(57)【要約】【課題】学習された押出ダイのリップクリアランスと成形品の厚さとの関係に基づいて、押出ダイのリップクリアランスを制御するようにして、押出ダイから押し出された樹脂の温度や吐出量が定常状態になるまでの期間であっても、所望の断面形状を有する成形品を容易に成形することができるようにする。【解決手段】押出ダイから押し出された樹脂が基材１３上にコーティングされた成形品２５の厚さを計測する厚さ計測装置と、該厚さ計測装置からフィードバックされた前記成形品２５の厚さに基づいて、前記押出ダイのリップクリアランスを制御する成形品厚さ制御装置とを有し、該成形品厚さ制御装置は、前記成形品２５の厚さと前記押出ダイのリップクリアランスとの関係を学習し、学習結果に基づいて前記押出ダイのリップクリアランスを制御する。【選択図】          図１
2005040984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）押出ダイから押し出された樹脂が基材上にコーティングされた成形品の厚さを計測する厚さ計測装置と、
（ｂ）該厚さ計測装置からフィードバックされた前記成形品の厚さに基づいて、前記押出ダイのリップクリアランスを制御する成形品厚さ制御装置とを有し、
（ｃ）該成形品厚さ制御装置は、前記成形品の厚さと前記押出ダイのリップクリアランスとの関係を学習し、学習結果に基づいて前記押出ダイのリップクリアランスを制御することを特徴とする成形品厚さ制御システム。
【請求項２】
前記成形品厚さ制御装置は、前記学習結果を格納する学習結果記憶部を備える請求項１に記載の成形品厚さ制御システム。
【請求項３】
前記成形品厚さ制御装置は、前記学習結果に基づき、前記成形品の厚さの目標値を補正する学習機能補正部を備える請求項１又は２に記載の成形品厚さ制御システム。
【請求項４】
前記成形品厚さ制御装置は、前記押出ダイから押し出された樹脂の断面が経時的に変化する期間に、学習結果に基づいて前記押出ダイのリップクリアランスを制御する請求項１〜３のいずれか１項に記載の成形品厚さ制御システム。
【請求項５】
（ａ）押出ダイから押し出された樹脂が基材上にコーティングされた成形品の厚さを計測する厚さ計測装置からフィードバックされた前記成形品の厚さに基づいて、前記押出ダイのリップクリアランスを制御する成形品厚さ制御方法であって、
（ｂ）前記成形品の厚さと前記押出ダイのリップクリアランスとの関係を学習し、学習結果に基づいて、前記押出ダイのリップクリアランスを制御することを特徴とする成形品厚さ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、成形品厚さ制御システム及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、フィルム成形機、ダイコータ装置、ラミネータ等を使用する成形品の生産ラインにおいては、紙、金属箔（はく）、樹脂フィルム等の薄膜状の基材上に樹脂層をコーティングするために、加熱され、溶融させられた樹脂をスリット状の開口を備えるノズルからフィルム状に押し出して、前記基材上に所定の幅の薄い樹脂層を塗布するようになっている。この場合、生産ラインには加熱シリンダ内に配設されたスクリュを回転させて樹脂を加熱し、溶融させて押し出すように構成されている押出装置が配設され、該押出装置から押し出された樹脂をノズルに供給し、該ノズルのスリット状の開口からフィルム状に押し出して、冷却ロールの表面に延展したり、基材上に所定の幅の薄い樹脂層を塗布したりするようになっている。そして、前記生産ラインにおいては、生産された成形品の厚さを計測してフィードバックし、前記生産ラインによる成形品の厚さを制御するためのシステムが提供されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図２は従来の成形品厚さ制御システムの動作を示すフローチャートである。
【０００４】
ここでは、基材としての樹脂フィルム上に薄い樹脂層を塗布したフィルムを製品フィルムとして成形する生産ラインについて説明する。該生産ラインの成形品厚さ制御システムにおいて成形品の厚さ制御が開始されると、まず、スリット状の開口を備えるノズルを有するＴダイにおけるノズルのリップ部におけるクリアランス、すなわち、リップクリアランスの設定が行われる。この場合、制御装置は、前記リップクリアランスの値として、あらかじめ記憶された記憶値を使用するか否かを判断する。そして、記憶値を使用しない場合には、前記リップクリアランスの値を基準値に設定する。また、記憶値を使用する場合には、記憶手段に格納された記憶値を呼び出し、前記リップクリアランスの値を前記記憶値に設定する。なお、前記Ｔダイは、自動厚さ調整ダイであり、スリット状の開口におけるスリットの長手方向に関する各部分におけるリップクリアランスを、制御装置からの指令によって、自動的に調整することができるようになっている。
【０００５】
続いて、製品フィルムの成形運転が開始される。そして、成形運転中は、前記生産ラインの途中に配設され製品フィルムの厚さを計測する膜厚計が現在の製品フィルムの厚さを計測する。なお、前記膜厚計は、製品フィルムの幅方向に関し、各所の厚さを計測することができるものである。これにより、製品フィルムの幅方向に関する厚さの変化も計測することができる。そして、制御装置は、前記膜厚計の出力信号を受信し、計測された製品フィルムの幅方向に関する厚さの変化量が目標値の誤差範囲内に収まっているか否か、すなわち、製品フィルムの厚さが幅方向に関して均一であり、製品フィルムの厚さ精度が目標精度に到達しているか否かを判断する。そして、目標精度に到達している場合、製品フィルムの厚さの計測が繰り返し行われる。
【０００６】
また、製品フィルムの厚さ精度が目標精度に到達していない場合、制御装置は、計測された製品フィルムの厚さに基づき、製品フィルムの厚さを均一にするためのＴダイにおけるノズルのリップクリアランスの値を演算する。この場合、スリット状の開口におけるスリットの長手方向に関する各所におけるリップクリアランスの値を、それぞれ、演算する。すなわち、制御位置と制御量を演算する。そして、制御装置は、演算された値となるようにＴダイにおけるノズルのリップクリアランスを制御する。そして、目標精度に到達している場合、製品フィルムの厚さの計測が繰り返し行われる。
【０００７】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１０１  リップクリアランスを設定する。
ステップＳ１０２  記憶値を使用するか否かを判断する。記憶値を使用しない場合はステップＳ１０３に進み、記憶値を使用する場合はステップＳ１０４に進む。
ステップＳ１０３  リップクリアランスの値を基準値に設定する。
ステップＳ１０４  記憶値を呼び出す。
ステップＳ１０５  リップクリアランスの値を記憶値に設定する。
ステップＳ１０６  成形運転を開始する。
ステップＳ１０７  現在の製品フィルムの厚さを計測する。
ステップＳ１０８  目標精度に到達しているか否かを判断する。目標精度に到達している場合はステップＳ１０７に戻り、目標精度に到達していない場合はステップＳ１０９に進む。
ステップＳ１０９  計測厚さに基づき厚さを均一にするためのリップクリアランスの値を演算する。
ステップＳ１１０  リップクリアランスの制御を行う。
【０００８】
このように、前記成形品厚さ制御システムにおいては、製品フィルムの厚さを計測してフィードバック制御を行うことによって均一な厚さの製品フィルムを成形することができる。
【０００９】
【特許文献１】
特開平６−２３８７３７号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の成形品厚さ制御システムにおいては、押出装置の立ち上げ直後や樹脂の入れ替え直後のように、押出装置から押し出された樹脂の温度や吐出量が変化する状態にあるとき、製品フィルムの厚さを適切に制御することができない。そのため、押出装置を立ち上げたり樹脂の入れ替えを行った場合、押出装置から押し出された樹脂の温度や吐出量が安定するまでの期間に成形された製品フィルムが無駄になってしまう。
【００１１】
通常、押出装置を立ち上げたとき、すなわち、アイドリング運転状態から成形運転状態に移行したときや樹脂を入れ替えたときには、押出装置から押し出された樹脂の温度や吐出量は、徐々に変化し、しばらく時間が経過してから安定して定常状態となる。そのため、前記樹脂の温度や吐出量が定常状態となるまでの間は、ノズルのリップクリアランスが一定であっても、前記ノズルの開口から押し出されるフィルム状の樹脂の厚さが徐々に変化してしまう。したがって、現在の製品フィルムの厚さを計測し、計測された該製品フィルムの厚さに基づいてノズルのリップクリアランスを制御するフィードバック制御を行っても、均一な厚さの製品フィルムを成形することができない。これにより、樹脂の温度や吐出量が安定して定常状態になるまでの期間に成形された製品フィルムは、厚さが不均一で品質の低いものとなり、廃棄されることになる。
【００１２】
本発明は、前記従来の問題点を解決して、学習された押出ダイのリップクリアランスと成形品の厚さとの関係に基づいて、押出ダイのリップクリアランスを制御するようにして、押出ダイから押し出された樹脂の温度や吐出量が定常状態になるまでの期間であっても、所望の断面形状を有する成形品を容易に成形することができる成形品厚さ制御システム及び方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の成形品厚さ制御システムにおいては、押出ダイから押し出された樹脂が基材上にコーティングされた成形品の厚さを計測する厚さ計測装置と、該厚さ計測装置からフィードバックされた前記成形品の厚さに基づいて、前記押出ダイのリップクリアランスを制御する成形品厚さ制御装置とを有し、該成形品厚さ制御装置は、前記成形品の厚さと前記押出ダイのリップクリアランスとの関係を学習し、学習結果に基づいて前記押出ダイのリップクリアランスを制御する。
【００１４】
本発明の他の成形品厚さ制御システムにおいては、さらに、前記成形品厚さ制御装置は、前記学習結果を格納する学習結果記憶部を備える。
【００１５】
本発明の更に他の成形品厚さ制御システムにおいては、さらに、前記成形品厚さ制御装置は、前記学習結果に基づき、前記成形品の厚さの目標値を補正する学習機能補正部を備える。
【００１６】
本発明の更に他の成形品厚さ制御システムにおいては、さらに、前記成形品厚さ制御装置は、前記押出ダイから押し出された樹脂の断面が経時的に変化する期間に、学習結果に基づいて前記押出ダイのリップクリアランスを制御する。
【００１７】
本発明の成形品厚さ制御方法においては、押出ダイから押し出された樹脂が基材上にコーティングされた成形品の厚さを計測する厚さ計測装置からフィードバックされた前記成形品の厚さに基づいて、前記押出ダイのリップクリアランスを制御する成形品厚さ制御方法であって、前記成形品の厚さと前記押出ダイのリップクリアランスとの関係を学習し、学習結果に基づいて、前記押出ダイのリップクリアランスを制御する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
図１は本発明の実施の形態における成形品厚さ制御システムの概略を示す概念図、図３は本発明の実施の形態における成形品厚さ制御システムの制御装置の構成を示すブロック図である。
【００２０】
図１において、１０は成形品を生産する生産ラインとしてのコーティングラインであり、基材供給装置を有し、該基材供給装置の供給ロール１２から帯状のシート状物である基材１３が繰り出され、複数のガイドローラの周囲に架け回されて、図１において矢印Ａで示される方向に搬送されて、押出コーティング部１１に供給される。なお、本発明の成形品厚さ制御システムは、フィルム成形機、ダイコータ装置、ラミネータ等を使用する成形品の生産ラインであれば、いかなる種類の成形品の生産ラインにも適用することができるものであるが、ここでは、基材１３上に樹脂層をコーティングするコーティングラインに適用した場合について説明する。また、前記基材１３は、連続するフィルムやシートのような帯状のシート状物であれば、いかなる材質のものであってもよく、例えば、樹脂、紙、布、金属、セラミクス、ガラス繊維、カーボン繊維等の材質から成るもの、これら材料のすべて若しくは一部の複合体、又は、これら材料のすべて若しくは一部の積層体であってもよい。
【００２１】
そして、前記基材１３は、押出コーティング部１１に配設された冷却ローラ１４とニップローラ１５に挟まれて搬送されるが、前記冷却ローラ１４とニップローラ１５との間の部分において、押出ダイとしてのフラットダイ１６のノズルから押し出されるフィルム状の樹脂としてのコート材１７が塗布される、すなわち、コーティングされる。なお、前記冷却ローラ１４は、冷却ローラ駆動源としての図示されない冷却ローラ回転用モータによって回転させられる。そして、前記供給ロール１２から冷却ローラ１４までの基材１３の搬送路の途中には、複数の搬送用のローラ、基材１３にＡＣ（Ａｎｃｈｏｒ  Ｃｏａｔ：アンカーコート）剤を塗布するＡＣコータ、ＡＣ剤を乾燥させるドライヤー等が配設されていてもよい。
【００２２】
ここで、前記フラットダイ１６は、Ｔダイ、コートハンガーダイ等のスリット状の開口を備える出口ノズルを有するダイであり、樹脂供給管２３を介して押出装置２１のヘッドに接続され、該押出装置２１から押し出された溶融樹脂が流入するようになっている。なお、前記フラットダイ１６は、自動厚さ調整ダイであり、コート材１７の膜厚を調整するために可動リップを備え、前記出口ノズルの開口の間隔、すなわち、スリット状の開口におけるスリットの広さが調整可能となっている。この場合、前記可動リップは、スリット状の開口におけるスリットの長手方向に関して複数の部分に分割され、各部分が独立して駆動されるようになっている。そして、前記可動リップの各部分におけるリップクリアランスは、後述されるリップ駆動装置３３によって自動的に調整することができるようになっている。そのため、フラットダイ１６のノズルから押し出されるコート材１７の膜厚を、該コート材１７の幅方向における各所で調整することができる。すなわち、前記コート材１７の幅方向における膜厚分布を調整することができる。さらに、前記フラットダイ１６はコート材１７の幅を調整するためのディッケルを備えていてもよいし、内部の溶融樹脂の温度を制御するためのヒータを備えていてもよい。
【００２３】
そして、前記押出装置２１は、加熱シリンダ、該加熱シリンダを加熱するヒータ、前記加熱シリンダ内に配設された回転スクリュ、前記加熱シリンダ内に原料樹脂を供給するためのホッパ等を備える樹脂フィーダ等を有する。なお、前記回転スクリュは、スクリュ駆動源としてのスクリュ回転用モータによって回転させられる。そして、樹脂フィーダから供給された、ペレット状の樹脂は、回転スクリュによって混練され溶融されて、前記押出装置２１から押し出され、樹脂供給管２３を介して、フラットダイ１６に供給される。なお、該フラットダイ１６のノズルから押し出されるコート材１７は、例えば、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、エチレン・アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等であるが、いかなる種類の樹脂であってもよい。
【００２４】
また、前記冷却ローラ１４とニップローラ１５との間の部分において、基材１３上にコート材１７がコーティングされた帯状のシート状物である製品としての成形品２５は、図１において矢印Ｂで示される方向に搬送され、巻き取り機の巻き取りロール２７によって巻き取られる。なお、前記冷却ローラ１４から巻き取りロール２７までの成形品２５の搬送路の途中には、成形品２５の厚さを計測する厚さ計測装置としての膜厚計３６が配設されている。該膜厚計３６は、例えば、赤外線、β線、γ線等を利用して厚さを計測するものであってもよいし、磁気センサと光センサとを組み合わせたものであってもよい。この場合、膜厚計３６は、図示されないガイド部材に沿って、図１において矢印Ｃで示されるように、成形品２５の搬送方向に直交する方向、すなわち、成形品２５の幅方向に往復し、該成形品２５の幅方向における厚さ分布を計測することができる。なお、前記膜厚計３６は、成形品２５におけるコート材１７だけの膜厚を計測するものであってもよいが、本実施の形態においては、基材１３と該基材１３上にコーティングされたコート材１７との膜厚を合計した厚さ、すなわち、成形品２５全体の厚さを計測するものとして説明する。
【００２５】
ここで、３１は成形品２５の厚さを制御するための制御装置であり、膜厚計３６と通信可能に接続されている。前記制御装置３１は、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算手段、半導体メモリ、磁気ディスク等の記憶手段、キーボード、マウス、ジョイスティック、タッチパネル等の入力手段、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ、プリンタ等の出力手段、通信インターフェイス等を備える一種のコンピュータである。なお、前記制御装置３１は、単一のコンピュータであってもよいし、複数のコンピュータが有機的に結合した分散型サーバであってもよい。また、前記制御装置３１は独立して存在するものであってもよいし、コーティングライン１０全体を制御する制御装置のような他の制御装置の一部であってもよいし、大型のコンピュータの内部に構築された複数のシステムの一つであってもよい。
【００２６】
そして、前記制御装置３１は、機能の観点から、図３に示されるように、あらかじめ設定された成形品２５の厚さの目標値と、膜厚計３６が計測した成形品２５の厚さの実測値とを比較する比較部４１、成形品２５の厚さの実測値に基づき、成形品２５の厚さを所定値にするためのフラットダイ１６のリップクリアランスの値を演算するクリアランス演算部４２、成形品２５の断面パターンに関するパターンデータに基づき、フラットダイ１６のリップクリアランスの値及び成形品２５の計測された厚さの目標値を補正するパターンデータ補正部４３、学習機能によって取得されデータとしての学習結果に基づき成形品２５の計測された厚さの目標値を補正する学習機能補正部４４、あらかじめ設定されたフラットダイ１６のリップクリアランスの値を格納するクリアランスデータ記憶部４５、あらかじめ設定された成形品２５の断面パターンに関するパターンデータを格納するパターンデータ記憶部４６、並びに、学習機能によって取得されデータとしての学習結果を格納して蓄積する学習結果記憶部４７を有する。なお、本実施の形態において、成形品２５の断面とは横断面、すなわち、成形品２５の搬送方向に直交する方向の断面を意味するものとする。
【００２７】
この場合、前記制御装置３１は、図１において矢印Ｄで示されるように、成形品２５の厚さの実測値を膜厚計３６から受信し、フラットダイ１６のリップクリアランスを演算した値とするための制御値を、図１において矢印Ｅで示されるように、リップ駆動装置３３に送信する。該リップ駆動装置３３は、制御装置３１と通信可能に接続され、該制御装置３１から受信した制御値に基づいて、フラットダイ１６の可動リップを駆動させて該可動リップの各部分におけるリップクリアランスを調整するための装置である。なお、前記リップ駆動装置３３は、制御装置３１と一体的に形成されていてもよい。
【００２８】
そして、可動リップを駆動させるアクチュエータが電気モータ、電気ヒータ等を備える電動アクチュエータである場合、前記リップ駆動装置３３は駆動電流を電動アクチュエータに供給する。また、可動リップを駆動させるアクチュエータが油圧シリンダ装置等を備える油圧アクチュエータである場合、前記リップ駆動装置３３は圧油を油圧アクチュエータに供給する。本実施の形態においては、可動リップを駆動させるアクチュエータが空圧シリンダ装置等を備える空圧アクチュエータであり、前記リップ駆動装置３３が、図１において矢印Ｆで示されるように、圧縮空気を空圧アクチュエータに供給するものとして説明する。この場合、リップ駆動装置３３は、図示されない空気ポンプ、空気タンク等を有する空気供給装置からの圧縮空気を所定の圧力にまで減圧して、図示されない管路を介して、フラットダイ１６の各空圧アクチュエータに供給する。
【００２９】
また、前記可動リップは、スリット状の出口ノズルにおけるスリットの長手方向に関して複数の部分に分割され、各部分がそれぞれの空圧アクチュエータによって、独立して駆動される。そして、前記可動リップの各部分におけるリップクリアランスは、各空圧アクチュエータによって調整される。
【００３０】
本実施の形態において、前記制御装置３１及びリップ駆動装置３３は、フラットダイ１６のリップクリアランスを制御する成形品厚さ制御装置を構成する。この場合、該成形品厚さ制御装置は、膜厚計３６からフィードバックされた前記成形品２５の厚さに基づいて、前記フラットダイ１６のリップクリアランスを制御する。
【００３１】
次に、前記構成の成形品厚さ制御システムの動作について説明する。まず、学習機能を使用することなしに、均一な厚さの成形品２５を成形する場合の動作について説明する。
【００３２】
図４は本発明の実施の形態における成形品の断面パターンを示す第１の図、図５は本発明の実施の形態における成形品の断面を示す第１の図、図６は本発明の実施の形態におけるノズルの開口の形状を示す第１の図である。
【００３３】
まず、生産ラインとしてのコーティングライン１０の運転を開始する前に、オペレータは、制御装置３１の入力手段を操作して、フラットダイ１６のノズルのリップ部におけるクリアランス、すなわち、リップクリアランスの設定を行う。これにより、成形品厚さ制御システムによる厚さ制御が開始される。そして、制御装置３１は、オペレータの入力に基づいて、前記リップクリアランスの値として、あらかじめ記憶された記憶値を使用するか否かを判断する。
【００３４】
この場合、リップクリアランスの値として、フラットダイ１６の製造時やコーティングライン１０への据え付け時に設定された基準値、及び、過去の実験、経験等に基づいて設定され、あらかじめクリアランスデータ記憶部４５に格納された記憶値を使用することができる。なお、前記基準値及び記憶値は、コート材１７の膜厚の値に対応して定められているが、コート材１７の材質、温度等の条件を考慮して定められていることが望ましい。
【００３５】
そして、記憶値を使用しない場合、前記制御装置３１は、リップクリアランスの値を基準値に設定する。また、記憶値を使用する場合、前記制御装置３１はクリアランスデータ記憶部４５に格納された記憶値を呼び出し、前記リップクリアランスの値を前記記憶値に設定する。
【００３６】
続いて、オペレータは、制御装置３１の入力手段を操作して、学習機能を使用するか否かの決定を行うが、ここでは、学習機能を使用しないと決定したものとする。続いて、オペレータは、制御装置３１の入力手段を操作して、パターン制御を行うか否かの決定を行う。そして、パターン制御を行わないと決定すると、成形品２５の断面形状が、シート状物としての通常の断面形状となるように厚さ制御が行われる。ここで、シート状物としての通常の断面形状とは、図４に示されるように、厚さが均一で、上下の面に凹凸がなくフラットな断面パターン４８に対応するものである。また、パターン制御を行うと決定すると、成形品２５の断面形状が、パターンデータ記憶部４６に格納されたパターンデータの中からオペレータによって選択された断面パターンに対応する断面形状となるように厚さ制御が行われる。そして、制御装置３１は、オペレータの入力に基づいて、パターン制御を行うか否かを判断する。
【００３７】
まず、パターン制御を行わない場合について説明する。この場合、コーティングライン１０の運転が開始されると、運転中は、該コーティングライン１０の途中に配設された膜厚計３６によって、現在の成形品２５の厚さが計測される。この場合、膜厚計３６は、成形品２５の幅方向に往復し、該成形品２５の幅方向における厚さ分布を計測する。また、前記膜厚計３６は、基材１３と該基材１３上にコーティングされたコート材１７との膜厚を合計した厚さ、すなわち、成形品２５全体の厚さを計測する。
【００３８】
そして、制御装置３１は、前記膜厚計３６の出力信号を受信し、計測された成形品２５の幅方向における厚さ分布が目標値の誤差範囲内に収まっているか否か、すなわち、成形品２５の厚さが幅方向に関して均一であり、成形品２５の厚さ精度が目標精度に到達しているか否かを判断する。ここで、成形品２５の厚さ精度が目標精度に到達している場合、膜厚計３６による成形品２５の幅方向における厚さ分布の計測、及び、制御装置３１による成形品２５の厚さ精度が目標精度に到達しているか否かの判断が繰り返し行われる。
【００３９】
また、成形品２５の断面が、図５（ａ）に示されるようになっていて、成形品２５の厚さ精度が目標精度に到達していない場合、制御装置３１は、計測された成形品２５の幅方向における厚さ分布に基づき、成形品２５の厚さを均一にするためのフラットダイ１６のリップクリアランスの値を演算する。ここで、前記成形品２５は、図５（ａ）に示されるように、基材１３及び該基材１３上にコーティングされたコート材１７を有する。また、前記基材１３は、上面に模様、印刷パターン等から成る突出部１３ａを備えている。この場合、膜厚計３６によって計測される厚さは、基材１３の下面からコート材１７の上面までの距離である。この場合、コート材１７の上面に凹凸が多数形成され、成形品２５の厚さ精度が目標精度に到達していないので、制御装置３１は、計測された成形品２５の厚さ分布、すなわち、成形品２５の厚さの実測値に基づき、成形品２５の厚さを所定値にするためのフラットダイ１６のリップクリアランスの値を演算する。演算としては、前記コート材１７の上面の凹凸と逆のパターンになるように計算される。
【００４０】
そして、制御装置３１は、フラットダイ１６のリップクリアランスを演算した値とするための制御値をリップ駆動装置３３に送信する。すると、該リップ駆動装置３３は、リップクリアランスが演算された値となるように、フラットダイ１６の可動リップを駆動させる空圧アクチュエータに圧縮空気を供給する。これにより、図６（ａ）に示されるように、フラットな断面パターンに対応する形状のノズルの開口１９が、図６（ｂ）に示されるような形状になる。すると、前記ノズルの開口１９から押し出されたコート材１７が基材１３上にコーティングされ、成形品２５の断面は、図５（ｂ）に示されるように、厚さが均一でフラットなものとなる。
【００４１】
続いて、膜厚計３６による成形品２５の幅方向における厚さ分布の計測、及び、制御装置３１による成形品２５の厚さ精度が目標精度に到達しているか否かの判断が、再び行われる。そして、成形品２５の厚さ精度が目標精度に到達している場合、膜厚計３６による成形品２５の幅方向における厚さ分布の計測、及び、制御装置３１による成形品２５の厚さ精度が目標精度に到達しているか否かの判断が繰り返し行われる。
【００４２】
このように、厚さが均一で、上下の面に凹凸がなくフラットな断面パターン４８に対応する断面形状となるように厚さ制御が行われると、基材１３が突出部１３ａを備えている場合のように、フラットでない断面形状を有する場合であっても、均一な厚さのフラットな断面形状の成形品２５を成形することができる。
【００４３】
次に、学習機能を使用することなしに、パターン制御を行うことによって、所定の断面形状を有する成形品２５を成形する場合の動作について説明する。
【００４４】
図７は本発明の実施の形態における成形品の断面パターンを示す第２の図、図８は本発明の実施の形態における成形品の断面を示す第２の図、図９は本発明の実施の形態におけるノズルの開口の形状を示す第２の図、図１０は本発明の実施の形態における成形品の断面パターンを示す第３の図、図１１は本発明の実施の形態における成形品の断面を示す第３の図、図１２は本発明の実施の形態におけるノズルの開口の形状を示す第３の図である。
【００４５】
まず、オペレータが、制御装置３１の入力手段を操作して、パターン制御を行うと決定すると、成形品２５の断面形状がパターンデータ記憶部４６に格納されたパターンデータの中からオペレータによって選択された断面パターンに対応する断面形状となるように、厚さ制御が行われる。この場合、オペレータは、制御装置３１の入力手段を操作して、パターンデータ記憶部４６に格納されている成形品２５の断面パターンに関するパターンデータの中から所望のパターンデータを選択する。そして、制御装置３１は、オペレータの入力に基づいて、パターン制御を行うと判断すると、パターンデータ記憶部４６から、オペレータが選択したパターンデータを呼び出す。ここでは、該パターンデータは、図７に示されるように、突出部４８ａを備える断面パターン４８である場合について説明する。
【００４６】
続いて、コーティングライン１０の運転が開始されると、制御装置３１は、パターンデータ記憶部４６から呼び出したパターンデータに基づき、設定されたフラットダイ１６のリップクリアランスの値を補正する。そして、コーティングライン１０の運転中は、該コーティングライン１０の途中に配設された膜厚計３６によって、現在の成形品２５の厚さが計測される。この場合、膜厚計３６は、成形品２５の幅方向に往復し、該成形品２５の幅方向における厚さ分布を計測する。また、前記膜厚計３６は、基材１３と該基材１３上にコーティングされたコート材１７との膜厚を合計した厚さ、すなわち、成形品２５全体の厚さを計測する。
【００４７】
そして、制御装置３１は、パターンデータ記憶部４６から呼び出したパターンデータに基づき、計測された成形品２５の厚さの目標値としての計測厚さの目標値を補正する。すなわち、計測された成形品２５の幅方向における厚さ分布の目標値が、図７に示されるような突出部４８ａを備える断面パターン４８に対応するものとなるようにする。
【００４８】
続いて、制御装置３１は、前記膜厚計３６の出力信号を受信し、計測された成形品２５の幅方向における厚さ分布が目標値の誤差範囲内に収まっているか否か、すなわち、成形品２５の断面が図７に示されるような断面パターン４８に対応し、成形品２５の厚さ精度が目標精度に到達しているか否かを判断する。そして、成形品２５の厚さ精度が目標精度に到達している場合、膜厚計３６による成形品２５の幅方向における厚さ分布の計測、計測厚さの目標値の補正、及び、制御装置３１による成形品２５の厚さ精度が目標精度に到達しているか否かの判断が繰り返し行われる。
【００４９】
また、成形品２５の断面が、図８（ａ）に示されるようになっていて、成形品２５の厚さ精度が目標精度に到達していない場合、制御装置３１は、計測された成形品２５の幅方向における厚さ分布に基づき、成形品２５の断面が図７に示されるような断面パターン４８に対応する形状にするためのフラットダイ１６のリップクリアランスの値を演算する。ここで、前記成形品２５は、図８（ａ）に示されるように、基材１３及び該基材１３上にコーティングされたコート材１７を有する。また、前記基材１３は、上面に模様、印刷パターン等から成る突出部１３ａを備えている。この場合、膜厚計３６によって計測される厚さは、基材１３の下面からコート材１７の上面までの距離である。そして、コート材１７の上面に凹凸が多数形成され、成形品２５の厚さ精度が目標精度に到達していないので、制御装置３１は、計測された成形品２５の厚さ分布、すなわち、成形品２５の厚さの実測値に基づき、成形品２５の厚さ分布を図７に示されるような断面パターン４８に対応するものにするためのフラットダイ１６のリップクリアランスの値を演算する。演算としては、前記コート材１７の上面の凹凸と逆パターンになるように計算される。
【００５０】
そして、制御装置３１は、フラットダイ１６のリップクリアランスを演算した値とするための制御値をリップ駆動装置３３に送信する。すると、該リップ駆動装置３３は、リップクリアランスが演算された値となるように、フラットダイ１６の可動リップを駆動させる空圧アクチュエータに圧縮空気を供給する。これにより、図９（ａ）に示されるように、フラットな断面パターンに対応する形状のノズルの開口１９が、図９（ｄ）に示されるような形状になる。
【００５１】
ここで、成形品２５の厚さ分布を、厚さが均一で、上下の面に凹凸がなくフラットなものにする場合であれば、ノズルの開口１９は図９（ｂ）に示されるような形状となる。しかし、前述されたように、制御装置３１は、パターンデータ記憶部４６から呼び出したパターンデータに基づき、設定されたフラットダイ１６のリップクリアランスの値を補正している。そのため、成形品２５の厚さ分布を図７に示されるような断面パターン４８に対応するものにするために、ノズルの開口１９は、図９（ｂ）に示されるような形状に図９（ｃ）に示されるような補正パターン４９を加算して得られる図９（ｄ）に示されるような形状とされる。なお、図９（ｃ）に示されるような補正パターン４９は、前記パターンデータとしての図７に示されるような断面パターン４８に対応する。
【００５２】
これにより、前記ノズルの開口１９から押し出されたコート材１７が基材１３上にコーティングされ、成形品２５の断面は、図８（ｂ）に示されるように、突出部２５ａを備えるもの、すなわち、パターンデータ記憶部４６から呼び出したパターンデータとしての図７に示されるような断面パターン４８に対応するものとなる。
【００５３】
続いて、膜厚計３６による成形品２５の幅方向における厚さ分布の計測、及び、制御装置３１による成形品２５の厚さ精度が目標精度に到達しているか否かの判断が再び行われる。そして、成形品２５の厚さ精度が目標精度に到達している場合、膜厚計３６による成形品２５の幅方向における厚さ分布の計測、及び、制御装置３１による成形品２５の厚さ精度が目標精度に到達しているか否かの判断が繰り返し行われる。
【００５４】
なお、オペレータは、他のパターンデータを選択することもできる。例えば、図１０に示されるような両端に突出部４８ｂを備える断面パターン４８を選択することもできる。この場合、成形品厚さ制御システムの動作は、前述された図７に示されるような断面パターン４８を選択した場合と同様である。すなわち、図１２（ａ）に示されるように、フラットな断面パターンに対応する形状のノズルの開口１９が、図１２（ｄ）に示されるような形状になる。これにより、前記ノズルの開口１９から押し出されたコート材１７が基材１３上にコーティングされ、成形品２５の断面は、図１１（ｂ）に示されるように、両端に突出部２５ｂを備えるものとなる。なお、その他の点については、前述された図７に示されるような断面パターン４８を選択した場合と同様であるので、説明を省略する。
【００５５】
次に、学習機能を使用する場合の動作について説明する。まず、本実施の形態における学習機能の基本的概念について説明する。なお、基材１３の厚さは均一、かつ、一定なものであると想定し、膜厚計３６は前記コート材１７の厚さを計測して、コート材１７の断面の厚さが均一でフラットなものとする場合について説明する。
【００５６】
図１３は本発明の実施の形態におけるコート材が定常状態である場合におけるコート材の断面とノズルの開口の形状との関係を示す図、図１４は本発明の実施の形態におけるコート材が定常状態でない場合におけるコート材の断面とノズルの開口の形状との関係を示す第１の図、図１５は本発明の実施の形態におけるコート材が定常状態でない場合におけるコート材の断面とノズルの開口の形状との関係を示す第２の図である。
【００５７】
まず、フラットダイ１６のノズルから押し出されるフィルム状の樹脂としてのコート材１７の温度や吐出量が定常状態である場合について説明する。そして、前記コート材１７の断面が図１３（ａ）に示されるような形状であるとき、制御装置３１は、計測されたコート材１７の幅方向における厚さ分布に基づき、コート材１７の厚さを均一にするためのフラットダイ１６のリップクリアランスの値を演算する。そして、リップ駆動装置３３は、リップクリアランスが演算された値となるように、フラットダイ１６の可動リップを駆動させる空圧アクチュエータに圧縮空気を供給する。これにより、ノズルの開口１９が、図１３（ｂ）に示されるような形状になる。そして、前記ノズルの開口１９から押し出されたコート材１７の断面は、図１３（ｃ）に示されるように、厚さが均一でフラットなものとなる。
【００５８】
次に、前記コート材１７の温度や吐出量が定常状態でない場合について説明する。押出装置２１がアイドリング運転状態から成形運転状態に移行した立ち上げ直後、押出装置２１から押し出される樹脂を入れ替えた直後等においては、前記押出装置２１から押し出された樹脂としてのコート材１７の温度や吐出量は、定常状態でなく徐々に変化する。この場合、ノズルの開口１９の形状が一定であっても、前記ノズルの開口１９から押し出されたコート材１７の断面は徐々に変化する。例えば、前記コート材１７の断面が図１４（ａ）に示されるような形状であるとき、フラットダイ１６のリップクリアランスを制御せずにそのままにしておく。このとき、ノズルの開口１９は、図１４（ｂ）に示されるような形状を有したままであるが、コート材１７の断面が変化して、図１４（ｃ）に示されるような形状になる。そして、ノズルの開口１９を図１４（ｄ）に示されるように、変化させないでおくと、コート材１７の断面が更に変化して、図１４（ｅ）に示されるような形状になる。
【００５９】
次に、前記コート材１７の温度や吐出量が定常状態でない期間に、学習機能を使用することなくフラットダイ１６のリップクリアランスを制御した場合について説明する。ここで、前記コート材１７の断面が図１５（ａ）に示されるような形状であるとき、制御装置３１は、計測されたコート材１７の幅方向における厚さ分布に基づき、コート材１７の厚さを均一にするためのフラットダイ１６のリップクリアランスの値を演算する。そして、リップ駆動装置３３は、リップクリアランスが演算された値となるように、フラットダイ１６の可動リップを駆動させる空圧アクチュエータに圧縮空気を供給する。これにより、ノズルの開口１９が、図１５（ｂ）に示されるような形状になる。
【００６０】
ところが、コート材１７の温度や吐出量が徐々に変化しているので、前記ノズルの開口１９から押し出されたコート材１７の断面は、図１５（ｃ）に示されるように、厚さが不均一となって、フラットなものにならない。そこで、制御装置３１は、図１５（ｃ）に示されるようなコート材１７の幅方向における厚さ分布に基づき、コート材１７の厚さを均一にするためのフラットダイ１６のリップクリアランスの値を演算する。そして、リップ駆動装置３３が、リップクリアランスが演算された値となるように、フラットダイ１６の可動リップを駆動させる空圧アクチュエータに圧縮空気を供給する。これにより、ノズルの開口１９が、図１５（ｄ）に示されるような形状になる。
【００６１】
ところが、コート材１７の温度や吐出量が更に変化しているので、前記ノズルの開口１９から押し出されたコート材１７の断面は、図１５（ｅ）に示されるように、厚さが不均一となって、フラットなものにならない。このことから、前記コート材１７の温度や吐出量が定常状態でない期間においては、学習機能を使用することなくフラットダイ１６のリップクリアランスを制御しても、コート材１７の断面の形状を適切に制御することができないことが分かる。
【００６２】
次に、前記コート材１７の温度や吐出量が定常状態でない期間に、本実施の形態における学習機能を使用してフラットダイ１６のリップクリアランスを制御した場合について説明する。
【００６３】
図１６は本発明の実施の形態における学習結果に基づいてフラットダイのリップクリアランスを制御した場合におけるコート材の断面とノズルの開口の形状との関係を示す図、図１７は本発明の実施の形態における学習結果に基づいたリップクリアランスの値の補正値を示す第１の図、図１８は本発明の実施の形態における学習結果に基づいたリップクリアランスの値の補正値を示す第２の図である。
【００６４】
この場合、学習機能を使用することによって、ノズルの開口１９の形状が一定であるときに、徐々に変化するコート材１７の断面が取得されているものとする。すなわち、図１４（ａ）、図１４（ｃ）及び図１４（ｅ）に示されるようなコート材１７の断面の経時的変化が学習機能によって取得され、学習結果記憶部４７に格納されているものとする。
【００６５】
まず、前記コート材１７の断面が図１６（ａ）に示されるような形状であるとき、制御装置３１は、計測されたコート材１７の幅方向における厚さ分布に基づき、コート材１７の厚さを均一にするためのフラットダイ１６のリップクリアランスの値を演算する。そして、リップ駆動装置３３は、リップクリアランスが演算された値となるように、フラットダイ１６の可動リップを駆動させる空圧アクチュエータに圧縮空気を供給する。これにより、ノズルの開口１９が、図１６（ｂ）に示されるような形状になる。
【００６６】
ここで、学習機能補正部４４は、学習結果記憶部４７に格納されたデータとしての学習結果に基づいて、図１７（ａ）に示されるようなリップクリアランスの値の補正値１９ａを演算する。この場合、前記学習機能補正部４４は、図１７（ｂ）に示されるように、図１４（ａ）に示されるような断面に対応するコート材１７の厚さｂ−１から、図１４（ｃ）に示されるような断面に対応するコート材１７の厚さｂ−２を減算して、厚さ変化量ｂ−３を算出する。そして、コート材１７の断面が前記厚さ変化量ｂ−３に対応する厚さを有している場合に、前記コート材１７の厚さを均一にするためのフラットダイ１６のリップクリアランスの値を演算して、前記補正値１９ａとする。続いて、リップ駆動装置３３が前記補正値１９ａに対応するように、フラットダイ１６の可動リップを駆動させる。これにより、ノズルの開口１９が、図１６（ｃ）に示されるような形状になる。そして、前記ノズルの開口１９から押し出されたコート材１７の断面は、図１６（ｄ）に示されるように、厚さが均一でフラットなものとなる。
【００６７】
続いて、制御装置３１は、膜厚計３６の出力信号を受信し、コート材１７の厚さが幅方向に関して均一であるか否かを判断する。この場合、図１６（ｄ）に示されるように、コート材１７の断面は厚さが均一でフラットである。そのため、前記制御装置３１は、コート材１７の厚さを均一にするためのフラットダイ１６のリップクリアランスの値を演算せず、リップ駆動装置３３は、フラットダイ１６の可動リップを駆動させない。これにより、ノズルの開口１９は、図１６（ｅ）に示されるように、前回と同様の形状を維持する。すなわち、図１６（ｃ）に示される形状と同一である。
【００６８】
一方、学習機能補正部４４は、学習結果記憶部４７に格納されたデータとしての学習結果に基づいて、図１８（ａ）に示されるようなリップクリアランスの値の補正値１９ｂを演算する。この場合、前記学習機能補正部４４は、図１８（ｂ）に示されるように、図１４（ｃ）に示されるような断面に対応するコート材１７の厚さｂ−２から、図１４（ｅ）に示されるような断面に対応するコート材１７の厚さｂ−４を減算して、厚さ変化量ｂ−５を算出する。そして、コート材１７の断面が前記厚さ変化量ｂ−５に対応する厚さを有している場合に、前記コート材１７の厚さを均一にするためのフラットダイ１６のリップクリアランスの値を演算して、前記補正値１９ｂとする。続いて、リップ駆動装置３３が前記補正値１９ｂに対応するように、フラットダイ１６の可動リップを駆動させる。これにより、ノズルの開口１９が、図１６（ｆ）に示されるような形状になる。そして、前記ノズルの開口１９から押し出されたコート材１７の断面は、図１６（ｇ）に示されるように、厚さが均一でフラットなものとなる。
【００６９】
なお、学習結果記憶部４７に格納する学習結果として、図１５（ａ）、図１５（ｃ）及び図１５（ｅ）に示されるようなコート材１７の断面の経時的変化を使用することもできる。この場合、図１５（ｃ）に示されるような断面に対応するコート材１７の厚さをそのまま前記厚さ変化量ｂ−３として使用することができる。また、図１５（ｅ）に示されるような断面に対応するコート材１７の厚さをそのまま前記厚さ変化量ｂ−５として使用することができる。
【００７０】
このように、コート材１７の温度や吐出量が定常状態でない期間であっても、コート材１７の断面の経時的変化を学習結果として学習結果記憶部４７に格納し、前記学習結果に基づいて補正を行うことによって、コート材１７の断面を適切に制御することができる。
【００７１】
次に、学習機能を使用する場合の成形品厚さ制御システムの動作について説明する。なお、学習機能を使用しない場合の動作については、前述されているので、説明を省略する。
【００７２】
図１９は本発明の実施の形態における成形品厚さ制御システムの動作を示す第１のフローチャート、図２０は本発明の実施の形態における成形品厚さ制御システムの動作を示す第２のフローチャート、図２１は本発明の実施の形態における図２０におけるステップＳ２７のサブルーチンを示すフローチャート、図２２は図２０におけるステップＳ３０のサブルーチンを示すフローチャートである。
【００７３】
まず、オペレータが、制御装置３１の入力手段を操作して、学習機能を使用すると決定すると、学習機能に必要とされるデータが呼び出される。続いて、オペレータが、制御装置３１の入力手段を操作して、パターン制御を行わないと決定すると、前記制御装置３１は、パターン制御を行わないと判断した後、今回の成形が初めての成形であるか否かを判断する。ここで、初めての成形とは、今回の成形における成形品２５と同一の成形品２５を過去において成形したことがなく、その際の学習結果が学習結果記憶部４７に格納されていないということである。なお、今回の成形における成形品２５と同一の成形品２５を過去において成形したことがあっても、その際の学習結果が学習結果記憶部４７に格納されていない場合には、初めての成形として取り扱うものとする。
【００７４】
そして、初めての成形である場合、前述されたパターン制御を行わない場合の動作と同様の動作が行われる。この場合、制御装置３１は、膜厚計３６によって計測された成形品２５の厚さの実測値と、成形品２５の厚さを所定値にするためのフラットダイ１６のリップクリアランスの値とを学習結果記憶部４７に格納する。すなわち、制御装置３１は、前記成形品２５の厚さの実測値と前記フラットダイ１６のリップクリアランスとの関係を学習し、学習結果として学習結果記憶部４７に格納する。ここで、前記学習結果は、膜厚計３６による成形品２５の幅方向における厚さ分布の計測、及び、制御装置３１による成形品２５の厚さ精度が目標精度に到達しているか否かの判断を繰り返して行う度に学習結果記憶部４７に格納されて蓄積される。なお、その他の動作については、前述されているので、説明を省略する。
【００７５】
また、初めての成形でない場合、すなわち、学習結果が学習結果記憶部４７に格納されている場合、コーティングライン１０の運転が開始されると、学習結果に基づくリップクリアランス補正処理が行われる。まず、学習結果としてフラットダイ１６のリップクリアランスの値に基づいて、リップクリアランスの値の補正値を演算する。そして、該補正値によって補正されたリップクリアランスの値となるように、フラットダイ１６の可動リップを駆動させることによって、フラットダイ１６のリップクリアランスを制御する。すなわち、制御装置３１は、学習結果に基づいて前記フラットダイ１６のリップクリアランスを制御する。
【００７６】
続いて、膜厚計３６によって現在の成形品２５の厚さが計測され、制御装置３１は、前記膜厚計３６によって計測された成形品２５の厚さの実測値と補正されたリップクリアランスの値とを学習結果として学習結果記憶部４７に格納する。続いて、前記制御装置３１は、計測された成形品２５の幅方向における厚さ分布が目標値の誤差範囲内に収まっているか否か、すなわち、成形品２５の厚さが幅方向に関して均一であり、成形品２５の厚さ精度が目標精度に到達しているか否かを判断する。ここで、成形品２５の厚さ精度が目標精度に到達している場合、制御装置により、学習結果としてフラットダイ１６のリップクリアランスの値に基づいて、リップクリアランスの値の補正値を演算する。そして、演算されたリップクリアランスの値を、補正値に基づいて補正する。続いて、前記制御装置３１は、フラットダイ１６のリップクリアランスを、補正されたリップクリアランスの値とするための制御値をリップ駆動装置３３に送信する。すると、該リップ駆動装置３３は、リップクリアランスが補正された値となるように、フラットダイ１６の可動リップを駆動させる空圧アクチュエータに圧縮空気を供給する。これにより、フラットダイ１６のリップクリアランスが補正されたリップクリアランスの値に基づいて制御される。
【００７７】
続いて、前記制御装置３１は、学習結果に基づいてリップクリアランスを補正するための期間、すなわち、学習結果に基づく補正期間が終了したか否かを判断する。ここで、該学習結果に基づく補正期間は、コート材１７の温度や吐出量が定常状態でない期間であって、コート材１７の断面が経時的に変化する期間であり、あらかじめ設定されている。そして、学習結果に基づく補正期間が終了していない場合は、前述された動作の中の膜厚計３６による成形品２５の厚さの計測以降の動作が繰り返して行われる。また、学習結果に基づく補正期間が終了している場合は、学習結果に基づくリップクリアランス補正処理を終了し、前述されたパターン制御を行わない場合の動作と同様の動作が行われる。
【００７８】
また、成形品２５の厚さ精度が目標精度に到達していない場合、制御装置３１は、計測された成形品２５の幅方向における厚さ分布に基づき、成形品２５の厚さを均一にするためのフラットダイ１６のリップクリアランスの値を演算する。また、前記制御装置３１は、学習結果としてフラットダイ１６のリップクリアランスの値に基づいて、リップクリアランスの値の補正値を演算する。
【００７９】
次に、パターン制御を行うか否かを判断してパターン制御を行う場合、前記制御装置３１は、今回の成形が初めての成形であるか否かを判断する。そして、初めての成形である場合、前述されたパターン制御を行う場合の動作と同様の動作が行われる。この場合、制御装置３１は、膜厚計３６によって計測された成形品２５の厚さの実測値と、成形品２５の厚さ分布を所定の断面パターン４８に対応するものとするためのフラットダイ１６のリップクリアランスの値とを学習結果として学習結果記憶部４７に格納する。ここで、前記学習結果は、膜厚計３６による成形品２５の幅方向における厚さ分布の計測、及び、制御装置３１による成形品２５の厚さ精度が目標精度に到達しているか否かの判断を繰り返して行う度に学習結果記憶部４７に格納されて蓄積される。なお、その他の動作については、前述されているので、説明を省略する。
【００８０】
また、初めての成形でない場合、すなわち、学習結果が学習結果記憶部４７に格納されている場合、コーティングライン１０の運転が開始されると、学習結果に基づくリップクリアランス補正処理が行われる。まず、制御装置３１は、パターンデータ記憶部４６から呼び出したパターンデータに基づき、設定されたフラットダイ１６のリップクリアランスの値を補正する。続いて、学習結果としてフラットダイ１６のリップクリアランスの値に基づいて、リップクリアランスの値の補正値を演算する。そして、該補正値によって補正されたリップクリアランスの値となるように、フラットダイ１６の可動リップを駆動させることによって、フラットダイ１６のリップクリアランスを制御する。
【００８１】
続いて、膜厚計３６によって現在の成形品２５の厚さが計測され、制御装置３１は、前記膜厚計３６によって計測された成形品２５の厚さの実測値と補正されたリップクリアランスの値とを学習結果として学習結果記憶部４７に格納する。続いて、前記制御装置３１は、計測された成形品２５の幅方向における厚さ分布が目標値の誤差範囲内に収まっているか否か、すなわち、成形品２５の厚さが幅方向に関して均一であり、成形品２５の厚さ精度が目標精度に到達しているか否かを判断する。ここで、成形品２５の厚さ精度が目標精度に到達している場合、制御装置により、学習結果としてフラットダイ１６のリップクリアランスの値に基づいて、リップクリアランスの値の補正値を演算する。そして、演算されたリップクリアランスの値を、補正値に基づいて補正する。続いて、前記制御装置３１は、フラットダイ１６のリップクリアランスを、補正されたリップクリアランスの値とするための制御値をリップ駆動装置３３に送信する。すると、該リップ駆動装置３３は、リップクリアランスが補正された値となるように、フラットダイ１６の可動リップを駆動させる空圧アクチュエータに圧縮空気を供給する。これにより、フラットダイ１６のリップクリアランスが補正されたリップクリアランスの値に基づいて制御される。
【００８２】
続いて、前記制御装置３１は、学習結果に基づく補正期間が終了したか否かを判断する。そして、学習結果に基づく補正期間が終了していない場合は、前述された動作の中の膜厚計３６による成形品２５の厚さの計測以降の動作が繰り返して行われる。また、学習結果に基づく補正期間が終了している場合は、学習結果に基づくリップクリアランス補正処理を終了し、前述されたパターン制御を行う場合の動作と同様の動作が行われる。
【００８３】
また、成形品２５の厚さ精度が目標精度に到達していない場合、制御装置３１は、計測された成形品２５の幅方向における厚さ分布に基づき、成形品２５の厚さ分布を所定の断面パターン４８に対応するものとするためのフラットダイ１６のリップクリアランスの値を演算する。また、前記制御装置３１は、学習結果としてのフラットダイ１６のリップクリアランスの値に基づいて、リップクリアランスの値の補正値を演算する。
【００８４】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１  リップクリアランスを設定する。
ステップＳ２  記憶値を使用するか否かを判断する。記憶値を使用しない場合はステップＳ３に進み、記憶値を使用する場合はステップＳ４に進む。
ステップＳ３  リップクリアランスの値を基準値に設定する。
ステップＳ４  記憶値を呼び出す。
ステップＳ５  リップクリアランスの値を記憶値に設定する。
ステップＳ６  学習機能を使用するか否かを判断する。学習機能を使用する場合はステップＳ２３に進み、学習機能を使用しない場合はステップＳ７に進む。
ステップＳ７  パターン制御を行うか否かを判断する。パターン制御を行う場合はステップＳ１４に進み、パターン制御を行わない場合はステップＳ８に進む。
ステップＳ８  コーティングラインの運転を開始する。
ステップＳ９  現在の成形品２５の厚さを計測する。
ステップＳ１０  学習機能を使用するための制御状態と計測厚さを記憶する。
ステップＳ１１  目標精度に到達しているか否かを判断する。目標精度に到達している場合はステップＳ９に戻り、目標精度に到達していない場合はステップＳ１２に進む。
ステップＳ１２  計測厚さに基づき厚さを均一にするためのリップクリアランスの値を演算する。
ステップＳ１３  リップクリアランスを制御する。
ステップＳ１４  パターンデータを呼び出す。
ステップＳ１５  コーティングラインの運転を開始する。
ステップＳ１６  リップクリアランスをパターンデータに基づき補正する。
ステップＳ１７  現在の成形品２５の厚さを計測する。
ステップＳ１８  学習機能を使用するための制御状態と計測厚さを記憶する。
ステップＳ１９  計測厚さの目標値をパターンデータに基づき補正する。
ステップＳ２０  目標精度に到達しているか否かを判断する。目標精度に到達している場合はステップＳ１７に戻り、目標精度に到達していない場合はステップＳ２１に進む。
ステップＳ２１  計測厚さに基づき設定断面パターンにするためのリップクリアランスの値を演算する。
ステップＳ２２  リップクリアランスを制御する。
ステップＳ２３  学習機能データを呼び出す。
ステップＳ２４  パターン制御を行うか否かを判断する。パターン制御を行う場合はステップＳ２８に進み、パターン制御を行わない場合はステップＳ２５に進む。
ステップＳ２５  初めての成形か否かを判断する。初めての成形の場合はステップＳ２６に進み、初めての成形でない場合はステップＳ２７に進む。
ステップＳ２６  コーティングライン１０の運転を開始する。
ステップＳ２７  コーティングライン１０の運転を開始する。
ステップＳ２８  学習結果に基づくリップクリアランス補正処理を行う。
ステップＳ２９  パターンデータを呼び出す。
ステップＳ３０  初めての成形か否かを判断する。初めての成形の場合はステップＳ３１に進み、初めての成形でない場合はステップＳ３２に進む。
ステップＳ３１  コーティングライン１０の運転を開始する。
ステップＳ３２  コーティングライン１０の運転を開始する。
ステップＳ３３  学習結果及びパターンデータに基づくリップクリアランス補正処理を行う。
【００８５】
次に、ステップ２８のサブルーチンを示すフローチャートについて説明する。
ステップＳ２８−１  リップクリアランスの学習結果に基づく補正値を演算する。
ステップＳ２８−２  リップクリアランスを制御する。
ステップＳ２８−３  現在の成形品２５の厚さを計測する。
ステップＳ２８−４  制御状態と計測厚さを記憶する。
ステップＳ２８−５  目標精度に到達しているか否かを判断する。目標精度に到達している場合はステップＳ２８−７に進み、目標精度に到達していない場合はステップＳ２８−６に進む。
ステップＳ２８−６  計測厚さに基づき厚さを均一にするためのリップクリアランスの値を演算する。
ステップＳ２８−７  学習結果に基づいてリップクリアランスの補正値を演算する。
ステップＳ２８−８  演算されたリップクリアランスを補正値に基づいて補正する。
ステップＳ２８−９  リップクリアランスを制御する。
ステップＳ２８−１０  学習結果に基づく補正期間が終了したか否かを判断する。学習結果に基づく補正期間が終了した場合は処理を終了し、学習結果に基づく補正期間が終了していない場合はステップＳ２８−３に戻る。
【００８６】
次に、ステップ３３のサブルーチンを示すフローチャートについて説明する。
ステップＳ３３−１  リップクリアランスをパターンデータに基づいて補正する。
ステップＳ３３−２  リップクリアランスの学習結果及びパターンデータに基づく補正値を演算する。
ステップＳ３３−３  リップクリアランスを制御する。
ステップＳ３３−４  現在の成形品２５の厚さを計測する。
ステップＳ３３−５  制御状態と計測厚さを記憶する。
ステップＳ３３−６  目標精度に到達しているか否かを判断する。目標精度に到達している場合はステップＳ３３−８に進み、目標精度に到達していない場合はステップＳ３３−７に進む。
ステップＳ３３−７  計測厚さに基づきパターン形状にするためのリップクリアランスを演算する。
ステップＳ３３−８  学習結果に基づいてリップクリアランスの補正値を演算する。
ステップＳ３３−９  演算されたリップクリアランスを補正値に基づいて補正する。
ステップＳ３３−１０  リップクリアランスを制御する。
ステップＳ３３−１１  学習結果に基づく補正期間が終了したか否かを判断する。学習結果に基づく補正期間が終了した場合は処理を終了し、学習結果に基づく補正期間が終了していない場合はステップＳ３３−４に戻る。
【００８７】
このように、本実施の形態においては、過去の成形における成形品２５の厚さの実測値と成形品２５の厚さを所定値にするためのフラットダイ１６のリップクリアランスとの関係を学習結果として学習結果記憶部４７に格納し、前記学習結果に基づいて補正を行って、フラットダイ１６のリップクリアランスを制御するようになっている。
【００８８】
そのため、押出ダイとしてのフラットダイ１６のノズルから押し出される樹脂としてのコート材１７の温度や吐出量が定常状態でない期間、すなわち、コート材１７の断面が経時的に変化する期間でも、前記コート材１７の断面形状を所望の形状に制御することができる。これにより、押出装置１６を立ち上げたり樹脂の入れ替えを行った場合のように、フラットダイ１６のノズルから押し出されたコート材１７の樹脂の温度や吐出量が安定するまでの期間であっても、所望の断面形状を有する品質の高い成形品２５を成形することができるので、該成形品２５が無駄になってしまうことがない。したがって、コーティングライン１０のスループットを向上させ、生産性を高めることができる。特に、樹脂の入れ替えを頻繁に行って多種類の成形品２５を少量ずつ生産する、いわゆる、小ロット多品種生産の場合に生産性を高める効果が大きくなる。
【００８９】
また、本実施の形態においては、パターンデータ記憶部４６から呼び出したパターンデータとしての断面パターン４８に対応する断面形状となるように厚さを制御するパターン制御が行われるので、所望の断面形状を有する成形品２５を容易に成形することができる。
【００９０】
そのため、例えば、基材１３の断面形状が上面に模様、印刷パターン等から成る突出部１３ａを備えている場合であって、前記突出部１３ａと同様の突出部を成形品２５の表面に形成することによって成形品２５の外観、感触等に変化を付けることが要求されるときには、対応するパターンデータを使用したパターン制御を行うことによって、図８（ｂ）に示されるような前記突出部１３ａと同様の突出部２５ａを備える成形品２５を容易に成形することができる。また、例えば、基材１３の断面形状が上面に前記突出部１３ａを備えている場合であっても、厚さが均一でフラットな成形品２５が要求されるときには、パターン制御を行わないことによって、図５（ｂ）に示されるような厚さが均一でフラットな成形品２５を容易に成形することができる。そして、基材１３の断面形状がいかなるものであっても、所望のパターンデータを使用したパターン制御を行うことによって、図１１（ｂ）に示されるように、所望の断面形状を備える成形品２５を容易に成形することができる。
【００９１】
さらに、本実施の形態においては、パターン制御が行われる場合であっても、学習結果に基づいて補正を行って、フラットダイ１６のリップクリアランスを制御するようになっている。そのため、いかなる断面形状を備える成形品２５を成形する場合であっても、コーティングライン１０のスループットを向上させ、生産性を高めることができる。
【００９２】
なお、本実施の形態においては、パターン制御を行わない場合に、図４に示されるような厚さが均一で、上下の面に凹凸がなくフラットな断面パターン４８に対応する断面形状の成形品２５を成形するようにになっているが、図４に示されるような厚さが均一で、上下の面に凹凸がなくフラットな断面パターン４８をパターンデータとして、パターンデータ記憶部４６に格納するようにしてもよい。この場合、厚さが均一でフラットな成形品２５が要求されるときであっても、対応するパターンデータを使用したパターン制御を行うこととなる。
【００９３】
さらに、本実施の形態においては、膜厚計３６が成形品２５におけるコート材１７だけの膜厚を計測するものである場合について説明したが、前記膜厚計３６は、成形品２５におけるコート材１７だけの膜厚を計測するものであってもよい。この場合、基材１３の断面形状が既知であれば、所望のパターンデータを使用したパターン制御を行うことによって、所望の断面形状を備える成形品２５を容易に成形することができる。要するに、膜厚計３６によるコート材１７の測定厚さに、基材１３の厚みデータを加算させて、加算データとパターンデータを比較してパターン制御を行ってもよいし、パターンデータに基材１３の厚みデータを補正値として補正パターンデータを作成し、補正パターンデータと膜厚計３５によるコート材１７の測定厚さとを比較演算してパターン制御を行うようにしてもよい。
【００９４】
さらに、本実施の形態における成形品厚さ制御システムは、基材上に樹脂層をコーティングするコーティングラインだけでなく、基材上に樹脂フィルムをラミネートするラミネータに適用することもできる。
【００９５】
なお、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００９６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、成形品の厚さと押出ダイのリップクリアランスとの関係を学習し、学習結果に基づいて前記押出ダイのリップクリアランスを制御するようになっているので、前記押出ダイから押し出された樹脂の断面が経時的に変化する期間であっても、所望の断面形状を有する成形品を容易に成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における成形品厚さ制御システムの概略を示す概念図である。
【図２】従来の成形品厚さ制御システムの動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態における成形品厚さ制御システムの制御装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態における成形品の断面パターンを示す第１の図である。
【図５】本発明の実施の形態における成形品の断面を示す第１の図である。
【図６】本発明の実施の形態におけるノズルの開口の形状を示す第１の図である。
【図７】本発明の実施の形態における成形品の断面パターンを示す第２の図である。
【図８】本発明の実施の形態における成形品の断面を示す第２の図である。
【図９】本発明の実施の形態におけるノズルの開口の形状を示す第２の図である。
【図１０】本発明の実施の形態における成形品の断面パターンを示す第３の図である。
【図１１】本発明の実施の形態における成形品の断面を示す第３の図である。
【図１２】本発明の実施の形態におけるノズルの開口の形状を示す第３の図である。
【図１３】本発明の実施の形態におけるコート材が定常状態である場合におけるコート材の断面とノズルの開口の形状との関係を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態におけるコート材が定常状態でない場合におけるコート材の断面とノズルの開口の形状との関係を示す第１の図である。
【図１５】本発明の実施の形態におけるコート材が定常状態でない場合におけるコート材の断面とノズルの開口の形状との関係を示す第２の図である。
【図１６】本発明の実施の形態における学習結果に基づいてフラットダイのリップクリアランスを制御した場合におけるコート材の断面とノズルの開口の形状との関係を示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態における学習結果に基づいたリップクリアランスの値の補正値を示す第１の図である。
【図１８】本発明の実施の形態における学習結果に基づいたリップクリアランスの値の補正値を示す第２の図である。
【図１９】本発明の実施の形態における成形品厚さ制御システムの動作を示す第１のフローチャートである。
【図２０】本発明の実施の形態における成形品厚さ制御システムの動作を示す第２のフローチャートである。
【図２１】本発明の実施の形態における図２０におけるステップＳ２７のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図２２】本発明の実施の形態における図２０におけるステップＳ３０のサブルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１３    基材
１６    フラットダイ
１７    コート材
２５    成形品
３１    制御装置
３３    リップ駆動装置
３６    膜圧計
４４    学習機能補正部
４７    学習結果記憶部
【図１】
2005040984.tif 000003
【図２】
2005040984.tif 000004
【図３】
2005040984.tif 000005
【図４】
2005040984.tif 000006
【図５】
2005040984.tif 000007
【図６】
2005040984.tif 000008
【図７】
2005040984.tif 000009
【図８】
2005040984.tif 000010
【図９】
2005040984.tif 000011
【図１０】
2005040984.tif 000012
【図１１】
2005040984.tif 000013
【図１２】
2005040984.tif 000014
【図１３】
2005040984.tif 000015
【図１４】
2005040984.tif 000016
【図１５】
2005040984.tif 000017
【図１６】
2005040984.tif 000018
【図１７】
2005040984.tif 000019
【図１８】
2005040984.tif 000020
【図１９】
2005040984.tif 000021
【図２０】
2005040984.tif 000022
【図２１】
2005040984.tif 000023
【図２２】
2005040984.tif 000024