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公開番号2025003331
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-09
出願番号2024083753
出願日2024-05-23
発明の名称シート製造用途のための自動フレーム間整合監視
出願人ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド,Honeywell International Inc.
代理人個人,個人,個人,個人
主分類D21G 9/00 20060101AFI20241226BHJP(製紙;セルロースの製造)
要約【課題】連続シート生産プロセスで採用されるオンライン測定プロファイルミスアライメントのレベルを決定する自動監視システムの提供。
【解決手段】シート製造において2つのプロファイルを整合させることは、シート上のコーティング重量を計算できるようにするために重要である。コーティング重量プロファイルは、コーティング後のコーティングされたシートの測定された総重量からコーティング前のシートの重量を差し引くことによって計算される。プロファイルがこの減算に対して正しく整合されていない場合、コーティング重量プロファイルは不正確になり、コーティング重量の明らかな偏差に対する是正管理措置がシートの間違った部分に適用され、品質が低下する可能性がある。プロファイルのミスアライメントは、新しい測定データが利用可能になると、相互相関分析を繰り返し実行することによって監視される。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
機械方向（ＭＤ）に移動する連続シートを生産するシート製造システムを動作させる方法であって、前記シート製造システムは、１つ以上のアクチュエータビームを含み、各ビームは、横断方向に沿って配列された複数のアクチュエータと、前記ＭＤに沿った第１の位置において前記１つ以上のアクチュエータビームの下流に配置された第１のセンサと、前記ＭＤに沿った第２の位置において前記第１のセンサの下流に配置された第２のセンサと、を含み、前記方法は、
（ａ）前記第１のセンサを用いて前記連続シートのシート特性を測定し、第１のシート特性プロファイルを生成し、前記第１のシート特性プロファイルを履歴の第１のプロファイルのデータベースに記録するステップと、
（ｂ）前記第２のセンサを用いて前記連続シートのシート特性を測定し、第２のシート特性プロファイルを生成するステップと、
（ｃ）アライメント情報を決定するために、前記第２のシート特性プロファイルを前記データベースからの１つ以上の第１のプロファイルと比較するステップと、
（ｄ）ステップ（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）を繰り返すステップと、を含む、方法。
続きを表示（約 730 文字）【請求項２】
機械方向（ＭＤ）に動く、移動する材料のシートの形成を監視するシステムであって、
第１の位置において前記シートの第１のプロファイルを測定するように構成された第１のデバイスと、
第１の位置よりも下流側の第２の位置においてシートの第２のプロファイルを測定するように構成された第２のデバイスと、
前記第１のプロファイルと前記第２のプロファイルとの間のアライメントを決定するために、前記第１のプロファイルを前記第２のプロファイルと比較するための手段と、を含む、システム。
【請求項３】
前記第１のプロファイルを前記第２のプロファイルと比較するための手段は相互相関を使用する、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
機械方向（ＭＤ）に移動する連続シートを生産するシート製造システムを動作させる方法であって、前記シート製造システムは、横断方向に沿って配列された１つ以上のアクチュエータと、前記ＭＤに沿った第１の位置において前記１つ以上のアクチュエータの下流に配置された第１のセンサと、前記ＭＤに沿った第２の位置において前記第１の走査センサの下流に配置された第２のセンサと、を含み、前記方法は、
（ａ）前記第１のセンサを用いて前記連続シートのシート特性を測定し、第１のシート特性プロファイルを生成するステップと、
（ｂ）前記第２のセンサを用いて前記連続シートのシート特性を測定し、第２のシート特性プロファイルを生成するステップと、
（ｃ）アライメント情報を決定するために、第１のシート特性プロファイルを第２のシート特性プロファイルと比較するステップと、を含む、方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０２３年６月２１日に出願された同時係属出願第６３／５２２，２５２号に対する３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９（ｅ）の下での優先権を主張し、これは参照により本明細書に組み込まれる。
続きを表示（約 2,700 文字）【０００２】
（発明の分野）
本発明は、一般に、シート材料を製作するための品質管理技術に関し、より詳細には、連続シート生産プロセスで採用されるスキャナ間のオンライン測定プロファイルミスアライメントのレベルを決定する自動監視システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
オンライン測定は、製造中にシート材料の特性を検出して、シート作製プロセスの促進制御を可能にし、ひいては、生産される規格外のシート材料の量を低減しながらシート品質を保証するために使用される。シート作製中のオンライン測定を行う際の主な問題のうちの１つは、シート材料の物理的特性が、通常、機械方向及び横方向において変化することである。（「機械方向」とは、製造中のシート材料の移動方向を指し、「横方向」という用語は、機械方向に垂直なシートの表面を横切る方向を指す。）
【０００４】
シート材料のばらつきを検出するために、各走査に沿った坪量又はキャリパなどの選択されたシート特性の値を検出しながら、横方向にシート作製機械を横切って周期的に前後に横断する走査センサが用いられる。実際には、走査センサによって提供された測定情報は、通常、各走査の後に組み立てられて、横方向で検出されたシート特性の「プロファイル」を提供する。言い換えれば、各プロファイルは、横方向の隣接する場所での一連のシート測定値で構成される。プロファイルの目的は、シート特性の横方向のばらつきを容易に検出することを可能にすることである。特性測定値は、横方向セグメントの有限サイズのビンにおいて平均化される。スキャナ測定値を表示するマップは、典型的に、幅にわたる点又はビンに分割される。例えば、各ビンは約５ｍｍの距離を表すことができる。
【０００５】
製紙及びリチウムイオン電池電極製造において、機械方向に沿って異なる位置に位置付けられた複数のスキャナがしばしば使用される。各スキャナは、生産ライン上で幅方向測定プロファイルを生成する。各スキャナからの測定プロファイルは、シートの一方の側から他方の側までの離散エリアをカバーする何百もの測定を含むことができる。測定及び品質管理目的のために、すべてのスキャナについてプロファイルを整合させておくことが必要である。
【０００６】
スキャナのミスアライメントは、生産ラインの開始から最終の生産ラインまでの異常の追跡にも影響を及ぼす。製造されるシートがコーティングされる場合、コーティングされていないシートの重量プロファイルがコーティングされた重量プロファイルから減算されるとき、誤整合したプロファイルは不正確なコーティング重量の推定をもたらす可能性がある。現在、シート製造業者は、適切なデータを収集し分析することによって、スキャナのアライメントを手動でチェックしなければならない。時間のかかる是正措置は必要な場合に実行されるが、これは高レベルのドメイン知識を必要とする可能性があり、問題が発見されたときにのみ行われることが多い。更に、製造者は、ミスアライメントが根本的な原因であることに気付かないので、不十分なシート品質が持続するか、あるいは検出されなくなる可能性がある。当業界では、ミスアライメントが発生したときに製造業者に直ちに通告し得る自動アライメント監視システムが必要とされている。
【発明の概要】
【０００７】
本発明は、１つのスキャナデバイスおいて指定されたビンが、他のすべてのスキャナデバイスにおいて同じビンに対応し、両方ともシートの同じ別個の部分を表すという認識に部分的に基づいている。プロセス動作の変化に起因して、プロファイルのアライメントは経時的に変化する可能性があり、したがって、アライメントが特定のビン数又は対応する物理的距離だけシフトされた場合、１つのスキャナデバイスからのプロファイルがより良好に整合され得る。スキャナのミスアライメントは、下流制御ループが上流制御ループに対してターゲットプロファイルの誤った部分を調整するように動作するので、不十分なカスケード制御などの問題を引き起こす可能性がある。
【０００８】
本発明では、新しい測定データが利用可能になると、相互相関分析を繰り返し実行することによって、プロファイルのミスアライメントを監視することができる。オフセットの変化を経時的に追跡することができ、データを監視のために表示することができる。オフセットが０から逸脱したとき、及び／又は値が（ある閾値内で）変化したとき、プラント要員への自動警報がトリガされる。
【０００９】
一態様では、本発明は、機械方向（ＭＤ）に移動する連続シートを生産するシート製造システムを動作させる方法であって、シート製造システムは、１つ以上のアクチュエータビームを含み、各ビームは、横断方向に沿って配列された複数のアクチュエータと、ＭＤに沿った第１の位置において１つ以上のアクチュエータビームの下流に配置された第１のセンサと、ＭＤに沿った第２の位置において第１のセンサの下流に配置された第２のセンサと、を含み、方法は、
（ａ）第１のセンサを用いて連続シートのシート特性を測定し、第１のシート特性プロファイルを生成し、第１のシート特性プロファイルを履歴の第１のプロファイルの（クラウド内などの）データベースに記録するステップと、
（ｂ）第２のセンサを用いて連続シートのシート特性を測定し、第２のシート特性プロファイルを生成するステップと、
（ｃ）アライメント情報を決定するために、第２のシート特性プロファイルをデータベースからの１つ以上の第１のプロファイルと比較するステップと、
（ｄ）ステップ（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）を繰り返すステップと、を含む、方法を対象とする。センサは走査センサであることが好ましく、この技術は相互相関分析を用いる。
【００１０】
別の態様では、本発明は、機械方向（ＭＤ）に動く、移動する材料のシートの形成を監視するシステムを対象とし、システムは、
第１の位置においてシートの第１のプロファイルを測定するように構成された第１のデバイスと、
第１の位置よりも下流側の第２の位置においてシートの第２のプロファイルを測定するように構成された第２のデバイスと、
第１のプロファイルと第２のプロファイルとの間のアライメントを決定するために、第１のプロファイルを第２のプロファイルと比較するための手段と、を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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