JP2004301600A - Sheet thickness measuring apparatus - Google Patents

Sheet thickness measuring apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2004301600A
JP2004301600A JP2003093654A JP2003093654A JP2004301600A JP 2004301600 A JP2004301600 A JP 2004301600A JP 2003093654 A JP2003093654 A JP 2003093654A JP 2003093654 A JP2003093654 A JP 2003093654A JP 2004301600 A JP2004301600 A JP 2004301600A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
roll
sheet
thickness
measurement
measured
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2003093654A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4139718B2 (en
Inventor
Shigeru Ichikawa
茂 市川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meisan Co Ltd
Original Assignee
Meisan Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Meisan Co Ltd filed Critical Meisan Co Ltd
Priority to JP2003093654A priority Critical patent/JP4139718B2/en
Publication of JP2004301600A publication Critical patent/JP2004301600A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4139718B2 publication Critical patent/JP4139718B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To precisely measure the thickness of a sheet in a contact system even on-line, such as a sheet manufacturing line. <P>SOLUTION: A sheet thickness measuring apparatus comprises a measuring roll and a pinch roll that may be displaced according to the thickness of a sheet; a backup roll for receiving the sheet so that the sheet is pinched between the measuring roll and the pinch roll; a detection means for outputting a signal for indicating the amount of displacement by detecting the amount of displacement of the measuring roll and the pinch roll; a moving means for moving the measuring roll and the pinch roll, the backup roll, and the detection means between an off-line position and an on-line position; a roll driving means for driving the measuring roll and the pinch roll, and the backup roll at the same peripheral speed as the on-line running speed of the sheet; and a signal processing means for giving the measuring value of the thickness of the sheet by an output signal from the detection means. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シート厚さ測定装置に関するものであり、特に、フィルム等シート製造現場にてオフラインに限らずオンラインにてシートの厚さを簡便に精度良く測定する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、フィルム等シート製造現場においてサンプリングしたシートの厚さをオフラインにて測定する方法として、加圧式測定装置による方法や、触針式測定装置による方法がある。しかし、従来の加圧式測定装置による方法では、シートの全長または全幅に亘って厚さを連続的に測定することができないので、シートの全長または全幅に亘る厚さプロフィールを求めるような場合には適していない。
また、従来の触針式測定装置による方法では、測定触針がシートを圧縮すると測定誤差が生じてしまうし、また、測定触針がブレーキとなることで、伸びやすいシートの場合シートが伸び測定誤差が生じてしまう。
【０００３】
そこで、このような従来方法の問題点を解消しうるものとして、本発明者は、特開２００２−１６８６０１号公報（特許文献１）に開示されているようなロータリーキャリパー計を開発した。このロータリーキャリパー計は、厚さを測定すべきシートの厚さに応じて変位しうる測定ロール兼ピンチロールと、該測定ロール兼ピンチロールとの間に、前記厚さを測定すべきシートを挟みこむようにして該シートを送るためのフィードロールと、前記測定ロール兼ピンチロールの変位量を示す信号を出力する検出手段と、該検出手段からの出力信号を処理して前記シートの厚さの測定値を与える信号処理手段とを備える。
【０００４】
このようなロータリーキャリパー計によれば、フィードロール兼バックアップロールを駆動させることにより、所定の長さのシートの全長に亘って連続的にシート厚さを測定でき、非常に簡単にすばやくしかも個人差のない測定をシートの全長に亘って行うことができる。また、測定ロールがシートの駆動を兼ねているので、被測定シートに張力を与えずに済むので、より正確な測定を行える。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１６８６０１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、最近においては、オフラインでのサンプルシートの厚さ測定だけでなく、シート製造ライン中におけるシートの厚さ測定にも適用したいという要望が出てきている。前述したようなロータリーキャリパー計は、フィルム等シートの製造現場においてサンプリングしたシートの厚さをオフラインにて測定するにはなんら問題がないのであるが、シート製造ライン中におけるシートの厚さ測定に使用するには、改良の余地のあるものである。さらにまた、最近においては、シートの品質等の分析を行う場合においては、シート面内の１ライン分だけの厚さ変化を測定するだけでは、精密な分析ができないことが分かってきており、より精密な分析を行うためのシート面全体に亘る厚さ変化の測定にも適用したいという要望も出てきている。前述したようなロータリーキャリパー計は、このようなシート面全体に亘る厚さ変化の測定に適用するという点では、十分に開発されたものと言えず、このような要望に満足に応えうるものではない。
【０００７】
本発明の目的は、前述したような要望に充分に応えうるようなシート厚さ測定装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の一つの観点によれば、シートの厚さを測定するためのシート厚さ測定装置において、厚さを測定すべきシートの厚さに応じて変位しうる測定ロール兼ピンチロールと、該測定ロール兼ピンチロールとの間に前記厚さを測定すべきシートを挟み込むように該シートを受け止めるバックアップロールと、前記測定ロール兼ピンチロールの変位量を検出して該変位量を示す信号を出力する検出手段と、前記測定ロール兼ピンチロール、前記バックアップロールおよび前記検出手段をオフライン位置とオンライン位置との間に移動させるための移動手段と、前記測定ロール兼ピンチロールおよび前記バックアップロールを、前記厚さを測定すべきシートのオンライン走行速度と同じ周速となるように駆動するためのロール駆動手段と、前記検出手段からの出力信号を処理して前記シートの厚さの測定値を与える信号処理手段とを備えることを特徴とするシート厚さ測定装置が提供される。
【０００９】
本発明の一つの実施の形態によれば、前記測定ロール兼ピンチロールを前記バックアップロールに対して昇降させる昇降手段を更に備える。
【００１０】
本発明の別の実施の形態によれば、前記ロール駆動手段は、前記測定ロール兼ピンチロールと前記バックアップロールとを同期して回転させる同期手段を含む。
【００１１】
本発明の更に別の実施の形態によれば、前記信号処理手段は、零点補正データを記憶するためのメモリを含み、該メモリに記憶した零点補正データによって補正された測定値を与える。
【００１２】
本発明の別の観点によれば、シートの厚さを測定するためのシート厚さ測定装置において、厚さを測定すべきシートの厚さに応じて変位しうる測定ロール兼ピンチロールと、該測定ロール兼ピンチロールとの間に、前記厚さを測定すべきシートを挟み込むようにして該シートを送るためのフィードロール兼バックアップロールと、前記測定ロール兼ピンチロールの変位量を検出して該変位量を示す信号を出力する検出手段と、前記厚さを測定すべきシートを載置するためのテーブル手段と、該テーブル手段に載置された前記厚さを測定すべきシートを前記測定ロール兼ピンチロールと前記フィードロール兼バックアップロールとの間へと押し出すようにするシート押出し手段と、前記テーブル手段を前記測定ロール兼ピンチロールおよび前記フィードロール兼バックアップロールによるシートの送り方向を横切る方向に移動させる移動手段と、前記検出手段からの出力信号を処理して前記シートの厚さの測定値を与える信号処理手段とを備えることを特徴とするシート厚さ測定装置が提供される。
【００１３】
本発明の一つの実施の形態によれば、前記信号処理手段は、零点補正データを記憶するためのメモリを含み、該メモリに記憶した零点補正データによって補正された測定値を与える。
【００１４】
本発明の別の実施の形態によれば、前記信号処理手段によって与えられる測定値を、その測定値の大きさに依存して異なる色彩または異なる明度の色のドットにて、前記厚さを測定すべきシートの全面と同じまたは相似な広がりを有する印刷面上に、プリントアウトするプリンティング手段を更に備える。
【００１５】
本発明の更に別の観点によれば、シートの厚さを測定するためのシート厚さ測定装置において、厚さを測定すべきシートの走行方向を横切る方向に移動させられうる検出部を備えており、該検出部は、前記厚さを測定すべきシートの厚さに応じて変位しうる測定ロール兼ピンチロールと、該測定ロール兼ピンチロールとの間に前記厚さを測定すべきシートを挟み込むように該シートを受け止めるバックアップロールと、前記測定ロール兼ピンチロールの変位量を検出して該変位量を示す信号を出力する検出手段と、前記測定ロール兼ピンチロールおよび前記バックアップロールを、前記厚さを測定すべきシートの走行速度と同じ周速となるように駆動するためのロール駆動手段とを含んでおり、更に、前記検出手段からの出力信号を処理して前記シートの厚さの測定値を与える信号処理手段を備えることを特徴とするシート厚さ測定装置が提供される。
【００１６】
本発明の一つの実施の形態によれば、前記ロール駆動手段は、前記測定ロール兼ピンチロールと前記バックアップロールとを同期して回転させる同期手段を含む。
【００１７】
本発明の別の実施の形態によれば、前記測定ロール兼ピンチロールおよび前記バックアップロールは、それぞれ旋回支持装置によって支持されている。
【００１８】
本発明の更に別の実施の形態によれば、前記信号処理手段は、零読みデータおよび／または零点補正データを記憶するためのメモリを含み、該メモリに記憶した零読みデータおよび／または零点補正データによって補正された測定値を与える。
【００１９】
本発明の更に別の観点によれば、シートの厚さを測定するためのシート厚さ測定装置において、厚さを測定すべきシートを受け止めて該シートの走行速度と同じ周速となるように回転駆動させられるバックアップロールと、前記厚さを測定すべきシートの走行方向を横切る方向に移動させられうる検出部を備えており、該検出部は、前記厚さを測定すべきシートを前記バックアップロールとの間に挟み込むようにし且つ該シートの厚さに応じて変位しうる測定ロール兼ピンチロールと、該測定ロール兼ピンチロールの変位量を検出して該変位量を示す信号を出力する検出手段と、前記測定ロール兼ピンチロールを、前記厚さを測定すべきシートの走行速度と同じ周速となるように駆動するためのロール駆動手段とを含んでおり、更に、前記検出手段からの出力信号を処理して前記シートの厚さの測定値を与える信号処理手段を備えることを特徴とするシート厚さ測定装置が提供される。
【００２０】
本発明の一つの実施の形態によれば、前記検出手段は、前記バックアップロールの周面までの距離に応じた信号を出力する磁気センサーを含む。
【００２１】
本発明の別の実施の形態によれば、前記検出手段は、前記測定ロール兼ピンチロールの周面までの距離に応じた信号を出力する測定用磁気センサーと、前記バックアップロールの周面までの距離に応じた信号を出力する補正用磁気センサーとを含む。
【００２２】
本発明の更に別の実施の形態によれば、前記測定ロール兼ピンチロールは、旋回支持装置によって支持されている。
【００２３】
本発明の更に別の実施の形態によれば、前記信号処理手段は、零読みデータおよび／または零点補正データを記憶するためのメモリを含み、該メモリに記憶した零読みデータおよび／または零点補正データによって補正された測定値を与える。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態および実施例について、本発明をより詳細に説明する。
【００２５】
図１は、オンラインにおいてもシート厚さの測定を行える本発明の一実施例としてのシート厚さ測定装置の機械的構成部分を示す概略立面図である。この図１に示されるように、この実施例のシート厚さ測定装置は、ベース部２０と、このベース部２０の上に設置され矢印方向に移動できる移動テーブル２０Ａと、この移動テーブル２０Ａ上に立設された支持柱２３に固定保持されたステッピングモータ２１と、移動テーブル２０Ａの上に取り付け固定されたベアリングユニット２２Ａに回転しうるように支持された支持ロッド２２Ｂの先端に取り付けられ、この支持ロッド２２Ｂの回転につれて回転しうるバックアップロール２２と、支持柱２３に一端を固定した板バネ２４の他端に設けられたベアリングユニット２５Ａに一端を回転しうるように支持された支持ロッド２５Ｂの先端に取り付けられ、この支持ロッド２５Ｂの回転につれて回転しうる測定ロール兼ピンチロール２５と、支持柱２３の上端に一端を固定保持された支持ビーム２７Ａの他端に取り付け固定保持され且つ測定ロール兼ピンチロール２５の上方に対峙して配置された磁気センサ２７とを主として備えている。この場合において、測定ロール兼ピンチロール２５は、磁性材料で形成されているのが好ましい。
【００２６】
この実施例のシート厚さ測定装置においては、さらに、支持ロッド２５Ｂの中間部には、その支持ロッド２５Ｂの中間部を回転しうるように保持するベアリングユニット２５Ｃがもうけられており、一方、支持ビーム２７Ａの中間部に、測定ロール兼ピンチロール２７を昇降するためのエアーシリンダ２７Ｂが取り付けられている。エアーシリンダ２７Ｂは、スプリング２７Ｃを介してベアリングユニット２５Ｃに作用して測定ロール兼ピンチロール２５を昇降可能とし、後述するような測定ユニットが移動テーブル２０Ａの移動によりオフライン位置とオンライン位置との間に前後進するときに、測定ロール兼ピンチロール２５を上昇させてシート横方向に力が掛からないようにするものである。板バネ２４は、測定ロール兼ピンチロール２５の外周面がバックアップロール２２の外周面と接触するような方向への偏移力を、常に、測定ロール兼ピンチロール２５に及ぼす作用を果たしている。
【００２７】
さらにまた、この実施例のシート厚さ測定装置においては、支持ロッド２２Ｂの中間部に平歯車３１が取り付けられ、支持ロッド２５Ｂにも平歯車３０が取り付けられている。これら平歯車３１と平歯車３０とは、互いに係合しうるものとされている。一方、ステッピングモータ２１の駆動軸には、タイミングプーリー２１Ａが設けられており、支持ロッド２２Ｂにもタイミングプーリー２２Ｃが設けられており、これらタイミングプーリー２１Ａとタイミングプーリー２２Ｃとの間には、タイミングベルト２１Ｂが掛けられている。したがって、ステッピングモータ２１が付勢されるとき、タイミングプーリー２１Ａ、タイミングベルト２１Ｂおよびタイミングプーリー２２Ｃを介して支持ロッド２２Ｂが回転駆動され、バックアップロール２２が回転駆動させられると同時に、平歯車３１と平歯車３０との係合により、支持ロッド２５Ｂも回転駆動させられ、したがって、測定ロール兼ピンチロール２５も回転駆動させられる。この場合において、バックアップロール２２と測定ロール兼ピンチロール２５とは、平歯車３１と平歯車３０との係合を介して同期して回転駆動させられることになる。また、板バネ２４は、ロール２２および２５の間のシートの厚さ分だけロール２５の上方への偏移を許すが、ロール２５をシートを介してロース２２に対して押し付けるように作用し続けうるものである。この際において、ロール２５の上方向の偏移量は、非常にわずかなものであるので、平歯車３０と平歯車３１との正常な係合に影響が及ぼされるようなことはない。
【００２８】
磁気センサ２７は、前述したような測定ロール兼ピンチロール２５の上方向の移動を感知して、それに応じた信号を出力することにより、バックアップロール２２と測定ロール兼ピンチロール２５との間に挟まれたシートの厚さを指示する。
【００２９】
なお、前述の実施例では、バックアップロール２２と測定ロール兼ピンチロール２５との回転駆動の同期をとるための手段として平歯車を使用したのであるが、これに限らず、タイミングベルトを使用することもできるし、また、両ロールを別個のステッピングモータまたは同期モータにて駆動するようにすることもできる。
【００３０】
また、両ロール２２および２５の周辺面をクラウン面（図２参照）としておくと、両ロール２２および２５の間に挟まれる被測定シートと各ロールとの接触部がピンポイントとなり、シートの測定単位を狭い範囲とすることが可能となる。
また、クラウン面の曲率を変えることにより、測定単位を任意に変えることができる。さらにまた、前述の実施例では、各ロール２２および２５の先端部にテーパを付け、シート端がカールしている時にも安定して進入できるようにしている。また、測定ロール兼ピンチロール２５の加圧荷重は、昇降機構の一部を構成するスプリング２７Ｃのスプリング強度を変えることで制御可能としている。
【００３１】
移動テーブル２０Ａの矢印方向への移動は、例えば、Ｘ軸ステージとかパルスステージとか呼ばれる市販の直線移動アクチュエータ（図示していない）を用いることによって行われうる。この場合において、直線移動アクチュエータは、移動位置を認識できるものであるのが好ましい。
【００３２】
図２は、この実施例のシート厚さ測定装置の電気的構成部分を示すブロック図である。図２に示されるように、この実施例のシート厚さ測定装置は、ステッピングモータ２１、磁気センサ２７および移動テーブル２０Ａのための直線移動アクチュエータ、並びに各種スイッチに接続される制御装置４０を備える。この制御装置４０は、ＣＰＵ４１と、モータードライバー４２と、Ｉ／Ｏ及びカウンター回路４３と、Ａ／Ｄコンバーター４４と、メモリー４５と、キーボード４６と、ディスプレイ４７と、プリンター４８とを含む。モータードライバー４２には、フィルム等のシート製造現場においてオンラインにて移送させられているシートのライン速度を測定するライン速度測定器等（図示していない）から送られてくるライン速度信号が入力させられるように構成されている。
【００３３】
次に、前述したような構成を有するシート厚さ測定装置にてシートの厚さをオンラインにて測定する動作について説明する。
【００３４】
先ず、測定準備動作として、移動テーブル２０Ａを原点位置に待機させ、したがって、移動テーブル２０Ａ上に搭載された測定ユニットを図１に示した位置に待機さておく。バックアップロール２２および測定ロール兼ピンチロール２５の周辺面の汚れを拭き取る。次いで、シート製造ラインからのライン速度信号をモータードライバー４２にて受け取り、ＣＰＵ４１の制御のもとでモータードライバー４２を作動させて、ステッピングモータ２１を駆動して、バックアップロール２２および測定ロール２５をライン速度と同調した速度で空転（被測定シートが両ロール２２および２５の間にない状態）させるようにする。この時のステッピングモータ２１の駆動パルスをカウンター回路４３でカウントし、各タイミングで磁気センサー２７の出力信号をＡ／Ｄコンバータ４４を介して取り込む。この信号データは、測定ロール２５の各位相に対応させ、メモリー４５にロールの一周分を記憶しておく。このようにしてメモリー４５に記憶したデータは、ロールの一回転における各ロールの振れや歪み、測定ロールの磁気特性の変化に起因する磁気センサー２７の出力信号の変化を示すものであるので、この記憶データを零点補正データとする。すなわち、この零点補正データは、次のオンラインでの測定動作において各ロールの振れや歪み、測定ロールの磁気特性の変化に起因するシート厚さの測定誤差を取り除くのに使用される。
【００３５】
このような測定準備動作を完了した後、オンライン測定動作に入るのであるが、エアーシリンダ２７Ｂを駆動させて測定ロール兼ピンチロール２５を上昇させながら、移動テーブル２０Ａを移動させて、その上の測定ユニットが原点位置からオンライン測定位置（図１において被測定物であるシートＳが走行させられている位置）へと移動させて、再びエアーシリンダ２７Ｂを駆動して測定ロール兼ピンチロール２５を下降させて、測定ロール兼ピンチロール２５とバックアップロール２２との間にオンラインにて走行中のシートＳが挟みこまれるようにし、オンライン測定動作に入る。このような測定ユニットのオフラインにおける原点位置からオンライン測定位置への移動は、できるだけ素早く行うのが好ましい。
何故ならば、環境の温度変化等で測定誤差を生じさせないようにするためである。
【００３６】
このオンライン測定動作において、バックアップロール２２と測定ロール兼ピンチロール２５は、その間に挟まれて走行させられている被測定シートＳの走行速度と同調した速度で回転させられており、この状態において、ステッピングモータ２１の駆動パルスをカウンター回路４３でカウントし、各タイミングで磁気センサー２７の出力信号をＡ／Ｄコンバーター４４を介して取り込む。この信号データをシート厚さデータとしてメモリ４５に記憶させておく。この厚さデータは、前述したようにして測定準備動作である零読み動作にてメモリ４５に記憶させておいた零点補正データで、ロールの各位相に対応させて補正されて、実際のシート厚さの測定値とされる。すなわち、このシート厚さ測定装置による実際のシート厚さの測定値は、オンライン測定動作にて得られた厚さデータと零読み動作にて得られた零点補正データとの差分を、ロールの各位相に合わせて算出することによって出力されるものである。
【００３７】
なお、測定環境の温度変化により磁気センサの出力変化をできるだけキャンセルして測定誤差の生じないようにするためには、オンライン測定動作を一定時間継続して行った後、移動テーブル２０Ａを移動させて測定ユニットをオフラインである原点位置に戻して再び零読み動作を行い、零点補正データを更新し、その後、測定ユニットをオンライン測定位置に移動させて、再び一定時間オンライン測定動作を行うように、以後このような動作を繰り返すようにするとよい。
【００３８】
なお、バックアップロールの位相を捉えるには、非同期モータとロータリーエンコーダーとの組み合わせでもよい。測定ロールの変位を捉える方法は、板バネの変位をリニアゲージで捉えるか、板バネの歪みをストレインゲージで捉えてもよい。
【００３９】
また、磁気センサーは、静磁界型でも渦電流式でもよい。また、測定ロールの支持には、板バネでなく、リニアガイドとスプリングの組み合わせでもよい。
【００４０】
図１および図２に関して説明した本発明の一実施例のシート厚さ測定装置は、オンラインにてシートの１ライン分の厚さ変化を測定するに適したものであるが、前述したようにシートの品質等の分析を行う場合、シートの厚さの１ライン分の変化を知るだけでは精密な分析ができないので、１ライン分の厚さ変化だけでなくシートの全面に亘っての厚さ変化を測定することが必要とされてきている。
そこで、本発明によれば、オフラインにおいてではあるが、シートの全面に亘る厚さ変化を簡単に精度よく測定できるシート厚さ測定装置も提供される。図３は、本発明の別の実施例としての、そのようなシート厚さ測定装置の機械的構成部分を示す概略平面図であり、図４は、図３のＡ−Ａ′断面図であり、図５は、図３のシート厚さ測定装置の概略立面図と関連させて、このシート厚さ測定装置の電気的構成部分をブロック図にて示した図である。
【００４１】
これら図３、図４および図５に示されるように、この実施例のシート厚さ測定装置は、ベース部１２０と、このベース部１２０の上に設置され矢印方向に移動できる移動テーブル１２０Ａと、ベース部１２０上に配置されたステッピングモータ１２１と、ベース部１２０上に取り付け固定されたベアリングユニット１２２Ａに回転しうるように支持された支持ロッド１２２Ｂの先端に取り付けられ、この支持ロッド１２２Ｂの回転につれて回転しうるフィードロール兼バックアップロール１２２と、ベース部１２０上に立設された支持柱１２３に一端を固定した板バネ１２４の他端に設けられたベアリングユニット１２５Ａに一端を回転しうるように支持された支持ロッド１２５Ｂの先端に取り付けられ、この支持ロッド１２５Ｂの回転につれて回転しうる測定ロール兼ピンチロール１２５と、支持柱１２３の上端に一端を固定保持された支持ビーム１２７Ａの他端に取り付け固定保持され且つ測定ロール兼ピンチロール１２５の上方に対峙して配置された磁気センサ１２７とを主として備えている。この場合において、測定ロール兼ピンチロール１２５は、磁性材料で形成されているのが好ましい。
【００４２】
板バネ１２４は、測定ロール兼ピンチロール１２５の外周面がフィードロール兼バックアップロール１２２の外周面と接触するような方向への偏移力を、常に、測定ロール兼ピンチロール１２５に及ぼす作用を果たしている。
【００４３】
さらにまた、この実施例のシート厚さ測定装置においては、支持ロッド１２２Ｂの中間部に平歯車１３１が取り付けられ、支持ロッド１２５Ｂにも平歯車１３０が取り付けられている。これら平歯車１３１と平歯車１３０とは、互いに係合しうるものとされている。一方、ステッピングモータ１２１の駆動軸には、タイミングプーリー１２１Ａが設けられており、支持ロッド１２２Ｂにもタイミングプーリー１２２Ｃが設けられており、これらタイミングプーリー１２１Ａとタイミングプーリー１２２Ｃとの間には、タイミングベルト１２１Ｂが掛けられている。したがって、ステッピングモータ１２１が付勢されるとき、タイミングプーリー１２１Ａ、タイミングベルト１２１Ｂおよびタイミングプーリー１２２Ｃを介して支持ロッド１２２Ｂが回転駆動され、フィードロール兼バックアップロール１２２が回転駆動させられると同時に、平歯車１３１と平歯車１３０との係合により、支持ロッド１２５Ｂも回転駆動させられ、したがって、測定ロール兼ピンチロール１２５も回転駆動させられる。この場合において、フィードロール兼バックアップロール１２２と測定ロール兼ピンチロール１２５とは、平歯車１３１と平歯車１３０との係合を介して同期して回転駆動させられることになる。この時、これらロール１２２および１２５は、これらロール１２２および１２５の間に挿入されてくる被測定物としてのシートを移送させるように動作する。また、板バネ２４は、ロール１２２および１２５の間のシートの厚さ分だけロール１２５の上方への偏移を許すが、ロール１２５をシートを介してロール１２２に対して押し付けるように作用し続けうるものである。この際において、ロール１２５の上方向の偏移量は、非常にわずかなものであるので、平歯車１３０と平歯車１３１との正常な係合に影響が及ぼされるようなことはない。
【００４４】
磁気センサ２７は、前述したような測定ロール兼ピンチロール１２５の上方向の移動を感知して、それに応じた信号を出力することにより、フィードロール兼バックアップロール１２２と測定ロール兼ピンチロール１２５との間に挟まれたシートの厚さを指示する。
【００４５】
移動テーブル１２０Ａの図３における矢印方向への移動は、例えば、Ｘ軸ステージとかパルスステージとか呼ばれる市販の直線移動アクチュエータ１２０Ｂを用いることによって行われうる。この場合において、直線移動アクチュエータは、移動位置を認識できるものであるのが好ましい。この実施例では、移動テーブル１２０Ａの矢印方向への移動を案内し且つその移動テーブル１２０Ａを支えるためのガイド１２０Ｃがベース部１２０上に配置されている。
【００４６】
図３の平面図によく示されているように、移動テーブル１２０Ａの中央部には、切欠き開口部１２０Ｄが形成されており、フィードロール兼バックアップロール１２２および測定ロール兼ピンチロール１２５は、この切欠き開口部１２０Ｄのところに臨むように配置されている。さらにまた、移動テーブル１２０Ａには、自動測定時に、この移動テーブル１２０Ａの上に載置された被測定物としてのシートＳを切欠き開口部１２０Ｄの方に向かって押し出すように作用する第１のプッシャー１２０Ｅと第２のプッシャー１２０Ｆとが設けられている。
【００４７】
図５に示されるように、この実施例のシート厚さ測定装置は、ステッピングモータ１２１、磁気センサ１２７、直線移動アクチュエータ１２０Ｂおよび第１のプッシャー１２０Ｅおよび第２のプッシャー１２０Ｆ並びに各種スイッチに接続される制御装置１４０を備える。この制御装置１４０は、ＣＰＵ１４１と、モータードライバー１４２と、Ｉ／Ｏ及びカウンター回路１４３と、Ａ／Ｄコンバーター１４４と、メモリー１４５と、キーボード１４６と、ディスプレイ１４７と、プリンター１４８とを含む。
【００４８】
次に、前述したような構成を有するシート厚さ測定装置にてシートの全面に亘る厚さ変化をオフラインにて測定する動作について説明する。
【００４９】
先ず、厚さを測定すべきシートとして、フィルム等シート製造現場においてサンプリングしたシートを用意しておく。この被測定シートとしては、例えば、短冊状のものである。次いで、測定準備動作として、フィードロール兼バックアップロール１２２および測定ロール兼ピンチロール１２５の周辺面の汚れを拭き取る。それから、ステッピングモータ２１を駆動して、フィードバックロール兼バックアップロール１２２および測定ロール兼ピンチロール１２５を一定速度で空転（被測定シートが両ロール２２および２５の間にない状態）させる。この場合におけるフィードロール兼バックアップロール１２２と測定ロール兼ピンチロール１２５の回転方向は、図３において右方向へシートを移送させるような方向とする。この時のステッピングモータ１２１の駆動パルスをカウンター回路１４３でカウントし、各タイミングで磁気センサー１２７の出力信号をＡ／Ｄコンバータ１４４を介して取り込む。この信号データは、測定ロール１２５の各位相に対応させ、メモリー１４５にロールの一周分を記憶しておく。このようにしてメモリー１４５に記憶したデータは、ロールの一回転における各ロールの振れや歪み、測定ロールの磁気特性の変化に起因する磁気センサー１２７の出力信号の変化を示すものであるので、この記憶データを、移動テーブル１２０Ａにてシートを右方向へ移送させて測定を行う場合の零点補正データとする。すなわち、この零点補正データは、次の測定動作においてシートを右方向へと移送させて厚さを測定する場合における、各ロールの振れや歪み、測定ロールの磁気特性の変化に起因するシート厚さの測定誤差を取り除くのに使用される。
【００５０】
次に、ステッピングモータ２１を逆方向に駆動して、フィードバックロール兼バックアップロール１２２および測定ロール兼ピンチロール１２５を一定速度で空転（被測定シートが両ロール２２および２５の間にない状態）させる。この場合におけるフィードロール兼バックアップロール１２２と測定ロール兼ピンチロール１２５の回転方向は、図３において左方向へシートを移送させるような方向となる。この時のステッピングモータ１２１の駆動パルスをカウンター回路１４３でカウントし、各タイミングで磁気センサー１２７の出力信号をＡ／Ｄコンバータ１４４を介して取り込む。この信号データは、測定ロール１２５の各位相に対応させ、メモリー１４５にロールの一周分を記憶しておく。このようにしてメモリー１４５に記憶したデータは、ロールの一回転における各ロールの振れや歪み、測定ロールの磁気特性の変化に起因する磁気センサー１２７の出力信号の変化を示すものであるので、この記憶データを、移動テーブル１２０Ａにてシートを左方向へ移送させて測定を行う場合の零点補正データとする。すなわち、この零点補正データは、次の測定動作においてシートを左方向へと移送させて厚さを測定する場合における、各ロールの振れや歪み、測定ロールの磁気特性の変化に起因するシート厚さの測定誤差を取り除くのに使用される。
【００５１】
このような測定準備動作を完了した後、オフラインにおける自動測定動作に入る。被測定シートＳを移動テーブル１２０Ａの切欠き開口部１２０Ｄの左側の部分に載せる。そして、フィードロール兼バックアップロール１２２および測定ロール兼ピンチロール１２５をシートを右方向へ移送させるような方向に回転駆動する。第１のプッシャー１２０ＥでシートＳの左端を軽く押してそのシートＳの右端がバックアップロール１２２と測定ロール１２５との間に挿入させられるようにすることにより、測定動作が開始させられる。このような測定動作の開始は、できるだけ素早く行うのが好ましい。何故ならば、環境の温度変化等で測定誤差を生じさせないようにするためである。被測定シートＳがフィードロール兼バックアップロール１２２と測定ロール兼ピンチロール１２５との間に挟まれて右方向へ走行させられている状態において、ステッピングモータ１２１の駆動パルスをカウンター回路１４３でカウントし、各タイミングで磁気センサー１２７の出力信号をＡ／Ｄコンバーター１４４を介して取り込む。この信号データをシート厚さデータとしてメモリ１４５に記憶させておく。この厚さデータは、前述したようにして測定準備動作である零読み動作にてメモリ４５に記憶させておいたシートの右方向走行による測定動作のための零点補正データで、ロールの各位相に対応させて補正されて、実際のシート厚さの測定値とされる。すなわち、このシート厚さ測定装置による実際のシート厚さの測定値は、右方向走行測定動作にて得られた厚さデータと右方向走行零読み動作にて得られた零点補正データとの差分を、ロールの各位相に合わせて算出することによって出力されるものである。
【００５２】
このようにしてシートの１ライン分の厚さ測定が右方向走行にてなされて、シートＳが移動テーブル１２０Ａの切欠き開口部１２０Ｄの右側部分に保持されるようになったとき、直線移動アクチュエータ１２０Ｂを駆動して移動テーブル１２０Ａを一定量だけ矢印方向（図３参照）に前進させる。それから、フィードロール兼バックアップロール１２２および測定ロール兼ピンチロール１２５をシートを左方向へ移送させるような方向に回転駆動する。第２のプッシャー１２０ＦでシートＳの右端を軽く押してそのシートＳの左端がバックアップロール１２２と測定ロール１２５との間に挿入させられるようにすることにより、シートＳの左方向走行における測定動作が開始させられる。被測定シートＳがフィードロール兼バックアップロール１２２と測定ロール兼ピンチロール１２５との間に挟まれて左方向へ走行させられている状態において、ステッピングモータ１２１の駆動パルスをカウンター回路１４３でカウントし、各タイミングで磁気センサー１２７の出力信号をＡ／Ｄコンバーター１４４を介して取り込む。この信号データをシート厚さデータとしてメモリ１４５に記憶させておく。この厚さデータは、前述したようにして測定準備動作である零読み動作にてメモリ４５に記憶させておいたシートの左方向走行による測定動作のための零点補正データで、ロールの各位相に対応させて補正されて、実際のシート厚さの測定値とされる。すなわち、このシート厚さ測定装置による実際のシート厚さの測定値は、左方向走行測定動作にて得られた厚さデータと左方向走行零読み動作にて得られた零点補正データとの差分を、ロールの各位相に合わせて算出することによって出力されるものである。
【００５３】
このようにしてシートＳの次の１ライン分の厚さ測定が左方向走行にてなされて、シートＳが移動テーブル１２０Ａの切欠き開口部１２０Ｄの左側部分に保持されるようになったとき、直線移動アクチュエータ１２０Ｂを再び駆動して移動テーブル１２０Ａを更に一定量だけ矢印方向（図３参照）に前進させてから、シートの右方向走行による測定動作を開始させる。このような動作を自動的に繰り返して行うことにより、シートＳの全面に亘る厚さ測定がなされる。
【００５４】
図６は、前述したようなシートＳ上の各測定ラインを分かり易くするため図式的に示したものであり、図７は、１つの測定ラインにおける厚さの測定結果の例をグラフ表示したものである。この実施例においては、プリンター１４８をカラープリンタとして、シートＳの厚さ測定値を、その厚さ測定値の大きさに依存して異なる色彩または異なる明度の色のドットにてプリントできるものとしている。例えば、図７のグラフ表示の右側に示すように、厚さ測定値が、目標値と等しい場合には、その厚さ測定値を黄色のドットにてプリントアウトし、厚さ測定値が、目標値より小さく下限値に等しい場合には、その厚さ測定値を青色のドットにてプリントアウトし、厚さ測定値が、目標値より大きく上限値に等しい場合には、その厚さ測定値を赤色のドットにてプリントアウトし、厚さ測定値が目標値と下限値との間の値であるときには、その大きさに依存した黄色と青色との間の中間色のドットにてプリントアウトし、厚さ測定値が目標値と上限値との間の値であるときには、その大きさに依存した黄色と赤色との間の中間色のドットにてプリントアウトするような制御を行う。こうすることにより、前述したような往復動作にて測定された厚さ測定値を、被測定シートの全面と同じまたは相似な広がりを有する印刷面上に、測定動作時の往復動作と同様の走査によりプリントアウトしていくと、図８に例示するような印刷結果を得ることができる。この図８の印刷結果は、被測定シートの全面に亘る厚さの変化が色の変化として示された被測定シートの３次元グラフとしてとらえることができる。この印刷結果は、被測定シートの全面における各位置の厚さを色の分布として表現したもので、シート全面の厚薄イメージを視覚的に認識し易くするものである。
【００５５】
図３から図８に関して説明した本発明の別の実施例のシート厚さ測定装置は、シートの全面に亘る厚さ変化を簡単に精度よく測定できるものであるが、オフラインでの測定に限られている。一方、非接触厚さ計では、オンラインにてシートの全面にわたって厚さを測定することのできるものは従来から種々ある。ところが、柔らかいシートを測定する場合には、非接触厚さ計で測定した場合の測定値と接触式厚さ計で測定した測定値との間に絶対値の差が大きいという問題が生じてきており、接触式厚さ計でオンラインにてシートの全面に亘って厚さを測定できるものが要望されてきている。そこで、本発明によれば、オンラインにおいてシートの全面に亘る厚さ変化を簡単に精度よく測定できる接触式のシート厚さ測定装置も提供される。図９は、本発明のさらに別の実施例としての、そのようなシート厚さ測定装置の機械的構成部分を示す概略立面図であり、図１０は、図９のＡ−Ａ′断面図である。そして、図１１は、図９のシート厚さ測定装置の検出部の詳細を示す立面図であり、図１２は、図１１の検出部の側面図である。また、図１３は、この実施例のシート厚さ測定装置の電気的構成部分をブロック図にて示した図である。
【００５６】
これら図９から図１３に示されるように、この実施例のシート厚さ測定装置は、左右のフレームの間に水平に設けられた上部ビーム２０１および下部ビーム２０２と、上部ビーム２０１に取り付けられた上部リニアレール２０３と、下部ビーム２０２に取り付けられた下部リニアレール２０４と、上部ビーム２０１の右隅に配置された上部移動用ステップモータ２０５と、下部ビーム２０２の左隅に配置された下部移動用ステップモータ２０６と、上部ビーム２０１の右隅に配置された上部右側タイミングプーリー２０７と、下部ビーム２０２の右隅に配置された下部右側タイミングプーリー２０８と、上部移動用ステップモータ２０５の駆動軸に取り付けられた上部左側タイミングプーリー２０９と、下部移動用ステップモータ２０６の駆動軸に取り付けられた下部左側タイミングプーリー２１０と、上部左側タイミングプーリー２０９と上部右側タイミングプーリー２０７との間に掛けられた上部タイミングベルト２１１と、下部左側タイミングプーリー２１０と下部右側タイミングプーリー２０８との間に掛けられた下部タイミングベルト２１２と、上部リニアレール２０３の左端近くに配置された近接スイッチ等でよい上部原点センサー２１３と、下部リニアレール２０４の左端近くに配置された近接スイッチ等でよい下部原点センサー２１４と、上部リニアレール２０３と下部リニアレール２０４との間に配置されこれら上部リニアレール２０３および下部リニアレール２０４にそって左右に移動させられるように構成された検出部２２０とを主として備えている。
【００５７】
検出部２２０は、上部リニアレール２０３に対してリニアベアリング２２１を介して取り付けられこの上部リニアレール２０３にそって移動しうるように構成された上部移動テーブル２２２と、下部リニアレール２０４に対してリニアベアリング２２３を介して取り付けられこの下部リニアレール２０４にそって移動しうるように構成された下部移動テーブル２２４とを備えている。図１１および図１２によく示されるように、この検出部２２０は、更に、上部移動テーブル２２２に設けられた上部旋回支持装置２２５および上部バランス支持装置２２６の間に上部板バネ２２７を介して取り付けられた上部支持枠２２８と、下部移動テーブル２２４に設けられた下部旋回支持装置２２９および下部バランス支持装置２３０の間に下部板バネ２３１を介して取り付けられた下部支持枠２３２とを備える。これら板バネ２２７および２３１は、リンク機構およびスプリングでもよく、下部板バネ２３１は、必ずしも設けなくてもよい。
【００５８】
上部旋回支持装置２２５は、図１１にて部分断面にて示されるように、上部板バネ２２７の一端に接続する回動軸２２５Ａを有しており、この回動軸２２５Ａは、ベアリング２２５Ｂを介して回動しうるように支承されている。下部旋回支持装置２２９は、上部旋回支持装置２２５と同様の構成でベアリングを介して回動しうるように支承された回動軸２２９Ａを有しており、下部板バネ２３１の一端は、この回動軸２２９Ａに接続されている。下部バランス支持装置２３０は、図１１によく示されるように、下部支持枠２３２の一端に接続される接続リンク２３０Ａの他端をコイルバネ２３０Ｂで支持し、バランスさせて中央で静止させうるような構造とされている。上部バランス支持装置２２６は、下部バランス支持装置２３０と同様の構成で、上部支持枠２２８の一端に接続される接続リンク２２６Ａの他端をコイルバネで支持し、バランスさせて中央で静止させるような構造とされている。
【００５９】
図１１によく示されているように、上部支持枠２２８の一方の側には、測定ロール用ステップモータ２３３が取り付けられており、この測定ロール用ステップモータ２３３の駆動軸に測定ロール兼ピンチロール２３４が取り付けられており、上部支持枠２２８の他方の側には、磁気センサー２３５が取り付けられている。また、下部支持枠２３２の一方の側には、バックアップロール用ステップモータ２３６が取り付けられており、このバックアップロール用ステップモータ２３６の駆動軸には，バックアップロール２３７が取り付けられており、下部支持枠２３２の他方の側には、金属プレート２３８が取り付けられている。測定ロール兼ピンチロール２３４は、図１１によく示されるように、クラウンが付けられているのが好ましいが、バックアップロール２３７には、必ずしもクラウンが付けられていなくともよい。また、図１１に示すように、測定ロール兼ピンチロール２３４とバックアップロール２３７とが接触した状態で、磁気センサー２３５と金属プレート２３８との間の距離が所定値Ｌとなるように設定されている。また、図１２に示すように、測定ロール兼ピンチロール２３４とバックアップロール２３７との中心を結ぶ線に対して回動軸２２５Ａおよび２２９Ａを所定の距離ＯＳだけオフセットさせることで、後述するように被測定物であるシートＳに無理な力が加わらないようにすることができる。なお、磁気センサー２３５は、渦電流式でも静磁界式でもよい。
【００６０】
図９および図１０によく示されるように、上部移動テーブル２２２は、上部連結用金具２３９Ａを介して上部タイミングベルト２１１の下側パスに連結されており、上部タイミングベルト２１１が上部移動用ステップモータ２０５により駆動されるときに、それに応じて上部リニアレール２０３にそって移動させられるようになっている。また、下部移動テーブル２２４は、下部連結金具２３９Ｂを介して下部タイミングベルト２１２の上側パスに連結されており、下部タイミングベルト２１２が下部移動用ステップモータ２０６により駆動されるときに、それに応じて下部リニアレール２０４にそって移動させられるようになっている。
【００６１】
次に、図１３を特に参照して、この実施例のシート厚さ測定装置の電気的構成部分について説明する。図１３に示されるように、この実施例のシート厚さ測定装置は、測定ロール用ステップモータ２３３、バックアップロール用ステップモータ２３６、磁気センサ２３５、上部原点センサー２１３、下部原点センサー２１４、上部移動用ステップモータ２０５、下部移動用ステップモータ２０６、並びに各種スイッチに接続される制御装置２４０を備える。この制御装置２４０は、ＣＰＵ２４１と、測定ロール用ステップモータ２３３およびバックアップロール用ステップモータ２３６のためのモータードライバー２４２と、上部ステップモータ２０５および下部ステップモータ２０６のためのモータードライバー２４２Ａと、Ｉ／Ｏ及びカウンター回路２４３と、Ａ／Ｄコンバーター２４４と、メモリー２４５と、キーボード２４６と、ディスプレイ２４７と、プリンター２４８とを含む。モータードライバー２４２には、フィルム等のシート製造現場においてオンラインにて移送させられているシートのライン速度を測定するライン速度測定器等（図示していない）から送られてくるライン速度信号が入力させられるように構成されている。
【００６２】
次に、前述したような構成を有するシート厚さ測定装置にてシートの全面に亘る厚さをオンラインにて測定する動作について説明する。
【００６３】
先ず、基本動作について説明する。測定準備動作として、上部移動用ステップモータ２０５および下部移動用ステップモータ２０６を駆動して、上部移動テーブル２２２および下部移動テーブル２２４を原点センサー２１３および２１４の位置まで移動させることにより、検出部２２０を原点位置に移動させておく。図９は、このように検出部２２０が原点位置にある状態を示しており、この図９において、被測定物であるシートＳは、図９の紙面に垂直な方向にオンラインにて移送させられているものとしている。バックアップロール２３７および測定ロール兼ピンチロール２３４の周辺面の汚れを拭き取る。次いで、シート製造ラインからのライン速度信号をモータードライバー２４２にて受け取り、ＣＰＵ２４１の制御のもとでモータードライバー２４２を作動させて、測定ロール用ステップモータ２３３およびバックアップロール用ステップモータ２３６を駆動して、測定ロール兼ピンチロール２３４およびバックアップロール２３７をライン速度と同調した速度で空転（被測定シートが両ロール２３４および２３７の間にない状態）させるようにする。すなわち、ライン速度（シート走行速度）に同期した周速で測定ロール２３４およびバックアップロール２３７を互いに同期させて回転させる。
【００６４】
次に、上部移動用ステップモータ２０５および下部移動用ステップモータ２０６を同期させて駆動開始し、上部移動テーブル２２２および下部移動テーブル２２４を同期させてオンラインにて走行しているシートＳの方へ（図９において右の方へ）移動させる。すると、測定ロール兼ピンチロール２３４とバックアップロール２３７との間にオンラインにて走行中のシートＳが挟みこまれるようになる。バックアップロール２３７と測定ロール兼ピンチロール２３４は、その間に挟まれて走行させられている被測定シートＳの走行速度と同調した速度で回転させられており、この状態において、上部移動用ステップモータ２０５および下部移動用ステップモータ２０６、並びに測定ロール用ステップモータ２３４およびバックアップロール用ステップモータ２３６の駆動パルスをカウンター回路２４３でカウントし、各タイミングで磁気センサー２３５の出力信号をＡ／Ｄコンバーター２４４を介して取り込む。この信号データをシート厚さデータとしてメモリ２４５に記憶させておく。シートＳを測定し始めると、シートＳの厚さに応じ、磁気センサー２３５と金属プレート２３８との間の寸法Ｌが変化する。これは、シート厚さに比例するので、磁気センサー２３５の出力信号の変化によりシートＳの厚さを知ることができるのである。図１４に例示するように、シートＳの幅方向における各位置に対応させて磁気センサー２３５の出力信号をグラフ化すれば、シートの厚さ分布を得ることができる。このように検出部２２０をシートＳの幅方向において往復動させることにより、シートの全面に亘る厚さ変化をオンラインにて測定することができる。
【００６５】
この実施例のシート厚さ測定装置には、シート厚さを高精度に測定できるような構成が種々なされているので、以下、それらの構成部分による測定動作について説明する。
【００６６】
先ず第一に、磁気センサー２３５を使用しているので、周囲の磁気環境の影響を受ける。したがって、この実施例のシート厚さ測定装置では、オンラインにて走行しているシートＳが無い時に、前述したような基本動作と同様の測定動作を予め行って、上部移動用ステップモータ２０５および下部移動用ステップモータ２０６、並びに測定ロール用ステップモータ２３４およびバックアップロール用ステップモータ２３６の駆動パルスをカウンター回路２４３でカウントし、各タイミングで磁気センサー２３５の出力信号をＡ／Ｄコンバーター２４４を介して取り込む。この信号データを、読み込み誤差情報、すなわち、零読みデータとしてメモリ２４５に記憶させておく。そして、前述したような基本動作にて測定されたシートの厚さデータを、この零読みデータにて加減することにより、周囲の磁気環境の影響を受けない高密精密な測定値を得ることができる。
【００６７】
第二に、前述したような旋回支持装置２２５および２２９の効果について説明する。図１５に示す通り厚みを測定すべきシートＳがあ矢印Ａ方向に進む間にロール２３３および２３７が矢印Ｂだけ移動すると、シートＳに対してロール２３３および２３７の進む方向は、切れ角θを持ちながら、矢印Ｃの軌跡を描く。この時、ロール２３３および２３７の支持部に旋回支持装置２２５および２２９がないと、シート表面との間に摺動力が生ずる。これは、シートを傷めるのと同時に、ロールの振動となり測定誤差の原因となる。これを防ぐために旋回支持装置が設けられている。この旋回支持装置は、シートの無い状態では、角度が定まらず、自由に回転してしまう。シートが無い時に零読み動作をさせる時、上下のロールの位置、すなわち、測定ロール２３４とバックアップロール２３７との位置がずれていては零読みの意味が無い。よって、上部バランス支持装置２２６および下部バランス支持装置２３０を設けることによって、中央でバランスさせる構成としている。
【００６８】
第三に、測定ロール兼ピンチロール２３４およびバックアップロール２３７の駆動に測定ロール用ステップモータ２３３およびバックアップロール用ステップモータ２３６を使用する理由について説明する。上下のロール、すなわち、測定ロール兼ピンチロール２３４およびバックアップロール２３７を真円のものを製作するのは難しい。しかし、上下のロールが真円でなくとも、上下のロールをそれぞれステップモータにより完全に同期回転させることで、この振れを零読み動作時に同時に読み取り記憶させ、シート測定時にはこの分を補正すれば真の厚さを求めることができるのである。
【００６９】
第四に、磁気センサー２３５の温度特性の補償について説明する。センサーは全般に熱による出力値の変動を伴う。よって、前述したような基本動作においてシートの幅方向に検出部を往復動させるときに、測定ロール兼ピンチロール２３４およびバックアップロール２３７がシートから外れた時点毎に、磁気センサー２３５の出力信号を厚さ零の時の零点補正データとしてメモリー２４５に記憶しておき、厚さの測定値の補正に使用することができるようにしている。
【００７０】
図９から図１５に関して説明した実施例のシート厚さ測定装置の変形例を、図１６から図２４を参照して説明する。この変形例は、前述した実施例におけるバックアップロール２３７に代えて、既設のバックアップロールを使用できるようにしたもので、装置全体のコストダウンを図れる利点がある。
【００７１】
図１６は、この変形例としてのシート厚さ測定装置の機械的構成部分を示す概略立面図であり、図１７は、図１６のシート厚さ測定装置の縦断面図である。そして、図１８は、図１６のシート厚さ測定装置の検出部の詳細を示す立面図であり、図１９は、図１８の検出部の側面図である。また、図２０は、その検出部の変形例を示す図１８と同様の図であり、図２１は、図２０の検出部の側面図である。また、図２２は、この変形例のシート厚さ測定装置の電気的構成部分をブロック図にて示した図である。
【００７２】
これら図１６から図１９に示されるように、この変形例のシート厚さ測定装置は、被測定シートＳの上側の構成部分については、図９から図１３に関して説明した実施例のシート厚さ測定装置と同じ構造である。この変形例のシート厚さ測定装置は、左右のフレームの間に水平に設けられた上部ビーム３０１と、この上部ビーム３０１に取り付けられた上部リニアレール３０３と、上部ビーム３０１の左隅に配置された上部移動用ステップモータ３０５と、部ビーム３０１の右隅に配置された上部右側タイミングプーリー３０７と、上部移動用ステップモータ３０５の駆動軸に取り付けられた上部左側タイミングプーリー３０９と、上部左側タイミングプーリー３０９と、上部右側タイミングプーリー３０７との間に掛けられた上部タイミングベルト３１１と、上部リニアレール３０３の左端近くに配置された近接スイッチ等でよい上部原点センサー３１３と、上部リニアレール３０３に対してこの上部リニアレール３０３にそって左右に移動させられるように構成された検出部３２０と、左右のフレームの下部に設けられたベアリング３０２に回動軸３０４の各端部を回転しうるように支承されたバックアップロール３３７と、フレームの底部に配置されてタイミングベルト３１２を介してバックアップロール３３７を駆動するための空転時および測定時駆動用モーター３０６と、フレームの底部に配置されタイミングベルト３１４を介してバックアップロール３３７の回動軸に連結されたバックアップロール位相および回転原点検出用ロータリーエンコーダー３０８とを主として備えている。
【００７３】
検出部３２０は、上部リニアレール３０３に対してリニアベアリング３２１を介して取り付けられこの上部リニアレール３０３にそって移動しうるように構成された上部移動テーブル３２２を備えている。図１８および図１９によく示されるように、この検出部３２０は、更に、上部移動テーブル３２２に設けられた上部旋回支持装置３２５に上部板バネ３２７を介して取り付けられた上部支持枠３２８を備える。板バネ３２７は、リンク機構およびスプリングでもよい。
【００７４】
上部旋回支持装置３２５は、図１８にて部分断面にて示されるように、上部板バネ３２７の一端に接続する回動軸３２５Ａを有しており、この回動軸３２５Ａは、ベアリング３２５Ｂを介して回動しうるように支承されている。
【００７５】
図１８によく示されているように、上部支持枠３２８の一方の側には、測定ロール用ステップモータ３３３が取り付けられており、この測定ロール用ステップモータ３３３の駆動軸に測定ロール兼ピンチロール３３４が取り付けられており、上部支持枠３２８の他方の側には、磁気センサー３３５が取り付けられている。測定ロール兼ピンチロール３３４は、図１８によく示されるように、クラウンが付けられているのが好ましい。また、図１８に示すように、測定ロール兼ピンチロール３３４とバックアップロール３３７とが接触した状態で、磁気センサー３３５とバックアップロール３３７の周面との間の距離が所定値Ｌとなるように設定されている。また、図１９に示すように、測定ロール兼ピンチロール３３４とバックアップロール３３７との中心を結ぶ線に対して回動軸３２５Ａを所定の距離ＯＳだけオフセットさせることで、後述するように被測定物であるシートＳに無理な力が加わらないようにすることができる。なお、磁気センサー３３５は、渦電流式でも静磁界式でもよい。
【００７６】
図１６および図１７によく示されるように、上部移動テーブル３２２は、上部連結用金具３３９Ａを介して上部タイミングベルト３１１の下側パスに連結されており、上部タイミングベルト３１１が上部移動用ステップモータ３０５により駆動されるときに、それに応じて上部リニアレール３０３にそって移動させられるようになっている。
【００７７】
次に、図２０および図２１を参照して、検出部３２０の変形例について説明する。この変形例の構成は、磁気センサー３３５が測定ロール兼ピンチロール３３４の直上に配置して測定ロール兼ピンチロール３３４の変位を直接測定するようにし、上部移動テーブル３２２に取り付けた支持柱３３５Ａの下端に補正用磁気センサー３３５Ａを取り付けて、バックアップロール３３７の周面に対峙させる構成とした以外は、図１６から図１９を参照して説明した検出部３２０の構成と同じである。したがって、図２０および２１においては、それらと同じ構成部分について同じ参照符号を付して、それ以上詳述しない。また、バックアップロール３３７の直径Ｄと測定ロール兼ピンチロール３３４の直径ｄとの関係は整数倍とする。
【００７８】
次に、図２２を特に参照して、この変形例のシート厚さ測定装置の電気的構成部分について説明する。図２２に示されるように、この変形例のシート厚さ測定装置は、測定ロール用ステップモータ３３３、バックアップロール駆動用モータ３０６、バックアップロール位相検出用ロータリーエンコーダー３０８、磁気センサ３３５、補正用磁気センサー３３５Ａ、上部原点センサー３１３、上部移動用ステップモータ３０５、並びに各種スイッチに接続される制御装置３４０を備える。この制御装置３４０は、ＣＰＵ３４１と、測定ロール用ステップモータ３３３およびバックアップロール駆動用モータ３０６のためのモータードライバー３４２と、上部移動用ステップモータ３０５のためのモータードライバー３４２Ａと、Ｉ／Ｏ及びカウンター回路３４３と、Ａ／Ｄコンバーター３４４と、メモリー３４５と、キーボード３４６と、ディスプレイ３４７と、プリンター３４８とを含む。モータードライバー３４２には、フィルム等のシート製造現場においてオンラインにて移送させられているシートのライン速度を測定するライン速度測定器等（図示していない）から送られてくるライン速度信号が入力させられるように構成されている。
【００７９】
次に、前述したような構成を有するシート厚さ測定装置にてシートの全面に亘る厚さをオンラインにて測定する動作について説明する。
【００８０】
先ず、基本動作について説明する。測定準備動作として、上部移動用ステップモータ３０５を駆動して、上部移動テーブル３２２を原点センサー３１３の位置まで移動させることにより、検出部３２０を原点位置に移動させておく。図１６は、このように検出部３２０が原点位置にある状態を示しており、この図１６において、被測定物であるシートＳは、図１６の紙面に垂直な方向にバックアップロール３３７の周面に接触するようにしてオンラインにて移送させられているものとしている。バックアップロール３３７および測定ロール兼ピンチロール３３４の周辺面の汚れを拭き取る。次いで、シート製造ラインからのライン速度信号をモータードライバー３４２にて受け取り、ＣＰＵ３４１の制御のもとでモータードライバー３４２を作動させて、測定ロール用ステップモータ３３３およびバックアップロール駆動用モータ３０６を駆動して、測定ロール兼ピンチロール３３４およびバックアップロール３３７をライン速度と同調した速度で空転（被測定シートが両ロール３３４および３３７の間にない状態）させるようにする。すなわち、ライン速度（シート走行速度）に同期した周速で測定ロール３３４およびバックアップロール３３７を互いに同期させて回転させる。この時、バックアップロール３３７と測定ロール３３４との回転比は、１：１またはＮ：１の整数倍の比率となる機械構成としている。
【００８１】
次に、バックアップロール３３７の回転原点をロータリーエンコーダー３０８の原点信号から得て、これと同時に上部移動用ステップモータ３０５の駆動を開始する。上部移動用ステップモータ３０５の駆動速度は、バックアップロール３３７に結合されたロータリーエンコーダー３０８の信号を基に決める。このように動作させると、検出部３２０は、図２３に示す通り、バックアップロール３３７の周面をスパイラルに走査することとなり、必ず同じ所を通過することとなる。この時の磁気センサー３２５または３２５Ａの出力をメモリー３４５に記憶させ、バックアップロール３３７の磁気特性として保存する。このようにバックアップロールの周面をスパイラルに走査することなるのは、シートの幅方向における厚さ変化、すなわち、厚さプロファイルを測定するプロファイルモードでこの変形例のシート厚さ測定装置を作動させた場合である。
【００８２】
この変形例のシート厚さ測定装置は、前述したようなプロファイルモードでの作動だけでなく、シートの長手方向の厚さ変化、すなわち、厚さトレンドを測定するトレンドモードでも作動させることができる。このトレンドモードで作動させるには、検出部３２０をシートＳの幅方向における所望の位置にて静止させた状態で厚さ測定を行うようにすればよく、そうすることにより、シートＳのその幅方向位置におけるシートの長手方向における１ライン分の厚さトレンドを得ることができる。その１ライン分の厚さトレンドを得た後、検出部３２０をシートＳの幅方向における別の位置へと移動させて静止させた状態で同様に厚さ測定を行うことにより、別の１ライン分の厚さトレンドを得ることができる。このようなトレンドモードで測定するときのために、図２４に示す通りバックアップロール３３７に対して輪切り状態で磁気センサー３２５または３２５Ａの出力をメモリー３４５に記憶させ、バックアップロール３３７の磁気特性として保存しておく必要もある。場合によっては、バックアップロールの回転速度の磁気センサー出力の違いもあるので、回転速度を変えて磁気センサー出力をメモリーに記憶させておく必要も生ずる。
【００８３】
なお、図９から図１５に示したシート厚さ測定装置では、厚さプロファイルを得るためのプロファイルモードでの動作についてのみ説明したのであるが、この実施例のシート厚さ測定装置においても、前述したのと同様なトレンドモードで動作させることができるものである。
【００８４】
次に、上部移動用ステップモータ３０５を駆動して検出部３２０を走査原点に戻し、ロール原点が検出されたと同時に、上部移動用ステップモータ３０５を再び駆動して検出部３２０をバックアップロール３３７上のシートＳの方へ向かって移動開始する。そして、検出部３２０の測定ロール兼ピンチロール３３４がシートＳの上に乗るとその厚さに応じ、磁気センサー３３５からの出力信号が変化する。当然、この信号出力には、バックアップロール３３７の磁気特性等、諸々の誤差要因が含まれているので、前述のメモリー３４５に記憶しておいた補正値を加減して真の厚さを求めることについては、前述した実施例と同様である。
【００８５】
この変形例のシート厚さ測定装置にも、シート厚さを高精度に測定できるような構成が種々なされているが、それらの構成部分による測定動作についての説明は、前述の実施例について説明したことと実質的に同様であるので、ここでは繰り返し詳述しない。
【００８６】
最後に、この変形例においては、シート速度低速時に対応できるように工夫がなされている点について説明する。シート速度が低速となると、図１５に示した切れ角θが大となり、図１８および図１９の検出部の構成では磁気センサー３３５がバックアップロール３３７の中心から大きくずれてしまい、磁気センサーの測定可能範囲を逸脱してしまう可能性がある。この場合には、図２０および図２１に示す検出部の如く、測定ロール兼ピンチロール３３４の直上に測定用磁気センサー３３５を配置し、測定ロール兼ピンチロール３３４の変位を直接測定し、バックアップロール３３７および機械フレームの熱膨張誤差を補正用磁気センサー３３５Ａの信号出力で補正キャンセルするという方法をとるとよい。したがって、このためには、当然シートの無い時に各ロールを駆動し、検出部を移動させながら、両センサー３３５および３３５Ａの出力値を記憶しておくことが必要である。また、シートの無い所で、零チェックを行うことも前述した実施例の場合と同様である。
【００８７】
【発明の効果】
シート製造ライン等のオンラインにても接触式にてより高精度にシートの厚さを測定できる。この場合において、シートの長手方向の１ラインにそう厚さトレンドだけでなく、シートの幅方向における厚さプロファイルも測定できるようにすることもできる。したがって、シート面内の１ライン分だけの厚さ変化だけでなく、シート面全体に亘る厚さ変化も測定できるので、シートの品質等の分析をより精密に行うことができる。
【００８８】
また、シート全面の厚薄イメージを視覚的に認識し易くすることもできるので、その応用範囲は広くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】オンラインにおいてもシート厚さの測定を行える本発明の一実施例としてのシート厚さ測定装置の機械的構成部分を示す概略立面図である。
【図２】図１の実施例のシート厚さ測定装置の電気的構成部分を示すブロック図である。
【図３】本発明の別の実施例としての、そのようなシート厚さ測定装置の機械的構成部分を示す概略平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ′断面図である。
【図５】図３のシート厚さ測定装置の概略立面図と関連させて、このシート厚さ測定装置の電気的構成部分をブロック図にて示した図である。
【図６】図３の実施例の装置によるシート上の各測定ラインを分かり易くするため図式的に示した図である。
【図７】図３の実施例の装置によるシート上の１つの測定ラインにおける厚さの測定結果の例をグラフ表示した図である。
【図８】図３の実施例の装置による測定値の印刷結果を例示する図である。
【図９】本発明のさらに別の実施例としてのシート厚さ測定装置の機械的構成部分を示す概略立面図である。
【図１０】図９のＡ−Ａ′断面図である。
【図１１】図９のシート厚さ測定装置の検出部の詳細を示す立面図である。
【図１２】図１１の検出部の側面図である。
【図１３】図９の実施例のシート厚さ測定装置の電気的構成部分をブロック図にて示した図である。
【図１４】図９のシート厚さ測定装置における磁気センサーの出力信号を、シートの幅方向における各位置に対応させてグラフ化して例示する図である。
【図１５】図９の装置におけるロールの切れ角について説明する図である。
【図１６】本発明の変形例としてのシート厚さ測定装置の機械的構成部分を示す概略立面図である。
【図１７】図１６のシート厚さ測定装置の縦断面図である。
【図１８】図１６のシート厚さ測定装置の検出部の詳細を示す立面図である。
【図１９】図１８の検出部の側面図である。
【図２０】図１９の検出部の変形例を示す図１８と同様の図である。
【図２１】図２０の検出部の側面図である。
【図２２】図１６の変形例のシート厚さ測定装置の電気的構成部分をブロック図にて示した図である。
【図２３】図１６の装置におけるバックアップロールのスパイラル走査を説明するための図である。
【図２４】図１６の装置におけるバックアップロールのトレンドモードでの輪切り状態を説明するための図である。
【符号の説明】
Ｓ シート
２０ ベース部
２０Ａ 移動テーブル
２１ ステッピングモータ
２１Ａ タイミングプーリー
２１Ｂ タイミングベルト
２２ バックアップロール
２２Ａ ベアリングユニット
２２Ｂ 支持ロッド
２２Ｃ タイミングプーリー
２３ 支持柱
２４ 板バネ
２５ 測定ロール兼ピンチロール
２５Ａ ベアリングユニット
２５Ｂ 支持ロッド
２５Ｃ ベアリングユニット
２７ 磁気センサー
２７Ａ 支持ビーム
２７Ｂ エアーシリンダ
２７Ｃ スプリング
３０ 平歯車
３１ 平歯車
４０ 制御装置
４１ ＣＰＵ
４２ モータードライバー
４３ Ｉ／Ｏ及びカウンター回路
４４ Ａ／Ｄコンバーター
４５ メモリー
４６ キーボード
４７ ディスプレイ
４８ プリンター[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a sheet thickness measuring device, and more particularly, to a device for simply and accurately measuring the thickness of a sheet not only offline but also online at a sheet manufacturing site such as a film.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of measuring the thickness of a sheet sampled at a sheet manufacturing site such as a film off-line, there are a method using a pressure measuring device and a method using a stylus measuring device. However, in the method using the conventional pressure measuring device, the thickness cannot be continuously measured over the entire length or width of the sheet. Therefore, when a thickness profile over the entire length or width of the sheet is to be obtained, Not suitable.
In addition, in the method using the conventional stylus-type measuring device, a measurement error occurs when the measuring stylus compresses the sheet, and when the measuring stylus acts as a brake, the sheet is measured for elongation. An error occurs.
[0003]
The present inventor has developed a rotary caliper meter as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-168601 (Patent Document 1) as a solution to such a problem of the conventional method. This rotary caliper meter has a measurement roll / pinch roll that can be displaced in accordance with the thickness of a sheet whose thickness is to be measured, and a sheet whose thickness is to be measured is sandwiched between the measurement roll / pinch roll. A feed roll for feeding the sheet in this manner, detection means for outputting a signal indicating the amount of displacement of the measurement roll and pinch roll, and processing the output signal from the detection means to measure the thickness of the sheet. Signal processing means for providing
[0004]
According to such a rotary caliper meter, by driving the feed roll and the backup roll, the sheet thickness can be continuously measured over the entire length of the sheet having a predetermined length, and it is very easy, quick and individual difference. Measurements can be made over the entire length of the sheet. Further, since the measurement roll also serves to drive the sheet, it is not necessary to apply tension to the sheet to be measured, so that more accurate measurement can be performed.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2002-168601 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, recently, there has been a demand for applying the method not only to offline sample sheet thickness measurement but also to sheet thickness measurement in a sheet manufacturing line. Although the rotary caliper meter as described above has no problem in measuring the thickness of a sheet sampled at a film or other sheet production site offline, it is used for measuring the thickness of a sheet in a sheet production line. To do so, there is room for improvement. Furthermore, recently, when analyzing the quality of a sheet or the like, it has been found that accurate analysis cannot be performed only by measuring the thickness change of one line in the sheet surface. There is also a demand for applying the method to measurement of a change in thickness over the entire sheet surface for performing precise analysis. The rotary caliper meter as described above is not sufficiently developed in that it can be applied to the measurement of the change in thickness over the entire sheet surface, and cannot satisfy such a demand. Absent.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a sheet thickness measuring apparatus which can sufficiently satisfy the above-mentioned demands.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to one aspect of the present invention, in a sheet thickness measuring device for measuring the thickness of a sheet, a measuring roll and a pinch roll that can be displaced in accordance with the thickness of the sheet whose thickness is to be measured, A backup roll that receives the sheet so as to sandwich the sheet whose thickness is to be measured between the measurement roll and the pinch roll, and a displacement amount of the measurement roll and the pinch roll is detected to output a signal indicating the displacement amount. Detecting means, a moving means for moving the measuring roll and pinch roll, the backup roll and the detecting means between an offline position and an online position, and the measuring roll and pinch roll and the backup roll, Roll driving means for driving the sheet whose peripheral thickness is to be measured to have the same peripheral speed as the online traveling speed; Sheet thickness, characterized in that it comprises a signal processing means for processing the output signal from the means for providing a measure of the thickness of the sheet measuring apparatus is provided.
[0009]
According to one embodiment of the present invention, the apparatus further includes an elevating means for elevating the measurement roll and pinch roll with respect to the backup roll.
[0010]
According to another embodiment of the present invention, the roll driving unit includes a synchronization unit that rotates the measurement roll / pinch roll and the backup roll in synchronization.
[0011]
According to yet another embodiment of the present invention, the signal processing means includes a memory for storing zero point correction data, and provides a measured value corrected by the zero point correction data stored in the memory.
[0012]
According to another aspect of the present invention, in a sheet thickness measuring device for measuring the thickness of a sheet, a measuring roll and a pinch roll that can be displaced according to the thickness of the sheet whose thickness is to be measured, Between the measurement roll and the pinch roll, a feed roll and a backup roll for feeding the sheet so as to sandwich the sheet whose thickness is to be measured, and the displacement amount of the measurement roll and the pinch roll are detected. Detecting means for outputting a signal indicating the amount of displacement, table means for mounting a sheet whose thickness is to be measured, and a measuring roll for mounting the sheet whose thickness is to be mounted on the table means Sheet extruding means for extruding between a pinch roll and a feed roll and a backup roll; and Moving means for moving the sheet in a direction crossing the sheet feeding direction by a feed roll and a backup roll, and signal processing means for processing an output signal from the detecting means to provide a measured value of the sheet thickness. A sheet thickness measuring device is provided.
[0013]
According to one embodiment of the present invention, the signal processing means includes a memory for storing zero point correction data, and provides a measured value corrected by the zero point correction data stored in the memory.
[0014]
According to another embodiment of the present invention, the thickness of the measured value given by the signal processing means is measured with dots of different colors or different brightness depending on the magnitude of the measured value. It further comprises printing means for printing out on a printing surface having the same or similar extent as the entire surface of the sheet to be printed.
[0015]
According to still another aspect of the present invention, a sheet thickness measuring device for measuring a thickness of a sheet includes a detection unit that can be moved in a direction crossing a traveling direction of a sheet whose thickness is to be measured. The detection unit is a measuring roll / pinch roll that can be displaced in accordance with the thickness of the sheet whose thickness is to be measured, and a sheet whose thickness is to be measured between the measuring roll / pinch roll. A backup roll that receives the sheet so as to sandwich the sheet, a detection unit that detects a displacement amount of the measurement roll / pinch roll and outputs a signal indicating the displacement amount, and the measurement roll / pinch roll and the backup roll, Roll driving means for driving so as to have the same peripheral speed as the traveling speed of the sheet whose thickness is to be measured, and further processing an output signal from the detecting means. Sheet thickness, characterized in that it comprises a signal processing means for providing a thickness measure of the serial sheet measuring device is provided.
[0016]
According to one embodiment of the present invention, the roll drive unit includes a synchronization unit that rotates the measurement roll / pinch roll and the backup roll in synchronization.
[0017]
According to another embodiment of the present invention, the measurement roll / pinch roll and the backup roll are each supported by a turning support device.
[0018]
According to still another embodiment of the present invention, the signal processing means includes a memory for storing zero-read data and / or zero-point correction data, and the zero-read data and / or zero-point correction stored in the memory. Gives measurements corrected by the data.
[0019]
According to still another aspect of the present invention, in a sheet thickness measuring device for measuring the thickness of a sheet, a sheet whose thickness is to be measured is received and has a peripheral speed equal to a running speed of the sheet. A backup roll that is driven to rotate, and a detection unit that can be moved in a direction transverse to the running direction of the sheet whose thickness is to be measured, the detection unit backs up the sheet whose thickness is to be measured. A measuring roll and a pinch roll that can be interposed between the rolls and can be displaced in accordance with the thickness of the sheet, and a detection that detects a displacement amount of the measurement roll and the pinch roll and outputs a signal indicating the displacement amount Means, and a roll driving means for driving the measuring roll and pinch roll so as to have the same peripheral speed as the traveling speed of the sheet whose thickness is to be measured. Sheet thickness, characterized in that processes the output signal from the means comprises signal processing means for providing a measure of the thickness of the sheet measuring apparatus is provided.
[0020]
According to one embodiment of the present invention, the detection unit includes a magnetic sensor that outputs a signal according to a distance to a peripheral surface of the backup roll.
[0021]
According to another embodiment of the present invention, the detecting means includes: a measuring magnetic sensor that outputs a signal corresponding to a distance to a peripheral surface of the measurement roll and pinch roll; A correction magnetic sensor that outputs a signal corresponding to the distance.
[0022]
According to yet another embodiment of the present invention, the measurement roll and pinch roll are supported by a turning support device.
[0023]
According to still another embodiment of the present invention, the signal processing means includes a memory for storing zero-read data and / or zero-point correction data, and the zero-read data and / or zero-point correction stored in the memory. Gives measurements corrected by the data.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings according to embodiments and examples of the present invention.
[0025]
FIG. 1 is a schematic elevation view showing mechanical components of a sheet thickness measuring apparatus as one embodiment of the present invention which can measure a sheet thickness even online. As shown in FIG. 1, the sheet thickness measuring apparatus of this embodiment includes a base portion 20, a moving table 20A mounted on the base portion 20 and capable of moving in the direction of the arrow, and a moving table 20A mounted on the moving table 20A. This stepping motor 21 is fixed to and held by an upright supporting column 23, and is attached to the tip of a supporting rod 22B rotatably supported by a bearing unit 22A mounted and fixed on a moving table 20A. A backup roll 22 that can rotate as the rod 22B rotates, and a tip of a support rod 25B that is rotatably supported at one end by a bearing unit 25A provided at the other end of a leaf spring 24 having one end fixed to the support column 23. And a measurement roll / pinch roll 25 which is attached to the support rod 25B and can rotate as the support rod 25B rotates. And mainly comprises a magnetic sensor 27 arranged to face upwardly of the support beam 27A is mounted fixedly held to the other end of and measuring roll and pinch roll 25 fixed holding one end to the upper end of the column 23. In this case, the measurement roll and pinch roll 25 is preferably formed of a magnetic material.
[0026]
In the sheet thickness measuring apparatus of this embodiment, a bearing unit 25C for rotatably holding the intermediate portion of the support rod 25B is provided at the intermediate portion of the support rod 25B. An air cylinder 27B for elevating and lowering the measurement roll and pinch roll 27 is attached to an intermediate portion of the beam 27A. The air cylinder 27B acts on the bearing unit 25C via a spring 27C to move the measurement roll and pinch roll 25 up and down, and the measurement unit described later moves between the offline position and the online position by moving the moving table 20A. When moving forward and backward, the measurement roll / pinch roll 25 is raised so that no force is applied in the sheet lateral direction. The leaf spring 24 always exerts an action on the measurement roll / pinch roll 25 such that a shift force in a direction such that the outer peripheral surface of the measurement roll / pinch roll 25 contacts the outer peripheral surface of the backup roll 22.
[0027]
Furthermore, in the sheet thickness measuring device of this embodiment, a spur gear 31 is attached to an intermediate portion of the support rod 22B, and a spur gear 30 is also attached to the support rod 25B. The spur gear 31 and the spur gear 30 can engage with each other. On the other hand, a timing pulley 21A is provided on the drive shaft of the stepping motor 21, and a timing pulley 22C is also provided on the support rod 22B. A timing belt is provided between the timing pulley 21A and the timing pulley 22C. 21B is hung. Accordingly, when the stepping motor 21 is energized, the support rod 22B is rotationally driven via the timing pulley 21A, the timing belt 21B and the timing pulley 22C, and the backup roll 22 is rotationally driven, and at the same time, the spur gear 31 and the spur gear 31 are rotated. By the engagement with the gear 30, the support rod 25B is also driven to rotate, and therefore, the measurement roll / pinch roll 25 is also driven to rotate. In this case, the backup roll 22 and the measurement roll / pinch roll 25 are rotationally driven synchronously through the engagement between the spur gear 31 and the spur gear 30. Also, the leaf spring 24 allows the upward shift of the roll 25 by the thickness of the sheet between the rolls 22 and 25, but continues to act to press the roll 25 against the loins 22 via the sheet. It is a good thing. At this time, the upward shift amount of the roll 25 is very small, so that the normal engagement between the spur gear 30 and the spur gear 31 is not affected.
[0028]
The magnetic sensor 27 detects the upward movement of the measurement roll / pinch roll 25 as described above, and outputs a signal corresponding thereto, thereby sandwiching the backup roll 22 and the measurement roll / pinch roll 25. Indicate the thickness of the sheet.
[0029]
In the above-described embodiment, the spur gear is used as a means for synchronizing the rotational drive between the backup roll 22 and the measurement roll / pinch roll 25. However, the present invention is not limited to this, and a timing belt may be used. Alternatively, both rolls can be driven by separate stepping motors or synchronous motors.
[0030]
If the peripheral surfaces of the two rolls 22 and 25 are set as crown surfaces (see FIG. 2), the contact portion between each roll and the rolls to be measured sandwiched between the two rolls 22 and 25 becomes a pinpoint, and the sheet measurement is performed. The unit can be set to a narrow range.
Further, the unit of measurement can be arbitrarily changed by changing the curvature of the crown surface. Furthermore, in the above-described embodiment, the leading end of each of the rolls 22 and 25 is tapered so that the sheet can enter stably even when the sheet end is curled. In addition, the pressing load of the measurement roll and pinch roll 25 can be controlled by changing the spring strength of a spring 27C that constitutes a part of the lifting mechanism.
[0031]
The movement of the moving table 20A in the direction of the arrow can be performed, for example, by using a commercially available linear moving actuator (not shown) called an X-axis stage or a pulse stage. In this case, it is preferable that the linear movement actuator can recognize the movement position.
[0032]
FIG. 2 is a block diagram showing the electrical components of the sheet thickness measuring device of this embodiment. As shown in FIG. 2, the sheet thickness measuring device of this embodiment includes a stepping motor 21, a magnetic sensor 27, a linear moving actuator for the moving table 20A, and a control device 40 connected to various switches. The control device 40 includes a CPU 41, a motor driver 42, an I / O and counter circuit 43, an A / D converter 44, a memory 45, a keyboard 46, a display 47, and a printer 48. The motor driver 42 receives a line speed signal sent from a line speed measuring device (not shown) or the like (not shown) for measuring the line speed of a sheet being transferred online at a sheet manufacturing site such as a film. It is configured to be.
[0033]
Next, an operation of measuring the thickness of a sheet online using the sheet thickness measuring apparatus having the above-described configuration will be described.
[0034]
First, as a measurement preparation operation, the moving table 20A is made to stand by at the origin position, and therefore, the measurement unit mounted on the moving table 20A is made to stand by at the position shown in FIG. The peripheral surfaces of the backup roll 22 and the measurement roll / pinch roll 25 are wiped off. Next, the line speed signal from the sheet manufacturing line is received by the motor driver 42, and the motor driver 42 is operated under the control of the CPU 41 to drive the stepping motor 21 to connect the backup roll 22 and the measurement roll 25 to the line. The idle rotation (the state where the sheet to be measured is not between the two rolls 22 and 25) is performed at a speed synchronized with the speed. The driving pulse of the stepping motor 21 at this time is counted by the counter circuit 43, and the output signal of the magnetic sensor 27 is taken in at each timing via the A / D converter 44. This signal data is made to correspond to each phase of the measurement roll 25, and one round of the roll is stored in the memory 45. The data stored in the memory 45 in this manner indicates a change in the output signal of the magnetic sensor 27 due to a run-out or distortion of each roll during one rotation of the roll, and a change in the magnetic characteristics of the measurement roll. Let the stored data be the zero point correction data. In other words, the zero point correction data is used to remove the measurement error of the sheet thickness due to the run-out or distortion of each roll and the change in the magnetic characteristics of the measurement roll in the next online measurement operation.
[0035]
After the completion of the measurement preparation operation, the online measurement operation is started. The moving table 20A is moved while the air cylinder 27B is driven to raise the measurement roll and pinch roll 25, and the measurement on the moving table 20A is performed. The unit is moved from the origin position to the online measurement position (the position where the sheet S to be measured in FIG. 1 is running), and the air cylinder 27B is driven again to lower the measurement roll / pinch roll 25. Then, the sheet S running online is sandwiched between the measurement roll / pinch roll 25 and the backup roll 22, and the online measurement operation is started. It is preferable that such a movement of the measurement unit from the origin position to the online measurement position in the off-line is performed as quickly as possible.
This is to prevent measurement errors from occurring due to environmental temperature changes and the like.
[0036]
In this online measurement operation, the backup roll 22 and the measurement roll / pinch roll 25 are rotated at a speed synchronized with the traveling speed of the sheet S to be measured sandwiched therebetween and traveling, and in this state, The drive pulse of the stepping motor 21 is counted by the counter circuit 43, and the output signal of the magnetic sensor 27 is taken in at each timing via the A / D converter 44. This signal data is stored in the memory 45 as sheet thickness data. This thickness data is the zero point correction data stored in the memory 45 in the zero reading operation as the measurement preparation operation as described above, and is corrected in accordance with each phase of the roll to obtain the actual sheet thickness. Is a measured value of the That is, the actual sheet thickness measured by the sheet thickness measuring device is obtained by calculating the difference between the thickness data obtained by the online measuring operation and the zero point correction data obtained by the zero reading operation for each position of the roll. It is output by calculating according to the phase.
[0037]
Note that, in order to cancel the output change of the magnetic sensor as much as possible due to the temperature change of the measurement environment and to prevent a measurement error from occurring, the online measurement operation is continuously performed for a certain period of time, and then the moving table 20A is moved. Return the measuring unit to the origin position that is off-line, perform the zero reading operation again, update the zero correction data, and then move the measuring unit to the online measuring position and perform the online measuring operation again for a certain period of time. Such an operation may be repeated.
[0038]
In order to capture the phase of the backup roll, a combination of an asynchronous motor and a rotary encoder may be used. As a method of capturing the displacement of the measurement roll, the displacement of the leaf spring may be captured by a linear gauge, or the distortion of the leaf spring may be captured by a strain gauge.
[0039]
Further, the magnetic sensor may be of a static magnetic field type or an eddy current type. Further, the support of the measurement roll may be a combination of a linear guide and a spring instead of a leaf spring.
[0040]
The sheet thickness measuring apparatus according to the embodiment of the present invention described with reference to FIGS. 1 and 2 is suitable for measuring a change in thickness of one line of a sheet online. When analyzing the quality of a sheet, it is not possible to perform a precise analysis only by knowing the change in the thickness of a sheet for one line, so that not only the change in the thickness of one line but also the thickness of the entire sheet There is a need to measure.
Therefore, according to the present invention, there is also provided a sheet thickness measuring apparatus capable of easily and accurately measuring a change in thickness over the entire surface of a sheet, even though the apparatus is offline. FIG. 3 is a schematic plan view showing the mechanical components of such a sheet thickness measuring device as another embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA 'of FIG. FIG. 5 is a block diagram showing the electrical components of the sheet thickness measuring apparatus in connection with the schematic elevation view of the sheet thickness measuring apparatus of FIG.
[0041]
As shown in FIGS. 3, 4 and 5, the sheet thickness measuring device of this embodiment includes a base 120, a moving table 120 </ b> A installed on the base 120 and capable of moving in the direction of an arrow, A stepping motor 121 disposed on the base 120 and a support rod 122B rotatably supported by a bearing unit 122A mounted and fixed on the base 120 are attached to the distal end of the support rod 122B. As the support rod 122B rotates, One end is rotatably supported by a rotatable feed roll / backup roll 122 and a bearing unit 125A provided at the other end of a leaf spring 124 having one end fixed to a support pillar 123 erected on the base 120. Is attached to the tip of the support rod 125B thus mounted. And a rotatable measurement roll / pinch roll 125, which is fixedly held at the other end of a support beam 127 A having one end fixedly held at the upper end of the support column 123, and is disposed above and facing the measurement roll / pinch roll 125. And a magnetic sensor 127. In this case, it is preferable that the measurement roll and pinch roll 125 be formed of a magnetic material.
[0042]
The leaf spring 124 always exerts an action on the measurement roll / pinch roll 125 in a direction in which the outer peripheral surface of the measurement roll / pinch roll 125 comes into contact with the outer peripheral surface of the feed roll / backup roll 122. I have.
[0043]
Furthermore, in the sheet thickness measuring device of this embodiment, a spur gear 131 is attached to an intermediate portion of the support rod 122B, and a spur gear 130 is also attached to the support rod 125B. The spur gear 131 and the spur gear 130 can engage with each other. On the other hand, a timing pulley 121A is provided on the drive shaft of the stepping motor 121, and a timing pulley 122C is also provided on the support rod 122B. A timing belt is provided between the timing pulley 121A and the timing pulley 122C. 121B is hung. Therefore, when the stepping motor 121 is energized, the support rod 122B is rotationally driven via the timing pulley 121A, the timing belt 121B and the timing pulley 122C, and the feed roll / backup roll 122 is rotationally driven, and at the same time, the spur gear Due to the engagement between 131 and the spur gear 130, the support rod 125B is also driven to rotate, and accordingly, the measurement roll / pinch roll 125 is also driven to rotate. In this case, the feed roll / backup roll 122 and the measurement roll / pinch roll 125 are synchronously driven to rotate via engagement of the spur gear 131 and the spur gear 130. At this time, the rolls 122 and 125 operate so as to transfer a sheet as an object to be measured inserted between the rolls 122 and 125. Also, the leaf spring 24 allows the upward movement of the roll 125 by the thickness of the sheet between the rolls 122 and 125, but continues to act to press the roll 125 against the roll 122 via the sheet. It is a good thing. At this time, the amount of upward displacement of the roll 125 is very small, so that the normal engagement between the spur gear 130 and the spur gear 131 is not affected.
[0044]
The magnetic sensor 27 detects the upward movement of the measurement roll / pinch roll 125 as described above, and outputs a signal corresponding to the upward movement, so that the feed roll / backup roll 122 and the measurement roll / pinch roll 125 are connected to each other. Indicate the thickness of the sandwiched sheet.
[0045]
The movement of the moving table 120A in the direction of the arrow in FIG. 3 can be performed, for example, by using a commercially available linear moving actuator 120B called an X-axis stage or a pulse stage. In this case, it is preferable that the linear movement actuator can recognize the movement position. In this embodiment, a guide 120C for guiding the movement of the moving table 120A in the direction of the arrow and supporting the moving table 120A is arranged on the base 120.
[0046]
As shown in the plan view of FIG. 3, a notch opening 120D is formed in the center of the moving table 120A, and the feed roll / backup roll 122 and the measurement roll / pinch roll 125 It is arranged so as to face the notch opening 120D. Furthermore, the first operation which acts on the moving table 120A so as to push out the sheet S as an object to be measured placed on the moving table 120A toward the notch opening 120D during automatic measurement. A pusher 120E and a second pusher 120F are provided.
[0047]
As shown in FIG. 5, the sheet thickness measuring apparatus of this embodiment is connected to a stepping motor 121, a magnetic sensor 127, a linear movement actuator 120B, a first pusher 120E, a second pusher 120F, and various switches. The control device 140 is provided. The control device 140 includes a CPU 141, a motor driver 142, an I / O and counter circuit 143, an A / D converter 144, a memory 145, a keyboard 146, a display 147, and a printer 148.
[0048]
Next, an operation of measuring the change in thickness over the entire surface of the sheet offline using the sheet thickness measuring apparatus having the above-described configuration will be described.
[0049]
First, a sheet sampled at a sheet manufacturing site such as a film is prepared as a sheet whose thickness is to be measured. The sheet to be measured is, for example, a strip. Next, as a measurement preparation operation, dirt on peripheral surfaces of the feed roll / backup roll 122 and the measurement roll / pinch roll 125 is wiped off. Then, the stepping motor 21 is driven to idle the feedback roll / backup roll 122 and the measurement roll / pinch roll 125 at a constant speed (the sheet to be measured is not between the two rolls 22 and 25). In this case, the direction of rotation of the feed roll / backup roll 122 and the measurement roll / pinch roll 125 is such that the sheet is transported rightward in FIG. The driving pulse of the stepping motor 121 at this time is counted by the counter circuit 143, and the output signal of the magnetic sensor 127 is captured via the A / D converter 144 at each timing. This signal data is made to correspond to each phase of the measurement roll 125, and one round of the roll is stored in the memory 145. The data stored in the memory 145 in this manner indicates a change in the output signal of the magnetic sensor 127 due to a run-out or distortion of each roll during one rotation of the roll, and a change in the magnetic characteristics of the measurement roll. The stored data is used as zero point correction data when a measurement is performed by moving the sheet to the right on the moving table 120A. In other words, the zero point correction data is obtained by measuring the thickness by moving the sheet to the right in the next measurement operation, and measuring the thickness and thickness of the sheet due to the runout and distortion of each roll and the change in the magnetic properties of the measurement roll. Used to remove the measurement error of
[0050]
Next, the stepping motor 21 is driven in the reverse direction to cause the feedback roll / backup roll 122 and the measurement roll / pinch roll 125 to idle at a constant speed (the sheet to be measured is not between the rolls 22 and 25). In this case, the rotation direction of the feed roll / backup roll 122 and the measurement roll / pinch roll 125 is such that the sheet is transported leftward in FIG. The driving pulse of the stepping motor 121 at this time is counted by the counter circuit 143, and the output signal of the magnetic sensor 127 is captured via the A / D converter 144 at each timing. This signal data is made to correspond to each phase of the measurement roll 125, and one round of the roll is stored in the memory 145. The data stored in the memory 145 in this manner indicates a change in the output signal of the magnetic sensor 127 due to a run-out or distortion of each roll during one rotation of the roll, and a change in the magnetic characteristics of the measurement roll. The stored data is used as zero point correction data when measurement is performed by moving the sheet to the left on the moving table 120A. In other words, this zero point correction data is obtained by measuring the thickness of the roll in the next measurement operation by moving the sheet to the left and measuring the sheet thickness caused by the runout and distortion of each roll and the change in the magnetic properties of the measurement roll. Used to remove the measurement error of
[0051]
After completing such a measurement preparation operation, an automatic measurement operation in an offline state is started. The sheet S to be measured is placed on the left side of the notch opening 120D of the moving table 120A. Then, the feed roll / backup roll 122 and the measurement roll / pinch roll 125 are rotationally driven in such a direction as to transfer the sheet to the right. The measurement operation is started by gently pushing the left end of the sheet S with the first pusher 120E so that the right end of the sheet S is inserted between the backup roll 122 and the measurement roll 125. It is preferable to start such a measurement operation as quickly as possible. This is to prevent measurement errors from occurring due to environmental temperature changes and the like. In a state where the sheet S to be measured is running rightward while being sandwiched between the feed roll / backup roll 122 and the measurement roll / pinch roll 125, the driving pulse of the stepping motor 121 is counted by the counter circuit 143. At each timing, the output signal of the magnetic sensor 127 is captured via the A / D converter 144. This signal data is stored in the memory 145 as sheet thickness data. This thickness data is zero-point correction data for the rightward running measurement of the sheet stored in the memory 45 in the zero reading operation as the measurement preparation operation as described above. The correction is made correspondingly to obtain a measured value of the actual sheet thickness. That is, the measured value of the actual sheet thickness by the sheet thickness measuring device is the difference between the thickness data obtained in the rightward traveling measurement operation and the zero point correction data obtained in the rightward traveling zero reading operation. Is output in accordance with each phase of the roll.
[0052]
In this way, when the thickness of one line of the sheet is measured in the rightward direction and the sheet S is held at the right side of the notch opening 120D of the moving table 120A, the linear movement actuator is moved. The moving table 120A is driven to move the moving table 120A forward by a fixed amount in the direction of the arrow (see FIG. 3). Then, the feed roll / backup roll 122 and the measurement roll / pinch roll 125 are rotationally driven in such a direction as to transfer the sheet to the left. The right end of the sheet S is lightly pushed by the second pusher 120F so that the left end of the sheet S is inserted between the backup roll 122 and the measurement roll 125, so that the measurement operation in the left running of the sheet S starts. Let me do. In a state where the sheet S to be measured is running leftward while being sandwiched between the feed roll / backup roll 122 and the measurement roll / pinch roll 125, the driving pulses of the stepping motor 121 are counted by the counter circuit 143. At each timing, the output signal of the magnetic sensor 127 is captured via the A / D converter 144. This signal data is stored in the memory 145 as sheet thickness data. This thickness data is the zero point correction data for the measuring operation by the leftward traveling of the sheet stored in the memory 45 in the zero reading operation as the measuring preparation operation as described above, and is applied to each phase of the roll. The correction is made correspondingly to obtain a measured value of the actual sheet thickness. That is, the measured value of the actual sheet thickness by this sheet thickness measuring device is the difference between the thickness data obtained in the leftward traveling measurement operation and the zero point correction data obtained in the leftward traveling zero reading operation. Is output in accordance with each phase of the roll.
[0053]
In this way, when the thickness measurement of the next one line of the sheet S is performed in the leftward traveling, and the sheet S is held in the left portion of the notch opening 120D of the moving table 120A, The linear movement actuator 120B is driven again to further move the movement table 120A in the direction of the arrow (see FIG. 3) by a certain amount, and then the measurement operation by rightward running of the sheet is started. By automatically repeating such an operation, the thickness of the entire surface of the sheet S is measured.
[0054]
FIG. 6 is a diagram schematically showing each measurement line on the sheet S as described above for easy understanding, and FIG. 7 is a graph showing an example of a thickness measurement result in one measurement line. It is. In this embodiment, the printer 148 is a color printer, and the thickness measurement value of the sheet S can be printed with dots of different colors or different brightness depending on the magnitude of the thickness measurement value. . For example, as shown on the right side of the graph display in FIG. 7, when the thickness measurement value is equal to the target value, the thickness measurement value is printed out with a yellow dot, and the thickness measurement value is changed to the target value. If less than the value and equal to the lower limit, the thickness measurement is printed out with a blue dot.If the thickness measurement is greater than the target and equal to the upper limit, the thickness measurement is printed. Print out with a red dot, and when the thickness measurement value is between the target value and the lower limit value, print out with a dot of an intermediate color between yellow and blue depending on its size, When the thickness measurement value is between the target value and the upper limit value, control is performed such that printing is performed with dots of intermediate colors between yellow and red depending on the size. By doing so, the thickness measurement value measured by the reciprocating operation as described above is scanned on the printing surface having the same or similar spread as the entire surface of the sheet to be measured by the same scanning as the reciprocating operation during the measuring operation. As a result, a print result as illustrated in FIG. 8 can be obtained. The printing result of FIG. 8 can be understood as a three-dimensional graph of the measured sheet in which a change in thickness over the entire surface of the measured sheet is shown as a change in color. This print result expresses the thickness of each position on the entire surface of the sheet to be measured as a color distribution, and makes it easy to visually recognize a thin image on the entire surface of the sheet.
[0055]
The sheet thickness measuring apparatus according to another embodiment of the present invention described with reference to FIGS. 3 to 8 can easily and accurately measure the thickness change over the entire surface of the sheet, but is limited to off-line measurement. ing. On the other hand, there have conventionally been various types of non-contact thickness gauges that can measure the thickness of the entire surface of a sheet online. However, when measuring a soft sheet, a problem has arisen that the absolute value difference between the measurement value measured with a non-contact thickness gauge and the measurement value measured with a contact thickness gauge is large. Therefore, there has been a demand for a contact-type thickness gage capable of measuring the thickness over the entire surface of a sheet online. Therefore, according to the present invention, there is also provided a contact-type sheet thickness measuring apparatus capable of easily and accurately measuring a thickness change over the entire surface of a sheet online. FIG. 9 is a schematic elevation view showing a mechanical component of such a sheet thickness measuring apparatus according to still another embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a sectional view taken along line AA ′ of FIG. It is. FIG. 11 is an elevational view showing details of the detecting unit of the sheet thickness measuring device of FIG. 9, and FIG. 12 is a side view of the detecting unit of FIG. FIG. 13 is a block diagram showing electrical components of the sheet thickness measuring apparatus of this embodiment.
[0056]
As shown in FIGS. 9 to 13, the sheet thickness measuring apparatus of this embodiment is attached to the upper beam 201 and the lower beam 202 provided horizontally between the left and right frames, and attached to the upper beam 201. An upper linear rail 203, a lower linear rail 204 attached to the lower beam 202, an upper moving step motor 205 arranged at the right corner of the upper beam 201, and a lower moving step arranged at the left corner of the lower beam 202; A motor 206, an upper right timing pulley 207 disposed at a right corner of the upper beam 201, a lower right timing pulley 208 disposed at a right corner of the lower beam 202, and attached to a drive shaft of an upper moving step motor 205. Of the upper left timing pulley 209 and the lower moving step motor 206 A lower left timing pulley 210 attached to the shaft, an upper timing belt 211 hung between an upper left timing pulley 209 and an upper right timing pulley 207, and a lower left timing pulley 210 and a lower right timing pulley 208 A lower timing belt 212, an upper origin sensor 213 that may be a proximity switch or the like disposed near the left end of the upper linear rail 203, and a lower origin that may be a proximity switch or the like disposed near the left end of the lower linear rail 204. Mainly includes a sensor 214 and a detection unit 220 that is disposed between the upper linear rail 203 and the lower linear rail 204 and that is configured to be movable left and right along the upper linear rail 203 and the lower linear rail 204. I have.
[0057]
The detection unit 220 is attached to the upper linear rail 203 via a linear bearing 221 and is configured to be movable along the upper linear rail 203. And a lower moving table 224 mounted via a bearing 223 and configured to be movable along the lower linear rail 204. As well shown in FIGS. 11 and 12, the detection unit 220 is further mounted between an upper turning support device 225 and an upper balance support device 226 provided on the upper moving table 222 via an upper leaf spring 227. And a lower support frame 232 attached via a lower leaf spring 231 between a lower turning support device 229 and a lower balance support device 230 provided on the lower moving table 224. These leaf springs 227 and 231 may be a link mechanism and a spring, and the lower leaf spring 231 may not necessarily be provided.
[0058]
The upper turning support device 225 has a rotating shaft 225A connected to one end of the upper leaf spring 227 as shown in a partial cross section in FIG. 11, and this rotating shaft 225A is connected to a bearing 225B. It is supported so that it can rotate. The lower turning support device 229 has the same configuration as the upper turning support device 225, and has a rotation shaft 229A supported so as to be rotatable via a bearing. It is connected to the driving shaft 229A. As shown in FIG. 11, the lower balance support device 230 has a structure in which the other end of the connection link 230A connected to one end of the lower support frame 232 is supported by a coil spring 230B, and can be balanced and stopped at the center. It has been. The upper balance support device 226 has the same configuration as the lower balance support device 230, and has a structure in which the other end of the connection link 226A connected to one end of the upper support frame 228 is supported by a coil spring, and the balance is stopped at the center. It has been.
[0059]
As shown in FIG. 11, a step motor 233 for a measuring roll is attached to one side of the upper support frame 228, and a measuring roll and pinch roll is attached to a drive shaft of the step motor 233 for the measuring roll. A magnetic sensor 235 is attached to the other side of the upper support frame 228. A backup roll step motor 236 is mounted on one side of the lower support frame 232, and a backup roll 237 is mounted on a drive shaft of the backup roll step motor 236. On the other side of 232, a metal plate 238 is attached. The measurement roll and pinch roll 234 is preferably provided with a crown as well shown in FIG. 11, but the backup roll 237 is not necessarily required to be provided with a crown. Also, as shown in FIG. 11, the distance between the magnetic sensor 235 and the metal plate 238 is set to a predetermined value L in a state where the measurement roll / pinch roll 234 and the backup roll 237 are in contact with each other. . Further, as shown in FIG. 12, the rotation shafts 225A and 229A are offset by a predetermined distance OS with respect to a line connecting the centers of the measurement roll / pinch roll 234 and the backup roll 237, so as to be covered as described later. An unreasonable force can be prevented from being applied to the sheet S that is the measurement object. The magnetic sensor 235 may be of an eddy current type or a static magnetic field type.
[0060]
9 and 10, the upper moving table 222 is connected to the lower path of the upper timing belt 211 via an upper connecting metal fitting 239A, and the upper timing belt 211 is connected to the upper moving step motor. When driven by 205, it is moved along the upper linear rail 203 accordingly. Further, the lower moving table 224 is connected to an upper path of the lower timing belt 212 via a lower connecting fitting 239B, and when the lower timing belt 212 is driven by the lower moving step motor 206, the lower moving table 224 is accordingly moved downward. It can be moved along the linear rail 204.
[0061]
Next, the electrical components of the sheet thickness measuring apparatus of this embodiment will be described with particular reference to FIG. As shown in FIG. 13, the sheet thickness measuring apparatus of this embodiment includes a step motor 233 for a measuring roll, a step motor 236 for a backup roll, a magnetic sensor 235, an upper origin sensor 213, a lower origin sensor 214, and an upper moving sensor. The control device includes a step motor 205, a lower step motor 206, and a control device 240 connected to various switches. The control device 240 includes a CPU 241, a motor driver 242 for the step motor 233 for the measurement roll and a step motor 236 for the backup roll, a motor driver 242A for the upper step motor 205 and the lower step motor 206, and an I / O. And a counter circuit 243, an A / D converter 244, a memory 245, a keyboard 246, a display 247, and a printer 248. The motor driver 242 receives a line speed signal sent from a line speed measuring device or the like (not shown) for measuring the line speed of a sheet being transferred online at a sheet manufacturing site such as a film. It is configured to be.
[0062]
Next, the operation of measuring the thickness of the entire surface of the sheet online using the sheet thickness measuring apparatus having the above-described configuration will be described.
[0063]
First, the basic operation will be described. As a measurement preparation operation, the detecting unit 220 is driven by driving the upper moving step motor 205 and the lower moving step motor 206 to move the upper moving table 222 and the lower moving table 224 to the positions of the origin sensors 213 and 214. Move to the origin position. FIG. 9 shows a state in which the detection unit 220 is at the origin position as described above. In FIG. 9, the sheet S, which is an object to be measured, is transferred online in a direction perpendicular to the plane of FIG. It is assumed that. The peripheral surfaces of the backup roll 237 and the measurement roll / pinch roll 234 are wiped off. Next, the line speed signal from the sheet manufacturing line is received by the motor driver 242, and the motor driver 242 is operated under the control of the CPU 241 to drive the step motor 233 for the measurement roll and the step motor 236 for the backup roll. The measurement roll / pinch roll 234 and the backup roll 237 are caused to idle at a speed synchronized with the line speed (the sheet to be measured is not between the rolls 234 and 237). That is, the measurement roll 234 and the backup roll 237 are rotated in synchronization with each other at a peripheral speed synchronized with the line speed (sheet running speed).
[0064]
Next, the driving starts by synchronizing the upper moving step motor 205 and the lower moving step motor 206, and synchronizing the upper moving table 222 and the lower moving table 224 toward the sheet S traveling online ( (To the right in FIG. 9). Then, the running sheet S is sandwiched between the measurement roll / pinch roll 234 and the backup roll 237. The backup roll 237 and the measurement roll / pinch roll 234 are rotated at a speed synchronized with the traveling speed of the sheet S to be measured sandwiched therebetween and traveling. The counter circuit 243 counts the drive pulses of the step motor 206 for moving the lower part and the step motor 234 for the measurement roll and the step motor 236 for the backup roll, and outputs the output signal of the magnetic sensor 235 via the A / D converter 244 at each timing. Take in. This signal data is stored in the memory 245 as sheet thickness data. When the measurement of the sheet S is started, the dimension L between the magnetic sensor 235 and the metal plate 238 changes according to the thickness of the sheet S. Since this is proportional to the sheet thickness, the thickness of the sheet S can be known from a change in the output signal of the magnetic sensor 235. As illustrated in FIG. 14, if the output signal of the magnetic sensor 235 is graphed in correspondence with each position in the width direction of the sheet S, the thickness distribution of the sheet can be obtained. By reciprocating the detection unit 220 in the width direction of the sheet S, a change in thickness over the entire surface of the sheet S can be measured online.
[0065]
Since the sheet thickness measuring apparatus of this embodiment has various configurations that can measure the sheet thickness with high accuracy, the measuring operation by those components will be described below.
[0066]
First, since the magnetic sensor 235 is used, it is affected by the surrounding magnetic environment. Therefore, in the sheet thickness measuring apparatus of this embodiment, when there is no sheet S traveling online, the same measuring operation as the above-described basic operation is performed in advance, and the upper moving step motor 205 and the lower Driving pulses of the moving step motor 206, the measuring roll step motor 234, and the backup roll step motor 236 are counted by the counter circuit 243, and the output signal of the magnetic sensor 235 is captured at each timing via the A / D converter 244. . This signal data is stored in the memory 245 as read error information, that is, zero read data. Then, by adding or subtracting the sheet thickness data measured in the basic operation as described above with the zero reading data, it is possible to obtain high-density and precise measurement values which are not affected by the surrounding magnetic environment. .
[0067]
Second, the effects of the above-described turning support devices 225 and 229 will be described. As shown in FIG. 15, when the rolls 233 and 237 move by the arrow B while the sheet S whose thickness is to be measured advances in the direction of arrow A, the direction in which the rolls 233 and 237 advance with respect to the sheet S is determined by the cutting angle θ. While holding, draw the locus of arrow C. At this time, if the rotation supporting devices 225 and 229 are not provided in the support portions of the rolls 233 and 237, a sliding force is generated between the rolls 233 and 237 and the sheet surface. This causes the roll to vibrate at the same time as damaging the sheet, causing a measurement error. In order to prevent this, a turning support device is provided. In a state where there is no seat, the angle of the turning support device is not determined, and the turning support device rotates freely. When the zero reading operation is performed when there is no sheet, if the positions of the upper and lower rolls, that is, the positions of the measurement roll 234 and the backup roll 237 are shifted, the zero reading is meaningless. Therefore, by providing the upper balance support device 226 and the lower balance support device 230, the balance is achieved at the center.
[0068]
Third, the reason why the measurement roll step motor 233 and the backup roll step motor 236 are used to drive the measurement roll / pinch roll 234 and the backup roll 237 will be described. It is difficult to make the upper and lower rolls, that is, the measurement roll / pinch roll 234 and the backup roll 237, with a perfect circle. However, even if the upper and lower rolls are not perfect circles, the upper and lower rolls are completely synchronously rotated by a step motor, so that the deflection is simultaneously read and stored at the time of the zero reading operation, and is corrected if this is corrected at the time of sheet measurement. Can be determined.
[0069]
Fourth, compensation of the temperature characteristics of the magnetic sensor 235 will be described. The sensor generally has a fluctuation in the output value due to heat. Therefore, when the detection unit is reciprocated in the width direction of the sheet in the basic operation as described above, the output signal of the magnetic sensor 235 is changed every time the measurement roll / pinch roll 234 and the backup roll 237 come off the sheet. The data is stored in the memory 245 as zero point correction data at the time of zero, so that it can be used for correcting the measured value of the thickness.
[0070]
Modifications of the sheet thickness measuring device of the embodiment described with reference to FIGS. 9 to 15 will be described with reference to FIGS. In this modification, an existing backup roll can be used in place of the backup roll 237 in the above-described embodiment, and there is an advantage that the cost of the entire apparatus can be reduced.
[0071]
FIG. 16 is a schematic elevation view showing mechanical components of a sheet thickness measuring device as a modification, and FIG. 17 is a longitudinal sectional view of the sheet thickness measuring device of FIG. FIG. 18 is an elevational view showing details of the detecting unit of the sheet thickness measuring device of FIG. 16, and FIG. 19 is a side view of the detecting unit of FIG. FIG. 20 is a view similar to FIG. 18 showing a modification of the detection unit, and FIG. 21 is a side view of the detection unit in FIG. FIG. 22 is a block diagram showing electrical components of the sheet thickness measuring apparatus according to this modification.
[0072]
As shown in FIGS. 16 to 19, the sheet thickness measuring device of this modified example is configured to measure the sheet thickness of the embodiment described with reference to FIGS. It has the same structure as the device. The sheet thickness measuring device according to this modification includes an upper beam 301 provided horizontally between left and right frames, an upper linear rail 303 attached to the upper beam 301, and a left corner of the upper beam 301. An upper moving step motor 305, an upper right timing pulley 307 arranged at the right corner of the beam 301, an upper left timing pulley 309 mounted on a drive shaft of the upper moving step motor 305, and an upper left timing pulley 309 , An upper timing belt 311 hung between the upper right timing pulley 307, an upper origin sensor 313 which may be a proximity switch or the like disposed near the left end of the upper linear rail 303, and an upper linear rail 303. Is moved left and right along the upper linear rail 303. And a backup roll 337 supported by bearings 302 provided at the lower part of the left and right frames so as to be able to rotate each end of the rotating shaft 304, and are disposed at the bottom of the frame. And a drive motor 306 for driving at the time of idling and measurement for driving the backup roll 337 via the timing belt 312, and a backup motor disposed at the bottom of the frame and connected to the rotating shaft of the backup roll 337 via the timing belt 314. It mainly includes a rotary encoder 308 for detecting the roll phase and the rotation origin.
[0073]
The detecting unit 320 includes an upper moving table 322 which is attached to the upper linear rail 303 via a linear bearing 321 and is configured to be movable along the upper linear rail 303. As shown in FIGS. 18 and 19, the detection unit 320 further includes an upper support frame 328 attached to an upper turning support device 325 provided on the upper moving table 322 via an upper leaf spring 327. . The leaf spring 327 may be a link mechanism and a spring.
[0074]
The upper turning support device 325 has a rotating shaft 325A connected to one end of the upper leaf spring 327, as shown in a partial cross section in FIG. 18, and this rotating shaft 325A is connected to a bearing 325B. It is supported so that it can rotate.
[0075]
As shown in FIG. 18, a step motor 333 for the measuring roll is attached to one side of the upper support frame 328, and a measuring roll and a pinch roll are attached to the drive shaft of the step motor 333 for the measuring roll. A magnetic sensor 335 is mounted on the other side of the upper support frame 328. The measuring roll and pinch roll 334 is preferably crowned, as best seen in FIG. Also, as shown in FIG. 18, the distance between the magnetic sensor 335 and the peripheral surface of the backup roll 337 is set to a predetermined value L in a state where the measurement roll / pinch roll 334 is in contact with the backup roll 337. Have been. Further, as shown in FIG. 19, by rotating the rotation shaft 325A by a predetermined distance OS with respect to a line connecting the center of the measurement roll / pinch roll 334 and the backup roll 337, the object to be measured can be described later. Is not applied to the sheet S. The magnetic sensor 335 may be of an eddy current type or a static magnetic field type.
[0076]
16 and 17, the upper moving table 322 is connected to a lower path of the upper timing belt 311 via an upper connecting bracket 339A, and the upper timing belt 311 is connected to an upper moving step motor. When driven by 305, it can be moved along upper linear rail 303 accordingly.
[0077]
Next, a modified example of the detection unit 320 will be described with reference to FIGS. The configuration of this modification is such that the magnetic sensor 335 is disposed directly above the measurement roll / pinch roll 334 to directly measure the displacement of the measurement roll / pinch roll 334, and the lower end of the support column 335 A attached to the upper moving table 322. The configuration is the same as the configuration of the detection unit 320 described with reference to FIGS. 16 to 19 except that a correction magnetic sensor 335A is attached to the backup roll 337 so as to face the peripheral surface of the backup roll 337. Therefore, in FIGS. 20 and 21, the same components are denoted by the same reference numerals, and will not be described in further detail. The relationship between the diameter D of the backup roll 337 and the diameter d of the measurement roll and pinch roll 334 is an integral multiple.
[0078]
Next, the electrical components of the sheet thickness measuring apparatus according to this modification will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 22, the sheet thickness measuring device of this modification includes a measuring roll step motor 333, a backup roll driving motor 306, a backup roll phase detecting rotary encoder 308, a magnetic sensor 335, and a correction magnetic sensor. 335A, an upper origin sensor 313, an upper moving step motor 305, and a control device 340 connected to various switches. The control device 340 includes a CPU 341, a motor driver 342 for the measurement roll step motor 333 and a backup roll drive motor 306, a motor driver 342A for the upper movement step motor 305, an I / O and counter circuit. 343, an A / D converter 344, a memory 345, a keyboard 346, a display 347, and a printer 348. The motor driver 342 receives a line speed signal sent from a line speed measuring device or the like (not shown) that measures the line speed of a sheet being transferred online at a sheet manufacturing site such as a film. It is configured to be.
[0079]
Next, the operation of measuring the thickness of the entire surface of the sheet online using the sheet thickness measuring apparatus having the above-described configuration will be described.
[0080]
First, the basic operation will be described. As a measurement preparation operation, the upper moving step motor 305 is driven to move the upper moving table 322 to the position of the origin sensor 313, thereby moving the detecting unit 320 to the origin position. FIG. 16 shows a state in which the detection unit 320 is at the origin position as described above. In FIG. 16, the sheet S, which is an object to be measured, has a peripheral surface It is assumed that they are being transported online so as to contact the. The peripheral surfaces of the backup roll 337 and the measurement roll / pinch roll 334 are wiped off. Next, a line speed signal from the sheet manufacturing line is received by the motor driver 342, and the motor driver 342 is operated under the control of the CPU 341 to drive the measurement roll step motor 333 and the backup roll drive motor 306. The measurement roll / pinch roll 334 and the backup roll 337 are caused to idle at a speed synchronized with the line speed (the sheet to be measured is not between the rolls 334 and 337). That is, the measurement roll 334 and the backup roll 337 are rotated in synchronization with each other at a peripheral speed synchronized with the line speed (sheet running speed). At this time, the rotation ratio between the backup roll 337 and the measurement roll 334 has a mechanical configuration of a ratio of 1: 1 or an integral multiple of N: 1.
[0081]
Next, the rotation origin of the backup roll 337 is obtained from the origin signal of the rotary encoder 308, and at the same time, the driving of the upper movement step motor 305 is started. The driving speed of the upper moving step motor 305 is determined based on the signal of the rotary encoder 308 coupled to the backup roll 337. When operated in this manner, as shown in FIG. 23, the detection unit 320 scans the peripheral surface of the backup roll 337 in a spiral manner, and always passes through the same place. The output of the magnetic sensor 325 or 325A at this time is stored in the memory 345 and stored as the magnetic characteristics of the backup roll 337. The spiral scanning of the peripheral surface of the backup roll in this manner is performed by operating the sheet thickness measuring apparatus of this modification in a profile mode for measuring a thickness change in the sheet width direction, that is, a thickness profile. Is the case.
[0082]
The sheet thickness measuring apparatus of this modification can be operated not only in the profile mode as described above, but also in a trend mode for measuring a change in thickness in the longitudinal direction of the sheet, that is, a thickness trend. In order to operate in the trend mode, the thickness measurement may be performed while the detection unit 320 is stopped at a desired position in the width direction of the sheet S. The thickness trend of one line in the longitudinal direction of the sheet at the directional position can be obtained. After the thickness trend for one line is obtained, the detection unit 320 is moved to another position in the width direction of the sheet S, and the thickness is measured in the same manner, and another thickness measurement is performed. You can get a minute thickness trend. For the measurement in such a trend mode, the output of the magnetic sensor 325 or 325A is stored in the memory 345 in the state of a round slice with respect to the backup roll 337 as shown in FIG. You need to keep it. In some cases, there is a difference in the magnetic sensor output of the rotation speed of the backup roll, so that it is necessary to change the rotation speed and store the magnetic sensor output in a memory.
[0083]
In the sheet thickness measuring apparatus shown in FIGS. 9 to 15, only the operation in the profile mode for obtaining the thickness profile has been described. It can be operated in the same trend mode as the above.
[0084]
Next, the upper moving step motor 305 is driven to return the detecting unit 320 to the scanning origin, and at the same time when the roll origin is detected, the upper moving step motor 305 is driven again to move the detecting unit 320 onto the backup roll 337. The movement starts toward the sheet S. Then, when the measurement roll / pinch roll 334 of the detection unit 320 rides on the sheet S, the output signal from the magnetic sensor 335 changes according to the thickness. Naturally, since this signal output includes various error factors such as the magnetic characteristics of the backup roll 337, it is necessary to adjust the correction value stored in the memory 345 to obtain the true thickness. Is the same as in the above-described embodiment.
[0085]
The sheet thickness measuring device of this modification also has various configurations that can measure the sheet thickness with high accuracy. The description of the measuring operation by those components has been described in the above-described embodiment. Since this is substantially the same as the above, detailed description will not be repeated here.
[0086]
Finally, a description will be given of a modification of this modification in order to cope with a low sheet speed. When the sheet speed becomes low, the cutting angle θ shown in FIG. 15 becomes large, and the magnetic sensor 335 is largely displaced from the center of the backup roll 337 in the configuration of the detection unit in FIGS. It may deviate from the range. In this case, a magnetic sensor 335 for measurement is disposed immediately above the measurement roll / pinch roll 334 as in the detection unit shown in FIGS. 20 and 21, and the displacement of the measurement roll / pinch roll 334 is directly measured, and the backup roll is measured. A method of canceling the thermal expansion error of the 337 and the mechanical frame by the signal output of the magnetic sensor for correction 335A may be used. Therefore, for this reason, it is necessary to store the output values of both sensors 335 and 335A while driving each roll and moving the detection unit when there is no sheet. Further, the zero check is performed at a place where there is no sheet, similarly to the above-described embodiment.
[0087]
【The invention's effect】
The thickness of the sheet can be measured with higher accuracy by the contact method even when online such as a sheet manufacturing line. In this case, not only the thickness trend in one line in the longitudinal direction of the sheet but also the thickness profile in the sheet width direction can be measured. Therefore, not only the thickness change of one line in the sheet surface but also the thickness change over the entire sheet surface can be measured, so that the analysis of the sheet quality and the like can be performed more precisely.
[0088]
In addition, since the thickness of the entire surface of the sheet can be easily recognized visually, the range of application is widened.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic elevation view showing mechanical components of a sheet thickness measuring apparatus as one embodiment of the present invention capable of measuring a sheet thickness even online.
FIG. 2 is a block diagram showing electrical components of the sheet thickness measuring device of the embodiment of FIG.
FIG. 3 is a schematic plan view showing the mechanical components of such a sheet thickness measuring device as another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a sectional view taken along line AA ′ of FIG. 3;
FIG. 5 is a block diagram showing electrical components of the sheet thickness measuring device in connection with a schematic elevation view of the sheet thickness measuring device of FIG. 3;
FIG. 6 is a diagram schematically illustrating each measurement line on a sheet by the apparatus of the embodiment of FIG. 3 for easy understanding.
FIG. 7 is a graph showing an example of a measurement result of a thickness on one measurement line on a sheet by the apparatus of the embodiment of FIG. 3;
FIG. 8 is a diagram exemplifying a printing result of measured values by the apparatus of the embodiment in FIG. 3;
FIG. 9 is a schematic elevation view showing mechanical components of a sheet thickness measuring apparatus as still another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a sectional view taken along line AA ′ of FIG. 9;
11 is an elevation view showing details of a detection unit of the sheet thickness measuring device of FIG. 9;
FIG. 12 is a side view of the detection unit of FIG.
FIG. 13 is a block diagram showing electrical components of the sheet thickness measuring apparatus according to the embodiment shown in FIG. 9;
14 is a diagram illustrating an output signal of a magnetic sensor in the sheet thickness measuring device of FIG. 9 in a graph corresponding to each position in a sheet width direction.
FIG. 15 is a view for explaining a roll cut angle in the apparatus of FIG. 9;
FIG. 16 is a schematic elevation view showing mechanical components of a sheet thickness measuring device as a modification of the present invention.
17 is a longitudinal sectional view of the sheet thickness measuring device of FIG.
FIG. 18 is an elevation view showing details of a detection unit of the sheet thickness measuring device of FIG. 16;
FIG. 19 is a side view of the detection unit in FIG. 18;
20 is a view similar to FIG. 18, showing a modification of the detection unit in FIG. 19;
21 is a side view of the detection unit shown in FIG.
FIG. 22 is a block diagram showing electrical components of a sheet thickness measuring apparatus according to a modification of FIG. 16;
FIG. 23 is a diagram for explaining spiral scanning of a backup roll in the apparatus of FIG. 16;
FIG. 24 is a view for explaining a round section state of the backup roll in the trend mode in the apparatus of FIG. 16;
[Explanation of symbols]
S sheet
20 Base
20A moving table
21 Stepping motor
21A Timing pulley
21B Timing belt
22 Backup Roll
22A Bearing unit
22B Support rod
22C Timing pulley
23 Support pillar
24 leaf spring
25 Measurement roll and pinch roll
25A Bearing unit
25B Support rod
25C Bearing unit
27 Magnetic sensor
27A Support beam
27B air cylinder
27C spring
30 spur gear
31 spur gear
40 control device
41 CPU
42 motor driver
43 I / O and counter circuit
44 A / D converter
45 memory
46 keyboard
47 Display
48 Printer

Claims (16)

シートの厚さを測定するためのシート厚さ測定装置において、厚さを測定すべきシートの厚さに応じて変位しうる測定ロール兼ピンチロールと、該測定ロール兼ピンチロールとの間に前記厚さを測定すべきシートを挟み込むように該シートを受け止めるバックアップロールと、前記測定ロール兼ピンチロールの変位量を検出して該変位量を示す信号を出力する検出手段と、前記測定ロール兼ピンチロール、前記バックアップロールおよび前記検出手段をオフライン位置とオンライン位置との間に移動させるための移動手段と、前記測定ロール兼ピンチロールおよび前記バックアップロールを、前記厚さを測定すべきシートのオンライン走行速度と同じ周速となるように駆動するためのロール駆動手段と、前記検出手段からの出力信号を処理して前記シートの厚さの測定値を与える信号処理手段とを備えることを特徴とするシート厚さ測定装置。In a sheet thickness measuring device for measuring the thickness of the sheet, the measurement roll and pinch roll that can be displaced according to the thickness of the sheet to be measured thickness, between the measurement roll and pinch roll A backup roll for receiving the sheet so as to sandwich the sheet whose thickness is to be measured; detecting means for detecting a displacement amount of the measurement roll / pinch roll and outputting a signal indicating the displacement amount; Moving means for moving the roll, the backup roll, and the detecting means between an off-line position and an on-line position, and moving the measurement roll / pinch roll and the backup roll on a sheet whose thickness is to be measured online. A roll driving means for driving so as to have the same peripheral speed as the speed, and processing an output signal from the detecting means. Sheet thickness measuring device, characterized in that it comprises a signal processing means for providing a measure of the thickness of the sheet. 前記測定ロール兼ピンチロールを前記バックアップロールに対して昇降させる昇降手段を更に備える請求項１に記載のシート厚さ測定装置。The sheet thickness measuring device according to claim 1, further comprising a lifting unit that raises and lowers the measurement roll and pinch roll with respect to the backup roll. 前記ロール駆動手段は、前記測定ロール兼ピンチロールと前記バックアップロールとを同期して回転させる同期手段を含む請求項１または２に記載のシート厚さ測定装置。3. The sheet thickness measuring device according to claim 1, wherein the roll driving unit includes a synchronization unit configured to rotate the measurement roll / pinch roll and the backup roll in synchronization with each other. 4. 前記信号処理手段は、零点補正データを記憶するためのメモリを含み、該メモリに記憶した零点補正データによって補正された測定値を与える請求項１または２または３に記載のシート厚さ測定装置。4. The sheet thickness measuring apparatus according to claim 1, wherein the signal processing means includes a memory for storing zero point correction data, and gives a measured value corrected by the zero point correction data stored in the memory. シートの厚さを測定するためのシート厚さ測定装置において、厚さを測定すべきシートの厚さに応じて変位しうる測定ロール兼ピンチロールと、該測定ロール兼ピンチロールとの間に、前記厚さを測定すべきシートを挟み込むようにして該シートを送るためのフィードロール兼バックアップロールと、前記測定ロール兼ピンチロールの変位量を検出して該変位量を示す信号を出力する検出手段と、前記厚さを測定すべきシートを載置するためのテーブル手段と、該テーブル手段に載置された前記厚さを測定すべきシートを前記測定ロール兼ピンチロールと前記フィードロール兼バックアップロールとの間へと押し出すようにするシート押出し手段と、前記テーブル手段を前記測定ロール兼ピンチロールおよび前記フィードロール兼バックアップロールによるシートの送り方向を横切る方向に移動させる移動手段と、前記検出手段からの出力信号を処理して前記シートの厚さの測定値を与える信号処理手段とを備えることを特徴とするシート厚さ測定装置。In a sheet thickness measurement device for measuring the thickness of the sheet, between the measurement roll and pinch roll, which can be displaced according to the thickness of the sheet to be measured thickness, between the measurement roll and pinch roll, A feed roll / backup roll for feeding the sheet so as to sandwich the sheet whose thickness is to be measured, and detecting means for detecting a displacement amount of the measurement roll / pinch roll and outputting a signal indicating the displacement amount Table means for placing the sheet whose thickness is to be measured, and the measuring roll / pinch roll and the feed roll / backup roll which are to be placed on the table means. Sheet extruding means for extruding the sheet between the measuring roll and the pinch roll and the feed roll and the backup roll. A sheet moving means for moving the sheet in a direction transverse to a sheet feeding direction by a roll; and a signal processing means for processing an output signal from the detecting means to give a measured value of the sheet thickness. Measuring device. 前記信号処理手段は、零点補正データを記憶するためのメモリを含み、該メモリに記憶した零点補正データによって補正された測定値を与える請求項５に記載のシート厚さ測定装置。6. The sheet thickness measuring apparatus according to claim 5, wherein the signal processing means includes a memory for storing zero point correction data, and gives a measured value corrected by the zero point correction data stored in the memory. 前記信号処理手段によって与えられる測定値を、その測定値の大きさに依存して異なる色彩または異なる明度の色のドットにて、前記厚さを測定すべきシートの全面と同じまたは相似な広がりを有する印刷面上に、プリントアウトするプリンティング手段を更に備える請求項５または６に記載のシート厚さ測定装置。The measured value given by the signal processing means is spread in the same or similar spread as the entire surface of the sheet whose thickness is to be measured, with dots of different colors or different brightness depending on the magnitude of the measured value. The sheet thickness measuring apparatus according to claim 5, further comprising a printing unit that prints out on a printing surface having the sheet. シートの厚さを測定するためのシート厚さ測定装置において、厚さを測定すべきシートの走行方向を横切る方向に移動させられうる検出部を備えており、該検出部は、前記厚さを測定すべきシートの厚さに応じて変位しうる測定ロール兼ピンチロールと、該測定ロール兼ピンチロールとの間に前記厚さを測定すべきシートを挟み込むように該シートを受け止めるバックアップロールと、前記測定ロール兼ピンチロールの変位量を検出して該変位量を示す信号を出力する検出手段と、前記測定ロール兼ピンチロールおよび前記バックアップロールを、前記厚さを測定すべきシートの走行速度と同じ周速となるように駆動するためのロール駆動手段とを含んでおり、更に、前記検出手段からの出力信号を処理して前記シートの厚さの測定値を与える信号処理手段を備えることを特徴とするシート厚さ測定装置。In a sheet thickness measurement device for measuring the thickness of the sheet, a detection unit that can be moved in a direction crossing the traveling direction of the sheet to be measured for the thickness is provided, and the detection unit detects the thickness. A measurement roll and pinch roll that can be displaced according to the thickness of the sheet to be measured, and a backup roll that receives the sheet so as to sandwich the sheet to be measured for the thickness between the measurement roll and pinch roll, Detecting means for detecting a displacement amount of the measurement roll / pinch roll and outputting a signal indicating the displacement amount, the measurement roll / pinch roll and the backup roll, and a traveling speed of a sheet whose thickness is to be measured. Roll driving means for driving so as to have the same peripheral speed, and further processing an output signal from the detecting means to give a measured value of the sheet thickness. Sheet thickness measuring apparatus comprising: a signal processing means. 前記ロール駆動手段は、前記測定ロール兼ピンチロールと前記バックアップロールとを同期して回転させる同期手段を含む請求項８に記載のシート厚さ測定装置。9. The sheet thickness measuring apparatus according to claim 8, wherein the roll driving unit includes a synchronization unit that rotates the measurement roll / pinch roll and the backup roll in synchronization. 前記測定ロール兼ピンチロールおよび前記バックアップロールは、それぞれ旋回支持装置によって支持されている請求項８または９に記載のシート厚さ測定装置。The sheet thickness measuring device according to claim 8 or 9, wherein the measurement roll / pinch roll and the backup roll are each supported by a turning support device. 前記信号処理手段は、零読みデータおよび／または零点補正データを記憶するためのメモリを含み、該メモリに記憶した零読みデータおよび／または零点補正データによって補正された測定値を与える請求項８または９または１０に記載のシート厚さ測定装置。9. The signal processing unit according to claim 8, further comprising a memory for storing zero-read data and / or zero-point correction data, and providing a measured value corrected by the zero-read data and / or zero-point correction data stored in the memory. The sheet thickness measuring device according to 9 or 10. シートの厚さを測定するためのシート厚さ測定装置において、厚さを測定すべきシートを受け止めて該シートの走行速度と同じ周速となるように回転駆動させられるバックアップロールと、前記厚さを測定すべきシートの走行方向を横切る方向に移動させられうる検出部を備えており、該検出部は、前記厚さを測定すべきシートを前記バックアップロールとの間に挟み込むようにし且つ該シートの厚さに応じて変位しうる測定ロール兼ピンチロールと、該測定ロール兼ピンチロールの変位量を検出して該変位量を示す信号を出力する検出手段と、前記測定ロール兼ピンチロールを、前記厚さを測定すべきシートの走行速度と同じ周速となるように駆動するためのロール駆動手段とを含んでおり、更に、前記検出手段からの出力信号を処理して前記シートの厚さの測定値を与える信号処理手段を備えることを特徴とするシート厚さ測定装置。In a sheet thickness measuring device for measuring the thickness of a sheet, a backup roll that receives a sheet whose thickness is to be measured and is driven to rotate so as to have a peripheral speed equal to a traveling speed of the sheet; A detection unit that can be moved in a direction transverse to the running direction of the sheet to be measured, the detection unit sandwiches the sheet whose thickness is to be measured between the backup roll and the sheet. A measuring roll / pinch roll that can be displaced in accordance with the thickness of the measuring roll / pinch roll, a detecting unit that detects a displacement amount of the measuring roll / pinch roll and outputs a signal indicating the displacement amount, and the measuring roll / pinch roll, Roll driving means for driving so that the peripheral speed is the same as the traveling speed of the sheet whose thickness is to be measured, and further includes processing an output signal from the detecting means. Sheet thickness measuring apparatus comprising: a signal processing means for providing a measure of the thickness of the serial sheet. 前記検出手段は、前記バックアップロールの周面までの距離に応じた信号を出力する磁気センサーを含む請求項１２に記載のシート厚さ測定装置。13. The sheet thickness measuring device according to claim 12, wherein the detection unit includes a magnetic sensor that outputs a signal according to a distance to a peripheral surface of the backup roll. 前記検出手段は、前記測定ロール兼ピンチロールの周面までの距離に応じた信号を出力する測定用磁気センサーと、前記バックアップロールの周面までの距離に応じた信号を出力する補正用磁気センサーとを含む請求項１２に記載のシート厚さ測定装置。The detecting means includes a measurement magnetic sensor that outputs a signal corresponding to a distance to the peripheral surface of the measurement roll and pinch roll, and a correction magnetic sensor that outputs a signal corresponding to a distance to the peripheral surface of the backup roll. 13. The sheet thickness measuring device according to claim 12, comprising: 前記測定ロール兼ピンチロールは、旋回支持装置によって支持されている請求項１２または１３または１４に記載のシート厚さ測定装置。The sheet thickness measuring device according to claim 12, 13 or 14, wherein the measuring roll and pinch roll are supported by a turning support device. 前記信号処理手段は、零読みデータおよび／または零点補正データを記憶するためのメモリを含み、該メモリに記憶した零読みデータおよび／または零点補正データによって補正された測定値を与える請求項１２から１５のうちのいずれか１項に記載のシート厚さ測定装置。13. The signal processing unit according to claim 12, further comprising a memory for storing zero-read data and / or zero-point correction data, and providing a measured value corrected by the zero-read data and / or zero-point correction data stored in the memory. The sheet thickness measuring device according to any one of the fifteenth to fifteenth aspects.
JP2003093654A 2003-03-31 2003-03-31 Sheet thickness measuring device Expired - Lifetime JP4139718B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003093654A JP4139718B2 (en) 2003-03-31 2003-03-31 Sheet thickness measuring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003093654A JP4139718B2 (en) 2003-03-31 2003-03-31 Sheet thickness measuring device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004301600A true JP2004301600A (en) 2004-10-28
JP4139718B2 JP4139718B2 (en) 2008-08-27

Family

ID=33406392

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003093654A Expired - Lifetime JP4139718B2 (en) 2003-03-31 2003-03-31 Sheet thickness measuring device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4139718B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106969716A (en) * 2017-03-29 2017-07-21 江苏亚威机床股份有限公司 A kind of sheet thickness detection means
CN113932682A (en) * 2021-09-06 2022-01-14 苏州东大工程咨询管理有限公司 Concrete layer thickness detection device for road engineering supervision and implementation method thereof
CN117553715A (en) * 2024-01-11 2024-02-13 玻尔兹曼（广州）科技有限公司 X-ray film blowing thickness gauge capable of achieving horizontal scanning and two-layer analysis

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106969716A (en) * 2017-03-29 2017-07-21 江苏亚威机床股份有限公司 A kind of sheet thickness detection means
CN113932682A (en) * 2021-09-06 2022-01-14 苏州东大工程咨询管理有限公司 Concrete layer thickness detection device for road engineering supervision and implementation method thereof
CN117553715A (en) * 2024-01-11 2024-02-13 玻尔兹曼（广州）科技有限公司 X-ray film blowing thickness gauge capable of achieving horizontal scanning and two-layer analysis
CN117553715B (en) * 2024-01-11 2024-03-12 玻尔兹曼（广州）科技有限公司 X-ray film blowing thickness gauge capable of achieving horizontal scanning and two-layer analysis

Also Published As

Publication number Publication date
JP4139718B2 (en) 2008-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20100123820A (en) Seat sag evaluation method and device
JP4123922B2 (en) Method for adjusting folding gap width of plural folding roller pairs and folding machine for adjusting folding gap width
JP2000095386A (en) Paper feed control method
JP3952098B2 (en) Ball diameter automatic measuring device
JP4139718B2 (en) Sheet thickness measuring device
JP5195621B2 (en) Offset printing method and apparatus
JP3156747B2 (en) Bar material straightness correction device
JP2006003164A (en) Tool for measuring peripheral face shape of roll type article
JP3421650B2 (en) Rotary caliper meter
JPH1089949A (en) Measuring apparatus for roll profile
JP2000006478A (en) Paper feed control method and recording apparatus
JP4096343B2 (en) Sheet thickness measuring method and measuring apparatus
JP2004224007A (en) Thermal transfer method and thermal transfer apparatus
JP3704193B2 (en) Roll member measuring device
JPH05240609A (en) Instrument for measuring eccentricity of roller
CN1077681C (en) Instrument for measuring roughness of ball rolling ways of miniature bearing
JP3662450B2 (en) Inspection method for belt assembly
JP2675662B2 (en) Automatic plate thickness measuring device
CN219076790U (en) Flexographic printing assembly adjustment mechanism
JP2665150B2 (en) Serial printer with paper thickness detection mechanism
JP2000108431A (en) Paper feed control method and recording apparatus
JP2513581Y2 (en) Extensometer calibration device inspection device
JP2001047599A (en) Screen printer and method for screen printing
JP4415255B2 (en) Apparatus for measuring the peripheral shape of rolls
JP3682908B2 (en) Gravure engraving equipment

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050916

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070808

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070813

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071011

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080519

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080609

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4139718

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110613

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110613

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120613

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130613

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140613

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term