JP2965065B2 - シート厚み計測装置 - Google Patents
シート厚み計測装置Info
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- JP2965065B2 JP2965065B2 JP23684196A JP23684196A JP2965065B2 JP 2965065 B2 JP2965065 B2 JP 2965065B2 JP 23684196 A JP23684196 A JP 23684196A JP 23684196 A JP23684196 A JP 23684196A JP 2965065 B2 JP2965065 B2 JP 2965065B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非導電性又は非磁
性或いは非磁性で導電性のフィルムやシート、ラミネー
トフィルム、コーティング膜、シート状食品等（以下、
単に、シートと称する。）の製造工程に設置され、製造
されるシートの厚みを計測して目標値から外れると補正
させるために使用されるシート厚み計測装置に関する。
性或いは非磁性で導電性のフィルムやシート、ラミネー
トフィルム、コーティング膜、シート状食品等（以下、
単に、シートと称する。）の製造工程に設置され、製造
されるシートの厚みを計測して目標値から外れると補正
させるために使用されるシート厚み計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明者は、シートの走行方向に直交し
て配置されたロールの上面にシートを接触走行させ、こ
のロールの軸線上方にロールの上面との距離の変化を検
出する金属感応型又は磁気感応型変位計を設置し、か
つ、このロールを跨いで両側に対向設置された投光器と
受光器とにより、シートの厚さを遮光量で計測する光学
式シート厚み計測手段を設置し、前記金属感応型又は磁
気感応型変位計の検出値から光学式シート厚み計測手段
の検出値を減算してシート厚みを計測する装置を提案し
ている（特公平８−３０６４７号公報参照）。
て配置されたロールの上面にシートを接触走行させ、こ
のロールの軸線上方にロールの上面との距離の変化を検
出する金属感応型又は磁気感応型変位計を設置し、か
つ、このロールを跨いで両側に対向設置された投光器と
受光器とにより、シートの厚さを遮光量で計測する光学
式シート厚み計測手段を設置し、前記金属感応型又は磁
気感応型変位計の検出値から光学式シート厚み計測手段
の検出値を減算してシート厚みを計測する装置を提案し
ている（特公平８−３０６４７号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記装置は、
シート厚さの計測中、シートが発散する輻射熱等によ
り、２つの計測手段の温度に対する計測特性が異なった
変化を示し、これがシート厚みの計測値に誤差として介
入するという問題があった。
シート厚さの計測中、シートが発散する輻射熱等によ
り、２つの計測手段の温度に対する計測特性が異なった
変化を示し、これがシート厚みの計測値に誤差として介
入するという問題があった。
【０００４】上記対策として、空冷装置や水冷装置を計
測手段に装備させて一定温度に保持させることも考えら
れるが、実際には温度コントロールが非常に難しく、装
置が複雑高価となるのみならず、精度の向上にも限界が
あり、ミクロンオーダーの精度を必要とするシート厚み
の計測装置として十分ではなかった。
測手段に装備させて一定温度に保持させることも考えら
れるが、実際には温度コントロールが非常に難しく、装
置が複雑高価となるのみならず、精度の向上にも限界が
あり、ミクロンオーダーの精度を必要とするシート厚み
の計測装置として十分ではなかった。
【０００５】また、前記装置は、計測基準面となるロー
ルの鉄と炭素の分布状態や磁気成分、残留磁気等の分布
状態が均一でないために、外周面の仕上げ精度及びロー
ルの組付け支持精度をいくら上げても金属感応型又は磁
気感応型変位計の検出値に誤差を発生させ、シートの計
測値に誤差として介入する問題もあった。
ルの鉄と炭素の分布状態や磁気成分、残留磁気等の分布
状態が均一でないために、外周面の仕上げ精度及びロー
ルの組付け支持精度をいくら上げても金属感応型又は磁
気感応型変位計の検出値に誤差を発生させ、シートの計
測値に誤差として介入する問題もあった。
【０００６】本発明は、２つの計測手段の温度特性の差
に起因する誤差の介入及び計測基準面の組織分布の不均
一に伴なう誤差の介入や２つの計測手段の応答時間の違
い、その他、シートの通過速度の違い等による誤差の介
入を簡単安価な手段で確実に防止できるシート厚みの計
測装置を提供することを目的としている。
に起因する誤差の介入及び計測基準面の組織分布の不均
一に伴なう誤差の介入や２つの計測手段の応答時間の違
い、その他、シートの通過速度の違い等による誤差の介
入を簡単安価な手段で確実に防止できるシート厚みの計
測装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、シートの走行方向に直交して配
置された回転可能なロールの上面にシートを接触走行さ
せ、このロールの軸線上方でシートの幅方向に送り機構
を介して往復移動可能に設置された計測ヘッドにロール
の上面との距離の変化を検出する第１の変位計と、ロー
ル上を通過するシートの厚さを計測する第２の変位計と
を設置し、前記第１の変位計の検出値から第２の変位計
の検出値を減算してシート厚みを計測し、さらに、シー
トの上記計測動作中、定期的又は任意の時点或いは、温
度センサにより予め設定された温度変化でロールの一端
にて計測基準となる０点の較正を行うシート厚み計測装
置において、第１及び第２の変位計の昇降手段を計測ヘ
ッドに具備させ、この昇降手段により０点較正位置で上
記第１及び第２の変位計を昇降させ、この昇降中、第２
の変位計の計測値を基準として上記第１及び第２の変位
計の計測値を逐次サンプリングしてこの時点での温度特
性対応表を作成させてこれを記憶格納させ、シート厚み
の計測時、第２の変位計の計測値はそのまま使用し、第
１の変位計の計測値は上記温度特性対応表により補正さ
せてシート厚みの計測を行わせるようになしたものであ
る。
め、請求項１の発明は、シートの走行方向に直交して配
置された回転可能なロールの上面にシートを接触走行さ
せ、このロールの軸線上方でシートの幅方向に送り機構
を介して往復移動可能に設置された計測ヘッドにロール
の上面との距離の変化を検出する第１の変位計と、ロー
ル上を通過するシートの厚さを計測する第２の変位計と
を設置し、前記第１の変位計の検出値から第２の変位計
の検出値を減算してシート厚みを計測し、さらに、シー
トの上記計測動作中、定期的又は任意の時点或いは、温
度センサにより予め設定された温度変化でロールの一端
にて計測基準となる０点の較正を行うシート厚み計測装
置において、第１及び第２の変位計の昇降手段を計測ヘ
ッドに具備させ、この昇降手段により０点較正位置で上
記第１及び第２の変位計を昇降させ、この昇降中、第２
の変位計の計測値を基準として上記第１及び第２の変位
計の計測値を逐次サンプリングしてこの時点での温度特
性対応表を作成させてこれを記憶格納させ、シート厚み
の計測時、第２の変位計の計測値はそのまま使用し、第
１の変位計の計測値は上記温度特性対応表により補正さ
せてシート厚みの計測を行わせるようになしたものであ
る。
【０００８】
【０００９】
【００１０】上記構成としておくことにより、シート厚
みの計測動作中、定期的または任意の時点或いは温度セ
ンサによって予め設定された温度変化で行なわれる０点
較正動作時、０点較正位置で温度特性変化の少ない方の
第２の変位計の計測値を基準として上記第１及び第２の
変位計の温度特性対応表を作成し、シート厚みの計測
中、この温度特性対応表に基いて温度特性変化の大きい
方の第１の変位計の計測値を補正してシート厚みの計測
を正確に行なうことができる。
みの計測動作中、定期的または任意の時点或いは温度セ
ンサによって予め設定された温度変化で行なわれる０点
較正動作時、０点較正位置で温度特性変化の少ない方の
第２の変位計の計測値を基準として上記第１及び第２の
変位計の温度特性対応表を作成し、シート厚みの計測
中、この温度特性対応表に基いて温度特性変化の大きい
方の第１の変位計の計測値を補正してシート厚みの計測
を正確に行なうことができる。
【００１１】請求項２の発明は、シートの走行方向に直
交して配置された回転可能なロールの上面にシートを接
触走行させ、このロールの軸線上方でシートの幅方向に
送り機構を介して往復移動可能に設置された計測ヘッド
にロールの上面との距離の変化を検出する第１の変位計
と、ロール上を通過するシートの厚さを計測する第２の
変位計とを設置し、前記第１の変位計の検出値から第２
の変位計の検出値を減算してシート厚みを計測し、さら
に、シートの上記計測動作中、定期的又は任意の時点或
いは、温度センサにより予め設定された温度変化でロー
ルの一端にて計測基準となる０点の較正を行うシート厚
み計測装置において、第１及び第２の変位計の昇降手段
を計測ヘッドに具備させ、この昇降手段により０点較正
位置で上記第１及び第２の変位計を昇降させ、この昇降
中、第２の変位計の計測値を基準として上記第１及び第
２の変位計の計測値を逐次サンプリングしてこの時点で
の温度特性対応表を作成させてこれを記憶格納させ、ま
た別に、ロールの一端に計測動作中断絶状態のクラッチ
を介してモータを連結し、かつ、ロールの一部に固定原
点を有する回転角度検出手段を設置し、シートなしの状
態で前記クラッチを接続状態としてモータによりロール
を回転させて、等角度毎に第１及び第２の変位計の計測
値を検出してロールの外周面の組織分布特性及び残留磁
気を含む磁気分布特性マップを作成し、これをロールの
軸線方向の計測有効範囲全長に亘って作成して記憶格納
させ、シート厚みの計測時、シート厚みの計測値を上記
両分布特性マップで補正させ、また、シート厚みの計測
値を上記第２の変位計の計測値はそのまま使用し、第１
の変位計の計測値は上記温度特性対応表により補正させ
てシート厚みの計測を行わせるようになしたものであ
る。
交して配置された回転可能なロールの上面にシートを接
触走行させ、このロールの軸線上方でシートの幅方向に
送り機構を介して往復移動可能に設置された計測ヘッド
にロールの上面との距離の変化を検出する第１の変位計
と、ロール上を通過するシートの厚さを計測する第２の
変位計とを設置し、前記第１の変位計の検出値から第２
の変位計の検出値を減算してシート厚みを計測し、さら
に、シートの上記計測動作中、定期的又は任意の時点或
いは、温度センサにより予め設定された温度変化でロー
ルの一端にて計測基準となる０点の較正を行うシート厚
み計測装置において、第１及び第２の変位計の昇降手段
を計測ヘッドに具備させ、この昇降手段により０点較正
位置で上記第１及び第２の変位計を昇降させ、この昇降
中、第２の変位計の計測値を基準として上記第１及び第
２の変位計の計測値を逐次サンプリングしてこの時点で
の温度特性対応表を作成させてこれを記憶格納させ、ま
た別に、ロールの一端に計測動作中断絶状態のクラッチ
を介してモータを連結し、かつ、ロールの一部に固定原
点を有する回転角度検出手段を設置し、シートなしの状
態で前記クラッチを接続状態としてモータによりロール
を回転させて、等角度毎に第１及び第２の変位計の計測
値を検出してロールの外周面の組織分布特性及び残留磁
気を含む磁気分布特性マップを作成し、これをロールの
軸線方向の計測有効範囲全長に亘って作成して記憶格納
させ、シート厚みの計測時、シート厚みの計測値を上記
両分布特性マップで補正させ、また、シート厚みの計測
値を上記第２の変位計の計測値はそのまま使用し、第１
の変位計の計測値は上記温度特性対応表により補正させ
てシート厚みの計測を行わせるようになしたものであ
る。
【００１２】上記構成としておくことにより、シート厚
みの計測時、前記温度特性変化による誤差の補正と、ロ
ールの外周面の組織分布特性及び残留磁気を含む磁気分
布特性に起因する誤差の介入を防止して、シート厚みの
計測を正確に行わせることができる。
みの計測時、前記温度特性変化による誤差の補正と、ロ
ールの外周面の組織分布特性及び残留磁気を含む磁気分
布特性に起因する誤差の介入を防止して、シート厚みの
計測を正確に行わせることができる。
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は本発明を実施するシート厚
み計測装置の主要部の構成を示す概略縦断側面図、図２
はその計測ヘッドの送り機構及びロールの回転付与機構
の概略正面図であって、１はシート、２はロール、３は
第１の変位計、４は第２の変位計、５は計測ヘッド、６
は昇降手段を示している。
み計測装置の主要部の構成を示す概略縦断側面図、図２
はその計測ヘッドの送り機構及びロールの回転付与機構
の概略正面図であって、１はシート、２はロール、３は
第１の変位計、４は第２の変位計、５は計測ヘッド、６
は昇降手段を示している。
【００１６】ロール２は、シート１の走行方向に直交し
て配置され、本体フレーム（図示省略）に回転可能に支
持され、一端には図２に示すように、クラッチ７を介し
てモータ８が連結され、また、他端には固定原点を有す
る回転角度検出手段９が設置されている。上記クラッチ
７は、シート１の厚み計測を行なう通常時では断絶状態
とされ、計測作業開始前のシート１がない状態の時（ロ
ールの外周面の組織分布特性及び残留磁気を含む磁気分
布特性マップ作成時）、接続状態とされてモータ８の回
転をロール２に伝達する構成とされている。また、上記
回転角度検出手段９は、ロール２の回転方向の位置を０
°〜３６０°の範囲で等角度、例えば、１５°毎に検出
するアブソリュート方式のロータリーエンコーダや、回
転角度検出器と回転角度原点センサとの組合せたもの等
で構成されている。上記モータ８は、シート１の搬送ラ
インの速度と一致した表面速度（周速度）でロール２を
回転駆動させるのが好ましく、そのために、図２の実施
例では、回転数設定器１４とロール２の回転数モニタ１
５とを設置している。このようにしておくと、第１の変
位計３と第２の変位計４との応答時間の違いによる誤差
やシート１の搬送ラインの速度の違いによる誤差が介入
することをも防止することができる。
て配置され、本体フレーム（図示省略）に回転可能に支
持され、一端には図２に示すように、クラッチ７を介し
てモータ８が連結され、また、他端には固定原点を有す
る回転角度検出手段９が設置されている。上記クラッチ
７は、シート１の厚み計測を行なう通常時では断絶状態
とされ、計測作業開始前のシート１がない状態の時（ロ
ールの外周面の組織分布特性及び残留磁気を含む磁気分
布特性マップ作成時）、接続状態とされてモータ８の回
転をロール２に伝達する構成とされている。また、上記
回転角度検出手段９は、ロール２の回転方向の位置を０
°〜３６０°の範囲で等角度、例えば、１５°毎に検出
するアブソリュート方式のロータリーエンコーダや、回
転角度検出器と回転角度原点センサとの組合せたもの等
で構成されている。上記モータ８は、シート１の搬送ラ
インの速度と一致した表面速度（周速度）でロール２を
回転駆動させるのが好ましく、そのために、図２の実施
例では、回転数設定器１４とロール２の回転数モニタ１
５とを設置している。このようにしておくと、第１の変
位計３と第２の変位計４との応答時間の違いによる誤差
やシート１の搬送ラインの速度の違いによる誤差が介入
することをも防止することができる。
【００１７】第１の変位計３は、ロール２の軸線上方で
第２の変位計４の一部に設置され、ロール２の上面との
距離Ａの変化を検出すると共に、投光部４ａから発射さ
れる平行光線１０の上端を確定するナイフエッジ部材を
兼用させるものである。第１の変位計３としては、金属
感応型又は磁気感応型変位計が使用され、何れを使用す
るかは、計測対象となるシート１の物性により選択する
もので、例えば、非導電性シートの場合は金属感応型と
し、導電性シートの場合は磁気感応型変位計とする。
第２の変位計４の一部に設置され、ロール２の上面との
距離Ａの変化を検出すると共に、投光部４ａから発射さ
れる平行光線１０の上端を確定するナイフエッジ部材を
兼用させるものである。第１の変位計３としては、金属
感応型又は磁気感応型変位計が使用され、何れを使用す
るかは、計測対象となるシート１の物性により選択する
もので、例えば、非導電性シートの場合は金属感応型と
し、導電性シートの場合は磁気感応型変位計とする。
【００１８】第２の変位計４は、図１の実施例では、ロ
ール２を跨いで両側に対向設置された投光部４ａと受光
部４ｂとを有し、これらにより、ロール２上を接触走行
するシート１の厚さを平行光線１０の遮光量の変化で計
測するものであって、例えば、レーザービーム型計測器
やＣＣＤイメージセンサその他の光学式計測手段が使用
できる。
ール２を跨いで両側に対向設置された投光部４ａと受光
部４ｂとを有し、これらにより、ロール２上を接触走行
するシート１の厚さを平行光線１０の遮光量の変化で計
測するものであって、例えば、レーザービーム型計測器
やＣＣＤイメージセンサその他の光学式計測手段が使用
できる。
【００１９】また、第２の変位計４は、図３の（Ａ）
（Ｂ）（Ｃ）に示すような変形実施例であってもよい。
即ち、図３の（Ａ）は、投光器４ａとして点光源４ａ1
と正多角形回転ミラー４ａ2 とコリメーターレンズ４ａ
3 とを組合せ使用し、正多角形回転ミラー４ａ2 の各面
毎にシート１の厚さ方向に平行移動する走査光１０ａを
発生させ、集光レンズ４ｂ1 を通して受光素子４ｂ2 に
集められる各面毎の受光量でシート１の厚さを計測する
場合を例示している。図３の（Ｂ）は、第２の変位計４
として、電気マイクロメータ、リニアゲージ等の接触式
変位計を使用した場合を例示し、図３の（Ｃ）は、光の
反射を利用して距離の変化を計測する光学式非接触式変
位計、または、エアマイクロメータの原理を利用した流
体圧力変化により距離の変化を計測する流体圧式非接触
式変位計、或いは、静電容量式非接触式変位計を第２の
変位計４として使用した場合を例示している。
（Ｂ）（Ｃ）に示すような変形実施例であってもよい。
即ち、図３の（Ａ）は、投光器４ａとして点光源４ａ1
と正多角形回転ミラー４ａ2 とコリメーターレンズ４ａ
3 とを組合せ使用し、正多角形回転ミラー４ａ2 の各面
毎にシート１の厚さ方向に平行移動する走査光１０ａを
発生させ、集光レンズ４ｂ1 を通して受光素子４ｂ2 に
集められる各面毎の受光量でシート１の厚さを計測する
場合を例示している。図３の（Ｂ）は、第２の変位計４
として、電気マイクロメータ、リニアゲージ等の接触式
変位計を使用した場合を例示し、図３の（Ｃ）は、光の
反射を利用して距離の変化を計測する光学式非接触式変
位計、または、エアマイクロメータの原理を利用した流
体圧力変化により距離の変化を計測する流体圧式非接触
式変位計、或いは、静電容量式非接触式変位計を第２の
変位計４として使用した場合を例示している。
【００２０】第１の変位計３と第２の変位計４とは昇降
手段６を介して計測ヘッド５に昇降可能に設置したもの
である。この昇降手段６は、例えば、シリンダ、モー
タ、ソレノイド、リニアモータ等を介して第１の変位計
３と第２の変位計４とを昇降移動させる構成とされ、０
点較正動作時や温度特性対応表の作成時に昇降動作せし
められ、また、一定厚さ以上のシート１が送られてきた
時、退避させる場合にも使用される。
手段６を介して計測ヘッド５に昇降可能に設置したもの
である。この昇降手段６は、例えば、シリンダ、モー
タ、ソレノイド、リニアモータ等を介して第１の変位計
３と第２の変位計４とを昇降移動させる構成とされ、０
点較正動作時や温度特性対応表の作成時に昇降動作せし
められ、また、一定厚さ以上のシート１が送られてきた
時、退避させる場合にも使用される。
【００２１】計測ヘッド５は、図２に示すように、送り
機構１１を介してロール２の軸線方向に沿って往復移動
可能に本体フレーム（図示省略）に設置されている。こ
の送り機構１１は、モータ１１ａで駆動されるボールね
じ１１ｂとこれに螺合するボールナット１１ｃとボール
ねじ１１ｂの回転角度を検出する送り量検出用回転角度
検出手段１１ｄとからなり、制御部１２からの指令によ
りモータ１１ａが駆動され、ボールねじ１１ｂが回転し
てボールナット１１ｃを介して計測ヘッド５を送り移動
させ、この送り移動量が送り量検出用回転角度検出手段
１１ｄで制御部１２にフィードバックされ、目標量に達
すると、モータ１１ａが停止される構成とされている。
なお、計測ヘッド５は、ロール２の軸線方向に沿って案
内支持するガイド手段が本体フレーム（図示省略）に設
置されているが、錯綜化を避けるため図面上では省略し
ている。上記送り機構１１は、また、図４の（Ａ）に示
すように、モータ１１ｅで駆動される歯付きベルト１１
ｆの一部に計測ヘッド５を連結し、該ベルト１１ｆの移
動量を回転角度検出器１１ｇで検出させ、制御部１２に
フィードバックしてモータ１１ｅの動作を制御させるよ
うにしてもよい。或いはまた、図４の（Ｂ）に示すよう
に、上記歯付きベルト１１ｆの移動量をリニアスケール
等の位置検出器１１ｈで検出させ、制御部１２にフィー
ドバックしてモータ１１ｅの動作を制御させるようにし
てもよい。
機構１１を介してロール２の軸線方向に沿って往復移動
可能に本体フレーム（図示省略）に設置されている。こ
の送り機構１１は、モータ１１ａで駆動されるボールね
じ１１ｂとこれに螺合するボールナット１１ｃとボール
ねじ１１ｂの回転角度を検出する送り量検出用回転角度
検出手段１１ｄとからなり、制御部１２からの指令によ
りモータ１１ａが駆動され、ボールねじ１１ｂが回転し
てボールナット１１ｃを介して計測ヘッド５を送り移動
させ、この送り移動量が送り量検出用回転角度検出手段
１１ｄで制御部１２にフィードバックされ、目標量に達
すると、モータ１１ａが停止される構成とされている。
なお、計測ヘッド５は、ロール２の軸線方向に沿って案
内支持するガイド手段が本体フレーム（図示省略）に設
置されているが、錯綜化を避けるため図面上では省略し
ている。上記送り機構１１は、また、図４の（Ａ）に示
すように、モータ１１ｅで駆動される歯付きベルト１１
ｆの一部に計測ヘッド５を連結し、該ベルト１１ｆの移
動量を回転角度検出器１１ｇで検出させ、制御部１２に
フィードバックしてモータ１１ｅの動作を制御させるよ
うにしてもよい。或いはまた、図４の（Ｂ）に示すよう
に、上記歯付きベルト１１ｆの移動量をリニアスケール
等の位置検出器１１ｈで検出させ、制御部１２にフィー
ドバックしてモータ１１ｅの動作を制御させるようにし
てもよい。
【００２２】シート１の厚み計測は、図１において、Ａ
−Ｂ＝Ｃとして検出する。Ａはロール２の上面から第１
の変位計３までの距離であり、第１の変位計３の計測値
から得られ、Ｂはシート１の上面から第１の変位計３の
下面までのレーザビーム１０の幅であって、第２の変位
計４の計測値から得られ、これらが演算部１３に送られ
て演算表示並びに記録される。このシート１の厚みの計
測は、計測ヘッド５を送り機構１１でロール２の軸線方
向に移動させてシート１の幅方向全長に亘って計測され
るものである。そしてこの計測結果は、シート１の製造
厚さの調整等に利用される。
−Ｂ＝Ｃとして検出する。Ａはロール２の上面から第１
の変位計３までの距離であり、第１の変位計３の計測値
から得られ、Ｂはシート１の上面から第１の変位計３の
下面までのレーザビーム１０の幅であって、第２の変位
計４の計測値から得られ、これらが演算部１３に送られ
て演算表示並びに記録される。このシート１の厚みの計
測は、計測ヘッド５を送り機構１１でロール２の軸線方
向に移動させてシート１の幅方向全長に亘って計測され
るものである。そしてこの計測結果は、シート１の製造
厚さの調整等に利用される。
【００２３】上記のようにする理由は、第２の変位計４
の計測値Ｂだけでは、ロール２の金属組織の分布状態
や、磁気成分、残留磁気の分布状態の不均一分布に起因
する組織分布特性誤差並びに計測ヘッド５の送り機構１
１やガイド手段のガタツキ等の誤差がある場合、これが
そのままシート１の厚みの誤差となることを解消するた
めである。
の計測値Ｂだけでは、ロール２の金属組織の分布状態
や、磁気成分、残留磁気の分布状態の不均一分布に起因
する組織分布特性誤差並びに計測ヘッド５の送り機構１
１やガイド手段のガタツキ等の誤差がある場合、これが
そのままシート１の厚みの誤差となることを解消するた
めである。
【００２４】０点較正動作は、図５に示すように、シー
ト１の厚み計測動作中、定期的又は任意の時点或いは温
度センサにより予め設定された温度変化になった時、計
測ヘッド５を矢印〜のようにロール２の一端の０点
較正位置（シート１の厚み計測有効範囲外のシート１の
ない位置）に移動させ、この位置で昇降手段６により第
１の変位計３及び第２の変位計４を一定位置まで下降さ
せ、この位置で第１の変位計３及び第２の変位計４の計
測値の０点の較正を行なう。０点較正動作後は、計測ヘ
ッド５を元に戻して再び、シート１の厚み計測を行なわ
せるものである。
ト１の厚み計測動作中、定期的又は任意の時点或いは温
度センサにより予め設定された温度変化になった時、計
測ヘッド５を矢印〜のようにロール２の一端の０点
較正位置（シート１の厚み計測有効範囲外のシート１の
ない位置）に移動させ、この位置で昇降手段６により第
１の変位計３及び第２の変位計４を一定位置まで下降さ
せ、この位置で第１の変位計３及び第２の変位計４の計
測値の０点の較正を行なう。０点較正動作後は、計測ヘ
ッド５を元に戻して再び、シート１の厚み計測を行なわ
せるものである。
【００２５】温度特性対応表の作成動作は、図５におい
て矢印で示すように、０点較正位置で、前記要領で０
点較正を行なった後、昇降手段６により第１の変位計３
及び第２の変位計４を上昇又は下降動作させ、この上昇
又は下降動作中、第２の変位計４の計測値を基準とし
て、第１の変位計３の計測値を図６に示す図表のように
求めて記憶格納しておく。即ち、計測値の最小単位（例
えば、０．１μｍ）毎に０からフルスケール（例えば１
０００．０μｍ）までの計測有効範囲分の対応表を作成
する。この温度特性対応表の作成が終了すると、シート
１の厚み計測動作に戻し、シート１の厚み計測を行な
う。このシート１の計測において、第２の変位計４の計
測値Ｂはそのまま使用するが、第１の変位計３の計測値
Ａは、上記温度特性対応表から補正しＡ’として、Ａ’
−Ｂ＝Ｃとしてシート１の厚みを演算表示・記録させ
る。
て矢印で示すように、０点較正位置で、前記要領で０
点較正を行なった後、昇降手段６により第１の変位計３
及び第２の変位計４を上昇又は下降動作させ、この上昇
又は下降動作中、第２の変位計４の計測値を基準とし
て、第１の変位計３の計測値を図６に示す図表のように
求めて記憶格納しておく。即ち、計測値の最小単位（例
えば、０．１μｍ）毎に０からフルスケール（例えば１
０００．０μｍ）までの計測有効範囲分の対応表を作成
する。この温度特性対応表の作成が終了すると、シート
１の厚み計測動作に戻し、シート１の厚み計測を行な
う。このシート１の計測において、第２の変位計４の計
測値Ｂはそのまま使用するが、第１の変位計３の計測値
Ａは、上記温度特性対応表から補正しＡ’として、Ａ’
−Ｂ＝Ｃとしてシート１の厚みを演算表示・記録させ
る。
【００２６】このようにする理由は、第１の変位計３及
び第２の変位計４の計測特性が温度によって変化し、こ
の変化が等しくなく、差があり、これを除去するためで
ある。図７は、この点を説明するためのもので、距離と
変位計出力電圧との関係は、例えば、１５℃と２５℃で
それぞれ異なる。但し、第２の変位計４の温度変化によ
る特性変化は比較的少なく、これに対して、第１の変位
計３の温度変化による特性変化は比較的大きい。従っ
て、この温度変化による特性変化を補正しなければ、こ
れがシート１の厚みの計測誤差となる。特に、シート１
の厚みは、ミクロンオーダーの精度が要求されており、
上記温度変化による特性変化を補正することは精度向上
に大きく貢献できる。
び第２の変位計４の計測特性が温度によって変化し、こ
の変化が等しくなく、差があり、これを除去するためで
ある。図７は、この点を説明するためのもので、距離と
変位計出力電圧との関係は、例えば、１５℃と２５℃で
それぞれ異なる。但し、第２の変位計４の温度変化によ
る特性変化は比較的少なく、これに対して、第１の変位
計３の温度変化による特性変化は比較的大きい。従っ
て、この温度変化による特性変化を補正しなければ、こ
れがシート１の厚みの計測誤差となる。特に、シート１
の厚みは、ミクロンオーダーの精度が要求されており、
上記温度変化による特性変化を補正することは精度向上
に大きく貢献できる。
【００２７】上記温度計測特性対応表の作成動作は、０
点較正動作と同時点で行なわせるもので、その都度、前
回のものを書き替え更新させていくものであり、これに
より、温度変化による影響誤差を極力少なくし、現在の
温度に最も近似した条件で計測を行なわせることができ
る。またこのように毎回書き替え更新させることによ
り、記憶装置の記憶容量を節約することができる。
点較正動作と同時点で行なわせるもので、その都度、前
回のものを書き替え更新させていくものであり、これに
より、温度変化による影響誤差を極力少なくし、現在の
温度に最も近似した条件で計測を行なわせることができ
る。またこのように毎回書き替え更新させることによ
り、記憶装置の記憶容量を節約することができる。
【００２８】次に、ロール２の外周面の組織分布特性及
び残留磁気を含む磁気分布特性マップの作成動作は、計
測作業開始前のシート１がロール２上にない状態で、図
２において、計測ヘッド５をロール２の一端に移動さ
せ、昇降手段６で第１の変位計３及び第２の変位計４を
一定位置（例えば０点位置等）に設定し、この状態でク
ラッチ７を接続し、モータ８でロール２をシート１の搬
送ラインの速度と同一の速度で回転させ、ロール２の０
°〜３６０°の範囲の一定回転角度毎、例えば、図８の
（Ａ）に示すように、１５°毎に第１の変位計３の計測
値及び第２の変位計４の計測値をサンプリング記憶さ
せ、これを、図８の（Ｂ）に示すように、ロール２の軸
方向全長（実際には計測有効範囲）に亘って行なう。実
際には、送り機構１１で計測ヘッド５を緩速で軸方向に
移動させつつ軸方向の位置座標と、回転角度との円筒位
置座標に対応付けて記憶格納させ、これをロール２の外
周面の組織分布特性及び残留磁気を含む磁気分布特性マ
ップとする。この特性マップは、例えば、図９の図表の
ようなものである。
び残留磁気を含む磁気分布特性マップの作成動作は、計
測作業開始前のシート１がロール２上にない状態で、図
２において、計測ヘッド５をロール２の一端に移動さ
せ、昇降手段６で第１の変位計３及び第２の変位計４を
一定位置（例えば０点位置等）に設定し、この状態でク
ラッチ７を接続し、モータ８でロール２をシート１の搬
送ラインの速度と同一の速度で回転させ、ロール２の０
°〜３６０°の範囲の一定回転角度毎、例えば、図８の
（Ａ）に示すように、１５°毎に第１の変位計３の計測
値及び第２の変位計４の計測値をサンプリング記憶さ
せ、これを、図８の（Ｂ）に示すように、ロール２の軸
方向全長（実際には計測有効範囲）に亘って行なう。実
際には、送り機構１１で計測ヘッド５を緩速で軸方向に
移動させつつ軸方向の位置座標と、回転角度との円筒位
置座標に対応付けて記憶格納させ、これをロール２の外
周面の組織分布特性及び残留磁気を含む磁気分布特性マ
ップとする。この特性マップは、例えば、図９の図表の
ようなものである。
【００２９】この特性マップの作成には、第１の変位計
３の計測値及び第２の変位計４の計測値の両方を使用し
て作成しているのは、ロール２の金属組織が円周方向及
び軸方向においてどこでも均質であればよいが、実際に
は、均質ではなく、例えば、炭素の含有量が異なってい
たり、残留磁気の分布が異なっていることがあり、この
ような場合では、第２の変位計４の計測値は変化がなく
ても、第１の変位計３の計測値には変化があり、例え
ば、凹部又は凸部があるように計測することがあり、こ
れを記憶格納しておく。
３の計測値及び第２の変位計４の計測値の両方を使用し
て作成しているのは、ロール２の金属組織が円周方向及
び軸方向においてどこでも均質であればよいが、実際に
は、均質ではなく、例えば、炭素の含有量が異なってい
たり、残留磁気の分布が異なっていることがあり、この
ような場合では、第２の変位計４の計測値は変化がなく
ても、第１の変位計３の計測値には変化があり、例え
ば、凹部又は凸部があるように計測することがあり、こ
れを記憶格納しておく。
【００３０】上記特性マップの作成に当たり、ロール２
の回転角度の０°の位置は常に一定位置に決まっている
ものとし、そのために、固定原点をもつ回転角度検出手
段を使用するものである。
の回転角度の０°の位置は常に一定位置に決まっている
ものとし、そのために、固定原点をもつ回転角度検出手
段を使用するものである。
【００３１】上記特性マップは、シート１の厚み計測
時、第１の変位計３の計測値Ａの補正に使用される。即
ち、前記のように、ロール２の外周面の形状自体は平坦
であるにも拘らず、第１の変位計３の計測値は凹凸部が
あるように計測することがあり、この場合、前記したＡ
−Ｂ＝Ｃ又はＡ’−Ｂ＝Ｃでシート１の厚みを出して
も、この凹凸部として計測した分だけシート１の厚みが
実際とは異なることになる。従って、ロール２の当該軸
方向位置及び回転角度位置における第１の変位計３の計
測値は、凹凸部ではなく、第２の変位計４の計測値のい
くらになる（例えば、０になる）というように補正させ
るものである。上記特性マップの作成時、ロール２をシ
ート１の搬送ラインの速度と同一速度で回転させている
のは、第１の変位計３と第２の変位計４との応答時間の
違いによる誤差やシート１の搬送ライン速度の違いによ
る誤差の影響をも除去するためである。
時、第１の変位計３の計測値Ａの補正に使用される。即
ち、前記のように、ロール２の外周面の形状自体は平坦
であるにも拘らず、第１の変位計３の計測値は凹凸部が
あるように計測することがあり、この場合、前記したＡ
−Ｂ＝Ｃ又はＡ’−Ｂ＝Ｃでシート１の厚みを出して
も、この凹凸部として計測した分だけシート１の厚みが
実際とは異なることになる。従って、ロール２の当該軸
方向位置及び回転角度位置における第１の変位計３の計
測値は、凹凸部ではなく、第２の変位計４の計測値のい
くらになる（例えば、０になる）というように補正させ
るものである。上記特性マップの作成時、ロール２をシ
ート１の搬送ラインの速度と同一速度で回転させている
のは、第１の変位計３と第２の変位計４との応答時間の
違いによる誤差やシート１の搬送ライン速度の違いによ
る誤差の影響をも除去するためである。
【００３２】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、両方とも非接
触式変位計で構成した第１及び第２の変位計を昇降手段
によりシートの上方の退避位置へ退避させることが可能
となり、しかも、この昇降手段を備えることにより、２
つの計測手段の温度特性の差に起因する誤差及び２つの
計測手段の応答時間の違いにより、シートの送り速度
（ライン速度）の変化により生じる誤差並びに計測基準
面の組織分布や磁気分布の不均一に伴なう誤差を補正さ
せるソフトの導入採用が可能となる。
触式変位計で構成した第１及び第２の変位計を昇降手段
によりシートの上方の退避位置へ退避させることが可能
となり、しかも、この昇降手段を備えることにより、２
つの計測手段の温度特性の差に起因する誤差及び２つの
計測手段の応答時間の違いにより、シートの送り速度
（ライン速度）の変化により生じる誤差並びに計測基準
面の組織分布や磁気分布の不均一に伴なう誤差を補正さ
せるソフトの導入採用が可能となる。
【００３３】請求項２の発明によれば、第１及び第２の
変位計の温度変化に起因する計測特性の差により生じる
計測誤差の介入を解消することができ、また、ロールの
外周面の組織分布特性及び残留磁気を含む磁気分布特性
に起因する誤差の介入を防止して、シート厚みの計測を
正確に行わせることができる。
変位計の温度変化に起因する計測特性の差により生じる
計測誤差の介入を解消することができ、また、ロールの
外周面の組織分布特性及び残留磁気を含む磁気分布特性
に起因する誤差の介入を防止して、シート厚みの計測を
正確に行わせることができる。
【００３４】
【００３５】
【図１】本発明の実施に用いるシート厚み計測装置の主
要部の構成を示す概略縦断側面図。
要部の構成を示す概略縦断側面図。
【図２】本発明の実施に用いるシート厚み計測装置の計
測ヘッドの送り機構及びロールの回転付与機構の主要部
の構成を示す概略正面図。
測ヘッドの送り機構及びロールの回転付与機構の主要部
の構成を示す概略正面図。
【図３】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は本発明における第２の変
位計の変形実施例の説明図。
位計の変形実施例の説明図。
【図４】（Ａ）（Ｂ）は本発明における計測ヘッドの送
り機構の変形実施例の説明図。
り機構の変形実施例の説明図。
【図５】計測ヘッドの０点較正動作及び温度変化の計測
特性対応マップ作成時の動作線図。
特性対応マップ作成時の動作線図。
【図６】温度変化の計測特性対応マップの作成例を示す
図表。
図表。
【図７】温度変化の計測特性の説明用グラフ。
【図８】（Ａ）はロールの回転角度位置座標の説明図、
（Ｂ）はロールの軸方向位置座標の説明図。
（Ｂ）はロールの軸方向位置座標の説明図。
【図９】ロールの外周面の組織分布マップの作成例を示
す図表。
す図表。
１ シート ２ ロール ３ 第１の変位計 ４ 第２の変位計 ５ 計測ヘッド ６ 昇降手段 ７ クラッチ ８ モータ ９ 回転角度検出手段 １０ 平行光線 １０ａ 走査光 １１ 送り機構 １２ 制御部 １３ 演算部 １４ 回転数設定器 １５ 回転数モニタ
Claims (2)
- 【請求項１】 シートの走行方向に直交して配置された
回転可能なロールの上面にシートを接触走行させ、この
ロールの軸線上方でシートの幅方向に送り機構を介して
往復移動可能に設置された計測ヘッドにロールの上面と
の距離の変化を検出する第１の変位計と、ロール上を通
過するシートの厚さを計測する第２の変位計とを設置
し、前記第１の変位計の検出値から第２の変位計の検出
値を減算してシート厚みを計測し、さらに、シートの上
記計測動作中、定期的又は任意の時点或いは、温度セン
サにより予め設定された温度変化でロールの一端にて計
測基準となる０点の較正を行うシート厚み計測装置にお
いて、 第１及び第２の変位計の昇降手段を計測ヘッドに具備さ
せ、この昇降手段により０点較正位置で上記第１及び第
２の変位計を昇降させ、この昇降中、第２の変位計の計
測値を基準として上記第１及び第２の変位計の計測値を
逐次サンプリングしてこの時点での温度特性対応表を作
成させてこれを記憶格納させ、シート厚みの計測時、第
２の変位計の計測値はそのまま使用し、第１の変位計の
計測値は上記温度特性対応表により補正させてシート厚
みの計測を行わせるようになしたことを特徴とするシー
ト厚み計測装置。 - 【請求項２】 シートの走行方向に直交して配置された
回転可能なロールの上面にシートを接触走行させ、この
ロールの軸線上方でシートの幅方向に送り機構を介して
往復移動可能に設置された計測ヘッドにロールの上面と
の距離の変化を検出する第１の変位計と、ロール上を通
過するシートの厚さを計測する第２の変位計とを設置
し、前記第１の変位計の検出値から第２の変位計の検出
値を減算してシート厚みを計測し、さらに、シートの上
記計測動作中、定期的又は任意の時点或いは、温度セン
サにより予め設定された温度変化でロールの一端にて計
測基準となる０点の較正を行うシート厚み計測装置にお
いて、 第１及び第２の変位計の昇降手段を計測ヘッドに具備さ
せ、この昇降手段により０点較正位置で上記第１及び第
２の変位計を昇降させ、この昇降中、第２の変位計の計
測値を基準として上記第１及び第２の変位計の計測値を
逐次サンプリングしてこの時点での温度特性対応表を作
成させてこれを記憶格納させ、 また別に、ロールの一端に計測動作中断絶状態のクラッ
チを介してモータを連結し、かつ、ロールの一部に固定
原点を有する回転角度検出手段を設置し、シートなしの
状態で前記クラッチを接続状態としてモータによりロー
ルを回転させて、等角度毎に第１及び第２の変位計の計
測値を検出してロールの外周面の組織分布特性及び残留
磁気を含む磁気分布特性マップを作成し、これをロール
の軸線方向の計測有効範囲全長に亘って作成して記憶格
納させ、 シート厚みの計測時、シート厚みの計測値を上記両分布
特性マップで補正させ、また、シート厚みの計測値を上
記第２の変位計の計測値はそのまま使用し、第１の変位
計の計測値は上記温度特性対応表により補正させてシー
ト厚みの計測を行わせるようになしたことを特徴とする
シート厚み計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23684196A JP2965065B2 (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | シート厚み計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23684196A JP2965065B2 (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | シート厚み計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1082632A JPH1082632A (ja) | 1998-03-31 |
| JP2965065B2 true JP2965065B2 (ja) | 1999-10-18 |
Family
ID=17006593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23684196A Expired - Fee Related JP2965065B2 (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | シート厚み計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2965065B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4800459B2 (ja) * | 1999-12-27 | 2011-10-26 | 株式会社山文電気 | シート厚み計測方法 |
| US7282909B2 (en) * | 2005-06-29 | 2007-10-16 | Lam Research Corporation | Methods and apparatus for determining the thickness of a conductive layer on a substrate |
| JP5596519B2 (ja) * | 2010-11-29 | 2014-09-24 | 野方 鉄郎 | ロール変位測定方法、及びそれを用いたロール変位測定装置、並びにフィルム厚測定方法、及びそれを用いたフィルム厚測定装置 |
| KR101897835B1 (ko) | 2012-07-24 | 2018-09-12 | 삼성에스디아이 주식회사 | 극판 두께 측정 장치 및 방법 |
| CN110455238A (zh) * | 2019-08-12 | 2019-11-15 | 佛山市景旭机电设备有限公司 | 橡塑卷材在线自动检测厚度的装置及方法 |
| CN110487234A (zh) * | 2019-09-10 | 2019-11-22 | 昆山盈达科机电科技有限公司 | 一种pcb板表面铜测厚机和测量方法 |
| CN113267153B (zh) * | 2021-06-10 | 2023-03-24 | 淮安帝泰华懋精密科技有限公司 | 一种fpc板上钢片厚度检测工装及方法 |
| CN114034254A (zh) * | 2021-11-22 | 2022-02-11 | 深圳市曼恩斯特科技股份有限公司 | 一种薄材厚度的测量方法 |
| CN114485521A (zh) * | 2022-02-23 | 2022-05-13 | 符仲特 | 一种三聚氢胺板材厚度检测装置 |
-
1996
- 1996-09-06 JP JP23684196A patent/JP2965065B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1082632A (ja) | 1998-03-31 |
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