JP3003262B2 - 流れ方向の品質演算装置 - Google Patents
流れ方向の品質演算装置Info
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- JP3003262B2 JP3003262B2 JP3110167A JP11016791A JP3003262B2 JP 3003262 B2 JP3003262 B2 JP 3003262B2 JP 3110167 A JP3110167 A JP 3110167A JP 11016791 A JP11016791 A JP 11016791A JP 3003262 B2 JP3003262 B2 JP 3003262B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は紙を製造する抄紙機やプ
ラスチックフィルムを製造する装置に用いて好適な流れ
方向の品質演算装置に関する。
ラスチックフィルムを製造する装置に用いて好適な流れ
方向の品質演算装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】本出願人は、例えば特開平１−１９２８
９２号公報等で抄紙機等で製造するシ―トの幅方向の品
質分布を演算する装置を開示している。品質はシ―トの
単位面積当たりの重量、厚さ等であり、例えば紙では坪
量、水分率、灰分率などを測定ている。この様な品質は
シ―トの幅方向に往復走査するセンサによって測定され
る。センサの軌道は製造されるシ―トに対してジグザグ
の軌道を描いている。従って、センサの信号成分には幅
方向と流れ方向が混在しており、従来は流れ方向の成分
を除去して幅方向成分を演算していた。
９２号公報等で抄紙機等で製造するシ―トの幅方向の品
質分布を演算する装置を開示している。品質はシ―トの
単位面積当たりの重量、厚さ等であり、例えば紙では坪
量、水分率、灰分率などを測定ている。この様な品質は
シ―トの幅方向に往復走査するセンサによって測定され
る。センサの軌道は製造されるシ―トに対してジグザグ
の軌道を描いている。従って、センサの信号成分には幅
方向と流れ方向が混在しており、従来は流れ方向の成分
を除去して幅方向成分を演算していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図３は流れ方向の特性
測定の必要性を説明する図である。抄紙機にはロ―ルな
どの回転物や、ヘッドボックス内の圧力変動が存在して
いる。例えば、ロ―ルの円周面の一部に凹凸形状の不良
が存在している場合には、シ―トにロ―ルの径に対応す
る一定間隔で厚さの不良な部分が生ずる。そこでこの様
な抄紙機の設備診断に対する要請が増大している。
測定の必要性を説明する図である。抄紙機にはロ―ルな
どの回転物や、ヘッドボックス内の圧力変動が存在して
いる。例えば、ロ―ルの円周面の一部に凹凸形状の不良
が存在している場合には、シ―トにロ―ルの径に対応す
る一定間隔で厚さの不良な部分が生ずる。そこでこの様
な抄紙機の設備診断に対する要請が増大している。
【０００４】図３にはシ―トの一端から他端にセンサが
走査したときの信号波形を示しており、（Ａ）は幅方向
の変動、（Ｂ）は流れ方向の変動、（Ｃ）は幅方向と流
れ方向の両成分を含むセンサの生信号波形を表わしてい
る。前述の公報でも、センサの測定信号から流れ方向の
特性を分離しているが、センサのスキャンを単位として
信号処理をしているため、ロ―ルの欠陥検出のような短
周期で変動するものは検出できないと言う課題があっ
た。そこで設備診断のためには、特に紙幅方向の走査を
中断して、シ―トの幅方向の特定位置で流れ方向の特性
を専ら測定することになる。この場合には、シ―ト品質
の幅方向分布が測定できなくなり、シ―トの品質が保持
できなくなると言う虞がある。
走査したときの信号波形を示しており、（Ａ）は幅方向
の変動、（Ｂ）は流れ方向の変動、（Ｃ）は幅方向と流
れ方向の両成分を含むセンサの生信号波形を表わしてい
る。前述の公報でも、センサの測定信号から流れ方向の
特性を分離しているが、センサのスキャンを単位として
信号処理をしているため、ロ―ルの欠陥検出のような短
周期で変動するものは検出できないと言う課題があっ
た。そこで設備診断のためには、特に紙幅方向の走査を
中断して、シ―トの幅方向の特定位置で流れ方向の特性
を専ら測定することになる。この場合には、シ―ト品質
の幅方向分布が測定できなくなり、シ―トの品質が保持
できなくなると言う虞がある。
【０００５】本発明はこのような課題を解決したもの
で、幅方向の品質測定を行いながら正確な流れ方向の特
性を短い時間間隔で測定できる流れ方向の品質演算装置
を提供することを目的とする。
で、幅方向の品質測定を行いながら正確な流れ方向の特
性を短い時間間隔で測定できる流れ方向の品質演算装置
を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
る本発明は、長手方向に流れるシートの幅方向に往復走
査して該シートの品質を測定するセンサからの測定信号
を現在データとして記憶する生データ記憶部と、 この
生データ記憶部の記憶する現在データを入力し、該セン
サの走査を単位として平滑化演算を行い、幅方向データ
を求める幅方向演算部と、前記生データ記憶部の記憶す
る現在データと前記幅方向演算部の幅方向データとの偏
差を演算し、この偏差を流れ方向データとする流れ方向
演算部と、この流れ方向演算部の流れ方向データを入力
し、周波数分析を行う診断用信号処理部と、を具備する
ことを特徴としている。
る本発明は、長手方向に流れるシートの幅方向に往復走
査して該シートの品質を測定するセンサからの測定信号
を現在データとして記憶する生データ記憶部と、 この
生データ記憶部の記憶する現在データを入力し、該セン
サの走査を単位として平滑化演算を行い、幅方向データ
を求める幅方向演算部と、前記生データ記憶部の記憶す
る現在データと前記幅方向演算部の幅方向データとの偏
差を演算し、この偏差を流れ方向データとする流れ方向
演算部と、この流れ方向演算部の流れ方向データを入力
し、周波数分析を行う診断用信号処理部と、を具備する
ことを特徴としている。
【０００７】
【作用】生データ記憶部はセンサの測定値を一時蓄える
バッファである。幅方向演算部は幅方向の品質測定を行
っている。流れ方向演算部は幅方向演算部の演算結果を
用いて生データ記憶部のデータから幅方向の影響を除去
し、流れ方向の特性のみを抽出している。これによりプ
ロセスの設備診断に適する流れ方向の信号が得られる。
そして、診断用信号処理部で、流れ方向データの周波数
分析を行う。
バッファである。幅方向演算部は幅方向の品質測定を行
っている。流れ方向演算部は幅方向演算部の演算結果を
用いて生データ記憶部のデータから幅方向の影響を除去
し、流れ方向の特性のみを抽出している。これによりプ
ロセスの設備診断に適する流れ方向の信号が得られる。
そして、診断用信号処理部で、流れ方向データの周波数
分析を行う。
【０００８】
【実施例】以下図面を用いて、本発明を説明する。図１
は本発明の一実施例を示す構成ブロック図である。図に
おいて、センサ１０はシ―トの品質を測定するもので、
シ―トの幅方向に設けられた走行レ―ルに沿って一定周
期で等速往復運動をしている。生デ―タ記憶部２０はセ
ンサ１０の検出した信号Ｙ(t,i) を一時記憶するもの
で、センサ１０の走行方向が順方向であるか逆方向であ
るかを区別している。記憶する単位は１走査（スキャ
ン）分とし、測定位置が幅方向でいずれの位置であるか
を例えば添字ｉを用いて認識している。幅方向での測定
点数はＮ個とし、例えば５１２点や１０２４点が採用さ
れる（１≦ｉ≦Ｎ）。時刻ｔはシ―トの流れる速度ｖを
用いることで、シ―トの長手方向の位置と関連してい
る。
は本発明の一実施例を示す構成ブロック図である。図に
おいて、センサ１０はシ―トの品質を測定するもので、
シ―トの幅方向に設けられた走行レ―ルに沿って一定周
期で等速往復運動をしている。生デ―タ記憶部２０はセ
ンサ１０の検出した信号Ｙ(t,i) を一時記憶するもの
で、センサ１０の走行方向が順方向であるか逆方向であ
るかを区別している。記憶する単位は１走査（スキャ
ン）分とし、測定位置が幅方向でいずれの位置であるか
を例えば添字ｉを用いて認識している。幅方向での測定
点数はＮ個とし、例えば５１２点や１０２４点が採用さ
れる（１≦ｉ≦Ｎ）。時刻ｔはシ―トの流れる速度ｖを
用いることで、シ―トの長手方向の位置と関連してい
る。
【０００９】幅方向演算部３０は平滑化演算部３１と平
滑化デ―タ記憶部３２を有している。平滑化演算部３１
は生デ―タ記憶部２０の記憶する現在デ―タＹ(t,i）を
入力し、平滑化デ―タ記憶部３２の記憶する幅方向デ―
タＣＤ(i）との間で平滑化演算を行うものである。この
平滑化演算は、例えば前出の公報にも開示されたもの
で、現在デ―タと過去デ―タを所定の係数で加算して新
たな幅方向デ―タＣＤ(i）とする。この演算は幅方向で
の測定位置ｉ毎に行う。ここでＣＤ(Cross Direction）
は、幅方向を示している。平滑化デ―タ記憶部３２は平
滑化演算部３１で演算した幅方向デ―タＣＤ(i）を記憶
するもので、この結果は幅方向での品質分布を均一にす
る制御において重要な役割を果たしている。
滑化デ―タ記憶部３２を有している。平滑化演算部３１
は生デ―タ記憶部２０の記憶する現在デ―タＹ(t,i）を
入力し、平滑化デ―タ記憶部３２の記憶する幅方向デ―
タＣＤ(i）との間で平滑化演算を行うものである。この
平滑化演算は、例えば前出の公報にも開示されたもの
で、現在デ―タと過去デ―タを所定の係数で加算して新
たな幅方向デ―タＣＤ(i）とする。この演算は幅方向で
の測定位置ｉ毎に行う。ここでＣＤ(Cross Direction）
は、幅方向を示している。平滑化デ―タ記憶部３２は平
滑化演算部３１で演算した幅方向デ―タＣＤ(i）を記憶
するもので、この結果は幅方向での品質分布を均一にす
る制御において重要な役割を果たしている。
【００１０】流れ方向演算部４０は流れ方向デ―タ演算
部４１と流れ方向デ―タ記憶部４２を有している。流れ
方向デ―タ演算部４１は生デ―タ記憶部２０の記憶する
現在デ―タＹ(t,i）を入力し、平滑化デ―タ記憶部３２
の記憶する幅方向デ―タＣＤ(i）との偏差を求めるもの
で、この演算結果を流れ方向デ―タＭＤ(t）と呼ぶ。こ
こでＭＤ(Machine Direction）は、流れ方向を示してい
る。流れ方向デ―タ記憶部４２は流れ方向デ―タ演算部
４１の演算した流れ方向デ―タＭＤ(t）を一時記憶する
バッファである。
部４１と流れ方向デ―タ記憶部４２を有している。流れ
方向デ―タ演算部４１は生デ―タ記憶部２０の記憶する
現在デ―タＹ(t,i）を入力し、平滑化デ―タ記憶部３２
の記憶する幅方向デ―タＣＤ(i）との偏差を求めるもの
で、この演算結果を流れ方向デ―タＭＤ(t）と呼ぶ。こ
こでＭＤ(Machine Direction）は、流れ方向を示してい
る。流れ方向デ―タ記憶部４２は流れ方向デ―タ演算部
４１の演算した流れ方向デ―タＭＤ(t）を一時記憶する
バッファである。
【００１１】診断用信号処理部５０は流れ方向デ―タ記
憶部４２の記憶する流れ方向デ―タＭＤ(t）を用いて、
設備診断に必要な信号処理を行うものである。信号処理
としては、相関関数、周波数分析、パワ―スペクトル分
析、ケプストラム分析等各種の演算技法が用いられる。
例えばＦＦＴ法を用いると良い。
憶部４２の記憶する流れ方向デ―タＭＤ(t）を用いて、
設備診断に必要な信号処理を行うものである。信号処理
としては、相関関数、周波数分析、パワ―スペクトル分
析、ケプストラム分析等各種の演算技法が用いられる。
例えばＦＦＴ法を用いると良い。
【００１２】このように構成された装置の測定原理を次
に説明する。通常のシ―トを製造するプロセスでは次の
４条件が満足されている。 シ―トの流れる速度は、センサがシ―トの幅方向に
移動する速度に比較してかなり早いこと。 センサがシ―トの幅方向に移動する速度は一定であ
ること。 センサの幅方向における測定位置は、各走査におい
て同一であること。 幅方向成分の変化がセンサの往復周期に比較して、
非常に遅いこと。
に説明する。通常のシ―トを製造するプロセスでは次の
４条件が満足されている。 シ―トの流れる速度は、センサがシ―トの幅方向に
移動する速度に比較してかなり早いこと。 センサがシ―トの幅方向に移動する速度は一定であ
ること。 センサの幅方向における測定位置は、各走査におい
て同一であること。 幅方向成分の変化がセンサの往復周期に比較して、
非常に遅いこと。
【００１３】次に数式を用いて説明する。通常、センサ
１０の測定する現在デ―タＹ(t,i）は、幅方向の位置に
応じて定まる幅方向デ―タＣＤ(i）と、設備の都合で定
周期の変動を行う成分を有する流れ方向デ―タＭＤ(t）
と、ランダムに発生するノイズｎ(t）が加わったもので
ある。 Ｙ(t,i）＝ＣＤ(i）＋ＭＤ(t）＋ｎ(t） （１）
１０の測定する現在デ―タＹ(t,i）は、幅方向の位置に
応じて定まる幅方向デ―タＣＤ(i）と、設備の都合で定
周期の変動を行う成分を有する流れ方向デ―タＭＤ(t）
と、ランダムに発生するノイズｎ(t）が加わったもので
ある。 Ｙ(t,i）＝ＣＤ(i）＋ＭＤ(t）＋ｎ(t） （１）
【００１４】通常、幅方向デ―タＣＤ(i）と流れ方向デ
―タＭＤ(t）の振幅は同じくらいなので、両者を分離す
るためには特別な処理が必要になる。 ＭＤ(t）＝Ｙ(t,i）−ＣＤ(i）−ｎ(t） （２） ここで、幅方向デ―タＣＤ(i）の変動周期が現在デ―タ
Ｙ(t,i）の出力周期に比べて大きいと言う条件なので、
幅方向デ―タＣＤ(i）は過去何回かの現在デ―タＹ(t,
i）の平均値から求めることができる。この平均値に
は、幅方向演算部３０で演算する幅方向デ―タＣＤ(i）
を転用することができる。ノイズｎ(t）は、例えば周波
数分析を行うことで信号成分から分離される。
―タＭＤ(t）の振幅は同じくらいなので、両者を分離す
るためには特別な処理が必要になる。 ＭＤ(t）＝Ｙ(t,i）−ＣＤ(i）−ｎ(t） （２） ここで、幅方向デ―タＣＤ(i）の変動周期が現在デ―タ
Ｙ(t,i）の出力周期に比べて大きいと言う条件なので、
幅方向デ―タＣＤ(i）は過去何回かの現在デ―タＹ(t,
i）の平均値から求めることができる。この平均値に
は、幅方向演算部３０で演算する幅方向デ―タＣＤ(i）
を転用することができる。ノイズｎ(t）は、例えば周波
数分析を行うことで信号成分から分離される。
【００１５】図２は本装置の信号処理過程を説明する図
である。生デ―タ記憶部２０は、センサ１０がシ―トの
上を走査して測定する信号を定周期（例えば10msec）で
収録する。信号処理の都合で、同一幅方向の測定位置に
おける各走査に於ける測定時間間隔は同一であるほうが
よいので、前進または後退のいずれか一方を生デ―タ記
憶部２０の収録する現在デ―タＹ(t,i）とする。走査に
対応して、今回現在デ―タＹ0 (t,i) 、前回現在デ―タ
Ｙ-1(t,i）、前々回現在デ―タＹ-2(t,i）と添字を付し
て区別する。幅方向の位置測定の精度を向上させるた
め、走行レ―ルの中央Ｃ点をセンサ１０が通過したとき
に生デ―タ記憶部２０に中点通過信号を送る。生デ―タ
記憶部２０では中点通過信号の前後に、それぞれＮ／２
個の測定点を割り当てる。
である。生デ―タ記憶部２０は、センサ１０がシ―トの
上を走査して測定する信号を定周期（例えば10msec）で
収録する。信号処理の都合で、同一幅方向の測定位置に
おける各走査に於ける測定時間間隔は同一であるほうが
よいので、前進または後退のいずれか一方を生デ―タ記
憶部２０の収録する現在デ―タＹ(t,i）とする。走査に
対応して、今回現在デ―タＹ0 (t,i) 、前回現在デ―タ
Ｙ-1(t,i）、前々回現在デ―タＹ-2(t,i）と添字を付し
て区別する。幅方向の位置測定の精度を向上させるた
め、走行レ―ルの中央Ｃ点をセンサ１０が通過したとき
に生デ―タ記憶部２０に中点通過信号を送る。生デ―タ
記憶部２０では中点通過信号の前後に、それぞれＮ／２
個の測定点を割り当てる。
【００１６】流れ方向演算部４０では、今回現在デ―タ
Ｙ0 (t,i)から前回までの現在デ―タＹ-1(t,i）、Ｙ
-2(t,i）…より得られた幅方向デ―タＣＤ(i）を用い
て、流れ方向デ―タＭＤ0 (t）を抽出する。診断用信号
処理部５０では、例えばパワ―スペクトルＰ0 (f）を求
める。ノイズ成分を除去する場合には、求めたパワ―ス
ペクトルＰ(f）に関して平均化処理を行う。
Ｙ0 (t,i)から前回までの現在デ―タＹ-1(t,i）、Ｙ
-2(t,i）…より得られた幅方向デ―タＣＤ(i）を用い
て、流れ方向デ―タＭＤ0 (t）を抽出する。診断用信号
処理部５０では、例えばパワ―スペクトルＰ0 (f）を求
める。ノイズ成分を除去する場合には、求めたパワ―ス
ペクトルＰ(f）に関して平均化処理を行う。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば幅
方向デ―タＣＤ(i）を用いて流れ方向デ―タＭＤ(t）を
求め、プロセスの設備診断を行うことができるので、通
常の幅方向の品質分布を均一にする作業を並存させるこ
とができ、設備の稼動率が向上する。また日常的に流れ
方向デ―タＭＤ(t）を入手できるので、異常の早期発見
や予防をすることが可能になる。
方向デ―タＣＤ(i）を用いて流れ方向デ―タＭＤ(t）を
求め、プロセスの設備診断を行うことができるので、通
常の幅方向の品質分布を均一にする作業を並存させるこ
とができ、設備の稼動率が向上する。また日常的に流れ
方向デ―タＭＤ(t）を入手できるので、異常の早期発見
や予防をすることが可能になる。
【図１】本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。
る。
【図２】本装置の信号処理過程を説明する図である。
【図３】流れ方向の特性測定の必要性を説明する図であ
る。
る。
１０…センサ ２０…生デ―タ記憶部 ３０…幅方向演算部 ４０…流れ方向演算部
Claims (1)
- 【請求項１】長手方向に流れるシートの幅方向に往復走
査して該シートの品質を測定するセンサからの測定信号
を現在データとして記憶する生データ記憶部と、 この生データ記憶部の記憶する現在データを入力し、該
センサの走査を単位として平滑化演算を行い、幅方向デ
ータを求める幅方向演算部と、前記 生データ記憶部の記憶する現在データと前記幅方向
演算部の幅方向データとの偏差を演算し、この偏差を流
れ方向データとする流れ方向演算部と、この流れ方向演算部の流れ方向データを入力し、周波数
分析を行う診断用信号処理部と、 を具備することを特徴とする流れ方向品質演算装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3110167A JP3003262B2 (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | 流れ方向の品質演算装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3110167A JP3003262B2 (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | 流れ方向の品質演算装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04343789A JPH04343789A (ja) | 1992-11-30 |
| JP3003262B2 true JP3003262B2 (ja) | 2000-01-24 |
Family
ID=14528751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3110167A Expired - Lifetime JP3003262B2 (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | 流れ方向の品質演算装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3003262B2 (ja) |
-
1991
- 1991-05-15 JP JP3110167A patent/JP3003262B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04343789A (ja) | 1992-11-30 |
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