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技術 フィルム巻取方法

出願人 株式会社小林製作所
発明者 秋山和久
出願日 1998年9月22日 (21年5ヶ月経過) 出願番号 1998-284766
公開日 2000年4月4日 (19年11ヶ月経過) 公開番号 2000-095401
状態 特許登録済
技術分野 ウェブの送給 ウェブの巻戻、送給、巻取、異常等の制御 プラスチック等の延伸成形、応力解放成形
主要キーワード オペレータ作業 キャリアロール 設定速 フィルム始端 繰出速度 縦軸延伸 通し作業 駆動開始タイミング
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2000年4月4日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

課題

フィルム製造工程で、テンタ出口から引取機を経て巻取機に至る区間でのフィルム巻取り開始作業性を向上すること。

解決手段

テンタ13が繰り出すフィルム1のたるみ量Ft と、巻取機15が巻取るフィルム1の巻取長さFW を演算し、Ft =FW になるように、巻取機15を駆動制御するもの。

概要

背景

従来、プラスチックフィルム製造装置として、プラスチック素材押出機溶融混練し、これをダイにより縦軸延伸し、これをテンタにより横方向に延伸し、これを引取機経由で巻取機巻取るものがある。

このようなプラスチックフィルムの製造装置の操業に際しては、テンタの稼動による帯状フィルムの連続繰り出し下で、テンタから出てくるフィルム始端オペレータ手作業で引取機に導き、更には巻取機に巻付ける。そして以後、オペレータによってテンタ出側でのフィルムたるみ量を目視しながら、このたるみがなくなるように巻取機の巻取速度手動制御し、ひいては巻取機の巻取速度をテンタの速度と同一にして巻取り開始作業を完了する。

概要

フィルム製造工程で、テンタの出口から引取機を経て巻取機に至る区間でのフィルムの巻取り開始作業性を向上すること。

テンタ13が繰り出すフィルム1のたるみ量Ft と、巻取機15が巻取るフィルム1の巻取長さFW を演算し、Ft =FW になるように、巻取機15を駆動制御するもの。

目的

本発明の課題は、フィルム製造工程で、テンタの出口から引取機を経て巻取機に至る区間でのフィルムの巻取り開始作業性を向上することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
0件

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請求項1

テンタから繰り出されるフィルム始端を引取機で引取り、引取機で引取ったフィルムの始端を巻取機巻取り開始するフィルム巻取方法において、テンタのフィルム繰出速度をVt とし、テンタから繰り出されるフィルムをカットしてその始端を形成してから該フィルムの始端を引取機に通して巻取機に巻付けるまでの時間をt1 、この時間t1の範囲内で引取機が速度Vc でフィルムの始端を巻取機まで移動する時間をtcとし、フィルムの始端が巻取機に巻付けられてから巻取機及び引取機が停止状態から速度kVt (kは定数)まで増速せしめられる時間をt2 、その後、巻取機及び引取機が速度kVt を維持する時間をt3 、その後、巻取機及び引取機がテンタと同一速度Vt まで減速せしめられる時間をt4 とするとき、上記Vt 、Vc 、k、t1 、tc 、t2 、t4 を既知量として定め、テンタから繰り出されるフィルムをカットしてその始端を形成してから、巻取機の巻取速度と引取機の引取速度がテンタと同一速度Vt に設定されるまでにテンタが繰り出すフィルムのたるみ量Ft を下記(1) 式により演算し、テンタから繰り出されるフィルムをカットしてその始端を形成してから、巻取機の巻取速度と引取機の引取速度がテンタと同一速度Vt に設定されるまでに巻取機が巻取るフィルムの巻取長さFw を下記(2) 式により演算し、Ft =Fw なるt3 を演算し、前記既知量Vt 、Vc 、k、t1 、t2 、t4とこの演算量t3 により引取機及び巻取機を駆動制御することを特徴とするフィルム巻取方法。Ft =Vt (t1 +t2 +t3 +t4 ) …(1)Fw =Vc tc +kVt t2 /2 +kVt t3 +(kVt +Vt )t4 /2…(2)

技術分野

0001

本発明はフィルム巻取方法に関する。

背景技術

0002

従来、プラスチックフィルム製造装置として、プラスチック素材押出機溶融混練し、これをダイにより縦軸延伸し、これをテンタにより横方向に延伸し、これを引取機経由で巻取機巻取るものがある。

0003

このようなプラスチックフィルムの製造装置の操業に際しては、テンタの稼動による帯状フィルムの連続繰り出し下で、テンタから出てくるフィルム始端オペレータ手作業で引取機に導き、更には巻取機に巻付ける。そして以後、オペレータによってテンタ出側でのフィルムたるみ量を目視しながら、このたるみがなくなるように巻取機の巻取速度手動制御し、ひいては巻取機の巻取速度をテンタの速度と同一にして巻取り開始作業を完了する。

発明が解決しようとする課題

0004

然しながら、従来技術には以下の問題点がある。即ち、テンタから繰り出されるフィルムを上述の如くに巻取機に巻取るに際しては、フィルムの幅が 6〜 8m程度であること、テンタ操業の下限速度が約120m/分と高速であること、テンタから引取機までの区間のフィルムたるみ量がなくなるまでは巻取機の運転速度をテンタの速度以上に保たなければならない反面、たるみ量がなくなった瞬間とそれ以後はテンタの速度と同一でなければならないこと、フィルムが厚さ10〜25μm と脆弱材質のものであること等から、複数のオペレータによる且つ高度の熟練連携を要するものとなっている。

0005

また、安定操業の状態に入った後も不測の要因から帯状フィルムが切れることがあり、製造するフィルムの品種によっては一日に数回の頻度でオペレータの手作業による初期巻取りが行なわれている。

0006

本発明の課題は、フィルム製造工程で、テンタの出口から引取機を経て巻取機に至る区間でのフィルムの巻取り開始作業性を向上することにある。

課題を解決するための手段

0007

請求項1に記載の本発明は、テンタから繰り出されるフィルムの始端を引取機で引取り、引取機で引取ったフィルムの始端を巻取機に巻取り開始するフィルム巻取方法において、テンタのフィルム繰出速度をVt とし、テンタから繰り出されるフィルムをカットしてその始端を形成してから該フィルムの始端を引取機に通して巻取機に巻付けるまでの時間をt1 、この時間t1 の範囲内で引取機が速度Vc でフィルムの始端を巻取機まで移動する時間をtc とし、フィルムの始端が巻取機に巻付けられてから巻取機及び引取機が停止状態から速度kVt (kは定数)まで増速せしめられる時間をt2 、その後、巻取機及び引取機が速度kVt を維持する時間をt3 、その後、巻取機及び引取機がテンタと同一速度Vt まで減速せしめられる時間をt4 とするとき、上記Vt 、Vc 、k、t1 、tc 、t2 、t4 を既知量として定め、テンタから繰り出されるフィルムをカットしてその始端を形成してから、巻取機の巻取速度と引取機の引取速度がテンタと同一速度Vt に設定されるまでにテンタが繰り出すフィルムのたるみ量Ft を下記(1) 式により演算し、テンタから繰り出されるフィルムをカットしてその始端を形成してから、巻取機の巻取速度と引取機の引取速度がテンタと同一速度Vt に設定されるまでに巻取機が巻取るフィルムの巻取長さFw を下記(2) 式により演算し、Ft =Fw なるt3 を演算し、前記既知量Vt 、Vc 、k、t1 、t2 、t4 とこの演算量t3 により引取機及び巻取機を駆動制御することを特徴とするフィルム巻取方法。

0008

Ft =Vt (t1 +t2 +t3 +t4 ) …(1)
Fw =Vc tc +kVt t2 /2 +kVt t3 +(kVt +Vt )t4 /2
…(2)

0009

テンタから繰り出されたフィルムのたるみ量を演算した上で、このたるみ量がなくなるように、巻取機の巻取速度と、引取機の引取速度を自動的に制御できる。従って、フィルムのたるみを取るまでに長時間を要することがなく、且つフィルムの張り切れを招くこともなく、迅速確実にフィルムを巻取り開始できる。

発明を実施するための最良の形態

0010

図1フィルム製造装置を示す模式図、図2はフィルム巻取制御状態を示す速度線図図3はフィルム巻取制御手順を示す流れ図である。

0011

フィルム製造装置10は、図1に示す如く、プラスチック素材を押出機11で溶融混練し、これをダイ12により縦軸延伸してフィルム1とし、このフィルム1をテンタ13により横方向に延伸した後、複数のキャリアロールからなる引取機14を経て巻取機15に巻取るものである。

0012

然るに、制御装置16は、テンタ13の出口から引取機14を経て巻取機15に至る区間で、テンタ13から連続して繰り出されてくるフィルム1が同区間でたるみなく巻取機15に巻取られるに至るような、フィルム1の巻取り開始作業の自動化を図るため、引取機14の駆動モータ14A、巻取機15の駆動モータ15Aを以下の如くに制御する(図2)。

0013

先ず、制御装置16による制御に際し、テンタ13のフィルム繰出速度をVtとする。Vt は予め設定される既知量である。

0014

また、テンタ13から繰り出されるフィルム1をカットしてその始端を形成してから、該フィルム1の始端を引取機14に通して巻取機15に巻付ける(貼着ける)までの時間をt1 、この時間t1 の範囲内で引取機14が速度Vc でフィルム1の始端を巻取機15まで移動する時間をtc (引取機14の入側から巻取機15までの移動距離fc )とする。Vc は予め設定される既知量であり、tcはVc /fc で算出される既知量である。t1 は今回のフィルム通し作業時に実測される実測値であって既知量となる。尚、フィルム1をカットした始端を引取機14に引き渡すまでの作業(時間t1a)、引取機14から排出されたフィルム1の始端を巻取機15に巻付けるまでの作業(時間t1b)を人手によることなく、ロボット等により機械化する際には、t1 は、t1 =tc +t1a+t1b(t1a 、t1bは予め設定される既知量)にて算出される既知量となる。

0015

また、フィルム1の始端が巻取機15に巻付けられてから巻取機15及び引取機14が停止状態から速度kVt (kは定数であり、例えば 1.2〜2.0 から選定される)まで増速せしめられる時間をt2 、その後、巻取機15及び引取機14が速度kVt を維持する時間をt3 、その後、巻取機15及び引取機14がテンタ13と同一速度Vt まで減速せしめられる時間をt4 とする。k、t2 、t4は予め設定される既知量である。t3 は未知量であり、制御装置16による以下の演算で算出される。

0016

制御装置16は、t3 を決定するため、下記(1) 式により、テンタ13から繰り出されるフィルム1をカットしてその始端を形成してから、巻取機15の巻取速度と引取機14の引取速度がテンタ13と同一速度Vt に設定されるまでにテンタ13が繰り出すフィルム1のたるみ量Ft を演算するとともに、下記(2) 式により、テンタ13から繰り出されるフィルム1をカットしてその始端を形成してから、巻取機15の巻取速度と引取機14の引取速度がテンタ13と同一速度Vt に設定されるまでに巻取機15が巻取るフィルム1の巻取長さFw を演算する。

0017

Ft =Vt (t1 +t2 +t3 +t4 ) …(1)
Fw =Vc tc +kVt t2 /2 +kVt t3 +(kVt +Vt )t4 /2
…(2)

0018

そして、制御装置16は、上記(1) 式、(2) 式より、Ft =Fw 、換言すればテンタ13の出口〜巻取機15の区間でテンタ13から連続的に繰り出されたフィルム1をたるみなく巻取機15に巻取るに必要なt3 をFt =Fw の演算により算出する。

0019

尚、制御装置16は、巻取機15の巻取りによるフィルム1のたるみ取り終了時点で、テンタ13の出口〜巻取機15の区間のフィルム1に一定の余裕長[+L]を確保し、或いはテンタ13の出口〜巻取機15の区間のフィルム1に一定の不足長[−L]に基づく緊張状態を確保したければ、下記(3) 式の演算によりt3 を算出するものとする。

0020

Ft ±L=Fw …(3)

0021

これにより、制御装置16は、前述の既知量Vt 、Vc 、k、t1 、t2 、t4 とこの演算量t3 により引取機14の駆動モータ14Aと巻取機15の駆動モータ15Aを駆動制御し、フィルム1の始端を巻取機15により巻取り開始可能とする。

0022

従って、制御装置16は以下の手順でフィルム1を巻取機15に巻取り開始する(図3)。
(1)オペレータは、テンタ13の出口でフィルム1をカットして制御装置16のたるみ取り操作スイッチ16Aをオンすると同時にその始端を形成し、引取機14に接続して同引取機14をスタートさせる。制御装置16は、以後下記(3)の中のオペレータ作業を除き、下記(2) 〜(6) を自動的に行なう。

0023

(2)制御装置16はFt 、FW の演算準備を行なう。

0024

(3)制御装置16は引取機14を時間tc だけ速度Vc で駆動し、オペレータによる巻取軸へのフィルム始端貼付後、巻取機15を巻取り加速度α(引取機14を引取り加速度α)で駆動開始する。この巻取機15の駆動開始タイミングで、t1 が実測されるものとなる。

0025

(4)制御装置16は巻取機15を設定速度kVt (例えば 1.5Vt )まで上昇させる。

0026

(5)制御装置16はFt 、FW を演算する。そして、Ft =Fw (もしくは、Ft ±L=Fw )とするt3 を演算する。

0027

(6)制御装置16は、巻取機15の巻取速度をkVt に設定してからt3 経過後、巻取機15の巻取速度をkVt から、巻取り減速度β(例えばβ=−α)(引取機14を引取り減速度β)で時間t4 だけ減速する。これにより、巻取機15の巻取速度(引取機14の引取り速度)Vw は、テンタ13の繰出速度Vt と同一となり、巻取機15はテンタ13から繰り出されるフィルム1を該テンタ13の出口〜巻取機15の区間でのたるみを伴うことなく巻取るものとなる。

0028

従って、本実施形態によれば以下の作用がある。テンタ13から繰り出されたフィルム1のたるみ量を演算した上で、このたるみ量がなくなるように、巻取機15の巻取速度と、引取機14の引取速度を自動的に制御できる。従って、フィルム1のたるみを取るまでに長時間を要することがなく、且つフィルム1の張り切れを招くこともなく、迅速確実にフィルム1を巻取り開始できる。

0029

以上、本発明の実施の形態を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

発明の効果

0030

以上のように本発明によれば、フィルム製造工程で、テンタの出口から引取機を経て巻取機に至る区間でのフィルムの巻取り開始作業性を向上することができる。

図面の簡単な説明

0031

図1図1はフィルム製造装置を示す模式図である。
図2図2はフィルム巻取制御状態を示す速度線図である。
図3図3はフィルム巻取制御手順を示す流れ図である。

--

0032

1フィルム
13テンタ
14 引取機
15巻取機
16 制御装置

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