(57)【要約】【課題】  シーティングロールから送り出されるゴムシートを搬送する搬送コンベアにおいて、シーティングロール回転速度などの可変要素の状態が変化した場合であっても、送り出されるゴムシートのテンションを一定に保つように搬送コンベアの搬送速度を制御して、ゴムシートの切れや撓みを防止して生産性及び品質の向上を図る。【解決手段】  予測追従率導出部１０２は、取得したシーティングロール１０の回転速度などの可変要素の状態と記憶部１０６に予め設定されたロール回転スリップ係数Ｂなどの数値とに基づいて、シーティングロール１０の周速度と未加硫ゴムシート１８の送出し速度との速度比率の予測値である予測追従率Ｆを導出する。基準速度算出部１０３は、予測追従率Ｆと計測されたシーティングロール回転速度ＶＲ１とに基づいて、搬送コンベア２０を駆動する搬送コンベアモータ２１の回転速度の基準となる基準速度ＶＲ２を算出する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出機によって押出されるゴム材料を帯状のゴムシートに成形する一対のシーティングロールから送り出された前記ゴムシートを搬送する搬送コンベアの搬送速度を制御する搬送コンベア制御装置において、
前記ゴムシートの成形工程において変化する設定又は動作にかかる可変要素のうち、前記シーティングロールの周速度と前記シーティングロールから送り出される前記ゴムシートの送出し速度との速度比率が変化する原因となる可変要素に対応して予め設定された数値を記憶する記憶部と、
前記可変要素の状態を取得し、取得された前記可変要素の状態と、前記記憶部に記憶された前記可変要素に対応する前記数値とに基づいて、前記速度比率の予測値を算出する予測値導出部と、
前記予測値導出部により導出された前記予測値と、前記シーティングロールの回転を検出する回転検出器からの検出信号に基づいて計測される前記シーティングロールの回転速度とに基づいて、前記搬送コンベアの搬送速度の基準となる基準速度を算出する基準速度算出部とを有し、
前記基準速度算出部によって算出された基準速度に応じて前記搬送コンベアの搬送速度を制御することを特徴とする搬送コンベア制御装置。
【請求項２】
前記記憶部に記憶された前記数値は、成形される前記ゴムシートのゴム材料のゴム物性に起因する前記速度比率の予測値であるゴム物性予測値であって、前記ゴム材料の種類に対応して複数設定されており、
前記予測値導出部は、前記ゴム材料の種類を前記可変要素の状態として、前記ゴム材料の種類と対応付けられた判定信号を取得し、取得した判定信号に応じて前記記憶部に記憶された複数の前記ゴム物性予測値のなかから一つの前記ゴム物性予測値を選択し、選択した前記ゴム物性予測値を前記予測値として導出することを特徴とする請求項１に記載の搬送コンベア制御装置。
【請求項３】
前記記憶部に記憶された前記数値は、前記シーティングロールの回転速度に応じて変化する前記速度比率の変化率を予め予測して係数化した回転係数であって、
前記予測値導出部は、前記回転検出器からの検出信号に基づいて計測される前記シーティングロールの回転速度を前記可変要素の状態として、前記回転検出器からの検出信号に基づいて計測される前記シーティングロールの回転速度を取得し、取得した前記シーティングロールの回転速度と、前記記憶部に記憶された前記回転係数とに基づいて、前記予測値を導出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の搬送コンベア制御装置。
【請求項４】
前記記憶部に記憶された前記数値は、前記ロールギャップ幅に応じて変化する前記速度比率の変化率を予め予測して係数化したギャップ幅係数であって、
前記予測値導出部は、前記一対のシーティングロールのロールギャップ幅を前記可変要素の状態とし、前記ロールギャップ幅を検出するギャップ幅検出器からの検出信号に基づいて計測される前記ロールギャップ幅を取得し、取得した前記ロールギャップ幅と、前記記憶部に記憶された前記ギャップ幅係数とに基づいて、前記予測値を導出することを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれかに記載の搬送コンベア制御装置。
【請求項５】
押出機によって押出されるゴム材料を帯状のゴムシートに成形する一対のシーティングロールから送り出されたゴムシートを搬送する搬送コンベアの搬送速度を制御する搬送コンベア制御方法において、
前記ゴムシートの成形工程において変化する設定又は動作にかかる可変要素のうち、前記シーティングロールの周速度と前記シーティングロールから送り出される前記ゴムシートの送出し速度との速度比率が変化する原因となる可変要素の状態と、前記速度比率が変化する原因となる可変要素に対応して予め設定された数値とに基づいて、前記速度比率の予測値を導出するステップと、
前記予測値を導出するステップにより導出された前記予測値と、前記シーティングロールの回転を検出する回転検出器からの検出信号に基づいて計測した前記シーティングロールの回転速度とに基づいて、前記搬送コンベアの搬送速度の基準となる基準速度を算出するステップと、
前記基準速度を算出するステップにより算出された基準速度に応じて前記搬送コンベアの搬送速度を制御するステップとを有することを特徴とする搬送コンベア制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シーティングロールから送り出されたゴムシートを搬送する搬送コンベア制御装置、及び、制御方法に関し、特には、シーティングロールから送り出されるゴムシートのテンションを一定に保って、ゴムシートの生産性及び品質の向上を図ることができる搬送コンベア制御装置、及び、搬送コンベア制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤなどの構成部材となる帯状のゴムシート（例えば、未加硫ゴムシート）の成形方法としては、押出口に一対のシーティングロールを備えたローラーヘッド押出機を使用するのが一般的である。ローラーヘッド押出機から一連に押出された帯状のゴムシートは、押出されてからしばらくは高温条件であり形状が不安定であるため、搬送コンベアで搬送されて冷却装置へ搬入される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなゴムシートの搬送時においては、シーティングロールから送り出されたゴムシートの形状を安定させるため、ゴムシートに常に一定のテンションを与えて搬送する必要がある。
【０００４】
そこで、従来の搬送コンベア制御装置では、エンコーダなどにより計測されるシーティングロールの回転速度と予め定められた一定のドロー比とに基づくドロー制御によって、送り出されるゴムシートの送出し速度とほぼ等速となるよう、搬送コンベアの基準速度を算出するとともに、シーティングロールから送り出されるゴムシートのテンションを検出するためにローラーヘッド押出機の出口付近（シーティングロールの直後）に設けられた検出器からの検出信号に基づくフィードバック制御によって、算出された搬送コンベアの基準速度を適時補正し、送り出されるゴムシートのテンションが常に一定となるように搬送コンベアの搬送速度を制御していた。
【０００５】
基準速度を算出するためのドロー制御に使用されるドロー比は、シーティングロールの回転速度と搬送コンベアの搬送速度（又は回転速度）との比率を定めた値であり、多くは、ローラー径などの機械的な構成要素などから求められた比率に近い値となっている。
【０００６】
また、実際には、シーティングロールから送り出されるゴムシートの送出し速度は、シーティングロール表面とゴムシートとの間に発生するすべり（スリップ）によって、シーティングロールの周速度（シーティングロールの回転速度及びそのロール径から得られる線速度であって、ゴムシートの送出し速度の理論値）よりも遅くなるため、さらにこれを考慮したドロー比とするのが一般的である。
【特許文献１】特開平７−６０８２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述したような搬送コンベアの搬送速度の制御装置及び制御方法においては次のような問題点があった。
【０００８】
ゴムシートの成形工程においては、様々な可変要素の状態が変化する（例えば、品種切り替えに伴ってゴムシートのゴム材料の種類が変更されたり、一対のシーティングロールのロールギャップ幅の調整、シーティングロールの回転速度の変更などが行われる）。
【０００９】
これら可変要素の状態が変化した場合には、可変要素の状態に応じてシーティングロール表面とゴムシートとの間に発生するすべりの割合（スリップ率）が変化して、シーティングロールの周速度とゴムシートの送り出し速度との速度比率が変化する。
【００１０】
その結果、上述したドロー制御に使用される一定のドロー比の値が適切な値でなくなってしまい、ドロー制御で算出される搬送コンベアの基準速度がゴムシートの送出し速度と大きく異なる速度となり、ゴムシートの送出し速度に対する搬送コンベアの搬送速度が過大若しくは減少となってゴムシートのテンションを一定に保つことができない場合が発生していた。
【００１１】
シーティングロールから送り出されるゴムシートのテンションが乱れると、ゴムシートに切れや撓みが発生してゴムシートの品質面に多大な悪影響を及ぼすうえ、ゴムシートが切れた場合には、ゴムシート先端部の調整作業や後工程における追い継ぎ作業が発生し、生産性が低下してしまう。また、ゴムシートに撓みが発生すると、搬送コンベア等の回転体への巻き込みを誘発してトラブルの元となってしまう。
【００１２】
従来ではこのような場合、シーティングロール回転速度などの可変要素の状態の変更や変化に応じ、オペレータの手作業によるドロー比の再調整によって対応していたのが実状であり、最適値となるドロー比への合わせ込みもオペレータの経験に頼るところが大きく、生産性の面において優れるものではなかった。
【００１３】
また、ゴムシートのテンション検出によるフィードバック制御は、微少なテンション変動を修正すべく搬送コンベアの搬送速度の補正を目的とするものであって、その補正範囲も小さく、可変要素の状態の変化の大きさに追従した補正を行いきれるものではない。
【００１４】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、一対のシーティングロールを備えた押出機によるゴムシートの成形工程において、シーティングロール回転速度などの可変要素の変化に対応した搬送コンベアの搬送速度の制御を可能とし、シーティングロールから送り出されるゴムシートのテンションを一定に保ってゴムシートの切れや撓みを防止して、ゴムシートの生産性及び品質の向上を図ることができる搬送コンベア制御装置、及び、搬送コンベア制御方法を提供することを目的とする。
【００１５】
従って、一対のシーティングロールから送り出されるゴムシートを搬送する搬送コンベア制御装置において、シーティングロールの周速度とゴムシートの送出し速度との速度比率が変化する原因となる可変要素の状態が変化した場合であっても、送り出されるゴムシートのテンションを一定に保つように搬送コンベアの搬送速度を制御することができ、ゴムシートの切れや撓みを防止してゴムシートの生産性及び品質の向上を図ることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上述した目的を達成するために、本発明は、次のような特徴を有している。本発明の特徴は、押出機（例えば、ローラーヘッド押出機１）によって押出されるゴム材料（例えば、ゴム材料３０）を帯状のゴムシート（例えば、未加硫ゴムシート１８）に成形する一対のシーティングロール（例えば、シーティングロール１０及び１１）から送り出された前記ゴムシートを搬送する搬送コンベア（例えば、搬送コンベア２０）の搬送速度を制御する搬送コンベア制御装置（例えば、制御装置１００）において、前記ゴムシートの成形工程において変化する設定又は動作にかかる可変要素のうち、前記シーティングロールの周速度と前記シーティングロールから送り出される前記ゴムシートの送出し速度との速度比率（例えば、追従率やスリップ率）が変化する原因となる可変要素（例えば、品種切り替えに伴って設定されるゴムシート１８のゴム材料３０の種類や一対のシーティングロール１０及び１１のロールギャップ幅Ｗ、計測されるシーティングロール回転速度ＶＲ１など）に対応して予め設定された数値（例えば、ゴム物性追従率Ａやロール回転スリップ係数Ｂ、ギャップ幅スリップ係数Ｃなど）を記憶する記憶部（例えば、記憶部１０６）と、前記可変要素の状態を取得し、取得された前記可変要素の状態と、前記記憶部に記憶された前記可変要素に対応する前記数値とに基づいて、前記速度比率の予測値（例えば、予測追従率Ｆ）を導出する予測値導出部（例えば、予測追従率導出部１０２）と、前記予測値導出部により導出された前記予測値と、前記シーティングロールの回転を検出する回転検出器（例えば、ロータリーエンコーダ１３）からの検出信号に基づいて計測した前記シーティングロールの回転速度（例えば、シーティングロール回転速度ＶＲ１）とに基づいて、前記搬送コンベアの搬送速度の基準となる基準速度（例えば、基準速度ＶＲ２）を算出する基準速度算出部（例えば、基準速度算出部１０３）とを有し、前記基準速度算出部によって算出された基準速度に応じて前記搬送コンベアの搬送速度を制御することを要旨とする。
【００１７】
本発明の特徴にかかる搬送コンベア制御装置によると、予測値導出部が導出する予測値は、シーティングロールの周速度とゴムシートの送出し速度との速度比率が変化する原因となる可変要素の状態（例えば、ゴムシートの成形工程におけるゴム材料の種類や一対のシーティングロールのロールギャップ幅などの設定状態、シーティングロールの回転速度の動作状態など）と、各可変要素ごとに対応して記憶された数値とに基づいて導出されるので、予測値は、可変要素の状態が変化した場合であっても常に、シーティングロールの周速度とゴムシートの送出し速度との速度比率に近似した値となる。
【００１８】
基準速度算出部は、計測されるシーティングロールの回転速度から搬送コンベアの基準速度を算出するドロー制御においてこのような予測値を適用することにより、上述した可変速度の状態が変化した場合であっても、ゴムシートの送出し速度に対して最適な搬送コンベアの基準速度を算出することができる。
【００１９】
従って、一対のシーティングロールから送り出されるゴムシートを搬送する搬送コンベア制御装置において、シーティングロールの周速度とゴムシートの送出し速度との速度比率が変化する原因となる可変要素の状態が変化した場合であっても、送り出されるゴムシートのテンションを一定に保つように搬送コンベアの搬送速度を制御することができ、ゴムシートの切れや撓みを防止してゴムシートの生産性及び品質の向上を図ることができる。
【００２０】
さらに、本発明の特徴にかかる搬送コンベア制御装置は、前記記憶部（例えば、記憶部１０６）に記憶された前記数値は、成形される前記ゴムシート（例えば、未加硫ゴムシート１８）のゴム材料（例えば、ゴム材料３０）のゴム物性に起因する前記速度比率（例えば、追従率）の予測値であるゴム物性予測値（例えば、ゴム物性追従率Ａ）であって、前記ゴム材料の種類に対応して複数設定されており、前記予測値導出部（例えば、予測追従率導出部１０２）は、前記ゴム材料の種類を前記可変要素の状態として、前記ゴム材料の種類と対応付けられた判定信号（例えば、品種番号記憶部１０１からの判定信号）を取得し、取得した判定信号に応じて前記記憶部に記憶された複数の前記ゴム物性予測値のなかから一つの前記ゴム物性予測値を選択し、選択した前記ゴム物性予測値を前記予測値（例えば、予測追従率Ｆ）として導出することが好ましい。
【００２１】
このような搬送コンベア制御装置によれば、ゴムシートのゴム材料がゴム物性の異なるゴム材料に変更された場合であっても、ゴム材料のゴム物性に応じた予測値が導出されてゴム物性に起因する速度比率に対応した搬送コンベアの基準速度を求めることができ、シーティングロールから送り出されるゴムシートのテンションを一定に保つことができる。
【００２２】
さらに、本発明の特徴にかかる搬送コンベア制御装置は、前記記憶部（例えば、記憶部１０６）に記憶された前記数値は、前記シーティングロール（例えば、シーティングロール１０）の回転速度に応じて変化する前記速度比率（例えば、スリップ率）の変化率を予め予測して係数化した回転係数（例えば、ロール回転スリップ係数Ｂ）であって、前記予測値導出部（例えば、予測追従率導出部１０２）は、前記回転検出器（例えば、ロータリーエンコーダ１３）からの検出信号に基づいて計測される前記シーティングロールの回転速度（例えば、シーティングロール回転速度ＶＲ１）を前記可変要素の状態として、前記回転検出器からの検出信号に基づいて計測される前記シーティングロールの回転速度を取得し、取得した前記シーティングロールの回転速度と、前記記憶部に記憶された前記回転係数とに基づいて、前記予測値（例えば、予測追従率Ｆ）を導出することが好ましい。
【００２３】
このような搬送コンベア制御装置によれば、ゴムシートを送り出すシーティングロールの回転速度が変化した場合であっても、シーティングロールの回転速度に応じた予測値が導出されて、シーティングロールの回転速度に応じて変化する速度比率に対応した搬送コンベアの基準速度を求めることができ、シーティングロールから送り出されるゴムシートのテンションを一定に保つことができる。
【００２４】
さらに、本発明の特徴にかかる搬送コンベア制御装置は、前記記憶部（例えば、記憶部１０６）に記憶された前記数値は、前記ロールギャップ幅（例えば、ロールギャップ幅Ｗ）に応じて変化する前記減速比率（例えば、スリップ率）の変化率を予め予測して係数化したギャップ幅係数（例えば、ギャップ幅スリップ係数Ｃ）であって、前記予測値導出部（例えば、予測追従率導出部１０２）は、前記一対のシーティングロールのロールギャップ幅を前記可変要素の状態とし、前記ロールギャップ幅を検出するギャップ幅検出器（例えば、ギャップ幅検出器１４）からの検出信号に基づいて計測される前記ロールギャップ幅を取得し、取得した前記ロールギャップ幅と、前記記憶部に記憶された前記ギャップ幅係数とに基づいて、前記予測値を導出することが好ましい。
【００２５】
このような搬送コンベア制御装置によれば、一対のシーティングロールのロールギャップ幅が変化した場合であっても、ロールギャップ幅に応じた予測値が導出されて、ロールギャップ幅に応じて変化する速度比率に対応した搬送コンベアの基準速度を求めることができ、シーティングロールから送り出されるゴムシートのテンションを一定に保つことができる。
【００２６】
本発明のさらに他の特徴は、押出機（例えば、ローラーヘッド押出機１）によって押出されるゴム材料（例えば、ゴム材料３０）を帯状のゴムシート（例えば、未加硫ゴムシート１８）に成形する一対のシーティングロール（例えば、シーティングロール１０及び１１）から送り出されたゴムシートを搬送する搬送コンベア（例えば、搬送コンベア２０）の搬送速度を制御する搬送コンベア制御方法において、前記ゴムシートの成形工程において変化する設定又は動作にかかる可変要素のうち、前記シーティングロールの周速度と前記シーティングロールから送り出される前記ゴムシートの送出し速度との速度比率（例えば、追従率やスリップ率）が変化する原因となる可変要素（例えば、品種切り替えに伴って設定されるゴムシート１８のゴム材料３０の種類や一対のシーティングロール１０及び１１のロールギャップ幅Ｗ、計測されるシーティングロール回転速度ＶＲ１など）の状態と、前記速度比率が変化する原因となる可変要素に対応して予め設定された数値（例えば、ゴム物性追従率Ａやロール回転スリップ係数Ｂ、ギャップ幅スリップ係数Ｃなど）とに基づいて、前記速度比率の予測値（例えば、予測追従率Ｆ）を導出するステップ（例えば、ステップＳ２０）と、前記予測値を導出するステップにより導出された前記予測値と、前記シーティングロールの回転を検出する回転検出器（例えば、ロータリーエンコーダ１３）からの検出信号に基づいて計測した前記シーティングロールの回転速度（例えば、シーティングロール回転速度ＶＲ１）とに基づいて、前記搬送コンベアの搬送速度の基準となる基準速度（例えば、基準速度ＶＲ２）を算出するステップ（例えば、ステップＳ３０）と、前記基準速度を算出するステップにより算出された基準速度に応じて前記搬送コンベアの搬送速度を制御するステップ（例えば、ステップＳ４０及びＳ５０）とを有することを要旨とする。
【発明の効果】
【００２７】
一対のシーティングロールから送り出されるゴムシートを搬送する搬送コンベアについて、シーティングロールの周速度とゴムシートの送出し速度との速度比率が変化する原因となる可変要素の状態が変化した場合であっても、送り出されるゴムシートのテンションを一定に保つように搬送コンベアの搬送速度を制御することができ、ゴムシートの切れや撓みを防止してゴムシートの生産性及び品質の向上を図ることができる搬送コンベア制御装置、及び、搬送コンベア制御方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
次に、本発明に係る搬送コンベア制御装置の実施形態の一例について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の記載において説明する図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。
【００２９】
図１は、本実施形態における搬送コンベア制御装置である制御装置１００、ローラーヘッド押出機１、搬送コンベア２０及び２２を示す図である。制御装置１００は、搬送コンベア２０及び２２の動作を制御する制御装置であるとともに、一対のシーティングロール１０及び１１を備えたローラーヘッド押出機１の動作を制御する制御装置である。
【００３０】
ローラーヘッド押出機１は、投入された混練ゴムからなるゴム材料３０をその内部で加熱溶融し、スクリューモータ３が駆動されて回転するスクリュー２によって、溶融したゴム材料３０を口金４から押し出す。ローラーヘッド押出機１の内部には、投入されたゴム材料３０の量が不足したことを検出してゴム不足信号を出力するゴム両検出スイッチ５が備えられている。
【００３１】
ローラーヘッド押出機１に設けられた一対のシーティングロール１０及び１１は、口金４から押し出されたゴム材料３０を帯状の未加硫ゴムシート１８に成形して送り出すための円筒状のローラであり、シーティングロールモータ１２が駆動されることにより回転する。
【００３２】
また、一対のシーティングロール１０及び１１は、製造する未加硫ゴムシート１８の品種切り替え等に応じて所定のシート厚さへ変更するために、互いのロール表面間のロールギャップ幅Ｗ（mm）が調整可能に構成されている。シーティングロール１０の近傍には、調整されたロールギャップ幅Ｗ（mm）を計測するためのあるギャップ幅検出器１４が備えられている。
【００３３】
さらに、シーティングロール１０の回転軸には、シーティングロール１０の回転速度を計測するための回転検出器であるロータリーエンコーダ１３が取り付けられている。
【００３４】
搬送コンベア２０は、ローラーヘッド押出機１のシーティングロール１０及び１１から送り出された未加硫ゴムシート１８を搬送するコンベアであり、制御装置１００が搬送コンベアモータ２１の回転速度を制御することにより所定の搬送速度で動作する。
【００３５】
なお、本実施形態においては、制御装置１００により制御される搬送コンベア２０の搬送速度は、搬送コンベアモータ２１の回転速度によって決まるものとし、制御装置１００が速度指令を出力した後の駆動系や搬送コンベアモータ２１による速度損失は無視することとする。
【００３６】
また、搬送コンベア２２は、搬送コンベア２０で搬送される未加硫ゴムシート１８を引き取りさらに下流側の工程へと搬送するコンベアであり、制御装置１００が搬送コンベアモータ２３を制御することにより動作する。搬送コンベア２２の搬送速度は、制御装置１００によって、搬送コンベア２０の搬送速度と等速か、若しくは搬送コンベア２０の搬送速度に対して所定の速度比率を保つような搬送速度に制御される。
【００３７】
シーティングロール１０及び１１から送り出された未加硫ゴムシート１８は、押出されてからしばらくは高温条件であり形状が不安定であるため、搬送コンベア２０及び２２上で搬送されながら仮冷却され、さらに後段の冷却装置１５０（図示しない）へ搬入されて本冷却され、安定した形状となる。
【００３８】
シーティングロール１０及び１１の直後には、ダンサーロール１６が備えられている。ダンサーロール１６は、シーティングロール１０及び１１から送り出された未加硫ゴムシート１８の表面に当接して回転するとともに、未加硫ゴムシート１８の表面に対して垂直方向へ揺動可能となっており、揺動する変位量を計測するための張力センサ１５を有している。
【００３９】
次に、上述したローラーヘッド押出機１、及び、搬送コンベア２０の動作を制御する制御装置１００について説明する。
【００４０】
制御装置１００は、未加硫ゴムシート１８の成形工程における制御シーケンスを実行するＣＰＵや、制御シーケンスを規定したロジックプログラムを格納するＲＯＭ、後述するゴム物性追従率Ａや各種係数などを記憶するＲＡＭ、外部機器との入出力に使用されるＩ／Ｏなどを備えたＰＬＣ（Programable Logic Controller）又はパーソナルコンピュータなどで構成されている。
【００４１】
制御装置１００の入力側には、上述したゴム両検出スイッチ５、ロータリーエンコーダ１３、ギャップ幅検出器１４、張力センサ１５、後述する制御ボックス４０、及び、冷却装置１５０からの滞留信号線が接続されている。
【００４２】
制御装置１００の出力側には、スクリューモータ３を駆動制御するためのインバータ回路４１、シーティングロールモータ１０を駆動制御するためのインバータ回路４２、搬送コンベアモータ２１を駆動制御するためのインバータ回路４３、搬送コンベアモータ２３を駆動制御するためのインバータ回路４４が接続されている。なお、インバータ回路４１〜４４はそれぞれ、制御装置１００から出力される速度指令信号に応じて各々接続されたモータの回転速度を可変可能に構成されている。
【００４３】
図２は、制御装置１００における電気的信号の流れを示すブロック図である。制御装置１００には、製造する未加硫ゴムシート１８の品種を切り替えるための操作部である操作ボックス４０が接続されている。操作ボックス４０はオペレータが操作可能な位置に配設され、ローラーヘッド押出機１において生産される未加硫ゴムシートの品種を切り替えるため、予め管理された品種番号を指定するディジスイッチなどが取り付けられた操作部である。なお、操作ボックス４０が操作されて指定された品種番号は、制御装置１００の品種番号記憶部１０１へ記憶される。なお、品種番号記憶部１０１は記憶領域を有するＲＡＭなどで構成されている。
【００４４】
押出機制御部１１０は、ローラーヘッド押出機１を制御する機能を備えており、品種番号記憶部１０１に記憶されている品種番号に基づいてインバータ回路４１及び４２へ速度指令を出力し、ローラーヘッド押出機１のスクリューモータ３及びシーティングロールモータ１２をそれぞれ制御する。
【００４５】
押出機制御部１１０には外部からのインタロック信号として、ローラーヘッド押出機１内部のゴム材料の不足を検出するゴム量検出スイッチ５からのゴム不足信号と、搬送コンベア２２の後段に設けられた冷却装置１５０などから入力される滞留信号が入力される。なお、滞留信号は、冷却装置１５０又はさらにその後段となる製造工程において部材の滞留等が発生したときに入力される信号である。
【００４６】
押出機制御部１１０は、上述したいずれかのインタロック信号がオンすると、インバータ回路４１及び４２への速度指令信号を変更してスクリューモータ３及びシーティングロールモータ１２の回転速度を低速状態へ切り替える。そして、インタロック信号の入力がオフするとスクリューモータ３及びシーティングロールモータ１２の回転速度を元の速度へ復帰させる。
【００４７】
制御装置１００における搬送コンベア２０の制御は、図２に示す予測追従率導出部１０２、基準速度算出部１０３、フィードバック演算部１０４、及び、速度変換部１０６によって行われる。
【００４８】
予測追従率導出部１０２には、品種番号記憶部１０１、ロータリーエンコーダ１３、ギャップ幅検出器１４、記憶部１０６などが接続されており、これらから得られる検出信号や情報に基づいて、シーティングロールの周速度と未加硫ゴムシートの送り出し速度との速度比率の予測値である予測追従率Ｆ（％）を導出する。より具体的には図３を用いて後述する。
【００４９】
ここで、シーティングロール１０の周速度（mm/min）とは、シーティングロール１０の回転速度（min-1）、及び、そのロール径ｒ１（mm）から得られる線速度であって、シーティングロールと未加硫ゴムシート１８とのすべり等を無視した、理論上の未加硫ゴムシート１８の送出し速度である。
【００５０】
基準速度算出部１０３は、ロータリーエンコーダ１３からの計測信号に基づいて算出されるシーティングロールの回転速度（シーティングロール回転速度ＶＲ１）に基づいて、後述する基準ドロー比Ｄｒ及び予測追従率Ｆ（％）を用いて搬送コンベアモータ２１の回転速度を制御するための基準速度となる基準速度ＶＲ２（min-1）を算出する。
【００５１】
なお、本実施形態において呼称する追従率（％）及びスリップ率（％）とは、シーティングロール１０の周速度（mm/min）と、未加硫ゴムシート１８の送出し速度（mm/min）との速度比率を表し、それぞれ次の式（１）及び（２）で定義されるものである。
【数１】
2006298636.tif 000003
【数２】
2006298636.tif 000004
【００５２】
フィードバック演算部１０４は、ダンサーロール１６の変位量を検出する張力センサ１５からの検出信号に基づき、揺動するダンサーロールが一定の位置を保つように、基準速度算出部１０３が算出した基準速度ＶＲ２（min-1）を補正し、搬送コンベアモータ２１の回転速度となる目標速度ＶＲ３（min-1）を決定する。
【００５３】
速度変換部１０５は、フィードバック演算部１０４によって決定された目標速度ＶＲ３（min-1）を所定の速度指令信号へ変換してインバータ回路４３へ出力し、搬送コンベアモータ２１を回転させて搬送コンベア２０を制御する。速度変換部１０５はさらに、搬送コンベア２２を搬送コンベア２０と等速となるように制御するため、インバータ回路４３へ出力した速度指令信号と同じ速度指令信号をインバータ回路４４へ出力する。
【００５４】
次に、予測追従率導出部１０２、基準速度算出部１０３、及び、フィードバック演算部１０４の処理について、図３を用いてより具体的に説明する。図３は予測追従率導出部１０２、基準速度算出部１０３、及び、フィードバック演算部１０４の処理の流れを示すブロック線図である。
【００５５】
同図に示すように、基準速度算出部１０３は、ロータリーエンコーダ１３からの計測信号に基づいて計測されたシーティングロール回転速度ＶＲ１（min-1）を入力パラメータとし、基準ドロー比Ｄｒ、及び、予測追従率Ｆ（％）に基づいて、搬送コンベア２０を駆動する搬送コンベアモータ２１を制御するための基準速度ＶＲ２（min-1）を算出するドロー制御を行う機能を有している。なお、入力パラメータとなるシーティングロール回転速度ＶＲ１（min-1）は、ロータリーエンコーダ１３からの検出信号に基づいて、制御装置１００が単位時間あたりの回転数へ変換して算出した値である。基準速度算出部１０３における基準速度ＶＲ２（min-1）の算出に用いられる演算処理の式（３）を以下に示す。
【数３】
2006298636.tif 000005
【００５６】
式（３）における基準ドロー比Ｄｒは、下記の式（４）に示すように、シーティングロール１０の半径ｒ１（mm）と、搬送コンベア２０の駆動ロール２６におけるロール中心からコンベア面までの周半径ｒ２（mm）との比率で定められる値である。（搬送コンベアモータ２１がギヤードモータである場合には式（４）においてギヤ比が考慮される。）
【数４】
2006298636.tif 000006
【００５７】
なお、半径ｒ１（mm）の値と周半径ｒ２（mm）の値とが同一で基準ドロー比Ｄｒの値が１．０となる場合には、式（３）はＶＲ２（min-1）＝ＶＲ１×Ｆと置き換えることができる。
【００５８】
また、式（３）における予測追従率Ｆ（％）とは、３つの可変要素の状態、すなわち、ｉ）製造される未加硫ゴムシート１８のゴム材料３０の種類、ii）計測されるシーティングロール回転速度ＶＲ１（min-1）、iii）計測されるシーティングロール１０及び１１のロールギャップ幅Ｗ（mm）とを可変的なパラメータとして、これら各可変要素の所定状態における、シーティングロール１０の周速度（mm/min）に対する未加硫ゴムシート１８の送出し速度（mm/min）の速度比率を予め予測して導出される予測値である。
【００５９】
予測追従率導出部１０２は、これら各可変要素の状態に基づいて次の式（５）により予測追従率Ｆ（％）を導出する。
【数５】
2006298636.tif 000007
【００６０】
式（５）におけるゴム物性追従率Ａ（％）は、搬送コンベアモータ２１の基準速度ＶＲ２（min-1）を算出するにあたり、成形される未加硫ゴムシート１８のゴム材料３０の種類のゴム物性（ゴムの表面粗さやシート形状へのまとまり易さなど）に起因する。シーティングロール１０の周速度（mm/min）と未加硫ゴムシート１８の送出し速度（mm/min）との速度比率である追従率を、予め予測して設定された予測値である。
【００６１】
ゴム物性追従率Ａ（％）は、ゴム材料の種類に対応して予めオペレータ等により設定され、制御装置１００が有する記憶部１０６に複数記憶される（図２を参照）。
【００６２】
操作ボックス４０が操作されて品種番号記憶部１０１に記憶される品種番号は、ゴム材料３０の種類に予め対応付けられた番号であり、予測追従率導出部１０２は、品種番号記憶部１０１に記憶された品種番号を示す判定信号（例えば、品種番号記憶部１０１を構成するＲＡＭからのＲｅａｄ信号）を品種番号記憶部１０１から取得し、取得した判定信号に応じて、記憶部１０６に記憶された複数のゴム物性追従率Ａ（％）のなかから一つのゴム物性追従率Ａ（％）を選択する。
【００６３】
式（５）におけるロール回転スリップ係数Ｂは、シーティングロール１０の回転速度に応じて変化する。シーティングロール１０の周速度（mm/min）と未加硫ゴムシート１８の送出し速度（mm/min）との速度比率であるスリップ率（％）の変化率を予め予測し、係数化して設定された値である。
【００６４】
図４は、シーティングロール１０の回転速度の変化に起因するスリップ率（％）と、シーティングロール１０の回転速度（min-1）との関係を示すグラフである。本実施形態においては、同図に示すようにシーティングロール１０の回転速度（min-1）の変化に対するスリップ率（％）の変化を、リニアな変化として近似的にとらえ、グラフが示す一次式の傾きをロール回転スリップ係数Ｂとした。
【００６５】
予測追従率導出部１０２は、ロール回転スリップ係数Ｂとシーティングロール回転速度ＶＲ１（min-1）とを掛け合わせることにより、シーティングロールの回転速度に応じたスリップ率（％）の予測値である予測スリップ率Ｓｒ１（％）を算出する（図３のブロック２０２を参照）。
【００６６】
また、式（５）におけるギャップ幅スリップ係数Ｃは、調整されるロールギャップ幅Ｗ（mm）に応じて変化する。シーティングロール１０の周速度（mm/min）と未加硫ゴムシート１８の送出し速度（mm/min）との速度比率であるスリップ率（％）の変化率を予め予測し、係数化して設定された値である。
【００６７】
図５は、調整されるロールギャップ幅Ｗ（mm）の変化に起因するスリップ率（％）と、ロールギャップ幅Ｗ（mm）との関係を示すグラフである。本実施形態においては、同図に示すようにロールギャップ幅Ｗ（mm）の変化に対するスリップ率（％）の変化を、リニアな変化として近似的にとらえ、グラフが示す一次式の傾きの絶対値をギャップ幅スリップ係数Ｃとした。
【００６８】
また、ギャップ最大調整幅Ｗｍａｘ（mm）は、シーティングロール１０及び１１のギャップ幅調整における調整範囲の最大幅を示す値である。
【００６９】
予測追従率導出部１０２は、ギャップ幅スリップ係数Ｃとギャップ幅検出器１４により計測されたロールギャップ幅Ｗ（mm）とを掛け合わせることにより、調整されるロールギャップ幅Ｗ（mm）に応じたスリップ率（％）の予測値である予測スリップ率Ｓｒ２（％）を算出する（図３のブロック２０５を参照）。
【００７０】
なお、ロール回転スリップ係数Ｂ、及び、ギャップ幅スリップ係数Ｃは、予めオペレータ等により設定される値であり、制御装置１００が有する記憶部１０６に記憶される（図２を参照）。
【００７１】
このように、予測追従率導出部１０２は、上述したシーティングロールの回転速度などの可変要素の状態に基づいて選択、又は、算出したゴム物性追従率Ａ（％）、予測スリップ率Ｓｒ１（％）、及び、予測スリップ率Ｓｒ２（％）に基づいて、予測追従率Ｆ（％）を導出する。
【００７２】
（実施例）
基準速度算出部１０３による基準速度ＶＲ２（min-1）の算出における一実施例を下記に示す。表１は、記憶部１０６に記憶された値の内容の一例である。
【表１】
2006298636.tif 000008
【００７３】
表１に示すゴム物性追従率Ａ（％）の値、９９．０（％）が意味するところは、シーティングロール１０の周速度（シーティングロール１０による未加硫ゴムシート１８の理論上の送出し速度）１００．０（％）に対し、実際の未加硫ゴムシート１８の送出し速度が９９．０（％）となることを示す（残り１．０％は表面のすべり等による損失分）。
【００７４】
ロータリーエンコーダ１３からの検出信号により算出されたシーティングロール回転速度ＶＲ１（min-1）が２０．０（min-1）、ギャップ幅検出器１４により計測されたロールギャップ幅Ｗ（mm）が３０．０(mm）である場合、上述した式（５）に基づいて、予測スリップ率ＳＲ１（％）＝１．０％、及び、予測スリップ率Ｓｒ２（％）＝２．０％となる。
【００７５】
従って、式（５）に基づいて、予測追従率Ｆ（％）＝９９．０％（ゴム物性追従率Ａ）−１．０％（追従率Ｓｒ１）−２．０％（追従率Ｓｒ２）＝９６．０％となる。
【００７６】
そして、搬送コンベアモータ２１の回転速度の基準速度となる基準速度ＶＲ２（min-1）の値は、式（３）に基づいて、基準速度ＶＲ２（min-1）＝２０．０min-1（ＶＲ１）×２．０（基準ドロー比Ｄｒ）×９６．０％（予測追従率Ｆ）＝３８．４（min-1）となる。
【００７７】
算出された基準速度ＶＲ２（min-1）はこの後、送出し時のテンション調整のためにフィードバック演算部１０４によって必要に応じて補正されて目標速度ＶＲ３（min-1）が算出され、さらに速度変換部１０５によって目標速度ＶＲ３（min-1）が速度指令信号へ変換されてインバータ４３へ出力され、搬送コンベア２０の搬送速度が制御される。
【００７８】
これにより、一対のシーティングロール１０及び１１から送り出される未加硫ゴムシート１８のテンションを一定に保つことができ、未加硫ゴムシート１８の切れや撓みを防止して、未加硫ゴムシート１８の生産性及び品質の向上を図ることができる。
【００７９】
なお、本実施形態における予測追従率Ｆ（％）の算出方法は一例であって適宜設計変更することは可能である。シーティングロール１０の周速度とシーティングロール１０から送り出される未加硫ゴムシート１８の送出し速度との速度比率が変化する原因となる可変要素の状態をパラメータとして予測追従率Ｆ（％）を算出するものであれば他の算出方法であってもよい。
【００８０】
図６は、搬送コンベア２０の搬送速度の制御にかかる制御装置１００の処理の流れを表すフロー図である。制御装置１００は、ステップＳ１０において、回転検出器であるロータリーエンコーダ１３からの検出信号に基づいてシーティングロール回転速度ＶＲ１（min-1）を計測する。制御装置１００は、ステップＳ２０において、ゴム材料３０の種類やシーティングロール回転速度ＶＲ１（min-1）、ロールギャップ幅Ｗ（mm）などの可変要素の状態を取得して予測追従率Ｆ（％）を導出する。次に、制御装置１００は、ステップＳ３０において、搬送コンベアモータ２１の回転速度の基準値である基準速度ＶＲ２（min-1）を算出する。なお、ステップ２０及びステップ３０の処理は、上述した基準速度算出部１０３により実行される処理である。そして、制御装置１００は、シーティングロール１０及び１１から送り出される未加硫ゴムシートのテンションをコントロールするために、ステップ３０で算出された基準速度ＶＲ２（min-1）をフィードバック演算部１０４により補正して目標速度ＶＲ３（min-1）を算出し（ステップＳ４０）、算出された目標速度ＶＲ３（min-1）をインバータ４３への速度指令へ変換して出力する（ステップＳ５０）。
【００８１】
このように、制御装置１００による搬送コンベア２０の制御方法は、シーティングロール１０の回転速度とシーティングロール１０及び１１から送り出される未加硫ゴムシート１８の送出し速度との速度比率が変化する原因となる可変要素の状態を取得して、その速度比率が変化する原因となる可変要素に対応して予め設定された数値とに基づいて、速度比率を予測する予測追従率Ｆ（％）を導出するステップ（ステップＳ２０）と、導出された予測追従率Ｆ（％）とシーティングロール回転速度ＶＲ１（min-1）とに基づいて、搬送コンベアモータ２１の回転速度の基準となる基準速度ＶＲ２（min-1）を算出するステップと（ステップ３０）、導出された基準速度ＶＲ２（min-1）に応じて搬送コンベアモータ２１の回転速度を制御するステップ（ステップＳ４０及びＳ５０）とを有する。
【００８２】
なお、本実施形態における変形例として、ギャップ幅検出器１４の代わりにシーティングロール１０及び１１から送り出される未加硫ゴムシート１８のシート厚さを測定するセンサを設けてもよい。この場合、予測追従率導出部１０２は、ギャップ幅検出器１４により検出されるロールギャップ幅Ｗ（mm）に代えて、未加硫ゴムシート１８のシート厚さを可変要素として予測追従率Ｆ（％）を導出するものであればよい。
【００８３】
さらに、予測追従率導出部１０２がゴム物性追従率Ａ（％）を選択するために取得する判定信号は、品種番号記憶部１０１からの判定信号に限定されるものではない。判定信号は、ゴム材料３０の種類と対応付けられた信号であれば、操作ボックス４０から直接入力される信号であってもよいし、又は他の制御装置等から入力される信号であってもよい。
【００８４】
また、本実施形態において、ロール回転スリップ係数Ｂ、及び、ギャップ幅スリップ係数Ｃはそれぞれ、シーティングロール１０の回転速度（min-1）の変化に対するスリップ率（％）の変化をリニアな変化としてとらえた一次式の直線グラフの傾きとして設定したが、本発明はこれに限定されない。スリップ率（％）の変化をより詳細に解析して得られる多次元の曲線グラフにかかる複数の係数を予め設定するようにしてもよい。
【００８５】
また、本実施形態において、シーティングロール１０の周速度と未加硫ゴムシートの送り出し速度との速度比率が変化する原因となる可変要素として３つの可変要素すなわち、ゴム材料３０の種類に基づくゴム物性、シーティングロールの回転速度、ロールギャップ幅Ｗを適用したが、本発明はこれに限定されない。３つの可変要素のうちいずれか一つの可変要素、或いは３つの可変要素以外の他の可変要素に関しても適用して実施することが可能である。他の可変要素としては例えば、未加硫ゴムシート１８の製造現場の温度や湿度などの周辺環境や、ローラーヘッド押出機１から押し出されるゴム材料３０の温度などを測定し、可変要素としてもよい。
【００８６】
また、本実施形態における制御装置１００はローラーヘッド押出機１を制御する押出機制御部１１０を備えるが、本発明の制御装置１００はこれを必須としない。押出機制御部１１０が他の制御装置へ備えられて制御装置１００と接続された構成であっても本発明の制御装置１００は構成することができる。
【００８７】
（作用・効果）
本実施形態にかかる搬送コンベアの制御装置によれば、予測追従率導出部１０２が、シーティングロール回転速度などの可変要素の状態に応じて、シーティングロール１０の周速度（mm/min）に対する未加硫ゴムシート１８の送出し速度（mm/min）の速度比率の予測値である予測追従率Ｆ（％）を導出する。予測追従率Ｆ（％）は、３つの可変要素、ｉ）未加硫ゴムシート１８のゴム材料３０のゴム物性と、ii）シーティングロールの回転速度と、iii）ロールギャップ幅Ｗ（mm）との状態に基づいて、それぞれの可変要素に起因する追従率やスリップ率を予測した値から算出されるため、これら３つの可変要素の状態が変化した場合であっても常に、シーティングロール１０の周速度と未加硫ゴムシート１８の送出し速度との速度比率に近似した値となる。
【００８８】
計測されるシーティングロール１０の回転速度から搬送コンベア２０を駆動する搬送コンベアモータ２１の基準速度ＶＲ２（min-1）を算出するドロー制御においてこのような予測追従率Ｆ（％）を適用することにより、シーティングロール１０の周速度と未加硫ゴムシート１８の送出し速度との速度比率が変化する原因となる上述した３つの可変要素の状態が変化した場合であっても、未加硫ゴムシート１８の送出し速度に対して常に最適な搬送コンベアモータ２１の基準速度ＶＲ２（min-1）を求めることができ、シーティングロール１０から送り出される未加硫ゴムシート１８のテンションを一定に保つように搬送コンベア２０の搬送速度を制御して未加硫ゴムシート１８の切れや撓みを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】制御装置１００、ローラーヘッド押出機１、搬送コンベア２０及び２２を示す図である。
【図２】制御装置１００における電気的信号の流れを示すブロック図である。
【図３】基準速度算出部１０３、予測追従率導出部１０２及びフィードバック演算部１０４の処理の流れ示すブロック線図である。
【図４】送り出される未加硫ゴムシート１８のスリップ率（％）と、シーティングロール回転速度（min-1）との関係を示すグラフである。
【図５】送り出される未加硫ゴムシート１８のスリップ率（％）と、ロールギャップ幅Ｗ（mm）との関係を示すグラフである。
【図６】搬送コンベア２０の搬送速度の制御にかかる制御装置１００の処理の流れを表すフロー図である。
【符号の説明】
【００９０】
１…ローラーヘッド押出機、２…スクリュー、３…スクリューモータ、４…口金、５…ゴム量検出スイッチ、１０，１１…シーティングロール、１２…シーティングロールモータ、１３…ロータリーエンコーダ、１４…ギャップ幅検出器、１５…張力センサ、１６…ダンサーロール、１８…未加硫ゴムシート、２０，２２…搬送コンベア、２１，２３…搬送コンベアモータ、２６…駆動ロール、３０…ゴム材料、４０…操作ボックス、４１〜４４…インバータ回路、１００…制御装置、１０１…品種番号記憶部、１０２…予測追従率導出部、１０３…基準速度算出部、１０４…フィードバック演算部、１０５…速度変換部、１０６…記憶部、１１０…押出機制御部、１５０…冷却装置
【図１】
2006298636.tif 000009
【図２】
2006298636.tif 000010
【図３】
2006298636.tif 000011
【図４】
2006298636.tif 000012
【図５】
2006298636.tif 000013
【図６】
2006298636.tif 000014