JP2000230810A - フィルムロールの形状測定方法 - Google Patents
フィルムロールの形状測定方法Info
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- JP2000230810A JP2000230810A JP11030244A JP3024499A JP2000230810A JP 2000230810 A JP2000230810 A JP 2000230810A JP 11030244 A JP11030244 A JP 11030244A JP 3024499 A JP3024499 A JP 3024499A JP 2000230810 A JP2000230810 A JP 2000230810A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 フィルムロールに接触痕を残さないようにし
ながら、高精度の移動機構を使用することなく高精度の
形状測定を可能にするフィルムロールの形状測定方法を
提供する。 【解決手段】 フィルムロール1のロール軸方向に直交
する平面内に、該フィルムロール1の外側を囲む任意の
3箇所に光学式変位センサ2,2',2”を互いに一定距
離を保つように配置し、これら光学式変位センサ2,
2',2”とフィルムロール1とをロール軸方向に相対移
動させながら、各光学式変位センサ2,2',2”から放
射した光が前記フィルムロール1表面に交わる点の座標
を求めると共に、これら3点の座標を含む円の径を演算
し、該演算された円の径に基づき前記フィルムロールの
ロール軸方向の外径変化を測定する。
ながら、高精度の移動機構を使用することなく高精度の
形状測定を可能にするフィルムロールの形状測定方法を
提供する。 【解決手段】 フィルムロール1のロール軸方向に直交
する平面内に、該フィルムロール1の外側を囲む任意の
3箇所に光学式変位センサ2,2',2”を互いに一定距
離を保つように配置し、これら光学式変位センサ2,
2',2”とフィルムロール1とをロール軸方向に相対移
動させながら、各光学式変位センサ2,2',2”から放
射した光が前記フィルムロール1表面に交わる点の座標
を求めると共に、これら3点の座標を含む円の径を演算
し、該演算された円の径に基づき前記フィルムロールの
ロール軸方向の外径変化を測定する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はフィルムロールの形
状測定方法に関し、さらに詳しくはフィルムロールに接
触痕を残さないようにしながら、高精度の移動機構を使
用することなく精度の高い形状測定を可能にするフィル
ムロールの形状測定方法に関するものである。
状測定方法に関し、さらに詳しくはフィルムロールに接
触痕を残さないようにしながら、高精度の移動機構を使
用することなく精度の高い形状測定を可能にするフィル
ムロールの形状測定方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】プラスチックフィルムの製造は、樹脂材
料を押出機でフィルム状に押出し、延伸処理などを施し
たのちロール状に巻き上げられたフィルムロールの形態
にして製品出荷されている。このようなフィルムの製造
工程において、厚み斑の管理は品質を保証するため非常
に重要とされている。
料を押出機でフィルム状に押出し、延伸処理などを施し
たのちロール状に巻き上げられたフィルムロールの形態
にして製品出荷されている。このようなフィルムの製造
工程において、厚み斑の管理は品質を保証するため非常
に重要とされている。
【0003】従来、このフィルムの厚み斑の管理方法
は、フィルムロール外周面の片面にリニアゲージを接触
させ、それをロール軸方向に移動させてフィルムロール
径の変化を計測することにより、そのロール径の変化か
ら厚み斑を検出するようにしていた。しかし、この方法
では、フィルムロール外周の片面からリニアゲージを当
てて測定するため、フィルムロール表面に接触痕が残
り、測定に使用されたフィルムロールは製品として使用
できないという問題があった。
は、フィルムロール外周面の片面にリニアゲージを接触
させ、それをロール軸方向に移動させてフィルムロール
径の変化を計測することにより、そのロール径の変化か
ら厚み斑を検出するようにしていた。しかし、この方法
では、フィルムロール外周の片面からリニアゲージを当
てて測定するため、フィルムロール表面に接触痕が残
り、測定に使用されたフィルムロールは製品として使用
できないという問題があった。
【0004】このような問題の解決策として、特開平1
0−274511号公報には、フィルムロールの外周接
線方向に光を通過させるように投光部と受光部を配置し
た測定器を使用し、この測定器をフィルムロールのロー
ル軸方向に移動させて、そのフィルムロールの外径寸法
の変化を測定するようにしたものが提案されている。し
かし、この提案の方法では、フィルムロールのロール軸
と測定器の移動軸との平行度が測定精度に影響を及ぼ
し、正確な測定ができないという問題がある。
0−274511号公報には、フィルムロールの外周接
線方向に光を通過させるように投光部と受光部を配置し
た測定器を使用し、この測定器をフィルムロールのロー
ル軸方向に移動させて、そのフィルムロールの外径寸法
の変化を測定するようにしたものが提案されている。し
かし、この提案の方法では、フィルムロールのロール軸
と測定器の移動軸との平行度が測定精度に影響を及ぼ
し、正確な測定ができないという問題がある。
【0005】すなわち、平行が保たれていないと、フィ
ルムロールの外径変化だけでなく、フィルムロールのロ
ール軸と測定器の移動軸の変化が測定値に大きな誤差を
及ぼすからである。また、フィルムロールの外径変化は
数百から数十μm程度であるので、この範囲内の外径変
化を測定するため測定器をフィルムロールのロール軸と
平行に移動させるためには、極めて高精度の移動機構を
使用する必要があり、装置が非常に高価にならざるを得
なくなる欠点があった。
ルムロールの外径変化だけでなく、フィルムロールのロ
ール軸と測定器の移動軸の変化が測定値に大きな誤差を
及ぼすからである。また、フィルムロールの外径変化は
数百から数十μm程度であるので、この範囲内の外径変
化を測定するため測定器をフィルムロールのロール軸と
平行に移動させるためには、極めて高精度の移動機構を
使用する必要があり、装置が非常に高価にならざるを得
なくなる欠点があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、フィ
ルムロールに接触痕を残さないようにしながら、高精度
の移動機構を使用することなく精度の高い形状測定を可
能にするフィルムロールの形状測定方法を提供すること
にある。
ルムロールに接触痕を残さないようにしながら、高精度
の移動機構を使用することなく精度の高い形状測定を可
能にするフィルムロールの形状測定方法を提供すること
にある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のフィルムロールの形状測定方法は、フィル
ムロールのロール軸方向に直交する平面内に、該フィル
ムロールの外側を囲む任意の3箇所に光学式変位センサ
を互いに一定距離を保つように配置し、これら光学式変
位センサとフィルムロールとをロール軸方向に相対移動
させながら、各光学式変位センサから放射した光が前記
フィルムロール表面に交わる点の座標を求めると共に、
これら3点の座標を含む円の径を演算し、該演算された
円の径に基づき前記フィルムロールのロール軸方向の外
径変化を測定することを特徴とするものである。
め、本発明のフィルムロールの形状測定方法は、フィル
ムロールのロール軸方向に直交する平面内に、該フィル
ムロールの外側を囲む任意の3箇所に光学式変位センサ
を互いに一定距離を保つように配置し、これら光学式変
位センサとフィルムロールとをロール軸方向に相対移動
させながら、各光学式変位センサから放射した光が前記
フィルムロール表面に交わる点の座標を求めると共に、
これら3点の座標を含む円の径を演算し、該演算された
円の径に基づき前記フィルムロールのロール軸方向の外
径変化を測定することを特徴とするものである。
【0008】好ましくは、上記光学式変位センサを固定
する一方、前記フィルムロールをロール軸方向に一定速
度で移動させるようにし、また、光学式変位センサは、
投光器から前記フィルムロールの表面にレーザを照射
し、その反射した拡散光の角度をCCDで測定して、フ
ィルムロール表面までの変位(距離)を測定するように
した投受光器一体構造のレーザ式変位センサであること
が好ましい。
する一方、前記フィルムロールをロール軸方向に一定速
度で移動させるようにし、また、光学式変位センサは、
投光器から前記フィルムロールの表面にレーザを照射
し、その反射した拡散光の角度をCCDで測定して、フ
ィルムロール表面までの変位(距離)を測定するように
した投受光器一体構造のレーザ式変位センサであること
が好ましい。
【0009】本発明の測定方法により、フィルムロール
のロール軸に沿った方向のフィルムロールの外形寸法の
変化(すなわち、フィルムロール外径の変化)を非接触
で測定することができ、さらに移動機構の精度に左右さ
れない正確な測定を可能にする。
のロール軸に沿った方向のフィルムロールの外形寸法の
変化(すなわち、フィルムロール外径の変化)を非接触
で測定することができ、さらに移動機構の精度に左右さ
れない正確な測定を可能にする。
【0010】
【発明の実施の形態】図1は、本発明のフィルムロール
形状測定方法を実施するための装置の一例を示す。図1
において、1は本発明において外径測定の対象となるフ
ィルムロールであり、樹脂から成形されたフィルムFが
ボビンBに巻き上げ積層されて形成されている。また、
2,2',2”はレーザ式変位センサであり、レーザを照
射する投光器とその反射光の受光器(いずれも図示せ
ず)とが一体構造に構成されている。また、フィルムロ
ール1は台車3の上に固定され、その台車3はロール軸
と平行に水平かつ直線状に延長する走行軌道4に沿って
走行するようにしてあり、そのためフィルムロール1
は、台車3と共にロール軸方向に移動するようになって
いる。
形状測定方法を実施するための装置の一例を示す。図1
において、1は本発明において外径測定の対象となるフ
ィルムロールであり、樹脂から成形されたフィルムFが
ボビンBに巻き上げ積層されて形成されている。また、
2,2',2”はレーザ式変位センサであり、レーザを照
射する投光器とその反射光の受光器(いずれも図示せ
ず)とが一体構造に構成されている。また、フィルムロ
ール1は台車3の上に固定され、その台車3はロール軸
と平行に水平かつ直線状に延長する走行軌道4に沿って
走行するようにしてあり、そのためフィルムロール1
は、台車3と共にロール軸方向に移動するようになって
いる。
【0011】上記レーザ式変位センサ2,2',2”は、
フィルムロール1のロール軸方向に直交する平面内に、
そのフィルムロール1の外側を囲む任意の3箇所に、互
いに一定距離L,L',L" を保つように配置されてい
る。このうちレーザ式変位センサ2,2' は、フィルム
ロール1を間に挟んで左右両側のフレーム5,5の上
に、かつフィルムロール1のロール軸の高さに固定さ
れ、それぞれレーザをフィルムロール1に対してロール
軸方向と直交するように放射するようになっている。ま
た、レーザ式変位センサ2" は、フィルムロール1の上
部に配置され、レーザ(光)を下方のフィルムロール1
に向けて放射するようになっている。
フィルムロール1のロール軸方向に直交する平面内に、
そのフィルムロール1の外側を囲む任意の3箇所に、互
いに一定距離L,L',L" を保つように配置されてい
る。このうちレーザ式変位センサ2,2' は、フィルム
ロール1を間に挟んで左右両側のフレーム5,5の上
に、かつフィルムロール1のロール軸の高さに固定さ
れ、それぞれレーザをフィルムロール1に対してロール
軸方向と直交するように放射するようになっている。ま
た、レーザ式変位センサ2" は、フィルムロール1の上
部に配置され、レーザ(光)を下方のフィルムロール1
に向けて放射するようになっている。
【0012】上記のように設定された3箇所のレーザ式
変位センサ2,2',2”は、それぞれレーザをフィルム
ロール1の表面に照射し、その反射光(拡散光)を受光
すると共に、拡散光の角度をCCDで測定することによ
り、各センサ2,2',2”からフィルムロール表面まで
の距離(変位)を測定する。
変位センサ2,2',2”は、それぞれレーザをフィルム
ロール1の表面に照射し、その反射光(拡散光)を受光
すると共に、拡散光の角度をCCDで測定することによ
り、各センサ2,2',2”からフィルムロール表面まで
の距離(変位)を測定する。
【0013】3箇所のレーザ式変位センサ2,2',2”
でそれぞれ検知されたフィルムロール表面までの距離
は、図2に示すように、それぞれ増幅器6を介して演算
装置(CPU)7へ入力される。そのCPU7では、上
記3箇所のレーザ式変位センサ2,2',2”が測定した
距離から、各センサ2,2',2”からのレーザがフィル
ムロール表面に交わる点を座標として算出する。
でそれぞれ検知されたフィルムロール表面までの距離
は、図2に示すように、それぞれ増幅器6を介して演算
装置(CPU)7へ入力される。そのCPU7では、上
記3箇所のレーザ式変位センサ2,2',2”が測定した
距離から、各センサ2,2',2”からのレーザがフィル
ムロール表面に交わる点を座標として算出する。
【0014】すなわち、例えば図3に示すような、ロー
ル軸方向に直交する横断面に任意の直交座標を設定し、
この直交座標に上記3点に相当する座標P(x1 ,
y1 ) ,Q (x2 ,y2 ) ,R (x3 ,y3 ) を得るよ
うにする。さらに、このようにして得られた3点から、
これら3点の座標P(x1 ,y1 ) ,Q (x2 ,y2 )
,R (x3 ,y3 ) が含まれる円の直径または半径を
算出する。
ル軸方向に直交する横断面に任意の直交座標を設定し、
この直交座標に上記3点に相当する座標P(x1 ,
y1 ) ,Q (x2 ,y2 ) ,R (x3 ,y3 ) を得るよ
うにする。さらに、このようにして得られた3点から、
これら3点の座標P(x1 ,y1 ) ,Q (x2 ,y2 )
,R (x3 ,y3 ) が含まれる円の直径または半径を
算出する。
【0015】したがって、台車3を一定速度で走行させ
てフィルムロール1をレーザ式変位センサ2,2',2”
の位置を通過させるようにすると、フィルムロール1の
ロール軸方向の各点における表面までの距離及びその距
離に基づいて3点の座標を含む円の直径又は半径が経時
的に測定される。このようにしてロール軸方向の各点で
測定された距離に変動があると、その変化がフィルムロ
ール1の軸方向の外径変化となって記録保存される。そ
の記録はCPU7の表示部に表示でき、またプリンター
に打ち出すこともできる。
てフィルムロール1をレーザ式変位センサ2,2',2”
の位置を通過させるようにすると、フィルムロール1の
ロール軸方向の各点における表面までの距離及びその距
離に基づいて3点の座標を含む円の直径又は半径が経時
的に測定される。このようにしてロール軸方向の各点で
測定された距離に変動があると、その変化がフィルムロ
ール1の軸方向の外径変化となって記録保存される。そ
の記録はCPU7の表示部に表示でき、またプリンター
に打ち出すこともできる。
【0016】上記のようにレーザ式変位センサ2,2',
2”で測定したフィルムロール表面までの距離から演算
された3点の座標P(x1 ,y1 ) ,Q (x2 ,y2 )
,R(x3 ,y3 ) を使用して、この3点を含む円の直
径の演算としては、例えば次のように行えばよい。
2”で測定したフィルムロール表面までの距離から演算
された3点の座標P(x1 ,y1 ) ,Q (x2 ,y2 )
,R(x3 ,y3 ) を使用して、この3点を含む円の直
径の演算としては、例えば次のように行えばよい。
【0017】上記3点の座標P(x1 ,y1 ) ,Q (x
2 ,y2 ) ,R (x3 ,y3 ) を、次の円の一般式 x2 +y2 +ax+by+c = 0 に代入し、この一般式中の係数a,b,cを変数とする
連立方程式を得る。
2 ,y2 ) ,R (x3 ,y3 ) を、次の円の一般式 x2 +y2 +ax+by+c = 0 に代入し、この一般式中の係数a,b,cを変数とする
連立方程式を得る。
【0018】 ax1 +by1 +c = −(x1 2+y1 2) ax2 +by2 +c = −(x2 2+y2 2) ax3 +by3 +c = −(x3 2+y3 2)
【0019】次いで、上記連立方程式を解くことによ
り、a,b,cが求まるので、このa,b,cを元の一
般式に代入して変形すると、 (x+a/2)2 +(y+b/2)2 = a2 /4+
b2 /4−c になり、円の半径は (a2 /4+b2 /4−c)1/2 で示されるようになる。
り、a,b,cが求まるので、このa,b,cを元の一
般式に代入して変形すると、 (x+a/2)2 +(y+b/2)2 = a2 /4+
b2 /4−c になり、円の半径は (a2 /4+b2 /4−c)1/2 で示されるようになる。
【0020】すなわち、上記演算で求められた半径は、
ロール軸に直交する任意の横断面でのフィルムロールの
半径に相当する。また、自走台車3を一定速度で走行さ
せるようにしたので、フィルムロール1がレーザ式変位
センサ2,2',2”を通過し終わるまで、上記半径の測
定を連続して行うことにより、フィルムロール1の外径
変化、すなわち形状変化を測定することができる。
ロール軸に直交する任意の横断面でのフィルムロールの
半径に相当する。また、自走台車3を一定速度で走行さ
せるようにしたので、フィルムロール1がレーザ式変位
センサ2,2',2”を通過し終わるまで、上記半径の測
定を連続して行うことにより、フィルムロール1の外径
変化、すなわち形状変化を測定することができる。
【0021】上述した測定方法によると、フィルムロー
ルのロール軸に沿った方向のフィルムロールの外形寸法
の変化を非接触で測定するため、従来の測定方法のよう
にフィルムロールの表面に接触痕を与えることがない。
さらに、光学式変位センサをフィルムロールの外側にお
ける3点に配置してロール軸方向に対する外径変化を測
定するので、フィルムロールの軸方向と測定器の移動方
向との平行度が若干悪くても、移動機構の精度に左右さ
れない正確な測定を可能にする。
ルのロール軸に沿った方向のフィルムロールの外形寸法
の変化を非接触で測定するため、従来の測定方法のよう
にフィルムロールの表面に接触痕を与えることがない。
さらに、光学式変位センサをフィルムロールの外側にお
ける3点に配置してロール軸方向に対する外径変化を測
定するので、フィルムロールの軸方向と測定器の移動方
向との平行度が若干悪くても、移動機構の精度に左右さ
れない正確な測定を可能にする。
【0022】
【発明の効果】上述したように本発明によれば、非接触
でフィルムロールの表面に損傷を与えることなく、かつ
移動機構の精度に影響されることなく高精度にフィルム
ロールの形状を測定することができる。
でフィルムロールの表面に損傷を与えることなく、かつ
移動機構の精度に影響されることなく高精度にフィルム
ロールの形状を測定することができる。
【図1】本発明のフィルムロール形状測定方法を実施す
る装置の一例を示し、(A)はその正面図、(B)は
(A)におけるA−A矢視図である。
る装置の一例を示し、(A)はその正面図、(B)は
(A)におけるA−A矢視図である。
【図2】本発明を実施する際のデータ処理に関する説明
図である。
図である。
【図3】本発明においてフィルムロールの横断面に設定
した座標を示す。
した座標を示す。
1 フィルムロール 2,2',2” レーザ式変位センサ(光学式変位セン
サ) 3 台車 4 走行軌道 7 演算装置(CPU)
サ) 3 台車 4 走行軌道 7 演算装置(CPU)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F065 AA02 AA03 AA22 AA26 AA30 AA45 AA61 BB06 BB13 BB16 CC02 DD03 DD16 FF43 GG04 JJ01 JJ24
Claims (5)
- 【請求項1】 フィルムロールのロール軸方向に直交す
る平面内に、該フィルムロールの外側を囲む任意の3箇
所に光学式変位センサを互いに一定距離を保つように配
置し、これら光学式変位センサとフィルムロールとをロ
ール軸方向に相対移動させながら、各光学式変位センサ
から放射した光が前記フィルムロール表面に交わる点の
座標を求めると共に、これら3点の座標を含む円の径を
演算し、該演算された円の径に基づき前記フィルムロー
ルのロール軸方向の外径変化を測定するフィルムロール
の形状測定方法。 - 【請求項2】 前記光学式変位センサから放射した光が
前記フィルムロール表面に交わる3点の座標P(x1 ,
y1 ) ,Q (x2 ,y2 ) ,R (x3 ,y3) を、それ
ぞれ円の方程式x2 +y2 +ax+bx+c=0 に代
入して、係数a,b,cを変数とする連立方程式を得、
この連立方程式から変数a,b,cを求めて前記3点の
座標P(x1 ,y1 ) ,Q (x2 ,y2 ) ,R (x3 ,
y3 )を含む円の径を演算する請求項1に記載のフィル
ムロールの形状測定方法。 - 【請求項3】 前記光学式変位センサを固定し、前記フ
ィルムロールの方をロール軸方向に一定速度で移動させ
る請求項1または2に記載のフィルムロールの形状測定
方法。 - 【請求項4】 前記光学式変位センサがレーザ式変位セ
ンサである請求項1,2または3に記載のフィルムロー
ルの形状測定方法。 - 【請求項5】 請求項1,2,3または4に記載の方法
を実施するフィルムロールの形状測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11030244A JP2000230810A (ja) | 1999-02-08 | 1999-02-08 | フィルムロールの形状測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11030244A JP2000230810A (ja) | 1999-02-08 | 1999-02-08 | フィルムロールの形状測定方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000230810A true JP2000230810A (ja) | 2000-08-22 |
Family
ID=12298307
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11030244A Pending JP2000230810A (ja) | 1999-02-08 | 1999-02-08 | フィルムロールの形状測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000230810A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009192258A (ja) * | 2008-02-12 | 2009-08-27 | Nichirin Co Ltd | 外径測定装置及びこれを用いた外径測定方法 |
JP2010185763A (ja) * | 2009-02-12 | 2010-08-26 | Mitsubishi Plastics Inc | フィルムの平面性検査装置および平面性検査方法 |
KR101453558B1 (ko) | 2007-12-27 | 2014-10-24 | 두산인프라코어 주식회사 | 선반과 로더가 결합된 가공대상 소재 이송 시스템 |
CN105928479A (zh) * | 2016-04-20 | 2016-09-07 | 中南大学 | 一种旋压过程中的筒型件外径在线检测装置 |
CN106969718A (zh) * | 2017-06-01 | 2017-07-21 | 中石化石油工程机械有限公司沙市钢管厂 | 螺旋焊管在线管径测量系统 |
CN109443279A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-03-08 | 松林光电科技(湖北)有限公司 | 一种透镜外径误差非旋转式检测方法 |
WO2019176903A1 (ja) | 2018-03-15 | 2019-09-19 | 東レ株式会社 | 異物の検査方法、検査装置、フィルムロール及びフィルムロールの製造方法 |
-
1999
- 1999-02-08 JP JP11030244A patent/JP2000230810A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101453558B1 (ko) | 2007-12-27 | 2014-10-24 | 두산인프라코어 주식회사 | 선반과 로더가 결합된 가공대상 소재 이송 시스템 |
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WO2019176903A1 (ja) | 2018-03-15 | 2019-09-19 | 東レ株式会社 | 異物の検査方法、検査装置、フィルムロール及びフィルムロールの製造方法 |
CN109443279A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-03-08 | 松林光电科技(湖北)有限公司 | 一种透镜外径误差非旋转式检测方法 |
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