(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スリットから薄膜状の樹脂フィルムを吐出するダイと、
前記ダイから吐出される樹脂フィルムの幅方向に沿って前記ダイに配置されており、アクチュエータ操作信号が入力されるとこのアクチュエータ操作信号の値に応じて作動することにより、当該配置位置での前記樹脂フィルムの膜厚を前記アクチュエータ操作信号の値に応じて変化させる複数のアクチュエータと、
吐出された樹脂フィルムの幅方向の複数箇所の膜厚計測位置での膜厚を計測して、各膜厚計測位置での樹脂フィルムの膜厚を示す複数の膜厚計測データを出力する膜厚計測器と、
を有する押出成形機において、
前記膜厚計測位置と、前記アクチュエータが配置されている複数の配置位置との対応関係を判定する位置対応付け装置であって、
前記アクチュエータに所定パターン波形のアクチュエータ操作信号が入力されたときに機器特性に応じて前記膜厚計測データの値が変化していく前記押出成形機をシステム同定して構築されており、所定パターン波形のアクチュエータ操作信号が入力されたときにシステム同定したシステム特性に応じて波形が変化するモデル出力信号を出力する数学モデル部と、
所定パターン波形のアクチュエータ操作信号を、前記アクチュエータと前記数学モデル部に入力したときに、前記膜厚計測データと前記モデル出力信号との残差が少なくなるように、前記数学モデルのシステム特性を規定するモデル係数を調整する数学モデル係数調整部と、
所定パターン波形のアクチュエータ操作信号を、複数の前記アクチュエータのうちの特定のアクチュエータとモデル係数が調整された前記数学モデル部に入力したときに、前記複数の膜厚計測データの中で前記モデル出力信号に類似している割合の多い膜厚計測データを求め、この求めた膜厚計測データを検出した膜厚計測位置を、前記特定のアクチュエータが配置されている配置位置に対応していると判定する位置判定部と、
を有することを特徴とする位置対応付け装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記数学モデル係数調整部は、
前記膜厚計測器から出力される前記膜厚計測データと前記数学モデル部から出力される前記モデル出力信号との偏差を求める偏差演算部と、
前記偏差演算部で求めた偏差が最小になるように、最小二乗法または最尤法を用いて、前記数学モデル部のシステム特性を規定するモデル係数を調整する係数調整部とを有することを特徴とする位置対応付け装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記位置判定部は、
複数の前記膜厚計測データと前記モデル出力信号との相互相関関数値を求める相互相関関数演算部と、
複数の前記膜厚計測データのうち、前記モデル出力信号に対する相互相関関数演算値の大きい膜厚計測データを検出した膜厚計測位置を、前記特定のアクチュエータに対応する膜厚計測位置であると判定する対応位置検出部とを有することを特徴とする位置対応付け装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記位置判定部は、
複数の前記膜厚計測データと前記モデル出力信号との誤差二乗和を求める誤差二乗和演算部と、
複数の前記膜厚計測データのうち、前記モデル出力信号に対する誤差二乗和の小さい膜厚計測データを検出した膜厚計測位置を、前記特定のアクチュエータに対応する膜厚計測位置であると判定する対応位置検出部とを有することを特徴とする位置対応付け装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか一項において、
前記数学モデル部に使用した数学モデルが、ＡＲＸ数学モデルであることを特徴とする位置対応付け装置。
【請求項６】
スリットから薄膜状の樹脂フィルムを吐出するダイと、
前記ダイから吐出される樹脂フィルムの幅方向に沿って前記ダイに配置されており、アクチュエータ操作信号が入力されるとこのアクチュエータ操作信号の値に応じて作動することにより、当該配置位置での前記樹脂フィルムの膜厚を前記アクチュエータ操作信号の値に応じて変化させる複数のアクチュエータと、
吐出された樹脂フィルムの幅方向の複数箇所の膜厚計測位置での膜厚を計測して、各膜厚計測位置での樹脂フィルムの膜厚を示す複数の膜厚計測データを出力する膜厚計測器と、
を有する押出成形機において、
前記アクチュエータに所定パターン波形のアクチュエータ操作信号が入力されたときに機器特性に応じて前記膜厚計測データの値が変化していく前記押出成形機をシステム同定して構築されており、所定パターン波形のアクチュエータ操作信号が入力されたときにシステム同定したシステム特性に応じて波形が変化するモデル出力信号を出力する数学モデル部を用いて、前記膜厚計測位置と、前記アクチュエータが配置されている複数の配置位置との対応関係を判定する位置対応付け方法であって、
所定パターン波形のアクチュエータ操作信号を、前記アクチュエータと前記数学モデル部に入力したときに、前記膜厚計測データと前記モデル出力信号との残差が少なくなるように、前記数学モデル部のシステム特性を規定するモデル係数を調整する数学モデル係数調整工程と、
所定パターン波形のアクチュエータ操作信号を、複数の前記アクチュエータのうちの特定のアクチュエータとモデル係数が調整された前記数学モデル部に入力したときに、前記複数の膜厚計測データの中で前記モデル出力信号に類似している割合の多い膜厚計測データを求め、この求めた膜厚計測データを検出した膜厚計測位置を、前記特定のアクチュエータが配置されている配置位置に対応していると判定する位置判定工程と、
を有することを特徴とする位置対応付け方法。
【請求項７】
請求項６において、
前記数学モデル係数調整工程を終えた後に前記位置判定工程を行う手順を、複数回行うことを特徴とする位置対応付け方法。
【請求項８】
請求項６または請求項７において、
前記数学モデル係数調整工程では、
前記膜厚計測器から出力される前記膜厚計測データと前記数学モデル部から出力される前記モデル出力信号との偏差を求め、
求めた偏差が最小になるように、最小二乗法または最尤法を用いて、前記数学モデル部のシステム特性を規定するモデル係数を調整することを特徴とする位置対応付け方法。
【請求項９】
請求項６または請求項７において、
前記位置判定工程では、
複数の前記膜厚計測データと前記モデル出力信号との相互相関関数値を求め、
複数の前記膜厚計測データのうち、前記モデル出力信号に対する相互相関関数演算値の大きい膜厚計測データを検出した膜厚計測位置を、前記特定のアクチュエータに対応する膜厚計測位置であると判定することを特徴とする位置対応付け方法。
【請求項１０】
請求項６または請求項７において、
前記位置判定工程では、
複数の前記膜厚計測データと前記モデル出力信号との誤差二乗和を求め、
複数の前記膜厚計測データのうち、前記モデル出力信号に対する誤差二乗和の小さい膜厚計測データを検出した膜厚計測位置を、前記特定のアクチュエータに対応する膜厚計測位置であると判定することを特徴とする位置対応付け方法。
【請求項１１】
請求項６乃至請求項１０の何れか一項において、
前記数学モデル部に使用した数学モデルが、ＡＲＸ数学モデルであることを特徴とする位置対応付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は位置対応付け装置及び位置対応付け方法に関し、樹脂フィルムを製造する押出成形機において、樹脂フィルムの膜厚を調整する複数のアクチュエータの配置位置と、押出成形された樹脂フィルムの幅方向の複数位置で樹脂フィルムの膜厚を計測する膜厚計測位置と、の位置対応付けを正確に行うようにしたものである。
【０００２】
なお本明細書及び特許請求の範囲では、樹脂フィルム及び、この樹脂フィルムよりも膜厚が厚い樹脂シートを、総称して「樹脂フィルム」と称する。
【背景技術】
【０００３】
ポリエステル等の合成樹脂からなる樹脂フィルムを量産する手法として、ダイを用いた溶融押し出し法が採用されている。
ダイを用いた溶融押し出し法により樹脂フィルムを製造する樹脂フィルム製造プラントは、業界では慣用的に押出成形機または押出成形システムと呼ばれている。
【０００４】
ここで、図７を参照して押出成形機について説明する。押出成形機１の押出機２は、溶融した樹脂をダイ３に供給する。金属製のダイ３には、細長いスリットを形成するリップ部が備えられており、リップ部のスリットから、薄膜状の樹脂フィルム４が吐出される。このとき吐出される樹脂フィルム４の幅は、例えば１ｍとなっており、その膜厚は数ｍｍとなっている。
【０００５】
吐出された樹脂フィルム４は、冷却ロール５により冷却されてから、延伸機６により縦方向（樹脂フィルム４の移動方向）及び幅方向（樹脂フィルム４の移動方向に直交する方向）に延伸される。このとき、樹脂フィルム４を延伸してなる樹脂フィルム４ａの幅は、例えば１０ｍとなっており、その膜厚はミクロンオーダの厚さになっている。
【０００６】
縦・幅方向に延伸された樹脂フィルム４ａは、膜厚計測器７により、樹脂フィルム４ａの幅方向の複数箇所（例えば１０００箇所）での膜厚が測定される。膜厚計測器７としては、β線，Ｘ線，赤外線等を利用した光吸収式や、光干渉式の非接触形の膜厚計測器が使用されている。
そして、膜厚計測がされた樹脂フィルム４ａは、巻取機８に巻き取られる。
【０００７】
制御装置９は、膜厚計測器７で計測した膜厚が、樹脂フィルム４ａの幅方向の各位置で均一となるように、ダイ３のリップ部のスリットのスリット間隔を、リップ部の幅方向（樹脂フィルム４の幅方向）の複数箇所（例えば１００箇所）で調整するように制御する。
【０００８】
なお上記例では、延伸機６において、樹脂フィルム４を縦方向及び幅方向に延伸しているが、縦方向のみ、または幅方向のみに延伸することもあり、更に、延伸をしない場合もある。
【０００９】
次に、ダイ３の詳細構造、並びに、ダイ３のリップ部に形成されたスリットのスリット間隔の調整手段について説明する。
【００１０】
図８（ａ）はダイ３の構成を示す断面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＢ矢視図である（なお図８（ｂ）では、ヒートボルト支持部３１は図示省略している）。
【００１１】
図８（ａ）（ｂ）に示すように、ダイ３には、細長い（図８（ａ）において紙面に対して垂直方向に伸びる）スリット３ａを形成するリップ部３ｂが備えられている。リップ部３ｂは、可動側リップ３ｂ−１と固定側リップ３ｂ−２とで構成されており、可動側リップ３ｂ−１と固定側リップ３ｂ−２との間に形成された空間が、スリット３ａとなっている。
樹脂供給路３ｃから供給された溶融樹脂は、スリット３ａから薄膜状の樹脂フィルム４として吐出される。したがって、スリット３ａのスリット間隔Ｓにより、樹脂フィルム４の膜厚が規定されることになる。
【００１２】
このダイ３には、リップ部３ｂの可動側リップ３ｂ−１の幅方向（樹脂フィルム４の幅方向）に沿って、複数本（例えば１００本）のヒートボルト３０が備えられている。各ヒートボルト３０は、その一端側が可動側リップ３ｂ−１に回転自在に連結され、他端側がヒートボルト支持部３１に螺合している。
なお、ヒートボルト支持部３１は、ダイ３に固定設置されている。
【００１３】
各ヒートボルト３０は、軸方向に移動・伸縮することができる。即ち、各ヒートボルト３０の軸方向の位置調整としては、軸方向に移動して調整する「粗調整」と、軸方向に伸縮して調整する「微調整」とがある。
【００１４】
このようにして、各ヒートボルト３０が軸方向に移動・伸縮することにより、可動側リップ３ｂ−１に対する押し込み力が変化する。つまり、ヒートボルト３０が軸方向に伸びると、可動側リップ３ｂ−１に対する押し込み力が強くなり、当該ヒートボルト３０が備えられている部分のスリット間隔Ｓが狭くなり、逆に、ヒートボルト３０が軸方向に縮むと、可動側リップ３ｂ−１に対する押し込み力が弱くなり、当該ヒートボルト３０が備えられている部分のスリット間隔Ｓが広くなる。
【００１５】
即ち、ヒートボルト支持部３１に螺合しているヒートボルト３０を軸回りに回転させることによりヒートボルト３０は軸方向に移動することができる。このようにして、ヒートボルト３０の位置の粗調整（取付位置の調整）をすることができる。この粗調整は、ダイ３から吐出される樹脂フィルム４の膜厚が、樹脂フィルム４の幅方向において略等しくなるように、オペレータが各ヒートボルト３０を回転させて調整している。
【００１６】
上述した粗調整は、オペレータが手作業により行なう。この粗調整は、押出成形機１の初期立ち上げ時や、長時間の運転をして調整範囲が微調整の範囲を逸脱して大きくなった時に行う。
【００１７】
また、ヒートボルト支持部３１に対するヒートボルト３０の軸回り回転を拘束した状態で、このヒートボルト３０に備えたヒータに電流を通して発熱させ、この発熱に伴う熱膨張・熱収縮により、軸方向の伸縮を微調整（数μｍ単位の調整）することができる。各ヒートボルト３０に備えた各ヒータに流す電流値は、制御装置９により制御される。
【００１８】
上述した微調整、つまり、各ヒートボルト３０のヒータに流す電流通電量の制御は、制御装置９により行なっている。この微調整は、上記粗調整が完了してから、樹脂フィルム４を連続して成形している際に、樹脂フィルム４ａの膜厚を均一に制御することを目的として行う。
つまり、制御装置９は、膜厚計測器７で計測した膜厚が、樹脂フィルム４ａの幅方向の各位置で均一となるように、各ヒートボルト３０のヒータに流す電流通電量を制御することにより各ヒートボルト３０の伸縮量（微調整量）を制御して、ダイ３のリップ部３ｂのスリット間隔Ｓを調整している。
【００１９】
更に詳述すると、膜厚計測器７は、樹脂フィルム４ａの幅方向の１０００箇所の膜厚計測位置Ｒ１〜Ｒ１０００の膜厚を計測して、膜厚計測データｒ１〜ｒ１０００を出力する。
一方、制御装置９は、１００本（Ｎｏ１〜Ｎｏ１００）の各ヒートボルト３０に対して、アクチュエータ操作信号（電流通電量を指示する信号）ｄ１〜ｄ１００を送出する。Ｎｏ１〜Ｎｏ１００の各ヒートボルト３０は、アクチュエータ操作信号ｄ１〜ｄ１００が入力されると、アクチュエータ操作信号ｄ１〜ｄ１００の値に応じた通電量の電流をヒータに流すことにより、熱伸縮して、当該ヒートボルト３０が配置されている位置におけるスリット間隔Ｓを調整して、当該ヒートボルト３０が配置されている位置における樹脂フィルム４の膜厚を変化させる。これにより、スリット間隔Ｓひいては樹脂フィル４の膜厚は、アクチュエータ操作信号ｄの値に応じて変化して調整される。
【００２０】
そして、制御装置９は、膜厚計測データｒ１〜ｒ１０００から、樹脂フィルム４ａの幅方向の厚み分布（プロファイル）を求めると共に、樹脂フィルム４ａの膜厚が幅方向における各位置において均等になるような、アクチュエータ操作信号ｄ１〜ｄ１００を各ヒートボルト３０に送出している。
かかる制御を樹脂フィルム製造時に連続して行うことにより、膜厚が均一な樹脂フィルム４ａの製造をしている。
【００２１】
なおスリット間隔を調整するアクチュエータとしては、ヒートボルトを用いたヒートボルト方式以外にも、リップ部３ｂにヒータを備え、ヒータ熱によりスリット３ａから吐出する樹脂粘性率を変化させて樹脂吐出量を変えることによりフィルム膜厚を調整するリップヒータ方式や、サーボモータにより調整用ボルトを駆動するサーボモータ方式等がある。
このような、ヒートボルト方式以外のアクチュエータを採用した場合においても、制御装置９から送出されるアクチュエータ操作信号の値に応じて、各アクチュエータが作動して、当該アクチュエータが配置されている位置におけるスリット間隔ひいては樹脂フィルム膜厚の調整ができる。
【００２２】
【特許文献２】特開２００５−２５４６４７
【特許文献２】特願２００５−０７３２８９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
上述したように、押出成形機１では、樹脂フィルム４ａの膜厚が幅方向の各位置で均一となるように、
膜厚計測器７により、樹脂フィルム４ａの幅方向の複数箇所（例えば１０００箇所）の膜厚を計測し、
この計測した膜厚を基に、制御装置９が、樹脂フィルム４の幅方向に並んだ複数（例えば１００本）の各ヒートボルト３０のヒータに流す電流通電量を制御して、各ヒートボルト３０の伸縮量（微調整量）を制御し、
これにより、ダイ３のリップ部３ｂのスリット間隔Ｓを、樹脂フィルム４の幅方向の各位置で調整している。
【００２４】
したがって、樹脂フィルム４ａの膜厚を幅方向の各位置で均一とするように精度良く制御するためには、
膜厚計測器７により計測した樹脂フィルム４ａの幅方向の複数の膜厚計測位置（Ｒ１〜Ｒ１０００）と、
樹脂フィルム４の幅方向に並ぶようにダイ３に備えた複数（Ｎｏ１〜Ｎｏ１００）のヒートボルト（アクチュエータ）３０の配置位置（Ｎｏ１〜Ｎｏ１００の配置位置）と、
の対応関係が精度良く決定されていることが重要である。
【００２５】
仮に、膜厚計測位置とヒートボルト３０の配置位置との対応関係が精度良く決定されていない場合には、本来調整すべき幅方向位置とは異なる位置でフィルム膜厚の調整をすることになり、樹脂フィルム４ａの膜厚を精度良く制御することができず、製品（樹脂フィルム）の品質が低下してしまう。
【００２６】
樹脂フィルム４が幅方向の各位置で、幅方向に均一に延伸されるのであれば、ダイ３から吐出される樹脂フィルム４の幅と、膜厚計測器７により計測する樹脂フィルム４ａの幅との相似的な関係から、膜厚計測位置とヒートボルト３０の配置位置との対応関係を単純・正確に決定することができる。
【００２７】
しかし、樹脂フィルム４ａはその幅方向の各位置によって延伸状態が異なるため、上述したような単純な相似関係を利用して対応関係を決定することはできない。
フィルム延伸状態が、幅方向の各位置によって異なるのは、製造する樹脂フィルムにネッキング現象等が発生しているからである。
【００２８】
ここで「ネッキング現象」について、図９を参照して説明する。
同図に示すように、ダイ３のスリット３ａから吐出された樹脂フィルム４は、幅方向に収縮し、スリット３ａの幅方向長さよりも短くなっている。これを一次ネッキングという。このネッキング現象は、樹脂（プラスチック）材料の粘弾性によって生じるものである。
この後、樹脂フィルム４は、延伸機６により縦延伸されることにより幅方向に収縮（二次ネッキング）し、横延伸（幅方向延伸）されることにより幅方向に延伸される。
一次ネッキングも二次ネッキングも、樹脂フィルムの幅方向の各位置によって収縮量が異なり、また横延伸する場合には、樹脂フィルムの幅方向の各位置によって延伸量が異なる。
【００２９】
このようなネッキング現象等により、フィルム延伸状態が幅方向の各位置によって異なってしまうのである。
【００３０】
そこで、膜厚計測位置（Ｒ１〜Ｒ１０００）とヒートボルト（アクチュエータ）の配置位置（Ｎｏ１〜Ｎｏ１００）との対応関係を決定するため、従来では、種々の手法が開発されている。
従来の各手法を以下に説明する。
【００３１】
従来の一手法としては、ダイから吐出された直後の樹脂フィルムに対して、特定のアクチュエータに対応する位置にインクでマーキングし、膜厚計測位置においてマーキングの位置を観察することにより、対応位置を検出していた。
この方法は簡便ではあるが、樹脂フィルムやロール等をインクで汚してしまうという問題がある。
【００３２】
従来の他の一手法としては、特定のアクチュエータを所定量操作して、この特定のアクチュエータに対応した位置のスリット間隔を変化させてこの部分のフィルム膜厚を意図して変化させる。そして、膜厚計測位置では、特定のアクチュエータの操作に起因して膜厚が変化した幅方向位置を検出することにより、対応位置を検出している。
しかし、この方法では、外乱等の影響が大きく、膜厚計測位置で計測した膜厚変化が、特定のアクチュエータを操作したために生じたものか、それとも、外乱等により生じたものであるのかは判別するのが困難であり、対応位置の検出が正確にできないという問題があった。
【００３３】
更に別の従来の手法を、図１０を基に説明する。
この従来手法は、実プラント、即ち、例えば図７に示す押出成形機１をシステム同定した数学モデルを利用して、自動的に膜厚計測位置とアクチュエータ配置位置との対応関係を決定するものである。
【００３４】
この例では、実プラントとして図７に示す押出成形機１を用いたものであり、数学モデル部１０１は、実プラントである押出成形機１をシステム同定した数学モデルである。
つまり、数学モデル部１０１は、実プラントである押出成形機１の入出力データに基づいて、実プラントの各要素の動作を理論的に考慮して、システム同定（構築）した動的システムの数学モデルである。
【００３５】
更に説明すると、押出成形機１を１つの動的システムとして見たときには、アクチュエータ操作信号ｄ（ｄ１〜ｄ１００を代表してｄで示す）が入力されると、各膜厚計測位置Ｒ１〜Ｒ１０００での樹脂フィルム４ａの膜厚を示す膜厚計測データｒ（ｒ１〜ｒ１０００を代表してｒとして示す）が出力される。
つまり、押出成形機１は、動的システムとしては、アクチュエータ操作信号ｄが入力されると、この押出成形機１の機器特性に応じて膜厚計測データｒを出力するシステムとして把握できる。
【００３６】
数学モデル部１０１は、動的システムとしての押出成形機１をシステム同定するように、押出成形機１における各要素の入出力動作の設計データを基に構築したものであり、アクチュエータ操作信号ｄが数学モデル部１０１に入力されると、システム同定したシステム特性に応じてモデル出力ｍを出力する。
【００３７】
即ち、数学モデル部１０１にアクチュエータ操作信号ｄが入力されると、このアクチュエータ操作信号ｄが実プラント（押出成形機１）に入力されたときに実プラントから出力される膜厚計測データ（外乱の入っていない膜厚計測データ）ｒと等価な信号であるモデル出力信号ｍを、数学モデル部１０１が出力するものである。
【００３８】
つまり所定のパターン波形（例えばステップ状のパターン波形）となっているアクチュエータ操作信号ｄが、実プラントである押出成形機１と数学モデル部１０１に入力された場合には、実プラントから出力される膜厚計測データｒに含まれる信号波形（無駄時間、ゲイン、時定数など）と、モデル出力信号ｍの信号波形（無駄時間、ゲイン、時定数など）は略同じ信号波形（例えば一次遅れ信号波形）となる。
【００３９】
なお、膜厚計測データｒには多種多様な外乱信号が混入しており、この膜厚計測データｒの中に、アクチュエータ操作信号ｄのパターン波形変化に起因して変化した信号波形が含まれている。
【００４０】
図１０に示す例では、実プラントとしての押出成形機１、数学モデル部１０１の他に、アクチュエータ操作信号送出部１０２と、相互相関関数演算部１０３と、対応位置検出部１０４を有している。
【００４１】
アクチュエータ操作信号送出部１０２は、所定のパターン波形（例えばステップ状のパターン波形）となっているアクチュエータ操作信号ｄを、実プラントである押出成形機１と、数学モデル部１０１に出力する。
この場合、実プラント１には、特定のアクチュエータ（例えばＮｏ１のヒートボルト３０）にのみ、この所定のパターン波形のアクチュエータ操作信号ｄを送出し、他のアクチュエータへ送るアクチュエータ操作信号の値は変化させない。つまり、特定のアクチュエータが配置されている位置におけるフィルム膜厚のみを所定のパターン波形に応じて変化させるようにしている。
【００４２】
そうすると、実プラントである押出成形機１からは、膜厚計測位置Ｒ１〜Ｒ１０００の各位置の膜厚を示す膜厚計測データｒ１〜ｒ１０００が出力されると共に、数学モデル部１０１からは所定パターンのアクチュエータ操作信号ｄに対応したモデル出力信号ｍが出力される。
【００４３】
相互相関関数演算部１０３は、各膜厚計測データｒ１〜ｒ１０００と、モデル出力信号ｍとの相互相関関数演算をして、相互相関関数値を求める。つまり、各膜厚計測データｒ１〜ｒ１０００の信号成分の中に、モデル出力信号ｍと類似している割合がどの程度あるかを演算している。
【００４４】
対応位置検出部１０４は、各膜厚計測データｒ１〜ｒ１０００のうち、モデル出力信号ｍに対する相互相関関数値が最も大きい膜厚計測データｒを判定し、この膜厚計測データｒを計測した膜厚計測位置Ｒを、特定のアクチュエータ（例えばＮｏ１のアクチュエータが配置されたＮｏ１の配置位置）に対応する膜厚計測位置と判定する。
【００４５】
所定のパターン波形となっているアクチュエータ操作信号ｄを入力する特定のアクチュエータを、Ｎｏ１〜Ｎｏ１００まで順にシフトしていって、上述した判定動作をすることにより、Ｎｏ１〜Ｎｏ１００のそれぞれのアクチュエータに対応する膜厚計測位置の判定をすることができる。
【００４６】
図１０に示す従来技術では、数学モデル部１０１は、実プラントの設計データ等から実プラントの各要素の動作を理論的に抽出して、システム同定（構築）した数学モデルである。
しかし実プラントの動作は、設計データにより決定される動作とは異なっている。このため、この図１０に示す数学モデル部１０１の入出力特性は、実プラントの入出力特性からずれている。この結果、膜厚計測位置とアクチュエータの対応位置との対応関係が、完全に正確であるとは言えなかった。
【００４７】
本発明は、上記従来技術に鑑み、数学モデルを使用して膜厚計測位置とアクチュエータの配置位置との対応関係を求める位置対応付け装置及び位置対応付け方法において、実プラントの実際の入出力特性を考慮して、数学モデルの入出力特性の正確性を向上させることにより、膜厚計測位置とアクチュエータの配置位置との対応関係をより正確に求めることができる、位置対応付け装置及び位置対応付け方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００４８】
上記課題を解決する本発明の位置対応付け装置の構成は、
スリットから薄膜状の樹脂フィルムを吐出するダイと、
前記ダイから吐出される樹脂フィルムの幅方向に沿って前記ダイに配置されており、アクチュエータ操作信号が入力されるとこのアクチュエータ操作信号の値に応じて作動することにより、当該配置位置での前記樹脂フィルムの膜厚を前記アクチュエータ操作信号の値に応じて変化させる複数のアクチュエータと、
吐出された樹脂フィルムの幅方向の複数箇所の膜厚計測位置での膜厚を計測して、各膜厚計測位置での樹脂フィルムの膜厚を示す複数の膜厚計測データを出力する膜厚計測器と、
を有する押出成形機において、
前記膜厚計測位置と、前記アクチュエータが配置されている複数の配置位置との対応関係を判定する位置対応付け装置であって、
前記アクチュエータに所定パターン波形のアクチュエータ操作信号が入力されたときに機器特性に応じて前記膜厚計測データの値が変化していく前記押出成形機をシステム同定して構築されており、所定パターン波形のアクチュエータ操作信号が入力されたときにシステム同定したシステム特性に応じて波形が変化するモデル出力信号を出力する数学モデル部と、
所定パターン波形のアクチュエータ操作信号を、前記アクチュエータと前記数学モデル部に入力したときに、前記膜厚計測データと前記モデル出力信号との残差が少なくなるように、前記数学モデルのシステム特性を規定するモデル係数を調整する数学モデル係数調整部と、
所定パターン波形のアクチュエータ操作信号を、複数の前記アクチュエータのうちの特定のアクチュエータとモデル係数が調整された前記数学モデル部に入力したときに、前記複数の膜厚計測データの中で前記モデル出力信号に類似している割合の多い膜厚計測データを求め、この求めた膜厚計測データを検出した膜厚計測位置を、前記特定のアクチュエータが配置されている配置位置に対応していると判定する位置判定部と、
を有することを特徴とする。
【００４９】
また本発明の位置対応付け装置の構成では、
前記数学モデル係数調整部は、
前記膜厚計測器から出力される前記膜厚計測データと前記数学モデル部から出力される前記モデル出力信号との偏差を求める偏差演算部と、
前記偏差演算部で求めた偏差が最小になるように、最小二乗法または最尤法を用いて、前記数学モデル部のシステム特性を規定するモデル係数を調整する係数調整部とを有することを特徴とする。
【００５０】
また本発明の位置対応付け装置の構成では、
前記位置判定部は、
複数の前記膜厚計測データと前記モデル出力信号との相互相関関数値を求める相互相関関数演算部と、
複数の前記膜厚計測データのうち、前記モデル出力信号に対する相互相関関数演算値の大きい膜厚計測データを検出した膜厚計測位置を、前記特定のアクチュエータに対応する膜厚計測位置であると判定する対応位置検出部とを有することを特徴とする。
【００５１】
また本発明の位置対応付け装置の構成では、
前記位置判定部は、
複数の前記膜厚計測データと前記モデル出力信号との誤差二乗和を求める誤差二乗和演算部と、
複数の前記膜厚計測データのうち、前記モデル出力信号に対する誤差二乗和の小さい膜厚計測データを検出した膜厚計測位置を、前記特定のアクチュエータに対応する膜厚計測位置であると判定する対応位置検出部とを有することを特徴とする。
【００５２】
また本発明の位置対応付け装置の構成では、
前記数学モデル部に使用した数学モデルが、ＡＲＸ数学モデルであることを特徴とする。
【００５３】
また本発明の位置対応付け方法の構成は、
スリットから薄膜状の樹脂フィルムを吐出するダイと、
前記ダイから吐出される樹脂フィルムの幅方向に沿って前記ダイに配置されており、アクチュエータ操作信号が入力されるとこのアクチュエータ操作信号の値に応じて作動することにより、当該配置位置での前記樹脂フィルムの膜厚を前記アクチュエータ操作信号の値に応じて変化させる複数のアクチュエータと、
吐出された樹脂フィルムの幅方向の複数箇所の膜厚計測位置での膜厚を計測して、各膜厚計測位置での樹脂フィルムの膜厚を示す複数の膜厚計測データを出力する膜厚計測器と、
を有する押出成形機において、
前記アクチュエータに所定パターン波形のアクチュエータ操作信号が入力されたときに機器特性に応じて前記膜厚計測データの値が変化していく前記押出成形機をシステム同定して構築されており、所定パターン波形のアクチュエータ操作信号が入力されたときにシステム同定したシステム特性に応じて波形が変化するモデル出力信号を出力する数学モデル部を用いて、前記膜厚計測位置と、前記アクチュエータが配置されている複数の配置位置との対応関係を判定する位置対応付け方法であって、
所定パターン波形のアクチュエータ操作信号を、前記アクチュエータと前記数学モデル部に入力したときに、前記膜厚計測データと前記モデル出力信号との残差が少なくなるように、前記数学モデル部のシステム特性を規定するモデル係数を調整する数学モデル係数調整工程と、
所定パターン波形のアクチュエータ操作信号を、複数の前記アクチュエータのうちの特定のアクチュエータとモデル係数が調整された前記数学モデル部に入力したときに、前記複数の膜厚計測データの中で前記モデル出力信号に類似している割合の多い膜厚計測データを求め、この求めた膜厚計測データを検出した膜厚計測位置を、前記特定のアクチュエータが配置されている配置位置に対応していると判定する位置判定工程と、
を有することを特徴とする。
【００５４】
また本発明の位置対応付け方法の構成では、
前記数学モデル係数調整工程を終えた後に前記位置判定工程を行う手順を、複数回行うことを特徴とする。
【００５５】
また本発明の位置対応付け方法の構成では、
前記数学モデル係数調整工程では、
前記膜厚計測器から出力される前記膜厚計測データと前記数学モデル部から出力される前記モデル出力信号との偏差を求め、
求めた偏差が最小になるように、最小二乗法または最尤法を用いて、前記数学モデル部のシステム特性を規定するモデル係数を調整することを特徴とする。
【００５６】
また本発明の位置対応付け方法の構成では、
前記位置判定工程では、
複数の前記膜厚計測データと前記モデル出力信号との相互相関関数値を求め、
複数の前記膜厚計測データのうち、前記モデル出力信号に対する相互相関関数演算値の大きい膜厚計測データを検出した膜厚計測位置を、前記特定のアクチュエータに対応する膜厚計測位置であると判定することを特徴とする。
【００５７】
また本発明の位置対応付け方法の構成では、
前記位置判定工程では、
複数の前記膜厚計測データと前記モデル出力信号との誤差二乗和を求め、
複数の前記膜厚計測データのうち、前記モデル出力信号に対する誤差二乗和の小さい膜厚計測データを検出した膜厚計測位置を、前記特定のアクチュエータに対応する膜厚計測位置であると判定することを特徴とする。
【００５８】
また本発明の位置対応付け方法の構成では、
前記数学モデル部に使用した数学モデルが、ＡＲＸ数学モデルであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００５９】
本発明では、アクチュエータ操作信号を、実プラントである押出成形機の特定のアクチュエータと、数学モデル部とに入力したときに、実プラントである押出成形機の膜厚計測器から出力される複数の膜厚計測データと、数学モデル部から出力されるモデル出力信号との信号類似度を求め、膜厚計測データのうちモデル出力信号との類似度の高い膜厚計測データを計測した膜厚計測位置を、特定のアクチュエータの配置位置に対応した位置として位置対応付けをする。
この場合、数学モデル部のモデル係数を、実プラントである押出成形機から出力される膜厚計測データと、数学モデル部から出力されるモデル出力信号との偏差が最小となるように、調整している。つまり、実プラントの入出力特性に合わせて、数学モデル部の入出力特性の調整をしているため、モデル係数調整後の数学モデル部を使用しての位置対応付けがより正確になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６０】
以下に本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づき詳細に説明する。
【実施例１】
【００６１】
［装置構成］
図１は本発明の実施例１に係る、位置対応付け装置を示すものであり、実プラントとして図７に示す押出成形機１に適用したものである。
本実施例１に係る位置対応付け装置は、実プラントとしての押出成形機１と、アクチュエータ操作信号送出部２００と、数学モデル部３００と、数学モデル係数調整部４００と、位置判定部５００とで構成されている。
【００６２】
押出成形機１の構成及び動作は、図７，図８を基に前述したものと同じである。
【００６３】
アクチュエータ操作信号送出部２００は、所定のパターン波形（例えばステップ状のパターン波形）となっているアクチュエータ操作信号ｄを、実プラントである押出成形機１と、数学モデル部３００に出力する。
【００６４】
数学モデル部３００として、本例ではＡＲＸ数学モデルを使用しているが、ＡＲＭＡＸや、ＯＥや、ＢＪなどの他のモデル構造の数学モデルを使用することもできる。
【００６５】
この数学モデル部３００は、アクチュエータ操作信号ｄ（ｄ１〜ｄ１００を代表してｄで示す）が入力されると機器特性に応じて膜厚計測データｒ（ｒ１〜ｒ１０００を代表してｒとして示す）を出力する動的システムとしての押出成形機１をシステム同定するように、押出成形機１における各要素の入出力動作の設計データを基にＡＲＸ数学モデルを使用して構築したものである。この数学モデル部３００は、アクチュエータ操作信号ｄが入力されると、システム同定したシステム特性に応じてモデル出力ｍを出力する。本例では、数学モデル部３００は、♯１〜♯１００の１００個の入力端子と、Ｍ１〜Ｍ１００の１００個の出力端子を有している。
【００６６】
数学モデル係数調整部４００は、偏差演算部４０１と、最小二乗法または最尤法を用いて演算をする係数調整部４０２とで構成されている。
【００６７】
位置判定部５００は、信号類似度判定部としての相互相関関数演算部５０１と、対応位置検出部５０２とで構成されている。
【００６８】
［装置の動作］
本実施例１の動作は、
（１）数学モデル部３００の数学モデルのシステム特性を規定するモデル係数を、実際に適用する実プラント（押出成形機１）の特性に合わせて調整（チューニング）する第１段階の動作と、
（２）上記のようにしてモデル係数が調整された数学モデル３００を用いて膜厚計測位置Ｒ１〜Ｒ１０００と、アクチュエータ（ヒートボルト３０）のＮｏ１〜Ｎｏ１００の配置位置との対応付けを判定する第２段階の動作とがある。
以下に、第１段階の動作と、第２段階の動作に分けて説明をする。
【００６９】
［第１段階の動作］
この第１段階の動作をするには、押出成形機１のＮｏ１〜Ｎｏ１００のアクチュエータ（ヒートボルト）３０と、数学モデル部３００の入力端子♯１〜♯１００を、次に示す１０の組（Ｃ１〜Ｃ１０）に分けて動作を行う。
Ｃ１＝Ｎｏ１，Ｎｏ１１，Ｎｏ２１，Ｎｏ３１，Ｎｏ４１，Ｎｏ５１，Ｎｏ６１，Ｎｏ７１，Ｎｏ８１，Ｎｏ９１，♯１，♯１１，♯２１，♯３１，♯４１，♯５１，♯６１，♯７１，♯８１，♯９１
Ｃ２＝Ｎｏ２，Ｎｏ１２，Ｎｏ２２，Ｎｏ３２，Ｎｏ４２，Ｎｏ５２，Ｎｏ６２，Ｎｏ７２，Ｎｏ８２，Ｎｏ９２，♯２，♯１２，♯２２，♯３２，♯４２，♯５２，♯６２，♯７２，♯８２，♯９２
Ｃ３＝Ｎｏ３，Ｎｏ１３，Ｎｏ２３，Ｎｏ３３，Ｎｏ４３，Ｎｏ５３，Ｎｏ６３，Ｎｏ７３，Ｎｏ８３，Ｎｏ９３，♯３，♯１３，♯２３，♯３３，♯４３，♯５３，♯６３，♯７３，♯８３，♯９３
Ｃ４＝Ｎｏ４，Ｎｏ１４，Ｎｏ２４，Ｎｏ３４，Ｎｏ４４，Ｎｏ５４，Ｎｏ６４，Ｎｏ７４，Ｎｏ８４，Ｎｏ９４，♯４，♯１４，♯２４，♯３４，♯４４，♯５４，♯６４，♯７４，♯８４，♯９４
Ｃ５＝Ｎｏ５，Ｎｏ１５，Ｎｏ２５，Ｎｏ３５，Ｎｏ４５，Ｎｏ５５，Ｎｏ６５，Ｎｏ７５，Ｎｏ８５，Ｎｏ９５，♯５，♯１５，♯２５，♯３５，♯４５，♯５５，♯６５，♯７５，♯８５，♯９５
Ｃ６＝Ｎｏ６，Ｎｏ１６，Ｎｏ２６，Ｎｏ３６，Ｎｏ４６，Ｎｏ５６，Ｎｏ６６，Ｎｏ７６，Ｎｏ８６，Ｎｏ９６，♯６，♯１６，♯２６，♯３６，♯４６，♯５６，♯６６，♯７６，♯８６，♯９６
Ｃ７＝Ｎｏ７，Ｎｏ１７，Ｎｏ２７，Ｎｏ３７，Ｎｏ４７，Ｎｏ５７，Ｎｏ６７，Ｎｏ７７，Ｎｏ８７，Ｎｏ９７，♯７，♯１７，♯２７，♯３７，♯４７，♯５７，♯６７，♯７７，♯８７，♯９７
Ｃ８＝Ｎｏ８，Ｎｏ１８，Ｎｏ２８，Ｎｏ３８，Ｎｏ４８，Ｎｏ５８，Ｎｏ６８，Ｎｏ７８，Ｎｏ８８，Ｎｏ９８，♯８，♯１８，♯２８，♯３８，♯４８，♯５８，♯６８，♯７８，♯８８，♯９８
Ｃ９＝Ｎｏ９，Ｎｏ１９，Ｎｏ２９，Ｎｏ３９，Ｎｏ４９，Ｎｏ５９，Ｎｏ６９，Ｎｏ７９，Ｎｏ８９，Ｎｏ９９，♯９，♯１９，♯２９，♯３９，♯４９，♯５９，♯６９，♯７９，♯８９，♯９９
Ｃ１０＝Ｎｏ１０，Ｎｏ２０，Ｎｏ３０，Ｎｏ４０，Ｎｏ５０，Ｎｏ６０，Ｎｏ７０，Ｎｏ８０，Ｎｏ９０，Ｎｏ１００，♯１０，♯２０，♯３０，♯４０，♯５０，♯６０，♯７０，♯８０，♯９０，♯１００
【００７０】
このように組分けしたのは、特定の一のアクチュエータ（ヒートボルト）３０と、別の特定の他のアクチュエータ（ヒートボルト）３０との間に、８本のアクチュエータが存在する程度に間隔が空いていれば、一のアクチュエータと他のアクチュエータとの相互干渉が無視できるので、本例では、特定の一と別の特定の他のアクチュエータの間に、９本のアクチュエータが存在するように、組分けをしたものである。
例えば、Ｎｏ１のアクチュエータを操作して当該Ｎｏ１の位置のフィルム膜厚を変更しても、Ｎｏ１１のアクチュエータが配置されている位置でのフィルム膜厚には何ら影響がないことを考慮して、組分けをしたものである。
【００７１】
アクチュエータ操作信号送出部２００は、第１の組のうち、Ｎｏ１，Ｎｏ２１，Ｎｏ４１，Ｎｏ６１，Ｎｏ８１のアクチュエータ、及び、数学モデル部３００のうち♯１，♯２１，♯４１，♯６１，♯８１の入力端子に、図２（ａ）に示すようなステップ状のパターン波形となっているアクチュエータ操作信号ｄを送出する。
またアクチュエータ操作信号送出部２００は、第１の組のうち、Ｎｏ１１，Ｎｏ３１，Ｎｏ５１，Ｎｏ７１，Ｎｏ９１のアクチュエータ、及び、数学モデル部３００のうち♯１１，♯３１，♯５１，♯７１，♯９１の入力端子に、図２（ｂ）に示すような、ステップ状のパターン波形となっているアクチュエータ操作信号ｄを正負反転したパターン波形となっているアクチュエータ操作信号ｄ（−）を送出する。
なお、他のアクチュエータ及び、数学モデル部３００の他の入力端子には、図２（ａ）（ｂ）に示すような特定の（所定の）パターン波形のアクチュエータ操作信号は入力せず、他のアクチュエータの作動はない。
【００７２】
このようにすると、実プラントである押出成形機１からは、膜厚計測位置Ｒ１〜Ｒ１０００の各位置の膜厚を示す膜厚計測データｒ１〜ｒ１０００が出力されると共に、数学モデル部３００からはモデル出力信号ｍ１〜ｍ１００が出力される。
【００７３】
数学モデル係数調整部４００の偏差演算部４０１では、隣接した１０個の膜厚計測データを組とした１００個の平均膜厚データｒ（ａｖ）を求める。
つまり、
膜厚計測データｒ１〜ｒ１０を平均した平均膜厚計測データｒ（ａｖ）１と、
膜厚計測データｒ１１〜ｒ２０を平均した平均膜厚計測データｒ（ａｖ）２と、
膜厚計測データｒ２１〜ｒ３０を平均した平均膜厚計測データｒ（ａｖ）３と、
膜厚計測データｒ３１〜ｒ４０を平均した平均膜厚計測データｒ（ａｖ）４と、
膜厚計測データｒ４１〜ｒ５０を平均した平均膜厚計測データｒ（ａｖ）５と、
・・・・・
・・・・・
膜厚計測データｒ９５１〜ｒ９６０を平均した平均膜厚計測データｒ（ａｖ）９６と、
膜厚計測データｒ９６１〜ｒ９７０を平均した平均膜厚計測データｒ（ａｖ）９７と、
膜厚計測データｒ９７１〜ｒ９８０を平均した平均膜厚計測データｒ（ａｖ）９８と、
膜厚計測データｒ９８１〜ｒ９９０を平均した平均膜厚計測データｒ（ａｖ）９９と、
膜厚計測データｒ９９１〜ｒ１０００を平均した平均膜厚計測データｒ（ａｖ）１００を求める。
【００７４】
次に、偏差演算部４０１は、
平均膜厚計測データｒ（ａｖ）１〜ｒ（ａｖ）１００と、モデル出力ｍ１〜ｍ１００とを個別に比較した誤差（残差）Δ１〜誤差（残差）Δ１００を求める。
例えば誤差（残差）Δ１＝ｒ（ａｖ）１−ｍ１であり、誤差（残差）Δ１００＝ｒ（ａｖ）１００−ｍ１００である。
【００７５】
係数調整部４０２は、誤差（残差）Δ１〜誤差（残差）Δ１００を基に、最小二乗法または最尤法を用いて、誤差（残差）が最小になるように、数学モデル部３００のシステム特性を規定する係数を調整していく。
【００７６】
ちなみにＡＲＸ数学モデルは、シフトオペレータを用いた多項式Ａ（ｑ）、Ｂ（ｑ）を用いて、次式により記述される。
Ａ（ｑ）ｒ（ｋ）＝Ｂ（ｑ）ｕ（ｋ−ｎk）＋ｗ（ｋ）
但しｕは入力、ｒは出力、ｋはサンプル番目、ｎkは遅れ、ｗ（ｋ）は白色雑音である。
ＡＲＸ数学モデルの係数とは、実プラントの入出力特性を規定するものである。
【００７７】
このようにして第１の組Ｃ１の各アクチュエータ及び数学モデル部３００の入力端子に所定のパターン波形（例えばステップ状のパターン波形）のアクチュエータ操作信号ｄを入力して、数学モデル部３００の係数調整が終わったら、同様にして、順次、第２〜第１０の各アクチュエータ及び数学モデル部３００の入力端子にアクチュエータ操作信号ｄを入力して数学モデル部３００の係数調整をする。
このようにして、数学モデル部３００の数学モデルの係数調整（チューニング）を行う。
【００７８】
［第２段階の動作］
上述した第１段階の動作により、数学モデル部３００のモデル係数の調整が終了したら、このモデル係数の修正が終了した数学モデル部３００を用いて、膜厚計測位置とアクチュエータの配置位置との対応関係を求める第２段階の動作をする。
【００７９】
数学モデル部３００は、１００の入力端子と１００の出力端子を有しているが、この第２段階の動作では、１つの入力端子（例えば♯５０）と、これに対応した１つの出力端子（Ｍ５０）を用いる。
このようにしたのは、数学モデルのモデル係数調整がされていれば、♯１〜♯１００の各入力端子に、同一のアクチュエータ操作信号を入力した場合に、Ｍ１〜Ｍ１００の各出力端子から出力されるモデル出力信号は略同じになるからである。
したがって、この第２段階の動作では、数学モデル部３００からは、１つのモデル出力信号ｍが出力されるものとして説明をする。
【００８０】
まず最初は第１の組Ｃ１に含まれる、Ｎｏ１，Ｎｏ１１，Ｎｏ２１，Ｎｏ３１，Ｎｏ４１，Ｎｏ５１，Ｎｏ６１，Ｎｏ７１，Ｎｏ８１，Ｎｏ９１のアクチュエータの配置位置と、膜厚計測位置との対応関係を見つける。
【００８１】
アクチュエータ操作信号送出部２００は、第１の組のうち、Ｎｏ１，Ｎｏ２１，Ｎｏ４１，Ｎｏ６１，Ｎｏ８１のアクチュエータ、及び、数学モデル部３００に、図２（ａ）に示すようなステップ状のパターン波形となっているアクチュエータ操作信号ｄを送出する。
またアクチュエータ操作信号送出部２００は、第１の組のうち、Ｎｏ１１，Ｎｏ３１，Ｎｏ５１，Ｎｏ７１，Ｎｏ９１のアクチュエータに、図２（ｂ）に示すような、ステップ状のパターン波形となっているアクチュエータ操作信号ｄを正負反転したパターン波形となっているアクチュエータ操作信号ｄ（−）を送出する。
なお、他のアクチュエータには、図２（ａ）（ｂ）に示すような特定波形のアクチュエータ操作信号は入力せず、他のアクチュエータの作動はさせない。
【００８２】
このようにすると、実プラントである押出成形機１からは、膜厚計測位置Ｒ１〜Ｒ１０００の各位置の膜厚を示す膜厚計測データｒ１〜ｒ１０００が出力されると共に、数学モデル部３００からはモデル出力信号ｍが出力される。
【００８３】
位置判定部５００の相互相関関数演算部５０１は、各膜厚計測データｒ１〜ｒ１０００と、モデル出力信号ｍとの相互相関関数演算をして、相互相関関数値を求める。つまり、各膜厚計測データｒ１〜ｒ１０００の信号成分の中に、モデル出力信号ｍと類似している割合がどの程度あるかを演算している。
【００８４】
この相互相関関数値Ｓtyは次式（１）により規定される関数である。
【数１】
0004719614.tif 000002
【００８５】
位置判定部５００の対応位置検出部５０２は、各膜厚計測データｒ１〜ｒ１０００のうち、図３（ａ）に示すようなモデル出力信号ｍまたは、モデル出力信号ｍを正負判定した図３（ｂ）に示すようなモデル出力信号ｍ（−）に対する相互相関関数値Ｓtyが大きい１０個の膜厚計測データｒを検出する。そして、この１０個の膜厚計測データｒを計測した膜厚計測位置Ｒを、第１の組Ｃ１のＮｏ１，Ｎｏ１１，Ｎｏ２１，Ｎｏ３１，Ｎｏ４１，Ｎｏ５１，Ｎｏ６１，Ｎｏ７１，Ｎｏ８１，Ｎｏ９１のアクチュエータの配置位置に対応した膜厚計測位置と判定する。
【００８６】
なお、単純に値の大きな相互相関関数値Ｓtyを検出することができないときには、例えば次のような信号処理をして、特定のアクチュエータの配置位置に対応する、膜厚計測位置を求める。
【００８７】
図４において、相互相関関数値Ｓty８〜Ｓty１４は、膜厚計測データｒ８〜ｒ１４のモデル出力信号ｍに対する相互相関関数値である。
Ｎｏ１１のアクチュエータにアクチュエータ操作信号ｄ（−）を入力したときに、このような相互相関関数値Ｓty８〜Ｓty１４が出てきた場合には、どの相互相関関数値を採択すべきか判断できない。
【００８８】
そこで相互相関関数値Ｓty１１を中心として、予め決めた一定範囲α内にある相互相関関数値Ｓty８〜Ｓty１４をまず選び、これら相互相関関数値Ｓty８〜Ｓty１４の値のうち、ある閾値β以上のものを切り出し、切り出した値の中間値、または重心値を求めて、この中間値または重心値となる相互相関関数値がある位置を、Ｎｏ１１のアクチュエータ配置位置に対応する膜厚計測位置として規定する。
【００８９】
このようにして、Ｎｏ１，Ｎｏ１１，Ｎｏ２１，Ｎｏ３１，Ｎｏ４１，Ｎｏ５１，Ｎｏ６１，Ｎｏ７１，Ｎｏ８１，Ｎｏ９１のアクチュエータの配置位置に対応する、膜厚計測位置を判定していく。
【００９０】
このようにして第１の組Ｃ１のＮｏ１，Ｎｏ１１，Ｎｏ２１，Ｎｏ３１，Ｎｏ４１，Ｎｏ５１，Ｎｏ６１，Ｎｏ７１，Ｎｏ８１，Ｎｏ９１のアクチュエータの配置位置に対応する、膜厚計測位置を判定したら、同様にして、順次、第２〜第１０の組Ｃ２〜Ｃ１０のアクチュエータの配置位置に対応する、膜厚計測位置を判定する。
【００９１】
かかる判定をしたら、このように対応付けした位置関係を示すデータを出力する。そして、実際のプラント（押出生成器１）の膜厚制御をする際に、この位置関係データを基にして、膜厚計測位置に対応したアクチュエータを制御していく。
【００９２】
なお、第２段階の動作が完了したら、再び、第１段階の動作に戻り数学モデル部３００のモデル係数を再度調整するようにしてもよい。
この再調整の時には、膜厚計測位置とアクチュエータの配置位置との位置関係が、既に第２段階の動作により分かっている。このため、既に分かっている「膜厚計測位置とアクチュエータの配置位置との位置関係」を利用して、平均膜厚計測データｒ（ａｖ）１〜平均膜厚計測データｒ（ａｖ）１０の基準となる膜厚データｒの組み合わせの選定をしなおす。
例えば、最初の段階では、平均膜厚計測データｒ（ａｖ）１は、膜厚計測データｒ１〜ｒ１０を平均したものであったが、再調整の時には、「膜厚計測位置とアクチュエータの配置位置との位置関係」がより正確に分かっているので、この位置関係を利用して、平均すべきデータを、例えば膜厚計測データｒ１〜ｒ８とする。
【００９３】
そして、再度１段階の動作（モデル係数の調整）が完了したら、再び、第２段階の動作をして、更に正確な対応位置関係を求めることができる。
【００９４】
つまり、第１段階の動作と第２段階の動作を繰り返すことにより、より正確な対応位置関係を求めることができる。
【実施例２】
【００９５】
次に本発明の実施例２に係る位置対応付け装置を、図５を基に説明する。
【００９６】
図５に示す第２の実施例では、位置判定部５００Ａが、信号類似度判定部としての誤差二乗和演算部５０３と、対応位置検出部５０４とで構成されている。
他の部分の構成及び動作は、図１に示す実施例１と同じである。
【００９７】
誤差二乗和演算部５０３は、各膜厚計測データｒ１〜ｒ１０００と、モデル出力信号ｍとのそれぞれの誤差二乗和を求める。
つまり、Σ（ｙｍ−ｙｒ１）〜Σ（ｙｍ−ｙｒ１０００）を求める。
ここで、ｙｍはモデル出力信号ｍの値、ｙｒ１〜ｙｒ１０００はそれぞれ膜厚計測データｒ１〜ｒ１０００の値である。
この誤差二乗和は、膜厚計測データｒがモデル出力信号ｍに類似している割合が多い程、小さくなる。ちなみに、実施例１で用いた相互相関関数演算値は、膜厚計測データｒがモデル出力信号ｍに類似している割合が多い程、大きくなる。
【００９８】
対応位置検出部５０４は、誤差二乗和Σ（ｙｍ−ｙｒ１）〜Σ（ｙｍ−ｙｒ１０００）を判定させた反転誤差二乗和を求め、この反転誤差二乗和に対して、図１の対応位置検出部５０２が行ったのと同じ判定処理をして、Ｎｏ１〜Ｎｏ１００のアクチュエータの配置位置に対応する、膜厚計測位置Ｒを求めている。
【００９９】
この実施例２では、信号類似度判定部としての誤差二乗和演算部５０３は、相互相関関数演算に比べて演算負担の少ない誤差二乗和演算をしているため、実施例１に比べて演算負荷を減らすことができる。
【実施例３】
【０１００】
上記各実施例では、全てのアクチュエータに対し所定パターン波形のアクチュエータ操作信号ｄを入力して、Ｎｏ１〜Ｎｏ１００のアクチュエータの配置位置に対応する１００箇所の膜厚計測位置Ｒを求めているが、このような手法に限らず、次のようにして処理を速くすることができる。
即ち、Ｎｏ１〜Ｎｏ１００のアクチュエータのうち、所定間隔毎のアクチュエータに対してのみ所定パターン波形のアクチュエータ操作信号ｄを入力して、所定間隔毎のアクチュエータの配置位置に対応する膜厚計測位置Ｒを求める。そして、残りのアクチュエータに対応する膜厚計測位置は、既に求めた膜厚計測位置を内挿演算して求める。
このようにすれば、対応位置のための演算が減少し、全体として演算負荷が減少する。
【０１０１】
また、上記各実施例では、Ｃ１〜Ｃ１０の各組毎に、アクチュエータを操作して位置対応付けをしているが、アクチュエータを１本づつ操作して、その操作した１本のアクチュエータに対応する膜厚計測位置を求めるようにしてもよい。
【０１０２】
更にアクチュエータ操作信号ｄの波形としては、ステップ状の信号波形に限らず、各種のパターン波形を採用することができる。
例えば、図６に示すように、信号入力時点から初期期間ｔ１では信号値が大きく、その後の期間ｔ２では信号値の小さい一定値にすることもできる。図６のパターン波形では、初期期間ｔ１におけるアクチュエータ操作信号値が大きいので、樹脂フィルムの膜厚を迅速に変化させることができ、その後の期間ｔ２ではアクチュエータ操作信号値が小さいので、樹脂フィルムの膜厚変化のオーバーシュートを防止することができる。これにより、樹脂フィルムの膜厚の迅速な変化とオーバーシュートの防止を図りつつ、位置対応付けの処理をすることができる。
なお、期間ｔ１，ｔ２の時間間隔、及び、期間ｔ１，ｔ２における信号値は、フィルム厚さ変化量、フィルム厚さ変化上限値等を考慮して適宜に設計することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の実施例１に係る位置対応付け装置を示すブロック構成図。
【図２】アクチュエータ操作信号を示す波形図。
【図３】モデル出力信号を示す波形図。
【図４】相互相関関数値の一例を示す特性図。
【図５】本発明の実施例２に係る位置対応付け装置を示すブロック構成図。
【図６】アクチュエータ操作信号を示す波形図。
【図７】押出成形機を示す構成図。
【図８】ダイを示す構成図。
【図９】ネッキング現象を示す説明図。
【図１０】従来の位置対応付け装置を示すブロック構成図。
【符号の説明】
【０１０４】
１  押出成形機
２  押出機
３  ダイ
３ａ  スリット
３ｂ  リップ部
３ｂ−２  可動側リップ
３ｂ−２  固定側リップ
３ｃ  樹脂供給路
４，４ａ  樹脂フィルム
５  冷却ロール
６  延伸機
７  膜厚計測器
８  巻取機
９  制御装置
３０  ヒートボルト
３１  ヒートボルト支持部
２００  アクチュエータ操作信号送出部
３００  数学モデル部
４００  数学モデル係数調整部
４０１  偏差演算部
４０２  係数調整部
５００、５００Ａ  位置判定部
５０１  相互相関関数演算部
５０２  対応位置検出部
５０３  誤差二乗和演算部
５０４  対応位置検出部
ｒ１〜ｒ１０００  膜厚計測データ
ｍ、ｍ１〜ｍ１００  モデル出力信号
【図１】
0004719614.tif 000003
【図２】
0004719614.tif 000004
【図３】
0004719614.tif 000005
【図４】
0004719614.tif 000006
【図５】
0004719614.tif 000007
【図６】
0004719614.tif 000008
【図７】
0004719614.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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