(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１、２のクリップチェーンのそれぞれのクリップによってフィルムの一方と他方の端部を把持して幅方向に延伸する延伸装置において、第１、２のモータによってそれぞれ第１、２のスプロケットを回転して、前記第１、２のクリップチェーンを独立して走行させるとき、
前記第１、２のモータは、エンコーダ付きの汎用的なモータから構成し、
前記第１、２のモータのそれぞれのエンコーダの出力パルスをカウントして第１、２のカウント値を得、該第１、２のカウント値は、前記延伸装置の運転開始時に０にリセットすると共に前記第１、２のスプロケットが１周する毎に０にリセットし、それによって前記第１、２のカウント値と前記第１、２のスプロケットの第１、２の回転角度とを対応付け、
前記第１、２の回転角度の差分を前記第１、２のカウント値を比較することによって得、該差分が無くなるように前記第２のモータの回転速度を補正することを特徴とするフィルム延伸装置のクリップチェーンの走行速度の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルムの流れ方向に対して左右に設けられている一対のクリップチェーンの、それぞれのクリップによってフィルムの両端部を把持して幅方向に遠心する延伸装置において、前記一対のクリップチェーンの走行速度を制御する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
配向性のある樹脂で成形されたフィルムを軟化点と融点との中間の温度雰囲気で引き延ばすと、引っ張り強度の大きなフィルム、配向性を備えたフィルム等が得られるが、このようなフィルムを得るための装置は延伸装置として従来周知である。延伸装置には、フィルムを長さ方向の１方向だけ延伸する１軸延伸装置や、長さ方向と幅方向の２方向に延伸できる２軸延伸装置が知られているが、２軸延伸装置のようにフィルムを幅方向に延伸する延伸装置にはクリップ装置が設けられている。クリップ装置は文献を挙げるまでもなく周知であり、フィルムの流れ方向に対して左右に設けられている一対のクリップチェーンから構成されている。クリップチェーンは、フィルムの端部を把持する複数個のクリップから構成され、これらのクリップが互いにエンドレスに連結されている。このような一対のクリップチェーンは、送り出されるフィルムの両側に配置された左右一対のレールに案内され、フィルムの送り方向に向かって互いに少しずつ離間するように走行するようになっている。このようなクリップ装置は所定の温度雰囲気に保つ炉の内部に設けられている。従って、一対のクリップチェーンのそれぞれのクリップによってフィルムの両端部を把持して、左右のそれぞれの駆動用のスプロケットによって一対のクリップチェーンを走行させると、フィルムは所定の温度雰囲気の中で幅方向に延伸されることになる。
【０００３】
延伸装置においては、一方と他方のクリップチェーンの走行速度を一致させ、それによって延伸されるフィルムに配向差が生じないようにする必要がある。例えば、左右の駆動用のスプロケットを駆動する、それぞれのモータとこれらを同期して制御するコントローラが設けられている延伸装置が周知である。このような装置においては、モータの回転速度自体をコントローラによって同期して、駆動用のスプロケットの回転を同期させ、それによって一対のクリップチェーンの走行速度が一致するように制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２２４４６４号公報
【０００５】
特許文献１にも、一対のクリップチェーンの走行速度を制御する方法が記載されている。特許文献１によると、連続する複数個のクリップ、例えば６個のクリップ毎にクリップグループとして管理し、それぞれのクリップグループにおいては、特定の１個のクリップに感知体を貼り付け、これを特定クリップとする。そして、クリップチェーンの近傍に設けられているセンサによって、この検知体を検出するようにする。特許文献１に記載の制御方法によると、クリップチェーンが走行するとき、特定クリップを検出する。そうするとクリップグループ毎の走行速度が得られる。計測されたクリップグループの走行速度をフィルム製造ラインの基準速度と比較して、偏差がある場合には走行速度を調整する。双方のクリップチェーンにおいて、クリップグループの走行速度を基準速度に一致するように制御すると、一対のクリップチェーンの走行速度は一致することになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の、モータを同期させる制御機能を備えたコントローラによっても、左右のモータは同期して回転して、一対のクリップチェーンの走行速度は一致するので、フィルムは一様に延伸されて配向差は生じ難く、比較的品質の良いフィルムは得られる。しかしながら、解決すべき問題も見受けられる。具体的には、このようなモータおよびコントローラは汎用性に劣り、一般的に非常に高価であるので、装置全体を安価に提供できないという問題がある。特許文献１に記載のクリップチェーンの走行速度の制御方法によれば、クリップグループ毎に走行速度を検出してフィルム製造ラインの基準速度に一致するように制御するので、一方と他方のクリップチェーンの走行速度はある程度一致することになる。しかしながら、特許文献１に記載の制御方法においては、走行速度はクリップグループを単位として検出されるようになっているので、速度の検出の精度は高いとは言えない。つまり、個々のクリップの走行速度を検出するのではなく、複数個のクリップの平均走行速度を検出しているので、正確な速度は得にくい。さらには、クリップチェーンを構成しているクリップの総数は、１クリップグループあたりのクリップ個数の倍数にしなければならず、設計の自由度が小さくなってしまう。また、特定クリップには格別に検知体を設けなければならないので、クリップ個数が多い場合には、メンテナンスが大変になってしまう。
【０００７】
本発明は、上記したような問題点を解決したクリップチェーンの走行速度の制御方法を提供することを目的としており、具体的には、クリップチェーンの設計の自由度の妨げになることもなく、安価な装置によって、一対のクリップチェーンの走行速度を精度良く一致させることができる延伸装置のクリップチェーンの走行速度の制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために、第１、２のクリップチェーンのそれぞれのクリップによってフィルムの一方と他方の端部を把持して幅方向に延伸する延伸装置において、第１、２のクリップチェーンを同期して走行する走行速度の制御方法として構成する。第１、２のクリップチェーンは、エンコーダ付の第１、２のモータによってそれぞれ第１、２のスプロケットを回転して、それによって独立して走行させる。これらのエンコーダの出力パルスをカウントして第１、２のモータの第１、２のカウント値を得る。第１、２のカウント値は延伸装置の運転開始時に０にリセットすると共にスプロケットが１周する毎に０にリセットする。これによって第１、２のカウント値を第１、２のスプロケットの第１、２の回転角度とを対応させる。そして、このような第１、２のカウント値を比較して、第１、２の回転角度の差分を得、差分が無くなるように第２のモータの回転速度を補正するように構成する。
【０００９】
かくして、請求項１記載の発明は、上記目的を達成するために、第１、２のクリップチェーンのそれぞれのクリップによってフィルムの一方と他方の端部を把持して幅方向に延伸する延伸装置において、第１、２のモータによってそれぞれ第１、２のスプロケットを回転して、前記第１、２のクリップチェーンを独立して走行させるとき、前記第１、２のモータは、エンコーダ付きの汎用的なモータから構成し、前記第１、２のモータのそれぞれのエンコーダの出力パルスをカウントして第１、２のカウント値を得、該第１、２のカウント値は、前記延伸装置の運転開始時に０にリセットすると共に前記第１、２のスプロケットが１周する毎に０にリセットし、それによって前記第１、２のカウント値と前記第１、２のスプロケットの第１、２の回転角度とを対応付け、前記第１、２の回転角度の差分を前記第１、２のカウント値を比較することによって得、該差分が無くなるように前記第２のモータの回転速度を補正することを特徴とするフィルム延伸装置のクリップチェーンの走行速度の制御方法として構成される。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本発明によると、第１、２のクリップチェーンのそれぞれのクリップによってフィルムの一方と他方の端部を把持して幅方向に遠心する延伸装置において、エンコーダ付の第１、２のモータによってそれぞれ第１、２のスプロケットを回転して、前記第１、２のクリップチェーンを独立して走行させるように構成されている。つまり汎用的なエンコーダ付のモータによって駆動するだけであるので、装置全体のコストを低減することができ、安価にクリップチェーンの走行速度を制御する方法を提供することができる。そして、エンコーダの出力パルスをカウントして得られる第１、２のモータの第１、２のカウント値と、第１、２のスプロケットの第１、２の回転角度のそれぞれとを対応させるように構成されているので、第１、２の回転角度を容易に検出することができる。さらに第１、２のカウント値のそれぞれは第１、２のスプロケットが１周する毎に０にリセットするように構成されているので、安定して制御できることになる。通常このようなカウント値は、頻繁にはリセットされず最大カウント値に達するまでは累積されているが、そうすると装置において誤差が生じたとしても、簡単にはカウント値を補正することができない。これに対して本発明においてはスプロケットが１周する毎に０にリセットするので、すなわち頻繁に０にリセットするので、もし装置において誤差が生じたとしても、０にリセットして容易にカウント値を補正することも可能になる。さらには、カウント値のリセットに関する処理は、一般的に制御プログラムの不具合が混入し易い処理であるが、本発明においては頻繁にリセットされるようになっているので、万一不具合があっても発見されやすく、制御プログラムの信頼性が増すという本発明に特有の効果も得られる。本発明においては、このような第１、２のカウント値を比較して、それによって第１、２の回転角度の差分を得、該差分が無くなるように前記第２のモータの回転速度を補正するように構成されているので、第１のクリップチェーンをマスターとして走行速度を制御するようにし、第２のクリップチェーンはスレーブとして、第１のクリップチェーンに走行速度に一致するように走行速度を補正することができる。つまり、容易に第１、２のクリップチェーンの走行速度を一致させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】延伸装置のクリップチェーンの走行速度を制御する本発明の実施の形態に係る制御方法を模式的に説明するブロック図である。
【図２】延伸装置のクリップチェーンの走行速度を制御する本発明の実施の形態に係る制御方法の処理を模式的に説明するフローチャートである。
【図３】延伸装置のクリップチェーンの走行速度を制御する本発明の実施の形態に係る制御方法において、クリップチェーンを駆動するエンコーダ付モータのカウント値を変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について説明する。本発明の実施の形態に係る延伸装置は、従来周知の延伸装置と同様に、内部を所定の温度雰囲気に維持すると共にフィルムの入口と出口を備えた炉、この炉内に設けられているクリップ装置等から構成されている。図１には、クリップ装置１が模式的に示されている。クリップ装置１も文献を挙げるまでもなく従来周知であり、一対のクリップチェーン、すなわち第１、２のクリップチェーン２ａ、２ｂから構成されている。第１、２のクリップチェーン２ａ、２ｂは、フィルムＦの流れ方向に対して左右に対称に設けられている。それぞれのクリップチェーン２ａ、２ｂは、互いにエンドレスに連結されている複数個のクリップ３、３、…から構成され、循環するレール４、ガイドギヤ６、６等にガイドされている。そして、第１、２のクリップチェーン２ａ、２ｂは、それぞれ第１、２の駆動スプロケット７ａ、７ｂによって駆動されて走行するようになっている。一対のレール４、４は、フィルムＦの流れ方向に対して末広がりに配置されているので、第１、２のクリップチェーン２ａ、２ｂは離間する方向に走行することになり、それによってフィルムＦが幅方向に延伸されることになる。クリップ３、３、…も周知であるので具体的な構造については説明を省略するが、レール４、４の近傍に設けられているクリップクローザによって閉じてフィルムＦを把持し、クリップオープナによって開いてフィルムＦを解放するようになっている。図１にはクリップクローザとクリップオープナは示されていない。クリップ装置１はこのように構成されているので、炉内を所定の温度雰囲気にして、第１、２の駆動スプロケット７ａ、７ｂを駆動して第１、２のクリップチェーン２ａ、２ｂを走行させ、そしてフィルムＦをクリップ装置１に送ると、フィルムＦは両端面がクリップチェーン２、２のそれぞれのクリップ３、３、…によって把持され、幅方向に延伸され、そしてクリップ３、３、…が開いてフィルムＦは装置外に送り出される。
【００１３】
本実施の形態においては、第１、２の駆動スプロケット７ａ、７ｂは、それぞれエンコーダ８、８付の第１、２の駆動モータ９ａ、９ｂによって独立して駆動されている。すなわち汎用的なモータによって駆動されている。そしてこれらの第１、２の駆動モータ９ａ、９ｂは、本実施の形態に係るコントローラ１１によって制御されている。第１、２のクリップチェーン２ａ、２ｂのそれぞれの走行速度は、第１、２の駆動スプロケット７ａ、７ｂの回転速度によって決定されるが、本実施の形態においては、第２の駆動スプロケット７ｂの回転速度が、第１の駆動スプロケット７ａの回転速度に一致するように、第２の駆動モータ９ｂの回転速度を補正している。これによって第１、２のクリップチェーン２ａ、２ｂの走行速度を一致させている。以下、コントローラ１１について説明する。
【００１４】
コントローラ１１の処理を模式的に示すブロック図が図１に示されているが、コントローラ１１には、速度設定器１２が設けられ、駆動スプロケットの基準となる回転速度、すなわち基準回転速度がこの速度設定器１２において設定されるようになっている。基準回転速度が設定されると、第１の駆動モータ９ａを駆動するインバータ１５に入力されるようになっている。また、基準回転速度は、加算器１９にも入力され、次に説明する補正回転速度が加算されて第２の駆動モータ９ｂを駆動するインバータ１５に入力されるようになっている。
【００１５】
コントローラ１１には、第１、２の高速カウンタ１３ａ、１３ｂが設けられ、それぞれ第１、２の駆動モータ９ａ、９ｂのエンコーダ８、８から出力されるパルスが、アイソレータ１４、１４を介して入力されている。第１、２の高速カウンタ１３ａ、１３ｂは、パルスをカウントして、それぞれ第１、２のカウント値とする。これらの第１、２のカウント値は、それぞれ駆動スプロケット７ａ、７ｂの回転角度と対応付けられており、後で説明するように、駆動スプロケット７ａ、７ｂが１周する毎に０にリセットされている。このような第１、２のカウント値は、比較器１７に入力され、後で説明するように第１、２のカウント値の差分、すなわち偏差が計算されている。この偏差にマイナスが乗じられてＰＩ制御器１８に入力され、偏差に応じた補正回転速度が計算され、前記した加算器１９に入力されている。加算器１９には、補正速度設定器２０において設定される校正用回転速度も入力されるようになっているが、この校正用回転速度は、第１、２の駆動モータ９ａ、９ｂ、あるいはこれらを駆動するそれぞれのインバータ１５、１５の特性に差があるときに、これを補正するために使用されるものであり、通常は０が設定されている。この加算器１９において、速度設定器１２から出力される基準回転速度に、補正回転速度と、校正用回転速度が加算され、第２の駆動モータ９ｂを駆動するインバータ１５に入力されるようになっている。
【００１６】
本実施の形態に係るコントローラ１を備えたクリップ装置１の作用を説明する。コントローラ１１をスタートする。コントローラ１１は、図２に示されているように、ステップＳ１によって、第１、２のカウント値Ｌｐ、Ｒｐを０にリセットする。これによって、第１、２の駆動スプロケット７ａ、７ｂの回転角は初期化される。コントローラ１１がスタートすると、速度設定器１２において設定されている所定の基準回転速度が、第１、２の駆動モータ９ａ、９ｂのインバータ１５、１５に入力され、第１、２の駆動モータ９ａ、９ｂは、それぞれ独立に基準回転速度になるように回転する。延伸装置の炉を所定の温度にし、フィルムＦをクリップ装置１に送ると従来周知のようにフィルムＦは延伸される。コントローラ１１の第１、２の高速カウンタ１３ａ、１３ｂにおいては、エンコーダ８、８から出力されるパルスをカウントし、第１、２のカウント値Ｌｐ、Ｒｐを計算する。このとき、ステップＳ２、Ｓ３において、カウント値が駆動スプロケット７ａ、７ｂの１周に相当する最大カウント値Ｐに達しているか否かを判断し、最大カウント値Ｐを超えたらステップＳ４、Ｓ５によって０にリセットする。このようにして計算された第１、２のカウント値Ｌｐ、Ｒｐによって、第１、２の駆動スプロケット７ａ、７ｂの回転角度が分かる。
【００１７】
比較器１７において第１、２のカウント値Ｌｐ、Ｒｐの偏差Ｂを計算する。前記したように第１、２のカウント値Ｌｐ、Ｒｐは、最大カウント値Ｐを超える度にリセットされるので、単純にその差分を計算することはできない。次のようにして偏差Ｂを計算する。最初にステップ６において第１、２のカウント値Ｌｐ、Ｒｐの差の絶対値が、最大カウント値Ｐの１／２より大きいか否かをチェックする。もし、最大カウント値Ｐの１／２より小さいときには、ステップＳ７において第１、２のカウント値Ｌｐ、Ｒｐの大小を比較する。第１のカウント値Ｌｐの方が大きいときには、ステップＳ８により偏差Ｂを以下のように計算する。
Ｂ＝｜Ｌｐ−Ｒｐ｜
第２のカウント値Ｒｐの方が大きいときには、ステップＳ９により偏差Ｂを以下のように計算する。
Ｂ＝−｜Ｌｐ−Ｒｐ｜
第１、２のカウント値Ｌｐ、Ｒｐの差の絶対値が、最大カウント値Ｐの１／２より大きいときには、ステップＳ１０において、第１、２のカウント値Ｌｐ、Ｒｐの大小を比較する。第１のカウント値Ｌｐの方が大きいときには、ステップＳ１１により偏差Ｂを以下のように計算する。
Ｂ＝｜Ｌｐ−Ｒｐ｜−Ｐ
第２のカウント値Ｒｐの方が大きいときには、ステップＳ１２により偏差Ｂを以下のように計算する。
Ｂ＝Ｐ−｜Ｌｐ−Ｒｐ｜
【００１８】
図３の（ア）には、クリップ装置１を運転しているときの、カウント値Ｌｐ、Ｒｐの変化の様子がグラフで示されており、第１のカウント値Ｌｐは実線で、第２のカウント値Ｒｐは点線で示されている。上段のグラフには、第１のカウント値Ｌｐの方が第２のカウント値Ｒｐより進んでいる状態、つまり第１の駆動スプロケット７ａが第１の駆動スプロケット７ｂより進んでいる状態が示されている。偏差Ｂは、ステップＳ９とステップＳ１１によって計算されて下段のグラフのようになる。また、図３の（イ）の上段のグラフには、第１のカウント値Ｌｐの方が第２のカウント値Ｒｐより遅れている状態、つまり第１の駆動スプロケット７ａが第１の駆動スプロケット７ｂより遅れている状態が示されている。偏差Ｂは、ステップＳ８とステップＳ１２によって計算されて下段のグラフのようになる。
【００１９】
このようにして、偏差Ｂを計算したら、ステップＳ２およびステップＳ３に戻り処理を繰り返す。また計算された偏差Ｂにはマイナスが乗じられてＰＩ制御器１８に送られる。つまり、ＰＩ制御器１８においては、偏差Ｂを無くすように補正回転速度を計算する必要があるので、ＰＩ制御器１８の入力にマイナスが乗じられる。ＰＩ制御器１８において、補正回転速度を計算して加算器１９に送る。加算器１９において基準回転速度の、補正回転速度、および校正用回転速度が設定されているときには校正用回転速度も加算して、第２の駆動モータ９ｂのインバータ１５に送る。これによって、第２の駆動モータ９ｂの回転速度は第１の駆動モータ９ａの回転速度に一致するように補正され、第１、２の駆動スプロケット７ａ、７ｂは同期する。つまり第１、２のクリップチェーン２ａ、２ｂは同期する。
【符号の説明】
【００２０】
１    クリップ装置                  
２ａ    第１のクリップチェーン        ２ｂ    第２のクリップチェーン
３    クリップ                        ４    レール
７ａ    第１の駆動スプロケット        ７ｂ    第２の駆動スプロケット
８    エンコーダ
９ａ    第１の駆動モータ              ９ｂ    第１の駆動モータ
１１    コントローラ                  １２    速度設定器
１３ａ    第１の高速カウンタ          １３ｂ    第２の高速カウンタ
１７    比較器                        １９    加算器
【図１】
0005562883.tif 000002
【図２】
0005562883.tif 000003
【図３】
0005562883.tif 000004