JPH0677946B2 - 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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JPH0677946B2
JPH0677946B2 JP2235055A JP23505590A JPH0677946B2 JP H0677946 B2 JPH0677946 B2 JP H0677946B2 JP 2235055 A JP2235055 A JP 2235055A JP 23505590 A JP23505590 A JP 23505590A JP H0677946 B2 JPH0677946 B2 JP H0677946B2
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bank
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晴雄 和田
和康 吉川
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Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
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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、厚さ変動が大きく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〕
この発明の請求項1記載のカレンダのロール間バンク量
制御方法は、多段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成形するカレン
ダにおいて、 制御対象バンクのバンク量を予め定めた制御サイクルTC
ごとに検出し、そのバンク過不足量を修正するに必要な
当該バンクの流入側ロールに接する直前の上流側ロール
のロール速度を求め、これにより当該直前の上流側ロー
ルのロール速度を前記制御サイクルTCごとにフィードバ
ック制御する制御(a-1)と、 前記制御対象バンクを形成する流出側ロールのロール速
度と当該制御対象バンクを形成する流入側ロールに接す
る直前の上流側ロールのロール速度とを連続的に検出
し、それらのロール速度変更に伴って予想される当該制
御対象バンクのバンク量の変動量を補償するのに必要な
前記直前の上流側ロールのロール速度を求め、これによ
り当該直前の上流側ロールのロール速度を連続的にフィ
ードフォーワード制御する制御(a-2)と、 前記制御対象バンクを形成する2本のロールのロールギ
ャップとその直前のバンクを形成する2本のロールのロ
ールギャップとを前記制御サイクルTCより短く定めた制
御サイクルTDごとに検出し、それらのロールギャップ変
更に伴って予想される当該制御対象バンクのバンク量の
変動量を補償するのに必要な前記制御対象バンクを形成
する流入側ロールに接する直前の上流側ロールのロール
速度を求め、これにより当該制御対象バンクを形成する
流入側ロールに接する直前の上流側ロールのロール速度
を前記制御サイクルTDごとにフィードフォーワード制御
する制御(a-3)と、 前記制御対象バンクのロール軸方向左右のバンク量を前
記制御サイクルTCごとに検出し、このロール軸方向左右
のバンク量の差を修正するに必要な前記直前の上流側バ
ンクの流入側ロールのロール軸方向左右のロールギャッ
プ調整量を求め、これにより当該直前の上流側バンクの
流入側ロールのロール軸方向左右のロールギャップを制
御サイクルTCごとにフィードバック制御する制御(b-
1)と、 前記制御対象バンクを形成する2本のロールのロール軸
方向左右のロールギャップとその直前のバンクを形成す
る2本のロールのロール軸方向左右のロールギャップと
を前記制御サイクルTDごとに検出し、それらのロールギ
ャップ変更に伴って予想される当該制御対象バンクのロ
ール軸方向左右のバンク量の差を修正するのに必要な前
記直前のバンクを形成する流入側ロールのロール軸方向
左右のロールギャップ調整量を求め、これにより当該直
前バンクを形成する流入側ロールのロール軸方向左右の
ロールギャップを制御サイクルTDごとにフィードフォワ
ード制御する制御(b-2)と、 を組合わせてなることを特徴とするものである。
また、この発明の請求項2記載のカレンダのロール間バ
ンク量制御方法は、多段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成形する
カレンダにおいて、 制御対象バンクのバンク量を予め定めた制御サイクルTC
ごとに検出し、そのバンク過不足量を修正するに必要な
当該バンクの流入側ロールに接する直前の上流側ロール
のロール速度を求め、これにより当該直前の上流側ロー
ルのロール速度を前記制御サイクルTCごとにフィードバ
ック制御する制御(a-1)と、 前記制御対象バンクを形成する流出側ロールのロール速
度と当該制御対象バンクを形成する流入側ロールに接す
る直前の上流側ロールのロール速度とを連続的に検出
し、それらのロール速度変更に伴って予想される当該制
御対象バンクのバンク量の変動量を補償するのに必要な
前記直前の上流側ロールのロール速度を求め、これによ
り当該直前の上流側ロールのロール速度を連続的にフィ
ードフォワード制御する制御(a-2)と、 前記制御対象バンクを形成する2本のロールのロールギ
ャップとその直前のバンクを形成する2本のロールのロ
ールギャップとを前記制御サイクルTCより短く定めた制
御サイクルTDごとに検出し、それらのロールギャップ変
更に伴って予想される当該制御対象バンクのバンク量の
変動量を補償するのに必要な前記制御対象バンクを形成
する流入側ロールに接する直前の上流側ロールのロール
速度を求め、これにより当該制御対象バンクを形成する
流入側ロールに接する直前の上流側ロールのロール速度
を前記制御サイクルTDごとにフィードフォワード制御す
る制御(a-3)と、 前記制御対象バンクのロール軸方向左右および中央のバ
ンク量を前記制御サイクルTCごとに検出し、これらロー
ル軸方向左右のバンク量と中央のバンク量の差を修正す
るに必要な当該制御対象バンクの直前のバンクを形成す
る流入側ロールのロールベンディング圧調節量又はロー
ルクロス調節量を求め、これにより当該制御対象バンク
の直前のバンクを形成する流入側ロールのロールベンデ
ィング圧またはロールクロス量を制御サイクルTCごとに
フィードバック制御する制御(c-1)と、 前記制御対象バンクを形成する流入側および流出側の2
本のロールのロール軸方向左右および中央のロールギャ
ップとその直前のバンクを形成する流入側および流出側
の2本のロールのロール軸方向左右および中央のロール
ギャップとを前記制御サイクルTDごとに検出し、それら
のロールギャップの変更にともなって予想される当該制
御対象バンクのロール軸方向左右のバンク量と中央のバ
ンク量との差を修正するに必要な当該直前バンクを形成
する流入側ロールのロールベンディング圧調節量または
ロールクロス調節量を求め、これにより前記直前のバン
クを形成する流入側ロールのロールベンディング圧また
はロールクロス量を制御サイクルTDごとにフィードフォ
ワード制御する制御(c-2)と、 を組合せてなることを特徴とするものである。
さらに、この発明の請求項3記載のカレンダのロール間
バンク量制御方法は、多段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成形す
るカレンダにおいて、 制御対象バンクのバンク量を予め定めた制御サイクルTc
ごとに検出し、そのバンク過不足量を修正するに必要な
当該バンクの流入側ロールに接する直前の上流側ロール
のロール速度を求め、これにより当該直前の上流側ロー
ルのロール速度を前記制御サイクルTcごとにフィードバ
ック制御する制御(a-1)と、 前記制御対象バンクを形成する流出側ロールのロール速
度と当該制御対象バンクを形成する流入側ロールに接す
る直前の上流側ロールのロール速度とを連続的に検出
し、それらのロール速度変更に伴って予想される当該制
御対象バンクのバンク量の変動量を補償するのに必要な
前記直前の上流側ロールのロール速度を求め、これによ
り当該直前の上流側ロールのロール速度を連続的にフィ
ードフォワード制御する制御(a-2)と、 前記制御対象バンクを形成する2本のロールのロールギ
ャップとその直前のバンクを形成する2本のロールのロ
ールギャップとを前記制御サイクルTCより短く定めた制
御サイクルTDごとに検出し、それらのロールギャップ変
更に伴って予想される当該制御対象バンクのバンク量の
変動量を補償するのに必要な前記制御対象バンクを形成
する流入側ロールに接する直前の上流側ロールのロール
速度を求め、これにより当該制御対象バンクを形成する
流入側ロールに接する直前の上流側ロールのロール速度
を前記制御サイクルTDごとにフィードフォーワード制御
する制御(a-3)と、 前記制御対象バンクのロール軸方向左右のバンク量を前
記制御サイクルTCごとに検出し、このロール軸方向左右
のバンク量の差を修正するに必要な前記直前の上流側バ
ンクの流入側ロールのロール軸方向左右のロールギャッ
プ調整量を求め、これにより当該直前の上流側バンクの
流入側ロールのロール軸方向左右のロールギャップを制
御サイクルTCごとにフィードバック制御する制御(b-
1)と、 前記制御対象バンクを形成する2本のロールのロール軸
方向左右のロールギャップとその直前のバンクを形成す
る2本のロールのロール軸方向左右のロールギャップと
を前記制御サイクルTDごとに検出し、それらのロールギ
ャップ変更に伴って予想される当該制御対象バンクのロ
ール軸方向左右のバンク量の差を修正するのに必要な前
記直前のバンクを形成する流入側ロールのロール軸方向
左右のロールギャップ調整量を求め、これにより当該直
前バンクを形成する流入側ロールのロール軸方向左右の
ロールギャップを制御サイクルTDごとにフィードフォワ
ード制御する制御(b-2)と、 前記制御対象バンクのロール軸方向左右および中央のバ
ンク量を前記制御サイクルTCごとに検出し、このロール
軸方向左右のバンク量と中央のバンク量の差を修正する
に必要な当該制御対象バンクの直前のバンクを形成する
流入側ロールのロールベンディング圧調節量又はロール
クロス調節量を求め、これにより当該制御対象バンクの
直前のバンクを形成する流入側ロールのロールベンディ
ング圧またはロールクロス量を制御サイクルTCごとにフ
ィードバック制御する制御(c-1)と、 前記制御対象バンクを形成する流入側および流出側の2
本のロールのロール軸方向左右および中央のロールギャ
ップとその直前のバンクを形成する流入側および流出側
の2本のロールのロール軸方向左右および中央のロール
ギャップとを前記制御サイクルTDごとに検出し、それら
のロールギャップ変更にともなって予想される当該制御
対象バンクのロール軸方向左右のバンク量と中央のバン
ク量との差を修正するに必要な当該直前バンクを形成す
る流入側ロールのロールベンディング圧調節量またはロ
ールクロス調節量を求め、これにより前記直前のバンク
を形成する流入側ロールのロールベンディング圧または
ロールクロス量を制御サイクルTDごとにフィードフォワ
ード制御する制御(c-2)と、 を組合わせてなることを特徴とするものである。
〔作用〕
この発明の請求項1記載のカレンダのロール間バンク量
制御方法によれば、 制御対象バンクのバンク量を予め定めた制御サイクルTc
ごとに検出し、そのバンク過不足量を修正するに必要な
当該バンクの流入側ロールに接する直前の上流側ロール
のロール速度を求め、これにより当該直前の上流側ロー
ルのロール速度を前記制御サイクルTcごとにフィードバ
ック制御する制御(a-1)によってバンク過不足量を修
正して所定のバンク量にすることができ、 前記制御対象バンクを形成する流出側ロールのロール速
度と当該制御対象バンクを形成する流入側ロールに接す
る直前の上流側ロールのロール速度とを連続的に検出
し、それらのロール速度変更に伴って予想される当該制
御対象バンクのバンク量の変動量を補償するのに必要な
前記直前の上流側ロールのロール速度を求め、これによ
り当該直前の上流側ロールのロール速度を連続的にフィ
ードフォーワード制御する制御(a-2)によってロール
速度変動に伴うバンク量の変動を抑えることができ、 前記制御対象バンクを形成する2本のロールのロールギ
ャップとその直前のバンクを形成する2本のロールのロ
ールギャップとを前記制御サイクルTCより短く定めた制
御サイクルTDごとに検出し、それらのロールギャップ変
更に伴って予想される当該制御対象バンクのバンク量の
変動量を補償するのに必要な前記制御対象バンクを形成
する流入側ロールに接する直前の上流側ロールのロール
速度を求め、これにより当該制御対象バンクを形成する
流入側ロールに接する直前の上流側ロールのロール速度
を前記制御サイクルTDごとにフィードフォーワード制御
する制御(a-3)によってロールギャップ変動に伴うバ
ンク量の変動を抑えることができ、 前記制御対象バンクのロール軸方向左右のバンク量を前
記制御サイクルTCごとに検出し、このロール軸方向左右
のバンク量の差を修正するに必要な前記直前の上流側バ
ンクの流入側ロールのロール軸方向左右のロールギャッ
プ調整量を求め、これにより当該直前の上流側バンクの
流入側ロールのロール軸方向左右のロールギャップを制
御サイクルTCごとにフィードバック制御する制御(b-
1)によって左右のバンク量バランスを保つことがで
き、 前記制御対象バンクを形成する2本のロールのロール軸
方向左右のロールギャップとその直前のバンクを形成す
る2本のロールのロール軸方向左右のロールギャップと
を前記制御サイクルTDごとに検出し、それらのロールギ
ャップ変更に伴って予想される当該制御対象バンクのロ
ール軸方向左右のバンク量の差を修正するのに必要な前
記直前のバンクを形成する流入側ロールのロール軸方向
左右のロールギャップ調整量を求め、これにより当該直
前バンクを形成する流入側ロールのロール軸方向左右の
ロールギャップを制御サイクルTDごとにフィードフォワ
ード制御する制御(b-2)によってロールギャップ変動
に伴う左右バンク量バランスの変動を抑えることができ
る。
また、この発明の請求項2記載のカレンダのロール間バ
ンク量制御方法によれば、請求項1記載の(a-1)と同
様にバンク過不足量を修正して所定のバンク量にするこ
とができ、(a-2)と同様にロール速度変動に伴うバン
ク量の変動を抑えることができ、(a-3)と同様にロー
ルギャップ変動に伴うバンク量の変動を抑えることがで
き、 前記制御対象バンクのロール軸方向左右および中央のバ
ンク量を前記制御サイクルTCごとに検出し、これらロー
ル軸方向左右のバンク量と中央のバンク量の差を修正す
るに必要な当該制御対象バンクの直前のバンクを形成す
る流入側ロールのロールベンディング圧調節量又はロー
ルクロス調節量を求め、これにより当該制御対象バンク
の直前のバンクを形成する流入側ロールのロールベンデ
ィング圧またはロールクロス量を制御サイクルTCごとに
フィードバック制御する制御(c-1)によって左右のバ
ンク量と中央のバンク量のバランスを保つことができ、 前記制御対象バンクを形成する流入側および流出側の2
本のロールのロール軸方向左右および中央のロールギャ
ップとその直前のバンクを形成する流入側および流出側
の2本のロールのロール軸方向左右および中央のロール
ギャップとを前記制御サイクルTDごとに検出し、それら
のロールギャップ変更にともなって予想される当該制御
対象バンクのロール軸方向左右のバンク量と中央のバン
ク量との差を修正するに必要な当該直前バンクを形成す
る流入側ロールのロールベンディング圧調節量またはロ
ールクロス調節量を求め、これにより前記直前のバンク
を形成する流入側ロールのロールベンディング圧または
ロールクロス量を制御サイクルTDごとにフィードフォワ
ード制御する制御(c-2)によってロールギャップ変動
に伴う左右と中央のバンク量バランスの変動を抑えるこ
とができる。
さらに、この発明の請求項3記載のカレンダのロール間
バンク量制御方法によれば、、請求項1記載の(a-1)
と同様にバンク過不足量を修正して所定のバンク量にす
ることができ、(a-2)と同様にロール速度変動に伴う
バンク量の変動を抑えることができ、(a-3)と同様に
ロールギャップ変動に伴うバンク量の変動を抑えること
ができ、(b-1)と同様に左右のバンク量バランスを保
つことができ、(b-2)と同様にロールギャップ変動に
伴う左右バンク量バランスの変動を抑えることができ、
さらに請求項2記載の(c-1)と同様に左右のバンク量
と中央のバンク量のバランスを保つことができ、(c-
2)と同様にロールギャップ変動に伴う左右と中央のバ
ンク量バランスの変動を抑えることができる。
以上により、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。また、ロールギャップ調整によりバンク量を
制御する場合は、機械的駆動系の不感帯(ガタ)が大き
いことやオーバラン等により目標値と実際の操作量を一
致させるのは難しいが、この発明のようにロール速度調
整によりバンク量を制御する場合は、そのような問題も
少ない。
〔実施例〕
この発明の一実施例を以下説明する。第1図は、この発
明が適用されたカレンダの全体構成を示すものである。
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。押出機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、フィー
ド制御装置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3
8,40(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3
8,40を6箇所(2L,2C,2R,3L,3C,3R)に設けている。
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)つまりバンク量を検出する。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。
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 2台…平均バンク幅と左右のバランスの制御 3台…平均バンク幅と左側(L)、中央(C)、右側
(R)のバランスの制御 各ロール位置の駆動装置としてロールギャップ調整モー
タ、ロールクロス調整モータが設けられている。第1ロ
ールギャップ調整モータMG1L,MG1Rは第1ロール12の左
右位置を制御して、第1ロールギャップg1を左右個別に
調整する。
同様に第2ロールギャッメ調整モータMG2L,MG2R、第4
ロールギャップ調整モータMG4L,MG4Rは第2ロールギャ
ップg2、第3ロールギャップg3をそれぞれ左右個別に調
整する。
また、第1ロールクロス調整モータMC1L,MC1Rは、第1
ロール12の左右位置を同量ずつ互いに反対方向に制御し
て第1ロール12のロールクロス量を制御する。同様に第
3ロールクロス調整モータMC3L,MC3Rは、第3ロール14
の左右位置を同量ずつ互いに反対方向に制御して第3ロ
ール14のロールクロス量を制御する。
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,PGG2L,PGG2R,P
GG4L,PGG4Rが取り付けられ、検出信号M1L,M1R,M2L
M2R,M4L,M4Rが出力される。また、第1、第3ロール1
2,14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,PGC3Rが取付けられ、検出信号
M1CL,M1CR,M3CL,M3CRが出力される。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,V3,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T
G1,TG2,TG3,TG4によって計測されている。
バンク制御装置42は各種検出信号に基づき各駆動部の制
御信号を出力する。駆動装置44はこれら制御信号に基づ
き各駆動部を駆動する。バンク制御装置42および駆動装
置44による各部の制御は下記第1表のように行なわれ
る。
第1表に示すように、(a)平均的なバンク量、(b)
左/右のバンクバランス、(c)左右/中央のバンクバ
ランスを制御することによって最適なバンク状態に制御
する。これらの要素に影響を及ぼす外乱要素としては、
ロールギャップ調整、ロールクロス調整、ロール速度変
更等に伴うものと、長時間の運転などによる材料変化や
カレンダフレームの温度変化などに伴うものがある。
そこで、ここでは第1表に示すように、バンクセンサに
よる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(a-1,b-1,c-1)のほかに、バンクからの流入量
や流出量の増減量を予測して、制御するフィードフォワ
ード制御(a-2,a-3,b-2,c-2)を併用して最適なバンク
状態が維持されるようにしている。流入量や流出量の増
減量の予測はロール速度、ロールギャップ、ストックガ
イド幅等の変化量により行なっている。ただし、ロール
ギャップは直接検出することは困難なので、ロールギャ
ップ調整モータ、ロールクロスモータの操作量およびロ
ールベンディング圧により間接的に計算により求めてい
る。
第1表の各制御のタイムスケジュールを第3図に示す。
次に、第1表に基づくバンク制御装置42および駆動装置
44による第2バンク27、第3バンク28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,Δ
Q°2L,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°2L,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°3L,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T
C(秒)間において各パスを通過する樹脂量(Qout)は 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の寸法をそれぞれ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
(ΔQout)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、(18)〜(20)式においては、シート幅はSW1
近似できるとしている。
(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,ΔM
1R,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)(ΔM
1c,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。
第1ロールギャップに対しては、下式で求められる。
ここに、 M1:第1ロールギャップにおける材料硬さ係数(TON/m
m) 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/m
m)で、l2/Lに等しい。
η1:第1ロールクロスモータ(MC1L,MC2R)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(MC1L,MC1R)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) 同様に第2ロールギャップ、第3ロールギャップに対し
ても、次の様に求められる。
ここに、 M2,M3:それぞれ第2、第3ロールギャップにおける材
料硬さ(TON/mm) K3,K3:それぞれ第2、第3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,γ3:それぞれ第2、第3ロールギャップ(MG2L
MG4L)により、L側スクリュ軸でロール位置を1mm動か
したときのバンクセンサ位置3L位置での無負荷ロールギ
ャップ変位量(mm/mm)でl3/Lに等しい η2,ξ2:それぞれ第2ロールベンディングシリンダ圧
(Pb)を1kg/cm2変化をさせたときのバンクセンサ位置2
C、および2Rでの無負荷時ロールギャップ変化量(mm/kg
/cm2) η3,ξ3:それぞれ第3ロールクロスモータ(MC3L,MC
3R)によりロールクロススクリュー軸でロールクロス量
を1mm動かしたときのバンクセンサ位置3Cおよび3R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整
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27,2
8への供給量の増減量ΔQ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。
上記供給量ΔQ3L,ΔQ3C,ΔQ3R,ΔQ2L,ΔQ2C,ΔQ2R
を得るために、各制御要素を次のように制御する。
(a)平均的なバンク量 左、右、中央の3位置の平均的なバンク過不足量の修正
はロール速度の調整によって行なう。調整量とバンク過
不足量の関係は次の条件により求める。
ロール速度と変化とバンク量の変化には次のような関係
がある。
i)各バンク28,27のバンク量は、その流出側ロール
(第3バンク28に対しては第4ロール15、第2バンク27
に対しては第3ロール14)の速度増大(減少)に対して
を減少(増大)する効果がある。
ii)これに対し、第3バンク28を形成する流入側ロール
14の速度変化に対しては、 となるので、 となる。同様に、第2バンク27を形成する流入側ロール
13の速度変化に対しては、 となる。したがって、第3バンク28に対して第3ロール
14の速度を変化させたり、第2バンク27に対して第2ロ
ール13の速度を変化させてもバンク量はほとんど変わら
ない。
iii)また、各バンク28,27の流入側ロールに接する上流
側ロール(第3バンク28に対しては第2ロール13、第2
バンク27に対しては第1ロール12)の速度増大(減少)
に対しては、 の増大(減少)効果がある。
iv)以上のi)〜iii)は、第4ロール15(第3ロール1
4)の速度変化に対し、第3ロール14(第2ロール13)
の速度は変化させずに、第2ロール13(第1ロール12)
の速度をある比例定数をもって変化させることにすれ
ば、第3バンク28(第2バンク27)のバンク量はほとん
ど変化しないことを意味する。
v)これを積極的に利用すれば、あるロールのロール速
度を変化させた時それより上流側のロールを1つ飛びに
比例的に変化させるように制御すれば、上流側のすべて
のバンク高さはほとんど変化しない(つまり安定な制御
が可能)ということになる。
vi)これらのロール速度によるバランス制御は完全な比
例制御であるから、単に電気的に連結すればよい。この
ため、ロール速度調整によるバンク制御では、各バンク
間のバンクバランスをお互いの干渉なくとることができ
る。
vii)ロール速度制御は純電気的な制御であるから、機
械系のようなバックラッシュの問題もなく、制御制度は
高く、応答性も高い。
viii)各ロール間の速度制御の比例定数は、 の条件から、(21)式の連続の条件を用いて となる。
ix)ロール速度調整によるバンク制御では、左/右のバ
ンクバランスと、ロール中央部とロール両サイド(左右
/中央)のバンクバランスをとることはできない。この
ため、後述するように、左/右のバンクバランスにはロ
ールギャップによる調整が必要であり、また左右/中央
のバンクバランスには、ロールクロスモータ(またはロ
ールベンディング圧)の調整が必要になる。しかし、こ
れらの調整により左/右のバンクバランス、左右/中央
バンクバランスが一度安定領域に達すると、それ以降は
これらのバンクバランスはくずれない。単に平均的なバ
ンク過不足量のみを考えればよく、ロール速度調整によ
るバンク量制御は安定性が高い。
(b)左/右のバンクバランス 左/右のバンクアンバランスの修正は片側(この実施例
では右側)のロールギャップ調整モータの調整によって
行なう(両側を同じ量だけ反対方向に動かしてもよ
い)。調整量とアンバランス量の関係は次の条件により
求める。
ΔQ3L‐ΔQ3R=0 …第3バンク28 ΔQ2L‐ΔQ2R=0 …第2バンク27 そして、第3バンク28の左/右バンクアンバランスの修
正は、第2ロールギャップ調整モータMG2Rにより行な
い、第2バンク27の左/右バンクアンバランスの修正
は、第1ロールギャップ調整モータMG1Rにより行なう。
(c)左右/中央のバンクバランス 左右/中央のバンクアンバランスはロールクロスモータ
操作量またはロールベンディング圧の調整によって行な
う。調整量とアンバランス量の関係は、次の条件により
求める。
そして、第3バンクの左右/中央バンクアンバランスの
修正は、第2ロールベンディングシリンダ44のベンディ
ング圧で行ない、第2バンクの左右/中央バンクアンバ
ランスの修正は第1ロールクロス調整モータMC1L,MC1R
により行なう。
次に、以上の原理に基づく第3バンク28のバンク量制御
の具体例について説明する。なお、その制御ブロックを
第2A図に示す。
(a)平均的なバンク量の制御 〈a-1〉バンク量検出によるフィードバック制御 第3バンク28の各バンクセンサ位置でのバンク量(バン
ク幅、高さ等)を制御サイクルTCごとに検出し、そのバ
ンク過不足量に応じて第3バンク28を形成する流入側ロ
ール14上に接する上流側ロール13のロール速度V2にフィ
ードバックする。
このロール速度制御量とバンク過不足量の関係は、次の
(26)式の簡単な式で表わされる。
すなわち、第3バンク28のバンク過不足量ΔQ3BANKと第
2ロール13のロール速度制御量ΔV2BANKとの関係は、式
(9),(10),(11),(15),(16),(17)から このバンク量検出によるフィードバック制御は、第2A図
中a-1で示すブロックにより制御サイクルTCごとに行な
われる。
〈a-2〉ロール速度変更に伴うフィードフォワード制御 第4ロール速度V4が変更された場合は、第3バンク28の
バンク量が増減する。このため、第4ロール速度V4の変
化に比例して第2ロール速度V2を変化させれば、第3バ
ンク28のバンク量の増減を補償して安定した状態に保つ
ことができる。第2A図中a-2で示したブロックがこの制
御を行なう部分で、第4ロール速度の変化量ΔV4に対し
て前記(25)式で求めた比例定数を掛けてこの変化量Δ
V4を修正するに必要な第2ロール速度V2の変化量ΔV2を
求め、第2ロール13標準速度V°2と検出速度V2の偏差
信号ΔV′2とこの変化量ΔV2の差から制御量ΔV2VEL
を得る。そして、この制御量ΔV2VELを用いて第2ロー
ル速度V2をフィードフォワード制御することにより、ロ
ール速度変更に伴うバンク量の変動を抑えることができ
る。この制御はオンライン制御すなわち連続的な制御で
遅れなく行なわれる。
〈a-3〉ロールギャップ変更に伴うフィードフォワード
制御 製品厚さを調節するために第4ロールギャップ調整モー
タMG4L,MG4Rを作動させたり、第3バンク28の左/右の
バンクアンバランスまたは左右/中央のバンクアンバラ
ンスを修正するために第2ロールギャップ調整モータMG
2L,MG2Rや第3ロールクロス調整モータMC3L,MC3Rを作
動させたときは第3ロールギャップg3は変化し、平均的
なバンク量は変化する。
そこで、このような調整を行なう時は、第2ロール速度
V2をフィードフォワード制御し、平均的なバンク量が変
動しないようにする。第2A図においてa-3で示したブロ
ックがこの制御を行なう部分である。この制御は次のよ
うな内容である。
第3ロールギャップG3の左、中央、右の各部の変化量Δ
G4L,ΔG4C,ΔG4Rに対応して変更すべき第2ロール速
度変更量ΔV2GAPの関係を求める。
この式は、第3ロールギャップ変化量ΔG3に対する第3
バンク流出量の変化量 を表わす。また、 これに(9)〜(11)式を代入すると、 ΔG2L=ΔG2C=ΔG2R=0 ΔV3=0 ΔV2≡ΔV2GAP であるから、(9)〜(11)式では第1項と第3項は0
となり、第2項のみ残る。
この式は、第2ロール速度変化ΔV2GAPによる第3バン
ク流入量の変化量 を表わす。
したがって、第3ロールギャップ変化量ΔG3に対応して
変更すべき第2ロール速度変化量 ΔV2GAPは、 より、 となる。
同様に、第2ロールギャップG2の左、中央、右の各部の
変化量ΔG2L,ΔG2C,ΔG2Rに対応して変更すべき第2
ロール速度変化量ΔV2GAPの関係は、 となる。
したがって、(27)式、(28)式の制御量ΔV2GAPを合
成した制御量ΔV2GAPにより第2ロール速度V2を制御す
ることにより、ロールギャップ変更に伴うバンク量の変
動を抑えることができる。この制御は検出サイクルTD
とに行なわれるので、制御遅れは最大TD(2〜5秒)で
あり、ほとんど検出遅れによる問題はなく、しかも制御
誤差が発生したとしてもバンク量変化は非常にゆるやか
なものとなる。
(b)左/右のバンクバランスの制御 第3バンク28の左/右のバンクアンバランスの補正に
は、第2ロール13の右側ロールギャップ調整モータMG2R
を用いる。
〈b-1〉バンク量検出によるフィードバック制御 左/右のバンクアンバランス量は の条件に式(9),(10)を代入すると、 で表される。したがって、このバンクアンバランス量を
制御サイクルTC間に補正するに要する第2ロールギャッ
プ変化量ΔG2R/Lは、 となる。第2A図中ブロックb-1で示した部分でこの演算
を行なう。
〈b-2〉ロールギャップ変更に伴うフィードフォワード
制御 の関係があり、第4ロールギャップ調整モータMG4R,MG
4Lの操作量を変更した時に第3バンク28の左/右バンク
バランスが変動しないためには、その流入量と流出量が
等しければよいから、これら両式が等しいという条件か
ら、第2ロールギャップの補正量ΔG2R/Lは、 第2A図にブロックb-2で示した部分の上半分でこの演算
を行なう。
なお、第2A図中ブロックb-2で示した部分の下半分は制
御量 ΔG2R‐ΔG2Lによる左/右のバンク量の差の変化を予測
したフィードバンク量を表わす。
以上、第2A図のb-1,b-2の出力の和で示されるΔG2R/L
和が必要な制御量となる。この制御量を与えるに必要な
第2ロールギャップ調節モータMG2Rの操作量は後述の逆
マトリックス計算によって求められる。
(c)左右/中央のバンクバランス制御 第3バンク28の左右/中央のバンクバランスの制御は、
第2ロールベンディングシリンダ44によるベンディング
圧により行なう。
〈c-1〉バンク量検出によるフィードバック制御 左右/中央のバンクアンバランス量は、 で表わされる。したがって、このバンクアンバランス量
を制御サイクルTC間に補正するに要する第2ロールギャ
ップ変化量ΔG2C/RLは、 となる。第2図中ブロックc-1で示した部分でこの演算
を行なう。
〈c-2〉ロールギャップ変更に伴うフィードフォワード
制御 の関係があり、第3ロールギャップ変更時に左右/中央
バンクバランスが変動しないためには、その流入量と流
出量が等しければよいから、これら両式が等しいという
条件から、第2ロールギャップの補正量ΔG2C/RLは、 となる。第2A図中ブロックc-2で示した部分の上半分で
この演算を行なう。
なお、第2A図中ブロックc-2で示した部分下半分は制御
による中央と左右のバンク量の差の変化を予測したフィ
ードフォワードルーチンである。
以上、第2A図のc-1,c-2の出力の和で示されるΔG2C/RL
は必要な制御量となる。
なお、第2A図では第3ロールクロス調整モータ
M3CL,R)の位置はM3C、同標準位置をM°3Cと表現し
ている。また、ΔG2R/L,ΔG2C/RLを与える操作量は第2
A図では、第2ロール右側ギャップ調節モータMG2Rの移
動量: ΔM2Rと第2ロールベンディング圧変化量: ΔM2Cとなる。
したがって、ΔG2R/L,ΔG2C/RLからΔM2R,ΔM2Cを計
算するのは(22′)式の逆マトリックスを用いればよ
い。
すなわち、(22′)式の逆マトリックスにおいて、ΔM
2R→ΔM2R/L,ΔM2C→ΔM2C/RL,ΔM2L=0の条件を代
入すれば、下式の二次元の逆マトリックスとなる。
以上、第3バンク28のバンク量制御について説明した
が、第2バンクの制御も同様にして行なうことができ
る。第2バンクの制御ブロックを第2B図に示しておく。
なお、第2B図において第2ロールギャップの移動量ΔM
2Cは第2ロール13のロールベンディング圧変化量であ
り、ΔG1R/LとΔG1C/RLを与える制御量は第1ロール右
側ギャップ調節モータMG1Rの操作量ΔM1Rと、第1ロー
ルロールクロス調節モータMC1L,R)の操作量ΔM1C
ある。
以上説明した実施例によれば、次のような効果が得られ
る。
イ 各バンクを形成する2本のロール速度の変化量に対
しては、各バンクへの流入量、流出量を予想して各バン
クより上流側のロール速度を1本飛びにアナログ的に比
例変化させるため、時間遅れがなく、精度がよく安定し
た制御ができる。
ロ ロールギャップ調整モータの操作量、ロールクロス
調整モータ位置の操作量(またはロールベンディング
圧)の標準値からの偏差量に対しては検出サイクル毎に
検出し、バンクへの流入量、流出量を予想して、ロール
速度、ロールギャップ調整モータ、ロールクロス調整モ
ータ(またはロールベンディング圧)を下段ロール側か
ら順次上流ロール側へ制御するため制御の安定性、応答
性は非常に高い。
ハ 各バンク高さはフィードバックサイクル毎に検出さ
れ、バンク量の過不足量からロール速度、ロールギャッ
プ調整モータ操作量、ロールクロス調整モータ操作量
(またはロールベンディング圧)を順次下段ロールより
上段ロールへと制御し、バンク量を一定値に保つフィー
ドバック制御を行なうので制御の安定性、応答性は非常
に高い。
ニ 以上のことから、原材料樹脂の温度変化などの運転
状態の変化に対してはもちろんのこと最終ロールギャッ
プや最終ロール速度の変更などがあっても、各ロール間
バンクは変化することなく、安定した運転ができる。
〔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5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、バンクセンサが左右に1本ずつ設けられている場
合に、中央部のバンク高さは、 として制御すればよい。この時は、左/右のバンクバラ
ンスのみ制御し、ロールギャップ調整モータは動かす
が、ロールクロス調整モータやロールベンディングシリ
ンダによる制御は行なわず、手動にて調整する。
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
は連動制御する方法も考えられる。
例えば第6図の例では第2バンク高さを図るバンクセン
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。
また、前記第1図の実施例ではロールベンディングは第
2ロール13についてのみ行なっているが、第4ロール15
について行なうことも可能である。この場合には、第2A
図、第2B図のマトリックスがそれぞれに応じて変わるだ
けである。
また、第2バンク27の左右両側のバンク量を変化させる
方法として、第1ロールクロス調整モータの代わりに、
第1バンク26のストックガイド幅lSを制御することも可
能である。
また、前記実施例では、ロールギャップの制御をロール
ギャップ調節モータとスクリュ(ネジ)による機構で行
なったため、制御速度は遅く、制御回数を高めることが
困難なため、ロールギャップの補償制御はTDサイクル
(2〜5秒)としたが、もしロールギャップの調節に圧
延機と同様に油圧サーボシリンダによるロールギャップ
調節機構を採用できる場合には、TDを0.2〜0.5秒程度の
小さい値とし、ほぼ連続的に制御することも可能であ
る。
さらには、この発明ではロール速度を主体に動かしてバ
ンク量を制御するが、ロール速度が標準の運転状態から
大きくはずれると、バンクの温度や練り状態が変ること
になる。そこで、ロール速度が、基準速度(比)のリミ
ットを越えたときにはロールギャップを変更し、リミッ
トを越えないようにすることにより、これを防止するこ
とができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明の請求項1記載のカレン
ダのロール間バンク量制御方法によれば、 制御対象バンクのバンク量を予め定めた制御サイクルTC
ごとに検出し、そのバンク過不足量を修正するに必要な
当該バンクの流入側ロールに接する直前の上流側ロール
のロール速度を求め、これにより当該直前の上流側ロー
ルのロール速度を前記制御サイクルTCごとにフィードバ
ック制御する制御(a-1)によってバンク過不足量を修
正して所定のバンク量にすることができ、 前記制御対象バンクを形成する流出側ロールのロール速
度と当該制御対象バンクを形成する流入側ロールに接す
る直前の上流側ロールのロール速度とを連続的に検出
し、それらのロール速度変更に伴って予想される当該制
御対象バンクのバンク量の変動量を補償するのに必要な
前記直前の上流側ロールのロール速度を求め、これによ
り当該直前の上流側ロールのロール速度を連続的にフィ
ードフォワード制御する制御(a-2)によってロール速
度変動に伴うバンク量の変動を抑えることができ、 前記制御対象バンクを形成する2本のロールのロールギ
ャップとその直前のバンクを形成する2本のロールのロ
ールギャップとを前記制御サイクルTCより短く定めた制
御サイクルTDごとに検出し、それらのロールギャップ変
更に伴って予想される当該制御対象バンクのバンク量の
変動量を補償するのに必要な前記制御対象バンクを形成
する流入側ロールに接する直前の上流側ロールのロール
速度を求め、これにより当該制御対象バンクを形成する
流入側ロールに接する直前の上流側ロールのロール速度
を前記制御サイクルTDごとにフィードフォワード制御す
る制御(a-3)によってロールギャップ変動に伴うバン
ク量の変動を抑えることができ、 前記制御対象バンクのロール軸方向左右のバンク量を前
記制御サイクルTCごとに検出し、このロール軸方向左右
のバンク量の差を修正するに必要な前記直前の上流側バ
ンクの流入側ロールのロール軸方向左右のロールギャッ
プ調整量を求め、これにより当該直前の上流側バンクの
流入側ロールのロール軸方向左右のロールギャップを制
御サイクルTCごとにフィードバック制御する制御(b-
1)によって左右のバンク量バランスを保つことがで
き、 前記制御対象バンクを形成する2本のロールのロール軸
方向左右のロールギャップとその直前のバンクを形成す
る2本のロールのロール軸方向左右のロールギャップと
を前記制御サイクルTDごとに検出し、それらのロールギ
ャップ変更に伴って予想される当該制御対象バンクのロ
ール軸方向左右のバンク量の差を修正するのに必要な前
記直前のバンクを形成する流入側ロールのロール軸方向
左右のロールギャップ調整量を求め、これにより当該直
前バンクを形成する流入側ロールのロール軸方向左右の
ロールギャップを制御サイクルTDごとにフィードフォワ
ード制御する制御(b-2)によってロールギャップ変動
に伴う左右バンク量バランスの変動を抑えることができ
る。
また、この発明の請求項2記載のカレンダのロール間バ
ンク量制御方法によれば、請求項1記載の(a-1)と同
様にバンク過不足量を修正して所定のバンク量にするこ
とができ、(a-2)と同様にロール速度変動に伴うバン
ク量の変動を抑えることができ、(a-3)と同様にロー
ルギャップ変動に伴うバンク量の変動を抑えることがで
き、 前記制御対象バンクのロール軸方向左右および中央のバ
ンク量を前記制御サイクルTCごとに検出し、これらロー
ル軸方向左右のバンク量と中央のバンク量の差を修正す
るに必要な当該制御対象バンクの直前のバンクを形成す
る流入側ロールのロールベンディング圧調節量又はロー
ルクロス調節量を求め、これにより当該制御対象バンク
の直前のバンクを形成する流入側ロールのロールベンデ
ィング圧またはロールクロス量を制御サイクルTCごとに
フィードバック制御する制御(c-1)によって左右のバ
ンク量と中央のバンク量のバランスを保つことができ、 前記制御対象バンクを形成する流入側および流出側の2
本のロールのロール軸方向左右および中央のロールギャ
ップとその直前のバンクを形成する流入側および流出側
の2本のロールのロール軸方向左右および中央のロール
ギャップとを前記制御サイクルTDごとに検出し、それら
のロールギャップの変更にともなって予想される当該制
御対象バンクのロール軸方向左右のバンク量と中央のバ
ンク量との差を修正するに必要な当該直前バンクを形成
する流入側ロールのロールベンディング圧調節量または
ロールクロス調節量を求め、これにより前記直前のバン
クを形成する流入側ロールのロールベンディング圧また
はロールクロス量を制御サイクルTDごとにフィードフォ
ワード制御する制御(c-2)によってロールギャップ変
動に伴う左右と中央のバンク量バランスの変動を抑える
ことができる。
さらに、この発明の請求項3記載のカレンダのロール間
バンク量制御方法によれば、、請求項1記載の(a-1)
と同様にバンク過不足量を修正して所定のバンク量にす
ることができ、(a-2)と同様にロール速度変動に伴う
バンク量の変動を抑えることができ、(a-3)と同様に
ロールギャップ変動に伴うバンク量の変動を抑えること
ができ、(b-1)と同様に左右のバンク量バランスを保
つことができ、(b-2)と同様にロールギャップ変動に
伴う左右バンク量バランスの変動を抑えることができ、
さらに請求項2記載の(c-1)と同様に左右のバンク量
と中央のバンク量のバランスを保つことができ、(c-
2)と同様にロールギャップ変動に伴う左右と中央のバ
ンク量バランスの変動を抑えることができる。
以上により、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。また、ロールギャップ調整によりバンク量を
制御する場合は、機械的駆動系の不感帯(ガタ)が大き
いことやオーバラン等により目標値と実際の操作量を一
致させるのは難しいが、この発明のようにロール速度調
整によりバンク量を制御する場合は、そのような問題も
少ない。
【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、第6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,MG2L,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、g1〜g3……ロールギャップ、V1〜V4……ロール速
度。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】多段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成形するカレン
    ダにおいて、 制御対象バンクのバンク量を予め定めた制御サイクルTC
    ごとに検出し、そのバンク過不足量を修正するに必要な
    当該バンクの流入側ロールに接する直前の上流側ロール
    のロール速度を求め、これにより当該直前の上流側ロー
    ルのロール速度を前記制御サイクルTCごとにフィードバ
    ック制御する制御(a-1)と、 前記制御対象バンクを形成する流出側ロールのロール速
    度と当該制御対象バンクを形成する流入側ロールに接す
    る直前の上流側ロールのロール速度とを連続的に検出
    し、それらのロール速度変更に伴って予想される当該制
    御対象バンクのバンク量の変動量を補償するのに必要な
    前記直前の上流側ロールのロール速度を求め、これによ
    り当該直前の上流側ロールのロール速度を連続的にフィ
    ードフォワード制御する制御(a-2)と、 前記制御対象バンクを形成する2本のロールのロールギ
    ャップとその直前のバンクを形成する2本のロールのロ
    ールギャップとを前記制御サイクルTCより短く定めた制
    御サイクルTDごとに検出し、それらのロールギャップ変
    更に伴って予想される当該制御対象バンクのバンク量の
    変動量を補償するのに必要な前記制御対象バンクを形成
    する流入側ロールに接する直前の上流側ロールのロール
    速度を求め、これにより当該制御対象バンクを形成する
    流入側ロールに接する直前の上流側ロールのロール速度
    を前記制御サイクルTDごとにフィードフォーワード制御
    する制御(a-3)と、 前記制御対象バンクのロール軸方向左右のバンク量を前
    記制御サイクルTCごとに検出し、このロール軸方向左右
    のバンク量の差を修正するに必要な前記直前の上流側バ
    ンクの流入側ロールのロール軸方向左右のロールギャッ
    プ調整量を求め、これにより当該直前の上流側バンクの
    流入側ロールのロール軸方向左右のロールギャップを制
    御サイクルTCごとにフィードバック制御する制御(b-
    1)と、 前記制御対象バンクを形成する2本のロールのロール軸
    方向左右のロールギャップとその直前のバンクを形成す
    る2本のロールのロール軸方向左右のロールギャップと
    を前記制御サイクルTDごとに検出し、それらのロールギ
    ャップ変更に伴って予想される当該制御対象バンクのロ
    ール軸方向左右のバンク量の差を修正するのに必要な前
    記直前のバンクを形成する流入側ロールのロール軸方向
    左右のロールギャップ調整量を求め、これにより当該直
    前バンクを形成する流入側ロールのロール軸方向左右の
    ロールギャップを制御サイクルTDごとにフィードフォワ
    ード制御する制御(b-2)と、 を組合わせてな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】多段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成形するカレン
    ダにおいて、 制御対象バンクのバンク量を予め定めた制御サイクルTC
    ごとに検出し、そのバンク過不足量を修正するに必要な
    当該バンクの流入側ロールに接する直前の上流側ロール
    のロール速度を求め、これにより当該直前の上流側ロー
    ルのロール速度を前記制御サイクルTCごとにフィードバ
    ック制御する制御(a-1)と、 前記制御対象バンクを形成する流出側ロールのロール速
    度と当該制御対象バンクを形成する流入側ロールに接す
    る直前の上流側ロールのロール速度とを連続的に検出
    し、それらのロール速度変更に伴って予想される当該制
    御対象バンクのバンク量の変動量を補償するのに必要な
    前記直前の上流側ロールのロール速度を求め、これによ
    り当該直前の上流側ロールのロール速度を連続的にフィ
    ードフォワード制御する制御(a-2)と、 前記制御対象バンクを形成する2本のロールのロールギ
    ャップとその直前のバンクを形成する2本のロールのロ
    ールギャップとを前記制御サイクルTCより短く定めた制
    御サイクルTDごとに検出し、それらのロールギャップ変
    更に伴って予想される当該制御対象バンクのバンク量の
    変動量を補償するのに必要な前記制御対象バンクを形成
    する流入側ロールに接する直前の上流側ロールのロール
    速度を求め、これにより当該制御対象バンクを形成する
    流入側ロールに接する直前の上流側ロールのロール速度
    を前記制御サイクルTDごとにフィードフォワード制御す
    る制御(a-3)と、 前記制御対象バンクのロール軸方向左右および中央のバ
    ンク量を前記制御サイクルTCごとに検出し、これらロー
    ル軸方向左右のバンク量と中央のバンク量の差を修正す
    るに必要な当該制御対象バンクの直前のバンクを形成す
    る流入側ロールのロールベンディング圧調節量又はロー
    ルクロス調節量を求め、これにより当該制御対象バンク
    の直前のバンクを形成する流入側ロールのロールベンデ
    ィング圧またはロールクロス量を制御サイクルTCごとに
    フィードバック制御する制御(c-1)と、 前記制御対象バンクを形成する流入側および流出側の2
    本のロールのロール軸方向左右および中央のロールギャ
    ップとその直前のバンクを形成する流入側および流出側
    の2本のロールのロール軸方向左右および中央のロール
    ギャップとを前記制御サイクルTDごとに検出し、それら
    のロールギャップの変更にともなって予想される当該制
    御対象バンクのロール軸方向左右のバンク量と中央のバ
    ンク量との差を修正するに必要な当該直前バンクを形成
    する流入側ロールのロールベンディング圧調節量または
    ロールクロス調節量を求め、これにより前記直前のバン
    クを形成する流入側ロールのロールベンディング圧また
    はロールクロス量を制御サイクルTDごとにフィードフォ
    ワード制御する制御(c-2)と、 を組合せてな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。
  3. 【請求項3】多段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成形するカレン
    ダにおいて、 制御対象バンクのバンク量を予め定めた制御サイクルTC
    ごとに検出し、そのバンク過不足量を修正するに必要な
    当該バンクの流入側ロールに接する直前の上流側ロール
    のロール速度を求め、これにより当該直前の上流側ロー
    ルのロール速度を前記制御サイクルTCごとにフィードバ
    ック制御する制御(a-1)と、 前記制御対象バンクを形成する流出側ロールのロール速
    度と当該制御対象バンクを形成する流入側ロールに接す
    る直前の上流側ロールのロール速度とを連続的に検出
    し、それらのロール速度変更に伴って予想される当該制
    御対象バンクのバンク量の変動量を補償するのに必要な
    前記直前の上流側ロールのロール速度を求め、これによ
    り当該直前の上流側ロールのロール速度を連続的にフィ
    ードフォワード制御する制御(a-2)と、 前記制御対象バンクを形成する2本のロールのロールギ
    ャップとその直前のバンクを形成する2本のロールのロ
    ールギャップとを前記制御サイクルTCより短く定めた制
    御サイクルTDごとに検出し、それらのロールギャップ変
    更に伴って予想される当該制御対象バンクのバンク量の
    変動量を補償するのに必要な前記制御対象バンクを形成
    する流入側ロールに接する直前の上流側ロールのロール
    速度を求め、これにより当該制御対象バンクを形成する
    流入側ロールに接する直前の上流側ロールのロール速度
    を前記制御サイクルTDごとにフィードフォーワード制御
    する制御(a-3)と、 前記制御対象バンクのロール軸方向左右のバンク量を前
    記制御サイクルTCごとに検出し、このロール軸方向左右
    のバンク量の差を修正するに必要な前記直前の上流側バ
    ンクの流入側ロールのロール軸方向左右のロールギャッ
    プ調整量を求め、これにより当該直前の上流側バンクの
    流入側ロールのロール軸方向左右のロールギャップを制
    御サイクルTCごとにフィードバック制御する制御(b-
    1)と、 前記制御対象バンクを形成する2本のロールのロール軸
    方向左右のロールギャップとその直前のバンクを形成す
    る2本のロールのロール軸方向左右のロールギャップと
    を前記制御サイクルTDごとに検出し、それらのロールギ
    ャップ変更に伴って予想される当該制御対象バンクのロ
    ール軸方向左右のバンク量の差を修正するのに必要な前
    記直前のバンクを形成する流入側ロールのロール軸方向
    左右のロールギャップ調整量を求め、これにより当該直
    前バンクを形成する流入側ロールのロール軸方向左右の
    ロールギャップを制御サイクルTDごとにフィードフォワ
    ード制御する制御(b-2)と、 前記制御対象バンクのロール軸方向左右および中央のバ
    ンク量を前記制御サイクルTCごとに検出し、これらロー
    ル軸方向左右のバンク量と中央のバンク量の差を修正す
    るに必要な当該制御対象バンクの直前のバンクを形成す
    る流入側ロールのロールベンディング圧調節量又はロー
    ルクロス調節量を求め、これにより当該制御対象バンク
    の直前のバンクを形成する流入側ロールのロールベンデ
    ィング圧またはロールクロス量を制御サイクルTCごとに
    フィードバック制御する制御(c-1)と、 前記制御対象バンクを形成する流入側および流出側の2
    本のロールのロール軸方向左右および中央のロールギャ
    ップとその直前のバンクを形成する流入側および流出側
    の2本のロールのロール軸方向左右および中央のロール
    ギャップとを前記制御サイクルTDごとに検出し、それら
    のロールギャップの変更にともなって予想される当該制
    御対象バンクのロール軸方向左右のバンク量と中央のバ
    ンク量との差を修正するに必要な当該直前バンクを形成
    する流入側ロールのロールベンディング圧調節量または
    ロールクロス調節量を求め、これにより前記直前のバン
    クを形成する流入側ロールのロールベンディング圧また
    はロールクロス量を制御サイクルTDごとにフィードフォ
    ワード制御する制御(c-2)と、 を組合わせてな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。
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