JP4122236B2

JP4122236B2 - Thickness gauge accuracy verification device

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Publication number: JP4122236B2
Application number: JP2003007502A
Authority: JP
Inventors: 文男東條; 俊三平川; 敏康豊田
Original assignee: YAMABUN ELECTRONICS CO., LTD.
Current assignee: YAMABUN ELECTRONICS CO., LTD.
Priority date: 2003-01-15
Filing date: 2003-01-15
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2023-01-15
Also published as: JP2004219272A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はフィルム・シートの成形装置において形成されるフィルム・シートの厚み計の精度を検証する厚み計の検証方法および検証装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プラスチックフィルム・シート（以下、単にシートという）を生産する場合、例えば、図８および図９に示すように、加熱溶融したプラスチック原料を押出機１で自動Ｔダイ２に送り、自動Ｔダイ２から押出された溶融プラスチックを成形ロール３ａ，３ｂで所定厚み寸法のシート４に成形し、ガイドロール５を介して引き取るシート成形装置によって生産している。なお、図８において、７は自動Ｔダイ用パワーユニット、８は厚み計用インターフェース、９は制御ユニットおよびプリンタ、１０はマイクロプロセッサ、１１はモニタである（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００３】
ところで、成形されるシート４の厚み寸法は、一定であることが望まれるが、実際には、それらは各種の条件によって、時々刻々変動している。一般に、この種のシートの生産時におけるシートの厚み寸法の制御方法として、シートの送出方向に対する厚み制御（ＭＤ制御＝Machine Direction Control）と、シートの幅方向に対する厚み制御（ＣＤプロファイル制御＝Cross Direction Profile Control）とが知られている。そして、これらのＭＤ制御とＣＤプロファイル制御とは、走査式厚み計６を使用して同時に行なわれる。
【０００４】
走査式厚み計６は、シート４の幅方向に往復動作して、シート４の幅方向の厚みを測定すると共に、シート４がその長さ方向に移動することによって、シート４の長さ方向の厚みを同時に測定している。ところで、上記のシート成形装置では、自動Ｔダイ２のＴダイリップ開口２ａから押出成形されたシート４が成形ロール３ａ，４ｂに達するまでに収縮することに基づいて、図１０に示すように、その幅方向寸法が小さくなる、所謂、ネックイン現象が知られている。
【０００５】
このネックイン現象は、プラスチック材料の表面張力等によって生じるもので、自動Ｔダイ２のＴダイリップ開口２ａから押出成形されたシート４が幅方向に収縮したネックイン量Ｓは、プラスチック材料の種類および成形条件、例えば、プラスチックの溶融温度、ドロー比（引取速度と押出速度の比）、自動Ｔダイ２のＴダイリップ開口２ａから成形ロール３ａ，３ｂまでのエアギャップ寸法Ｌ、成形ロール３ａ，３ｂの温度などによって、種々変化する。この他、シート４の厚みプロファイルは、自動Ｔダイ２の口開きや溶融樹脂温度むら等によっても変動する。
【０００６】
したがって、この種のシート成形装置では、自動Ｔダイ２のＴダイリップを形成するダイを、固定リップと可動リップに分割してこれらを対向させ、両リップの間隙で押出口の開口間隙を形成するようにし、前記可動リップにダイボルトあるいはロッドを配列して、このダイボルト等を、アクチュエータ（モータ、空気圧、圧電素子等の制御素子）によって制御する自動Ｔダイを構成している。ヒータによって熱伸縮するアクチュエータは、ヒートボルトあるいはヒートロッドと呼ばれる。
【０００７】
図１１は、プロファイル制御システム構成図で、プロファイル設定部１５により制御プロファイルを設定し、その設定値に対する測定値の偏差に基づいてプロファイル制御部２０で制御演算を行う。次に、演算によって得られた温度設定値をヒートロッド温度設定部３０に与え、ヒートロッド温度設定部３０からヒートロッド温度制御部４０に制御信号を与えて、ヒートロッド用ヒータ５０を加減し、シート成形プロセス６０に含まれる自動Ｔダイを操作している。また、前記ヒートロッドの温度は、ヒートロッド温度検出部７０で検出されて、ヒートロッド温度制御部４０にフィードバックされる。
【０００８】
また、図１１に示すように、自動Ｔダイ２のＴダイリップ出口２ａから押出されたシート４の厚み寸法を、プロファイル検出部８０で走査式厚み計６により測定し、その測定値をプロファイル平滑化処理部９０で平滑化（スムージング）処理し、その平滑化処理信号に基づいてダイボルトマッピング部１００でダイボルトマッピングを行ない、その結果をプロファイル制御部２０にフィードバックして、自動Ｔダイ２の開口寸法を操作するシート成形装置におけるプロファイル制御方法が提案されている。
【０００９】
上記の走査式厚み計６は、直接計測式と間接計測式とに大別される。厚み計の選択で特に重視されるのは、測定感度（ＳＮ比）である。他の要因として、応答性、物質依存性、スポットサイズあるいは価格が挙げられる。直接計測式は、厚み計がシート４に直接接触するために、接触圧によるシート４の凹みによって生じる誤差や、シート４を汚損させたり傷を付けたりする短所がある。間接計測式には、β線厚み計、赤外線厚み計、レーザ厚み計などがあるが、β線厚み計は最適線源を選択できる、物質依存性が小さいなどの長所を有する反面、放射線障害に係わる短所（法規制）を持つ。赤外線厚み計は、扱い易い長所を有する反面、光の散乱や干渉に起因する誤差が生じ易い短所を持つ。レーザ厚み計は、扱い易く、しかも赤外線厚み計のような光の散乱や干渉に起因する誤差が生じ難いという長所を有する（例えば、非特許文献１参照。）。
【００１０】
レーザ厚み計２００は、例えば、図１２に示すように、取付基材２０１の下面中央部に配置された金属変位センサ２０２と、取付基材２０１の下面の一端部に配置されたレーザ照射手段２０３と、取付基材２０１の下面の他端部に配置されたレーザ受光手段２０４とを備えている。
【００１１】
このレーザ厚み計２００は、金属変位センサ２０２によって基準ロール２０５との間隔寸法を測定してＡとし、レーザ照射手段２０３から照射されたレーザ光ＬＢが金属変位センサ２０２，基準ロール２０５およびシート４によって遮断されて、レーザ受光手段２０４に入射することを利用して、まず、シート４が無い状態で、金属変位センサ２０２と基準ロール２０５間の間隔寸法Bを測定し、次に、図１３に示すように、基準ロール２０５上にシート４を配置した状態で、金属変位センサ２０２とシート４間の間隔寸法Cを測定して、シート４の厚み寸法ｔを、ｔ＝Ｂ−Ｃで算出するものである。ここで、Ａ＝Ｂ＝Ｃ＋ｔである。
【００１２】
【非特許文献１】
井口勝啓，押出成形における計測制御の自動化，プラスチックエージ，May 2001,P.100〜107.（図５、写真５）
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のレーザ厚み計２００の精度を検証する場合は、例えば、長尺のシート４を適宜サンプリングして切り取ったテストピースを基準ロール２０５上に配置して行っているが、そのような精度検証方法では、テストピースと基準ロール２０５との間に空気を噛んで隙間が介在されるため、算出したテストピースの厚み寸法に前記隙間寸法が含まれていること、また、シート４は一般に巻き癖があり、そのようなシート４から切り取ったテストピ−スを基準ロール２０５上に配置した場合、その巻き癖によってテストピ−スが湾曲すること、さらに、シート４にコブ状の厚みムラがあると、それによってテストピ−スが基準ロール２０５に密着できないことなどの理由によって、厚み計の精度検証を高精度で行うことができない。また、実際のシート成形装置では、成形ロール３ａ，３ｂやガイドロール５などが回転しているが、上記のテストピースを用いる厚み計の精度検証方法では、基準ロール２０５を回転状態にして精度を検証することができないという解決すべき課題があった。
【００１４】
そこで、本発明は、長尺のシートから切り取ったテストピースを使用することなく、厚み計の精度を検証可能な、さらには、基準ロールが回転状態であっても厚み計の精度を検証可能な厚み計の精度検証方法および検証装置を提供することを目的とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の厚み計の精度検証装置は、フィルム・シート成形装置における厚み計の精度検証装置であって、前記厚み計は、基準ロールの近傍に配置したセンサと、前記基準ロールとセンサに向けてレーザを照射するレーザ照射手段と、前記基準ロールとセンサ間を通過したレーザ光を受光するレーザ受光手段とを具備し、前記基準ロールとセンサ間に所定の基準厚み寸法を有する基準ゲージを配置し、前記センサを磁気センサとし、前記基準ロールを磁性材料から形成し、前記基準ゲージを非磁性材料から形成したことを特徴とするものである。
【００１６】
請求項２に記載の厚み計の精度検証装置は、請求項１に記載の厚み計の精度検証装置において、前記センサを磁気センサに代えて渦電流センサとし、前記基準ロールを磁性材料に代えて導電性材料から形成し、前記基準ゲージを非磁性材料に代えて非導電性材料から形成したことを特徴とするものである。
【００１７】
上記の厚み計の精度検証装置によれば、基準ロールの近傍にセンサを配置するとともに、基準ゲージとセンサ間に所定の基準厚み寸法を有する基準ゲージを着脱自在または移動自在に構成した場合、基準ゲージが存在していない状態と、基準ゲージが存在する状態との２つの状態が簡単に実現でき、基準ゲージが存在していない状態でのセンサと基準ロールとの間隔寸法と、基準ゲージが存在する状態でのセンサと基準ゲージとの間隔寸法、基準ゲージと基準ロールとの間隔寸法から基準ゲージの厚み寸法を算出し、その算出した厚み寸法の既知の基準ゲージの基準厚み寸法に対する一致度を検証することによって、厚み計の精度を高精度で検証することができる。あるいは、基準ゲージが存在する状態でのセンサと基準ゲージとの間隔寸法、基準ゲージと基準ロールとの間隔寸法および基準ゲージによる非受光部分の寸法を測定し、基準ゲージによる非受光部分の寸法の、既知の基準ゲージの基準厚み寸法に対する一致度を検証することによって、厚み計の精度を高精度で検証することができる。
【００１８】
請求項３に記載された厚み計の精度検証装置は、前記基準ゲージを、センサと共に基準ロールに対して接近または離隔可能に構成したことを特徴とするものである。
【００１９】
上記の厚み計の精度検証装置によれば、基準ゲージを、センサと共に基準ロールに対して接近または離隔可能に構成したので、基準ゲージとセンサとを一体的に基準ロールに対して接近または離隔させることができ、例えば、厚み寸法の異なるシートを想定して製造された厚み計の精度検証装置において、センサを基準ロールに対して接近または離隔させた場合に、それと同期して基準ゲージが基準ロールに対して接近または離隔されるので、センサと基準ゲージとの間隔寸法は一定に保たれ、センサを基準ロールに対して接近または離隔したことに伴うセンサと基準ゲージとの間隔寸法調整が不要であり、その間隔寸法調整に伴う誤差が排除されるため、厚み計の精度を高精度で検証することができる。
【００２０】
請求項４に記載の厚み計の精度検証装置は、前記センサおよび基準ゲージを、前記レーザ照射手段およびレーザ受光手段と共に基準ロールに対して接近または離隔可能に構成したことを特徴とするものである。
【００２１】
上記の厚み計の精度検証装置によれば、センサおよび基準ゲージを、前記レーザ照射手段およびレーザ受光手段と共に基準ロールに対して接近または離隔可能に構成したので、例えば、厚み寸法の異なるシートを想定して製造された厚み計の精度検証装置において、センサを基準ロールに対して接近または離隔させた場合に、それと同期して基準ゲージ，レーザ照射手段およびレーザ受光手段が基準ロールに対して接近または離隔されるので、センサと基準ゲージとの間隔寸法や、センサ，基準ゲージ，レーザ照射手段およびレーザ受光手段の相対的な位置関係は一定に保たれ、センサを昇降したことに伴うセンサと基準ゲージとの間隔寸法調整や、レーザ照射手段およびレーザ受光手段の位置調整が不要であり、しかも、その間隔寸法調整や位置調整に伴う誤差が排除されるため、厚み計の精度を高精度で検証することができる。
【００２２】
請求項５に記載の厚み計の精度検証装置は、前記基準ゲージを、厚み寸法可変に構成したことを特徴とするものである。
【００２３】
上記の厚み計の精度検証装置によれば、基準ゲージを、厚み寸法可変に構成したので、例えば、厚み寸法が異なるシートを想定して、基準ゲージの基準厚み寸法を変化させる場合に、一々基準厚み寸法が異なる基準ゲージに取り替えなくても済み、基準ゲージの取り替え作業および調整作業を無くすことができることはもとより、基準ゲージの取り替えに伴う誤差を一掃することができ、より高精度の厚み計の精度検証が行える。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の厚み計の精度検証方法および精度検証装置における実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２５】
図１は、本発明に係るレーザ厚み計の精度検証装置３００の斜視図を示し、図２はその拡大正面図を示す。レーザ厚み計の精度検証装置３００は、矩形状の取付基材３０１の下方中央部に、後述する基準ロール３０８との間隔寸法を測定可能なセンサ、例えば、渦電流センサや磁気センサなどの金属変位センサ３０２を配置し、取付基材３０１の下方一端側にレーザ照射部３０３ａを備えたレーザ照射手段３０３を配置し、また、取付基材３０１の下方他端側に前記レーザ照射手段３０３から照射されたレーザ光ＬＢを受光するレーザ受光部３０４ａを備えたレーザ受光手段３０４を配置し、さらに、前記金属変位センサ３０２の下方位置に、金属変位センサ３０２の測定に影響を与えない材料、例えば、金属変位センサ３０２が渦電流センサの場合は、渦電流で感応しない材料、例えば、セラミック、ガラス、プラスチック、光ファイバなどの非導電性材を用い、金属変位センサ３０２が磁気センサの場合は、磁気センサで感応しない材料、例えば、セラミック、ガラス、プラスチック、銅、アルミニウムなどの非磁性材料からなり、所定の基準厚み寸法（直径寸法）を有する断面円形の基準ゲージ３０５が取付部材３０６によって着脱自在または移動および着脱自在に設けてある。
【００２６】
そして、上記の金属変位センサ３０２，レーザ照射手段３０３，レーザ受光手段３０４および基準ゲージ３０５は、取付基材３０１の上面に取り付けられた昇降手段、例えば、図１に示すように、ボールネジ３０７の回転によって、同期して昇降自在に構成されている。なお、ボールネジ３０７に代えて、空圧または油圧シリンダ、リニアモータなどを用いることもできる。
【００２７】
前記金属変位センサ３０２が、渦電流センサの場合は、渦電流センサ先端部のコイルの高周波電流(電圧)が導電性の基準ロール３０８の接近距離に応じて変化する特性を利用して、導電材からなる基準ロール３０８との間隔寸法を測定することが可能なものである。また、金属変位センサ３０２が磁気センサである場合は、例えば、磁界中に強磁性体が存在すると、その接近距離に応じて磁力線が変化することを利用して、強磁性体からなる基準ロール３０８との間隔寸法を測定することが可能なものである。前記レーザ照射手段３０３およびレーザ受光手段３０４は、レーザ照射手段３０３のレーザ照射部３０３ａから照射されたレーザ光ＬＢがレーザ受光手段３０４のレーザ受光部３０４ａに入力されることによって、その間に物体を配置すると、その物体によって遮断されたレーザ光ＬＢの非受光部分ができることを利用して、その物体の寸法を測定可能な計測手段である。
【００２８】
基準ゲージ３０５を着脱自在に構成する機構としては、例えば、取付基材３０１の下面に固定した取付部材３０６の下端に、基準厚み寸法を有する基準ゲージ３０５の両端部を係止できる鉤部を設けることができる。
【００２９】
基準ゲージ３０５を移動自在および着脱自在に構成する機構としては、例えば、コ字状の取付部材３０６を、その基部から折り曲げ可能にして、基準ゲージ３０５の不使用時は取付部材３０６を、取付基材３０１の下面と平行状にし、基準ゲージ３０５の使用時には、取付部材３０６を取付基材３０１から垂直状にする構成を採用することができる。あるいは、コ字状の取付部材３０６の一端部を取付基材３０１に対して回動自在に構成すると共に、他端部を取付基材３０１の下面に沿って移動自在に構成して、基準ゲージ３０５の不使用時には、基準ゲージ３０５をレーザ光ＬＢの照射範囲外の位置に移動させ、基準ゲージ３０５の使用時には、基準ゲージ３０５をレーザ光ＬＢの照射範囲内に移動させるようにすることができる。
【００３０】
上記の基準ゲージ３０５を移動させる場合にあっても、基準ゲージ３０５は取付部材３０６に対して着脱自在に構成されており、基準ゲージ３０５を取付部材３０６から取り外して、他の測定手段でその厚み寸法が測定可能に構成されている。それによって、基準ゲージ３０５のトレーサビリティが確保される。
【００３１】
次に、上記の厚み計の精度検証装置３００を用いた精度検証方法について説明する。まず、準備段階として、図３に示すように、基準ゲージ３０５を取り外すかレーザ光ＬＢの照射範囲外の位置に移動させた状態で、厚み計の精度検証装置３００を基準ロール３０８の上方位置に配置して、ボールネジ３０７の回転によって精度検証装置３００を昇降して、金属変位センサ３０２により金属変位センサ３０２と基準ロール３０８との間隔寸法Ａ′を測定すると共に、そのときのレーザ照射手段３０３から照射されたレーザ光ＬＢが金属変位センサ３０２および基準ロール３０８によって遮断されることを利用して、金属変位センサ３０２と基準ロール３０８との間隔寸法Ａを測定する。
【００３２】
レーザ照射手段３０３およびレーザ受光手段３０４によって測定した間隔寸法Ａを横軸に、金属変位センサ３０２によって測定した間隔寸法Ａ′を縦軸に描くと、図４に示すような特性図が得られる。なお、図４は、測定開始点を１．５５ｍｍ、測定終了点を１．６５ｍｍに設定した場合の特性図を示す。
【００３３】
図４の特性図から、金属変位センサ３０２の補正を実施して、金属変位センサ３０２の測定値と、レーザ照射手段３０３およびレーザ受光手段３０４による測定値との間に直線性が得られるようにする。
【００３４】
次に、上記の厚み計の精度検証装置３００による厚み計の精度検証方法について説明する。図５（Ａ）に示すように、まず、基準ゲージ３０５を配置していない状態で、ボールネジ３０７を回転させることによって、金属変位センサ３０２を検証しようとするフィルム・シート成形装置における成形シートの最大厚み寸法を孝慮して、その最大厚み寸法＋αの高さ位置に設定し固定する。そして、レーザ照射手段３０３のレーザ照射部３０３ａからレーザ受光手段３０４のレーザ受光部３０４ａに向かってレーザ光ＬＢを照射する。
【００３５】
すると、レーザ光ＬＢの上方部は金属変位センサ３０２の下端部によって遮断され、レーザ光ＬＢの下方部は基準ロール３０８の上端部によって遮断されて、金属変位センサ３０２と基準ロール３０８との間を通過したレーザ光ＬＢのみがレーザ受光部３０４ａに入射されるので、レーザ受光部３０４ａによって、そのときの金属変位センサ３０２と基準ロール３０８との間隔寸法ａを測定する。
【００３６】
次に、金属変位センサ３０２の高さ位置を固定したまま、図６に示すように、検証しようとするシートの最大厚み寸法に対応する基準厚み寸法ｄ0を有する基準ゲージ３０５を金属変位センサ３０２と基準ロール３０８との間に両者と離隔して配置して、前述と同様に、レーザ照射手段３０３のレーザ照射部３０３ａからレーザ受光手段３０４のレーザ受光部３０４ａに向かってレーザ光ＬＢを照射する。
【００３７】
すると、図５（Ｂ）に示すように、照射されたレーザ光ＬＢは、金属変位センサ３０２，基準ロール３０８および基準ゲージ３０５によって遮断されて、それら相互間の隙間を通過したレーザ光ＬＢのみがレーザ受光部３０４ａに受光される。したがって、レーザ受光部３０４ａによって、金属変位センサ３０２と基準ゲージ３０５との間を通過したレーザ光ＬＢから、金属変位センサ３０２と基準ゲージ３０５との間隔寸法ｂを測定すると共に、基準ゲージ３０５と基準ロール３０８との間を通過したレーザ光ＬＢから、基準ゲージ３０５と基準ロール３０８との間隔寸法ｃを測定する。
【００３８】
ここで、前記金属変位センサ３０２と基準ロール３０８との間隔寸法ａは、前記金属変位センサ３０２と基準ゲージ３０５との間隔寸法ｂと、基準ゲージ３０５と基準ロール３０８との間隔寸法ｃと、基準ゲージ３０５の厚み寸法ｄとを加算したものである（ａ＝ｂ＋ｃ＋ｄ）から、基準ゲージ３０５の厚み寸法ｄは、ｄ＝ａ−（ｂ＋ｃ）で算出できる。
【００３９】
基準ゲージ３０５の基準厚み寸法ｄ0は、既知であるから、上記のようにして算出した基準ゲージ３０５の厚み寸法ｄの、基準厚み寸法ｄ0に対する一致度を検証することによって、厚み計の精度を検証することができる。
【００４０】
なお、精度を検証しようとする厚み計の精度検証対象のシートの厚み寸法が前述の最大厚み寸法よりも小さい場合は、ボールネジ３０７を回転させることなく、その高さ位置に固定したまま、前述と同様に、金属変位センサ３０２と基準ロール３０８との間に、厚み計によって精度検証対象とする基準厚み寸法ｄ0′を有する基準ゲージ３０５′を配置して、金属変位センサ３０２と基準ゲージ３０５′との間隔寸法ｂ′と、基準ゲージ３０５′と基準ロール３０８との間隔寸法ｃ′とを測定して、基準ゲージ３０５′の厚み寸法ｄ′をｄ′＝ａ′−（ｂ′＋ｃ′）で算出し、この算出された基準ゲージ３０５′の厚み寸法ｄ′の、既知の基準ゲージ３０５′の基準厚み寸法ｄ0′に対する一致度を検証すればよい。
【００４１】
このように、基準ゲージ３０５，３０５′を用いる精度検証方法によれば、従来のような、シートのサンプリングにより切り離したテストピースを用いる検証方法に比較して、テストピースと基準ロールとの間に隙間が形成されたり、テストピースの巻き癖による湾曲が生じたり、シートの厚みムラに起因するテストピースと基準ロールとが密着しない状態が生じたりすることがなくなり、厚み計の精度を格段に高精度で検証することができる。
【００４２】
特に、前述のように、基準ゲージ３０５，３０５′を基準ロール３０８から離隔させた状態に配置すると、例えば、基準ロール３０８を回転させた状態でも、厚み計の精度を検証することが可能になり、より実際に近い状態で厚み計の精度の検証を行うことができる。
【００４３】
また、前述のように、異なるシートの厚みに対応する厚み寸法を有する基準ゲージ３０５，３０５′を用いる場合、成形するシートの最大厚み寸法に対応する基準厚み寸法ｄ0を有する基準ゲージ３０５と、成形するシートの最小厚み寸法に対応する基準厚み寸法ｄ0′を有する基準ゲージ３０５′との２種類の基準ゲージ３０５，３０５′を用いれば、その間の厚み寸法を有するシートの厚み計としての精度を推測することができるが、３種類以上の基準厚み寸法を有する基準ゲージを用いて、より高精度の精度の検証を可能にするようにしてもよい。
【００４４】
また、上記実施形態のように、金属変位センサ３０２，レーザ照射手段３０３，レーザ受光手段３０４および基準ゲージ３０５，３０５′を、取付基材３０１に取り付けると、ボールネジ３０７の回転によって、これらを同期して昇降することができるので、個々に独立して昇降する場合に比較して、相対的な位置変動に起因する誤差が無くなる利点がある。
【００４５】
また、基準ゲージ３０５，３０５′は、図示するように、断面形状が円形状のものを用いれば、基準ゲージ３０５，３０５′の回転方向における取付姿勢による誤差がなくなる利点があるが、場合によっては、例えば、矩形断面形状にして、基準ゲージ３０５を０°の回転角度で配置したときの厚み寸法がｄ0となり、基準ゲージ３０５を９０°回転させて配置したときの厚み寸法がｄ0′となるようにしてもよい。このようにすれば、１個の基準ゲージを９０°回転するだけで、２種類の基準厚み寸法ｄ0，ｄ0′を得ることができる利点がある。
【００４６】
また、図示は省略するが、例えば、基準ゲージの直径寸法を、軸方向に沿って段階的に変化する異径状または連続的に変化する円錐形状に形成すれば、基準ゲージを軸方向に移動することによって、段階的または連続的に基準厚み寸法を異ならせることができる。さらには、円弧状で、かつ直径寸法が連続的に変化する基準ゲージを、その円弧の中心点で支持して、その支持点を中心に揺動可能にすれば、基準ゲージの揺動角度に応じてその基準厚み寸法を連続的に変化させることもできる。
【００４７】
また、センサとして、渦電流センサや磁気センサなどの金属変位センサを用いる場合について説明したが、このような金属変位センサを用いると、シートが着色材を含まない透明シートの場合は元より、着色材を含む場合であっても適用できるため汎用性があって望ましいが、透明シートのみを対象とする場合は、例えば、反射型レーザセンサを用いることができる。
【００４８】
また、上記実施形態では、レーザ照射手段３０３から照射されたレーザ光ＬＢの上方部分がセンサ３０２の下端部によって遮断される場合について説明したが、レーザ光ＬＢの上方部分がセンサ３０２の下端部によって遮断されないように、すなわち、図７（Ａ）に示すように、レーザ光ＬＢの上端部が、センサ３０２の下端部位置よりも離隔するように、レーザ光ＬＢとセンサ３０２との位置関係を設定してもよい。
【００４９】
また、センサ３０５に代えて、図７（Ｂ）に示すように、所定形状のエッジ３０９を設けて、このエッジ３０９によって、レーザ照射手段３０３から照射されるレーザ光ＬＢの上方部分が遮断されるようにしてもよい。あるいは、図７（Ａ）と同様に、レーザ光ＬＢがこのエッジ３０９によって遮断されないようにしてもよい。
【００５０】
また、上記実施形態では、センサ３０２やエッジ３０９を上方に配置し、基準ロール３０８を下方に配置する場合について説明したが、センサ３０２やエッジ３０９と基準ロール３０８とを横方向に配置してもよい、また、場合によっては、センサ３０２やエッジ３０９を下方に配置し、基準ロール３０８を上方に配置してもよい。このような実施形態は、従来のテストピースを用いる精度検証方法では、実施不可能なものである。
【００５１】
また、上記実施形態では、基準ゲージ３０５が基準ロール３０８から離隔して配置される場合について説明したが、このようにすれば、前述のように、基準ロール３０８を回転状態にして、より実際に近い状態で厚み計の精度を検証することができる利点があるが、場合によっては基準ゲージ３０５が基準ロール３０８に接するように配置してもよい。
【００５２】
また、上記実施形態は、フィルム・シートの成形装置が自動Ｔダイを有する場合について説明したが、手動Ｔダイを有する装置や、カレンダーやコーターによる装置にも、同様に適用することができる。
【００５３】
さらに、上記実施形態は、第１工程で基準ゲージが無い状態でセンサと基準ロール間の間隔寸法ａを測定し、第２工程でセンサと基準ロール間に基準ゲージを配置した状態で、センサと基準ゲージ間の間隔寸法ｂと、基準ゲージと基準ロール間の間隔寸法ｃとを測定し、基準ゲージの厚み寸法ｄを、ｄ＝ａ−（ｂ＋ｃ）から算出し、この算出した基準ゲージの厚み寸法ｄの、既知の基準ゲージの厚み寸法ｄ0に対する一致度を検証することによって、厚み計の精度を検証する場合について説明したが、第１工程を省略して、センサと基準ロール間に基準ゲージを配置した状態で、センサと基準ゲージ間の間隔寸法、基準ゲージと基準ロール間の間隔寸法および基準ゲージによる非受光部分の寸法を測定して、基準ゲージによる非受光部分の寸法の、既知の基準ゲージの基準厚み寸法ｄ0に対する一致
度を検証することによって、厚み計の精度を検証することができる。
【００５４】
また、上記のような第１工程を省略する厚み計の精度検証方法は、前述の図７（Ａ）に示すような、レーザ光ＬＢがセンサ３０２の下端部によって遮断されない態様、あるいは、図７（Ｂ）に示すような、エッジ３０９を用いる態様、さらには、図７（Ｂ）において、図７（Ａ）と同様に、レーザ光ＬＢがエッジ３０９の下端部によって遮断されない態様においても採用することができる。
【００５５】
【発明の効果】
本発明の厚み計の精度検証装置は、フィルム・シート成形装置における厚み計の精度検証装置であって、前記厚み計は、基準ロールの近傍に配置したセンサと、前記基準ロールとセンサに向けてレーザを照射するレーザ照射手段と、前記基準ロールとセンサ間を通過したレーザ光を受光するレーザ受光手段とを具備し、前記基準ロールとセンサ間に所定の基準厚み寸法を有する基準ゲージを配置し、前記センサを磁気センサとし、前記基準ロールを磁性材料から形成し、前記基準ゲージを非磁性材料から形成したことを特徴とするものであるから、従来のテストピースを用いる検証装置に比較して、基準ゲージが無い状態や基準ゲージがある状態において、基準ゲージの厚み寸法を算出し、この算出した基準ゲージの厚み寸法を、既知の基準ゲージの基準厚み寸法に対する一致度を検証することによって、あるいは、直接基準ゲージによって生じる非受光部分の寸法を測定し、この基準ゲージによって生じる非受光部分の寸法の、既知の基準ゲージの基準厚み寸法に対する一致度を検証することによって、厚み計の精度を検証することが可能で、厚み計の精度を格段に高精度で検証することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る厚み計の精度検証装置の斜視図である。
【図２】本発明に係る厚み計の精度検証装置の拡大正面図である。
【図３】本発明に係る厚み計の精度検証装置における金属変位センサとレーザ測定手段により金属変位センサと基準ロールとの間隔寸法測定時の状態図である。
【図４】本発明に係る厚み計の精度検証装置における金属変位センサとレーザ測定手段による金属変位センサと基準ロールとの測定間隔寸法の特性図である。
【図５】（Ａ）は本発明に係る厚み計の精度検証装置におけるレーザ測定手段により金属変位センサと基準ロールとの間隔寸法測定時の拡大状態図、
（Ｂ）は本発明に係る厚み計の精度検証装置において金属変位センサと基準ロール間に基準ゲージを配置してレーザ測定手段により各部間隔寸法測定時の拡大状態図である。
【図６】本発明に係る厚み計の精度検証装置において金属変位センサと基準ロール間に基準ゲージを配置してレーザ測定手段により各部間隔寸法測定時の状態図である。
【図７】（Ａ）は本発明における他の実施形態における厚み計の精度検証装置の金属変位センサと基準ロール間に基準ゲージを配置してレーザ測定手段により各部間隔寸法測定時の状態図、
（Ｂ）は本発明におけるさらに他の実施形態における厚み計の精度検証装置のエッジと基準ロール間に基準ゲージを配置してレーザ測定手段により各部間隔寸法測定時の状態図である。
【図８】プラスチックフィルム・シート成形装置の斜視図である。
【図９】図８のプラスチックフィルム・シート成形装置におけるフィルム・シート成形部の拡大断面図である。
【図１０】図８のプラスチックフィルム・シート成形装置におけるネックイン現象について説明する概略構成正面図である。
【図１１】プロファイル制御システム構成図である。
【図１２】従来の厚み計の精度検証装置における側面図である。
【図１３】図１２の厚み計の精度検証装置においてテストピースを用いてシートの厚み寸法を測定することによって精度を検証している状態図である。
【符号の説明】
３００厚み計の精度検証装置
３０１取付基材
３０２センサ（金属変位センサ）
３０３レーザ照射手段
３０４レーザ受光手段
３０５基準ゲージ
３０７ボールネジ
３０８基準ロール
３０９エッジ
ａ金属変位センサと基準ロールとの間隔寸法
ｂ金属変位センサと基準ゲ−ジとの間隔寸法
ｃ基準ゲ−ジと基準ロールとの間隔寸法
ｄ基準ゲージの厚み寸法[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a thickness gauge verification method and a verification apparatus for verifying the accuracy of a film / sheet thickness gauge formed in a film / sheet molding apparatus.
[0002]
[Prior art]
When producing a plastic film sheet (hereinafter simply referred to as a sheet), for example, as shown in FIGS. 8 and 9, the heated and melted plastic raw material is sent to the automatic T die 2 by the extruder 1, and the automatic T die 2 The extruded molten plastic is produced into a sheet 4 having a predetermined thickness by molding rolls 3 a and 3 b and is produced by a sheet molding apparatus that takes it through a guide roll 5. In FIG. 8, 7 is a power unit for automatic T-die, 8 is an interface for thickness gauge, 9 is a control unit and printer, 10 is a microprocessor, and 11 is a monitor (see, for example, Non-Patent Document 1).
[0003]
By the way, although it is desired that the thickness dimension of the sheet | seat 4 shape | molded is constant, in fact, they are changing every moment according to various conditions. In general, as a method of controlling the thickness dimension of the sheet during production of this type of sheet, thickness control in the sheet feeding direction (MD control = Machine Direction Control) and thickness control in the sheet width direction (CD profile control = Cross Direction). Profile Control) is known. These MD control and CD profile control are simultaneously performed using the scanning thickness gauge 6.
[0004]
The scanning thickness meter 6 reciprocates in the width direction of the sheet 4 to measure the thickness in the width direction of the sheet 4 and moves in the length direction of the sheet 4. The thickness is measured simultaneously. By the way, in the above sheet forming apparatus, as shown in FIG. 10, the sheet 4 extruded from the T die lip opening 2a of the automatic T die 2 contracts before reaching the forming rolls 3a and 4b. A so-called neck-in phenomenon is known in which the dimension in the width direction becomes small.
[0005]
This neck-in phenomenon is caused by the surface tension or the like of the plastic material, and the neck-in amount S in which the sheet 4 extruded from the T-die lip opening 2a of the automatic T-die 2 contracts in the width direction is the kind of plastic material and Molding conditions, for example, plastic melting temperature, draw ratio (ratio between take-off speed and extrusion speed), air gap dimension L from T-die lip opening 2a of automatic T-die 2 to molding rolls 3a, 3b, molding rolls 3a, 3b It varies depending on the temperature. In addition, the thickness profile of the sheet 4 varies depending on the opening of the automatic T-die 2 and unevenness of the molten resin temperature.
[0006]
Therefore, in this type of sheet forming apparatus, the die that forms the T die lip of the automatic T die 2 is divided into a fixed lip and a movable lip so as to face each other, and an opening gap of the extrusion port is formed by the gap between both lips. Thus, a die bolt or a rod is arranged on the movable lip, and an automatic T die is configured in which the die bolt or the like is controlled by an actuator (control element such as a motor, air pressure, or a piezoelectric element). An actuator that thermally expands and contracts by a heater is called a heat bolt or a heat rod.
[0007]
FIG. 11 is a configuration diagram of the profile control system, in which a control profile is set by the profile setting unit 15 and a control calculation is performed by the profile control unit 20 based on a deviation of a measured value with respect to the set value. Next, the temperature setting value obtained by the calculation is given to the heat rod temperature setting unit 30, a control signal is given from the heat rod temperature setting unit 30 to the heat rod temperature control unit 40, and the heat rod heater 50 is adjusted. The automatic T-die included in the sheet forming process 60 is operated. The temperature of the heat rod is detected by the heat rod temperature detection unit 70 and fed back to the heat rod temperature control unit 40.
[0008]
In addition, as shown in FIG. 11, the thickness of the sheet 4 extruded from the T-die lip outlet 2a of the automatic T-die 2 is measured by the scanning thickness meter 6 at the profile detector 80, and the measured value is profile smoothed. The smoothing (smoothing) processing is performed by the processing unit 90, and the die bolt mapping unit 100 performs the die bolt mapping based on the smoothed processing signal, and the result is fed back to the profile control unit 20 to open the automatic T-die 2. A profile control method in a sheet forming apparatus for manipulating dimensions has been proposed.
[0009]
The scanning thickness gauge 6 is roughly classified into a direct measurement type and an indirect measurement type. The measurement sensitivity (S / N ratio) is particularly important in selecting the thickness gauge. Other factors include responsiveness, substance dependence, spot size or price. In the direct measurement type, since the thickness meter is in direct contact with the sheet 4, there are an error caused by the dent of the sheet 4 due to contact pressure and a disadvantage that the sheet 4 is soiled or scratched. Indirect measurement methods include β-ray thickness gauges, infrared thickness gauges, and laser thickness gauges. However, β-ray thickness gauges have the advantages of being able to select the optimum radiation source and being less dependent on substances, but they are also suitable for radiation damage. Has related disadvantages (legal regulations). Infrared thickness gauges have the advantage of being easy to handle, but have the disadvantage of easily causing errors due to light scattering and interference. Laser thickness gauges are easy to handle and have the advantage that errors due to light scattering and interference unlike infrared thickness gauges are less likely to occur (see, for example, Non-Patent Document 1).
[0010]
For example, as shown in FIG. 12, the laser thickness meter 200 includes a metal displacement sensor 202 disposed at the center of the lower surface of the mounting base 201 and a laser irradiation unit 203 disposed at one end of the lower surface of the mounting base 201. And laser light receiving means 204 disposed at the other end of the lower surface of the mounting base 201.
[0011]
This laser thickness meter 200 measures the distance from the reference roll 205 by the metal displacement sensor 202 to A, and the laser beam LB emitted from the laser irradiation means 203 is transmitted by the metal displacement sensor 202, the reference roll 205 and the sheet 4. First, the distance B between the metal displacement sensor 202 and the reference roll 205 is measured in the absence of the sheet 4 by using the light that is cut off and incident on the laser light receiving means 204. Next, as shown in FIG. As described above, with the sheet 4 placed on the reference roll 205, the distance C between the metal displacement sensor 202 and the sheet 4 is measured, and the thickness t of the sheet 4 is calculated by t = B−C. It is. Here, A = B = C + t.
[0012]
[Non-Patent Document 1]
Katsuhiro Iguchi, Automation of measurement control in extrusion molding, Plastic Age, May 2001, P.100 to 107. (Fig. 5, Photo 5)
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when verifying the accuracy of the laser thickness meter 200 described above, for example, a test piece obtained by appropriately sampling and cutting the long sheet 4 is disposed on the reference roll 205. In the verification method, air is caught between the test piece and the reference roll 205 so that a gap is interposed. Therefore, the calculated thickness dimension of the test piece includes the gap dimension, and the sheet 4 is generally wound. When there is a wrinkle and the test piece cut out from such a sheet 4 is placed on the reference roll 205, the test piece is bent by the curled wrinkle, and furthermore, the sheet 4 has a bump-like thickness unevenness. The accuracy of the thickness gauge cannot be verified with high accuracy because the test piece cannot be brought into close contact with the reference roll 205. In an actual sheet forming apparatus, the forming rolls 3a and 3b, the guide roll 5 and the like are rotating. However, in the accuracy verification method of the thickness gauge using the above test piece, the accuracy is improved by rotating the reference roll 205. There was a problem to be solved that could not be verified.
[0014]
Therefore, the present invention can verify the accuracy of the thickness gauge without using a test piece cut from a long sheet, and further can verify the accuracy of the thickness gauge even when the reference roll is in a rotating state. An object of the present invention is to provide a thickness gauge accuracy verification method and verification apparatus.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
Claim 1 The thickness gauge accuracy verification device described in 1 is a thickness gauge accuracy verification device in a film / sheet forming apparatus, wherein the thickness gauge is arranged in the vicinity of a reference roll, and the reference roll and the sensor. A reference gauge having a predetermined reference thickness dimension between the reference roll and the sensor, comprising: laser irradiation means for irradiating a laser; and laser receiving means for receiving laser light that has passed between the reference roll and the sensor. Arrange Place The sensor is a magnetic sensor, the reference roll is formed from a magnetic material, and the reference gauge is formed from a nonmagnetic material. It is characterized by this.
[0016]
Claim 2 The thickness verification accuracy verification device described in 2. The thickness verification accuracy verification apparatus according to claim 1, wherein the sensor is an eddy current sensor instead of a magnetic sensor, the reference roll is formed of a conductive material instead of a magnetic material, and the reference gauge is a non-magnetic material. Instead of non-conductive material It is characterized by this.
[0017]
According to the accuracy verification apparatus for the thickness gauge, the sensor is disposed in the vicinity of the reference roll, and a reference gauge having a predetermined reference thickness dimension is detachable or transferred between the reference gauge and the sensor. Self Configured Case Two states, the state where the reference gauge does not exist and the state where the reference gauge exists, can be easily realized. The distance between the sensor and the reference roll in the state where the reference gauge does not exist, and the reference gauge The thickness of the reference gauge is calculated from the distance between the sensor and the reference gauge and the distance between the reference gauge and the reference roll in the presence of the reference gauge, and the calculated thickness matches the reference thickness of the known reference gauge. By verifying the degree, the accuracy of the thickness gauge can be verified with high accuracy. Alternatively, measure the distance between the sensor and the reference gauge in the presence of the reference gauge, the distance between the reference gauge and the reference roll, and the dimension of the non-light-receiving part with the reference gauge, By verifying the degree of coincidence with the reference thickness dimension of a known reference gauge, the accuracy of the thickness gauge can be verified with high accuracy.
[0018]
Claim 3 The thickness gauge accuracy verification device described in 1 is characterized in that the reference gauge is configured to be close to or separated from the reference roll together with the sensor.
[0019]
According to the accuracy verification apparatus of the thickness gauge described above, the reference gauge is configured to be able to approach or separate from the reference roll together with the sensor, so that the reference gauge and the sensor are integrally approached or separated from the reference roll. For example, in a thickness gauge accuracy verification device manufactured assuming sheets with different thickness dimensions, when the sensor is moved closer to or away from the reference roll, the reference gauge is synchronized with the reference roll. Since the distance between the sensor and the reference gauge is kept constant, there is no need to adjust the distance between the sensor and the reference gauge when the sensor is moved toward or away from the reference roll. In addition, since the error associated with the interval dimension adjustment is eliminated, the accuracy of the thickness gauge can be verified with high accuracy.
[0020]
Claim 4 The thickness gauge accuracy verification apparatus described in 1) is characterized in that the sensor and the reference gauge are configured to be able to approach or separate from a reference roll together with the laser irradiation means and the laser light receiving means.
[0021]
According to the accuracy verification apparatus of the thickness gauge, the sensor and the reference gauge are configured so as to be close to or separated from the reference roll together with the laser irradiation means and the laser light receiving means. For example, sheets having different thickness dimensions are assumed. When the sensor is moved closer to or away from the reference roll, the reference gauge, laser irradiating means and laser receiving means are moved closer to or closer to the reference roll. The distance between the sensor and the reference gauge and the relative positional relationship between the sensor, the reference gauge, the laser irradiation means, and the laser light receiving means are kept constant. Adjustment of the distance between them and the position adjustment of the laser irradiating means and the laser receiving means are unnecessary, and the distance dimensions are adjusted. Since the error due to the position adjustment is eliminated, it is possible to verify the accuracy of the thickness meter with high accuracy.
[0022]
Claim 5 The thickness gauge accuracy verification apparatus described in 1 is characterized in that the reference gauge is configured to have a variable thickness dimension.
[0023]
According to the accuracy verification apparatus for the thickness gauge, since the reference gauge is configured to be variable in thickness dimension, for example, when changing the reference thickness dimension of the reference gauge assuming a sheet having a different thickness dimension, the standard gauge It is not necessary to replace the reference gauge with a different thickness dimension, and it is possible not only to eliminate the reference gauge replacement and adjustment work, but also to eliminate the errors associated with the replacement of the reference gauge. Accuracy verification can be performed.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of an accuracy verification method and an accuracy verification apparatus for a thickness gauge according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0025]
FIG. 1 is a perspective view of a laser thickness gauge accuracy verification apparatus 300 according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged front view thereof. The laser thickness gauge accuracy verification apparatus 300 has a metal displacement such as an eddy current sensor or a magnetic sensor at the lower center portion of a rectangular mounting base 301 that can measure a distance from a reference roll 308 described later. A sensor 302 is arranged, a laser irradiation means 303 having a laser irradiation part 303a is arranged on one lower end side of the mounting base material 301, and the other lower end side of the mounting base material 301 is irradiated from the laser irradiation means 303. A laser receiving unit 304 having a laser receiving unit 304a for receiving the received laser beam LB is disposed, and a material that does not affect the measurement of the metal displacement sensor 302, for example, a metal, is provided below the metal displacement sensor 302. When the displacement sensor 302 is an eddy current sensor, non-sensitive materials such as ceramic, glass, plastic, optical fiber, etc. that are not sensitive to eddy currents are used. When an electric material is used and the metal displacement sensor 302 is a magnetic sensor, it is made of a non-magnetic material such as ceramic, glass, plastic, copper, or aluminum, which is not sensitive to the magnetic sensor, and has a predetermined reference thickness dimension (diameter). A reference gauge 305 having a circular cross section having a dimension) is provided so as to be detachable or movable and detachable by a mounting member 306.
[0026]
The metal displacement sensor 302, the laser irradiation means 303, the laser light receiving means 304, and the reference gauge 305 are the lifting means attached to the upper surface of the attachment base 301, for example, the rotation of the ball screw 307 as shown in FIG. Therefore, it can be moved up and down synchronously. In place of the ball screw 307, a pneumatic or hydraulic cylinder, a linear motor, or the like can be used.
[0027]
When the metal displacement sensor 302 is an eddy current sensor, a conductive material is utilized by utilizing the characteristic that the high-frequency current (voltage) of the coil at the tip of the eddy current sensor changes according to the approach distance of the conductive reference roll 308. It is possible to measure the distance between the reference roll 308 and the reference roll 308. In the case where the metal displacement sensor 302 is a magnetic sensor, for example, when a ferromagnetic material is present in the magnetic field, the magnetic force lines change according to the approach distance, thereby utilizing a reference roll 308 made of a ferromagnetic material. It is possible to measure the distance dimension. The laser irradiation unit 303 and the laser light receiving unit 304 are arranged such that an object is placed between the laser beam LB emitted from the laser irradiation unit 303a of the laser irradiation unit 303 when the laser beam LB is input to the laser light receiving unit 304a of the laser light receiving unit 304. Then, it is a measuring means which can measure the dimension of the object using the fact that the non-light receiving part of the laser beam LB blocked by the object is formed.
[0028]
As a mechanism for detachably configuring the reference gauge 305, for example, a hook portion that can lock both ends of the reference gauge 305 having a reference thickness dimension is provided at the lower end of the attachment member 306 fixed to the lower surface of the attachment base material 301. be able to.
[0029]
As a mechanism for configuring the reference gauge 305 to be movable and detachable, for example, a U-shaped attachment member 306 can be bent from its base, and the attachment member 306 is attached when the reference gauge 305 is not used. A configuration in which the mounting member 306 is perpendicular to the mounting base 301 when the reference gauge 305 is used in parallel with the lower surface of the material 301 can be employed. Alternatively, one end portion of the U-shaped mounting member 306 is configured to be rotatable with respect to the mounting base material 301, and the other end portion is configured to be movable along the lower surface of the mounting base material 301. When the 305 is not used, the reference gauge 305 can be moved to a position outside the irradiation range of the laser light LB, and when the reference gauge 305 is used, the reference gauge 305 can be moved within the irradiation range of the laser light LB. .
[0030]
Even when the reference gauge 305 is moved, the reference gauge 305 is configured to be detachable from the mounting member 306. The reference gauge 305 is detached from the mounting member 306, and the thickness thereof is measured by other measuring means. The dimensions are configured to be measurable. Thereby, the traceability of the reference gauge 305 is ensured.
[0031]
Next, an accuracy verification method using the thickness gauge accuracy verification apparatus 300 will be described. First, as a preparatory stage, as shown in FIG. 3, the thickness gauge accuracy verification device 300 is placed above the reference roll 308 with the reference gauge 305 removed or moved to a position outside the irradiation range of the laser beam LB. Then, the accuracy verification device 300 is moved up and down by the rotation of the ball screw 307, the distance A ′ between the metal displacement sensor 302 and the reference roll 308 is measured by the metal displacement sensor 302, and from the laser irradiation means 303 at that time The distance A between the metal displacement sensor 302 and the reference roll 308 is measured using the fact that the irradiated laser beam LB is blocked by the metal displacement sensor 302 and the reference roll 308.
[0032]
When the interval dimension A measured by the laser irradiation means 303 and the laser light receiving means 304 is drawn on the horizontal axis and the interval dimension A ′ measured by the metal displacement sensor 302 is drawn on the vertical axis, a characteristic diagram as shown in FIG. 4 is obtained. FIG. 4 is a characteristic diagram when the measurement start point is set to 1.55 mm and the measurement end point is set to 1.65 mm.
[0033]
From the characteristic diagram of FIG. 4, the metal displacement sensor 302 is corrected so that linearity is obtained between the measured value of the metal displacement sensor 302 and the measured values by the laser irradiation means 303 and the laser light receiving means 304. To do.
[0034]
Next, a thickness gauge accuracy verification method using the thickness gauge accuracy verification apparatus 300 will be described. As shown in FIG. 5A, first, when the reference gauge 305 is not disposed, the ball screw 307 is rotated so that the metal displacement sensor 302 is to be verified. Considering the thickness dimension, set it to the maximum thickness dimension + α height position and fix it. Then, the laser beam LB is irradiated from the laser irradiation unit 303 a of the laser irradiation unit 303 toward the laser light reception unit 304 a of the laser light reception unit 304.
[0035]
Then, the upper portion of the laser beam LB is blocked by the lower end portion of the metal displacement sensor 302, and the lower portion of the laser beam LB is blocked by the upper end portion of the reference roll 308, and the gap between the metal displacement sensor 302 and the reference roll 308 is reached. Since only the laser beam LB that has passed through is incident on the laser light receiving unit 304a, the laser light receiving unit 304a measures the distance a between the metal displacement sensor 302 and the reference roll 308 at that time.
[0036]
Next, with the height position of the metal displacement sensor 302 fixed, a reference gauge 305 having a reference thickness dimension d0 corresponding to the maximum thickness dimension of the sheet to be verified is replaced with the metal displacement sensor 302 as shown in FIG. In the same manner as described above, the laser beam LB is irradiated from the laser irradiation unit 303a of the laser irradiation unit 303 toward the laser light reception unit 304a of the laser light reception unit 304.
[0037]
Then, as shown in FIG. 5B, the irradiated laser beam LB is blocked by the metal displacement sensor 302, the reference roll 308, and the reference gauge 305, and only the laser beam LB that has passed through the gap between them. The light is received by the laser receiving unit 304a. Therefore, the laser light receiving unit 304a measures the interval dimension b between the metal displacement sensor 302 and the reference gauge 305 from the laser beam LB that has passed between the metal displacement sensor 302 and the reference gauge 305, and also uses the reference gauge 305 and the reference gauge. The distance c between the reference gauge 305 and the reference roll 308 is measured from the laser beam LB that has passed between the rolls 308.
[0038]
Here, the distance dimension a between the metal displacement sensor 302 and the reference roll 308 includes the distance dimension b between the metal displacement sensor 302 and the reference gauge 305, the distance dimension c between the reference gauge 305 and the reference roll 308, and the reference dimension. From the sum of the thickness dimension d of the gauge 305 (a = b + c + d), the thickness dimension d of the reference gauge 305 can be calculated by d = a− (b + c).
[0039]
Since the reference thickness dimension d0 of the reference gauge 305 is known, the accuracy of the thickness gauge is verified by verifying the degree of coincidence of the thickness dimension d of the reference gauge 305 calculated as described above with respect to the reference thickness dimension d0. can do.
[0040]
In addition, when the thickness dimension of the sheet whose accuracy is to be verified by the thickness gauge to be verified is smaller than the above-mentioned maximum thickness dimension, the ball screw 307 is not rotated and is fixed at the height position. Similarly, a reference gauge 305 ′ having a reference thickness dimension d0 ′ whose accuracy is to be verified by a thickness meter is disposed between the metal displacement sensor 302 and the reference roll 308, and the metal displacement sensor 302 and the reference gauge 305 ′. The distance dimension b 'of the reference gauge 305' and the distance dimension c 'between the reference gauge 305' and the reference roll 308 are measured, and the thickness dimension d 'of the reference gauge 305' is determined by d '= a'-(b '+ c'). The degree of coincidence of the calculated thickness d ′ of the reference gauge 305 ′ with the reference thickness d0 ′ of the known reference gauge 305 ′ may be verified.
[0041]
As described above, according to the accuracy verification method using the reference gauges 305 and 305 ′, compared to the conventional verification method using the test piece separated by sampling the sheet, the gap between the test piece and the reference roll is set. There are no gaps, no curving due to curling of the test piece, and no contact between the test piece and the reference roll due to uneven thickness of the sheet. It can be verified with accuracy.
[0042]
In particular, as described above, when the reference gauges 305 and 305 ′ are arranged apart from the reference roll 308, for example, the accuracy of the thickness gauge can be verified even when the reference roll 308 is rotated. Thus, the accuracy of the thickness gauge can be verified in a state closer to the actual situation.
[0043]
Further, as described above, when the reference gauges 305 and 305 ′ having thickness dimensions corresponding to the thicknesses of different sheets are used, the reference gauge 305 having the reference thickness dimension d0 corresponding to the maximum thickness dimension of the sheet to be formed, and molding If two types of reference gauges 305 and 305 'are used together with a reference gauge 305' having a reference thickness dimension d0 'corresponding to the minimum thickness dimension of the sheet to be measured, the accuracy as a thickness gauge of the sheet having a thickness dimension between them is estimated. However, a reference gauge having three or more types of reference thickness dimensions may be used to enable more accurate verification.
[0044]
Further, when the metal displacement sensor 302, the laser irradiation means 303, the laser light receiving means 304, and the reference gauges 305 and 305 ′ are attached to the attachment base material 301 as in the above embodiment, they are synchronized by the rotation of the ball screw 307. Therefore, there is an advantage that there is no error caused by relative positional fluctuations, compared with the case where the individual lifts are performed independently.
[0045]
Further, if the reference gauges 305 and 305 ′ have a circular cross section as shown in the figure, there is an advantage that there is no error due to the mounting posture in the rotation direction of the reference gauges 305 and 305 ′. For example, when the reference gauge 305 is disposed at a rotation angle of 0 ° with a rectangular cross-sectional shape, the thickness dimension is d0, and when the reference gauge 305 is rotated 90 °, the thickness dimension is d0 ′. It may be. In this way, there is an advantage that two types of reference thickness dimensions d0 and d0 ′ can be obtained by simply rotating one reference gauge by 90 °.
[0046]
Although not shown in the drawings, for example, if the diameter dimension of the reference gauge is formed in a different diameter shape that changes stepwise along the axial direction or a conical shape that changes continuously, the reference gauge moves in the axial direction. By doing so, the reference thickness dimension can be varied stepwise or continuously. Furthermore, if a reference gauge that is arcuate and has a continuously changing diameter is supported at the center point of the arc and can swing around the support point, the reference gauge swing angle can be set. Accordingly, the reference thickness dimension can be continuously changed.
[0047]
In addition, the case where a metal displacement sensor such as an eddy current sensor or a magnetic sensor is used as the sensor has been described. However, when such a metal displacement sensor is used, if the sheet is a transparent sheet that does not include a coloring material, the original color is used. Although it can be applied even if it includes a material, it is versatile and desirable. However, when only a transparent sheet is used, for example, a reflective laser sensor can be used.
[0048]
In the above-described embodiment, the case where the upper portion of the laser beam LB emitted from the laser irradiation unit 303 is blocked by the lower end portion of the sensor 302 has been described. The positional relationship between the laser beam LB and the sensor 302 is set so that the upper end portion of the laser beam LB is separated from the position of the lower end portion of the sensor 302 so as not to be blocked, that is, as shown in FIG. May be.
[0049]
Further, instead of the sensor 305, as shown in FIG. 7B, an edge 309 having a predetermined shape is provided, and the upper portion of the laser beam LB emitted from the laser irradiation means 303 is blocked by the edge 309. You may do it. Alternatively, as in FIG. 7A, the laser beam LB may not be blocked by the edge 309.
[0050]
In the above-described embodiment, the case where the sensor 302 and the edge 309 are disposed on the upper side and the reference roll 308 is disposed on the lower side has been described. However, the sensor 302 and the edge 309 and the reference roll 308 may be disposed in the lateral direction. In some cases, the sensor 302 and the edge 309 may be disposed below, and the reference roll 308 may be disposed above. Such an embodiment cannot be carried out by the accuracy verification method using a conventional test piece.
[0051]
Further, in the above embodiment, the case where the reference gauge 305 is disposed apart from the reference roll 308 has been described. However, in this way, as described above, the reference roll 308 is rotated to be more actual. There is an advantage that the accuracy of the thickness gauge can be verified in a close state, but in some cases, the reference gauge 305 may be disposed so as to contact the reference roll 308.
[0052]
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the shaping | molding apparatus of a film and a sheet | seat has an automatic T die, it can apply similarly to the apparatus which has a manual T die, and the apparatus by a calendar | calender or a coater.
[0053]
Furthermore, in the above embodiment, the distance a between the sensor and the reference roll is measured in the state where there is no reference gauge in the first step, and the sensor and the reference gauge are arranged between the sensor and the reference roll in the second step. The distance dimension b between the reference gauges and the distance dimension c between the reference gauge and the reference roll are measured, and the thickness dimension d of the reference gauge is calculated from d = a− (b + c), and the calculated thickness of the reference gauge is calculated. Although the case where the accuracy of the thickness gauge is verified by verifying the degree of coincidence of the dimension d with the thickness dimension d0 of the known reference gauge has been described, the first step is omitted and the reference gauge is interposed between the sensor and the reference roll. Measure the distance between the sensor and the reference gauge, the distance between the reference gauge and the reference roll, and the dimension of the non-light-receiving part with the reference gauge. Match the reference thickness dimension d0 of a known reference gauge
By verifying the degree, the accuracy of the thickness gauge can be verified.
[0054]
Moreover, the accuracy verification method of the thickness meter that omits the first step as described above is a mode in which the laser beam LB is not blocked by the lower end portion of the sensor 302 as shown in FIG. As shown in FIG. 7B, the embodiment using the edge 309, and also in the embodiment in which the laser beam LB is not blocked by the lower end portion of the edge 309 in FIG. be able to.
[0055]
【The invention's effect】
Book The thickness verification accuracy verification device of the invention is a thickness verification accuracy verification device in a film and sheet forming apparatus, A sensor arranged in the vicinity of the reference roll, and irradiating the laser toward the reference roll and the sensor Laser irradiation means; and Passed between the reference roll and the sensor A laser receiving means for receiving laser light, and the reference roll And sensor Reference gauge with a predetermined reference thickness dimension Arrange Place The sensor is a magnetic sensor, the reference roll is formed from a magnetic material, and the reference gauge is formed from a nonmagnetic material. Compared to conventional verification devices that use test pieces, the thickness of the reference gauge is calculated when there is no reference gauge or when there is a reference gauge. The thickness dimension of the non-light-receiving part produced by this reference gauge is measured by verifying the degree of coincidence with the reference thickness dimension of a known reference gauge, or by directly measuring the dimension of the non-light-receiving part produced by the reference gauge. Known of By verifying the degree of coincidence of the reference gauge with respect to the reference thickness dimension, the accuracy of the thickness gauge can be verified, and the accuracy of the thickness gauge can be verified with extremely high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a thickness gauge accuracy verification apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged front view of a thickness gauge accuracy verification apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a state diagram when the distance between the metal displacement sensor and the reference roll is measured by the metal displacement sensor and the laser measuring means in the thickness gauge accuracy verification apparatus according to the present invention.
FIG. 4 is a characteristic diagram of a measurement interval dimension between the metal displacement sensor and the reference roll by the metal displacement sensor and the laser measuring means in the thickness gauge accuracy verification apparatus according to the present invention.
FIG. 5A is an enlarged state diagram at the time of measuring the distance dimension between the metal displacement sensor and the reference roll by the laser measuring means in the accuracy verification apparatus of the thickness gauge according to the present invention;
(B) is an enlarged state diagram at the time of measuring the distance between each part by a laser measuring means by disposing a reference gauge between a metal displacement sensor and a reference roll in the accuracy verification apparatus for thickness gauge according to the present invention.
FIG. 6 is a state diagram when a distance gauge is measured by a laser measuring means by disposing a reference gauge between a metal displacement sensor and a reference roll in a thickness gauge accuracy verification apparatus according to the present invention.
FIG. 7A is a state diagram at the time of measuring the distance between each part by laser measuring means by disposing a reference gauge between a metal displacement sensor and a reference roll of a thickness gauge accuracy verification apparatus in another embodiment of the present invention;
(B) is a state diagram at the time of measuring the distance between each part by a laser measuring means by disposing a reference gauge between the edge and the reference roll of a thickness gauge accuracy verification apparatus in still another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a perspective view of a plastic film sheet forming apparatus.
9 is an enlarged cross-sectional view of a film / sheet molding unit in the plastic film / sheet molding apparatus of FIG. 8. FIG.
10 is a schematic front view illustrating a neck-in phenomenon in the plastic film / sheet forming apparatus of FIG. 8. FIG.
FIG. 11 is a configuration diagram of a profile control system.
FIG. 12 is a side view of a conventional thickness gauge accuracy verification apparatus.
13 is a state diagram in which accuracy is verified by measuring the thickness dimension of a sheet using a test piece in the thickness verification accuracy verification apparatus of FIG.
[Explanation of symbols]
300 Thickness gauge accuracy verification device
301 Mounting substrate
302 sensor (metal displacement sensor)
303 Laser irradiation means
304 Laser receiving means
305 Reference gauge
307 Ball screw
308 Base roll
309 edge
a Distance between metal displacement sensor and reference roll
b Distance between metal displacement sensor and reference gauge
c Distance between reference gauge and reference roll
d Standard gauge thickness

Claims

An apparatus for verifying accuracy of a thickness meter in a film / sheet forming apparatus,
The thickness gauge includes a sensor disposed in the vicinity of a reference roll, a laser irradiation unit that irradiates a laser toward the reference roll and the sensor, and a laser receiving unit that receives laser light that has passed between the reference roll and the sensor. Comprising
A reference gauge having a predetermined reference thickness between the reference roll and the sensors placed,
The sensor is a magnetic sensor,
Forming the reference roll from a magnetic material;
Accuracy verification apparatus Thickness gauge characterized in that the formation of the reference gauge of a nonmagnetic material.

In the thickness meter accuracy verification apparatus according to claim 1,
The sensor is an eddy current sensor instead of a magnetic sensor,
The reference roll is formed from a conductive material instead of a magnetic material,
An apparatus for verifying accuracy of a thickness gauge, wherein the reference gauge is formed of a non-conductive material instead of a non-magnetic material.

It said reference gauge, accuracy verification device thickness meter according to claim 1 or 2, characterized in that close to or away from possible configured relative to the reference roll with the sensor.

4. The apparatus for verifying accuracy of a thickness gauge according to claim 3 , wherein the sensor and the reference gauge are configured to be able to approach or separate from a reference roll together with the laser irradiation means and the laser light receiving means.

Said reference gauge, accuracy verification apparatus Thickness gauge according to claims 1, characterized by being configured to thickness variable in any of 4.