專利名稱：拉伸薄膜制造設(shè)備及雙折射測(cè)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在將通過擠出裝置熔融擠出的聚丙烯、聚乙烯等熱可塑性樹脂由模具成型為薄膜形狀的同時(shí)在熔點(diǎn)以下的溫度將該未拉伸薄膜沿縱向和橫向拉伸并使分子取向的拉伸系統(tǒng)及備有測(cè)定拉伸后薄膜的厚度和取向度的測(cè)定裝置并根據(jù)測(cè)定值對(duì)該拉伸系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)定控制操作的拉伸薄膜制造設(shè)備。
另外，本發(fā)明還涉及以高速測(cè)定雙折射、特別是雙折射的相位差大于測(cè)定波長(zhǎng)的雙折射的方法。
用于包裝等的薄膜，迄今為止是將由安裝在擠出裝置上的模具成型為薄膜狀的未拉伸薄膜沿縱向和橫向拉伸并對(duì)分子提供取向從而制成由機(jī)械特性、特別是強(qiáng)度改良后的聚丙烯、偏氯乙烯樹脂、氯乙烯樹脂、聚苯乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚酰胺等構(gòu)成的雙軸拉伸薄膜。
這里，進(jìn)行雙軸拉伸的未拉伸薄膜等，有結(jié)晶性樹脂和非結(jié)晶性樹脂，在結(jié)晶性樹脂的情況下，在熔點(diǎn)以上的溫度擠出并進(jìn)行急冷，以便在保持非結(jié)晶條件的同時(shí)使取向易于進(jìn)行。然后，在熔點(diǎn)以下溫度下對(duì)未拉伸薄膜進(jìn)行拉伸，從而進(jìn)行取向。
而在非結(jié)晶性樹脂的情況下，由擠出裝置在高于?；瘻囟鹊臏囟认聦⒈∧D出，以便提供最大的通明度。然后，冷卻到彈性范圍之內(nèi)對(duì)該未拉伸薄膜進(jìn)行拉伸，并通過在該溫度下的拉伸提供取向。
另外，用于對(duì)未拉伸薄膜進(jìn)行拉伸的拉伸裝置，大致區(qū)分為在縱拉伸后進(jìn)行橫拉伸的逐步雙軸拉伸及縱拉伸和橫拉伸同時(shí)進(jìn)行的同時(shí)雙軸拉伸，但對(duì)這兩種拉伸裝置，都希望能制造出在縱向和橫向分別被均勻拉伸后的薄膜。在逐步拉伸中，雖然是分兩個(gè)階段進(jìn)行拉伸，但為了提高對(duì)取向度的控制性，最好是能夠單獨(dú)地改變縱橫拉伸比及各階段的溫度，而在同時(shí)拉伸中，最好也能分別獨(dú)立地改變縱橫拉伸比。
而且，近年來(lái)，希望薄膜的質(zhì)量得到進(jìn)一步的提高，因而要求能在薄膜的全長(zhǎng)和(或)整個(gè)寬度上進(jìn)行均勻的拉伸。
為滿足這些要求，在拉伸系統(tǒng)中安裝了測(cè)定薄膜厚度的測(cè)定裝置，并在測(cè)定厚度的同時(shí)采用了對(duì)擠出裝置和模具進(jìn)行規(guī)定控制的薄膜厚度自動(dòng)控制裝置。
這種薄膜厚度自動(dòng)控制裝置，如

圖13所示，由可以調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)速的擠出裝置50、安裝在該擠出裝置50上的模具51、用于調(diào)節(jié)模具51的擠出口開度的模具調(diào)節(jié)裝置52、使從模具51擠出的未拉伸薄膜冷卻固化的原片成型裝置53、將該冷卻固化后的未拉伸薄膜沿縱向和橫向拉伸的拉伸裝置54和55、用于牽引拉伸后薄膜的牽引裝置56構(gòu)成，并在縱拉伸裝置54的上游及橫拉伸裝置55的下游分別配置著測(cè)定薄膜厚度的β射線厚度測(cè)定裝置57、57。
并且，以該厚度測(cè)定裝置57、57測(cè)定薄膜的厚度，并根據(jù)該測(cè)定數(shù)據(jù)控制擠出裝置50的螺桿轉(zhuǎn)速，同時(shí)用調(diào)節(jié)螺栓等調(diào)節(jié)模具51的擠出口開度。
另外，作為對(duì)取向后的高分子薄膜的取向性進(jìn)行評(píng)價(jià)的裝置之一，已知有測(cè)定雙折射的方法。在該裝置中，當(dāng)雙折射的相位差大于測(cè)定波長(zhǎng)時(shí)，必須從將作為顯示雙折射的試樣的高分子薄膜配置在偏振元件之間時(shí)的透射光譜計(jì)算雙折射，作為以更高的速度進(jìn)行雙折射測(cè)定的方法，已知有用計(jì)算機(jī)等數(shù)據(jù)處理裝置對(duì)由多路分光器測(cè)定的透射光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的方法。
在裝有上述薄膜厚度自動(dòng)控制裝置的拉伸裝置中，僅單一地測(cè)定厚度并根據(jù)該測(cè)定數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)擠出裝置的螺桿轉(zhuǎn)速，同時(shí)調(diào)節(jié)模具的擠出口開度。
但是，想要均勻地保持在與原片的行進(jìn)方向正交的方向、即原片寬度方向上的厚度及取向度，是很困難的。
通過改變螺桿的轉(zhuǎn)速改變?nèi)廴跇渲墓┙o量，并由此可以控制原片的總體厚度。
在這種方法中，雖然可以將作為拉伸后薄膜的平均值的厚度和取向度保持一定，但不能防止局部的厚度和取向度的不均勻。
另外，當(dāng)采用加熱螺栓等調(diào)節(jié)螺栓縮小模具的擠出口開度時(shí)，可以調(diào)節(jié)寬度方向上的厚度，但這也會(huì)使模具開度縮小后的單位時(shí)間內(nèi)的未拉伸薄膜的質(zhì)量下降，因而不能均勻地保持與拉伸后薄膜的總面積對(duì)應(yīng)的取向度。
而在沒有安裝薄膜厚度自動(dòng)控制裝置的拉伸裝置中，薄膜等的厚度及取向度無(wú)論在寬度方向還是在長(zhǎng)度方向上大多半都將產(chǎn)生不均勻，因此，還存在著因作用在薄膜上的縱向和橫向拉伸張力而造成在拉伸過程中薄膜撕裂的比率增加的問題。
當(dāng)薄膜被撕裂時(shí)，就不得不停止拉伸系統(tǒng)的運(yùn)行，因而，還存在著在將撕裂的薄膜等清除并重新投入運(yùn)行之前需花費(fèi)時(shí)間和勞力的問題。
特別是，在橫拉伸裝置中，當(dāng)薄膜被撕裂時(shí)在橫向拉伸裝置內(nèi)是高溫狀態(tài)，所以不可能立即進(jìn)行作業(yè)，因而還存在著使生產(chǎn)率降低的問題。
再有，為降低成本而希望拉伸高速化，但當(dāng)進(jìn)行高速拉伸時(shí)，薄膜的厚度及取向度的不均勻?qū)⒃龃?，因而存在著薄膜撕裂的比率增加的問題。
另外，期望著確立一種以350m/min以上、特別是500m/min以上的速度制造拉伸薄膜的方法。
本發(fā)明就是鑒于上述各項(xiàng)而進(jìn)行改進(jìn)的。
即，將在高速下均勻地保持被拉伸后的薄膜等的厚度及取向度作為技術(shù)課題，同時(shí)將縮短從把成型材料投入擠出裝置起到進(jìn)行拉伸和由牽引裝置進(jìn)行牽引的時(shí)間從而提供以高速制造高質(zhì)量的薄膜等的拉伸系統(tǒng)作為技術(shù)課題。
進(jìn)一步，將提供使拉伸過程中未拉伸薄膜和拉伸后薄膜等撕裂的比率減少的拉伸系統(tǒng)作為技術(shù)課題。
另外，由于將高分子薄膜的取向性或雙折射用作其制造工序的管理項(xiàng)目，所以希望有一種以實(shí)時(shí)方式測(cè)定雙折射的方法。
但是，在現(xiàn)有的雙折射測(cè)定方法中，將透射光譜數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)以及在計(jì)算機(jī)內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，需要很多時(shí)間，所以很難以實(shí)時(shí)方式進(jìn)行雙折射的測(cè)定。
本發(fā)明將提供一種可按實(shí)時(shí)方式測(cè)定雙折射的測(cè)定方法作為技術(shù)課題。
為了解決上述課題，本發(fā)明為采用了以下裝置。
本發(fā)明的拉伸薄膜制造設(shè)備，備有擠出裝置，具有使成型材料熔融的設(shè)備，并具有將上述成型材料成型為未拉伸薄膜的模具；原片成型裝置，用于冷卻由上述模具成型后的未拉伸薄膜，并成型為原片；縱拉伸裝置，以低速輥和高速輥沿縱向拉伸該冷卻后的原片；及橫拉伸裝置，將縱拉伸后的薄膜的兩邊夾持住，并沿橫向進(jìn)行拉伸。
并且，具有厚度測(cè)定裝置，以實(shí)時(shí)方式測(cè)定上述縱拉伸后的薄膜厚度；取向度測(cè)定裝置，以實(shí)時(shí)方式測(cè)定上述縱拉伸后的薄膜取向度；將與上述厚度測(cè)定裝置測(cè)得的厚度相當(dāng)?shù)男盘?hào)向計(jì)算裝置輸出，并將與上述取向度測(cè)定裝置測(cè)得的取向度相當(dāng)?shù)男盘?hào)向計(jì)算裝置輸出，上述計(jì)算裝置具有將預(yù)先設(shè)定的厚度與上述測(cè)得的厚度進(jìn)行比較運(yùn)算的厚度比較運(yùn)算部，同時(shí)還具有將預(yù)先設(shè)定的取向度與上述測(cè)得的取向度進(jìn)行比較運(yùn)算的取向度比較運(yùn)算部，根據(jù)上述各比較運(yùn)算的結(jié)果，輸出改變進(jìn)行縱拉伸時(shí)的縱拉伸比率的控制信號(hào)并根據(jù)該信號(hào)控制拉伸狀態(tài)，從而使其與預(yù)先設(shè)定的給定值一致。
按照本發(fā)明的拉伸薄膜制造設(shè)備，由厚度測(cè)定裝置及取向度測(cè)定裝置獨(dú)立且連續(xù)地測(cè)定縱拉伸后或橫拉伸后的薄膜厚度和取向度，并將其測(cè)定值輸入到計(jì)算裝置。然后，輸入了測(cè)定值的計(jì)算裝置，將預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)值與測(cè)得的厚度或取向度進(jìn)行比較運(yùn)算，并根據(jù)比較運(yùn)算結(jié)果，當(dāng)這兩個(gè)測(cè)定值與其預(yù)先設(shè)定的值不同時(shí)，進(jìn)行使縱拉伸比率改變的控制操作。
另外，如能控制縱拉伸后的薄膜厚度，則厚度或取向度在哪個(gè)位置上測(cè)定都可以，也可以在縱拉伸中進(jìn)行測(cè)定。
進(jìn)一步，計(jì)算裝置可將預(yù)先設(shè)定的厚度目標(biāo)值按截面分布存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器內(nèi)，所謂厚度的截面分布，指的是寬度方向(橫向)的厚度分布。
其次，縱拉伸比率的變更方法是，進(jìn)行使縱拉伸時(shí)的低速輥和高速輥中的任何一個(gè)或兩者的轉(zhuǎn)速變?yōu)榈退倩蚋咚俚目刂撇僮鳌?br> 而對(duì)于轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，可以單獨(dú)使低速輥?zhàn)優(yōu)榈退?，或單?dú)使高速輥?zhàn)優(yōu)楦咚?，或者在使低速輥?zhàn)優(yōu)榈退俚耐瑫r(shí)使高速輥?zhàn)優(yōu)楦咚伲蛘呤箖烧叩乃俣瘸杀壤刈優(yōu)榈退倩蚋咚佟?br> 另外，兩個(gè)輥的速度調(diào)節(jié)，還可以通過調(diào)節(jié)對(duì)輥進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)。
其次，作為變更縱拉伸比率的其他方法，也可以調(diào)節(jié)低速輥與高速輥的拉伸間隙或調(diào)節(jié)兩個(gè)輥的拉伸角度。
這里，拉伸間隙或拉伸角度，可以通過單獨(dú)地使低速輥沿上下方向、左右方向移動(dòng)或單獨(dú)地使高速輥沿上下方向、左右方向移動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
還可以使高速輥和低速輥兩者沿上下方向、左右方向移動(dòng)。而且，兩個(gè)輥的移動(dòng)，可以通過在輥移動(dòng)機(jī)構(gòu)上安裝伺服電機(jī)等、并使電機(jī)旋轉(zhuǎn)而驅(qū)動(dòng)輥移動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
另外，也可以通過調(diào)節(jié)高速輥和低速輥中的任何一個(gè)或兩者與薄膜的壓接強(qiáng)度來(lái)改變縱拉伸比率。
壓接強(qiáng)度的調(diào)節(jié)方法是，在高速輥和低速輥中的任何一個(gè)或兩者與薄膜的接觸位置附近安裝吸入或噴射空氣的空氣調(diào)節(jié)裝置，當(dāng)壓接力強(qiáng)時(shí)，噴射空氣以使壓接力減弱，當(dāng)壓接力弱時(shí)，吸入空氣以使壓接力增強(qiáng)。
當(dāng)壓接力強(qiáng)時(shí)，還可以噴射冷風(fēng)，當(dāng)壓接力弱時(shí)，噴射熱風(fēng)或放射火焰。此外，最好對(duì)同一個(gè)輥獨(dú)立設(shè)置多個(gè)噴嘴。
其次，在該拉伸薄膜制造設(shè)備中，測(cè)定縱拉伸后的薄膜厚度的厚度測(cè)定裝置，將上述縱拉伸后的薄膜沿寬度方向劃分為若干個(gè)范圍后測(cè)定該薄膜的厚度，同時(shí)，測(cè)定縱拉伸后薄膜的取向度的取向度測(cè)定裝置，將上述縱拉伸后的薄膜沿寬度方向劃分為若干個(gè)范圍后測(cè)定該薄膜的取向度。
因此，當(dāng)劃分為區(qū)段后測(cè)得的厚度和取向度與目標(biāo)值不同時(shí)，進(jìn)行改變縱拉伸比率的控制操作，從而使該每個(gè)區(qū)段的厚度和取向度與目標(biāo)值一致。此外，以上是沿寬度方向劃分為若干個(gè)范圍后對(duì)厚度和取向度進(jìn)行測(cè)定，但不只限于寬度方向，也可以沿縱向和橫向以一定的間隔劃分為棋盤格狀，或沿縱向以一定間隔劃分。
其次，本發(fā)明的拉伸薄膜制造設(shè)備，備有擠出裝置，具有使成型材料熔融的設(shè)備，并具有將成型材料成型為未拉伸薄膜的模具；原片成型裝置，用于冷卻由上述模具成型后的未拉伸薄膜，并成型為原片；縱拉伸裝置，以低速輥和高速輥沿縱向拉伸該冷卻后的原片；及橫拉伸裝置，將縱拉伸后的薄膜的兩邊夾持住，并沿橫向進(jìn)行拉伸。并且，具有厚度測(cè)定裝置，以實(shí)時(shí)方式測(cè)定上述橫拉伸后的薄膜厚度；取向度測(cè)定裝置，以實(shí)時(shí)方式測(cè)定上述橫拉伸后的薄膜取向度；將與用上述厚度測(cè)定裝置測(cè)得的厚度相當(dāng)?shù)男盘?hào)向計(jì)算裝置輸出，并將與用上述取向度測(cè)定裝置測(cè)得的取向度相當(dāng)?shù)男盘?hào)向計(jì)算裝置輸出，上述計(jì)算裝置具有將預(yù)先設(shè)定的厚度與上述測(cè)得的厚度進(jìn)行比較運(yùn)算的厚度比較運(yùn)算部，同時(shí)還具有將預(yù)先設(shè)定的取向度與上述測(cè)得的取向度進(jìn)行比較運(yùn)算的取向度比較運(yùn)算部，根據(jù)上述各比較運(yùn)算的結(jié)果，輸出改變進(jìn)行橫拉伸時(shí)的橫拉伸比率的控制信號(hào)并根據(jù)該信號(hào)控制拉伸狀態(tài)，從而使其與預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)值一致。
按照本發(fā)明的拉伸薄膜制造設(shè)備，由厚度測(cè)定裝置及取向度測(cè)定裝置獨(dú)立且連續(xù)地測(cè)定縱拉伸后或橫拉伸后的薄膜厚度及取向度，并將其測(cè)定值輸入到計(jì)算裝置。然后，輸入了測(cè)定值的計(jì)算裝置，將預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)值與測(cè)得的厚度或取向度進(jìn)行比較運(yùn)算，并根據(jù)比較運(yùn)算結(jié)果，當(dāng)這兩個(gè)測(cè)定值與其預(yù)先設(shè)定的值不同時(shí)，進(jìn)行使橫拉伸比率改變的控制操作。
這里，橫拉伸比率的變更，可以在進(jìn)行橫拉伸時(shí)通過進(jìn)行橫拉伸角度的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)。
橫拉伸角度的調(diào)節(jié)方法是，當(dāng)只是薄膜左邊的值與目標(biāo)值不同時(shí)，僅調(diào)節(jié)左邊的拉伸角度，當(dāng)只是薄膜右邊的值與目標(biāo)值不同時(shí)，僅調(diào)節(jié)右邊的拉伸角度。而當(dāng)左邊及右邊兩者的值都與目標(biāo)值不同時(shí)，同時(shí)調(diào)節(jié)兩邊的拉伸角度。
拉伸角度的調(diào)節(jié)，可以通過在角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上安裝伺服電機(jī)等、并使電機(jī)旋轉(zhuǎn)而驅(qū)動(dòng)角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
其次，作為變更橫拉伸比率的其他方法，也可以通過對(duì)左右的各橫拉伸速度進(jìn)行細(xì)調(diào)來(lái)改變。而該橫拉伸速度的調(diào)節(jié)可以這樣實(shí)現(xiàn)，即調(diào)節(jié)對(duì)裝有夾持薄膜兩邊的夾子的移行導(dǎo)軌進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)該夾子的移動(dòng)速度的高低。
另外，在該拉伸薄膜制造設(shè)備中，測(cè)定上述橫拉伸后薄膜厚度的厚度測(cè)定裝置，將橫拉伸后的薄膜沿寬度方向劃分為若干個(gè)范圍后測(cè)定該薄膜的厚度，同時(shí)，測(cè)定橫拉伸后薄膜的取向度的取向度測(cè)定裝置，將橫拉伸后的薄膜沿寬度方向劃分為若干個(gè)范圍后測(cè)定該薄膜的取向度。
因此，當(dāng)劃分為區(qū)段后測(cè)得的厚度和取向度與目標(biāo)值不同時(shí)，進(jìn)行改變縱拉伸比率的控制操作，從而使該每個(gè)區(qū)段的厚度和取向度與目標(biāo)值一致。此外，以上是沿寬度方向劃分為若干個(gè)范圍后對(duì)厚度和取向度進(jìn)行測(cè)定，但不只限于寬度方向，也可以沿縱向和橫向以一定的間隔劃分為棋盤格狀，或沿縱向以一定間隔劃分。
其次，在拉伸薄膜制造設(shè)備中，控制指令將進(jìn)行橫拉伸時(shí)加熱薄膜的加熱裝置劃分為規(guī)定的區(qū)段，并相對(duì)于該劃分后的區(qū)段對(duì)薄膜的加熱溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
另外，本發(fā)明的拉伸薄膜制造設(shè)備，備有擠出裝置，具有使成型材料熔融的設(shè)備，并具有將上述成型材料成型為未拉伸薄膜的模具；原片成型裝置，用于冷卻由上述模具成型后的未拉伸薄膜，并成型為原片；縱拉伸裝置，以低速輥和高速輥沿縱向拉伸該冷卻后的原片；及橫拉伸裝置，將縱向拉伸后的薄膜的兩邊夾住并沿橫向拉伸。
將進(jìn)行橫拉伸時(shí)的薄膜加熱裝置劃分為規(guī)定的區(qū)段，并以實(shí)時(shí)方式測(cè)定與該劃分后的各個(gè)區(qū)段對(duì)應(yīng)的薄膜厚度，同時(shí)以實(shí)時(shí)方式測(cè)定該薄膜的取向度，將與上述厚度測(cè)定裝置測(cè)得的厚度相當(dāng)?shù)男盘?hào)向計(jì)算裝置輸出，并將與上述取向度測(cè)定裝置測(cè)得的取向度相當(dāng)?shù)男盘?hào)向計(jì)算裝置輸出，上述計(jì)算裝置具有將預(yù)先設(shè)定的各個(gè)區(qū)段的厚度與上述測(cè)得的各個(gè)區(qū)段的厚度進(jìn)行比較運(yùn)算的厚度比較運(yùn)算部，同時(shí)還具有將預(yù)先設(shè)定的各個(gè)區(qū)段的取向度與上述測(cè)得的各個(gè)區(qū)段的取向度進(jìn)行比較運(yùn)算的取向度比較運(yùn)算部，根據(jù)上述各比較運(yùn)算的結(jié)果，輸出各個(gè)區(qū)段的控制信號(hào)并根據(jù)該信號(hào)控制拉伸狀態(tài)，從而使其與預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)值一致。
另外，在該拉伸薄膜制造設(shè)備中，對(duì)各個(gè)區(qū)段輸出的控制信號(hào)用于控制各個(gè)區(qū)段的加熱溫度。
按照本發(fā)明的拉伸薄膜制造設(shè)備，進(jìn)行橫拉伸時(shí)按規(guī)定的間隔劃分加熱薄膜的加熱裝置的加熱區(qū)域，并對(duì)各個(gè)加熱區(qū)域進(jìn)行溫度控制。
其次，在本發(fā)明的拉伸薄膜制造設(shè)備中，上述控制指令，對(duì)上述模具唇口的開度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
按照本發(fā)明的拉伸薄膜制造設(shè)備，當(dāng)測(cè)得的厚度和取向度與與預(yù)先設(shè)定的值不同時(shí)，對(duì)模具唇口開度的寬窄進(jìn)行控制操作。
這里，模具唇口開度寬窄的調(diào)節(jié)，通過由加熱螺栓等形成的調(diào)節(jié)螺栓進(jìn)行，在模具唇口的左右方向安裝多個(gè)加熱螺栓，對(duì)開度進(jìn)行局部調(diào)節(jié)。
另外，本發(fā)明的拉伸薄膜制造設(shè)備，當(dāng)擠出裝置具有螺桿時(shí)，上述控制指令對(duì)上述擠出裝置的螺桿速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
按照本發(fā)明的拉伸薄膜制造設(shè)備，當(dāng)測(cè)得的厚度和取向度與與預(yù)先設(shè)定的值不同時(shí)，對(duì)擠出裝置內(nèi)部所備有的螺桿轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制操作。
這里，螺桿的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，可以通過調(diào)節(jié)對(duì)螺桿進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)。
其次，在本發(fā)明的拉伸薄膜制造設(shè)備中，上述厚度測(cè)定裝置，采用近紅外線吸收進(jìn)行薄膜厚度的測(cè)定，該檢測(cè)功能在50mSec以內(nèi)輸出與厚度相當(dāng)?shù)男盘?hào)，同時(shí)，上述取向度測(cè)定裝置，根據(jù)對(duì)夾在偏振元件之間的薄膜的透射光譜進(jìn)行測(cè)定的原理測(cè)定雙折射，在50mSec以內(nèi)測(cè)定出與雙折射相當(dāng)?shù)臏y(cè)定數(shù)據(jù)，并輸出該信號(hào)。
其次，本發(fā)明的拉伸薄膜制造設(shè)備，備有擠出工序，具有使成型材料熔融的工序并具有將成型材料成型為未拉伸薄膜的模具；原片成型工序，冷卻由上述模具成型后的未拉伸薄膜，并成型為原片；縱拉伸工序，以低速輥和高速輥沿縱向拉伸該冷卻后的原片；及橫拉伸工序，將縱拉伸后的薄膜的兩邊夾持住，并沿橫向進(jìn)行拉伸，并具有厚度測(cè)定工序，以實(shí)時(shí)方式測(cè)定上述縱拉伸工序后的薄膜厚度；取向度測(cè)定工序，以實(shí)時(shí)方式測(cè)定上述縱拉伸工序后的薄膜取向度；將與上述厚度測(cè)定工序測(cè)得的厚度相當(dāng)?shù)男盘?hào)向計(jì)算工序輸出，并將與上述取向度測(cè)定工序測(cè)得的取向度相當(dāng)?shù)男盘?hào)向計(jì)算工序輸出，上述計(jì)算工序采用的方法是，對(duì)預(yù)先設(shè)定的厚度和上述測(cè)得厚度進(jìn)行比較運(yùn)算，同時(shí)對(duì)預(yù)先設(shè)定的取向度和上述測(cè)得的取向度進(jìn)行比較運(yùn)算，根據(jù)上述各比較運(yùn)算的結(jié)果，輸出改變進(jìn)行縱拉伸時(shí)的縱拉伸比率的控制信號(hào)，并根據(jù)該信號(hào)控制拉伸狀態(tài)，使其與預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)值一致。
另外，還備有擠出工序，具有使成型材料熔融的工序并具有將成型材料成型為未拉伸薄膜的模具；原片成型工序，冷卻由上述模具成型后的未拉伸薄膜，并成型為原片；縱拉伸工序，以低速輥和高速輥沿縱向拉伸該冷卻后的原片；及橫拉伸工序，將縱拉伸后的薄膜的兩邊夾住并沿橫向拉伸，并具有厚度測(cè)定工序，以實(shí)時(shí)方式測(cè)定上述橫拉伸工序后的薄膜厚度；取向度測(cè)定工序，以實(shí)時(shí)方式測(cè)定上述橫拉伸工序后的薄膜取向度；將與上述厚度測(cè)定工序測(cè)得的厚度相當(dāng)?shù)男盘?hào)向計(jì)算工序輸出，并將與上述取向度測(cè)定工序測(cè)得的取向度相當(dāng)?shù)男盘?hào)向計(jì)算工序輸出，上述計(jì)算工序采用的方法是，對(duì)預(yù)先設(shè)定的厚度和上述測(cè)得厚度進(jìn)行比較運(yùn)算，同時(shí)對(duì)預(yù)先設(shè)定的取向度和上述測(cè)得的取向度進(jìn)行比較運(yùn)算，根據(jù)上述各比較運(yùn)算的結(jié)果，輸出改變進(jìn)行橫拉伸時(shí)的橫拉伸比率的控制信號(hào)，并根據(jù)該信號(hào)控制拉伸狀態(tài)，使其與預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)值一致。
另外，在所采用的拉伸薄膜制造方法中，厚度測(cè)定裝置具有采用近紅外線吸收測(cè)定薄膜厚度的工序、及由該檢測(cè)功能在50mSec以內(nèi)輸出與厚度相當(dāng)?shù)男盘?hào)的工序，同時(shí)，上述取向度測(cè)定裝置具有根據(jù)對(duì)夾在偏振元件之間的薄膜的透射光譜進(jìn)行測(cè)定的原理測(cè)定雙折射的工序、及在50mSec以內(nèi)測(cè)定出與雙折射相當(dāng)?shù)臏y(cè)定數(shù)據(jù)并輸出該信號(hào)的工序。
另外，本發(fā)明的雙折射測(cè)定方法，是將產(chǎn)生雙折射的試樣配置在一對(duì)偏振元件之間、從一個(gè)偏振元件的與試樣相對(duì)一側(cè)的相反方向入射白色光并對(duì)從另一個(gè)偏振元件的與試樣相對(duì)一側(cè)的相反方向射出的透射光的干涉光譜進(jìn)行分析，從而對(duì)雙折射進(jìn)行測(cè)定的方法，該雙折射測(cè)定方法的特征在于，具有分光裝置，用于對(duì)透射光譜進(jìn)行分光；及相位差運(yùn)算電路，用于檢測(cè)在透射光譜中形成極值的第一極值波長(zhǎng)λ1和第二極值波長(zhǎng)λ2以及第一極值波長(zhǎng)λ1與第二極值波長(zhǎng)λ2之間的極值數(shù)M三個(gè)參數(shù)，并輸出其結(jié)果；從來(lái)自上述相位差運(yùn)算電路的輸出即三個(gè)參數(shù)，根據(jù)下式計(jì)算雙折射的相位差R，并根據(jù)該相位差R計(jì)算試樣的雙折射。
R＝(M-1)/2/(1/λ1-1/λ2)式中，極值數(shù)M包括在第一極值波長(zhǎng)λ1及第二極值波長(zhǎng)λ2上的極值。
另外，本發(fā)明的雙折射測(cè)定方法，將產(chǎn)生雙折射的試樣配置在一對(duì)偏振元件之間、從一個(gè)偏振元件的與試樣相對(duì)一側(cè)的相反方向入射白色光并對(duì)從另一個(gè)偏振元件的與試樣相對(duì)一側(cè)的相反方向射出的透射光的干涉光譜進(jìn)行分析，從而對(duì)雙折射進(jìn)行測(cè)定，該雙折射測(cè)定方法的特征在于，具有分光裝置，用于對(duì)透射光譜進(jìn)行分光；及相位差運(yùn)算電路，用于檢測(cè)在透射光譜中形成極大值或極小值中的任何一個(gè)的第一極值波長(zhǎng)λ1和第二極值波長(zhǎng)λ2以及第一極值波長(zhǎng)λ1與第二極值波長(zhǎng)λ2之間的極大值或極小值中的任何一個(gè)的數(shù)N的三個(gè)參數(shù)，并輸出其結(jié)果；從來(lái)自上述相位差運(yùn)算電路的輸出即三個(gè)參數(shù)，根據(jù)下式計(jì)算雙折射的相位差R，并根據(jù)該相位差R計(jì)算試樣的雙折射。
R＝(N-1)/2/(1/λ1-1/λ2)式中，極值數(shù)N包括在第一極值波長(zhǎng)λ1及第二極值波長(zhǎng)λ2上的極值。
按照上述本發(fā)明的雙折射測(cè)定方法，可以對(duì)計(jì)算雙折射所需的三個(gè)參數(shù)、即第一極值波長(zhǎng)λ1和第二極值波長(zhǎng)λ2以及第一極值波長(zhǎng)λ1與第二極值波長(zhǎng)λ2之間的極值數(shù)M或N以實(shí)時(shí)方式進(jìn)行檢測(cè)和輸出，進(jìn)一步，還能以專用的相位差運(yùn)算電路檢測(cè)該三個(gè)參數(shù)，從而減輕計(jì)算裝置中的負(fù)荷，其結(jié)果是，可以按實(shí)時(shí)方式進(jìn)行雙折射的測(cè)定。
本發(fā)明的雙折射測(cè)定方法，是對(duì)透射光進(jìn)行分光的分光裝置采用多路分光器的分光法，從上述多路分光器輸出的信號(hào)，可以看作是信號(hào)輸出時(shí)間與波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)、且信號(hào)的輸出強(qiáng)度與透射光強(qiáng)度對(duì)應(yīng)著的時(shí)間序列輸出。
另外，在本發(fā)明的雙折射測(cè)定方法中，用于檢測(cè)在分光后的透射光譜中形成極值的第一極值波長(zhǎng)λ1和第二極值波長(zhǎng)λ2以及第一極值波長(zhǎng)λ1與第二極值波長(zhǎng)λ2之間的極值數(shù)M或N三個(gè)參數(shù)并輸出其結(jié)果的上述相位差運(yùn)算電路，可以包括波長(zhǎng)檢測(cè)部，計(jì)算與來(lái)自上述多路分光器的信號(hào)的輸出時(shí)間對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)；極值檢測(cè)電路，在透射光譜中檢出具有極值的波長(zhǎng)，并在與極值波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)輸出極值波長(zhǎng)識(shí)別信號(hào)；第一極值波長(zhǎng)存儲(chǔ)部，存儲(chǔ)和輸出第一極值波長(zhǎng)λ1；第二極值波長(zhǎng)存儲(chǔ)部，存儲(chǔ)和輸出第二極值波長(zhǎng)λ2；及極值計(jì)數(shù)部，對(duì)第一極值波長(zhǎng)λ1與第二極值波長(zhǎng)λ2之間的極值數(shù)M或N進(jìn)行計(jì)數(shù)并輸出。
另外，在本發(fā)明的雙折射測(cè)定方法中，在透射光譜中檢出具有極值的波長(zhǎng)的上述極值檢測(cè)電路，至少由微分電路、比較電路及根據(jù)由上述比較電路得到的結(jié)果在與極值波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生脈沖的極值波長(zhǎng)識(shí)別脈沖生成部構(gòu)成，并可以看作是由上述微分電路對(duì)上述多路分光器輸出的時(shí)間序列輸出進(jìn)行微分、由上述比較電路將微分后的結(jié)果與0V進(jìn)行比較并當(dāng)上述比較電路的輸出變化時(shí)由上述極值波長(zhǎng)識(shí)別脈沖生成部產(chǎn)生極值波長(zhǎng)識(shí)別脈沖的電路。
另外，在本發(fā)明的雙折射測(cè)定方法中，存儲(chǔ)和輸出第一極值波長(zhǎng)λ1的上述第一極值波長(zhǎng)存儲(chǔ)部，具有輸入來(lái)自上述波長(zhǎng)檢測(cè)部的波長(zhǎng)信息和來(lái)自上述極值檢測(cè)電路的極值波長(zhǎng)識(shí)別信號(hào)兩個(gè)信息的輸入部及輸出存儲(chǔ)的第一極值波長(zhǎng)λ1的輸出部，并且是這樣一種電路，即，與根據(jù)上述極值檢測(cè)電路的結(jié)果在與極值波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)從極值檢測(cè)電路輸出的極值波長(zhǎng)識(shí)別信號(hào)中的位于進(jìn)行極值波長(zhǎng)檢測(cè)的范圍內(nèi)的頭一個(gè)極值波長(zhǎng)識(shí)別信號(hào)同步地存儲(chǔ)波長(zhǎng)信息，并與進(jìn)行極值波長(zhǎng)檢測(cè)的范圍的結(jié)束同步地將存儲(chǔ)的極值波長(zhǎng)信息輸出值更新；存儲(chǔ)和輸出第二極值波長(zhǎng)λ2的上述第二極值波長(zhǎng)存儲(chǔ)部，具有輸入來(lái)自上述波長(zhǎng)檢測(cè)部的波長(zhǎng)信息和來(lái)自上述極值檢測(cè)電路的極值波長(zhǎng)識(shí)別信號(hào)兩個(gè)信息的輸入部及輸出存儲(chǔ)的第二極值波長(zhǎng)λ2的輸出部，并且是這樣一種電路，即，與根據(jù)上述極值檢測(cè)電路的結(jié)果在與極值波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)從極值檢測(cè)電路輸出的極值波長(zhǎng)識(shí)別信號(hào)中的位于進(jìn)行極值波長(zhǎng)檢測(cè)的范圍內(nèi)的極值波長(zhǎng)識(shí)別信號(hào)同步地依次更新和存儲(chǔ)極值波長(zhǎng)信息，并與進(jìn)行極值波長(zhǎng)檢測(cè)的范圍的結(jié)束同步地將最后存儲(chǔ)的極值波長(zhǎng)信息輸出值更新；對(duì)第一極值波長(zhǎng)λ1與第二極值波長(zhǎng)λ2之間的極值數(shù)M或N進(jìn)行計(jì)數(shù)的上述極值計(jì)數(shù)部，具有輸入根據(jù)上述極值檢測(cè)電路的結(jié)果在與極值波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)從極值檢測(cè)電路輸出的極值波長(zhǎng)識(shí)別信號(hào)的輸入部及輸出極值數(shù)的輸出部，并可以看作是這樣一種電路，即，對(duì)根據(jù)上述極值檢測(cè)電路的結(jié)果在與極值波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)從極值檢測(cè)電路輸出的極值波長(zhǎng)識(shí)別信號(hào)中的位于進(jìn)行極值波長(zhǎng)檢測(cè)的范圍內(nèi)的極值波長(zhǎng)識(shí)別信號(hào)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并與進(jìn)行極值波長(zhǎng)檢測(cè)的范圍的結(jié)束同步地將根據(jù)上述極值檢測(cè)電路的結(jié)果在與極值波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)從極值檢測(cè)電路輸出的極值波長(zhǎng)識(shí)別信號(hào)的計(jì)數(shù)的輸出值更新。
圖1是本實(shí)施形態(tài)的拉伸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是取向度計(jì)算裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖4是低速輥和高速輥的速度調(diào)節(jié)表示圖。
圖5是低速輥和高速輥的上下方向的距離調(diào)節(jié)表示圖。
圖6是低速輥和高速輥的上下方向及左右方向的距離調(diào)節(jié)表示圖。
圖7是對(duì)低速輥和高速輥的空氣噴射表示圖。
圖8是對(duì)低速輥和高速輥的空氣吸入表示圖。
圖9是對(duì)橫拉伸裝置的拉伸調(diào)節(jié)表示圖。
圖10是橫拉伸裝置的俯視圖。
圖11是對(duì)縱拉伸裝置的控制操作流程圖。
圖12是對(duì)橫拉伸裝置的控制操作流程圖。
圖13是現(xiàn)有技術(shù)的拉伸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
以下，根據(jù)圖1～12說(shuō)明本發(fā)明的拉伸薄膜制造設(shè)備的實(shí)施形態(tài)1及實(shí)施形態(tài)2。(1)首先，簡(jiǎn)略說(shuō)明本實(shí)施形態(tài)1的拉伸薄膜制造設(shè)備1。
該拉伸薄膜制造設(shè)備1的結(jié)構(gòu)，如圖1所示，由雙軸逐步拉伸裝置及牽引拉伸后的薄膜的牽引裝置7構(gòu)成，該雙軸逐步拉伸裝置，包括擠出裝置2、安裝在該擠出裝置2的排出前端的模具3、將從模具3排出的未拉伸薄膜冷卻的原片成型裝置4、將該冷卻后的原片沿縱向拉伸的縱拉伸裝置5、及將縱拉伸后的薄膜沿橫向拉伸的橫拉伸裝置6。
另外，還包括厚度測(cè)定裝置8A、8B，用于測(cè)定進(jìn)行縱拉伸或橫拉伸后的薄膜厚度；分光裝置9A、9B，從進(jìn)行縱拉伸或橫拉伸后的薄膜取入光信息；相位差運(yùn)算裝置10，與分光裝置9A、9B連接，用于計(jì)算相位差；計(jì)算裝置11，與厚度測(cè)定裝置8A、8B及相位差運(yùn)算裝置10連接，并具有根據(jù)所輸入的厚度和相位差計(jì)算取向度的取向度運(yùn)算部，同時(shí)，輸出規(guī)定的控制指令；螺桿轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置13，用于調(diào)節(jié)擠出裝置2內(nèi)的螺桿轉(zhuǎn)速；模具調(diào)節(jié)裝置12，用于調(diào)節(jié)模具的開度；電動(dòng)裝置5D、5D，用于使縱拉伸裝置5的輥旋轉(zhuǎn)；驅(qū)動(dòng)裝置5C1、5C1，可改變薄膜的拉伸張力；空氣調(diào)節(jié)裝置5C2、5C2、5C3、5C3，對(duì)輥噴射或吸入氣體等；及橫拉伸裝置6，具有可改變橫拉伸的拉伸角度、拉伸速度的橫拉伸可變機(jī)構(gòu)6A，同時(shí)備有將薄膜劃分為各區(qū)段進(jìn)行加熱的溫度控制機(jī)構(gòu)6B。
并且，螺桿轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置13、模具調(diào)節(jié)裝置12、電動(dòng)裝置5D、5D、驅(qū)動(dòng)裝置5C1、5C1、空氣調(diào)節(jié)裝置5C2、5C2、5C3、5C3、備有橫拉伸可變機(jī)構(gòu)6A和溫度控制機(jī)構(gòu)6B的橫拉伸裝置6，分別與計(jì)算裝置11連接。
另外，取向度測(cè)定裝置，由上述厚度測(cè)定裝置8A、8B、分光裝置9A、9B和相位差運(yùn)算裝置10、以及具有取向度運(yùn)算部的計(jì)算裝置11構(gòu)成。
(2)以下，具體地說(shuō)明本實(shí)施形態(tài)1的拉伸薄膜制造設(shè)備1的結(jié)構(gòu)。
①首先，在該拉伸薄膜制造設(shè)備1中使用的擠出裝置2，包括料斗，用于投入圖中未示出的由合成樹脂等構(gòu)成的粉狀乃至粒狀的成型材料；加熱筒體，用于將該成型材料加熱熔融；及組裝在該加熱筒體內(nèi)的螺桿。
其中，螺桿由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，該電機(jī)可以進(jìn)行控制，使其達(dá)到所需要的轉(zhuǎn)速。
其次，加熱筒體，由于是對(duì)筒體內(nèi)部加熱，所以可采用例如電熱式的加熱器。而且，對(duì)加熱筒體的全長(zhǎng)進(jìn)行劃分，并可以分別獨(dú)立地進(jìn)行溫度控制。
另外，視螺桿數(shù)的不同，擠出機(jī)有單軸式及多軸式。本實(shí)施形態(tài)的擠出機(jī)，可以使用單軸擠出機(jī)、雙軸擠出機(jī)、特殊擠出機(jī)。
安裝在擠出裝置2前端的模具3，一般由流入熔融樹脂等成型材料的流入口、將該成型材料導(dǎo)入模具的引導(dǎo)流路、將薄膜擠出的擠出口、及形成擠出口形狀的模具唇口構(gòu)成。
這里，在薄膜成型中使用的模具3，采用平模等。而且，該模具可以用加熱螺栓調(diào)節(jié)擠出口的開度。
冷卻成形物的原片成形裝置4均勻地冷卻從模具的隙縫擠出的熔融樹脂。
對(duì)未拉伸薄膜進(jìn)行拉伸的雙軸逐步拉伸裝置，由對(duì)薄膜進(jìn)行縱拉伸的縱拉伸裝置5及對(duì)薄膜進(jìn)行橫拉伸的橫拉伸裝置6構(gòu)成，縱拉伸裝置5由加熱輥5E、配置在加熱輥5E下游的低速輥5A及配置在低速輥5A下游的高速輥5B構(gòu)成。
這里，高速輥5B以比低速輥5A高的速度旋轉(zhuǎn)，以便提供所要求的拉伸比，為減小因拉伸而引起的內(nèi)縮量，可縮短拉伸距離，并考慮各輥與張緊輥的配置，從而防止薄膜在輥上打滑。
并且，加熱輥5E用電的裝置等加熱，以便能保持為將原片加熱到所要求的拉伸溫度而設(shè)定的溫度。另外，可以對(duì)拉伸速度、加熱、拉伸張力進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使其分別與薄膜相適應(yīng)。
這里，各輥由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，該電機(jī)在結(jié)構(gòu)上可以進(jìn)行控制，使其達(dá)到所需要的轉(zhuǎn)速。
其次，對(duì)于拉伸張力，可通過將各輥在上下方向、左右方向上移動(dòng)，調(diào)節(jié)拉伸張力的強(qiáng)弱。
其中，將伺服電機(jī)等驅(qū)動(dòng)裝置5C1、5C1安裝在輥移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，可以通過使該驅(qū)動(dòng)裝置5C1、5C1轉(zhuǎn)動(dòng)并驅(qū)動(dòng)輥移動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)進(jìn)行控制。
其次，可以通過在高速輥5B和低速輥5A中的任何一個(gè)或兩者與薄膜的接觸位置附近吸入或噴射空氣等氣體來(lái)調(diào)節(jié)拉伸的強(qiáng)弱。其中，氣體的吸入排出口連接著用于吸入氣體或噴射氣體的空氣調(diào)節(jié)裝置5C2、5C2、5C3、5C3。該空氣調(diào)節(jié)裝置5C2、5C2、5C3、5C3，還可以噴射熱風(fēng)或冷風(fēng)，或放射火焰。
這時(shí)，沿寬度方向劃分為若干個(gè)區(qū)域，最好在各個(gè)區(qū)域上設(shè)置氣體的噴射或吸入噴嘴。
另外，橫拉伸裝置6，一般由加熱、橫拉伸、熱處理、冷卻4個(gè)區(qū)構(gòu)成，如圖10所示，作為第1階段，用夾子6C、6D將縱拉伸后的薄膜的兩邊夾住，并以一定的寬度進(jìn)入加熱區(qū)，在這里由加熱器6B加熱到拉伸溫度。隨后，在接著的拉伸區(qū)，根據(jù)左右夾子6C、6D的分開角度沿著橫向進(jìn)行拉伸。接著，使夾子移行到熱處理區(qū)，然后通過冷卻區(qū)。
橫拉伸裝置6還備有橫拉伸可變機(jī)構(gòu)6A，因而能隨時(shí)變更拉伸角度及拉伸速度。這里，拉伸角度，可以通過在角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上安裝伺服電機(jī)等并使電機(jī)旋轉(zhuǎn)而驅(qū)動(dòng)角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來(lái)變更。
另外，拉伸速度，可以通過調(diào)節(jié)對(duì)裝有夾持薄膜兩邊的夾子的移行導(dǎo)軌6E、6F進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)變更。
上述的電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制，可采用橋式伺服機(jī)構(gòu)和比例電流控制或DC轉(zhuǎn)速計(jì)+電流比例控制、或者頻率同步控制、PLL控制等轉(zhuǎn)速控制方式、PWN控制和矢量控制或脈沖控制、或者雙向驅(qū)動(dòng)等電力控制方式中的任何一種控制方式，或?qū)⑦@些方式組合使用。
另外，也可以采用微步驅(qū)動(dòng)、變流驅(qū)動(dòng)或多相驅(qū)動(dòng)等控制方式。
該橫拉伸裝置6還備有溫度控制機(jī)構(gòu)6B，將在其內(nèi)部設(shè)有的加熱器劃分為各個(gè)區(qū)段，并可以對(duì)各個(gè)區(qū)段進(jìn)行溫度控制。
其次，用來(lái)牽引拉伸后薄膜的牽引裝置7，按薄膜的形態(tài)分類，具有夾持輥式牽引機(jī)、多段夾持輥式牽引機(jī)、帶式牽引機(jī)和多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)輥式牽引機(jī)、履帶式牽引機(jī)等。
②以實(shí)時(shí)方式連續(xù)測(cè)定薄膜厚度的厚度測(cè)定裝置8A、8B，由圖中未示出的發(fā)射測(cè)定用波長(zhǎng)的光的光源、光檢測(cè)裝置、運(yùn)算裝置構(gòu)成，根據(jù)需要也采用光纖等導(dǎo)光裝置。
薄膜厚度的測(cè)定方法是，在近紅外波長(zhǎng)中測(cè)定薄膜吸收光的波長(zhǎng)與該波長(zhǎng)附近的薄膜不吸收的波長(zhǎng)的透射率之比。
通過使用這兩個(gè)波長(zhǎng)的透射率之比，即使因薄膜表面的凹凸造成的光的散射使透射率變化時(shí)，也仍能精確地測(cè)得薄膜厚度。
就是說(shuō)，可以認(rèn)為波長(zhǎng)接近的2個(gè)光的散射程度基本相同，因而即使因薄膜表面的凹凸造成的光的散射使透射率變化，其透射率之比不變。
可是，由薄膜吸收的光的波長(zhǎng)及不吸收的波長(zhǎng)應(yīng)按需要選擇，但作為被吸收的波長(zhǎng)最好采用二次C-H伸縮振動(dòng)即1.72μm，不吸收波長(zhǎng)最好采用1.60μm。
因此，在測(cè)定裝置中使用的光源，只要能發(fā)出上述波長(zhǎng)的光即可，可以采用碘鎢燈、氙燈等。
其次，光檢測(cè)裝置由波長(zhǎng)選擇元件及光檢測(cè)器構(gòu)成。這里，作為波長(zhǎng)選擇元件，可采用分光器、干涉濾光器等，但為使之小型且使用方便因而最好采用干涉濾光器。
光檢測(cè)器只要能檢測(cè)所使用的光的波長(zhǎng)即可，作為能檢測(cè)上述近紅外波長(zhǎng)的光的元件，有作為熱式檢測(cè)元件的溫差電堆、輻射熱測(cè)定計(jì)、氣動(dòng)檢測(cè)元件、熱電檢測(cè)元件等，作為量子式檢測(cè)元件，有PbS、PbSe、Ge、InGaAs、InAs、InSb等檢測(cè)器。
在運(yùn)算裝置中，通過A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換器等接受光檢測(cè)器的信號(hào)，在將光檢測(cè)器的信號(hào)變換為透射率后，按下式計(jì)算薄膜厚度d。
d＝C·1n(TA/TB)式中，d為薄膜厚度C為常數(shù)TA為不吸收波長(zhǎng)的透射率TB為吸收一定波長(zhǎng)的透射率另外，作為測(cè)定薄膜厚度的方法，與此不同，也可以采用β射線厚度計(jì)、γ射線厚度計(jì)、紅外線厚度計(jì)、激光厚度計(jì)等。
其次，以實(shí)時(shí)方式測(cè)定取向度的裝置9A、9B，可以用厚度測(cè)定裝置8A、8B、測(cè)定雙折射相位差的裝置、及設(shè)在控制裝置11內(nèi)的取向度運(yùn)算部進(jìn)行，根據(jù)需要也采用光纖等導(dǎo)光裝置。
測(cè)定取向度的9A、9B，由取向度運(yùn)算部根據(jù)由厚度測(cè)定裝置8A、8B測(cè)得的薄膜厚度d以及由測(cè)定雙折射相位差的裝置測(cè)得的雙折射相位差R(＝Δn·d)計(jì)算薄膜的雙折射Δn。
這里，因薄膜的雙折射Δn與薄膜的取向度是相關(guān)的，所以，通過由取向度運(yùn)算部將該雙折射Δn變換為取向度，即可求得取向度。
另外，厚度測(cè)定裝置8A、8B，可采用上述厚度測(cè)定裝置，但也可以使用與上述厚度測(cè)定裝置不同的專用于測(cè)定取向度的厚度測(cè)定裝置。
其次，本發(fā)明的用于實(shí)現(xiàn)雙折射測(cè)定方法的測(cè)定雙折射相位差的裝置，包括白色光源、偏振器、檢偏振器、分光器、檢測(cè)在透射光譜中形成極值的第一極值波長(zhǎng)λ1和第二極值波長(zhǎng)λ2以及第一極值波長(zhǎng)λ1與第二極值波長(zhǎng)λ2之間的極值數(shù)M(包含在第一極值波長(zhǎng)λ1及第二極值波長(zhǎng)λ2上的極值)三個(gè)參數(shù)并輸出其結(jié)果的相位差運(yùn)算電路、及根據(jù)相位差運(yùn)算電路的輸出即三個(gè)參數(shù)計(jì)算雙折射的計(jì)算裝置。
偏振器使從白色光源發(fā)出的光變?yōu)橹本€偏振光，并當(dāng)使該直線偏振光通過位于偏振器和檢偏振器之間的產(chǎn)生雙折射的薄膜時(shí)，由薄膜的雙折射將透射光變?yōu)闄E圓偏振光。
當(dāng)該橢圓偏振光通過檢偏振器時(shí)，來(lái)自檢偏振器的透射光量隨其橢圓化的程度而變化。即，在將顯示雙折射的薄膜配置在按正交尼科爾棱鏡配置的偏振元件即偏振器與檢偏振器之間、并使光從偏振器一側(cè)入射時(shí)，來(lái)自檢偏振器一側(cè)的干涉的透射光強(qiáng)度的光譜，由下式表示。(1)式... I＝I0·(sin2θ)2·{sin(δ/2)}2式中，I0為透過檢偏振器的光的強(qiáng)度θ為薄膜的雙折射的光學(xué)軸方向δ為雙折射的相位差(＝2π·Δn·d/λ)Δn為薄膜的雙折射d為薄膜厚度λ為光的波長(zhǎng)當(dāng)θ不等于nπ/2(其中，n為整數(shù))時(shí)，透射光譜顯示極大和極小值。根據(jù)(1)式，極大和極小是雙折射的相位差δ滿足下式的情況。
(2)式... δ＝2π·R/λ＝m·π式中，R(＝Δn·d)是用長(zhǎng)度表示的雙折射的相位差，而在m為整數(shù)的情況下，偶數(shù)時(shí)(1)式為極小，而奇數(shù)時(shí)為極大。
現(xiàn)假定在2個(gè)波長(zhǎng)λ1和λ2(λ2＞λ1)上顯示極值，則當(dāng)忽略雙折射的波長(zhǎng)分散時(shí)，可得δ1＝2π·R/λ1＝m1·πδ2＝2π·R/λ2＝m2·π如對(duì)以上2式的兩邊分別計(jì)算差值，則可以導(dǎo)出下式。
(3)式... 2·R·(1/λ1-1/λ2)＝(m1-m2)在(3)式中，m2-m1是從存在于λ1和λ2之間的極值數(shù)M(包含λ1和λ2上的極值)減1后的值。根據(jù)(3)式，雙折射的相位差R可以由下式表示。
(4)式... R＝(M-1)/2/(1/λ1-1/λ2)因此，如果求得透射光譜顯示極值的2個(gè)波長(zhǎng)λ1和λ2、及在λ1和λ2之間的極值數(shù)M，則可以根據(jù)(4)式由該3個(gè)參數(shù)計(jì)算雙折射的相位差R。按照該相位差R計(jì)算雙折射Δn＝R/d。
而當(dāng)極值為極大或極小中的任何一個(gè)時(shí)，可以根據(jù)下列的(5)式計(jì)算雙折射的相位差R。
(5)式... R＝(N-1)/2/(1/λ1-1/λ2)式中，N是第一極值波長(zhǎng)λ1與第二極值波長(zhǎng)λ2之間的極大或極小中的任何一個(gè)的數(shù)N。然后，根據(jù)該相位差R計(jì)算雙折射Δn＝R/d。
在本發(fā)明的雙折射測(cè)定方法中，利用可以高速分光的多路分光器測(cè)定來(lái)自檢偏振器的透射光譜，然后，由檢測(cè)在該透射光譜中形成極值的第一極值波長(zhǎng)λ1和第二極值波長(zhǎng)λ2以及第一極值波長(zhǎng)λ1與第二極值波長(zhǎng)λ2之間的極值數(shù)M或N(包含在第一極值波長(zhǎng)及第二極值波長(zhǎng)上的極值)的三個(gè)參數(shù)并輸出其結(jié)果的相位差運(yùn)算電路計(jì)算三個(gè)參數(shù)、即第一極值波長(zhǎng)λ1和第二極值波長(zhǎng)λ2以及第一極值波長(zhǎng)λ1與第二極值波長(zhǎng)λ2之間的極值數(shù)M或N(包含在第一極值波長(zhǎng)λ1及第二極值波長(zhǎng)λ2上的極值)。
在根據(jù)(4)式或(5)式由三個(gè)參數(shù)計(jì)算雙折射相位差R的計(jì)算裝置中，可以根據(jù)由檢測(cè)在透射光譜中形成極值的第一極值波長(zhǎng)λ1和第二極值波長(zhǎng)λ2以及第一極值波長(zhǎng)λ1與第二極值波長(zhǎng)λ2之間的極值數(shù)M或N(包含在第一極值波長(zhǎng)λ1及第二極值波長(zhǎng)λ2上的極值)的三個(gè)參數(shù)并輸出其結(jié)果的相位差運(yùn)算電路計(jì)算出的三個(gè)參數(shù)、即第一極值波長(zhǎng)λ1和第二極值波長(zhǎng)λ2以及第一極值波長(zhǎng)λ1與第二極值波長(zhǎng)λ2之間的極值數(shù)M或N(包含在第一極值波長(zhǎng)λ1及第二極值波長(zhǎng)λ2上的極值)求得位于偏振器和檢偏振器之間的薄膜的雙折射相位差R。這時(shí)，通過由檢測(cè)在透射光譜中形成極值的第一極值波長(zhǎng)λ1和第二極值波長(zhǎng)λ2以及第一極值波長(zhǎng)λ1與第二極值波長(zhǎng)λ2之間的極值數(shù)M或N(包含在第一極值波長(zhǎng)λ1及第二極值波長(zhǎng)λ2上的極值)的三個(gè)參數(shù)并輸出其結(jié)果的相位差運(yùn)算電路以實(shí)時(shí)方式計(jì)算對(duì)薄膜的雙折射所必需的參數(shù)，可以減輕計(jì)算雙折射的計(jì)算裝置的運(yùn)算負(fù)荷，其結(jié)果是，能以實(shí)時(shí)方式測(cè)定雙折射。
如圖2所示，在本發(fā)明的雙折射測(cè)定方法中，首先，在多路分光器驅(qū)動(dòng)脈沖生成部10A中，生成多路分光器內(nèi)CCD的驅(qū)動(dòng)用脈沖、及在構(gòu)成相位差運(yùn)算裝置10的相位差運(yùn)算電路(以下，標(biāo)以與相位差運(yùn)算裝置相同的符號(hào)「10」)中使用的與對(duì)應(yīng)于CCD波長(zhǎng)的各通道的數(shù)據(jù)輸出時(shí)間同步的脈沖。多路分光器9A、9B，根據(jù)從多路分光器驅(qū)動(dòng)脈沖生成部10A輸出的CCD驅(qū)動(dòng)用脈沖，輸出與透射光譜對(duì)應(yīng)的信號(hào)。從該多路分光器9A、9B輸出的信號(hào)，輸入到相位差運(yùn)算電路10的極值檢測(cè)電路10L，極值檢測(cè)電路10L，使從多路分光器9A、9B輸入的信號(hào)通過濾波電路10D、微分電路10E、比較電路10F、極值波長(zhǎng)識(shí)別脈沖生成部10G，從而在與顯示極值的波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生脈沖。
另一方面，由多路分光器驅(qū)動(dòng)脈沖生成部10A生成的與CCD的各通道的數(shù)據(jù)輸出時(shí)間同步的脈沖，被傳送到相位差運(yùn)算電路10的波長(zhǎng)檢測(cè)部10B，在這里對(duì)與波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的CCD的通道編號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。該波長(zhǎng)檢測(cè)部10B的輸出即CCD通道編號(hào)計(jì)數(shù)值之一，被傳送到門信號(hào)生成部10C。接著，在該門信號(hào)生成部10C中，對(duì)用于檢測(cè)顯示極值的波長(zhǎng)的波長(zhǎng)范圍進(jìn)行設(shè)定，并在與該波長(zhǎng)范圍對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)生成門信號(hào)。通過極值檢測(cè)電路10L后輸出的在與顯示極值的波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的脈沖、及在與檢測(cè)顯示極值的波長(zhǎng)的波長(zhǎng)范圍對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)生成的門信號(hào)，被輸入到AND運(yùn)算部10H。
在AND運(yùn)算部10H內(nèi)，進(jìn)行上述2個(gè)信號(hào)的邏輯積運(yùn)算，所以僅在檢測(cè)顯示極值的波長(zhǎng)的波長(zhǎng)范圍內(nèi)從AND運(yùn)算部10H輸出在與顯示極值的波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的脈沖。該AND運(yùn)算部10H的輸出，輸入到第一極值波長(zhǎng)存儲(chǔ)部10I、第2極值波長(zhǎng)存儲(chǔ)部10J、極值計(jì)數(shù)部10K。
另外，該波長(zhǎng)檢測(cè)部10B的輸出即CCD通道編號(hào)計(jì)數(shù)值，也輸入到第一極值波長(zhǎng)存儲(chǔ)部10I和第2極值波長(zhǎng)存儲(chǔ)部10J。
在第一極值波長(zhǎng)存儲(chǔ)部10I中，當(dāng)從AND運(yùn)算部10H輸出的在與顯示極值的波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的脈沖的頭一個(gè)脈沖輸入到該第一極值波長(zhǎng)存儲(chǔ)部10I時(shí)，存儲(chǔ)與極值波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的通道編號(hào)。然后，與門信號(hào)的結(jié)束同步地輸出該存儲(chǔ)的通道編號(hào)。
在第二極值波長(zhǎng)存儲(chǔ)部10J中，當(dāng)從AND運(yùn)算部10H輸出的在與顯示極值的波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的脈沖輸入到該第二極值波長(zhǎng)存儲(chǔ)部10J時(shí)，存儲(chǔ)與極值波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的通道編號(hào)。然后，與門信號(hào)的結(jié)束同步地輸出最后存儲(chǔ)的通道編號(hào)。
在極值計(jì)數(shù)部10K中，對(duì)從AND運(yùn)算部10H輸出的在與顯示極值的波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，并與門信號(hào)的結(jié)束同步地輸出計(jì)數(shù)值。
最后，相位差運(yùn)算電路10的輸出，即為在透射光譜的設(shè)定波長(zhǎng)范圍內(nèi)形成極值的第一極值波長(zhǎng)λ1和第二極值波長(zhǎng)λ2以及第一極值波長(zhǎng)λ1與第二極值波長(zhǎng)λ2之間的極值數(shù)M或N(包含在第一極值波長(zhǎng)λ1及第二極值波長(zhǎng)λ2上的極值)的三個(gè)參數(shù)。
計(jì)算裝置11，通過數(shù)字輸入接口等從相位差運(yùn)算電路10輸入上述三個(gè)參數(shù)，在進(jìn)行將CCD通道編號(hào)變換為波長(zhǎng)的變換處理后，根據(jù)上述的(4)式和(5)式計(jì)算雙折射的相位差R(＝Δn·d)。
按照本實(shí)施形態(tài)的雙折射測(cè)定方法，可以按實(shí)時(shí)方式檢測(cè)和輸出計(jì)算雙折射所必需的三個(gè)參數(shù)、即在透射光譜中形成極值的第一極值波長(zhǎng)λ1和第二極值波長(zhǎng)λ2以及第一極值波長(zhǎng)λ1與第二極值波長(zhǎng)λ2之間的極值數(shù)M或N(包含在第一極值波長(zhǎng)λ1及第二極值波長(zhǎng)λ2上的極值)三個(gè)參數(shù)，進(jìn)一步，通過由專用的相位差運(yùn)算電路檢測(cè)這三個(gè)參數(shù)，可以減輕計(jì)算裝置的負(fù)荷，其結(jié)果是，能以實(shí)時(shí)方式進(jìn)行雙折射的測(cè)定。
進(jìn)一步，根據(jù)該雙折射相位差R及由厚度測(cè)定裝置8A、8B測(cè)得的薄膜厚度d計(jì)算雙折射Δn。
測(cè)定取向度的取向度測(cè)定裝置，也可以采用由分光檢測(cè)裝置、通過接收用光纖連接到該分光檢測(cè)裝置的光纖切換單元、在前端具有偏振單元同時(shí)通過退偏單元與光纖切換單元連接的多條接收用光纖、在前端具有偏振單元同時(shí)通過退偏單元與碘鎢燈光源連接的多條投射用光纖構(gòu)成的光學(xué)取向度測(cè)定裝置。
③其次，根據(jù)(3)式進(jìn)行計(jì)算的計(jì)算裝置11，采用個(gè)人計(jì)算機(jī)(以下，簡(jiǎn)稱P11)，如圖1所示，由PC主體11A及分別與該P(yáng)C主體11A連接的鍵盤11B和顯示器11C構(gòu)成，而如圖3所示，PC主體11A由中央處理裝置12a(以下，簡(jiǎn)稱CPU)、主存裝置12c(以下，稱作存儲(chǔ)器)、輸入部12b及輸出部12d構(gòu)成。
而且，CPU12a包括運(yùn)算部，用于對(duì)所供給的數(shù)據(jù)進(jìn)行四則運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、大小比較等；及控制部，根據(jù)所執(zhí)行命令的地址將命令從存儲(chǔ)器12c取入CPU12a、對(duì)命令內(nèi)容進(jìn)行譯碼并向其他裝置輸出必要的動(dòng)作指示。
該控制部，對(duì)輸入部12b發(fā)出輸入控制指令(S-1)、對(duì)存儲(chǔ)器12c發(fā)出存儲(chǔ)控制指令(S-2)、對(duì)輸出部12d發(fā)出輸出控制指令(S-3)。并且，在開始時(shí)將從輸入部12b輸入的命令傳送到存儲(chǔ)器12c(S-4)，在存儲(chǔ)器12c中，根據(jù)所施加的命令選擇數(shù)據(jù)和命令，并將所選擇的數(shù)據(jù)和命令傳送到CPU12a的控制部(S-5)。
然后，在控制部中，對(duì)從存儲(chǔ)器12c傳送到的數(shù)據(jù)和命令進(jìn)行譯碼，并向運(yùn)算部提供必要的動(dòng)作指示(S-6)。在運(yùn)算部?jī)?nèi)，對(duì)所供給的數(shù)據(jù)和命令進(jìn)行四則運(yùn)算、邏輯運(yùn)算及大小比較等運(yùn)算。
按上述方式，由CPU12a處理過的數(shù)據(jù)和命令，再次反饋到存儲(chǔ)器12c(S-7)，并將該結(jié)果傳送到輸出部12b(S-8)。
于是，控制部執(zhí)行著命令并按順序反復(fù)進(jìn)行[取出命令→譯碼→地址計(jì)算→取出數(shù)據(jù)→執(zhí)行命令]的過程。
而且，PC11將預(yù)先設(shè)定的厚度或取向度與縱拉伸比率或橫拉伸比率之間的相關(guān)關(guān)系以變換圖的形式存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器12c內(nèi)。該變換圖例如以厚度為X軸、以輥的轉(zhuǎn)速為Y軸，或以薄膜的縱向中心線為界，并以薄膜的左側(cè)取向度為X軸、以左側(cè)的拉伸角度為Y軸，還可以將薄膜的右側(cè)取向度作為X軸、以右側(cè)的拉伸角度為Y軸。
這里，在將測(cè)定裝置測(cè)得的厚度和取向度輸入PC時(shí)，與預(yù)先設(shè)定的值進(jìn)行比較運(yùn)算。
當(dāng)測(cè)得的厚度和取向度與變換圖上的值產(chǎn)生誤差時(shí)，對(duì)拉伸系統(tǒng)輸出規(guī)定的指令，以便對(duì)該誤差進(jìn)行修正。而當(dāng)測(cè)得的厚度和取向度在變換圖上的值的范圍之內(nèi)時(shí)，在保持原有狀態(tài)的情況下反復(fù)進(jìn)行拉伸操作。
這樣，PC11按時(shí)間序列且以規(guī)定的時(shí)間間隔連續(xù)進(jìn)行從測(cè)定起到經(jīng)比較運(yùn)算后輸出規(guī)定指令的操作。
④以下，說(shuō)明當(dāng)縱拉伸后的薄膜厚度或取向度發(fā)生誤差時(shí)用于改變與縱拉伸裝置5對(duì)應(yīng)的縱拉伸比率的控制操作。
上述厚度和取向度的測(cè)定方法是，將薄膜劃分為規(guī)定的各區(qū)段，并以實(shí)時(shí)方式測(cè)定該各區(qū)段的厚度和取向度。
首先，當(dāng)配置在縱拉伸裝置5下游的厚度測(cè)定裝置8A測(cè)得的各區(qū)段的薄膜厚度大于預(yù)先設(shè)定的值時(shí)，采取以下手段。
開始時(shí)，作為第1手段，如圖4所示，加大低速輥5A與高速輥5B的轉(zhuǎn)速差。即，使低速輥5A變?yōu)楦偷乃俣萔1，使高速輥5B變?yōu)楦叩乃俣萔2，從而增強(qiáng)張力。
接著，作為第2手段，為了調(diào)節(jié)低速輥5A與高速輥5B的拉伸間隙及拉伸角度以加大對(duì)薄膜的張力，如圖5～6所示，移動(dòng)由2對(duì)以上構(gòu)成的低速輥5A或高速輥5B中的任何一個(gè)或移動(dòng)兩者，使其在上下方向或左右方向拉開距離。
即，通過施加將上述輥5A、5B拉開的力N1、N2，增大拉伸強(qiáng)度，并增強(qiáng)對(duì)輥5A、5B的張力。
各輥的拉伸間隙的長(zhǎng)度，最好在幾毫米～幾厘米之間變更。其原因是，如拉伸速度加快則必須使拉伸間隙縮短，因而，如變更過大而使拉伸間隙加大，則將會(huì)增加薄膜撕裂的比率。
然后，作為第3手段，為了提高對(duì)低速輥5A與高速輥5B的的壓接強(qiáng)度，如圖7所示，通過由空氣調(diào)節(jié)裝置5C2吸入空氣等氣體，從低速輥5A、高速輥5B中的任何一個(gè)或兩者與薄膜的接觸面排除空氣K，同時(shí)吸收由輥5A、5B卷起的空氣K，進(jìn)一步，從空氣調(diào)節(jié)裝置5C3噴射空氣K，將薄膜緊壓在輥5A、5B上，從而增強(qiáng)與輥5A、5B的壓接力。
也可以從空氣調(diào)節(jié)裝置5C3噴射熱風(fēng)或放射火焰，用以加熱輥5A、5B和薄膜，從而增強(qiáng)壓接力。
另外，作為第4手段，以螺桿轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置13使安裝在擠出裝置2內(nèi)部的螺桿轉(zhuǎn)速變?yōu)榈退佟?br> 作為第5手段，以模具調(diào)節(jié)裝置12縮小安裝在擠出裝置2上的模具3的開度。通過采用第4和第5手段，可以減少成型材料的供給量。
上述第1～第5手段，可以分另單獨(dú)采用，也可以將上述多種手段組合采用。
其次，當(dāng)配置在縱拉伸裝置5下游的厚度測(cè)定裝置8A測(cè)得的各個(gè)區(qū)段的薄膜厚度小于預(yù)先設(shè)定的值時(shí)，采取以下手段。
首先，減小低速輥5A與高速輥5B的轉(zhuǎn)速差。即，使低速輥5A變?yōu)檩^高的速度V2，使高速輥5B變?yōu)檩^低的速度V1，從而減弱張力(第1手段)。
接著，為減小對(duì)薄膜的張力，移動(dòng)由2對(duì)以上構(gòu)成的低速輥5A或高速輥5B中的任何一個(gè)或移動(dòng)兩者，使其在上下方向或左右方向的距離縮短(第2手段)。
然后，如圖8所示，從空氣調(diào)節(jié)裝置5C2向低速輥5A、高速輥5B中的任何一個(gè)或兩者與薄膜的接觸面噴射空氣K，進(jìn)一步，由空氣調(diào)節(jié)裝置5C3吸入空氣K，從而在薄膜14與輥5A、5B之間形成具有微小間隙的空氣層并使壓接力減弱。另外，也可以從空氣調(diào)節(jié)裝置5C2噴射冷風(fēng)，以便從輥5A、5B和薄膜吸熱，從而減弱壓接力(第3手段)。
進(jìn)一步，以螺桿轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置13使安裝在擠出裝置2內(nèi)部的螺桿轉(zhuǎn)速變?yōu)楦咚?第4手段)。
另外，以模具調(diào)節(jié)裝置12加大安裝在擠出裝置2上的模具3的開度(第5手段)。
當(dāng)配置在縱拉伸裝置5下游的取向度測(cè)定裝置測(cè)得的各個(gè)區(qū)段的薄膜取向度小于預(yù)先設(shè)定的值時(shí)，采取以下手段。
首先，加大低速輥5A與高速輥5B的轉(zhuǎn)速差(第1手段)。即，使低速輥5A變?yōu)楦偷乃俣萔1，使高速輥5B變?yōu)楦叩乃俣萔2，從而增強(qiáng)張力。
接著，為加大對(duì)薄膜的張力，移動(dòng)由2對(duì)以上構(gòu)成的低速輥5A或高速輥5B中的任何一個(gè)或移動(dòng)兩者，使其在上下方向或左右方向拉開距離(第2手段)。
然后，如圖7所示，通過由空氣調(diào)節(jié)裝置5C2吸入空氣K并從空氣調(diào)節(jié)裝置5C3噴射空氣K，從低速輥5A、高速輥5B中的任何一個(gè)或兩者與薄膜的接觸面排除空氣K，同時(shí)吸收由輥5A、5B卷起的空氣K。還可以從空氣調(diào)節(jié)裝置5C3噴射熱風(fēng)或放射火焰，用以加熱輥5A、5B和薄膜，從而增強(qiáng)壓接力(第3手段)。
進(jìn)一步，以螺桿轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置13使安裝在擠出裝置2內(nèi)部的螺桿轉(zhuǎn)速變?yōu)榈退?第4手段)。另外，以模具調(diào)節(jié)裝置12減小安裝在擠出裝置2上的模具3的開度(第5手段)。
其次，當(dāng)配置在縱拉伸裝置5下游的取向度測(cè)定裝置測(cè)得的各個(gè)區(qū)段的薄膜取向厚度大于預(yù)先設(shè)定的值時(shí)，采取以下手段。
首先，減小低速輥5A與高速輥5B的轉(zhuǎn)速差。即，使低速輥5A變?yōu)檩^高的速度V2，使高速輥5B變?yōu)檩^低的速度V1，從而減弱張力(第1手段)。
接著，為減小對(duì)薄膜的張力，移動(dòng)由2對(duì)以上構(gòu)成的低速輥5A或高速輥5B中的任何一個(gè)或移動(dòng)兩者，使其在上下方向或左右方向的距離縮短(第2手段)。
然后，如圖8所示，從空氣調(diào)節(jié)裝置5C2向低速輥5A、高速輥5B中的任何一個(gè)或兩者與薄膜的接觸面噴射空氣K，進(jìn)一步，由空氣調(diào)節(jié)裝置5C3吸入空氣K，從而在薄膜14與輥5A、5B之間形成具有微小間隙的空氣層并使壓接力減弱。另外，也可以從空氣調(diào)節(jié)裝置5C2噴射冷風(fēng)，以便從輥5A、5B和薄膜吸熱，從而減弱壓接力(第3手段)。
進(jìn)一步，以螺桿轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置13使安裝在擠出裝置2內(nèi)部的螺桿轉(zhuǎn)速變?yōu)楦咚?第4手段)。另外，以模具調(diào)節(jié)裝置12加大安裝在擠出裝置2上的模具3的開度(第5手段)。
上述控制手段，當(dāng)配置在縱拉伸裝置5下游的厚度測(cè)定裝置8A測(cè)得的厚度及取向度測(cè)定裝置測(cè)得的取向度發(fā)生誤差時(shí)用于改變縱拉伸比率，但當(dāng)由配置在橫拉伸裝置6下游的厚度測(cè)定裝置8B測(cè)得的厚度及由取向度測(cè)定裝置測(cè)得的取向度發(fā)生誤差時(shí)，也可以采用這些控制手段。(3)其次，說(shuō)明實(shí)施形態(tài)2的拉伸薄膜制造設(shè)備。
首先，實(shí)施形態(tài)2的拉伸薄膜制造設(shè)備1的結(jié)構(gòu)及控制裝置11的控制動(dòng)作，與實(shí)施形態(tài)1相同，故其說(shuō)明從略。而厚度和取向度，是將薄膜劃分為規(guī)定的各個(gè)區(qū)段，并以實(shí)時(shí)方式測(cè)定該各個(gè)區(qū)段的厚度和取向度。
下面，說(shuō)明當(dāng)橫拉伸后的厚度發(fā)生誤差時(shí)用于改變與橫拉伸裝置6對(duì)應(yīng)的橫拉伸比率的控制操作。
首先，當(dāng)配置在橫拉伸裝置6下游的厚度測(cè)定裝置8B測(cè)得的各個(gè)區(qū)段的薄膜厚度大于預(yù)先設(shè)定的值時(shí)，采取以下手段。
開始時(shí)，作為第1手段，為加大進(jìn)行橫拉伸時(shí)的橫拉伸角度，如圖9所示，當(dāng)薄膜中心軸線右邊的厚度大時(shí)，將右邊的拉伸角度θ1加大到θ3，從而將拉伸寬度H1擴(kuò)展到一定的拉伸寬度H3。
而當(dāng)薄膜中心軸線左邊的厚度大時(shí)，將左邊的拉伸角度θ2加大到θ4，從而將拉伸寬度H2擴(kuò)展到一定的拉伸寬度H4。
進(jìn)一步，當(dāng)右邊和左邊兩者的厚度都大時(shí)，將右邊和左邊的拉伸角度θ1、θ2同時(shí)加大到θ3、θ4，從而將拉伸寬度H1、H2擴(kuò)展到一定的拉伸寬度H3、H4。
接著，作為第2手段，通過使裝有夾子6C、6D的移行導(dǎo)軌6E、6F的速度有微小的變化，增強(qiáng)左右任何一邊的橫拉伸張力。進(jìn)一步，作為第3手段，如圖10所示，將加熱薄膜的加熱器劃分成棋盤格狀，并提高與厚度大的薄膜區(qū)段對(duì)應(yīng)的加熱器區(qū)段的加熱溫度。
然后，作為第4手段，以螺桿轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置13使安裝在擠出裝置2內(nèi)部的螺桿轉(zhuǎn)速變?yōu)榈退佟?br> 另外，作為第5手段，以模具調(diào)節(jié)裝置12減小安裝在擠出裝置2上的模具3的開度。上述第1～第4手段，可以分別單獨(dú)采用，也可以將上述多種手段組合采用。
其次，當(dāng)配置在橫拉伸裝置6下游的厚度測(cè)定裝置8B測(cè)得的各個(gè)區(qū)段的薄膜厚度小于預(yù)先設(shè)定的值時(shí)，采取以下手段。
首先，為減小進(jìn)行橫拉伸時(shí)的橫拉伸角度，如圖9所示，當(dāng)薄膜中心軸線右邊的厚度小時(shí)，將右邊的拉伸角度θ3減小到θ1，從而將拉伸寬度H3縮小到一定的拉伸寬度H1。
而當(dāng)薄膜中心軸線左邊的厚度小時(shí)，將左邊的拉伸角度θ4減小到θ2，從而將拉伸寬度H4縮小到一定的拉伸寬度H2。
進(jìn)一步，當(dāng)右邊和左邊兩者的厚度都小時(shí)，將右邊和左邊的拉伸角度θ3、θ4減小到θ1、θ2，從而將拉伸寬度H3、H4縮小到一定的拉伸寬度H1、H2(第1手段)。
接著，通過使裝有夾子6C、6D的移行導(dǎo)軌6E、6F的速度有微小的變化，減弱左右任何一邊的橫拉伸張力(第2手段)。進(jìn)一步，如圖10所示，將加熱薄膜的加熱器劃分成棋盤格狀，并降低與厚度小的薄膜區(qū)段對(duì)應(yīng)的加熱器區(qū)段的加熱溫度(第3手段)。
因此，例如，當(dāng)厚度小時(shí)，可以減小拉伸角度以縮小拉伸寬度，當(dāng)厚度大時(shí)，可以增大拉伸角度以擴(kuò)展拉伸寬度。另外，當(dāng)取向度大時(shí)，減小拉伸角度以縮小拉伸寬度，當(dāng)取向度小時(shí)，增大拉伸角度以擴(kuò)展拉伸寬度。
然后，以螺桿轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置13使安裝在擠出裝置2內(nèi)部的螺桿轉(zhuǎn)速變?yōu)楦咚?第4手段)。另外，以模具調(diào)節(jié)裝置加大安裝在擠出裝置2上的模具3的開度(第5手段)。
當(dāng)配置在橫拉伸裝置6下游的取向度測(cè)定裝置測(cè)得的各個(gè)區(qū)段的薄膜取向度小于預(yù)先設(shè)定的值時(shí)，采取以下手段。
首先，為加大進(jìn)行橫拉伸時(shí)的橫拉伸角度，如圖9所示，當(dāng)薄膜中心軸線右邊的取向度小時(shí)，將右邊的拉伸角度θ1加大到θ3，從而將拉伸寬度H1擴(kuò)展到一定的拉伸寬度H3。
而當(dāng)薄膜中心軸線左邊的取向度小時(shí)，將左邊的拉伸角度θ2加大到θ4，從而將拉伸寬度H2擴(kuò)展到一定的拉伸寬度H4。
進(jìn)一步，當(dāng)右邊和左邊兩者的取向度都大時(shí)，將右邊和左邊的拉伸角度θ1、θ2同時(shí)加大到θ3、θ4，從而將拉伸寬度H1、H2擴(kuò)展到一定的拉伸寬度H3、H4(第1手段)。
接著，通過使裝有夾子6C、6D的移行導(dǎo)軌6E、6F的速度有微小的變化，增強(qiáng)左右任何一邊的橫拉伸張力(第2手段)。進(jìn)一步，如圖10所示，將加熱薄膜的加熱器劃分成棋盤格狀，并提高與取向度小的薄膜區(qū)段對(duì)應(yīng)的加熱器區(qū)段的加熱溫度(第3手段)。
然后，以螺桿轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置13使安裝在擠出裝置2內(nèi)部的螺桿轉(zhuǎn)速變?yōu)榈退?第4手段)。另外，以模具調(diào)節(jié)裝置12減小安裝在擠出裝置2上的模具3的開度(第5手段)。
其次，當(dāng)配置在橫拉伸裝置6下游的取向度測(cè)定裝置測(cè)得的各個(gè)區(qū)段的薄膜取向度大于預(yù)先設(shè)定的值時(shí)，采取以下手段。
首先，為減小進(jìn)行橫拉伸時(shí)的橫拉伸角度，如圖9所示，當(dāng)薄膜中心軸線右邊的取向度大時(shí)，將右邊的拉伸角度θ3減小到θ1，從而將拉伸寬度H3縮小到一定的拉伸寬度H1。
而當(dāng)薄膜中心軸線左邊的取向度大時(shí)，將左邊的拉伸角度θ4減小到θ2，從而將拉伸寬度H4縮小到一定的拉伸寬度H2。
進(jìn)一步，當(dāng)右邊和左邊兩者的取向度都大小時(shí)，將右邊和左邊的拉伸角度θ3、θ4同時(shí)減小到θ1、θ2，從而將拉伸寬度H3、H4縮小到一定的拉伸寬度H1、H2(第1手段)。
接著，通過使裝有夾子6C、6D的移行導(dǎo)軌6E、6F的速度有微小的變化，減弱左右任何一邊的橫拉伸張力(第2手段)。進(jìn)一步，如圖10所示，將加熱薄膜的加熱器劃分成棋盤格狀，并降低與取向度大的薄膜區(qū)段對(duì)應(yīng)的加熱器區(qū)段的加熱溫度(第3手段)。
然后，以螺桿轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置13使安裝在擠出裝置2內(nèi)部的螺桿轉(zhuǎn)速變?yōu)楦咚?第4手段)。另外，以模具調(diào)節(jié)裝置12加大安裝在擠出裝置2上的模具3的開度(第5手段)。
上述控制手段，當(dāng)配置在橫拉伸裝置6下游的厚度測(cè)定裝置8B測(cè)得的厚度及取向度測(cè)定裝置測(cè)得的取向度發(fā)生誤差時(shí)用于改變橫拉伸比率，但當(dāng)由配置在縱拉伸裝置5下游的厚度測(cè)定裝置8A測(cè)得的厚度及由取向度測(cè)定裝置測(cè)得的取向度發(fā)生誤差時(shí)，也可以采用這些控制手段。
另外，也可以采用實(shí)施形態(tài)1的控制裝置改變橫拉伸比率。
(4)以下，根據(jù)圖11～12的流程圖說(shuō)明控制裝置11的控制動(dòng)作。
首先，根據(jù)圖11說(shuō)明對(duì)厚度進(jìn)行比較判斷并對(duì)拉伸系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)定的控制的情況。當(dāng)開始控制操作時(shí)，起動(dòng)存儲(chǔ)在PC11的存儲(chǔ)器內(nèi)的程序，并將縱拉伸后的目標(biāo)值作為比較數(shù)據(jù)讀入寄存器(步驟30)。然后，由配置在縱拉伸裝置5下游的厚度測(cè)定裝置8A測(cè)定每個(gè)區(qū)段的延伸后的薄膜厚度并輸出該厚度。接著，將測(cè)得的厚度輸入到PC11(步驟31)，并進(jìn)行比較數(shù)據(jù)與厚度的比較運(yùn)算(步驟32)。
作為比較結(jié)果，當(dāng)厚度在比較數(shù)據(jù)的范圍之內(nèi)時(shí)，保持當(dāng)前的狀態(tài)，再次取入厚度測(cè)定裝置8A測(cè)得的厚度(步驟31)并進(jìn)行比較運(yùn)算(步驟32)。這里，厚度測(cè)定裝置8，根據(jù)由CCD定時(shí)脈沖生成部生成的定時(shí)脈沖，以規(guī)定的間隔進(jìn)行厚度的測(cè)定，并隨時(shí)將該厚度輸入PC11。
而當(dāng)比較運(yùn)算的結(jié)果為厚度大于或小于比較數(shù)據(jù)時(shí)，選擇對(duì)拉伸系統(tǒng)輸出的控制對(duì)象及控制量(步驟33)。然后，根據(jù)該選擇結(jié)果對(duì)拉伸系統(tǒng)輸出規(guī)定的控制指令(步驟34)。
下一步，將縱和橫拉伸后的目標(biāo)值作為比較數(shù)據(jù)讀入寄存器(步驟35)。然后，由配置在橫拉伸裝置6下游的厚度測(cè)定裝置8B測(cè)定每個(gè)區(qū)段的縱和橫拉伸后的薄膜厚度并輸出該厚度。接著，將測(cè)得的厚度輸入到PC11(步驟36)，并進(jìn)行比較數(shù)據(jù)與厚度的比較運(yùn)算(步驟37)。
作為比較結(jié)果，當(dāng)厚度在比較數(shù)據(jù)的范圍之內(nèi)時(shí)，保持當(dāng)前的狀態(tài)，再次取入厚度測(cè)定裝置8B測(cè)得的厚度(步驟36)并進(jìn)行比較運(yùn)算(步驟37)。
而當(dāng)比較運(yùn)算的結(jié)果為厚度大于或小于比較數(shù)據(jù)時(shí)，選擇對(duì)拉伸系統(tǒng)輸出的控制對(duì)象及控制量(步驟38)。然后，根據(jù)該選擇結(jié)果對(duì)拉伸系統(tǒng)輸出規(guī)定的控制指令(步驟39)。
其次，根據(jù)圖12說(shuō)明對(duì)取向度進(jìn)行比較判斷并對(duì)拉伸系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)定的控制的情況。當(dāng)開始控制操作時(shí)，將存儲(chǔ)在PC11的存儲(chǔ)器內(nèi)的縱拉伸后的目標(biāo)值作為比較數(shù)據(jù)讀入寄存器(步驟40)。
然后，輸入配置在縱拉伸裝置5下游的厚度測(cè)定裝置8A測(cè)得的每個(gè)區(qū)段的薄膜厚度、及由根據(jù)分光裝置9A取入的透過各區(qū)段薄膜的光信息計(jì)算相位差的相位差計(jì)算裝置10計(jì)算出的雙折射相位差(步驟41)。接著，根據(jù)這些參數(shù)計(jì)算各個(gè)區(qū)段薄膜的取向度(步驟42)。在這之后，進(jìn)行比較數(shù)據(jù)與取向度的比較運(yùn)算(步驟43)。
作為比較結(jié)果，當(dāng)取向度在比較數(shù)據(jù)的范圍之內(nèi)時(shí)，保持當(dāng)前的狀態(tài)，再次根據(jù)新的參數(shù)計(jì)算取向度(步驟42)并進(jìn)行比較運(yùn)算(步驟43)。這里，參數(shù)的測(cè)定，根據(jù)由定時(shí)脈沖生成部10A生成的定時(shí)脈沖，以規(guī)定的間隔進(jìn)行測(cè)定，并根據(jù)該參數(shù)隨時(shí)計(jì)算取向度。
而當(dāng)比較運(yùn)算的結(jié)果為取向度大于或小于比較數(shù)據(jù)時(shí)，選擇對(duì)拉伸系統(tǒng)輸出的控制對(duì)象及控制量(步驟44)。然后，根據(jù)該選擇結(jié)果對(duì)拉伸系統(tǒng)輸出規(guī)定的控制指令(步驟45)。
下一步，將縱和橫拉伸后的目標(biāo)值作為比較數(shù)據(jù)讀入寄存器(步驟46)。然后，輸入配置在橫拉伸裝置6下游的厚度測(cè)定裝置8B測(cè)得的每個(gè)區(qū)段的薄膜厚度、及由根據(jù)用分光裝置9A取入的透過各區(qū)段薄膜的光信息計(jì)算相位差的相位差計(jì)算裝置10計(jì)算出的雙折射相位差(步驟47)。
接著，根據(jù)這些參數(shù)計(jì)算每個(gè)區(qū)段的薄膜取向度(步驟48)。在這之后，進(jìn)行比較數(shù)據(jù)與取向度的比較運(yùn)算(步驟49)。
作為比較結(jié)果，當(dāng)取向度在比較數(shù)據(jù)的范圍之內(nèi)時(shí)，保持當(dāng)前的狀態(tài)，再次根據(jù)新的參數(shù)計(jì)算取向度(步驟48)并進(jìn)行比較運(yùn)算(步驟49)。
而當(dāng)比較運(yùn)算的結(jié)果為取向度大于或小于比較數(shù)據(jù)時(shí)，選擇對(duì)拉伸系統(tǒng)輸出的控制對(duì)象及控制量(步驟50)。然后，根據(jù)該選擇結(jié)果對(duì)拉伸系統(tǒng)輸出規(guī)定的控制指令(步驟51)。
按照本發(fā)明的拉伸薄膜制造設(shè)備，對(duì)縱拉伸后的薄膜厚度及取向度，以劃分為各個(gè)區(qū)段的方式獨(dú)立且連續(xù)地進(jìn)行測(cè)定，同時(shí)，對(duì)縱拉伸及橫拉伸后的薄膜厚度及取向度，也以劃分為各個(gè)區(qū)段的方式獨(dú)立且連續(xù)地進(jìn)行測(cè)定，并通過對(duì)拉伸系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)定的控制使被拉伸后的薄膜的厚度和取向度變得均勻。此外，在高速成型中，由于以上述方式使厚度和取向度變得均勻，所以能夠防止薄膜被撕裂等情況的發(fā)生。
另外，由于能夠減少拉伸過程中薄膜等撕裂的比率，所以能節(jié)省從拉伸系統(tǒng)因薄膜撕裂而停止到恢復(fù)運(yùn)行的時(shí)間和勞力。
按照本發(fā)明的雙折射的測(cè)定方法，能以實(shí)時(shí)方式檢測(cè)和輸出計(jì)算雙折射所必需的三個(gè)參數(shù)、即在透射光譜中形成極值的第一極值波長(zhǎng)λ1和第二極值波長(zhǎng)λ2以及第一極值波長(zhǎng)λ1與第二極值波長(zhǎng)λ2之間的極值數(shù)M(包含在第一極值波長(zhǎng)λ1及第二極值波長(zhǎng)λ2上的極值)三個(gè)參數(shù)，進(jìn)一步，還可以利用專用的相位差運(yùn)算電路檢測(cè)這三個(gè)參數(shù)，從而能減輕計(jì)算裝置的負(fù)荷，其結(jié)果是，能以實(shí)時(shí)方式進(jìn)行雙折射的測(cè)定。
權(quán)利要求
1.一種拉伸薄膜制造設(shè)備，備有擠出裝置，具有使成型材料熔融的設(shè)備，并具有將上述成型材料成型為未拉伸薄膜的模具；原片成型裝置，用于冷卻由上述模具成型后的未拉伸薄膜，并成型為原片；縱拉伸裝置，以低速輥和高速輥沿縱向拉伸該冷卻后的原片；及橫拉伸裝置，將縱拉伸后的薄膜的兩邊夾持住，并沿橫向進(jìn)行拉伸，該拉伸薄膜制造設(shè)備的特征在于，具有厚度測(cè)定裝置，以實(shí)時(shí)方式測(cè)定上述縱拉伸后的薄膜厚度；取向度測(cè)定裝置，以實(shí)時(shí)方式測(cè)定上述縱拉伸后的薄膜取向度；將與用上述厚度測(cè)定裝置測(cè)得的厚度相當(dāng)?shù)男盘?hào)向計(jì)算裝置輸出，并將與用上述取向度測(cè)定裝置測(cè)得的取向度相當(dāng)?shù)男盘?hào)向計(jì)算裝置輸出，上述計(jì)算裝置，具有將預(yù)先設(shè)定的厚度與上述測(cè)得的厚度進(jìn)行比較運(yùn)算的厚度比較運(yùn)算部，同時(shí)還具有將預(yù)先設(shè)定的取向度與上述測(cè)得的取向度進(jìn)行比較運(yùn)算的取向度比較運(yùn)算部，根據(jù)上述各比較運(yùn)算的結(jié)果，輸出改變進(jìn)行縱拉伸時(shí)的縱拉伸比率的控制信號(hào)并根據(jù)該信號(hào)控制拉伸狀態(tài)，從而使其與預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)值一致。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉伸薄膜制造設(shè)備，其特征在于上述縱拉伸比率的變更，是調(diào)節(jié)進(jìn)行縱拉伸時(shí)的低速輥和高速輥的拉伸速度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的拉伸薄膜制造設(shè)備，其特征在于上述縱拉伸比率的變更，是調(diào)節(jié)進(jìn)行縱拉伸時(shí)的低速輥與高速輥的拉伸間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中的任何一項(xiàng)所述的拉伸薄膜制造設(shè)備，其特征在于上述縱拉伸比率的變更，是調(diào)節(jié)進(jìn)行縱拉伸時(shí)的低速輥和高速輥的拉伸角度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中的任何一項(xiàng)所述的拉伸薄膜制造設(shè)備，其特征在于上述縱拉伸比率的變更，是調(diào)節(jié)進(jìn)行縱拉伸時(shí)的薄膜對(duì)低速輥和高速輥的壓接強(qiáng)度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中的任何一項(xiàng)所述的拉伸薄膜制造設(shè)備，其特征在于測(cè)定上述縱拉伸后薄膜厚度的厚度測(cè)定裝置，將上述縱拉伸后的薄膜沿寬度方向劃分為若干個(gè)范圍后測(cè)定該薄膜的厚度，同時(shí)，測(cè)定上述縱拉伸后的薄膜取向度的取向度測(cè)定裝置，將上述縱拉伸后的薄膜沿寬度方向劃分為若干個(gè)范圍后測(cè)定該薄膜的取向度。
7.一種拉伸薄膜制造設(shè)備，備有擠出裝置，具有使成型材料熔融的設(shè)備，并具有將上述成型材料成型為未拉伸薄膜的模具；原片成型裝置，用于冷卻由上述模具成型后的未拉伸薄膜，并成型為原片；縱拉伸裝置，以低速輥和高速輥沿縱向拉伸該冷卻后的原片；及橫拉伸裝置，將縱拉伸后的薄膜的兩邊夾持住，并沿橫向進(jìn)行拉伸，該拉伸薄膜制造設(shè)備的特征在于，具有厚度測(cè)定裝置，以實(shí)時(shí)方式測(cè)定上述橫拉伸后的薄膜厚度；取向度測(cè)定裝置，以實(shí)時(shí)方式測(cè)定上述橫拉伸后的薄膜取向度；將與用上述厚度測(cè)定裝置測(cè)得的厚度相當(dāng)?shù)男盘?hào)向計(jì)算裝置輸出，并將與用上述取向度測(cè)定裝置測(cè)得的取向度相當(dāng)?shù)男盘?hào)向計(jì)算裝置輸出，上述計(jì)算裝置具有將預(yù)先設(shè)定的厚度與上述測(cè)得的厚度進(jìn)行比較運(yùn)算的厚度比較運(yùn)算部，同時(shí)還具有將預(yù)先設(shè)定的取向度與上述測(cè)得的取向度進(jìn)行比較運(yùn)算的取向度比較運(yùn)算部，根據(jù)上述各比較運(yùn)算的結(jié)果，輸出改變進(jìn)行橫拉伸時(shí)的橫拉伸比率的控制信號(hào)并根據(jù)該信號(hào)控制拉伸狀態(tài)，從而使其與預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)值一致。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的拉伸薄膜制造設(shè)備，其特征在于上述橫拉伸比率的變更，是調(diào)節(jié)進(jìn)行橫拉伸時(shí)的橫拉伸角度。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的拉伸薄膜制造設(shè)備，其特征在于上述橫拉伸比率的變更，是調(diào)節(jié)進(jìn)行橫拉伸時(shí)的橫拉伸速度。
10.根據(jù)權(quán)利要求7～9中的任何一項(xiàng)所述的拉伸薄膜制造設(shè)備，其特征在于測(cè)定上述橫拉伸后薄膜厚度的厚度測(cè)定裝置，將橫拉伸后的薄膜沿寬度方向劃分為若干個(gè)范圍后測(cè)定該薄膜的厚度，同時(shí)，測(cè)定上述橫拉伸后的薄膜取向度的取向度測(cè)定裝置，將橫拉伸后的薄膜沿寬度方向劃分為若干個(gè)范圍后測(cè)定該薄膜的取向度。
11.根據(jù)權(quán)利要求1～10中的任何一項(xiàng)所述的拉伸薄膜制造設(shè)備，其特征在于上述控制指令，將進(jìn)行橫拉伸時(shí)加熱薄膜的加熱裝置劃分為規(guī)定的區(qū)段，并相對(duì)于該劃分后的區(qū)段對(duì)薄膜的加熱溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1～11中的任何一項(xiàng)所述的拉伸薄膜制造設(shè)備，備有擠出裝置，具有使成型材料熔融的設(shè)備，并具有將上述成型材料成型為未拉伸薄膜的模具；原片成型裝置，用于冷卻由上述模具成型后的未拉伸薄膜，并成型為原片；縱拉伸裝置，以低速輥和高速輥沿縱向拉伸該冷卻后的原片；及橫拉伸裝置，將縱向拉伸后的薄膜的兩邊夾持住，并沿橫向進(jìn)行拉伸，該拉伸薄膜制造設(shè)備的特征在于將進(jìn)行橫拉伸時(shí)的薄膜加熱裝置劃分為規(guī)定的區(qū)段，并以實(shí)時(shí)方式測(cè)定與該劃分后的各個(gè)區(qū)段對(duì)應(yīng)的薄膜厚度，同時(shí)以實(shí)時(shí)方式測(cè)定該薄膜的取向度，將與用上述厚度測(cè)定裝置測(cè)得的厚度相當(dāng)?shù)男盘?hào)向計(jì)算裝置輸出，并將與用上述取向度測(cè)定裝置測(cè)得的取向度相當(dāng)?shù)男盘?hào)向計(jì)算裝置輸出，上述計(jì)算裝置具有將預(yù)先設(shè)定的各個(gè)區(qū)段的厚度與上述測(cè)得的各個(gè)區(qū)段的厚度進(jìn)行比較運(yùn)算的厚度比較運(yùn)算部，同時(shí)還具有將預(yù)先設(shè)定的各個(gè)區(qū)段的取向度與上述測(cè)得的各個(gè)區(qū)段的取向度進(jìn)行比較運(yùn)算的取向度比較運(yùn)算部，根據(jù)上述各比較運(yùn)算的結(jié)果，輸出各個(gè)區(qū)段的控制信號(hào)并根據(jù)該信號(hào)控制拉伸狀態(tài)，從而使其與預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)值一致。
13.根據(jù)權(quán)利要求1～12中的任何一項(xiàng)所述的拉伸薄膜制造設(shè)備，其特征在于對(duì)上述各個(gè)區(qū)段輸出的控制信號(hào)用于控制各個(gè)區(qū)段的加熱溫度。
14.根據(jù)權(quán)利要求1～13中的任何一項(xiàng)所述的拉伸薄膜制造設(shè)備，其特征在于上述控制指令調(diào)節(jié)上述模具唇口的開度。
15.根據(jù)權(quán)利要求1～14中的任何一項(xiàng)所述的拉伸薄膜制造設(shè)備，其特征在于當(dāng)上述擠出裝置具有螺桿時(shí)，上述控制指令是調(diào)節(jié)上述擠出裝置的螺桿速度。
16.根據(jù)權(quán)利要求1～15中的任何一項(xiàng)所述的拉伸薄膜制造設(shè)備，其特征在于上述厚度測(cè)定裝置，采用近紅外線吸收進(jìn)行薄膜厚度的測(cè)定，該檢測(cè)功能在50mSec以內(nèi)輸出與厚度相當(dāng)?shù)男盘?hào)，同時(shí)，上述取向度測(cè)定裝置，根據(jù)對(duì)夾在偏振元件之間的薄膜的透射光譜進(jìn)行測(cè)定的原理測(cè)定雙折射，在50mSec以內(nèi)測(cè)定出與雙折射相當(dāng)?shù)臏y(cè)定數(shù)據(jù)，并輸出該信號(hào)。
17.一種拉伸薄膜制造方法，備有擠出工序，具有使成型材料熔融的工序并具有將上述成型材料成型為未拉伸薄膜的模具；原片成型工序，冷卻由上述模具成型后的未拉伸薄膜，并成型為原片；縱拉伸工序，以低速輥和高速輥沿縱向拉伸該冷卻后的原片；及橫拉伸工序，將縱拉伸后的薄膜的兩邊夾持住，并沿橫向進(jìn)行拉伸，該拉伸薄膜制造方法的特征是，具有厚度測(cè)定工序，以實(shí)時(shí)方式測(cè)定上述縱拉伸工序后的薄膜厚度；取向度測(cè)定工序，以實(shí)時(shí)方式測(cè)定上述橫拉伸工序后的薄膜取向度；將與在上述厚度測(cè)定工序測(cè)得的厚度相當(dāng)?shù)男盘?hào)向計(jì)算工序輸出，并將與在上述取向度測(cè)定工序測(cè)得的取向度相當(dāng)?shù)男盘?hào)向計(jì)算工序輸出，上述計(jì)算工序，對(duì)預(yù)先設(shè)定的厚度和上述測(cè)得的厚度進(jìn)行比較運(yùn)算，同時(shí)對(duì)預(yù)先設(shè)定的取向度和上述測(cè)得的取向度進(jìn)行比較運(yùn)算，根據(jù)上述各比較運(yùn)算的結(jié)果，輸出改變進(jìn)行縱拉伸時(shí)的縱拉伸比率的控制信號(hào)，并根據(jù)該信號(hào)控制拉伸狀態(tài)，使其與預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)值一致。
18.一種拉伸薄膜制造方法，備有擠出工序，具有使成型材料熔融的工序并具有將上述成型材料成型為未拉伸薄膜的模具；原片成型工序，冷卻由上述模具成型后的未拉伸薄膜，并成型為原片；縱拉伸工序，以低速輥和高速輥沿縱向拉伸該冷卻后的原片；及橫拉伸工序，將縱拉伸后的薄膜的兩邊夾持住，并沿橫向進(jìn)行拉伸，該拉伸薄膜制造方法的特征是，具有厚度測(cè)定工序，以實(shí)時(shí)方式測(cè)定上述橫拉伸工序后的薄膜厚度；取向度測(cè)定工序，以實(shí)時(shí)方式測(cè)定上述橫拉伸工序后的薄膜取向度；將與在上述厚度測(cè)定工序測(cè)得的厚度相當(dāng)?shù)男盘?hào)向計(jì)算工序輸出，并將與在上述取向度測(cè)定工序測(cè)得的取向度相當(dāng)?shù)男盘?hào)向計(jì)算工序輸出，上述計(jì)算工序，對(duì)預(yù)先設(shè)定的厚度和上述測(cè)得的厚度進(jìn)行比較運(yùn)算，同時(shí)對(duì)預(yù)先設(shè)定的取向度和上述測(cè)得的取向度進(jìn)行比較運(yùn)算，根據(jù)上述各比較運(yùn)算的結(jié)果，輸出改變進(jìn)行橫拉伸時(shí)的橫拉伸比率的控制信號(hào)，并根據(jù)該信號(hào)控制拉伸狀態(tài)，使其與預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)值一致。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的拉伸薄膜制造方法，其特征在于上述厚度測(cè)定裝置具有采用近紅外線吸收測(cè)定薄膜厚度的工序、及由該檢測(cè)功能在50mSec以內(nèi)輸出與厚度相當(dāng)?shù)男盘?hào)的工序，同時(shí)，上述取向度測(cè)定裝置具有根據(jù)對(duì)夾在偏振元件之間的薄膜的透射光譜進(jìn)行測(cè)定的原理測(cè)定雙折射的工序、及在50mSec以內(nèi)測(cè)定與雙折射相當(dāng)?shù)臏y(cè)定數(shù)據(jù)并輸出該信號(hào)的工序。
20.一種雙折射測(cè)定方法，將產(chǎn)生雙折射的試樣配置在一對(duì)偏振元件之間、從一個(gè)偏振元件的與試樣相對(duì)一側(cè)的相反方向入射白色光并對(duì)從另一個(gè)偏振元件的與試樣相對(duì)一側(cè)的相反方向射出的透射光的干涉光譜進(jìn)行分析，從而對(duì)雙折射進(jìn)行測(cè)定，該雙折射測(cè)定方法的特征在于，具有分光裝置，用于對(duì)透射光譜進(jìn)行分光；及相位差運(yùn)算電路，用于檢測(cè)在透射光譜中形成極值的第一極值波長(zhǎng)λ1和第二極值波長(zhǎng)λ2以及第一極值波長(zhǎng)λ1與第二極值波長(zhǎng)λ2之間的極值數(shù)M三個(gè)參數(shù)，并輸出其結(jié)果；從來(lái)自上述相位差運(yùn)算電路的輸出即上述三個(gè)參數(shù)，根據(jù)下式計(jì)算雙折射的相位差R，并根據(jù)該相位差R計(jì)算試樣的雙折射。R＝(M-1)/2/(1/λ1-1/λ2)
21.一種雙折射測(cè)定方法，將產(chǎn)生雙折射的試樣配置在一對(duì)偏振元件之間、從一個(gè)偏振元件的與試樣相對(duì)一側(cè)的相反方向入射白色光并對(duì)從另一個(gè)偏振元件的與試樣相對(duì)一側(cè)的相反方向射出的透射光的干涉光譜進(jìn)行分析，從而對(duì)雙折射進(jìn)行測(cè)定，該雙折射測(cè)定方法的特征在于，具有分光裝置，用于對(duì)透射光譜進(jìn)行分光；及相位差運(yùn)算電路，用于檢測(cè)在透射光譜中形成極大值或極小值中的任何一個(gè)的第一極值波長(zhǎng)λ1和第二極值波長(zhǎng)λ2以及第一極值波長(zhǎng)λ1與第二極值波長(zhǎng)λ2之間的極大值或極小值中的任何一個(gè)的數(shù)N三個(gè)參數(shù)，并輸出其結(jié)果；從來(lái)自上述相位差運(yùn)算電路的輸出即上述三個(gè)參數(shù)，根據(jù)下式計(jì)算雙折射的相位差R，并根據(jù)該相位差R計(jì)算試樣的雙折射。R＝(N-1)/2/(1/λ1-1/λ2)
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的雙折射測(cè)定方法，是對(duì)透射光進(jìn)行分光的上述分光裝置采用多路分光器的分光法，其特征在于從上述多路分光器輸出的信號(hào)，是信號(hào)輸出時(shí)間與波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)、且信號(hào)的輸出強(qiáng)度與透射光強(qiáng)度對(duì)應(yīng)著的時(shí)間序列輸出。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的雙折射測(cè)定方法，其特征在于用于檢測(cè)在分光后的透射光譜中形成極值的第一極值波長(zhǎng)λ1和第二極值波長(zhǎng)λ2以及第一極值波長(zhǎng)λ1與第二極值波長(zhǎng)λ2之間的極值數(shù)M或N三個(gè)參數(shù)并輸出其結(jié)果的上述相位差運(yùn)算電路，包含波長(zhǎng)檢測(cè)部，計(jì)算與來(lái)自上述多路分光器的信號(hào)的輸出時(shí)間對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)；極值檢測(cè)電路，在透射光譜中檢出具有極值的波長(zhǎng)，并在與極值波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)輸出極值波長(zhǎng)識(shí)別信號(hào)；第一極值波長(zhǎng)存儲(chǔ)部，存儲(chǔ)和輸出第一極值波長(zhǎng)λ1；第二極值波長(zhǎng)存儲(chǔ)部，存儲(chǔ)和輸出第二極值波長(zhǎng)λ2；及極值計(jì)數(shù)部，對(duì)第一極值波長(zhǎng)λ1與第二極值波長(zhǎng)λ2之間的極值數(shù)M或N進(jìn)行計(jì)數(shù)并輸出。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的雙折射測(cè)定方法，其特征在于在透射光譜中檢出具有極值的波長(zhǎng)的上述極值檢測(cè)電路，至少由微分電路、比較電路及根據(jù)由上述比較電路得到的結(jié)果在與極值波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生脈沖的極值波長(zhǎng)識(shí)別脈沖生成部構(gòu)成，并且是由上述微分電路對(duì)上述多路分光器輸出的時(shí)間序列輸出進(jìn)行微分、由上述比較電路將微分后的結(jié)果與0V進(jìn)行比較并當(dāng)上述比較電路的輸出變化時(shí)由上述極值波長(zhǎng)識(shí)別脈沖生成部產(chǎn)生極值波長(zhǎng)識(shí)別脈沖的電路。
25.根據(jù)權(quán)利要求23或24所述的雙折射測(cè)定方法，其特征在于存儲(chǔ)和輸出第一極值波長(zhǎng)λ1的上述第一極值波長(zhǎng)存儲(chǔ)部，具有輸入來(lái)自上述波長(zhǎng)檢測(cè)部的波長(zhǎng)信息和來(lái)自上述極值檢測(cè)電路的極值波長(zhǎng)識(shí)別信號(hào)兩個(gè)信息的輸入部及輸出存儲(chǔ)的第一極值波長(zhǎng)λ1的輸出部，并且是這樣一種電路，即，與根據(jù)上述極值檢測(cè)電路的結(jié)果在與極值波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)從極值檢測(cè)電路輸出的極值波長(zhǎng)識(shí)別信號(hào)中的位于極值波長(zhǎng)檢測(cè)范圍內(nèi)的頭一個(gè)極值波長(zhǎng)識(shí)別信號(hào)同步地存儲(chǔ)波長(zhǎng)信息，并與極值波長(zhǎng)檢測(cè)范圍的結(jié)束同步地將存儲(chǔ)的極值波長(zhǎng)信息輸出值更新；存儲(chǔ)和輸出第二極值波長(zhǎng)λ2的上述第二極值波長(zhǎng)存儲(chǔ)部，具有輸入來(lái)自上述波長(zhǎng)檢測(cè)部的波長(zhǎng)信息和來(lái)自上述極值檢測(cè)電路的極值波長(zhǎng)識(shí)別信號(hào)兩個(gè)信息的輸入部及輸出存儲(chǔ)的第二極值波長(zhǎng)λ2的輸出部，并且是這樣一種電路，即，與根據(jù)上述極值檢測(cè)電路的結(jié)果在與極值波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)從極值檢測(cè)電路輸出的極值波長(zhǎng)識(shí)別信號(hào)中的位于極值波長(zhǎng)檢測(cè)范圍內(nèi)的極值波長(zhǎng)識(shí)別信號(hào)同步地依次更新和存儲(chǔ)極值波長(zhǎng)信息，并與極值波長(zhǎng)檢測(cè)范圍的結(jié)束同步地將最后存儲(chǔ)的極值波長(zhǎng)信息輸出值更新；對(duì)第一極值波長(zhǎng)λ1與第二極值波長(zhǎng)λ2之間的極值數(shù)M或N進(jìn)行計(jì)數(shù)的上述極值計(jì)數(shù)部，具有輸入根據(jù)上述極值檢測(cè)電路的結(jié)果在與極值波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)從極值檢測(cè)電路輸出的極值波長(zhǎng)識(shí)別信號(hào)的輸入部及輸出極值數(shù)的輸出部，并且是這樣一種電路，即，對(duì)根據(jù)上述極值檢測(cè)電路的結(jié)果在與極值波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)從極值檢測(cè)電路輸出的極值波長(zhǎng)識(shí)別信號(hào)中的位于極值波長(zhǎng)檢測(cè)范圍內(nèi)的極值波長(zhǎng)識(shí)別信號(hào)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并與極值波長(zhǎng)檢測(cè)范圍的結(jié)束同步地將根據(jù)上述極值檢測(cè)電路的結(jié)果在與極值波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)從極值檢測(cè)電路輸出的極值波長(zhǎng)識(shí)別信號(hào)的計(jì)數(shù)輸出值更新。
全文摘要
提供一種在高速拉伸中使拉伸后薄膜的厚度和取向度保持均勻并能以高速制造高質(zhì)量薄膜等的拉伸系統(tǒng)。另外,還提供一種能減少拉伸過程中薄膜等的撕裂比率的拉伸系統(tǒng)。由厚度測(cè)定裝置及取向度測(cè)定裝置獨(dú)立且連續(xù)地測(cè)定拉伸后薄膜的厚度和取向度,并將該測(cè)定值輸入到計(jì)算裝置。計(jì)算裝置11對(duì)目標(biāo)值與測(cè)得值進(jìn)行比較運(yùn)算并進(jìn)行控制操作,以改變縱拉伸比率。
文檔編號(hào)G01B11/06GK1198377SQ98109459
公開日1998年11月11日 申請(qǐng)日期1998年5月1日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月1日
發(fā)明者繞山浩二, 本岡正則, 鳥海道生, 藤原敏之 申請(qǐng)人:三井化學(xué)株式會(huì)社, 東塞口株式會(huì)社, 株式會(huì)社宏大化纖