JPH0639112B2 - カレンダのロール間バンク量制御方法 - Google Patents

カレンダのロール間バンク量制御方法

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JPH0639112B2
JPH0639112B2 JP8998690A JP8998690A JPH0639112B2 JP H0639112 B2 JPH0639112 B2 JP H0639112B2 JP 8998690 A JP8998690 A JP 8998690A JP 8998690 A JP8998690 A JP 8998690A JP H0639112 B2 JPH0639112 B2 JP H0639112B2
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晴雄 和田
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、多段ロール(3本以上)を用いて、ゴム、
プラスチック等のシートまたはフィルムを成形するカレ
ンダにおいて、ロール間のバンク量を制御するための方
法に関する。
〔従来の技術〕
ゴム、プラスチック等のシートまたはフィルムを成形す
るカレンダは、通常3〜4本のロールを平行に組合わせ
て構成され、素材を2〜3回連続的に圧延してシートま
たはフィルムを成形する。
カレンダにおいてはバンク量すなわちロール間の素材の
たまり量に留意する必要がある。すなわち、バンク量が
多すぎる(バンクが太い)と空気を巻き込みスキップと
称するきずを生じるおそれがあり、また、バンクの回転
がスムーズに行なわれないために、材料の練りが不均一
となり、品質むらが発生する欠点がある。逆にバンク量
が少なすぎる(バンクが細い)とシートまたはフィルム
に切断したり、厚さ変動が大きなるなどの問題が生じる
おそれがある。
従来においては、第1バンクのバンク量を自動制御する
ものはあったが、下流のバンクのバンク量を自動制御す
るものはなく、オペレータによるバンクの目視と経験に
よる手動調節によりバンク量を制御していた。
〔発明が解決しようとする課題〕
下流バンクのバンク量を手動調節により制御する方法で
は次の問題点があった。
(イ) 材料が切り換わった時には、バンク量が安定し
定常運転に達するまでに時間がかかり、原料のリサイク
ル量の発生が多い (ロ) 連続運転状態においては、原材料の配合状態や
外気温のわずかな変化によってもバンク量は徐々に変化
するので、常にバンク高さ(幅)を監視し、バンク調節
を行なう必要がある。
この発明は、従来技術における上述の問題点を解決し
て、下流バンクのバンク量の制御を自動化して、オペレ
ータの労力を軽減し、材料が切り換わった場合等に定常
運転に達するまでの時間を短縮し、原料のリサイクル量
の減少等を図ったカレンダのロール間バンク量制御方法
を提供しようとするものである。
〔課題を解決するための手段〕
この発明は、3本以上のロールを用いて複数段のバンク
を形成しながらフィルムまたはシート状部材を形成する
カレンダにおいて、バンクセンサによるバンク量の検出
に基づき計算したバンク量過不足量と、そのバンクを形
成する2本のロールの平均ロール速度から計算したバン
クからの成形材料流出量増減予想量もしくは2本のロー
ルギャップから計算したバンクからの成形材料流出量増
減予想量またはこれら両方の和と、直前の上流バンクを
形成する2本のロールの平均ロール速度から計算したバ
ンクへの成形材料流入量増減予想量もしくは2本のロー
ルギャップから計算したバンクへの成形材料流入量増減
予想量またはこれら両方の和とを求め、これらバンク量
過不足量、成形材料流出量増減予想量、成形材料流入量
増減予想量の合成量に基づき、制御サイクルタイム毎に
設定すべき各上流バンクからの材料供給量増減分を、当
該上流バンクを形成する2本のロールのロールギャップ
調節モータ操作量、ロールクロスモータ操作量、ロール
ベンディング圧、ロール速度、ストックガイド幅のいず
れか1つまたは複数を制御することにより、与えること
を特徴とするものである。
〔作 用〕
この発明によれば、バンクセンサによって、バンク量を
検出してバンク過不足量を求めてフィードバック制御が
行なわれるとともに、そのバンクからの成形材料の消費
量の増減を予想し、かつ上流バンクからの成形材料流入
量の増減を予想して流入量に影響する制御要素を制御す
るフィードフォワード制御が行なわれる。これにより、
下流バンクのバンク制御の応答性と安定性を高めること
ができるので、オペレータの労力が軽減され、また材料
が切り換わった場合等に定常運転に達するまでの時間が
短縮され、原料のリサイクル料の減少等が図られる。
〔実施例〕
この発明の一実施例を第1図に示す。このカレンダ10
は第1〜第4ロール12〜15を逆L字状に組み合わせ
て構成されている。押出器16から押し出される原材料
18はフィードコンベア20により第1ロール12と第
2ロール13との間に投入され、これら第1、第2ロー
ル12,13間、第2、第3ロール13,14間、第
3、第4ロール14,15間の各ロールギャップg1〜
g3を順次通ることによりシート状に成形され、ティク
オフロール24によって延伸された後、冷却ロール(図
示せず)によって固化され、製品シートとして巻取られ
る。各ロール12〜15間には、第1〜第3バンク26
〜28が形成される。
第1、第2ロール12,13間の第1バンク26には、
フィードコンベア20より原材料(成形材料)18が供
給されており、第1バンク26のバンク幅(または高
さ)を第1バンクセンサ30(例えばテレビカメラ)に
て検出し、第1バンク制御装置32で基準値に対するバ
ンク量の偏差を求め、この偏差に応じて押出機モータ制
御装置34によって押出機モータ36の回転数を増減さ
せ、バンク量をこの基準値に保つように自動制御または
手動調節する。
このような第1バンク26を自動的に制御する制御装置
や制御方法は、既に各種実用化されている(例えば特開
昭52−132072号公報参照)。
第2、第3ロール13,14間の第2バンク27および
第3、第4ロール14,15間の第3バンク28には、
バンク幅(または高さ)を測定するための第2、第3バ
ンクセンサ38,40(例えばテレビカメラ、反射形光
センサ、超音波センサ等)が、各バンク毎に通常は3台
ずつ設けられる。テレビカメラを使用した場合は、例え
ばテレビ画面上のバンクの面積をパターン認識により検
出してバンク幅を測定することができる。また、反射形
光センサを使用した場合はバンクに光を当ててその光量
によりバンクの高さを測定することができる(バンクが
高いとセンサからバンクまでの距離が短くなるので光量
は大きくなる)。超音波センサを使用した場合は、バン
クまでの距離が検出されるので、バンク高さを測定する
ことができる。
第2、第3バンクセンサ38,40の取付位置は、1台
は中央部、他の2台は左側ゾーンおよび右側ゾーンの位
置でバンク幅(または高さ)の変化を最もよく検出する
位置が最適である。本実施例では第2、第3バンクセン
サ38,40を6個所(2L,2C,2R,3L,3
C,3R)に設けている。
なお、バンクセンサは1つのバンクに対して通常3台が
使用されるが、テレビカメラを使用する場合には、中央
に1台を設け、これで中央部、左、右ゾーンの3位置全
体を望むようにして測る方法を採用してもよい。また、
センサの台数は制御方法によっては1台または2台でも
よく、要は、以下のように制御方法(したがって、アク
チュエータの台数)に対応していればよい。
1台…全体の平均バンク幅(または高さ)の制御のみ 2台…平均バンク幅と左右のバランスの制御 3台…左側(L)、中央(C)、右側(R)のバンク幅
(または高さ)の制御 第2、第3バンクセンサ38,40は時々刻々変化する
バンク幅(または高さ)を検出し、第2、第3バンク制
御装置42は検出サイクル(例えば3〜5秒)毎に平均
バンク幅(または高さ)を求め、そのバンク幅(または
高さ)の変化を検出する。
また、各ロール位置を検出するためのセンサが各ロール
の両端に取付けられている。本実施例では、第1、第
2、第4ロール12,13,15の両端のギャップ調整
機構の軸に回転位置検出器PGG1L ,PGG1R ,PGG2
L ,PGG2R ,PGG4L ,PGG4R が取り付けられ、第
1、第3ロール12,14の両端のロールクロス調整機
構の軸に回転位置検出器PGC1L ,PGC1R ,PGC3L
,PCC3R が取付けられている。また第2ロール13
の両端のロールベンディングシリンダ44のベンディン
グ圧力P2を検出する圧力計Pbが取付けられている。
このようにして、各ロールのロールギャップ位置やロー
ルクロス位置やロールベンディング圧力などが時々刻々
計測されるようになっている。
一方、各ロール12〜15のロール速度V1 ,V2 ,V
3 ,V4 は、ロール駆動モータM1 ,M2 ,M3 ,M4
の軸に取付けられた速度計TG1 ,TG2 ,TG3 ,T
G4 によって計測されている。
バンク制御装置42は各ロール速度V1 〜V4 と各ロー
ルギャップモータ位置M1L,M1R,M2L,M2R,M4L,
M4L、各ロールクロスモータ位置Mc1,Mc3とロールベ
ンディング圧P2を一定検出サイクル(例えば3〜5
秒)毎に検出し、これらの変化の有無を確認する。な
お、ロールクロスモータ位置の検出は、左右のモータ位
置は同じ位置に制御するので左または右のどちらかの位
置のみでよい。
ギャップモータ、クロスモータ、ロールベンディング制
御装置44は上記検出サイクルにおいて、バンクセンサ
38,40から求めた第2、第3バンク27,28の過
不足量と、上記各ロール速度V1 〜V4 と、各ロールギ
ャップモータ位置M1L,M1R,M2L,M2R,M4L,M4
R、各ロールクロスモータ位置Mc1,Mc3と、ロールベ
ンディング圧P2の標準値からの偏差量に基づいた制御
サイクルTc(例えば10〜60秒)間での予想バンク
増減量の和があるリミットを越えると判断したときに
は、ロールギャップ調整モータMG1L, MG1R,MG2L,MG2R,MG4L,MG4R、ロールクロ
ス調整モータMC1L,MC1R,MC3L,MC3R、ロール
駆動モータM1 ,M2 ,M3 ,M4 を制御して、ロール
ギャップモータ位置やロールクロスモータ位置やロール
速度を制御し、制御サイクル終了時にバンク量が所定量
に戻るようにする。
また、制御サイクルの途中で何らかの理由で運転状態が
変化した(外乱があった)とき(例えば、ロール速度を
オペレータが変更したときなど)は、第3図に示すよう
に各検出サイクルにおいてその変化量すなわち操作量を
検出し、その変化量に基づく残余サイクル時間(Te
秒)に発生すると予想されるバンク増減量に対応して制
御項目を補償制御して次の制御サイクルエンドにおいて
バンクが大きく変化しないようにする。
次に、ギャップモータ、クロスモータ、ロールベンディ
ング制御装置44による第2バンク27、第3バンク2
8のバンク制御について説明する。このバンク制御にお
ける制御量は、次の3つの要素A〜Cから求める。
(A) 第3、第2バンク28,27の左側、中央、右
側におけるバンク過不足量ΔQ゜3L,ΔQ゜3C, ΔQ゜3R,ΔQ゜2R,ΔQ゜2C,ΔQ゜2R バンクセンサ40,38から求めた平均バンク幅(また
は高さ)W3L,W3C,W3R,W2L,W2C,W2Rと、標準
バンク幅または高さW゜3L,W゜3C,W゜3R,W゜2L,
W゜2C,W゜2Rとの差からこのバンク量過不足量ΔQ゜
3L,ΔQ゜3C,ΔQ゜3R,ΔQ゜2R,ΔQ゜2C,ΔQ゜
2Rを求める。
各ロール間にたまっているバンク量(cm3)はこれら2
本のロール寸法とバンク幅(または高さ)によって概略
決まり、あるバンク幅(または高さ)の近傍ではバンク
量は第4図(b)に示すようにバンク幅(または高さ)
の2次関数に近いものとなる。すなわち、通常第2バン
ク27以降では樹脂は完全な溶融状態にあるため、バン
クは回転する。このため、断面は第4図(a)のように
上側が円形に近いものとなる。ロールギャップ長は通常
0.2〜1.0mmの値であり、バンク幅は20〜50mm
の値であるので、バンクでの樹脂たまり量はバンク幅の
2次曲線と考えることができる。
上記の関係を各パスの各ゾーンについて適用すると、各
パスのバンク過不足量は、 ΔQ゜3L=〔f3(W゜3L)−f3(W3L)〕×SW3 /3 ≒〔f3′(W゜3L)×(W゜3L−W3L)〕 ×SW3 /3…(1) ΔQ゜3C=〔f3(W゜3C)−f3(W3C)〕×SW3 /3 ≒〔f3′(W゜3C)×(W゜3C−W3C)〕 ×SW3 /3…(2) ΔQ゜3R=〔f3(W゜3R)−f3(W3R)〕×SW3 /3 ≒〔f3′(W゜3R)×(W゜3R−W3R)〕 ×SW3 /3…(3) ΔQ゜2L=〔f2(W゜2L)−f2(W2L)〕×SW2 /3 ≒〔f2′(W゜2L)×(W゜2L−W2L)〕 ×SW2 /3…(4) ΔQ゜2C=〔f2(W゜2C)−f2(W2C)〕×SW2 /3 ≒〔f2′(W゜2C)×(W゜2C−W2C)〕 ×SW2 /3…(5) ΔQ゜2R=〔f2(W゜2R)−f2(W2R)〕×SW2 /3 ≒〔f2′(W゜2R)×(W゜2R−W2R)〕 ×SW2 /3…(6) ここに、 f2 :第2バンク27のバンク幅(または高さ)がW゜2
L,W゜2C,W゜2Rの近傍でのバンクたまり量を表わす
関数 f2′:バンク幅(例えばW゜2L)におけるf2の勾配 f3 :第3バンク28のバンク幅(または高さ)がW゜3
L,W゜3C,W゜3Rの近傍でのバンクたまり量を表わす
関数 f3′:バンク幅(例えばW゜3L)におけるf3 の勾配 W3L,W3C,W3R:左側、中央、右側の位置における第
3バンク28のバンク幅(または高さ) W2L,W2C,W2R:左側、中央、右側の位置における第
2バンク27のバンク幅(または高さ) W゜3L,W゜3C,W゜3R,W゜2L,W゜2C,W゜2R:最
適な運転状態を得るための各バンク 28,27の各位置における目標(設定) バンク幅(または高さ) SW2 ,SW3 :第2および第3バンクの長さ (B) 各バンク27,28からの流出量増減分制御サ
イクルTc(秒)間において各パスを通過する樹脂量
(Qout)は(第4図) で表わされる。
ここに、 G:2本のロール間のロールギャップ Va+Vb:2本のロール速度 Tc:バンク制御の制御サイクル 係数:各パス毎に実験的に求められる係数で 1.2〜1.3の値をもつ シート幅:2本のロールギャップでのシート幅定常運転
状態での流出量の増減分を考えると、変化を与える要因
はロールギャップG(第1〜第3ロールギャップg1〜
g3の各ロールギャップをそれぞれG1〜G3とする)
の変化と、2本のロール速度Va,Vbの変化およびシ
ート幅の変化であるから、通過する樹脂量の増減量 (ΔQ゜out )は、 この式で第1項はロールギャップGが変化したときの影
響を表わす。第2項はロール速度Va,Vbが変化した
ときの影響を表わす。第3項はシート幅変更による影響
を表わし、通常第1バンク26のストックガイドの幅を
変更するときのみを考慮すればよい。
(8)式を各バンク27,28の3ゾーンについて適用
すれば、次のようになる。なお、ここでは第1バンクの
ストックガイド8,9間の幅を変えない場合について説
明する。
なお、(12)〜(14)式では、シート幅は正しくは
第3ロール14と第4ロール15間のシート幅ではある
が、これは近似的に第4ロール15上のシート幅SW3
に等しいとみなせるので、近似的にシート幅≒SW3 と
している。同様に(9)〜(11)式においては、シー
ト幅≒SW2 としている。
(C) 各バンク27,28への流入量増減分制御サイ
クルTc(秒)間に各バンク27,28に流入する樹脂
の変化量は下記のようになる。
なお、(9)〜(14)式および(18)〜(20)式
の計算式におけるロールギャップは、下記連続の条件か
ら求めることができる。
また、各ゾーンのロールギャップ標準値からの偏差量Δ
G1L,ΔG1C,ΔG1R,……の値は直接計測することは
困難であるが、ロールギャップモータ移動量(ΔM1L,
ΔM1R,ΔM2L,ΔM2R,ΔM4L,ΔM4R)とロールク
ロスモータ移動量(またはロールベンディング圧移動
量)(ΔM1c,ΔM3C)の値から下記カレンダ構造と成
形材料の特性値(K1,K2,K3)によるマトリック
ス計算式により間接的に求めることができる。
ここに、 M1 :第1ロールギャップにおける材料硬さ係数(TON
/mm) K1 :第1ロールギャップにおけるフレームやロールそ
の他を含めたカレンダ剛性(TON /mm) γ1 :第1ロールギャップモータ(MG1L)によりL側
スクリュ位置でロール位置を1mm動かしたときのバンク
センサ位置2Lでの無負荷時ロールギャップ変化量(mm
/mm)で、l2/Lに等しい。
η1 :第1ロールクロスモータ(MC1 )により、ロー
ルクロススクリュー位置でロールクロス量を1mm動かし
たときのバンクセンサ位置2Cでの無負荷時ギャップ変
化量(mm/mm) ξ1 :第1ロールクロスモータ(MC1 )によりロール
クロススクリュー位置でロールクロス量を1mm動かした
ときのバンクセンサ位置2Rでの無負荷時ロールギャッ
プ変化量(mm/mm) また、上記マトリックスの係数は各パスのギャップ調節
モータ、クロス調節モータ、ロールベンディングシリン
ダなどのアクチュエータの種類によって係数は異なるも
のとなる。
以上説明した3つの要素A〜Cによる各バンク供給量の
制御について説明する。制御サイクルTc(秒)間に必
要な第2、第3バンク27,28への供給量の増減量Δ
Qは下記(23),(24)式のように上記3成分A〜
Cの合計値によって求められる。この供給量の制御は各
ロール速度を制御するかまたは上段パスにおけるロール
ギャップ(例えばΔG2L,ΔG2C,ΔG2R,……)を制
御することによって可能である。
ΔQ3L,ΔQ3C,……,ΔQ2Rを得るためにどのような
制御方式を用いるかはカレンダの構造によっても異なる
が種々考えられる。例えば左右両側のロールギャップモ
ータMG1L,MG1R, MG2L,MG2R,MG4L,MG4Rの操作位置とロールク
ロスモータMC1L(=MC1R),MC3L(=MC3R)の
操作位置(クロスモータの位置は通常左右同じ位置に制
御する。)またはロールベンディング圧P2 を調整する
方式でもよく、また左右片側のロールギャップモータ例
えばMG1L,MG2L,MG4Lの操作位置、ロール速度V
1 〜V4 の速度とロールクロスモータMC1L (=MC1R),MC3L(=MC3R)の操作位置(または
ロールベンディング圧P2)を調整する方法、さらには
第2バンク27の制御に限れば第1ロールクロスモータ
MC1L(=MC1R)の操作位置の調整の代りに第1バン
ク26のストックガイド幅を変化させる方法でもよい。
また、制御サイクル途中でのオペレータ操作による外乱
が発生したときには、Tcの代りに残余サイクル時間
(Te)を用いて、Tc=Teとして補償制御を行えば
よい(第3図参照)。すなわち、(23),(24)式
において、 ΔQ゜3L=ΔQ゜3C=ΔQ゜3R=ΔQ゜2L=ΔQ゜2C=ΔQ゜2R=0 かつ(9)〜(11)式、(12)〜(14)式、(1
8)〜(20)式において、オペレータ操作(外乱)に
対するロール速度変化量(ΔV1,ΔV2,ΔV3,Δ
V4)またはロールギャップ変化量(ΔG1L,ΔG1C,
ΔG1R,ΔG2L, ΔG2C,ΔG2R,ΔG4L,ΔG4C,ΔG4R)を求め、T
c=Teとして制御する。
以上のように、本発明は制御対象であるバンクについ
て、バンク幅(または高さ)のフィードバック制御だけ
ではなく、当該バンク(ギャップ)からの流出量の増減
量と上流バンクからの流入量の増減量によるバンク幅
(または高さ)への影響を予想(フィードフォワード)
してバンク制御を行なうため、単なるフィードバック制
御に較べ、格段に安定した制御を得ることができる。ま
たオペレータ操作による外乱に対しても補償制御を行な
うので追随性も問題はない。
第1図の装置のバンク制御の具体例について説明する。
制御要素は、第3バンク28に対しては第2ロールギャ
ップモータMG2L ,MG2R とロールベンディングシリン
ダ44、第2バンク27に対しては第1ロールギャップ
モータMG1L ,MG1R 、ロールクロスモータMC1L(=
MC1R)である。外乱要素は各ロール速度V1〜V4お
よび第4ロールギャップモータMG4L,MG4Rの操作位
置(M4L,M4R)およびクロスモータMC3L(=MC3
R)の操作位置(M3C)である。これらは後述する第2
図において太線で示す。
(1) 第3バンク28の制御 制御サイクルTc(秒)間に必要な左側、中央、右側各
ゾーンへの供給量の増減分はΔQ3L, ΔQ3C,ΔQ3Rで示されるが、これを第2ロールギャッ
プモータMG2L,MG2R、第3ロールクロスモータMC
3L(MC3R)の操作(操作量Δ2L, によって供給することになる。
これらの関係式は以下の通り。
ここにΔG2L,ΔG2C,ΔG2Rは必要な負荷時のギャッ
プ移動量であるが、これは計測は難しいので、モータ操
作量(Δ2L,Δ2C,Δ2R)によって(26)式か
ら間接的に計算によって求める。
これら両式から、必要な操作量Δ2L,Δ2C,Δ2R
は下式によって求めることができる。
ここに M2 :第2ロールギャップにおける材料硬さ係数(TON
/mm) K2 :第2ロールギャップにおけるフレームやロールそ
の他を含めたカレンダ剛性 (TON /mm) γ2 :第2ロールギャップモータ(MG2L)によりL側
スクリュ位置でロール位置を1mm動かしたときのバンク
センサ位置2Lでの無負荷時ロールギャップ変化量 (mm/mm)で、l3 /Lに等しい。
η2 :第2ロールベンディング圧(P2)を単位量(1
kg/cm2)変化させたときのバンクセンサ位置2Cでの
無負荷時ギャップ変化量(mm/kg/cm2) ξ2 :第2ロールベンディング圧(P2)を単位量(1
kg/cm2)変化させたときのバンクセンサ位置2Rでの
無負荷時ロールギャップ変化量(mm/kg/cm2(2) 第2バンク27の制御 第2バンク27の制御についても第3バンク28と同様
に考えて次式により求めることができる。
以上の制御を制御ブロック線図で示すと第2A図、第2
B図となる。第2A図は第3バンク28の制御、第2B
図は第2バンク27の制御である。ただし、第2ギャッ
プからの成形材料の流出量 は理論的には第3バンクへの成形材料の流入量 になるのであるが、実際の機械の制御では制御誤差、不
感帯、バックラッシュなどのため、制御した操作量(Δ
2L)は実際の移動量 と異なるので、 の計算値と実測値は必ずしも等しくない。このため、計
算制御の場合には、ギャップモータ、クロスモータの実
際の標準値からの偏差量(ΔM2L)を実測して、この値
を用いて を計算して求めるのが実用上重要である。このため上記
の例では第3バンク28の制御(第2ロールギャップモ
ータMG2L,MG2Rの調整、第2ロールベンディング圧
P2の調整) の終了を待ってこれらの操作位置(M2L,M2C,M2R)
を計測し、その結果をもとに第2バンク27への流入量
の制御(第1ロールギャップモータMG1L,MG1Rの操
作位置と第1ロールクロスモータMC1L(=MC1R)の
操作位置の調整)を行なう。
以上の関係を理解するために手動操作によってバンク調
整を行なうケースを制御のブロック線図と対比して考え
る。
今例えば第2バンク27はL,C,R側とも目標バンク
高さであるが、第3バンク28のL側は目標バンク高さ
より少なく、R側は多く、C側は目標高さであるケース
を考える(第5図Aの状態)。
第3バンク28のL側を高くし、R側を低くするため
に、第2ロールギャップg2のL側を開、R側を閉とす
ればよい(第5図の操作)。
第2バンク27は現状目標バンク高さを保っているので
あるが、前記操作を行なうとこのままでは第2バンク2
7のL側は徐々に減少していき、R側は徐々に増大する
ことになる。
そこで経験のあるオペレータならばこれらの相互関係を
予想して、前記操作と同時に、第1ロールギャップg1
のL側を適当量開、R側を閉とすると考えられる(第5
図の操作)。このように操作すると第2バンク27を
所定高さに保ちながらも、第3バンク28を所定高さま
で戻すことができるのである。
そして、第3バンク28がTc時間後所定状態にまで戻
った時点(第5図Bの状態)で第2ロールギャップg2
のL側を閉、R側を開(第5図′の操作)とし、適当
位置に戻すとともに第1ロールギャップg1のL側を
閉、R側を開(第5図′の操作)として第1ロールギ
ャップg1も元の位置に戻すのである。このように操作
すると、操作後は第2バンク27を目標バンク高さにキ
ープしながら、第3バンク28を目標バンク高さの状態
に安定に保つことができる。
もし、操作が完全でないときには、第3バンク28は徐
々に目標バンク高さからずれてくる(第5図の破線の変
化)が、このときには、前述と同じような手順で第2ロ
ールギャップg2および第1ロールギャップg1を操作
すればよく、また、第3バンク28が安定したが第2バ
ンク27が変化するようであれば、第1ロールギャップ
g1のみ変化させればよいのである。
いずれにしても、上記操作を行えば上段のバンクは下段
のバンク調節のためのギャップ調節やクロス調節による
影響を受けることが非常に少なく、安定したバンク調節
を行なうことができる。
本発明によるバンクの自動制御は、バンク高さのみなら
ずギャップ位置などの変化を検出しながら、上記一連の
操作を制御サイクル毎に順次行なうので、全てのバンク
変動は少なく、安定するのである。自動制御の場合につ
いて、上記一連の手動操作の手順を第2A図、第2B図
のブロック線図上で、対比して説明すると表1のように
なる。
〔変更例〕 前記実施例では、本発明を逆L形4本カレンダに適用し
た場合を示したが、本発明は3本以上のロールを用い
て、フィルムまたはシートを成形するゴム、プラスチッ
ク用等のカレンダにも適用可能である。
例えば、第6図(a)はゴムまたはプラスチック用3本
ロールカレンダ、(b)はプラスチック用5本ロールカ
レンダ、(c)はプラスチック用6本ロールカレンダで
ある。第1バンクを除く各バンクにバンクセンサを設け
てフィードバック制御を行なうとともに、前述の方法に
よりフィードフォワード制御を行なうことができる。
なお、各バンクに設けるセンサ数は1本以上であればよ
い。例えば、各段のバンクセンサが1本のときには、制
御する項目は1種類であればよい。また、2本のときは
2種類であればよい。1本のときには片側のロール速度
のみ制御する方式や、左右のギャップを同時に動かし、
平行制御する方法など考えられる。
また、バンクセンサは総てのバンクに設けることをせ
ず、連動制御する方法も考えられる。実際のカレンダの
運転においては最終段のバンク高さは最も重要であるか
ら、最終段のバンクのみ、バンクを設け、それより上流
は連動制御する方式も考えられる。
例えば第7図の例では第2バンク高さを計るバンクセン
サがない。このときにはブロック線図(第2B図)にお
いて、 ΔQ゜2L=ΔQ゜2C=ΔQ゜2R=0 とみなして制御すればよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明によれば、バンク高さ
(または幅)を計測して、バンク量の過不足量を求めて
制御するフィードバック制御以外に、バンクからの消費
量やバンクへの流入量の増減を予測して制御するフィー
ドフォワード制御方式を併用しているために、制御の応
答性や安定性が非常に高く、オペレータの労力が軽減さ
れる。また、バンクへの流入量および流出量を共に考え
ているから各バンク間の相互干渉(制御によるハンチン
グ)がない。したがって、材料が切り換わった場合等に
定常運転に達するまでの時間を短縮し、原料のリサイク
ル料の減少等が図られる。
また、請求項2や3に記載の発明によれば、すべてのバ
ンクについてバンクセンサを設けなくてもバンク量の制
御を行なうことができる。
さらに、請求項4に記載の発明によれば、制御サイクル
の途中における外乱に対してもバンク量を適切に制御す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の一実施例を示すカレンダロールの
バンク量制御装置の全体構成図である。 第2A図、第2B図は、第1図の制御装置42,44に
よる制御のブロック線図で、第2A図は第3バンクに関
するもの、第2B図は第2バンクに関するものである。 第3図は、外乱があった時の制御を示すタイムチャート
である。 第4図は、バンク幅とバンク量の関係を示す図である。 第5図は、第1図の制御装置42,44による制御の具
体例を示すタイムチャートである。 第6図、第7図は、それぞれこの発明が適用される各種
カレンダを示す図である。 10……カレンダ、12〜15……ロール、26〜28
……バンク、30,38,40……バンクセンサ、44
……ロールベンディングシリンダ、MG1L,MG1R,M
G2L,MG2R,MG4L,MG4R……ロールギャップモー
タ、MC1L,MC1R,MC3L,MC3R……ロールクロス
モータ、M1 ,M2 ,M3 ,M4 ……ロール駆動モー
タ。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】3本以上のロールを用いて複数段のバンク
    を形成しながらフィルムまたはシート状部材を形成する
    カレンダにおいて、バンクセンサによるバンク量の検出
    に基づき計算したバンク量過不足量と、そのバンクを形
    成する2本のロールの平均ロール速度から計算したバン
    クからの成形材料流出量増減予想量もしくは2本のロー
    ルギャップから計算したバンクからの成形材料流出量増
    減予想量またはこれら両方の和と、直前の上流バンクを
    形成する2本のロールの平均ロール速度から計算したバ
    ンクへの成形材料流入量増減予想量もしくは2本のロー
    ルギャップから計算したバンクへの成形材料流入量増減
    予想量またはこれら両方の和とを求め、これらバンク量
    過不足量、成形材料流出量増減予想量、成形材料流入量
    増減予想量の合成量に基づき、制御サイクルタイム間で
    の上流バンクからの材料供給量増減分を、当該上流バン
    クを形成する2本のロールのロールギャップ調節モータ
    操作量、ロールクロスモータ操作量、ロールベンディン
    グ圧、ロール速度、ストックガイド幅のいずれか1つま
    たは複数を制御することにより、与えることを特徴とす
    るカレンダのロール間バンク量制御方法。
  2. 【請求項2】少なくとも最終段に1箇以上のバンクセン
    サを設けて最終段について前記制御を行ってバンク制御
    を行なうとともに、上流バンクについては各バンクの前
    記バンク量過不足量を0とみなして前記成形材料流出量
    増減予想量と前記成形材料流入量増減予想量との和に基
    づき前記制御を行なうことを特徴とする請求項1記載の
    カレンダのロール間バンク量制御方法。
  3. 【請求項3】最終段とそれ以外の少なくとも1つのバン
    クに1箇以上のバンクセンサを設けて、バンクセンサが
    あるバンクについては前記制御を行ってバンク制御を行
    なうとともに、バンクセンサがないバンクについては各
    バンクの前記バンク量過不足量を0とみなして前記成形
    材料流出量増減予想量と前記成形材料流入量増減予想量
    との和に基づき前記制御を行なうことを特徴とする請求
    項1記載のカレンダのロール間バンク量制御方法。
  4. 【請求項4】制御サイクルの途中における外乱に対して
    はバンク量過不足量を0として、残余時間を制御サイク
    ルタイムとして補償制御を行なうことを特徴とする請求
    項1〜3のいずれかに記載のカレンダのロール間バンク
    量制御方法。
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