JP2637696B2 - Measurement method of cell number of foam sheet by laser beam attenuation - Google Patents

Measurement method of cell number of foam sheet by laser beam attenuation

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JP2637696B2
JP2637696B2 JP17496894A JP17496894A JP2637696B2 JP 2637696 B2 JP2637696 B2 JP 2637696B2 JP 17496894 A JP17496894 A JP 17496894A JP 17496894 A JP17496894 A JP 17496894A JP 2637696 B2 JP2637696 B2 JP 2637696B2
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  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、計測対象物である発
泡体シートにレーザを透過させ、その透過光の減衰率に
より単位厚さのセル数ないしセル密度を推定する、レー
ザ光減衰による発泡体シートのセル数測定方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to foaming by laser beam attenuation, in which a laser beam is transmitted through a foam sheet to be measured, and the number of cells or cell density per unit thickness is estimated based on the attenuation rate of the transmitted light. The present invention relates to a method for measuring the number of cells in a body sheet.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、食器トレイや簡易食器の材料と
しては、ポリスチレンやポリエチレン等の発泡体シート
が使用される。
2. Description of the Related Art In general, foam sheets such as polystyrene and polyethylene are used as a material for tableware trays and simple tableware.

【0003】この発泡体シートの厚みの種類は、用途に
応じて数mm程度の比較的薄いものから10mmを超える
厚いものまであるが、製品としての機能を十分に果たす
ためには、発泡体シートの厚さが均一であることが望ま
れる。そこで、発泡体シートの製造過程においてその厚
みを連続的に計測する厚み計測方法が種々提案されてい
る。
[0003] The thickness of the foam sheet ranges from a relatively thin one of about several mm to a thick one exceeding 10 mm depending on the application. However, in order to sufficiently fulfill the function as a product, the foam sheet is required. Is desired to be uniform in thickness. Therefore, various thickness measuring methods for continuously measuring the thickness of the foam sheet in the manufacturing process have been proposed.

【0004】この厚み計測方法には、大別して接触式と
非接触式があり、非接触式では赤外線方式が広く使用さ
れている。赤外線方式では、発泡体シートに赤外線を照
射し、発泡体シートを透過した時に、どれほど赤外線が
吸収されたか(赤外線吸収率)を計測して、その厚みを
推定する方法が採用されている。
The thickness measuring method is roughly classified into a contact type and a non-contact type, and an infrared type is widely used as the non-contact type. In the infrared method, a method of irradiating an infrared ray to a foam sheet and measuring how much the infrared ray is absorbed when passing through the foam sheet (infrared absorptivity), and estimating the thickness is adopted.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、より厳
格に品質管理を徹底するためには、発泡体シートの厚み
のみならず、発泡体シートの単位厚さ中に存在するセル
の個数ないしセル密度も均一にすることが好ましい。セ
ル密度が不均一なためセル構造が荒くなると、発泡体容
器の強度上のばらつきの他、同容器内に満たした流体等
が外部に浸潤、あるいは流出するおそれが高くなるとい
う問題が生じるからである。また、赤外線は、10mmを
超えるような厚い発泡体シートを透過しないので測定対
象に制約がある。
However, in order to strictly control the quality more strictly, not only the thickness of the foam sheet but also the number of cells or the cell density existing in a unit thickness of the foam sheet is required. It is preferable to make it uniform. If the cell structure is rough due to the non-uniform cell density, there is a problem that, in addition to the variation in the strength of the foam container, the possibility that the fluid or the like filled in the container infiltrates or flows out increases. is there. Further, since infrared rays do not pass through a thick foam sheet exceeding 10 mm, there are restrictions on the measurement target.

【0006】そこで、出来るだけ一定の厚さで、かつ、
セル密度も均一であるトレイや食器等を製造することが
今後は目標とされ、かかる目標達成のためには、発泡体
シートの厚さのみならず、その単位体積当たりのセル密
度の正確な計測が不可欠である。
Therefore, the thickness is as constant as possible, and
The goal is to manufacture trays and dishes that have a uniform cell density in the future. To achieve this goal, it is necessary to accurately measure not only the thickness of the foam sheet but also the cell density per unit volume. Is essential.

【0007】ところが、現在のところ厚みを計測する方
法は種々提案されてはいるものの、セル数自体を計測す
る方法は提案されていない。
However, at present, various methods for measuring the thickness have been proposed, but no method for measuring the number of cells per se has been proposed.

【0008】本発明は、レーザ光が透過したセル数とレ
ーザ光の減衰率とが比例することを発見し、この減衰率
を割り出すことでレーザ光が発泡体シートを透過する箇
所のセル数ないしセル密度を推定するレーザ光減衰によ
る発泡体シートのセル数測定方法を提供することを目的
としている。
The present invention has found that the number of cells through which the laser beam has passed is proportional to the attenuation factor of the laser beam, and by determining this attenuation factor, the number of cells at the point where the laser beam passes through the foam sheet is determined. An object of the present invention is to provide a method for measuring the number of cells of a foam sheet by laser light attenuation for estimating cell density.

【0009】レーザ光は、10mmを超えるような、厚い
発泡体シートでも透過するので測定対象の範囲が広がる
ことが期待できる。
[0009] Since the laser beam passes through a thick foam sheet exceeding 10 mm, the range of the object to be measured can be expected to be widened.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】前述した課題の解決と目
的を達成するため、本発明のレーザ光減衰による発泡体
シートのセル数測定方法は、発光源から発泡体シートに
照射されてセルを透過したレーザ光の透過光強度を第1
検出器で検出すると共に、この第1検出器で検出した透
過光強度と発光源におけるレーザ光の出力値とを演算部
で比較することにより、上述したレーザ光の透過箇所に
おける発泡体シートのセル数を測定することを特徴とし
ている。
In order to solve the above-mentioned problems and to achieve the object, a method of measuring the number of cells of a foam sheet by laser light attenuation according to the present invention is described. The transmitted light intensity of the transmitted laser light is the first
The detector detects and compares the intensity of the transmitted light detected by the first detector with the output value of the laser light from the light emitting source by the calculation unit, thereby obtaining the cells of the foam sheet at the above-described laser light transmitting portions. It is characterized by measuring the number.

【0011】また、本発明のレーザ光減衰による発泡体
シートのセル数測定方法は、上述した発光源と発泡体シ
ートとの間に配置されたハーフミラーによって、発光源
から照射されるレーザ光の一部を検出する第2検出器に
導き、この第2検出器からの信号によって上述した第1
検出器で検出した透過光強度を補正するようにしてもよ
い。
In the method for measuring the number of cells of a foam sheet by laser light attenuation according to the present invention, the half mirror disposed between the light emitting source and the foam sheet described above allows the laser beam emitted from the light emitting source to be irradiated. A second detector for detecting a part of the first detector is used.
The transmitted light intensity detected by the detector may be corrected.

【0012】さらに、本発明のレーザ光減衰による発泡
体シートのセル数測定方法は、上述した発光源に接続さ
れた変調器によって発泡体シートに照射されるレーザ光
を変調すると共に変調されたレーザ光のみを透過するフ
ィルタを介してレーザ光の透過光強度を第1検出器で検
出するようにしてもよい。
Further, according to the method of the present invention for measuring the number of cells of a foam sheet by attenuating a laser beam, the above-mentioned modulator connected to a light emitting source modulates a laser beam applied to the foam sheet and modulates the laser beam. The transmitted light intensity of the laser light may be detected by the first detector via a filter that transmits only light.

【0013】[0013]

【作用】本発明によると、発光源から照射されたレーザ
光は、測定対象物である発泡体シートの各セルを透過す
る度に一定の割合で減衰される。この減衰の程度は、発
泡体シートのセル表面の状態、すなわち発泡体シートの
物性のみに依存する。すなわち、発泡体シートの厚みに
かかわらず、レーザ光が透過する箇所のセル数が多けれ
ば減衰の程度は大きく、レーザ光が透過する箇所のセル
数が少なければ減衰の程度は小さい。
According to the present invention, the laser beam emitted from the light emitting source is attenuated at a constant rate each time it passes through each cell of the foam sheet to be measured. The degree of the attenuation depends only on the state of the cell surface of the foam sheet, that is, the physical properties of the foam sheet. That is, regardless of the thickness of the foam sheet, the degree of attenuation is large when the number of cells at the location where laser light is transmitted is large, and is small when the number of cells at the location where laser light is transmitted is small.

【0014】特に、本発明によって、発泡体シートのセ
ル数ひいてはセル密度を計測する上において特徴的なと
ころは、同一の発泡体シートであれば、所定厚のままの
状態であっても、これを押潰して薄くした状態であって
も、セル数は同じ数値となる点にある。
In particular, when measuring the number of cells of the foam sheet and thus the cell density according to the present invention, a characteristic feature is that even if the same foam sheet remains in a predetermined thickness, The point is that the number of cells is the same even when is thinned by pressing.

【0015】したがって、あらかじめ発泡体シートの自
然状態での単位透過長さ当たりの光減衰量、すなわち光
減衰率を測定しておけば、実測した全光減衰量から発泡
体シートの厚みを割り出すこともできる。レーザ光の減
衰量によって、レーザ光が透過した箇所のセル数を推測
でき、すなわち、厚さが既知であれば、セル密度もほぼ
特定される。
Therefore, if the light attenuation per unit transmission length in the natural state of the foam sheet, that is, the light attenuation rate is measured in advance, the thickness of the foam sheet can be calculated from the actually measured total light attenuation. Can also. The number of cells in the portion where the laser light has passed can be estimated from the amount of attenuation of the laser light. That is, if the thickness is known, the cell density is almost specified.

【0016】また、ハーフミラーによりレーザ光の一部
を第2検出器に導き、その出力を基準とした透過出力光
量を用いることによって、レーザ出力変動による誤差を
完全に取り除くことができ、より高精度の計測が可能と
なる。
In addition, by using a half mirror to guide a part of the laser beam to the second detector and using the transmitted output light amount with reference to the output, an error due to laser output fluctuation can be completely removed. Accuracy can be measured.

【0017】さらに、変調器とフィルタを使用する場合
は、レーザ光と同じ特定周波数以外の波長領域をフィル
タで吸収し、第2検出器で検出したレーザの変調と第1
検出器で検出したレーザの変調とを比較することによっ
て変調信号に同期しない波長領域を除去でき、外乱要因
を排除して一層高精度な測定が可能である。
Further, when a modulator and a filter are used, a wavelength region other than the specific frequency same as the laser beam is absorbed by the filter, and the modulation of the laser detected by the second detector and the first and second modulations are performed.
By comparing the modulation with the laser detected by the detector, a wavelength region not synchronized with the modulation signal can be removed, and a more accurate measurement can be performed by eliminating a disturbance factor.

【0018】[0018]

【実施例】次に、図1乃至図5を参照しながら、本発明
をポリスチレン発泡体シートのセル数を計測する装置に
適用した第1実施例について説明する。
Next, a first embodiment in which the present invention is applied to an apparatus for measuring the number of cells of a polystyrene foam sheet will be described with reference to FIGS.

【0019】この装置10は、図1に示すように、所定
出力のレーザ光Lを照射する発光源12と、ポリスチレ
ン発泡体シートPを透過したレーザ光L’を集光する集
光部14と、レーザ光の透過光強度を測定する第1検出
器16(例えば受光素子はフォトダイオード)と、この
第1検出器16で検出した透過光強度と発光源12にお
けるレーザ光Lの出力値とを取込む演算部18等を備
え、以下に説明する方法によって、ポリスチレン発泡体
シートPのセル数Nを計測する。
As shown in FIG. 1, the apparatus 10 includes a light emitting source 12 for irradiating a laser beam L having a predetermined output, and a condensing section 14 for condensing a laser beam L ′ transmitted through a polystyrene foam sheet P. A first detector 16 (for example, a light receiving element is a photodiode) for measuring the transmitted light intensity of the laser light, and the transmitted light intensity detected by the first detector 16 and the output value of the laser light L from the light emitting source 12. It is provided with a calculation unit 18 for taking in and measures the number N of cells of the polystyrene foam sheet P by a method described below.

【0020】まず、特定周波数のレーザ光Lを計測対象
物であるポリスチレン発泡体シートPに向けて照射す
る。所定の厚みdのポリスチレン発泡体シートPは半透
明で、図2に示すように、ランダムなセル構造を呈して
各セルSN内部は空気の部屋となっている。
First, a laser beam L having a specific frequency is irradiated onto a polystyrene foam sheet P to be measured. The polystyrene foam sheet P having a predetermined thickness d is translucent and has a random cell structure as shown in FIG. 2, and the inside of each cell SN is an air chamber.

【0021】したがってレーザ光Lの一部は、図2中矢
印に示すように、各セルSN表面で散乱反射により減衰さ
れる。この減衰されたレーザ光L’の透過光強度を第1
検出器16で検出し、演算部18で発光源12における
レーザ光Lの出力値と比較することにより、レーザ光の
減衰率を割り出す。この減衰率に応じて、レーザ光の透
過箇所における反射面の数(=セル数N)を推定でき、
さらには発泡体シートPの厚みdもほぼ特定することが
できる。
Therefore, a part of the laser light L is attenuated by scattered reflection on the surface of each cell SN as shown by an arrow in FIG. The transmitted light intensity of the attenuated laser light L '
The detection rate is detected by the detector 16, and the arithmetic section 18 compares the output value of the laser light L from the light emitting source 12 to determine the attenuation rate of the laser light. According to the attenuation rate, the number of reflection surfaces (= the number of cells N) at the laser beam transmission portion can be estimated,
Further, the thickness d of the foam sheet P can be almost specified.

【0022】この解析原理及び測定方法をさらに詳しく
説明する。レーザ光Lの減衰は、一般的にはセルS1-N
の表面での散乱反射とセルS1-Nの内部での吸収の両者
に依存するが、発泡体シートPのセルS1-Nの内部は空
気の部屋となっているので散乱反射のみと考えてよい
(図 2参照)。したがって、レーザ光Lの入射光強度を
i、透過光強度をIO、各セル表面Si(i=1,2,
…,N)での光透過率をTiとすれば、 IOは次の
(1)式で表される。 IO=(TNN-1…Ti…T321)Ii ・・・(1) 一方、発泡体シートPでの光減衰は、空間的な平均をと
れば次の(2)式のLambertの法則によって表すことが
出来る。(2)式中、αは発泡体シートPの吸収係数、
dは発泡体シートPの厚さである。 IO=IiExp(−αd) ・・・(2) この(1)、(2)の両式を考え合わせると Log(TNN-1…Ti…T321)=(−αLoge)d ・・・(3) を得る。すなわち、各セルSN面での透過率Tiを直接測
定することは不可能でも、厚さd方向の光路中での全積
分値(=TNN-1…Ti…T321)は透過光の減衰量
から測定できる。強いて各Tiに関した情報を得る1つ
の方法は、図1に示すように、発泡体シートPを例えば
極めて透過性の高いガラス板20,20で挟んで圧縮し
て厚さdを変化させ、その透過光強度を測定することで
ある。この透過光強度が厚さdに依存しなければ各セル
N面での透過率Tiは実験結果から全体的にほぼ等しい
と推定できる。
The analysis principle and measurement method will be described in more detail.
explain. Generally, the attenuation of the laser light L is1-N
Reflection on the surface of the cell and cell S1-NBoth absorption inside
Cell S of the foam sheet P1-NIs empty inside
Because it is a room of mind, you can think of only scattering reflection
(See FIG. 2). Therefore, the incident light intensity of the laser light L is
I iAnd the transmitted light intensity is IO, Each cell surface Si(I = 1, 2,
.., N)iThen IOIs the next
It is expressed by equation (1). IO= (TNTN-1... Ti... TThreeTTwoT1) Ii (1) On the other hand, the light attenuation in the foam sheet P is a spatial average.
Then, it can be expressed by Lambert's law of the following equation (2)
I can do it. In the equation (2), α is an absorption coefficient of the foam sheet P,
d is the thickness of the foam sheet P. IO= IiExp (−αd) (2) Considering both equations (1) and (2), Log (TNTN-1... Ti... TThreeTTwoT1) = (− ΑLoge) d (3) That is, each cell SNSurface transmittance TiDirectly
It is impossible to determine the total volume in the optical path in the direction of thickness d.
Minute value (= TNTN-1... Ti... TThreeTTwoT1) Is the attenuation of transmitted light
Can be measured from Force each TiOne to get information about
As shown in FIG. 1, the method of
Compressed by sandwiching between extremely transparent glass plates 20, 20
By changing the thickness d and measuring the transmitted light intensity.
is there. If this transmitted light intensity does not depend on the thickness d, each cell
SNSurface transmittance TiIs almost equal overall from the experimental results
Can be estimated.

【0023】各セルSN面での透過率Tiは、実験結果か
ら近似的に等しいと考えられるので(≡T)、上述した
(3)式より、 −αd=(N/Loge)LogT 又は、α=−(LogT/Loge)・(N/d) ・・・(4) と表せる。このようにレーザ光の減衰係数αは、N/
d、すなわちセル密度M(=N/d)に比例するため、
減衰係数αがわかれば、ほぼセル密度M(=N/d)を
推定できる。ただし、(2)及び(4)式から明らかな
ようにレーザ光Lの減衰率はセル密度Mに正比例したα
と、発泡体シートPの厚さdの積に依って決まり、両者
を個々に計測することはできない。すなわち、発泡体シ
ートPの厚さdの値が予め判明していれば吸収係数αを
推定できる。
Since the transmittance T i at each cell SN surface is considered to be approximately equal from the experimental results (ΔT), from the above equation (3), -αd = (N / Log) LogT or , Α = − (LogT / Log) · (N / d) (4) Thus, the attenuation coefficient α of the laser light is N /
d, ie, proportional to the cell density M (= N / d),
If the attenuation coefficient α is known, the cell density M (= N / d) can be almost estimated. However, as is clear from the equations (2) and (4), the attenuation rate of the laser light L is α which is directly proportional to the cell density M.
And the product of the thickness d of the foam sheet P, and the two cannot be measured individually. That is, if the value of the thickness d of the foam sheet P is known in advance, the absorption coefficient α can be estimated.

【0024】なお、図1に示す装置において、発泡体シ
ートPを法線に対し角度θで傾斜させているが、これは
次の理由による。実際の測定においては、製造ライン上
での発泡体シートPのばたつきや波打ち等のため、計測
時に発泡体シートPが必ずしもレーザ光軸xに垂直にな
るとは限らないが、発泡体シートPの厚み方向に並んだ
同じセルを透過する限りレーザ光の減衰率が変化しない
ことが確認できれば発泡体シートの変位に伴う測定誤差
を解消するのに役立つ。
In the apparatus shown in FIG. 1, the foam sheet P is inclined at an angle θ with respect to the normal line for the following reason. In the actual measurement, the foam sheet P is not always perpendicular to the laser optical axis x at the time of measurement due to flapping or waving of the foam sheet P on the production line. If it can be confirmed that the attenuation rate of the laser beam does not change as long as the laser beam passes through the same cell arranged in the direction, it is useful to eliminate a measurement error due to the displacement of the foam sheet.

【0025】本実施例では前記角度θよる影響と各セル
Nの表面状態変化(セルSが圧縮 されて押潰された状
態にあるか否か)との効果を調べる目的で、発泡体シー
トPを極めて透過率の高い光学ガラス20,20で挟
み、無圧縮の状態から徐々に圧縮しそれぞれの厚さでの
透過光強度(つまり第1検出器16で計測するレーザ光
L’の出力)、また任意の角度θでの透過光強度の測定
平均値を得ることとした。この測定過程を説明する。
In this embodiment, the influence of the angle θ and each cell
SN(S cell is compressed Pressed and crushed
To determine the effect of
P is sandwiched between optical glasses 20 and 20 having extremely high transmittance.
From the uncompressed state and gradually compress
Transmitted light intensity (that is, laser light measured by the first detector 16)
L ′ output) and the transmitted light intensity measurement at an arbitrary angle θ.
The average was determined. This measurement process will be described.

【0026】レーザ光Lが入射面の法線に対してθだけ
傾いて入射する場合、各セルSN面での透過率が等しいと
いう条件の下では、単純に光路長dをd/cosθと置きか
えるだけでよい。したがって、上述した(2)式よりθ
だけ傾いたときの、θ=0のときの出力で規格化した出
力光強度IO(θ)/IOは、次の(5)及び(6)式で
表すことができる。 IO(θ)/IO=exp{−αd(1/cosθ−1)} ・・・(5) すなわち、これを対数表示すれば、 Log(IO(θ)/IO)=−(αd/Loge10)・(1/cosθ−1) ・・・(6) と表せる。
When the laser beam L is incident with an inclination of θ with respect to the normal to the incident surface, the optical path length d is simply set to d / cos θ under the condition that the transmittances at the respective cell SN surfaces are equal. Just replace it. Therefore, from the above equation (2), θ
The output light intensity I O (θ) / I O normalized by the output when θ = 0 when tilted only by θ can be expressed by the following equations (5) and (6). I O (θ) / I O = exp {−αd (1 / cos θ−1)} (5) That is, if this is expressed in logarithm, Log (I O (θ) / I O ) = − ( αd / Loge10) · (1 / cos θ−1) (6)

【0027】通常は、θ《1と考えられるので、1/co
sθ−1≒θ2/2となり、θによるIOの増加分をΔIO
とおけば、 ΔIO/IO≒−αdθ2/2 ・・・(7) を得ることができる。ここで負符号がつくのは、角度θ
が増すと出力が減少することを表す。このように出力減
少はθ2に比例するので、角度θがある程度の大きさにな
ると急激に出力減少が大きくなるが、角度θが小さいと
きはほとんど無視し得ることがわかる。
Normally, it is considered that θ << 1, so that 1 / co
sθ-1 ≒ θ 2/2 becomes, [Delta] I the increment of I O by theta O
If put and can be obtained ΔI O / I O ≒ -αdθ 2 /2 ··· (7). Here, the minus sign is attached to the angle θ.
Means that the output decreases as increases. As described above, since the output decrease is proportional to θ 2 , it can be seen that the output decrease sharply increases when the angle θ becomes a certain magnitude, but can be almost ignored when the angle θ is small.

【0028】次に図3乃至図5を参照しながら、本実施
例による測定の結果、得られる効果について説明する。
Next, the effects obtained as a result of the measurement according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

【0029】図3は、比較的厚い同一のポリスチレン発
泡体シートPを無圧縮の状態(厚さd=4.0mm)か
ら徐々に圧縮して(d=4.0mm→d’=3.2m
m)、各セルSN表面の反射状態だけを変化させて(各
セルSN表面の透過率Ti→Ti’)、透過光強度(無圧
縮時および圧縮時に第1検出器16で検出したレーザ光
の透過強度をIO、IO’とする)を測定した結果を示
す。
FIG. 3 shows that a relatively thick polystyrene foam sheet P is gradually compressed from an uncompressed state (thickness d = 4.0 mm) (d = 4.0 mm → d ′ = 3.2 m).
m), only the reflection state of each cell SN surface is changed (transmittance T i → T i ′ on each cell SN surface), and the transmitted light intensity (detected by the first detector 16 at the time of no compression and at the time of compression) The transmission intensities of the laser beams thus obtained are referred to as I O and I O ′).

【0030】このように、所定厚さのdの発泡体シート
Pを圧縮して厚さを変え表面状態を変えても、レーザ光
の透過光強度はほとんど変化せず(IO≒IO’)、
(2)式からαd=α’d’の関係を得る。同様に、
2.0mm、6.0mmあるいは8.0mmの各厚さの
発泡体シートPを適当な範囲内で厚さdを圧縮しても透
過光路中の全セル数Nはほぼ一定となり、この関係が保
たれるので、上述した(4)式から各セルSN表面の透
過率Tiは発泡体シートの全領域でほぼ同じ(=T)で
あると結論できる(図4参照)。
As described above, even if the foam sheet P having a predetermined thickness d is compressed to change the thickness and change the surface condition, the transmitted light intensity of the laser beam hardly changes (I O ≒ I O ′). ),
The relationship of αd = α′d ′ is obtained from the equation (2). Similarly,
Even when the thickness d of the foam sheet P having a thickness of 2.0 mm, 6.0 mm or 8.0 mm is compressed within an appropriate range, the total number N of cells in the transmission light path is substantially constant. since maintained, the transmittance T i of each cell S N surface from the above equation (4) it can be concluded that is approximately the same (= T) in the whole area of the foam sheet (see FIG. 4).

【0031】つぎに角度θを色々変化して、θ=0のと
きの透過光強度IOで規格化した透過光強度IO(θ)/
Oの測定例を図5に示す。
[0031] Then the angle theta variously changed, the transmitted light intensity normalized by the transmitted light intensity I O of the time of θ = 0 I O (θ) /
FIG. 5 shows an example of measuring I O.

【0032】図5によれば、Log(IO(θ)/IO)と
(l/cosθ−1)が比例関係になっていること、すな
わち上述した(6)式の関係が成立していることが判
る。この関係式はTi≡T(i=l,…,N)を仮定し
て得られるので、図5からも各セルSN表面の透過率が等
しいと推論できる。
According to FIG. 5, Log (I O (θ) / I O ) and (l / cos θ-1) are in a proportional relationship, that is, the relationship of the above-mentioned equation (6) holds. It turns out that there is. Since this relational expression is obtained assuming T i ≡T (i = 1,..., N), it can be inferred from FIG. 5 that the transmittances of the surfaces of the cells SN are equal.

【0033】以上2つの測定結果から、ポリスチレン発
泡体シートPの各セルSN表面の透過率は全表面でほぼ
等しいことが判る。したがって、予め別の手法によって
無圧縮自由状態での発泡体シートPの厚さdが判明して
いるときには上述した(4)式からセル密度Mを測定す
ることができ、また、予めセル密度Mの情報が得られて
いるときには逆に厚さdを測定できる。
From the above two measurement results, it can be seen that the transmittance of each cell SN surface of the polystyrene foam sheet P is substantially equal on all surfaces. Therefore, when the thickness d of the foam sheet P in the non-compressed free state is known in advance by another method, the cell density M can be measured from the above-described equation (4). When the above information is obtained, the thickness d can be measured on the contrary.

【0034】このことから本実施例の測定方法は、例え
ば、製品材料である発泡体シートPを検査することによ
り、最終製品たる容器(図示せず)を製造する前の段階
で液体が浸潤・流出する危険性等を判断できる。このよ
うな危険性は、発泡体シートPの厚さ方向の全セル数に
反比例するため、セル数Nが所定値以上存在すれば、浸
潤等の危険性は無いと考えられるからである。
From the above, the measuring method of the present embodiment is based on, for example, inspecting the foam sheet P as a product material, so that the liquid is infiltrated at a stage before manufacturing a container (not shown) as a final product. The risk of spillage can be determined. Such a risk is inversely proportional to the total number of cells in the thickness direction of the foam sheet P. Therefore, if the cell number N is equal to or more than a predetermined value, there is no danger of infiltration or the like.

【0035】次に、図6を参照しながら、本発明をポリ
エチレン発泡体シートP’のセル数Nを計測する装置2
0に適用した第2実施例について説明する。
Next, referring to FIG. 6, the present invention relates to an apparatus 2 for measuring the number N of cells of a polyethylene foam sheet P '.
A second embodiment applied to 0 will be described.

【0036】この本実施例のレーザ光減衰による発泡体
シートのセル数測定方法は、上述した発光源12と発泡
体シートP’との間にハーフミラー21を配置し、この
ハーフミラー21によって、発光源12から照射される
レーザ光Lの電源電圧変動等に伴う出力変動を第2検出
器22で検出させ、この第2検出器22からの変動信号
によって上述した第1検出器16で検出した透過光強度
を規格化するようにしたものである。本実施例の計測対
象はポリエチレン発泡体シートP’であるが、その計測
に使用する装置のその他の構成及びこの装置を使用した
セル数測定方法は、第1実施例とほぼ同様であるので、
図1に付した符号と同一符号を図6に付して説明を簡略
化する。
In the method of measuring the number of cells of a foam sheet by laser light attenuation according to the present embodiment, the half mirror 21 is disposed between the light emitting source 12 and the foam sheet P ′ described above. The output fluctuation of the laser light L emitted from the light emitting source 12 due to the power supply voltage fluctuation or the like is detected by the second detector 22, and detected by the first detector 16 based on the fluctuation signal from the second detector 22. The transmitted light intensity is standardized. Although the measurement object of the present embodiment is a polyethylene foam sheet P ′, the other configuration of the device used for the measurement and the method of measuring the number of cells using this device are almost the same as those of the first embodiment.
The same reference numerals as in FIG. 1 are used in FIG. 6 to simplify the description.

【0037】ただし、本実施例によれば、ハーフミラー
21によってサンプル光L”を取出しサンプル光L”の
変動信号を第2検出器22で確認しつつ変動信号を演算
部18に入力して変動分を補正する。そのため、電圧変
化や発光源の劣化等に基づくレーザ光強度の変化による
誤差を正確に是正でき、第1実施例よりも高精度な計測
が可能となる。
However, according to the present embodiment, the sample light L "is taken out by the half mirror 21 and the change signal of the sample light L" is input to the arithmetic unit 18 while being checked by the second detector 22. Correct the minute. Therefore, an error due to a change in the intensity of the laser beam due to a change in the voltage or deterioration of the light emitting source can be accurately corrected, and measurement with higher accuracy than in the first embodiment can be performed.

【0038】次に、図7を参照しながら、本発明をポリ
エチレン発泡体シートP’のセル数Nを計測する装置3
0に適用した第3実施例について説明する。
Next, referring to FIG. 7, the present invention relates to an apparatus 3 for measuring the number of cells N of a polyethylene foam sheet P '.
A third embodiment applied to 0 will be described.

【0039】このレーザ光減衰による発泡体シートのセ
ル数測定方法は、発光源12に接続した変調器31によ
って発泡体シートP’に照射されるレーザ光Lを変調す
ると共に、変調された透過光強度を第1検出器16で検
出し演算部18で発光源12におけるレーザ源12にお
けるレーザ光Lの出力値と比較する。そのため、変調さ
れたレーザ光L’だけを透過させるフィルタ32を第1
検出器16の直前に配置している。本実施例に使用する
装置のその他の構成及びこの装置を使用したセル数測定
方法は、第1及び第2実施例とほぼ同様であるので、図
1に付した符号と同一符号を図7に付して説明を省略す
る。
In the method of measuring the number of cells of the foam sheet by the laser beam attenuation, the modulator 31 connected to the light emitting source 12 modulates the laser beam L applied to the foam sheet P ′, and modulates the transmitted light. The intensity is detected by the first detector 16, and the calculation unit 18 compares the intensity with the output value of the laser light L from the laser source 12 in the light emitting source 12. Therefore, the filter 32 that transmits only the modulated laser light L ′ is the first filter.
It is arranged immediately before the detector 16. Other configurations of the device used in the present embodiment and the method for measuring the number of cells using this device are almost the same as those in the first and second embodiments, and therefore, the same reference numerals as in FIG. The description is omitted here.

【0040】変調方法には種々のものが適用できるが振
幅変調が最も好適であり、変調器31でレーザ光Lに振
幅変調をかけることにより、その振幅の上下幅のみをフ
ィルタ32で取り出すことができる。そのため、外乱要
因(発光源から照射されるレーザ光と同じ外来の周波数
成分)を演算部18で除去して、変調に同期したレーザ
光L’だけを検出できる。従って、ハーフミラー21及
び第2検出器22を併用することにより、一層正確な計
測が可能となる。
Although various methods can be applied to the modulation method, amplitude modulation is the most preferable. By applying amplitude modulation to the laser beam L by the modulator 31, only the upper and lower widths of the amplitude can be extracted by the filter 32. it can. Therefore, the disturbance factor (the same external frequency component as the laser light emitted from the light emitting source) is removed by the arithmetic unit 18 and only the laser light L ′ synchronized with the modulation can be detected. Therefore, by using the half mirror 21 and the second detector 22 together, more accurate measurement becomes possible.

【0041】なお、第1及び第2検出器16,22に使
用する受光素子には、各実施例ともにフォダイオードを
使用したが、これに限られず、フォトトランジスタを使
用してもよい。また、各実施例ともポリスチレン発泡体
シートPあるいはポリエチレン発泡体シートP’を計測
対象としたが、これに限定されず、レーザ光Lをある程
度透過する多数のセル構造を有するものであれば、種々
のものを計測できる。
The photodiodes used in the first and second detectors 16 and 22 are photodiodes in each embodiment. However, the present invention is not limited to this, and phototransistors may be used. Further, in each of the embodiments, the measurement target was the polystyrene foam sheet P or the polyethylene foam sheet P ′. However, the present invention is not limited to this. Can be measured.

【発明の効果】【The invention's effect】

【0042】このように本発明によれば、計測対象物で
ある発泡体シートを透過したレーザ光の透過光強度と発
光源におけるレーザ光との出力値から減衰率を割り出す
ことができる。従って、発泡体シートにまったく接触す
ることなく、この減衰率の値によってレーザ光の透過箇
所のセル数を高速かつ高精度に推定でき、ひいては単位
厚さ中のセル数すなわちセル密度もほぼ特定できる。
As described above, according to the present invention, the attenuation rate can be determined from the transmitted light intensity of the laser light transmitted through the foam sheet as the object to be measured and the output value of the laser light from the light emitting source. Therefore, without contacting the foam sheet at all, the value of this attenuation factor allows the number of cells of the laser beam transmitting portion to be estimated with high speed and high accuracy, and the number of cells per unit thickness, that is, the cell density can be almost specified. .

【0043】従って、本発明は、高速で製造される柔ら
かい発泡体シートの計測に最適であり、品質管理を徹底
することによって均一な厚さでかつセル密度も均一であ
るトレイや食器等の材料シートを安定して製造する設備
に好適である等の効果を奏する。
Therefore, the present invention is most suitable for measurement of a soft foam sheet manufactured at a high speed, and a material such as a tray or tableware having a uniform thickness and a uniform cell density by thorough quality control. Advantages such as being suitable for equipment for stably manufacturing sheets are provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】ポリスチレン発泡体シートのセル数を計測する
装置に適用した第1実施例の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a first embodiment applied to an apparatus for measuring the number of cells of a polystyrene foam sheet.

【図2】ポリスチレン発泡体シートのセル構造を示す概
略断面図である。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing a cell structure of a polystyrene foam sheet.

【図3】4.0mmのポリスチレン発泡体シートを徐々に
圧縮した場合におけるレーザ光透過光強度の測定結果を
示す図(グラフ)である。
FIG. 3 is a graph (graph) showing a measurement result of laser light transmitted light intensity when a 4.0 mm polystyrene foam sheet is gradually compressed.

【図4】異なる厚さのポリスチレン発泡体シートを圧縮
した場合におけるレーザ光透過光強度の測定結果を示す
図(表)である。
FIG. 4 is a table (table) showing measurement results of transmitted light intensity of laser light when polystyrene foam sheets having different thicknesses are compressed.

【図5】角度θを変化させた場合のレーザ光の透過光強
度の測定例を示す図(グラフ)である。
FIG. 5 is a diagram (graph) showing a measurement example of transmitted light intensity of laser light when the angle θ is changed.

【図6】ポリエチレン発泡体シートのセル数を計測する
装置に適用した第2実施例の概略構成図である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a second embodiment applied to an apparatus for measuring the number of cells of a polyethylene foam sheet.

【図7】ポリエチレン発泡体シートのセル数を計測する
装置に適用した第3実施例の概略構成図である。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a third embodiment applied to an apparatus for measuring the number of cells of a polyethylene foam sheet.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,20,30 発泡体シートのセル数を計測する装
置 12 発光源 16 第1検出器 18 演算部 21 ハーフミラー 22 第2検出器 31 変調器 P,P’発泡体シート L,L’,L” レーザ光 S セル N セル数
10, 20, 30 Apparatus for measuring the number of cells of a foam sheet 12 Light source 16 First detector 18 Operation unit 21 Half mirror 22 Second detector 31 Modulator P, P 'Foam sheet L, L', L ”Laser light S cell N cell number

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−98237(JP,A) 特開 平6−50873(JP,A) 特開 平2−124446(JP,A) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-62-98237 (JP, A) JP-A-6-50873 (JP, A) JP-A-2-124446 (JP, A)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 発光源から発泡体シートに照射されてセ
ルを透過したレーザ光の透過光強度を第1検出器で検出
すると共に、該第1検出器で検出した透過光強度と発光
源におけるレーザ光の出力値とを演算部で比較すること
により、上記レーザ光の透過箇所における発泡体シート
のセル数を測定することを特徴とするレーザ光減衰によ
る発泡体シートのセル数測定方法。
1. A first detector detects a transmitted light intensity of a laser beam emitted from a light emitting source onto a foam sheet and transmitted through a cell, and detects the transmitted light intensity detected by the first detector and the transmitted light intensity in the light emitting source. A method for measuring the number of cells of a foam sheet by attenuating a laser beam, wherein the number of cells of the foam sheet at a transmitting portion of the laser beam is measured by comparing an output value of the laser beam with an arithmetic unit.
【請求項2】 上記発光源と発泡体シートとの間に配置
されたハーフミラーによって、発光源から照射されるレ
ーザ光の一部を検出する第2検出器に導き、該第2検出
器からの信号によって上記第1検出器で検出した透過光
強度を補正することを特徴とする請求項1記載のレーザ
光減衰による発泡体シートのセル数測定方法。
2. A half mirror disposed between the light emitting source and the foam sheet leads to a second detector for detecting a part of laser light emitted from the light emitting source. 2. The method for measuring the number of cells of a foam sheet by laser light attenuation according to claim 1, wherein the transmitted light intensity detected by the first detector is corrected by the signal.
【請求項3】 上記発光源に接続された変調器によって
発泡体シートに照射されるレーザ光を変調すると共に変
調されたレーザ光のみを透過するフィルタを介してレー
ザ光の透過光強度を第1検出器で検出することを特徴と
する請求項1又は2記載のレーザ光減衰による発泡体シ
ートのセル数特定方法。
3. A modulator connected to the light-emitting source modulates a laser beam applied to the foam sheet and controls a transmitted light intensity of the laser beam through a filter that transmits only the modulated laser beam. The method according to claim 1 or 2, wherein the number of cells in the foam sheet is determined by laser light attenuation.
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