KR20110072672A

KR20110072672A - 플라스틱 시트 압출 제조 시스템 및 이를 이용한 플라스틱 시트 제조방법

Info

Publication number: KR20110072672A
Application number: KR1020090129704A
Authority: KR
Inventors: 이관희
Original assignee: 재단법인 포항산업과학연구원
Priority date: 2009-12-23
Filing date: 2009-12-23
Publication date: 2011-06-29
Also published as: KR101563326B1

Abstract

본 발명은 다수개의 발광센서와 수광센서로 구성된 시트 폭 측정장치를 적용함으로써, 제조된 플라스틱 시트의 폭을 실시간으로 근사하고, 생산되는 플라스틱 시트의 근사된 폭 정보를 통해 정압압출장치 및 압출기 실린더의 스크류 회전속도를 조절하여 플라스틱 시트의 품질을 유지하면서 사이드 스크랩(Side Scrap)의 양을 최소화하도록

실린더 내로 플라스틱 원료를 투입하는 원료투입장치와, 상기 투입된 플라스틱원료를 용융시켜 이송하는 압출기 실린더와, 상기 압출기 실린더로부터 공급되는 플라스틱 용융물의 압력을 일정하게 조절하는 정압압출장치와, 이송된 용융물을 시트형상으로 성형 압출하는 시트다이와, 상기 압출된 시트를 냉각하면서 평탄화시키는 폴리싱 롤과, 상기 폴리싱 롤을 통과한 플라스틱 시트 폭의 근사값을 측정하기 위해 상기 폴리싱 롤의 후방에서 플라스틱 시트의 이송경로 상에 설치되는 시트 폭 측정장치와, 평탄화된 플라스틱 시트의 사이드 스크랩을 절단하는 사이드 스크랩 절단기와, 사이드 스크랩 절단이 완료된 플라스틱 시트를 포장하는 포장기를 포함하며, 상기 시트 폭 측정장치에 의해 측정된 플라스틱 시트 폭의 근사값에 따라 상기 정압압출장치를 제어하는 정압압출 제어기에 제어신호를 출력하여 정압압출장치의 압력량을 조절하는 플라스틱 시트 압출 제조 시스템 및 이를 이용한 플라스틱 시트 제조방법을 제공한다.

플라스틱 시트, 압출, 폭, 사이드 스크랩

Description

플라스틱 시트 압출 제조 시스템 및 이를 이용한 플라스틱 시트 제조방법{PLASTIC SHEET WIDTH MEASURING SYSTEM AND PLASTIC SHEET MANUFACTURING MATHOD USING THE SAME}

본 발명은 플라스틱 시트 압출 제조 시스템 및 이를 이용한 플라스틱 시트 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플라스틱 시트의 제조 시, 플라스틱 시트 폭 측정장치를 적용해 정해진 규격 이상의 폭을 잘라 폐기 처분하는 플라스틱 시트의 사이드 스크랩(Side Scrap)의 양을 최소화하도록 하는 플라스틱 시트 압출 제조 시스템 및 이를 이용한 플라스틱 시트 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 플라스틱 시트는 원료의 압출단계, 정압압출 단계, 성형 다이 단계, 폴리싱 롤 단계, Side Scrap 절단단계, 포장단계로 구성되는 플라스틱 시트 압출 제조 시스템을 통해 생산된다.

여기서, 상기 Side Scrap 절단단계에서는 플라스틱 시트를 일정한 폭 규격으로 제품화하기 위해 규격 이상의 폭을 절단하는 과정으로서, 폴리싱 롤 단계에서 플라스틱 시트를 규격 보다 p%(p는 정해진 상수) 큰 크기로 생산하여 p% 정도를 절단하여 폐기 혹은 재활용하게 된다.

이때 플라스틱 시트의 사이드 스크랩(Side Scrap)을 최소화하면서 제품을 품질을 만족시키기 위해서는 항상 일정량인 p% 만큼 큰 크기로 시트를 생산하는 기술이 필요한데, 기존의 기술은 시트의 폭을 사람이 직접 자로 측정하거나 눈대중으로 측정하여 정압압출장치의 압출량을 조절하거나, 또는 압출기 실린더의 스크류 속도 조절을 통해 정압압출장치로 공급되는 용융된 원료의 흡입압력을 조절하여 플라스틱 시트의 폭을 조절하였다.

그러나 상기와 같은 종래의 플라스틱 시트는 자동화로 생산되는 플라스틱 시트의 특성상 시트의 폭을 자로 측정하는 것도 많은 문제점이 있어 정확한 계측이 되지 않았으며, 생산되는 플라스틱 시트의 폭이 400~1400mm 정도로 그 변화량이 크기 때문에 기 상용화된 시트 폭 측정장치를 별도로 적용하기에는 비용이 과다하게 추가되는 등의 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 다수개의 발광센서와 수광센서로 구성된 시트 폭 측정장치를 적용함으로써, 제조된 플라스틱 시트의 폭을 실시간으로 근사하고, 생산되는 플라스틱 시트의 근사된 폭 정보를 통해 정압압출장치 및 압출기 실린더의 스크류 회전속도를 조절하여 플라스틱 시트의 품질을 유지하면서 사이드 스크랩(Side Scrap)의 양을 최소화하도록 하는 플라스틱 시트 압출 제조 시스템 및 이를 이용한 플라스틱 시트 제조방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 플라스틱 시트 압출 제조 시스템은 실린더 내로 플라스틱 원료를 투입하는 원료투입장치와, 상기 투입된 플라스틱원료를 용융시켜 이송하는 압출기 실린더와, 상기 압출기 실린더로부터 공급되는 플라스틱 용융물의 압력을 일정하게 조절하는 정압압출장치와, 이송된 용융물을 시트형상으로 성형 압출하는 시트다이와, 상기 압출된 시트를 냉각하면서 평탄화시키는 폴리싱 롤과, 상기 폴리싱 롤을 통과한 플라스틱 시트 폭의 근사값을 측정하기 위해 상기 폴리싱 롤의 후방에서 플라스틱 시트의 이송경로 상에 설치되는 시트 폭 측정장치와, 평탄화된 플라스틱 시트의 사이드 스크랩을 절단하는 사이드 스크랩 절단기와, 사이드 스크랩 절단이 완료된 플라스틱 시트를 포장하는 포장기를 포함하며, 상기 시트 폭 측정장치에 의해 측정된 플라스틱 시트 폭의 근사값 에 따라 상기 정압압출장치를 제어하는 정압압출 제어기에 제어신호를 출력하여 정압압출장치의 압력량을 조절하는 것을 특징으로 한다.

상기 시트 폭 측정장치는 상기 플라스틱 시트의 상부에 제1 센서 브라켓을 통해 설정간격으로 이격되게 설치되며, 상기 플라스틱 시트에 빛을 조사하는 다수개의 발광센서를 포함하는 광신호 발생유닛; 상기 각 발광센서에 대응하여 상기 플라스틱 시트의 하부에 각각 제2 센서 브라켓을 통해 상기 각 발광센서의 위치에 대응하여 설정간격으로 이격되게 설치되며, 상기 각 발광센서로부터 조사되는 빛을 수광하여 그 신호를 출력하는 다수개의 수광센서를 포함하는 광신호 수신유닛; 및 상기 광신호 수신유닛으로부터 출력된 신호를 통해 플라스틱 시트의 폭을 연산해 근사값을 산출하고, 기 설정값과 비교하여 상기 정압압출 제어기로 제어신호를 출력하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 정압압출 제어기는 상기 압출기 실린더의 스크류 속도를 제어하는 속도 제어기와 연결되며, 상기 정압압출장치의 흡입압력에 따라 상기 속도 제어기에 제어신호를 출력하여 상기 압출기 실린더의 스크류 속도를 조절하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기한 바와 같은 플라스틱 시트 압출 제조 시스템을 이용한 플라스틱 시트 제조방법은 상기 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항의 플라스틱 시트 압출 제조 시스템을 이용한 플라스틱 시트 제조방법에 있어서, (a) 플라스틱 원료를 실린더 내로 투입하는 원료투입장치에서 압출기 투입구로 투입하여 압출기 실린더 내에서 소정의 온도로 열을 가하여 겔 상태로 원료를 용융시키고 이송하는 과 정; (b) 상기 이송된 플라스틱 용융물을 정압압출장치를 이용해 일정한 압력으로 유지하고, 일정한 압력으로 유지된 용융물을 시트 다이를 통하여 소정의 두께로 압출시키는 과정; (c) 상기 압출된 플라스틱 시트를 냉각하면서 평탄화시키는 과정; 및 (d) 상기 평탄화된 플라스틱 시트의 폭을 측정하고, 사이드 스크랩을 절단하는 과정을 포함한다.

상기 (d) 과정은 제조된 플라스틱 시트의 폭을 측정하는 단계; 상기 단계에서 측정된 플라스틱 시트의 폭이 기 설정된 기준 플라스틱 시트 폭 값의 범위 내에 있는 지를 판단하는 단계; 및 상기 기준 범위 조건을 만족하는 경우 플라스틱 시트의 사이드 스크랩을 절단하고 포장하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 플라스틱 시트의 폭 측정단계에서 산출된 플라스틱 시트의 폭이 기 설정된 기준 플라스틱 시트 폭 값의 범위에서 벗어날 경우, (e) 상기 정압압출장치의 압출량을 조절하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 (e) 과정은 상기 정압압출장치의 압출량을 조절하는 단계; 상기 압출기 실린더를 통해 상기 정압압출장치로 이송되는 용융된 원료의 흡입압력이 적당한가를 판단하는 단계; 및 상기 흡입압력이 적당할 경우, 다시 용융물을 압출하는 단계로 리턴되는 것을 특징으로 한다.

상기 정압압출장치 조절단계에서 정압압출장치로 흡입되는 용융된 원료의 흡입압력이 적당하지 않을 경우, 상기 압출기 실린더의 스크류 속도를 조절하는 단계; 및 용융된 원료를 압출기 실린더를 통해 상기 정압압출장치로 이송하는 단계로 리턴되는 것을 특징으로 한다.

상기 플라스틱 시트의 폭을 측정하는 식은 W(시트의 폭)＝S(양측 시트 폭 측정장치 사이에서 첫 번째 각 센서 사이의 거리)＋(i(플라스틱 시트의 일측에서 신호가 감지된 i 번째 센서)＋j(플라스틱 시트의 타측에서 신호가 감지된 j 번째 센서)-2)×t(각 센서 사이의 거리)를 만족하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 플라스틱 시트 압출 제조 시스템 및 이를 이용한 플라스틱 시트 제조방법에 의하면, 다수개의 발광센서와 수광센서로 구성된 시트 폭 측정장치를 적용함으로써, 제조된 플라스틱 시트의 폭을 실시간으로 근사하고, 생산되는 플라스틱 시트의 근사된 폭 정보를 통해 정압압출장치 및 압출기 실린더의 스크류 회전속도를 조절하여 플라스틱 시트의 품질을 유지하면서 사이드 스크랩(Side Scrap)의 양을 최소화시키는 효과가 있다.

또한, 발광센서와 수광센서를 이용한 단순한 구성으로 제조되는 플라스틱 시트의 폭 근사값을 실시간으로 측정할 수 있어 비용을 절감하고, 불필요한 원료소비량을 줄이는 효과도 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이에 앞서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변 형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라스틱 시트 압출 제조 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라스틱 시트 압출 제조 시스템에 적용되는 시트 폭 측정장치의 구성도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 시트 폭 측정장치의 작동 상태도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 플라스틱 시트 압출 제조 시스템은 다수개의 발광센서(153)와 수광센서(157)로 구성된 시트 폭 측정장치(150)를 적용함으로써, 제조된 플라스틱 시트(200)의 폭(W)을 실시간으로 근사하고, 생산되는 플라스틱 시트(200)의 근사된 폭(W) 정보를 통해 정압압출장치(120) 및 압출기 실린더(110)의 스크류 회전속도를 조절하여 플라스틱 시트(200)의 품질을 유지하면서 사이드 스크랩(Side Scrap)의 양을 최소화하도록 한다.

이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 플라스틱 시트 압출 제조 시스템은, 도 1에서 도시한 바와 같이, 실린더 내로 플라스틱 원료를 투입하는 원료투입장치(100)와, 상기 투입된 플라스틱원료를 용융시켜 이송하는 압출기 실린더(110)와, 상기 압출기 실린더(110)로부터 공급되는 플라스틱 용융물의 압력을 일정하게 조절하는 정압압출장치(120)와, 이송된 용융물을 시트형상으로 성형 압출하는 시트다이(130)와, 상기 압출된 시트를 냉각하면서 평탄화시키는 폴리싱 롤(140)을 포함한다.

그리고 상기 플라스틱 시트 압출 제조 시스템은 상기 폴리싱 롤(140)을 통과한 플라스틱 시트(200)의 폭 근사값을 측정하기 위해 상기 폴리싱 롤(140)의 후방 에서 플라스틱 시트(200)의 이송경로 상에 설치되는 시트 폭 측정장치(150)와, 평탄화된 플라스틱 시트(200)의 사이드 스크랩을 절단하는 사이드 스크랩 절단기(160)와, 사이드 스크랩 절단이 완료된 플라스틱 시트를 포장하는 포장기(170)를 포함하여 구성된다.

여기서, 본 발명의 실시예에 따른 플라스틱 시트 압출 제조 시스템은 상기 시트 폭 측정장치(150)에 의해 측정된 플라스틱 시트(200)의 폭(W) 근사값에 따라 상기 정압압출장치(120)를 제어하는 정압압출 제어기(121)에 제어신호를 출력하여 정압압출장치(120)의 압력량을 조절하게 된다.

본 실시예에서, 상기 시트 폭 측정장치(150)는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 광신호 발생유닛(151), 광신호 수신유닛(155), 및 제어기(159)로 구성되며, 이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 상기 광신호 발생유닛(151)은 상기 플라스틱 시트(200)의 상부에 제1 센서 브라켓(152)을 통해 설정간격으로 이격되게 설치되며, 상기 플라스틱 시트(200)에 빛을 조사하는 다수개의 발광센서(153)를 포함하여 구성된다.

본 실시예에서, 상기 광신호 수신유닛(155)은 상기 각 발광센서(153)에 대응하여 상기 플라스틱 시트(200)의 하부에 각각 제2 센서 브라켓(156)을 통해 상기 각 발광센서(153)의 위치에 대응하여 설정간격으로 이격되게 설치되며, 상기 각 발광센서(153)로부터 조사되는 빛을 수광하여 그 신호를 출력하는 다수개의 수광센서(157)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 시트 폭 측정장치(150)는 상기 플라스틱 시트(200)의 이송경로 상에 광신호 발생유닛(151)과 광신호 수신유닛(155)을 한 세트로 하여 상기 플라스틱 시트(200)의 양측 단부에 각각 이격되게 설치되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 제어기(159)는 상기 광신호 수신유닛(151)으로부터 출력된 신호를 통해 플라스틱 시트(200)의 폭(W)을 연산해 근사값을 산출하고, 기 설정값과 비교하여 상기 정압압출 제어기(121)로 제어신호를 출력하게 된다.

상기와 같이 구성되는 상기 시트 폭 측정장치(150)는 상기 각 발광센서(153)로부터 조사되는 빛을 수광하는 수광센서(157)가 빛을 수광하게 되면, 빛을 수광한 상기 수광센서(157)로부터 출력되는 신호를 통해 빛을 수광하지 않은 각 수광센서(157)로부터 몇 번째 수광센서(157)인지를 상기 제어기(159)가 파악하여 플라스틱 시트(200)의 폭을 연산해 근사값을 산출하고, 기 설정값과 비교하여 상기 정압압출 제어기(121)로 제어신호를 출력하고, 상기 정압압출 제어기(121)는 상기 제어기(159)로부터 출력된 제어신호에 따라 정압압출장치(120)의 압출량을 조절하여 플라스틱 시트(200)의 폭을 일정한 수준으로 유지하게 된다.

여기서, 상기 정압압출 제어기(121)는 상기 압출기 실린더(110)의 스크류 속도를 제어하는 속도 제어기(111)와 연결되며, 상기 정압압출장치(120)의 흡입압력에 따라 상기 속도 제어기(111)에 제어신호를 출력하여 상기 압출기 실린더(110)의 스크류 속도를 조절하게 된다.

즉, 상기 시트 폭 측정장치(150)는 상기 광신호 발생유닛(151)과 광신호 수신유닛(155)을 통해 플라스틱 시트(200)의 폭을 감지하여 그 신호를 상기 제어기(159)로 출력하고, 상기 제어기(159)는 출력된 신호에 따라 상기 플라스틱 시 트(200)의 폭(W) 근사값을 산출하게 된다.

이 때, 산출된 플라스틱 시트(200)의 폭(W)이, 도 3의 (S1)과 같이, 기준폭(W´)보다 ΔW 만큼 작을 경우에는 상기 제어기(159)가 정압압출 제어기(121)로 제어신호를 출력하고, 출력된 신호에 따라 상기 정압압출 제어기(121)는 상기 정압압출장치(120)의 압출량을 증가시키게 된다.

여기서, 상기 정압압출장치(120)에 유입되는 용융된 원료의 흡입압력이 낮을 경우, 상기 정압압출 제어기(121)는 상기 속도 제어기(111)에 제어신호를 출력하여 스크류 속도를 증가시킴에 따라, 정압압출장치(120)로 유입되는 용융된 원료의 흡입압력을 증가시키게 된다.

반면에, 상기 제어기(159)를 통해 산출된 플라스틱 시트(200)의 폭(W)이, 도 3의 (S2)와 같이, 기준폭(W´)보다 ΔW 만큼 클 경우에는 상기 제어기(159)가 정압압출 제어기(121)로 제어신호를 출력하고, 출력된 신호에 따라 상기 정압압출 제어기(121)는 상기 정압압출장치(120)의 압출량을 감소시키게 된다.

이 때, 상기 정압압출장치(120)에 유입되는 용융된 원료의 흡입압력이 높을 경우, 상기 정압압출 제어기(121)는 상기 속도 제어기(111)에 제어신호를 출력하여 스크류 속도를 감소시킴에 따라, 정압압출장치(120)로 유입되는 용융된 원료의 흡입압력을 감소시키게 된다.

즉, 이러한 과정을 통해 플라스틱 시트 압출 제조 시스템은 상기 시트 폭 측정장치(150)을 통해 상기 플라스틱 시트(200)의 폭(W)을 실시간으로 감지하여 기준폭(W)으로 일정하게 유지시킬 수 있어 플라스틱 시트(200)의 품질을 유지하면서 사 이드 스크랩(Side Scrap)의 양을 최소화시키며, 불필요한 원료소비량을 줄일 수 있게 된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 플라스틱 시트 압출 제조 시스템을 이용한플라스틱 시트 제조방법을 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 플라스틱 시트 압출 제조 시스템을 이용한 플라스틱 시트 제조방법을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.

본 발명의 실시예에 따른 플라스틱 시트 압출 제조 시스템을 이용한 플라스틱 시트 제조방법은 (a) 플라스틱 원료를 실린더 내로 투입하는 원료투입장치(100)에서 압출기 투입구로 투입하여 압출기 실린더(110) 내에서 소정의 온도로 열을 가하여 겔 상태로 원료를 용융시키고 이송하는 과정과, (b) 상기 이송된 플라스틱 용융물을 정압압출장치를 이용해 일정한 압력으로 유지하고, 일정한 압력으로 유지된 용융물을 시트 다이를 통하여 소정의 두께로 압출시키는 과정과, (c) 상기 압출된 플라스틱 시트를 냉각하면서 평탄화시키는 과정과, (d) 상기 평탄화된 플라스틱 시트의 폭을 측정하고, 사이드 스크랩을 절단하는 과정을 포함한다.

먼저, 플라스틱 원료를 원료투입장치(100)를 통해 용융하고(S100), 용융된 원료를 압출기 실린더(110)를 통해 상기 정압압출장치(120)로 이송한다(S110).

그런 후, 상기 정압압출장치(120)는 상기 압출기 실린더(110)를 통해 정압압출장치(120)로 이송된 플라스틱 용융물을 일정한 압력으로 유지하고(S120), 이 플라스틱 용융물을 정압압출장치(120)로부터 시트 다이(130)를 통해 소정의 두께로 압출한다(S130).

그리고 상기 시트 다이(130)를 통해 소정의 두께로 압출된 플라스틱 시트(200)를 폴리싱 롤(140)을 통과시키면서 냉각하고 평탄화시킨다(S140).

그런 후, 상기 폴리싱 롤(140)을 통과하여 제조된 플라스틱 시트(200)의 폭(W)을 플라스틱 시트(200)의 이송경로 상에 설치된 상기 시트 폭 측정장치(150)를 통해 측정하고(S150), 측정된 플라스틱 시트(200)의 폭(W)이 기 설정된 기준 플라스틱 시트(200)의 기준 폭(W´) 값의 범위 내에 있는지를 판단한다(S160).

이 때, 상기 플라스틱 시트(200)의 폭(W)을 측정하는 식은 W(시트의 폭)＝S(양측 시트 폭 측정장치 사이에서 첫 번째 센서(153, 157) 사이의 거리)＋(i(플라스틱 시트(200)의 일측에서 신호가 감지된 i 번째 센서(153, 157))＋j(플라스틱 시트(200)의 타측에서 신호가 감지된 j 번째 센서(153, 157))-2)×t(각 센서(153, 157) 사이의 거리)를 만족하는 것이 바람직하다.

여기서, i 는 플라스틱 시트(200)의 중앙을 기준으로 플라스틱 시트(200)의 일측에서 신호가 감지된 i 번째 센서(153, 157)를 나타내며, j 는 플라스틱 시트(200)의 중앙을 기준으로 플라스틱 시트(200)의 타측에서 신호가 감지된 j 번째 센서(153, 157)를 나타내고, t 는 각 센서(153, 157) 사이의 거리를 나타내며, S는 양측 시트 폭 측정장치(150) 사이에서 첫 번째 각 센서(153, 157) 사이의 거리를 나타낸다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 플라스틱 시트 제조방법은 상기와 같은 측정식을 통해 산출된 플라스틱 시트(200)의 폭(W)이 기 설정된 기준 플라스틱 시트(200) 기준 폭(W´) 값의 범위에서 벗어날 경우(즉, 조건을 만족하지 않으면), 상기 정압압출장치(120)의 압출량을 조절하는 과정을 더 포함한다.

상기 정압압출장치(120)의 압출량을 조절하는 과정에서는 상기 제어기(159)로부터 출력된 출력신호에 따라 상기 정압압출장치(120)의 압출량을 조절하고(S170), 이 때, 상기 정압압출 제어기(121)가 상기 압출기 실린더(110)를 통해 상기 정압압출장치(120)로 이송되는 용융된 원료의 흡입압력이 적당한가를 판단한다(S180).

여기서, 상기 정압압출 제어기(121)가 상기 정압압출장치(120)로 이송되는 용융된 원료의 흡입압력이 적당하지 않다고 판단되면(즉, 조건을 만족하지 않으면), 상기 속도 제어기(111)로 제어신호를 출력하여 압출기 실린더(110)의 스크류 속도를 조절한 후(S190), 상기 (S110) 단계로 리턴되어 상기 단계들을 반복 수행한다.

반대로, 상기 정압압출 제어기(121)가 상기 정압압출장치(120)로 이송되는 용융된 원료의 흡입압력이 적당하다고 판단되면(즉, 조건을 만족하면), 상기 (S130) 단계로 리턴되어 상기 단계들을 반복 수행한다.

한편, 측정된 플라스틱 시트(200)의 폭(W)이 기준 범위 조건에 있으면(즉, 조건을 만족하면), 플라스틱 시트(200)의 사이드 스크랩을 절단하고 포장하여 제어를 종료하게 된다(S200).

따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 플라스틱 시트 압출 제조 시스템 및 이를 이용한 플라스틱 시트 제조방법에 의하면, 다수개의 발광센서(153)와 수광센서(157)로 구성된 시트 폭 측정장치(150)를 적용함으로써, 제 조된 플라스틱 시트(200)의 폭(W)을 실시간으로 근사하고, 생산되는 플라스틱 시트(200)의 근사된 폭(W) 정보를 통해 정압압출장치(120) 및 압출기 실린더(110)의 스크류 회전속도를 조절하여 플라스틱 시트(200)의 품질을 유지하면서 사이드 스크랩(Side Scrap)의 양을 최소화시킬 수 있다.

또한, 발광센서(153)와 수광센서(157)를 이용한 단순한 구성으로 제조되는 플라스틱 시트(200)의 폭(W) 근사값을 실시간으로 측정할 수 있어 비용을 절감하고, 불필요한 원료소비량을 줄일 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라스틱 시트 압출 제조 시스템의 구성도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라스틱 시트 압출 제조 시스템에 적용되는 시트 폭 측정장치의 구성도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 시트 폭 측정장치의 작동 상태도이다.

Claims

실린더 내로 플라스틱 원료를 투입하는 원료투입장치와,

상기 투입된 플라스틱원료를 용융시켜 이송하는 압출기 실린더와,

상기 압출기 실린더로부터 공급되는 플라스틱 용융물의 압력을 일정하게 조절하는 정압압출장치와,

이송된 용융물을 시트형상으로 성형 압출하는 시트다이와,

상기 압출된 시트를 냉각하면서 평탄화시키는 폴리싱 롤과,

상기 폴리싱 롤을 통과한 플라스틱 시트의 폭 근사값을 측정하기 위해 상기 폴리싱 롤의 후방에서 플라스틱 시트의 이송경로 상에 설치되는 시트 폭 측정장치와,

평탄화된 플라스틱 시트의 사이드 스크랩을 절단하는 사이드 스크랩 절단기와,

사이드 스크랩 절단이 완료된 플라스틱 시트를 포장하는 포장기를 포함하며,

상기 시트 폭 측정장치에 의해 측정된 플라스틱 시트의 폭 근사값에 따라 상기 정압압출장치를 제어하는 정압압출 제어기에 제어신호를 출력하여 정압압출장치의 압력량을 조절하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 시트 압출 제조 시스템.
제1항에 있어서,

상기 시트 폭 측정장치는

상기 플라스틱 시트의 상부에 제1 센서 브라켓을 통해 설정간격으로 이격되게 설치되며, 상기 플라스틱 시트에 빛을 조사하는 다수개의 발광센서를 포함하는 광신호 발생유닛;

상기 각 발광센서에 대응하여 상기 플라스틱 시트의 하부에 각각 제2 센서 브라켓을 통해 상기 각 발광센서의 위치에 대응하여 설정간격으로 이격되게 설치되며, 상기 각 발광센서로부터 조사되는 빛을 수광하여 그 신호를 출력하는 다수개의 수광센서를 포함하는 광신호 수신유닛; 및

상기 광신호 수신유닛으로부터 출력된 신호를 통해 플라스틱 시트의 폭을 연산해 근사값을 산출하고, 기 설정값과 비교하여 상기 정압압출 제어기로 제어신호를 출력하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 시트 압출 제조장치.
제2항에 있어서,

상기 정압압출 제어기는 상기 압출기 실린더의 스크류 속도를 제어하는 속도 제어기와 연결되며, 상기 정압압출장치의 흡입압력에 따라 상기 속도 제어기에 제어신호를 출력하여 상기 압출기 실린더의 스크류 속도를 조절하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 시트 압출 제조장치.
상기 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항의 플라스틱 시트 압출 제조 시스템을 이용한 플라스틱 시트 제조방법에 있어서,

(a) 플라스틱 원료를 실린더 내로 투입하는 원료투입장치에서 압출기 투입구 로 투입하여 압출기 실린더 내에서 소정의 온도로 열을 가하여 겔 상태로 원료를 용융시키고 이송하는 과정;

(b) 상기 이송된 플라스틱 용융물을 정압압출장치를 이용해 일정한 압력으로 유지하고, 일정한 압력으로 유지된 용융물을 시트 다이를 통하여 소정의 두께로 압출시키는 과정;

(c) 상기 압출된 플라스틱 시트를 냉각하면서 평탄화시키는 과정; 및

(d) 상기 평탄화된 플라스틱 시트의 폭을 측정하고, 사이드 스크랩을 절단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 시트 제조방법.
제4항에 있어서,

상기 (d) 과정은

제조된 플라스틱 시트의 폭을 측정하는 단계;

상기 단계에서 측정된 플라스틱 시트의 폭이 기 설정된 기준 플라스틱 시트 폭 값의 범위 내에 있는 지를 판단하는 단계; 및

상기 기준 범위 조건을 만족하는 경우 플라스틱 시트의 사이드 스크랩을 절단하고 포장하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라스틱 시트 제조방법.
제5항에 있어서,

상기 플라스틱 시트의 폭 측정단계에서 산출된 플라스틱 시트의 폭이 기 설정된 기준 플라스틱 시트 폭 값의 범위에서 벗어날 경우,

(e) 상기 정압압출장치의 압출량을 조절하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 시트 제조방법.
제6항에 있어서,

상기 (e) 과정은

상기 정압압출장치의 압출량을 조절하는 단계;

상기 압출기 실린더를 통해 상기 정압압출장치로 이송되는 용융된 원료의 흡입압력이 적당한가를 판단하는 단계; 및

상기 흡입압력이 적당할 경우, 다시 용융물을 압출하는 단계로 리턴되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 시트 제조방법.
제7항에 있어서,

상기 정압압출장치 조절단계에서 정압압출장치로 흡입되는 용융된 원료의 흡입압력이 적당하지 않을 경우,

상기 압출기 실린더의 스크류 속도를 조절하는 단계; 및

용융된 원료를 압출기 실린더를 통해 상기 정압압출장치로 이송하는 단계로 리턴되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 시트 제조방법.
제4항에 있어서,

상기 플라스틱 시트의 폭을 측정하는 식은 W(시트의 폭)＝S(양측 시트 폭 측 정장치 사이에서 첫 번째 각 센서 사이의 거리)＋(i(플라스틱 시트의 일측에서 신호가 감지된 i 번째 센서)＋j(플라스틱 시트의 타측에서 신호가 감지된 j 번째 센서)-2)×t(각 센서 사이의 거리)를 만족하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 시트 제조방법.