらプロフアイルの計測と共にシート幅の計測を
行う。次いで、所定回数のスキヤンを終了した
後、前記プロフアイルデータの統計演算を行う。
この間に、Ｔダイの押出口の寸法およびダイボル
トの設定位置と、測定されたフイルムシートの幅
等とからネツクイン量を演算してネツクイン比を
設定すると共にフイルムシート幅に対するダイボ
ルトの対応位置設定を行つて、これらのデータを
記憶保持する。以上の操作によつて、ダイボルト
対応位置との関係におけるそれぞれプロフアイル
偏差eiを算定することができる。同様に、平均ネ
ツクイン比εiも算定することができる。
フイルムシートに対し、走査式厚さ計をその幅方
向に往復移動（スキヤン）させて所要のプロフア
イル計測を行うと共にこれらのプロフアイルデー
タを記憶保持すると共に必要に応じてこれをデイ
スプレイ装置に表示することができる。また、こ
れらプロフアイルの計測と共にシート幅の計測を
行う。次いで、所定回数のスキヤンを終了した
後、前記プロフアイルデータの統計演算を行う。
この間に、Ｔダイの押出口の寸法およびダイボル
トの設定位置と、測定されたフイルムシートの幅
等とからネツクイン量を演算してネツクイン比を
設定すると共にフイルムシート幅に対するダイボ
ルトの対応位置設定を行つて、これらのデータを
記憶保持する。以上の操作によつて、ダイボルト
対応位置との関係におけるそれぞれプロフアイル
偏差eiを算定することができる。同様に、平均ネ
ツクイン比εiも算定することができる。
しかる後、本発明においては、前記式(20)に基づ
いて平均プロフアイルゲインpを次式により算
定する（この場合、ネツクイン比は１とする）。
いて平均プロフアイルゲインpを次式により算
定する（この場合、ネツクイン比は１とする）。
p＝ｎ＋２／rd …(22)
次いで、既に算定されたダイボルト対応位置と
の関係における平均ネツクイン比εiの算定値に基
づいて、個別のプロフアイルゲインGpiを次式に
より算定する。
の関係における平均ネツクイン比εiの算定値に基
づいて、個別のプロフアイルゲインGpiを次式に
より算定する。
Gpi＝p／εi …(23)
従つて、これらの結果から、リツプ間隙の各ダ
イボルト対応位置との関係おける目標変化量ΔCi
を、既に算定されたプロフアイル偏差eiと前記式
（２３）との関係から、次式により演算する。
イボルト対応位置との関係おける目標変化量ΔCi
を、既に算定されたプロフアイル偏差eiと前記式
（２３）との関係から、次式により演算する。
ΔCi＝ei／Gpi …(24)
そして、このようにして演算されたリツプ間隙
の目標変化量ΔCiから、各ダイボルト操作量を演
算して自動ダイ操作出力信号を得、これにより自
動ダイのダイボルト調整を行う。
の目標変化量ΔCiから、各ダイボルト操作量を演
算して自動ダイ操作出力信号を得、これにより自
動ダイのダイボルト調整を行う。
以下、同様の処理操作を行うことにより、最適
なプロフアイル制御を達成することができる。
なプロフアイル制御を達成することができる。
以上、本発明の好適な実施例について説明した
が、本発明は前述した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
種々の設計変更をなし得ることは勿論である。
が、本発明は前述した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
種々の設計変更をなし得ることは勿論である。
前述した実施例から明らかなように、本発明に
よれば、厚さ計で測定されるプロフアイルデータ
より、Ｔダイの押出口における流量変化過程、ネ
ツクイン過程およびドロー過程におけるゲインを
それぞれリツプ間隙を調整するダイボルトの位置
に対応して換算し、特にネツクイン現象を生じる
帯域での目標変化量を最適値に設定することがで
き、この種フイルムシートの押出成形における全
ての成形条件についてのプロフアイル制御性能を
向上させて、精度の高いフイルムシートの成形を
達成することができる。
よれば、厚さ計で測定されるプロフアイルデータ
より、Ｔダイの押出口における流量変化過程、ネ
ツクイン過程およびドロー過程におけるゲインを
それぞれリツプ間隙を調整するダイボルトの位置
に対応して換算し、特にネツクイン現象を生じる
帯域での目標変化量を最適値に設定することがで
き、この種フイルムシートの押出成形における全
ての成形条件についてのプロフアイル制御性能を
向上させて、精度の高いフイルムシートの成形を
達成することができる。
第１図は本発明に係るフイルムシートのプロフ
アイル制御方法を実施する押出成形プロセスの一
実施例を示すシステム構成図、第２図は本発明の
プロフアイル制御方法を実施する制御要素として
のプロフアイルゲインの説明図、第３図は第２図
に示すプロフアイルゲインとフイルムシートの押
出成形プロセスとの関係を示す説明図、第４図は
典型的なネツクイン過程を有する帯域におけるプ
ロフアイルゲインを伴う各プロセス過程でのフイ
ルムシートの分解説明図、第５図は第１図に示す
システム構成において本発明のプロフアイル制御
方法を実施する場合の押出成形プロセスの一実施
例を示すフローチヤート図、第６図は押出成形さ
れるフイルムシートのネツクイン現象を示すモデ
ル図である。 １０…押出成形機、１２…金型、１４…押出
口、１６…成形ロールユニツト、１８…フイルム
シート、２０…走査式厚さ計、２２…巻取機、２
４…測定ヘツド、２６…ダイボルト、２８…測定
信号、３０…入力インタフエース、３２…CPU、
３４…メモリ、３６…キーボード、３８…デイス
プレイ装置、４０…プリンタ、４２…操作信号、
４４…コントロールユニツト。
アイル制御方法を実施する押出成形プロセスの一
実施例を示すシステム構成図、第２図は本発明の
プロフアイル制御方法を実施する制御要素として
のプロフアイルゲインの説明図、第３図は第２図
に示すプロフアイルゲインとフイルムシートの押
出成形プロセスとの関係を示す説明図、第４図は
典型的なネツクイン過程を有する帯域におけるプ
ロフアイルゲインを伴う各プロセス過程でのフイ
ルムシートの分解説明図、第５図は第１図に示す
システム構成において本発明のプロフアイル制御
方法を実施する場合の押出成形プロセスの一実施
例を示すフローチヤート図、第６図は押出成形さ
れるフイルムシートのネツクイン現象を示すモデ
ル図である。 １０…押出成形機、１２…金型、１４…押出
口、１６…成形ロールユニツト、１８…フイルム
シート、２０…走査式厚さ計、２２…巻取機、２
４…測定ヘツド、２６…ダイボルト、２８…測定
信号、３０…入力インタフエース、３２…CPU、
３４…メモリ、３６…キーボード、３８…デイス
プレイ装置、４０…プリンタ、４２…操作信号、
４４…コントロールユニツト。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 金型押出口の幅方向にこの金型押出口の開口
間隙を調整し得る複数のダイボルトを配設した押
出成形機によりフイルムシートを連続的に押出成
形し、このフイルムシートに対しその幅方向に走
査式厚さ計の測定ヘツドを往復移動させて前記フ
イルムシートのプロフアイルデータを計測し、こ
のプロフアイルデータに基づいて前記ダイボルト
の操作量を演算し、この操作量によつて前記ダイ
ボルトを操作して前記フイルムシートの厚さ制御
を行うフイルムシートのプロフアイル制御方法に
おいて、 前記プロフアイルデータに基づき金型押出口の
開口間隙の変化量とこれに対応するフイルムシー
ト厚さの変化量との間における平均プロフアイル
ゲインを設定し、 さらにフイルムシートのネツクインを生じる帯
域でのネツクイン比を演算すると共にこのネツク
イン比と平均プロフアイルゲインとから個別プロ
フアイルゲインを設定し、 これら平均プロフアイルゲインと個別プロフア
イルゲインとから各ダイボルト位置に対応する金
型押出口の開口間隙の目標変化量をそれぞれ設定
し、 前記各目標変化量に基づいて対応するダイボル
トの操作量を演算してこの操作量により各ダイボ
ルトの制御を行うことを特徴とするフイルムシー
トのプロフアイル制御方法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のフイルムシート
のプロフアイル制御方法において、 平均プロフアイルゲインpを次式 p＝ｎ＋２／rd …（） 但し、ｎ：構造粘度指数 rd：ドロー比 で演算設定し、 フイルムシートのネツクインを生じる帯域での
ネツクイン比εiを次式 εi＝ai′／ａ …（） 但し、ai′：ネツクインによつて収縮した帯域
幅 ａ：ダイボルト間隔 で演算し、 前記ネツクイン比εiと平均プロフアイルゲイン
Gpとから個別プロフアイルゲインGpiを次式 Gpi＝Gp／εi …（） により演算設定し、 さらにプロフアイルデータに基づくフイルムシ
ート厚さの変化量Ciと前記設定値とから各ダイボ
ルト位置に対応する金型押出口の開口間隙の目標
変化量ΔCiを次式 ΔCi＝Ci／Gpi …（） により演算設定してなるフイルムシートのプロフ
アイル制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62251624A JPH0195025A (ja) | 1987-10-07 | 1987-10-07 | フィルムシートのプロファイル制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62251624A JPH0195025A (ja) | 1987-10-07 | 1987-10-07 | フィルムシートのプロファイル制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0195025A JPH0195025A (ja) | 1989-04-13 |
| JPH0535665B2 true JPH0535665B2 (ja) | 1993-05-27 |
Family
ID=17225594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62251624A Granted JPH0195025A (ja) | 1987-10-07 | 1987-10-07 | フィルムシートのプロファイル制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0195025A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE60039229D1 (de) | 1999-12-28 | 2008-07-31 | Teijin Ltd | Polyester film rolle |
| US20230249390A1 (en) * | 2021-04-29 | 2023-08-10 | Lohia Mechatronik Private Limited | System and method for mapping the lip adjustment bolts of a flat extrusion die |
-
1987
- 1987-10-07 JP JP62251624A patent/JPH0195025A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0195025A (ja) | 1989-04-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |