JP2005030920A - シート材厚み計測方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より確実にシート材の厚みを計測する。
【解決手段】導電性材料からなるロールＸ１上に配された非導電性材料からなるシート材Ｙ１，Ｙ２の厚みを、上記ロールの表面位置を検出して第１位置信号Ａとして出力する第１検出手段１１ａ（１１），１２と自らの最も近傍に位置する部材の表面位置を検出して第２位置信号Ｂとして出力する第２検出手段１１ｂ（１１），１２と上記第１位置信号Ａ及び第２位置信号Ｂから上記シート材Ｙ１，Ｙ２の厚みを算出する演算手段１３とによって計測する方法であって、上記第１検出手段１１ａ（１１），１２及び上記第２検出手段１１ｂ（１１），１２を所定エアーＺによってパージする。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シート材厚み計測方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、タイヤの製造工程において、タイヤの内部にワイヤを配置する工程がある。通常、この工程では、ゴム材等からなるシート材を２枚形成し、このどちらか一方のシート材にワイヤを配置し、その後２枚のシート材を貼り合せている。このような、シート材は、鉄等の鋳物からなる一対のロールによって加熱状態のゴム材を圧延することによって形成されている。
タイヤの性能を確保するためには、シート材の厚みを長期的に均一に保つ必要があり、このシート材の厚みを計測するための装置が必要となる。
このようなシート材厚み計測装置として、渦電流式センサとレーザ式センサとを備え、シート材の厚みを非接触で計測する装置が提案されている。この装置では、シート材がロールの表面上に位置する状態、すなわちロール間のギャップから排出された直後において、渦電流式センサによってロールの表面位置を検出し、レーザ式センサによってシート材の表面位置を検出し、これらの検出信号の差分からシート材の厚みを算出している。
【０００３】
【特許文献１】
特開平３−２０２７１０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述ロールは、ゴム材を成形するために、１００℃程度の温度に保たれている。したがって、ロールの表面上に位置するシート材の表面位置及びロールの表面位置を検出するためのセンサ部（渦電流式センサやレーザ式センサに限らない）は、１００℃程度の熱源による温度雰囲気下にさらされた状態となる。このため、常温状態で調整されたセンサ部や当該センサ部から出力された信号を処理するアンプ等に温度ドリフトが生じ、正確なシート材の厚みを長期的に計測することができないという問題が生じる。
また、通常、ロールのシート材全体の厚みを計測するために、センサ部は、ロールの回転軸方向に移動あるいは／及びロールの回転軸方向に複数配列される。ところが、ロールは、通常、上述のように鋳物によって形成されているため、その材質が必ずしも均一ではない。特に、ロールの表面位置を検出するために、渦電流式センサを用いた場合には、ロールの材質が不均一なために、ロール表面位置が正確に検出されず、正確なシート材の厚みを計測することが困難となる。
【０００５】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、より確実にシート材の厚みを計測することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、シート材厚み計測方法に係る第１の手段として、導電性材料からなるロール上に配された非導電性材料からなるシート材の厚みを、上記ロールの表面位置を検出して第１位置信号として出力する第１検出手段と自らの最も近傍に位置する部材の表面位置を検出して第２位置信号として出力する第２検出手段と上記第１位置信号及び第２位置信号から上記シート材の厚みを算出する演算手段とによって計測する方法であって、上記第１検出手段及び上記第２検出手段を所定ガスによってパージするという構成を採用する。
【０００７】
シート材厚み計測方法に係る第２の手段として、上記第１の手段において、上記所定ガスによって、上記第１検出手段及び上記第２検出手段の温度雰囲気を所定の温度範囲とするという構成を採用する。
【０００８】
シート材厚み計測方法に係る第３の手段として、上記第１または第２の手段において、上記第１検出手段及び上記第２検出手段の温度特性を算出し、上記温度特性に基づいて上記第１位置信号及び上記第２位置信号を補正するという構成を採用する。
【０００９】
シート材厚み計測方法に係る第４の手段として、上記第３の手段において、上記温度特性は、異なる温度の上記所定ガスを用いた際に、各々において得られる上記第１位置信号及び第２位置信号に基づいて算出されるという構成を採用する。
【００１０】
シート材厚み計測方法に係る第５の手段として、上記第１〜第４いずれかの手段において、上記演算手段は、上記ロールの複数回転中において、複数回上記第１位置信号及び第２位置信号を取得し、この平均化した信号を上記ロールの表面位置あるいは上記第２検出手段の最も近傍に位置する部材の表面位置とするという構成を採用する。
【００１１】
シート材厚み計測方法に係る第６の手段として、上記第５の手段において、上記演算手段は、上記ロールの１０回転中に上記第１位置信号及び上記第２位置信号を８０回取得するという構成を採用する。
【００１２】
シート材厚み計測方法に係る第７の手段として、上記第１〜第６いずれかの手段において、 上記第１検出手段及び上記第２検出手段の位置検出特性を算出し、上記位置検出特性に基づいて上記第１位置信号及び上記第２位置信号を補正するという構成を採用する。
【００１３】
シート材厚み計測方法に係る第８の手段として、上記第７の手段において、上記位置検出特性は、上記第１検出手段及び上記第２検出手段を上記ロールの径方向に所定距離移動させた際に得られる上記第１位置信号及び上記第２位置信号と、移動させる前に得られる上記第１位置信号及び上記第２位置信号とから算出されるという構成を採用する。
【００１４】
シート材厚み計測装置に係る第１の手段として、導電性材料からなるロール上に配された非導電性材料からなるシート材の厚みを計測するために、上記ロールの表面位置を検出して第１位置信号として出力する第１検出手段と、自らの最も近傍に位置する部材の表面位置を検出して第２位置信号として出力する第２検出手段と、上記第１位置信号及び第２位置信号に基づいて上記シート材の厚みを算出する演算手段とを備える装置であって、上記第１検出手段及び上記第２検出手段を所定ガスでパージするガス供給手段を備えるという構成を採用する。
【００１５】
シート材厚み計測装置に係る第２の手段として、上記第１の手段において、上記第１検出手段は、上記ロールの表面位置を検出して第１信号として出力する第１センサ部と、上記第１信号に対して所定の処理を施すことによって上記第１検出信号を生成する第１信号処理部とを備え、上記第２検出手段は、自らの最も近傍に位置する部材の表面位置を検出して第２信号を出力する第２センサ部と、上記２信号に対して所定の処理を施すことによって上記第２検出信号を生成する第２信号処理部とを備え、さらに、上記第１センサ部及び上記第２センサ部を収容し、内部に上記所定ガスが供給される第１筐体と、上記第１信号処理部及び／あるいは上記第２信号処理部を収容し、内部に上記所定ガスが供給される第２筐体とを有するという構成を採用する。
【００１６】
シート材厚み計測装置に係る第３の手段として、上記第２の手段において、複数の上記第１検出手段及び上記第２検出手段と、一対の上記第１センサ部及び上記第２センサ部を収容する複数の上記第１筐体とを有し、上記第１筐体は、上記ロールの回転軸方向に配列されているという構成を採用する。
【００１７】
シート材厚み計測装置に係る第４の手段として、上記３の手段において、複数の上記第１筐体の内、いずれかあるいは全ては、上記回転軸方向に移動可能に配置されているという構成を採用する。
【００１８】
シート材厚み計測装置に係る第５の手段として、上記第２〜第４いずれかの手段において、上記第１筐体を上記ロールの径方向に移動させる移動手段を備えるという構成を採用する。
【００１９】
シート材厚み計測装置に係る第６の手段として、上記第２〜第５いずれかの手段において、上記第１センサ部は渦電流式センサ部であり、上記第２センサ部はレーザ式センサ部であるという構成を採用する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係るシート材厚み計測方法及び装置の一実施形態について説明する。
【００２１】
図１は、本実施形態に係るシート材厚み計測装置１を備えるタイヤ製造装置Ｘの一部を示した概略図である。
タイヤ製造装置Ｘは、複数のカレンダロールＸ１（ロール）と、ワイヤ用ロールＸ２と送出し用ロールＸ３とを備えている。これらの複数のカレンダロールＸ１は、各々独立したモータ（不図示）に接続されており、図１に示す矢印方向に回転する。また、ワイヤ用ロールＸ２、第１送出し用ロールＸ３は、後述するシート材の移動に伴って回転する。
そして、複数のカレンダロールＸ１は、例えば、１００℃程度に温調されており、また、不図示のフレームによって支持されている。
【００２２】
具体的には、カレンダロールＸ１１の右斜め下方に当該カレンダロールＸ１１との間にギャップＧ１が形成されるようにカレンダロールＸ１２が配置される。そして、カレンダロールＸ１２の下方に当該カレンダロールＸ１２との間にギャップＧ２が形成されるようにカレンダロールＸ１３が配置される。そして、カレンダロールＸ１３の右斜め下方に当該カレンダロールＸ１３との間にギャップＧ３が形成されるようにカレンダロールＸ１４が配置される。
ワイヤ用ロールＸ２は、カレンダロールＸ１３とカレンダロールＸ１４とに圧延されることによって形成されるシート材Ｙ２に金属ワイヤを配置するためのものであり、カレンダロールＸ１３の左側に当該カレンダロールＸ１３との間にギャップＧ４が形成されるように配置されている。このワイヤ用ロールＸ２には、金属ワイヤを配置するための複数（例えば、１０００本）の溝が形成されており、この溝に配置された金属ワイヤは、シート材Ｙ２に押し付けられることによって、シート材Ｙ２に配置される。送出し用ロールＸ３は、後述するシート材Ｙ３を送出すための経路を形成するものであり、ギャップＧ２の右側に配置されている。
そして、カレンダロールＸ１１，Ｘ１３は、図１の紙面に対して右回転され、カレンダロールＸ１２，Ｘ１４は、図１の紙面に対して左回転される。
【００２３】
このような、構成を備えるタイヤ製造装置Ｘにおいて、加熱状態のゴム材Ｙは、ギャップＧ１とギャップＧ３に入り込むように、カレンダロールＸ１１，Ｘ１２及びカレンダロールＸ１３，１４上に配置される。そして、カレンダロールＸ１１，Ｘ１２上に配置されたゴム材Ｙは、カレンダロールＸ１１，Ｘ１２の回転によってギャップＧ１に誘導されて入り込み、カレンダロールＸ１１とカレンダロールＸ１２とによって圧延されることによってシート材Ｙ１として形成される。そして、シート材Ｙ１は、カレンダロールＸ１２の回転によって誘導され、ギャップＧ２に入り込む。
【００２４】
また、カレンダロールＸ１３，Ｘ１４上に配置されたゴム材Ｙは、カレンダロールＸ１３，Ｘ１４の回転によってギャップＧ３に誘導されて入り込み、カレンダロールＸ１３とカレンダロールＸ１４とによって圧延されることによってシート材Ｙ２として形成される。そして、シート材Ｙ２は、カレンダロールＸ１３の回転によって誘導され、ギャップＧ２に入り込む。なお、シート材Ｙ２は、ギャップＧ３からギャップＧ２に誘導される間に、ギャップＧ４を通過する。そして、シート材Ｙ２は、この際にワイヤ用ロールＸ２によって金属ワイヤを配置され、後段のギャップＧ２に入り込む。
【００２５】
このようにして、ギャップＧに入り込んだシート材Ｙ１とシート材Ｙ２は、ギャップＧ２において、カレンダロールＸ１２とカレンダロールＸ１３とによって押し付けられることで一体化され、金属ワイヤを内部に配されるシート材Ｙ３として、排出される。その後シート材Ｙ３は、第１送出しロールＸ３を介してさらに後段側に送られる。
【００２６】
本実施形態に係るシート材厚み計測装置１は、このようなシート材Ｙ１及びシート材Ｙ２の厚みを計測するためのものであり、センサ部１１、信号処理部１２、演算装置１３、表示装置１４及びエアー供給装置１５（ガス供給手段）を備えている。
【００２７】
図２は、カレンダロールＸ１３とセンサ部１１の近傍を図１における左側から見た拡大図である。この図に示すように、センサ部１１は、渦電流式センサ部１１ａ（第１センサ部）とレーザ式センサ部１１ｂ（第２センサ部）とが一対となって構成されているものであり、カレンダロールＸ１３に対向して配置されている。
渦電流式センサ部１１ａは、自らが発生させる磁場によって、カレンダロールＸ１３の表面に電磁誘導に起因する渦巻状の電流を発生させ、これを利用してカレンダロールＸ１３の表面位置を検出し、第１信号ａとして出力するものである。また、レーザ式センサ部１１ｂは、シート材Ｙ１の表面に向けてレーザ光を出射し、その反射光を利用してシート材Ｙ１の表面位置を検出し、第２信号ｂとして出力するものである。
これらのセンサ部１１は、所定の開口が形成されたセンサ部用筐体１６（第１筐体）に収容されており、このような、センサ部用筐体１６ａ〜１６ｃが３つ、支持部材１７に支持された状態でカレンダロールＸ１３の回転軸方向に配列されている。なお、３つのセンサ部用筐体１６の内、センサ部用筐体１６ａ，１６ｃは、カレンダロールＸ１３の回転軸方向に移動可能に支持部材１７に支持されている。
【００２８】
この支持部材１７は、カレンダロールＸ１３を支持するフレーム１８に設置されたエアシリンダ１９によって、カレンダロールＸ１３の径方向に移動可能となっている。また、フレーム１８には、ストッパ２０が設置されており、このストッパ２０と支持部材１７との間に、例えば１ｍｍのスキミゲージ２１が配置されている。なお、本発明に係る移動手段は、エアシリンダ１９、ストッパ２０及びスキミゲージ２１とから構成されている。
【００２９】
図３は、センサ用筐体１６の全体構成図であり、（ａ）が正面図、（ｂ）が側面図、（ｃ）が上面図である。
この図に示すように、センサ用筐体１６には、上記渦電流式センサ部１１ａを収容するための第１空洞部１６ｄと上記レーザ式センサ部１１ｂを収容するための第２空洞部１６ｅとが形成されている。これら第１及び第２空洞部１６ｄ，１６ｅは、センサ用筐体１６の上部１６ｆに亘って形成されており、センサ部用筐体１６の上部１６ｆに開口部１６ｇ，１６ｈを形成している。
【００３０】
これらの第１及び第２空洞部１６ｄ，１６ｅには、図示するように、後述するエアーＺ（所定ガス）を第１及び第２空洞部１６ｄ，１６ｅに供給するためのエアー供給路１６ｉが接続されている。このエアー供給路１６ｉは、センサ用筐体１６の内部を通るように形成されている。そして、このエアー供給路１６ｉには、当該エアー供給路１６ｉにエアーＺを供給するためのエアー供給チューブ１６ｊが接続されている。
【００３１】
図２に戻り、各センサ用筐体１６ａ〜１６ｃは、図示するように、ホース２２によって接続されている。このホース２２は、各センサ用筐体１６ａ〜１６ｃに設置されたエアー供給チューブ１６ｊと接続されており、その一端部は、図１に示す信号処理部１２を収容する筐体１２ａ（第２筐体）と接続されている。
【００３２】
図１に戻り、信号処理部１２（第１及び第２信号処理部）は、センサ部１１から第１信号ａ及び第２信号ｂを入力され、これらの第１信号ａ及び第２信号ｂに対して所定の処理（例えば、増幅処理）を施すことによって、後段の演算装置１３（演算手段）に入力するための第１位置信号Ａ及び第２位置信号Ｂを生成するものである。なお、この信号処理部１２は、センサ部１１から出力される第１信号ａ及び第２信号ｂにノイズが混ざらないように、センサ部１１の近傍に配され、筐体１２ａに収納された状態で配置されている。
【００３３】
このようなセンサ部１１及び信号処理部１２は、カレンダロールＸ１３に対してのみでなく、図１に示すように、カレンダロールＸ１２に対しても配置されている。
なお、本実施形態に係るシート材厚み計測装置１において、本発明に係る第１位置検出手段は、渦電流式センサ部１１ａ及び信号処理部１２とから構成され、本発明に係る第２位置検出手段は、レーザ式センサ部１１ｂ及び信号処理部１２とから構成される。
【００３４】
演算装置１３は、信号処理部１２から入力される第１位置信号Ａ及び第２位置信号Ｂに基づいて、シート材Ｙ１，Ｙ２の厚みを算出し、この算出結果を表示装置１４に入力するものである。そして、表示装置１４は、演算装置１３から入力される算出結果を、例えば画面上に表示する。
【００３５】
エアー供給装置１５は、例えば、不図示の連結管を介して、信号処理部１２が収容された筐体内にエアーＺを連続供給するためのものである。このエアーＺは、センサ部１１付近の温度変化（室温〜５０℃）に比較して温度変化の少ないものが選択され、例えば外気等を用いることができる。
そして、エアーＺは、信号処理部１２が収容された筐体１２ａから上記ホース２２及びエアー供給路１６ｉを介して第１及び第２空洞部１６ｄ，１６ｅに供給され、その後、センサ用筐体１６の上部１６ｆに形成された開口部１６ｇ，１６ｈからセンサ用筐体１６の外部に排出される。
したがって、センサ用筐体１６及び信号処理部１２が収容される筐体１２ａにエアーＺが流入し、これによって信号処理部１２及びセンサ部１１がエアーＺによってパージされるため、信号処理部１２及びセンサ部１１の温度を温度ドリフトが抑制されるような所定の範囲（好ましくは一定）とすることができる。
【００３６】
また、信号処理部１２を収容する筐体１２ａの内部には、温度計（不図示）が設けられており、この温度計は、筐体１２ａ内の温度を計測し、温度信号Ｃとして演算装置１３に入力する。
【００３７】
次に、このように構成された本実施形態に係るシート材厚み計測装置におけるシート材厚み計測方法について説明する。
【００３８】
上述のように、本実施形態に係るシート材厚み計測装置１によれば、センサ用筐体１６及び信号処理部１２が収容される筐体１２ａにエアーＺを流入することによって、信号処理部１２及びセンサ部１１における温度ドリフトが抑制される。
しかしながら、エアーＺとして外気を利用した場合には、例えば昼と夜や夏と冬で、エアーＺの温度が変化するので、信号処理部１２及びセンサ部１１における温度ドリフトを完全に防止することは困難である。
【００３９】
そこで、まず、予め演算装置１３に、センサ部１１の温度特性を算出し記憶させる。そして、この温度特性に基づいて、上記第１位置信号Ａ及び第２位置信号Ｂを補正する。
具体的には、まず、ゴム材Ｙを配置しない状態で、エアー供給装置１５から所定温度Ｔ１のエアーＺを筐体１２ａに供給する。これによって、信号処理部１２とセンサ部１１とは、所定温度Ｔ１のエアーＺによってパージされる。
【００４０】
この状態で、演算装置１３は、信号処理部１２から第１位置信号ＡＴ１及び第２位置信号ＢＴ１を取得し、また温度計から温度信号ＣＴ１を取得して記憶する。なお、この状態では、ゴム材Ｙが配置されていないため、当然シート材Ｙ１，Ｙ２も存在しない。このため、シート材厚み計測装置１では、シート材Ｙ１，Ｙ２の厚みは、０として計測される必要があるので、演算装置１３は、第１位置信号ＡＴ１及び第２位置信号ＢＴ１の差分Ｄをシート材Ｙ１，Ｙ２の厚みが０であると記憶する。
【００４１】
続いて、エアー供給装置１５から温度Ｔ２のエアーＺを筐体１２ａに供給する。これによって、信号処理部１２とセンサ部１１とは、温度Ｔ２のエアーＺによってパージされる。この状態で、演算装置１３は、信号処理部１２から第１位置信号ＡＴ２及び第２位置信号ＢＴ２を取得し、また温度計から温度信号ＣＴ２を取得して記憶する。なお、この状態でも、ゴム材Ｙが配置されていないため、第１位置信号ＡＴ２と第２位置信号ＢＴ２との差分は、シート材Ｙ１，Ｙ２の厚み０を示すＤとなる必要があるが、実際には、センサ部１１において、若干、温度ドリフトが生じるため、第１位置信号ＡＴ２と第２位置信号ＢＴ２との差分は、Ｄと異なるＤ１となる。
このため、演算装置１３は、異なる温度Ｔ１，Ｔ２のエアーＺを用いることによって取得した温度信号ＣＴ１，ＣＴ２及び第１位置信号ＡＴ１，ＡＴ２から渦電流式センサ１１ａの温度特性を算出し、温度信号ＣＴ１，ＣＴ２及び第２位置信号ＢＴ１，ＢＴ２からレーザ式センサ１１ｂの温度特性を算出する。そして、演算装置は、これらの温度特性から第１位置信号ＡＴ２と第２位置信号ＢＴ２との差分Ｄ１をＤとするような、温度補正式を第１位置信号Ａ及び第２位置信号Ｂの各々に対して算出して記憶する。
【００４２】
なお、この温度補正式は、本実施系形態に係るシート材厚み計測装置１に備えられる全ての渦電流式センサ部１１ａ及びレーザ式センサ部１１ｂの各々に対して算出され記憶される。
【００４３】
このように、本実施形態に係るシート材厚み計測装置１は、各々の渦電流式センサ部１１ａ及びレーザ式センサ部１１ｂに対応した温度補正式を記憶することによって、実際にゴム材Ｙを配置した場合であってかつ外気等をエアーＺとして用いた場合に、外気等の温度変化に起因する温度ドリフトを演算装置１３によってキャンセルすることができるので、より正確にシート材の厚みを計測することができる。
【００４４】
また、渦電流式センサ部１１ａ及びレーザ式センサ部１１ｂは、各々が異なる位置検出特性を有している。この位置検出特性とは、渦電流式センサ部１１ａ及びレーザ式センサ部１１ｂが測定対象に対して垂直方向に変位した場合に示す出力信号の変化特性である。したがって、渦電流式センサ部１１ａ及びレーザ式センサ部１１ｂが対向するカレンダロールＸ１の表面に対して同じ距離だけ垂直方向に相対的に変位した場合に、渦電流式センサ部１１ａとレーザ式センサ部１１ｂの位置検出特性が異なるために、第１位置信号Ａと第２位置信号Ｂとの差分に誤差が生じる場合がある。
そこで、まず、予め演算装置１３に、センサ部１１の位置検出特性を算出し記憶させる。そして、この位置検出特性に基づいて、上記第１位置信号Ａ及び第２位置信号Ｂを補正する。
【００４５】
具体的には、まず、ゴム材Ｙを配置せず、かつ、エアシリンダ１９によって、支持部材１７がストッパ２０に押し付けられた状態において、演算装置１３は、信号処理部１２から第１位置信号ＡＸ１及び第２位置信号ＢＸ１を取得し、記憶する。なお、この状態では、ゴム材Ｙが配置されていないため、当然シート材Ｙ１，Ｙ２も存在しない。このため、シート材厚み計測装置１では、シート材Ｙ１，Ｙ２の厚みは、０として計測される必要があるので、演算装置１３は、第１位置信号ＡＸ１と第２位置信号ＢＸ１の差分Ｅをシート材Ｙ１，Ｙ２の厚みが０であると記憶する。
【００４６】
続いて、スキミゲージ２１によって支持部材１７、すなわちセンサ部１１を当該センサ部１１が対向するカレンダロールＸ１の表面位置から、さらに１ｍｍ変位（移動）させて配置する。この状態で、演算装置１３は、信号処理部１２から第１位置信号ＡＸ２及び第２位置信号ＢＸ２を取得して記憶する。なお、この状態でも、ゴム材Ｙが配置されていないため、第１位置信号ＡＸ２と第２位置信号ＢＸ２との差分は、シート材Ｙ１，Ｙ２の厚み０を示すＥとなる必要があるが、実際には、渦電流式センサ部１１ａ及びレーザ式センサ部１１ｂにおいて、位置検出特性が異なるため、第１位置信号ＡＸ２と第２位置信号ＢＸ２との差分は、Ｅと異なるＥ１となる。
このため、演算装置１３は、第１位置信号ＡＸ１，ＡＸ２から渦電流式センサ１１ａの位置検出特性を算出し、第２位置信号ＢＸ１，ＢＸ２からレーザ式センサ１１ｂの位置検出特性を算出する。そして、演算装置１３は、これらの位置検出特性から第１位置信号ＡＸ２と第２位置信号ＢＸ２との差分Ｅ１をＥとするような、位置補正式を第１位置信号Ａ及び第２位置信号Ｂの各々に対して算出して記憶する。
【００４７】
なお、この位置補正式も、上述の温度補正式と同様、本実施系形態に係るシート材厚み計測装置１に備えられる全ての渦電流式センサ部１１ａ及びレーザ式センサ部１１ｂの各々に対して算出され記憶される。
【００４８】
このように、本実施形態に係るシート材厚み計測装置１は、各々の渦電流式センサ部１１ａ及びレーザ式センサ部１１ｂに対応した位置補正式を記憶し、この位置補正式を用いることによって、カレンダロールＸ１が撓む等してセンサ部１１が対向するカレンダロールＸ１に対して相対的に変位した場合の信頼性を向上させることができる。
【００４９】
このようにして、演算装置１３に各々の渦電流式センサ部１１ａ及びレーザ式センサ部１１ｂに対応した温度補正式及び位置補正式が記憶された状態で、本実施形態に係るシート材厚み計測装置１は、シート材Ｙ１，Ｙ２の厚みを計測する。
【００５０】
具体的には、演算装置１３は、まず、渦電流式センサ部１１ａから第１信号ａを、例えばカレンダロールＸ１の１回転中において８回取得する。また、レーザ式センサ部１１ｂからも同様に、第２信号ｂをカレンダロールＸ１の１回転中において８回取得する。この第１信号ａ及び第２信号ｂは、信号処理部１２において増幅等されることによって、第１位置信号Ａ及び第２位置信号Ｂとして演算処理部１３に入力される。そして、演算装置１３は、さらにカレンダロール１０回転分の第１信号ａ及び第２信号ｂ、すなわち第１位置信号Ａ及び第２位置信号Ｂを取得することによって、第１位置信号Ａ及び第２位置信号Ｂを各々８０回取得する。そして、この平均化した信号をシート材Ｙ１，Ｙ２の厚みを算出するための第１位置信号Ａ及び第２位置信号Ｂとして用いる。
【００５１】
このように、演算装置１３は、カレンダロールＸ１の複数回転中において、複数回第１位置信号Ａ及び第２位置信号Ｂを取得し、この平均化した信号をカレンダロールＸ１の表面位置を示す信号（第１位置信号Ａ）及びシート材Ｙ１，Ｙ２の表面位置を示す信号（第２位置信号Ｂ）とすることで、より安定してカレンダロールＸ１の表面位置及びシート材Ｙ１，Ｙ２の表面位置を得ることができる。上述のように、カレンダロールＸ１が鉄等の鋳物からなる場合には、カレンダロールＸ１の材質にムラが生じ、渦電流式センサ部１１ａの出力が不安定となることがあるので、このような平均化処理は、特に有効となる。
【００５２】
なお、渦電流式センサ部１１ａ及びレーザ式センサ部１１ｂの温度特性及び位置検出特性を算出する場合においても、このような平均化処理を行っても良い。
【００５３】
そして、演算装置１３は、さらに温度計から温度信号Ｃを取得し、この温度信号Ｃ及び温度補正式を用いて第１位置信号Ａ及び第２位置信号Ｂを補正し、補正後に第１位置信号Ａと第２位置信号Ｂとの差分を算出することによって、シート材Ｙ１，Ｙ２の厚みを示す信号を取得する。このシート材Ｙ１，Ｙ２の厚みを示す信号である算出結果は、表示装置１４に入力され、文字等に変換されて画面上に表示される。
【００５４】
なお、上述のように、センサ用筐体１６ａ，１６ｃは、カレンダロールＸ１の回転軸方向に移動可能に支持部材１７に支持されているので、これらのセンサ用筐体１６ａ，１６ｃを移動させることによって、広範囲に亘ってシート材Ｙ１，Ｙ２の厚みを計測することができる。
【００５５】
このような、本実施形態に係るシート材厚み計測方法及び装置を実際に用いたところ、シート材Ｙ１，Ｙ２の厚みを５μｍ以下の誤差で計測することができた。
【００５６】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係るシート材厚み計測方法及び装置の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００５７】
例えば、上記実施形態において、第１位置信号Ａ及び第２位置信号Ｂを各々８０回取得して平均化した。しかしながら、これに限定されるものではなく、第１位置信号Ａ及び第２位置信号Ｂをさらに多数回取得して平均化しても良い。なお、第１位置信号Ａ及び第２位置信号Ｂを各々８０回以下取得して平均化することも可能である。
【００５８】
また、上記実施形態において、渦電流式センサ部１１ａ及びレーザ式センサ部１１ｂを用いた。しかしながら、これに限定されるものではなく、例えば、超音波式のセンサ部やイオン放出式のセンサ部を用いても良い。
【００５９】
また、上記実施形態において、シート材Ｙ１，Ｙ２はゴム材Ｙから形成されていたが、これに限定されるものではなく、本発明に係るシート材厚み計測方法及び装置は、非導電性材料からなるものから形成されるシート材全てに適用することが可能である。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、導電性材料からなるロール上に配された非導電性材料からなるシート材の厚みを、上記ロールの表面位置を検出して第１位置信号として出力する第１検出手段と自らの最も近傍に位置する部材の表面位置を検出して第２位置信号として出力する第２検出手段と上記第１位置信号及び第２位置信号から上記シート材の厚みを算出する演算手段とによって計測する方法であって、上記第１検出手段及び上記第２検出手段を所定ガスによってパージするので、温度ドリフトが抑制され、より確実にシート材の厚みを計測することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るシート材厚み計測装置１を備えるタイヤ製造装置Ｘの一部を示した概略図である。
【図２】カレンダロールＸ１３とセンサ部１１の近傍を図１における左側から見た拡大図である。
【図３】センサ用筐体１６の全体構成図であり、（ａ）が正面図、（ｂ）が側面図、（ｃ）が上面図である。
【符号の説明】
１……シート材厚み計測装置
１１……センサ部
１１ａ……渦電流式センサ部（第１センサ部）
１１ｂ……レーザ式センサ部（第２センサ部）
１６……センサ部用筐体（第１筐体）
１２……信号処理部（第１及び第２信号処理部）
１２ａ……筐体（第２筐体）
１３……演算装置（演算手段）
１５……エアー供給装置（ガス供給手段）
Ｘ……タイヤ製造装置
Ｘ１（Ｘ１１〜Ｘ１４）……カレンダロール（ロール）
Ｙ……ゴム材
Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３……シート材
Ｚ……エアー（所定ガス）

Claims (14)

1. 導電性材料からなるロール上に配された非導電性材料からなるシート材の厚みを、前記ロールの表面位置を検出して第１位置信号として出力する第１検出手段と自らの最も近傍に位置する部材の表面位置を検出して第２位置信号として出力する第２検出手段と前記第１位置信号及び第２位置信号から前記シート材の厚みを算出する演算手段とによって計測する方法であって、
   前記第１検出手段及び前記第２検出手段を所定ガスによってパージすることを特徴とするシート材厚み計測方法。
2. 前記所定ガスによって、前記第１検出手段及び前記第２検出手段の温度雰囲気を所定の温度範囲とすることを特徴とする請求項１記載のシート材厚み計測方法。
3. 前記第１検出手段及び前記第２検出手段の温度特性を算出し、前記温度特性に基づいて前記第１位置信号及び前記第２位置信号を補正することを特徴とする請求項１または２記載のシート材厚み計測方法。
4. 前記温度特性は、異なる温度の前記所定ガスを用いた際に、各々において得られる前記第１位置信号及び第２位置信号に基づいて算出されることを特徴とする請求項３記載のシート材厚み計測方法。
5. 前記演算手段は、前記ロールの複数回転中において、複数回前記第１位置信号及び第２位置信号を取得し、この平均化した信号を前記ロールの表面位置あるいは前記第２検出手段の最も近傍に位置する部材の表面位置とすることを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載のシート材厚み計測方法。
6. 前記演算手段は、前記ロールの１０回転中に前記第１位置信号及び前記第２位置信号を８０回取得することを特徴とする請求項５記載のシート材厚み計測方法。
7. 前記第１検出手段及び前記第２検出手段の位置検出特性を算出し、前記位置検出特性に基づいて前記第１位置信号及び前記第２位置信号を補正することを特徴とする請求項１〜６いずれかに記載のシート材厚み計測方法。
8. 前記位置検出特性は、前記第１検出手段及び前記第２検出手段を前記ロールの径方向に所定距離移動させた際に得られる前記第１位置信号及び前記第２位置信号と、移動させる前に得られる前記第１位置信号及び前記第２位置信号とから算出されることを特徴とする請求項７記載のシート材厚み計測方法。
9. 導電性材料からなるロール上に配された非導電性材料からなるシート材の厚みを計測するために、前記ロールの表面位置を検出して第１位置信号として出力する第１検出手段と、自らの最も近傍に位置する部材の表面位置を検出して第２位置信号として出力する第２検出手段と、前記第１位置信号及び第２位置信号に基づいて前記シート材の厚みを算出する演算手段とを備える装置であって、
   前記第１検出手段及び前記第２検出手段を所定ガスでパージするガス供給手段を備えることを特徴とするシート材厚み計測装置。
10. 前記第１検出手段は、前記ロールの表面位置を検出して第１信号として出力する第１センサ部と、前記第１信号に対して所定の処理を施すことによって前記第１検出信号を生成する第１信号処理部とを備え、
    前記第２検出手段は、自らの最も近傍に位置する部材の表面位置を検出して第２信号を出力する第２センサ部と、前記２信号に対して所定の処理を施すことによって前記第２検出信号を生成する第２信号処理部とを備え、
    さらに、前記第１センサ部及び前記第２センサ部を収容し、内部に前記所定ガスが供給される第１筐体と、前記第１信号処理部及び／あるいは前記第２信号処理部を収容し、内部に前記所定ガスが供給される第２筐体とを有することを特徴とする請求項９記載のシート材厚み計測装置。
11. 複数の前記第１検出手段及び前記第２検出手段と、一対の前記第１センサ部及び前記第２センサ部を収容する複数の前記第１筐体とを有し、前記第１筐体は、前記ロールの回転軸方向に配列されていることを特徴とする請求項１０記載のシート材厚み計測装置。
12. 複数の前記第１筐体の内、いずれかあるいは全ては、前記回転軸方向に移動可能に配置されていることを特徴とする請求項１１記載のシート材厚み計測装置。
13. 前記第１筐体を前記ロールの径方向に移動させる移動手段を備えることを特徴とする請求項１０〜１２いずれかに記載のシート材厚み計測装置。
14. 前記第１センサ部は渦電流式センサ部であり、前記第２センサ部はレーザ式センサ部であることを特徴とする請求項１０〜１３いずれかに記載のシート材厚み計測装置。

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