JP2555256Y2 - シート厚みの計測装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、シート厚みの計測装置
に関するものであり、詳しくは、合成樹脂シートの他、
非導電性シートやフィルム等の厚みをリアルタイム方式
で測定する厚み計測装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のシート厚み計測装置は、図３に示
すように、製造工程の途中に配置された計測シャフト又
はロール（１）上でシート（２）の厚さをレーザビーム
型計測器（３）によって計測している。このレーザビー
ム型計測器（３）は、計測シャフト又はロール（１）を
跨いで両側に投光器（３ａ）と受光器（３ｂ）とを対設
し、かつ、これら投受光器（３ａ）（３ｂ）間に設置し
たナイフエッジ（３ｃ）でレーザビーム（４）の上部を
遮光して基準点を設定し、このナイフエッジ（３ｃ）か
ら計測シャフト又はロール（１）の上面までの距離の変
化を検出することにより、シート（２）の厚さを検出す
るものである。具体的に説明すると、投光器（３ａ）が
発射するレーザビーム（４）の初期長さをＣ、ナイフエ
ッジ（３ｃ）と計測シャフト又はロール（１）の上面ま
での距離をＡ、ナイフエッジ（３ｃ）とシート（２）の
上面までの距離をＢとすると、シート（２）の厚さＤ
は、Ｄ＝Ａ−Ｂで表わされる。尚、レーザビーム型計測
器（３）は、ボールねじにより計測シャフト又はロール
（１）の軸方向に平行に配置されたガイド軸に沿って移
動せしめられることによって、シート（２）の幅方向全
長の厚さＤを計測する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の計測装置
は、シート（２）の製造に先立って、予め、シート
（２）がない状態でレーザビーム型計測器（３）を計測
シャフト又はロール（１）の一端から他端へ１往復させ
て、そのときのナイフエッジ（３ｃ）から計測シャフト
又はロール（１）の上面までの距離Ａを刻々と計測記憶
させておき、これに基づいて、シート（２）の製造開始
時の距離Ｂを計測することにより、シート（２）の厚さ
Ｄを、Ｄ＝Ａ−Ｂとして求めるものである。

【０００４】しかし、このような計測方式では、シート
（２）が常に計測シャフト又はロール（１）の上面に接
触して走行していることが条件となるが、製造速度の高
速化が要望されているため、シート（２）が計測シャフ
ト又はロール（１）の上面から浮き上って走行する場合
が発生し、計測誤差が発生する原因となっている。ま
た、計測シャフト又はロール（１）及びレーザービーム
型計測器（３）の移動ガイド軸やボールねじは、シート
（２）の製造中、シート（２）のテンションや熱変形等
によって変形を生じ、予め計測したＡの値に誤差が介入
し、シート（２）の厚さＤの計測値の精度が低下する。

【０００５】なお、従来、負圧チャンバの上面を基準面
とし、この基準面に多数の吸着孔を設けて吸着面とし、
この基準面に板状物を載置して、基準面の上方に配置し
た距離センサで予め求めた基準面までの距離に対し、基
準面上に載置された板状物の上面までの距離を測定し
て、前者の距離から後者の距離を差し引くことにより、
当該板状物の厚みを算出させるようにした技術が特開昭
６２−７５２０９号公報に開示されているが、この従来
技術は、走行しない静止した板状物を測定対象としてお
り、走行するシートの厚み計測にそのまま適用すると、
シートを基準面に吸着する力を強くすると、シートの走
行が阻害され、逆に弱くすると、シートが基準面に密着
せず、バタツキが発生する不具合がある。また、上記従
来技術は、従来の計測シャフト又はロールを使用せず、
これに置換して上記負圧チャンバを設置するものである
から、従来の装置に適用できず、大幅な改造を必要と
し、製造コストを高騰させる欠点があり、しかも、走行
するシートとの接触によりシート側には基準面に形成さ
れた多数の吸着孔による凹凸により表面の肌荒れが発生
し、かつ、基準面側には摩耗と発熱（膨張・変形等）が
発生して測定誤差を介入させる等の欠点がある。本考案
は、従来の計測装置の上記欠点に鑑みて開発されたもの
で、その目的とするところは、シート（２）の計測中、
シート（２）が計測シャフト又はロール（１）の上面か
ら浮き上って走行することがないようにし、計測誤差の
発生を極力抑制し得るシート厚みの計測装置を提供しよ
うとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題の解決手段とし
て本考案は、シートの走行方向に直交して配置された計
測シャフト又はロールの上面にシートを接触走行させ、
この計測シャフト又はロールを跨いで両側に対設された
投光器と受光器とからなるレーザービーム型計測器によ
り、シートの厚さをレーザービームの遮光量で計測する
シート厚みのオンライン計測装置において、シートの走
行方向と直交する方向に伸びる上面開口を有し、該上面
開口のシート走行方向に沿う方向の幅を計測シャフト又
はロールの直径よりも大きくした負圧チャンバを、計測
シャフト又はロールの下部に、上記上面開口のシート走
行方向に沿う方向の両側上縁を計測シャフト又はロール
の両側でシートに接触可能に配置し、上記負圧チャンバ
に負圧調整手段を具備させたものである。

【０００７】

【作用】本考案は、負圧チャンバの構成として、シート
の走行方向と直交する方向に伸びる上面開口を有し、該
上面開口のシート走行方向に沿う方向の幅を計測シャフ
ト又はロールの直径よりも大きくし、計測シャフト又は
ロールの下部に、上記上面開口のシート走行方向に沿う
方向の両側上縁を計測シャフト又はロールの両側でシー
トに接触可能に配置したから、計測シャフト又はロール
の手前及び通過後の両側の位置に負圧チャンバの上面開
口からの負圧を確実に作用させることができる。この負
圧チャンバの負圧により、シートは計測シャフト又はロ
ールに常に密着しながら走行する。また、負圧チャンバ
に具備させた負圧調整手段により、適正な負圧に調整さ
れる。しかも、負圧チャンバは、シートの走行方向と直
交する方向に伸びる上面開口により、計測シャフト又は
ロール上を接触走行するシートの全幅に亘って負圧を作
用させることができ、計測シャフト又はロールの上面に
シートを確実に密着させて走行させることができる。こ
れによって、シート厚みの計測値の精度を向上させるこ
とができる。また、上記負圧チャンバは、計測シャフト
又はロールの下部に設置できるため、従来の計測シャフ
ト又はロールを備えたシート厚みの計測装置にそのまま
適用することもできる。

【０００８】

【実施例】図１は本考案に係るシート厚みの計測装置の
要部概略側面図、図２はその正面図を示しており、同図
において、（１）は計測シャフト又はロール、（２）は
シート、（３）はレーザビーム型計測器、（４）はレー
ザビーム、（５）はナイフエッジ兼渦電流型変位セン
サ、（６）は負圧チャンバ、（７）は排気ファン、
（８）は負圧調整手段を示している。

【０００９】計測シャフト又はロール（１）は、鉄など
の金属製とされ、その有効長はシート（２）の最大幅よ
り長くされ、シート（２）の走行方向に直交して固定又
は回転自在に配置される。

【００１０】シート（２）は、計測シャフト又はロール
（１）の上面に山形に接触して走行するように案内され
る。

【００１１】レーザビーム型計測器（３）は、計測シャ
フト又はロール（１）を跨いで両側に対設された投光器
（３ａ）と受光器（３ｂ）を有し、この投光器（３ａ）
から発射されるレーザビーム（４）は縦長スリット状で
あって、初期長さＣであり、下部が計測シャフト又はロ
ール（１）の上面及びシート（２）の上面に遮光される
ように配置される。

【００１２】ナイフエッジ兼渦電流型変位センサ（５）
は、計測シャフト又はロール（１）の軸線上方で、投光
器（３ａ）と受光器（３ｂ）との間のレーザビーム型計
測器（３）の一部に設置され、計測シャフト又はロール
（１）の上面との距離Ａの寸法変化を検出するものであ
り、同時に、レーザビーム（４）の上端を規制するナイ
フエッジを兼用させている。

【００１３】渦電流型変位センサ（５）の計測原理は、
下方に向けて発生した高周波磁界の強さが、計測シャフ
ト又はロール（１）までの距離に比例して増減すること
を利用するものであって、例えば、計測シャフト又はロ
ール（１）の一端で距離Ａのゼロ点補正を毎回又は適宜
行わせるものである。このようにすると、渦電流型変位
センサ（５）の温度特性の変化を補正させることができ
る。

【００１４】渦電流型変位センサ（５）と一体的にレー
ザビーム型計測器（３）は、計測シャフト又はロール
（１）と平行に配置された移動ガイドレール（９）
（９）に沿ってボールねじ等の送り手段（１０）により
移動可能とされている。

【００１５】計測シャフト又はロール（１）の下部で、
かつ、シート（２）の走行幅全長に亘って負圧チャンバ
（６）が設けてある。この負圧チャンバ（６）は、上部
が開口した箱状で、計測シャフト又はロール（１）の前
後に平行に配置した小径のガイドロール（１１）（１
１）によって、負圧チャンバ（６）の上部開口からシー
ト（２）が負圧チャンバ（６）に吸い込まれることを防
止させている。負圧チャンバ（６）の底部には、負圧発
生手段として複数の排気ファン（７）が設置してあり、
この排気ファン（７）を回転させることにより、負圧チ
ャンバ（６）内に負圧を発生させ、シート（２）を計測
シャフト又はロール（１）の上面に密着させるようにし
てある。この排気ファン（７）は、回転数変換装置（７
ａ）によって回転数を変化させ、負圧を調整させること
ができる。また、負圧の調整は、負圧チャンバ（６）の
前後側板に設けた負圧調整手段（８）（８）によって行
わせてもよい。この負圧調整手段（８）（８）は、スラ
イド式ダンパーを使用した場合を例示しており、この場
合、負圧チャンバ（６）の前後側板に複数の窓孔（８
ａ）を設け、これに対応してスライド式ダンパーにも同
形の窓孔（８ｂ）を複数個設け、これら両窓孔（８ａ）
（８ｂ）の開口度をスライド調整することにより、シー
ト（２）に作用する負圧を適正に調整するものである。

【００１６】本考案は以上の構成からなり、次に、その
動作を説明する。排気ファン（７）を回転させて負圧チ
ャンバ（６）に負圧を発生させ、シート（２）を計測シ
ャフト又はロール（１）の上面に密着させて走行させ
る。この場合、回転数変換装置（７ａ）及び負圧調整手
段（８）（８）により、シート（２）に作用する負圧を
適正に調整しておく。この状態でレーザービーム型計測
器（３）及び渦電流型変位センサ（５）は定位置に停止
したまま、或いは、計測シャフト又はロール（１）の軸
方向に移動させながらシート（２）の厚さＤを計測す
る。この計測は、先ず、渦電流型変位センサ（５）によ
って計測シャフト又はロール（１）の上面までの距離Ａ
を磁界の変化で検出し、同時に、投光器（３ａ）から発
射されるレーザビーム（４）が受光器（３ｂ）に入射す
る縦長方向の間隔、即ち、渦電流型変位センサ（５）の
下面からシート（２）の上面までの距離Ｂをレーザビー
ムの遮光量の変化で検出し、これらからＤ＝Ａ−Ｂとし
て、シート（２）の厚さを検出させるものである。この
検出値は、マイコン内蔵の演算制御部に送信され、夫々
の値を計測シャフト又はロール（１）の軸方向各位置に
対応させたシート（２）の厚さの実測値としてディスプ
レイ画面に表示し、かつ、記録し、さらにプリントアウ
ト可能とされる。

【００１７】上記実施例は、渦電流型変位センサ（５）
をレーザービーム型計測器（３）と併用した場合につい
て説明したが、本考案はレーザービーム型計測器（３）
のみで行う従来の計測装置に適用して実施してもよい。

【００１８】

【考案の効果】本考案によれば、シートの計測中、シー
トが計測シャフト又はロールの上面から浮き上って走行
することを防止でき、シート厚みの計測を正確に行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るシート厚みの計測装置の要部概略
側面図

【図２】その正面図

【図３】従来のシート厚みの計測装置の要部概略側面図

【符号の説明】

１ 計測シャフト又はロール ２ シート ３ レーザビーム型計測器 ６ 負圧チャンバ ７ 排気ファン ８ 負圧調整手段

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 シートの走行方向に直交して配置された
   計測シャフト又はロールの上面にシートを接触走行さ
   せ、この計測シャフト又はロールを跨いで両側に対設さ
   れた投光器と受光器とからなるレーザービーム型計測器
   により、シートの厚さをレーザービームの遮光量で計測
   するシート厚みのオンライン計測装置において、 シートの走行方向と直交する方向に伸びる上面開口を有
   し、該上面開口のシート走行方向に沿う方向の幅を計測
   シャフト又はロールの直径よりも大きくした負圧チャン
   バを、計測シャフト又はロールの下部に、上記上面開口
   のシート走行方向に沿う方向の両側上縁を計測シャフト
   又はロールの両側でシートに接触可能に配置し、上記負
   圧チャンバに負圧調整手段を具備させたことを特徴とす
   るシート厚みの計測装置。