JP4139718B2 - Sheet thickness measuring device - Google Patents

Sheet thickness measuring device Download PDF

Info

Publication number
JP4139718B2
JP4139718B2 JP2003093654A JP2003093654A JP4139718B2 JP 4139718 B2 JP4139718 B2 JP 4139718B2 JP 2003093654 A JP2003093654 A JP 2003093654A JP 2003093654 A JP2003093654 A JP 2003093654A JP 4139718 B2 JP4139718 B2 JP 4139718B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
roll
sheet
measurement
thickness
measured
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2003093654A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004301600A (en
Inventor
茂 市川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MAYSUN CORP
Original Assignee
MAYSUN CORP
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MAYSUN CORP filed Critical MAYSUN CORP
Priority to JP2003093654A priority Critical patent/JP4139718B2/en
Publication of JP2004301600A publication Critical patent/JP2004301600A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4139718B2 publication Critical patent/JP4139718B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シート厚さ測定装置に関するものであり、特に、フィルム等シート製造現場にてオフラインに限らずオンラインにてシートの厚さを簡便に精度良く測定する装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、フィルム等シート製造現場においてサンプリングしたシートの厚さをオフラインにて測定する方法として、加圧式測定装置による方法や、触針式測定装置による方法がある。しかし、従来の加圧式測定装置による方法では、シートの全長または全幅に亘って厚さを連続的に測定することができないので、シートの全長または全幅に亘る厚さプロフィールを求めるような場合には適していない。また、従来の触針式測定装置による方法では、測定触針がシートを圧縮すると測定誤差が生じてしまうし、また、測定触針がブレーキとなることで、伸びやすいシートの場合シートが伸び測定誤差が生じてしまう。
【0003】
そこで、このような従来方法の問題点を解消しうるものとして、本発明者は、特開2002−168601号公報(特許文献1)に開示されているようなロータリーキャリパー計を開発した。このロータリーキャリパー計は、厚さを測定すべきシートの厚さに応じて変位しうる測定ロール兼ピンチロールと、該測定ロール兼ピンチロールとの間に、前記厚さを測定すべきシートを挟みこむようにして該シートを送るためのフィードロールと、前記測定ロール兼ピンチロールの変位量を示す信号を出力する検出手段と、該検出手段からの出力信号を処理して前記シートの厚さの測定値を与える信号処理手段とを備える。
【0004】
このようなロータリーキャリパー計によれば、フィードロール兼バックアップロールを駆動させることにより、所定の長さのシートの全長に亘って連続的にシート厚さを測定でき、非常に簡単にすばやくしかも個人差のない測定をシートの全長に亘って行うことができる。また、測定ロールがシートの駆動を兼ねているので、被測定シートに張力を与えずに済むので、より正確な測定を行える。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−168601号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、最近においては、オフラインでのサンプルシートの厚さ測定だけでなく、シート製造ライン中におけるシートの厚さ測定にも適用したいという要望が出てきている。前述したようなロータリーキャリパー計は、フィルム等シートの製造現場においてサンプリングしたシートの厚さをオフラインにて測定するにはなんら問題がないのであるが、シート製造ライン中におけるシートの厚さ測定に使用するには、改良の余地のあるものである。さらにまた、最近においては、シートの品質等の分析を行う場合においては、シート面内の1ライン分だけの厚さ変化を測定するだけでは、精密な分析ができないことが分かってきており、より精密な分析を行うためのシート面全体に亘る厚さ変化の測定にも適用したいという要望も出てきている。前述したようなロータリーキャリパー計は、このようなシート面全体に亘る厚さ変化の測定に適用するという点では、十分に開発されたものと言えず、このような要望に満足に応えうるものではない。
【0007】
本発明の目的は、前述したような要望に充分に応えうるようなシート厚さ測定装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の一つの観点によれば、シートの厚さを測定するためのシート厚さ測定装置において、厚さを測定すべきシートの厚さに応じて変位しうる測定ロール兼ピンチロールと、該測定ロール兼ピンチロールとの間に前記厚さを測定すべきシートを挟み込むように該シートを受け止めるバックアップロールと、前記測定ロール兼ピンチロールの変位量を検出して該変位量を示す信号を出力する検出手段と、前記測定ロール兼ピンチロール、前記バックアップロールおよび前記検出手段をオフライン位置とオンライン位置との間に移動させるための移動手段と、前記測定ロール兼ピンチロールおよび前記バックアップロールを、前記厚さを測定すべきシートのオンライン走行速度と同じ周速となるように駆動するためのロール駆動手段と、前記検出手段からの出力信号を処理して前記シートの厚さの測定値を与える信号処理手段とを備えることを特徴とするシート厚さ測定装置が提供される。
【0009】
本発明の一つの実施の形態によれば、前記測定ロール兼ピンチロールを前記バックアップロールに対して昇降させる昇降手段を更に備える。
【0010】
本発明の別の実施の形態によれば、前記ロール駆動手段は、前記測定ロール兼ピンチロールと前記バックアップロールとを同期して回転させる同期手段を含む。
【0011】
本発明の更に別の実施の形態によれば、前記信号処理手段は、零点補正データを記憶するためのメモリを含み、該メモリに記憶した零点補正データによって補正された測定値を与える。
【0012】
本発明の別の観点によれば、シートの厚さを測定するためのシート厚さ測定装置において、厚さを測定すべきシートの厚さに応じて変位しうる測定ロール兼ピンチロールと、該測定ロール兼ピンチロールとの間に、前記厚さを測定すべきシートを挟み込むようにして該シートを送るためのフィードロール兼バックアップロールと、前記測定ロール兼ピンチロールの変位量を検出して該変位量を示す信号を出力する検出手段と、前記厚さを測定すべきシートを載置するためのテーブル手段と、該テーブル手段に載置された前記厚さを測定すべきシートを前記測定ロール兼ピンチロールと前記フィードロール兼バックアップロールとの間へと押し出すようにするシート押出し手段と、前記テーブル手段を前記測定ロール兼ピンチロールおよび前記フィードロール兼バックアップロールによるシートの送り方向を横切る方向に移動させる移動手段と、前記検出手段からの出力信号を処理して前記シートの厚さの測定値を与える信号処理手段とを備えることを特徴とするシート厚さ測定装置が提供される。
【0013】
本発明の一つの実施の形態によれば、前記信号処理手段は、零点補正データを記憶するためのメモリを含み、該メモリに記憶した零点補正データによって補正された測定値を与える。
【0014】
本発明の別の実施の形態によれば、前記信号処理手段によって与えられる測定値を、その測定値の大きさに依存して異なる色彩または異なる明度の色のドットにて、前記厚さを測定すべきシートの全面と同じまたは相似な広がりを有する印刷面上に、プリントアウトするプリンティング手段を更に備える。
【0015】
本発明の更に別の観点によれば、シートの厚さを測定するためのシート厚さ測定装置において、厚さを測定すべきシートの走行方向を横切る方向に移動させられうる検出部を備えており、該検出部は、前記厚さを測定すべきシートの厚さに応じて変位しうる測定ロール兼ピンチロールと、該測定ロール兼ピンチロールとの間に前記厚さを測定すべきシートを挟み込むように該シートを受け止めるバックアップロールと、前記測定ロール兼ピンチロールの変位量を検出して該変位量を示す信号を出力する検出手段と、前記測定ロール兼ピンチロールおよび前記バックアップロールを、前記厚さを測定すべきシートの走行速度と同じ周速となるように駆動するためのロール駆動手段とを含んでおり、更に、前記検出手段からの出力信号を処理して前記シートの厚さの測定値を与える信号処理手段を備えることを特徴とするシート厚さ測定装置が提供される。
【0016】
本発明の一つの実施の形態によれば、前記ロール駆動手段は、前記測定ロール兼ピンチロールと前記バックアップロールとを同期して回転させる同期手段を含む。
【0017】
本発明の別の実施の形態によれば、前記測定ロール兼ピンチロールおよび前記バックアップロールは、それぞれ旋回支持装置によって支持されている。
【0018】
本発明の更に別の実施の形態によれば、前記信号処理手段は、零読みデータおよび/または零点補正データを記憶するためのメモリを含み、該メモリに記憶した零読みデータおよび/または零点補正データによって補正された測定値を与える。
【0019】
本発明の更に別の観点によれば、シートの厚さを測定するためのシート厚さ測定装置において、厚さを測定すべきシートを受け止めて該シートの走行速度と同じ周速となるように回転駆動させられるバックアップロールと、前記厚さを測定すべきシートの走行方向を横切る方向に移動させられうる検出部を備えており、該検出部は、前記厚さを測定すべきシートを前記バックアップロールとの間に挟み込むようにし且つ該シートの厚さに応じて変位しうる測定ロール兼ピンチロールと、該測定ロール兼ピンチロールの変位量を検出して該変位量を示す信号を出力する検出手段と、前記測定ロール兼ピンチロールを、前記厚さを測定すべきシートの走行速度と同じ周速となるように駆動するためのロール駆動手段とを含んでおり、更に、前記検出手段からの出力信号を処理して前記シートの厚さの測定値を与える信号処理手段を備えることを特徴とするシート厚さ測定装置が提供される。
【0020】
本発明の一つの実施の形態によれば、前記検出手段は、前記バックアップロールの周面までの距離に応じた信号を出力する磁気センサーを含む。
【0021】
本発明の別の実施の形態によれば、前記検出手段は、前記測定ロール兼ピンチロールの周面までの距離に応じた信号を出力する測定用磁気センサーと、前記バックアップロールの周面までの距離に応じた信号を出力する補正用磁気センサーとを含む。
【0022】
本発明の更に別の実施の形態によれば、前記測定ロール兼ピンチロールは、旋回支持装置によって支持されている。
【0023】
本発明の更に別の実施の形態によれば、前記信号処理手段は、零読みデータおよび/または零点補正データを記憶するためのメモリを含み、該メモリに記憶した零読みデータおよび/または零点補正データによって補正された測定値を与える。
【0024】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態および実施例について、本発明をより詳細に説明する。
【0025】
図1は、オンラインにおいてもシート厚さの測定を行える本発明の一実施例としてのシート厚さ測定装置の機械的構成部分を示す概略立面図である。この図1に示されるように、この実施例のシート厚さ測定装置は、ベース部20と、このベース部20の上に設置され矢印方向に移動できる移動テーブル20Aと、この移動テーブル20A上に立設された支持柱23に固定保持されたステッピングモータ21と、移動テーブル20Aの上に取り付け固定されたベアリングユニット22Aに回転しうるように支持された支持ロッド22Bの先端に取り付けられ、この支持ロッド22Bの回転につれて回転しうるバックアップロール22と、支持柱23に一端を固定した板バネ24の他端に設けられたベアリングユニット25Aに一端を回転しうるように支持された支持ロッド25Bの先端に取り付けられ、この支持ロッド25Bの回転につれて回転しうる測定ロール兼ピンチロール25と、支持柱23の上端に一端を固定保持された支持ビーム27Aの他端に取り付け固定保持され且つ測定ロール兼ピンチロール25の上方に対峙して配置された磁気センサ27とを主として備えている。この場合において、測定ロール兼ピンチロール25は、磁性材料で形成されているのが好ましい。
【0026】
この実施例のシート厚さ測定装置においては、さらに、支持ロッド25Bの中間部には、その支持ロッド25Bの中間部を回転しうるように保持するベアリングユニット25Cがもうけられており、一方、支持ビーム27Aの中間部に、測定ロール兼ピンチロール27を昇降するためのエアーシリンダ27Bが取り付けられている。エアーシリンダ27Bは、スプリング27Cを介してベアリングユニット25Cに作用して測定ロール兼ピンチロール25を昇降可能とし、後述するような測定ユニットが移動テーブル20Aの移動によりオフライン位置とオンライン位置との間に前後進するときに、測定ロール兼ピンチロール25を上昇させてシート横方向に力が掛からないようにするものである。板バネ24は、測定ロール兼ピンチロール25の外周面がバックアップロール22の外周面と接触するような方向への偏移力を、常に、測定ロール兼ピンチロール25に及ぼす作用を果たしている。
【0027】
さらにまた、この実施例のシート厚さ測定装置においては、支持ロッド22Bの中間部に平歯車31が取り付けられ、支持ロッド25Bにも平歯車30が取り付けられている。これら平歯車31と平歯車30とは、互いに係合しうるものとされている。一方、ステッピングモータ21の駆動軸には、タイミングプーリー21Aが設けられており、支持ロッド22Bにもタイミングプーリー22Cが設けられており、これらタイミングプーリー21Aとタイミングプーリー22Cとの間には、タイミングベルト21Bが掛けられている。したがって、ステッピングモータ21が付勢されるとき、タイミングプーリー21A、タイミングベルト21Bおよびタイミングプーリー22Cを介して支持ロッド22Bが回転駆動され、バックアップロール22が回転駆動させられると同時に、平歯車31と平歯車30との係合により、支持ロッド25Bも回転駆動させられ、したがって、測定ロール兼ピンチロール25も回転駆動させられる。この場合において、バックアップロール22と測定ロール兼ピンチロール25とは、平歯車31と平歯車30との係合を介して同期して回転駆動させられることになる。また、板バネ24は、ロール22および25の間のシートの厚さ分だけロール25の上方への偏移を許すが、ロール25をシートを介してロース22に対して押し付けるように作用し続けうるものである。この際において、ロール25の上方向の偏移量は、非常にわずかなものであるので、平歯車30と平歯車31との正常な係合に影響が及ぼされるようなことはない。
【0028】
磁気センサ27は、前述したような測定ロール兼ピンチロール25の上方向の移動を感知して、それに応じた信号を出力することにより、バックアップロール22と測定ロール兼ピンチロール25との間に挟まれたシートの厚さを指示する。
【0029】
なお、前述の実施例では、バックアップロール22と測定ロール兼ピンチロール25との回転駆動の同期をとるための手段として平歯車を使用したのであるが、これに限らず、タイミングベルトを使用することもできるし、また、両ロールを別個のステッピングモータまたは同期モータにて駆動するようにすることもできる。
【0030】
また、両ロール22および25の周辺面をクラウン面(図2参照)としておくと、両ロール22および25の間に挟まれる被測定シートと各ロールとの接触部がピンポイントとなり、シートの測定単位を狭い範囲とすることが可能となる。また、クラウン面の曲率を変えることにより、測定単位を任意に変えることができる。さらにまた、前述の実施例では、各ロール22および25の先端部にテーパを付け、シート端がカールしている時にも安定して進入できるようにしている。また、測定ロール兼ピンチロール25の加圧荷重は、昇降機構の一部を構成するスプリング27Cのスプリング強度を変えることで制御可能としている。
【0031】
移動テーブル20Aの矢印方向への移動は、例えば、X軸ステージとかパルスステージとか呼ばれる市販の直線移動アクチュエータ(図示していない)を用いることによって行われうる。この場合において、直線移動アクチュエータは、移動位置を認識できるものであるのが好ましい。
【0032】
図2は、この実施例のシート厚さ測定装置の電気的構成部分を示すブロック図である。図2に示されるように、この実施例のシート厚さ測定装置は、ステッピングモータ21、磁気センサ27および移動テーブル20Aのための直線移動アクチュエータ、並びに各種スイッチに接続される制御装置40を備える。この制御装置40は、CPU41と、モータードライバー42と、I/O及びカウンター回路43と、A/Dコンバーター44と、メモリー45と、キーボード46と、ディスプレイ47と、プリンター48とを含む。モータードライバー42には、フィルム等のシート製造現場においてオンラインにて移送させられているシートのライン速度を測定するライン速度測定器等(図示していない)から送られてくるライン速度信号が入力させられるように構成されている。
【0033】
次に、前述したような構成を有するシート厚さ測定装置にてシートの厚さをオンラインにて測定する動作について説明する。
【0034】
先ず、測定準備動作として、移動テーブル20Aを原点位置に待機させ、したがって、移動テーブル20A上に搭載された測定ユニットを図1に示した位置に待機さておく。バックアップロール22および測定ロール兼ピンチロール25の周辺面の汚れを拭き取る。次いで、シート製造ラインからのライン速度信号をモータードライバー42にて受け取り、CPU41の制御のもとでモータードライバー42を作動させて、ステッピングモータ21を駆動して、バックアップロール22および測定ロール25をライン速度と同調した速度で空転(被測定シートが両ロール22および25の間にない状態)させるようにする。この時のステッピングモータ21の駆動パルスをカウンター回路43でカウントし、各タイミングで磁気センサー27の出力信号をA/Dコンバータ44を介して取り込む。この信号データは、測定ロール25の各位相に対応させ、メモリー45にロールの一周分を記憶しておく。このようにしてメモリー45に記憶したデータは、ロールの一回転における各ロールの振れや歪み、測定ロールの磁気特性の変化に起因する磁気センサー27の出力信号の変化を示すものであるので、この記憶データを零点補正データとする。すなわち、この零点補正データは、次のオンラインでの測定動作において各ロールの振れや歪み、測定ロールの磁気特性の変化に起因するシート厚さの測定誤差を取り除くのに使用される。
【0035】
このような測定準備動作を完了した後、オンライン測定動作に入るのであるが、エアーシリンダ27Bを駆動させて測定ロール兼ピンチロール25を上昇させながら、移動テーブル20Aを移動させて、その上の測定ユニットが原点位置からオンライン測定位置(図1において被測定物であるシートSが走行させられている位置)へと移動させて、再びエアーシリンダ27Bを駆動して測定ロール兼ピンチロール25を下降させて、測定ロール兼ピンチロール25とバックアップロール22との間にオンラインにて走行中のシートSが挟みこまれるようにし、オンライン測定動作に入る。このような測定ユニットのオフラインにおける原点位置からオンライン測定位置への移動は、できるだけ素早く行うのが好ましい。何故ならば、環境の温度変化等で測定誤差を生じさせないようにするためである。
【0036】
このオンライン測定動作において、バックアップロール22と測定ロール兼ピンチロール25は、その間に挟まれて走行させられている被測定シートSの走行速度と同調した速度で回転させられており、この状態において、ステッピングモータ21の駆動パルスをカウンター回路43でカウントし、各タイミングで磁気センサー27の出力信号をA/Dコンバーター44を介して取り込む。この信号データをシート厚さデータとしてメモリ45に記憶させておく。この厚さデータは、前述したようにして測定準備動作である零読み動作にてメモリ45に記憶させておいた零点補正データで、ロールの各位相に対応させて補正されて、実際のシート厚さの測定値とされる。すなわち、このシート厚さ測定装置による実際のシート厚さの測定値は、オンライン測定動作にて得られた厚さデータと零読み動作にて得られた零点補正データとの差分を、ロールの各位相に合わせて算出することによって出力されるものである。
【0037】
なお、測定環境の温度変化により磁気センサの出力変化をできるだけキャンセルして測定誤差の生じないようにするためには、オンライン測定動作を一定時間継続して行った後、移動テーブル20Aを移動させて測定ユニットをオフラインである原点位置に戻して再び零読み動作を行い、零点補正データを更新し、その後、測定ユニットをオンライン測定位置に移動させて、再び一定時間オンライン測定動作を行うように、以後このような動作を繰り返すようにするとよい。
【0038】
なお、バックアップロールの位相を捉えるには、非同期モータとロータリーエンコーダーとの組み合わせでもよい。測定ロールの変位を捉える方法は、板バネの変位をリニアゲージで捉えるか、板バネの歪みをストレインゲージで捉えてもよい。
【0039】
また、磁気センサーは、静磁界型でも渦電流式でもよい。また、測定ロールの支持には、板バネでなく、リニアガイドとスプリングの組み合わせでもよい。
【0040】
図1および図2に関して説明した本発明の一実施例のシート厚さ測定装置は、オンラインにてシートの1ライン分の厚さ変化を測定するに適したものであるが、前述したようにシートの品質等の分析を行う場合、シートの厚さの1ライン分の変化を知るだけでは精密な分析ができないので、1ライン分の厚さ変化だけでなくシートの全面に亘っての厚さ変化を測定することが必要とされてきている。そこで、本発明によれば、オフラインにおいてではあるが、シートの全面に亘る厚さ変化を簡単に精度よく測定できるシート厚さ測定装置も提供される。図3は、本発明の別の実施例としての、そのようなシート厚さ測定装置の機械的構成部分を示す概略平面図であり、図4は、図3のA−A′断面図であり、図5は、図3のシート厚さ測定装置の概略立面図と関連させて、このシート厚さ測定装置の電気的構成部分をブロック図にて示した図である。
【0041】
これら図3、図4および図5に示されるように、この実施例のシート厚さ測定装置は、ベース部120と、このベース部120の上に設置され矢印方向に移動できる移動テーブル120Aと、ベース部120上に配置されたステッピングモータ121と、ベース部120上に取り付け固定されたベアリングユニット122Aに回転しうるように支持された支持ロッド122Bの先端に取り付けられ、この支持ロッド122Bの回転につれて回転しうるフィードロール兼バックアップロール122と、ベース部120上に立設された支持柱123に一端を固定した板バネ124の他端に設けられたベアリングユニット125Aに一端を回転しうるように支持された支持ロッド125Bの先端に取り付けられ、この支持ロッド125Bの回転につれて回転しうる測定ロール兼ピンチロール125と、支持柱123の上端に一端を固定保持された支持ビーム127Aの他端に取り付け固定保持され且つ測定ロール兼ピンチロール125の上方に対峙して配置された磁気センサ127とを主として備えている。この場合において、測定ロール兼ピンチロール125は、磁性材料で形成されているのが好ましい。
【0042】
板バネ124は、測定ロール兼ピンチロール125の外周面がフィードロール兼バックアップロール122の外周面と接触するような方向への偏移力を、常に、測定ロール兼ピンチロール125に及ぼす作用を果たしている。
【0043】
さらにまた、この実施例のシート厚さ測定装置においては、支持ロッド122Bの中間部に平歯車131が取り付けられ、支持ロッド125Bにも平歯車130が取り付けられている。これら平歯車131と平歯車130とは、互いに係合しうるものとされている。一方、ステッピングモータ121の駆動軸には、タイミングプーリー121Aが設けられており、支持ロッド122Bにもタイミングプーリー122Cが設けられており、これらタイミングプーリー121Aとタイミングプーリー122Cとの間には、タイミングベルト121Bが掛けられている。したがって、ステッピングモータ121が付勢されるとき、タイミングプーリー121A、タイミングベルト121Bおよびタイミングプーリー122Cを介して支持ロッド122Bが回転駆動され、フィードロール兼バックアップロール122が回転駆動させられると同時に、平歯車131と平歯車130との係合により、支持ロッド125Bも回転駆動させられ、したがって、測定ロール兼ピンチロール125も回転駆動させられる。この場合において、フィードロール兼バックアップロール122と測定ロール兼ピンチロール125とは、平歯車131と平歯車130との係合を介して同期して回転駆動させられることになる。この時、これらロール122および125は、これらロール122および125の間に挿入されてくる被測定物としてのシートを移送させるように動作する。また、板バネ24は、ロール122および125の間のシートの厚さ分だけロール125の上方への偏移を許すが、ロール125をシートを介してロール122に対して押し付けるように作用し続けうるものである。この際において、ロール125の上方向の偏移量は、非常にわずかなものであるので、平歯車130と平歯車131との正常な係合に影響が及ぼされるようなことはない。
【0044】
磁気センサ27は、前述したような測定ロール兼ピンチロール125の上方向の移動を感知して、それに応じた信号を出力することにより、フィードロール兼バックアップロール122と測定ロール兼ピンチロール125との間に挟まれたシートの厚さを指示する。
【0045】
移動テーブル120Aの図3における矢印方向への移動は、例えば、X軸ステージとかパルスステージとか呼ばれる市販の直線移動アクチュエータ120Bを用いることによって行われうる。この場合において、直線移動アクチュエータは、移動位置を認識できるものであるのが好ましい。この実施例では、移動テーブル120Aの矢印方向への移動を案内し且つその移動テーブル120Aを支えるためのガイド120Cがベース部120上に配置されている。
【0046】
図3の平面図によく示されているように、移動テーブル120Aの中央部には、切欠き開口部120Dが形成されており、フィードロール兼バックアップロール122および測定ロール兼ピンチロール125は、この切欠き開口部120Dのところに臨むように配置されている。さらにまた、移動テーブル120Aには、自動測定時に、この移動テーブル120Aの上に載置された被測定物としてのシートSを切欠き開口部120Dの方に向かって押し出すように作用する第1のプッシャー120Eと第2のプッシャー120Fとが設けられている。
【0047】
図5に示されるように、この実施例のシート厚さ測定装置は、ステッピングモータ121、磁気センサ127、直線移動アクチュエータ120Bおよび第1のプッシャー120Eおよび第2のプッシャー120F並びに各種スイッチに接続される制御装置140を備える。この制御装置140は、CPU141と、モータードライバー142と、I/O及びカウンター回路143と、A/Dコンバーター144と、メモリー145と、キーボード146と、ディスプレイ147と、プリンター148とを含む。
【0048】
次に、前述したような構成を有するシート厚さ測定装置にてシートの全面に亘る厚さ変化をオフラインにて測定する動作について説明する。
【0049】
先ず、厚さを測定すべきシートとして、フィルム等シート製造現場においてサンプリングしたシートを用意しておく。この被測定シートとしては、例えば、短冊状のものである。次いで、測定準備動作として、フィードロール兼バックアップロール122および測定ロール兼ピンチロール125の周辺面の汚れを拭き取る。それから、ステッピングモータ21を駆動して、フィードバックロール兼バックアップロール122および測定ロール兼ピンチロール125を一定速度で空転(被測定シートが両ロール22および25の間にない状態)させる。この場合におけるフィードロール兼バックアップロール122と測定ロール兼ピンチロール125の回転方向は、図3において右方向へシートを移送させるような方向とする。この時のステッピングモータ121の駆動パルスをカウンター回路143でカウントし、各タイミングで磁気センサー127の出力信号をA/Dコンバータ144を介して取り込む。この信号データは、測定ロール125の各位相に対応させ、メモリー145にロールの一周分を記憶しておく。このようにしてメモリー145に記憶したデータは、ロールの一回転における各ロールの振れや歪み、測定ロールの磁気特性の変化に起因する磁気センサー127の出力信号の変化を示すものであるので、この記憶データを、移動テーブル120Aにてシートを右方向へ移送させて測定を行う場合の零点補正データとする。すなわち、この零点補正データは、次の測定動作においてシートを右方向へと移送させて厚さを測定する場合における、各ロールの振れや歪み、測定ロールの磁気特性の変化に起因するシート厚さの測定誤差を取り除くのに使用される。
【0050】
次に、ステッピングモータ21を逆方向に駆動して、フィードバックロール兼バックアップロール122および測定ロール兼ピンチロール125を一定速度で空転(被測定シートが両ロール22および25の間にない状態)させる。この場合におけるフィードロール兼バックアップロール122と測定ロール兼ピンチロール125の回転方向は、図3において左方向へシートを移送させるような方向となる。この時のステッピングモータ121の駆動パルスをカウンター回路143でカウントし、各タイミングで磁気センサー127の出力信号をA/Dコンバータ144を介して取り込む。この信号データは、測定ロール125の各位相に対応させ、メモリー145にロールの一周分を記憶しておく。このようにしてメモリー145に記憶したデータは、ロールの一回転における各ロールの振れや歪み、測定ロールの磁気特性の変化に起因する磁気センサー127の出力信号の変化を示すものであるので、この記憶データを、移動テーブル120Aにてシートを左方向へ移送させて測定を行う場合の零点補正データとする。すなわち、この零点補正データは、次の測定動作においてシートを左方向へと移送させて厚さを測定する場合における、各ロールの振れや歪み、測定ロールの磁気特性の変化に起因するシート厚さの測定誤差を取り除くのに使用される。
【0051】
このような測定準備動作を完了した後、オフラインにおける自動測定動作に入る。被測定シートSを移動テーブル120Aの切欠き開口部120Dの左側の部分に載せる。そして、フィードロール兼バックアップロール122および測定ロール兼ピンチロール125をシートを右方向へ移送させるような方向に回転駆動する。第1のプッシャー120EでシートSの左端を軽く押してそのシートSの右端がバックアップロール122と測定ロール125との間に挿入させられるようにすることにより、測定動作が開始させられる。このような測定動作の開始は、できるだけ素早く行うのが好ましい。何故ならば、環境の温度変化等で測定誤差を生じさせないようにするためである。被測定シートSがフィードロール兼バックアップロール122と測定ロール兼ピンチロール125との間に挟まれて右方向へ走行させられている状態において、ステッピングモータ121の駆動パルスをカウンター回路143でカウントし、各タイミングで磁気センサー127の出力信号をA/Dコンバーター144を介して取り込む。この信号データをシート厚さデータとしてメモリ145に記憶させておく。この厚さデータは、前述したようにして測定準備動作である零読み動作にてメモリ45に記憶させておいたシートの右方向走行による測定動作のための零点補正データで、ロールの各位相に対応させて補正されて、実際のシート厚さの測定値とされる。すなわち、このシート厚さ測定装置による実際のシート厚さの測定値は、右方向走行測定動作にて得られた厚さデータと右方向走行零読み動作にて得られた零点補正データとの差分を、ロールの各位相に合わせて算出することによって出力されるものである。
【0052】
このようにしてシートの1ライン分の厚さ測定が右方向走行にてなされて、シートSが移動テーブル120Aの切欠き開口部120Dの右側部分に保持されるようになったとき、直線移動アクチュエータ120Bを駆動して移動テーブル120Aを一定量だけ矢印方向(図3参照)に前進させる。それから、フィードロール兼バックアップロール122および測定ロール兼ピンチロール125をシートを左方向へ移送させるような方向に回転駆動する。第2のプッシャー120FでシートSの右端を軽く押してそのシートSの左端がバックアップロール122と測定ロール125との間に挿入させられるようにすることにより、シートSの左方向走行における測定動作が開始させられる。被測定シートSがフィードロール兼バックアップロール122と測定ロール兼ピンチロール125との間に挟まれて左方向へ走行させられている状態において、ステッピングモータ121の駆動パルスをカウンター回路143でカウントし、各タイミングで磁気センサー127の出力信号をA/Dコンバーター144を介して取り込む。この信号データをシート厚さデータとしてメモリ145に記憶させておく。この厚さデータは、前述したようにして測定準備動作である零読み動作にてメモリ45に記憶させておいたシートの左方向走行による測定動作のための零点補正データで、ロールの各位相に対応させて補正されて、実際のシート厚さの測定値とされる。すなわち、このシート厚さ測定装置による実際のシート厚さの測定値は、左方向走行測定動作にて得られた厚さデータと左方向走行零読み動作にて得られた零点補正データとの差分を、ロールの各位相に合わせて算出することによって出力されるものである。
【0053】
このようにしてシートSの次の1ライン分の厚さ測定が左方向走行にてなされて、シートSが移動テーブル120Aの切欠き開口部120Dの左側部分に保持されるようになったとき、直線移動アクチュエータ120Bを再び駆動して移動テーブル120Aを更に一定量だけ矢印方向(図3参照)に前進させてから、シートの右方向走行による測定動作を開始させる。このような動作を自動的に繰り返して行うことにより、シートSの全面に亘る厚さ測定がなされる。
【0054】
図6は、前述したようなシートS上の各測定ラインを分かり易くするため図式的に示したものであり、図7は、1つの測定ラインにおける厚さの測定結果の例をグラフ表示したものである。この実施例においては、プリンター148をカラープリンタとして、シートSの厚さ測定値を、その厚さ測定値の大きさに依存して異なる色彩または異なる明度の色のドットにてプリントできるものとしている。例えば、図7のグラフ表示の右側に示すように、厚さ測定値が、目標値と等しい場合には、その厚さ測定値を黄色のドットにてプリントアウトし、厚さ測定値が、目標値より小さく下限値に等しい場合には、その厚さ測定値を青色のドットにてプリントアウトし、厚さ測定値が、目標値より大きく上限値に等しい場合には、その厚さ測定値を赤色のドットにてプリントアウトし、厚さ測定値が目標値と下限値との間の値であるときには、その大きさに依存した黄色と青色との間の中間色のドットにてプリントアウトし、厚さ測定値が目標値と上限値との間の値であるときには、その大きさに依存した黄色と赤色との間の中間色のドットにてプリントアウトするような制御を行う。こうすることにより、前述したような往復動作にて測定された厚さ測定値を、被測定シートの全面と同じまたは相似な広がりを有する印刷面上に、測定動作時の往復動作と同様の走査によりプリントアウトしていくと、図8に例示するような印刷結果を得ることができる。この図8の印刷結果は、被測定シートの全面に亘る厚さの変化が色の変化として示された被測定シートの3次元グラフとしてとらえることができる。この印刷結果は、被測定シートの全面における各位置の厚さを色の分布として表現したもので、シート全面の厚薄イメージを視覚的に認識し易くするものである。
【0055】
図3から図8に関して説明した本発明の別の実施例のシート厚さ測定装置は、シートの全面に亘る厚さ変化を簡単に精度よく測定できるものであるが、オフラインでの測定に限られている。一方、非接触厚さ計では、オンラインにてシートの全面にわたって厚さを測定することのできるものは従来から種々ある。ところが、柔らかいシートを測定する場合には、非接触厚さ計で測定した場合の測定値と接触式厚さ計で測定した測定値との間に絶対値の差が大きいという問題が生じてきており、接触式厚さ計でオンラインにてシートの全面に亘って厚さを測定できるものが要望されてきている。そこで、本発明によれば、オンラインにおいてシートの全面に亘る厚さ変化を簡単に精度よく測定できる接触式のシート厚さ測定装置も提供される。図9は、本発明のさらに別の実施例としての、そのようなシート厚さ測定装置の機械的構成部分を示す概略立面図であり、図10は、図9のA−A′断面図である。そして、図11は、図9のシート厚さ測定装置の検出部の詳細を示す立面図であり、図12は、図11の検出部の側面図である。また、図13は、この実施例のシート厚さ測定装置の電気的構成部分をブロック図にて示した図である。
【0056】
これら図9から図13に示されるように、この実施例のシート厚さ測定装置は、左右のフレームの間に水平に設けられた上部ビーム201および下部ビーム202と、上部ビーム201に取り付けられた上部リニアレール203と、下部ビーム202に取り付けられた下部リニアレール204と、上部ビーム201の右隅に配置された上部移動用ステップモータ205と、下部ビーム202の左隅に配置された下部移動用ステップモータ206と、上部ビーム201の右隅に配置された上部右側タイミングプーリー207と、下部ビーム202の右隅に配置された下部右側タイミングプーリー208と、上部移動用ステップモータ205の駆動軸に取り付けられた上部左側タイミングプーリー209と、下部移動用ステップモータ206の駆動軸に取り付けられた下部左側タイミングプーリー210と、上部左側タイミングプーリー209と上部右側タイミングプーリー207との間に掛けられた上部タイミングベルト211と、下部左側タイミングプーリー210と下部右側タイミングプーリー208との間に掛けられた下部タイミングベルト212と、上部リニアレール203の左端近くに配置された近接スイッチ等でよい上部原点センサー213と、下部リニアレール204の左端近くに配置された近接スイッチ等でよい下部原点センサー214と、上部リニアレール203と下部リニアレール204との間に配置されこれら上部リニアレール203および下部リニアレール204にそって左右に移動させられるように構成された検出部220とを主として備えている。
【0057】
検出部220は、上部リニアレール203に対してリニアベアリング221を介して取り付けられこの上部リニアレール203にそって移動しうるように構成された上部移動テーブル222と、下部リニアレール204に対してリニアベアリング223を介して取り付けられこの下部リニアレール204にそって移動しうるように構成された下部移動テーブル224とを備えている。図11および図12によく示されるように、この検出部220は、更に、上部移動テーブル222に設けられた上部旋回支持装置225および上部バランス支持装置226の間に上部板バネ227を介して取り付けられた上部支持枠228と、下部移動テーブル224に設けられた下部旋回支持装置229および下部バランス支持装置230の間に下部板バネ231を介して取り付けられた下部支持枠232とを備える。これら板バネ227および231は、リンク機構およびスプリングでもよく、下部板バネ231は、必ずしも設けなくてもよい。
【0058】
上部旋回支持装置225は、図11にて部分断面にて示されるように、上部板バネ227の一端に接続する回動軸225Aを有しており、この回動軸225Aは、ベアリング225Bを介して回動しうるように支承されている。下部旋回支持装置229は、上部旋回支持装置225と同様の構成でベアリングを介して回動しうるように支承された回動軸229Aを有しており、下部板バネ231の一端は、この回動軸229Aに接続されている。下部バランス支持装置230は、図11によく示されるように、下部支持枠232の一端に接続される接続リンク230Aの他端をコイルバネ230Bで支持し、バランスさせて中央で静止させうるような構造とされている。上部バランス支持装置226は、下部バランス支持装置230と同様の構成で、上部支持枠228の一端に接続される接続リンク226Aの他端をコイルバネで支持し、バランスさせて中央で静止させるような構造とされている。
【0059】
図11によく示されているように、上部支持枠228の一方の側には、測定ロール用ステップモータ233が取り付けられており、この測定ロール用ステップモータ233の駆動軸に測定ロール兼ピンチロール234が取り付けられており、上部支持枠228の他方の側には、磁気センサー235が取り付けられている。また、下部支持枠232の一方の側には、バックアップロール用ステップモータ236が取り付けられており、このバックアップロール用ステップモータ236の駆動軸には,バックアップロール237が取り付けられており、下部支持枠232の他方の側には、金属プレート238が取り付けられている。測定ロール兼ピンチロール234は、図11によく示されるように、クラウンが付けられているのが好ましいが、バックアップロール237には、必ずしもクラウンが付けられていなくともよい。また、図11に示すように、測定ロール兼ピンチロール234とバックアップロール237とが接触した状態で、磁気センサー235と金属プレート238との間の距離が所定値Lとなるように設定されている。また、図12に示すように、測定ロール兼ピンチロール234とバックアップロール237との中心を結ぶ線に対して回動軸225Aおよび229Aを所定の距離OSだけオフセットさせることで、後述するように被測定物であるシートSに無理な力が加わらないようにすることができる。なお、磁気センサー235は、渦電流式でも静磁界式でもよい。
【0060】
図9および図10によく示されるように、上部移動テーブル222は、上部連結用金具239Aを介して上部タイミングベルト211の下側パスに連結されており、上部タイミングベルト211が上部移動用ステップモータ205により駆動されるときに、それに応じて上部リニアレール203にそって移動させられるようになっている。また、下部移動テーブル224は、下部連結金具239Bを介して下部タイミングベルト212の上側パスに連結されており、下部タイミングベルト212が下部移動用ステップモータ206により駆動されるときに、それに応じて下部リニアレール204にそって移動させられるようになっている。
【0061】
次に、図13を特に参照して、この実施例のシート厚さ測定装置の電気的構成部分について説明する。図13に示されるように、この実施例のシート厚さ測定装置は、測定ロール用ステップモータ233、バックアップロール用ステップモータ236、磁気センサ235、上部原点センサー213、下部原点センサー214、上部移動用ステップモータ205、下部移動用ステップモータ206、並びに各種スイッチに接続される制御装置240を備える。この制御装置240は、CPU241と、測定ロール用ステップモータ233およびバックアップロール用ステップモータ236のためのモータードライバー242と、上部ステップモータ205および下部ステップモータ206のためのモータードライバー242Aと、I/O及びカウンター回路243と、A/Dコンバーター244と、メモリー245と、キーボード246と、ディスプレイ247と、プリンター248とを含む。モータードライバー242には、フィルム等のシート製造現場においてオンラインにて移送させられているシートのライン速度を測定するライン速度測定器等(図示していない)から送られてくるライン速度信号が入力させられるように構成されている。
【0062】
次に、前述したような構成を有するシート厚さ測定装置にてシートの全面に亘る厚さをオンラインにて測定する動作について説明する。
【0063】
先ず、基本動作について説明する。測定準備動作として、上部移動用ステップモータ205および下部移動用ステップモータ206を駆動して、上部移動テーブル222および下部移動テーブル224を原点センサー213および214の位置まで移動させることにより、検出部220を原点位置に移動させておく。図9は、このように検出部220が原点位置にある状態を示しており、この図9において、被測定物であるシートSは、図9の紙面に垂直な方向にオンラインにて移送させられているものとしている。バックアップロール237および測定ロール兼ピンチロール234の周辺面の汚れを拭き取る。次いで、シート製造ラインからのライン速度信号をモータードライバー242にて受け取り、CPU241の制御のもとでモータードライバー242を作動させて、測定ロール用ステップモータ233およびバックアップロール用ステップモータ236を駆動して、測定ロール兼ピンチロール234およびバックアップロール237をライン速度と同調した速度で空転(被測定シートが両ロール234および237の間にない状態)させるようにする。すなわち、ライン速度(シート走行速度)に同期した周速で測定ロール234およびバックアップロール237を互いに同期させて回転させる。
【0064】
次に、上部移動用ステップモータ205および下部移動用ステップモータ206を同期させて駆動開始し、上部移動テーブル222および下部移動テーブル224を同期させてオンラインにて走行しているシートSの方へ(図9において右の方へ)移動させる。すると、測定ロール兼ピンチロール234とバックアップロール237との間にオンラインにて走行中のシートSが挟みこまれるようになる。バックアップロール237と測定ロール兼ピンチロール234は、その間に挟まれて走行させられている被測定シートSの走行速度と同調した速度で回転させられており、この状態において、上部移動用ステップモータ205および下部移動用ステップモータ206、並びに測定ロール用ステップモータ234およびバックアップロール用ステップモータ236の駆動パルスをカウンター回路243でカウントし、各タイミングで磁気センサー235の出力信号をA/Dコンバーター244を介して取り込む。この信号データをシート厚さデータとしてメモリ245に記憶させておく。シートSを測定し始めると、シートSの厚さに応じ、磁気センサー235と金属プレート238との間の寸法Lが変化する。これは、シート厚さに比例するので、磁気センサー235の出力信号の変化によりシートSの厚さを知ることができるのである。図14に例示するように、シートSの幅方向における各位置に対応させて磁気センサー235の出力信号をグラフ化すれば、シートの厚さ分布を得ることができる。このように検出部220をシートSの幅方向において往復動させることにより、シートの全面に亘る厚さ変化をオンラインにて測定することができる。
【0065】
この実施例のシート厚さ測定装置には、シート厚さを高精度に測定できるような構成が種々なされているので、以下、それらの構成部分による測定動作について説明する。
【0066】
先ず第一に、磁気センサー235を使用しているので、周囲の磁気環境の影響を受ける。したがって、この実施例のシート厚さ測定装置では、オンラインにて走行しているシートSが無い時に、前述したような基本動作と同様の測定動作を予め行って、上部移動用ステップモータ205および下部移動用ステップモータ206、並びに測定ロール用ステップモータ234およびバックアップロール用ステップモータ236の駆動パルスをカウンター回路243でカウントし、各タイミングで磁気センサー235の出力信号をA/Dコンバーター244を介して取り込む。この信号データを、読み込み誤差情報、すなわち、零読みデータとしてメモリ245に記憶させておく。そして、前述したような基本動作にて測定されたシートの厚さデータを、この零読みデータにて加減することにより、周囲の磁気環境の影響を受けない高密精密な測定値を得ることができる。
【0067】
第二に、前述したような旋回支持装置225および229の効果について説明する。図15に示す通り厚みを測定すべきシートSがあ矢印A方向に進む間にロール233および237が矢印Bだけ移動すると、シートSに対してロール233および237の進む方向は、切れ角θを持ちながら、矢印Cの軌跡を描く。この時、ロール233および237の支持部に旋回支持装置225および229がないと、シート表面との間に摺動力が生ずる。これは、シートを傷めるのと同時に、ロールの振動となり測定誤差の原因となる。これを防ぐために旋回支持装置が設けられている。この旋回支持装置は、シートの無い状態では、角度が定まらず、自由に回転してしまう。シートが無い時に零読み動作をさせる時、上下のロールの位置、すなわち、測定ロール234とバックアップロール237との位置がずれていては零読みの意味が無い。よって、上部バランス支持装置226および下部バランス支持装置230を設けることによって、中央でバランスさせる構成としている。
【0068】
第三に、測定ロール兼ピンチロール234およびバックアップロール237の駆動に測定ロール用ステップモータ233およびバックアップロール用ステップモータ236を使用する理由について説明する。上下のロール、すなわち、測定ロール兼ピンチロール234およびバックアップロール237を真円のものを製作するのは難しい。しかし、上下のロールが真円でなくとも、上下のロールをそれぞれステップモータにより完全に同期回転させることで、この振れを零読み動作時に同時に読み取り記憶させ、シート測定時にはこの分を補正すれば真の厚さを求めることができるのである。
【0069】
第四に、磁気センサー235の温度特性の補償について説明する。センサーは全般に熱による出力値の変動を伴う。よって、前述したような基本動作においてシートの幅方向に検出部を往復動させるときに、測定ロール兼ピンチロール234およびバックアップロール237がシートから外れた時点毎に、磁気センサー235の出力信号を厚さ零の時の零点補正データとしてメモリー245に記憶しておき、厚さの測定値の補正に使用することができるようにしている。
【0070】
図9から図15に関して説明した実施例のシート厚さ測定装置の変形例を、図16から図24を参照して説明する。この変形例は、前述した実施例におけるバックアップロール237に代えて、既設のバックアップロールを使用できるようにしたもので、装置全体のコストダウンを図れる利点がある。
【0071】
図16は、この変形例としてのシート厚さ測定装置の機械的構成部分を示す概略立面図であり、図17は、図16のシート厚さ測定装置の縦断面図である。そして、図18は、図16のシート厚さ測定装置の検出部の詳細を示す立面図であり、図19は、図18の検出部の側面図である。また、図20は、その検出部の変形例を示す図18と同様の図であり、図21は、図20の検出部の側面図である。また、図22は、この変形例のシート厚さ測定装置の電気的構成部分をブロック図にて示した図である。
【0072】
これら図16から図19に示されるように、この変形例のシート厚さ測定装置は、被測定シートSの上側の構成部分については、図9から図13に関して説明した実施例のシート厚さ測定装置と同じ構造である。この変形例のシート厚さ測定装置は、左右のフレームの間に水平に設けられた上部ビーム301と、この上部ビーム301に取り付けられた上部リニアレール303と、上部ビーム301の左隅に配置された上部移動用ステップモータ305と、部ビーム301の右隅に配置された上部右側タイミングプーリー307と、上部移動用ステップモータ305の駆動軸に取り付けられた上部左側タイミングプーリー309と、上部左側タイミングプーリー309と、上部右側タイミングプーリー307との間に掛けられた上部タイミングベルト311と、上部リニアレール303の左端近くに配置された近接スイッチ等でよい上部原点センサー313と、上部リニアレール303に対してこの上部リニアレール303にそって左右に移動させられるように構成された検出部320と、左右のフレームの下部に設けられたベアリング302に回動軸304の各端部を回転しうるように支承されたバックアップロール337と、フレームの底部に配置されてタイミングベルト312を介してバックアップロール337を駆動するための空転時および測定時駆動用モーター306と、フレームの底部に配置されタイミングベルト314を介してバックアップロール337の回動軸に連結されたバックアップロール位相および回転原点検出用ロータリーエンコーダー308とを主として備えている。
【0073】
検出部320は、上部リニアレール303に対してリニアベアリング321を介して取り付けられこの上部リニアレール303にそって移動しうるように構成された上部移動テーブル322を備えている。図18および図19によく示されるように、この検出部320は、更に、上部移動テーブル322に設けられた上部旋回支持装置325に上部板バネ327を介して取り付けられた上部支持枠328を備える。板バネ327は、リンク機構およびスプリングでもよい。
【0074】
上部旋回支持装置325は、図18にて部分断面にて示されるように、上部板バネ327の一端に接続する回動軸325Aを有しており、この回動軸325Aは、ベアリング325Bを介して回動しうるように支承されている。
【0075】
図18によく示されているように、上部支持枠328の一方の側には、測定ロール用ステップモータ333が取り付けられており、この測定ロール用ステップモータ333の駆動軸に測定ロール兼ピンチロール334が取り付けられており、上部支持枠328の他方の側には、磁気センサー335が取り付けられている。測定ロール兼ピンチロール334は、図18によく示されるように、クラウンが付けられているのが好ましい。また、図18に示すように、測定ロール兼ピンチロール334とバックアップロール337とが接触した状態で、磁気センサー335とバックアップロール337の周面との間の距離が所定値Lとなるように設定されている。また、図19に示すように、測定ロール兼ピンチロール334とバックアップロール337との中心を結ぶ線に対して回動軸325Aを所定の距離OSだけオフセットさせることで、後述するように被測定物であるシートSに無理な力が加わらないようにすることができる。なお、磁気センサー335は、渦電流式でも静磁界式でもよい。
【0076】
図16および図17によく示されるように、上部移動テーブル322は、上部連結用金具339Aを介して上部タイミングベルト311の下側パスに連結されており、上部タイミングベルト311が上部移動用ステップモータ305により駆動されるときに、それに応じて上部リニアレール303にそって移動させられるようになっている。
【0077】
次に、図20および図21を参照して、検出部320の変形例について説明する。この変形例の構成は、磁気センサー335が測定ロール兼ピンチロール334の直上に配置して測定ロール兼ピンチロール334の変位を直接測定するようにし、上部移動テーブル322に取り付けた支持柱335Aの下端に補正用磁気センサー335Aを取り付けて、バックアップロール337の周面に対峙させる構成とした以外は、図16から図19を参照して説明した検出部320の構成と同じである。したがって、図20および21においては、それらと同じ構成部分について同じ参照符号を付して、それ以上詳述しない。また、バックアップロール337の直径Dと測定ロール兼ピンチロール334の直径dとの関係は整数倍とする。
【0078】
次に、図22を特に参照して、この変形例のシート厚さ測定装置の電気的構成部分について説明する。図22に示されるように、この変形例のシート厚さ測定装置は、測定ロール用ステップモータ333、バックアップロール駆動用モータ306、バックアップロール位相検出用ロータリーエンコーダー308、磁気センサ335、補正用磁気センサー335A、上部原点センサー313、上部移動用ステップモータ305、並びに各種スイッチに接続される制御装置340を備える。この制御装置340は、CPU341と、測定ロール用ステップモータ333およびバックアップロール駆動用モータ306のためのモータードライバー342と、上部移動用ステップモータ305のためのモータードライバー342Aと、I/O及びカウンター回路343と、A/Dコンバーター344と、メモリー345と、キーボード346と、ディスプレイ347と、プリンター348とを含む。モータードライバー342には、フィルム等のシート製造現場においてオンラインにて移送させられているシートのライン速度を測定するライン速度測定器等(図示していない)から送られてくるライン速度信号が入力させられるように構成されている。
【0079】
次に、前述したような構成を有するシート厚さ測定装置にてシートの全面に亘る厚さをオンラインにて測定する動作について説明する。
【0080】
先ず、基本動作について説明する。測定準備動作として、上部移動用ステップモータ305を駆動して、上部移動テーブル322を原点センサー313の位置まで移動させることにより、検出部320を原点位置に移動させておく。図16は、このように検出部320が原点位置にある状態を示しており、この図16において、被測定物であるシートSは、図16の紙面に垂直な方向にバックアップロール337の周面に接触するようにしてオンラインにて移送させられているものとしている。バックアップロール337および測定ロール兼ピンチロール334の周辺面の汚れを拭き取る。次いで、シート製造ラインからのライン速度信号をモータードライバー342にて受け取り、CPU341の制御のもとでモータードライバー342を作動させて、測定ロール用ステップモータ333およびバックアップロール駆動用モータ306を駆動して、測定ロール兼ピンチロール334およびバックアップロール337をライン速度と同調した速度で空転(被測定シートが両ロール334および337の間にない状態)させるようにする。すなわち、ライン速度(シート走行速度)に同期した周速で測定ロール334およびバックアップロール337を互いに同期させて回転させる。この時、バックアップロール337と測定ロール334との回転比は、1:1またはN:1の整数倍の比率となる機械構成としている。
【0081】
次に、バックアップロール337の回転原点をロータリーエンコーダー308の原点信号から得て、これと同時に上部移動用ステップモータ305の駆動を開始する。上部移動用ステップモータ305の駆動速度は、バックアップロール337に結合されたロータリーエンコーダー308の信号を基に決める。このように動作させると、検出部320は、図23に示す通り、バックアップロール337の周面をスパイラルに走査することとなり、必ず同じ所を通過することとなる。この時の磁気センサー325または325Aの出力をメモリー345に記憶させ、バックアップロール337の磁気特性として保存する。このようにバックアップロールの周面をスパイラルに走査することなるのは、シートの幅方向における厚さ変化、すなわち、厚さプロファイルを測定するプロファイルモードでこの変形例のシート厚さ測定装置を作動させた場合である。
【0082】
この変形例のシート厚さ測定装置は、前述したようなプロファイルモードでの作動だけでなく、シートの長手方向の厚さ変化、すなわち、厚さトレンドを測定するトレンドモードでも作動させることができる。このトレンドモードで作動させるには、検出部320をシートSの幅方向における所望の位置にて静止させた状態で厚さ測定を行うようにすればよく、そうすることにより、シートSのその幅方向位置におけるシートの長手方向における1ライン分の厚さトレンドを得ることができる。その1ライン分の厚さトレンドを得た後、検出部320をシートSの幅方向における別の位置へと移動させて静止させた状態で同様に厚さ測定を行うことにより、別の1ライン分の厚さトレンドを得ることができる。このようなトレンドモードで測定するときのために、図24に示す通りバックアップロール337に対して輪切り状態で磁気センサー325または325Aの出力をメモリー345に記憶させ、バックアップロール337の磁気特性として保存しておく必要もある。場合によっては、バックアップロールの回転速度の磁気センサー出力の違いもあるので、回転速度を変えて磁気センサー出力をメモリーに記憶させておく必要も生ずる。
【0083】
なお、図9から図15に示したシート厚さ測定装置では、厚さプロファイルを得るためのプロファイルモードでの動作についてのみ説明したのであるが、この実施例のシート厚さ測定装置においても、前述したのと同様なトレンドモードで動作させることができるものである。
【0084】
次に、上部移動用ステップモータ305を駆動して検出部320を走査原点に戻し、ロール原点が検出されたと同時に、上部移動用ステップモータ305を再び駆動して検出部320をバックアップロール337上のシートSの方へ向かって移動開始する。そして、検出部320の測定ロール兼ピンチロール334がシートSの上に乗るとその厚さに応じ、磁気センサー335からの出力信号が変化する。当然、この信号出力には、バックアップロール337の磁気特性等、諸々の誤差要因が含まれているので、前述のメモリー345に記憶しておいた補正値を加減して真の厚さを求めることについては、前述した実施例と同様である。
【0085】
この変形例のシート厚さ測定装置にも、シート厚さを高精度に測定できるような構成が種々なされているが、それらの構成部分による測定動作についての説明は、前述の実施例について説明したことと実質的に同様であるので、ここでは繰り返し詳述しない。
【0086】
最後に、この変形例においては、シート速度低速時に対応できるように工夫がなされている点について説明する。シート速度が低速となると、図15に示した切れ角θが大となり、図18および図19の検出部の構成では磁気センサー335がバックアップロール337の中心から大きくずれてしまい、磁気センサーの測定可能範囲を逸脱してしまう可能性がある。この場合には、図20および図21に示す検出部の如く、測定ロール兼ピンチロール334の直上に測定用磁気センサー335を配置し、測定ロール兼ピンチロール334の変位を直接測定し、バックアップロール337および機械フレームの熱膨張誤差を補正用磁気センサー335Aの信号出力で補正キャンセルするという方法をとるとよい。したがって、このためには、当然シートの無い時に各ロールを駆動し、検出部を移動させながら、両センサー335および335Aの出力値を記憶しておくことが必要である。また、シートの無い所で、零チェックを行うことも前述した実施例の場合と同様である。
【0087】
【発明の効果】
シート製造ライン等のオンラインにても接触式にてより高精度にシートの厚さを測定できる。この場合において、シートの長手方向の1ラインにそう厚さトレンドだけでなく、シートの幅方向における厚さプロファイルも測定できるようにすることもできる。したがって、シート面内の1ライン分だけの厚さ変化だけでなく、シート面全体に亘る厚さ変化も測定できるので、シートの品質等の分析をより精密に行うことができる。
【0088】
また、シート全面の厚薄イメージを視覚的に認識し易くすることもできるので、その応用範囲は広くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】オンラインにおいてもシート厚さの測定を行える本発明の一実施例としてのシート厚さ測定装置の機械的構成部分を示す概略立面図である。
【図2】図1の実施例のシート厚さ測定装置の電気的構成部分を示すブロック図である。
【図3】本発明の別の実施例としての、そのようなシート厚さ測定装置の機械的構成部分を示す概略平面図である。
【図4】図3のA−A′断面図である。
【図5】図3のシート厚さ測定装置の概略立面図と関連させて、このシート厚さ測定装置の電気的構成部分をブロック図にて示した図である。
【図6】図3の実施例の装置によるシート上の各測定ラインを分かり易くするため図式的に示した図である。
【図7】図3の実施例の装置によるシート上の1つの測定ラインにおける厚さの測定結果の例をグラフ表示した図である。
【図8】図3の実施例の装置による測定値の印刷結果を例示する図である。
【図9】本発明のさらに別の実施例としてのシート厚さ測定装置の機械的構成部分を示す概略立面図である。
【図10】図9のA−A′断面図である。
【図11】図9のシート厚さ測定装置の検出部の詳細を示す立面図である。
【図12】図11の検出部の側面図である。
【図13】図9の実施例のシート厚さ測定装置の電気的構成部分をブロック図にて示した図である。
【図14】図9のシート厚さ測定装置における磁気センサーの出力信号を、シートの幅方向における各位置に対応させてグラフ化して例示する図である。
【図15】図9の装置におけるロールの切れ角について説明する図である。
【図16】本発明の変形例としてのシート厚さ測定装置の機械的構成部分を示す概略立面図である。
【図17】図16のシート厚さ測定装置の縦断面図である。
【図18】図16のシート厚さ測定装置の検出部の詳細を示す立面図である。
【図19】図18の検出部の側面図である。
【図20】図19の検出部の変形例を示す図18と同様の図である。
【図21】図20の検出部の側面図である。
【図22】図16の変形例のシート厚さ測定装置の電気的構成部分をブロック図にて示した図である。
【図23】図16の装置におけるバックアップロールのスパイラル走査を説明するための図である。
【図24】図16の装置におけるバックアップロールのトレンドモードでの輪切り状態を説明するための図である。
【符号の説明】
S シート
20 ベース部
20A 移動テーブル
21 ステッピングモータ
21A タイミングプーリー
21B タイミングベルト
22 バックアップロール
22A ベアリングユニット
22B 支持ロッド
22C タイミングプーリー
23 支持柱
24 板バネ
25 測定ロール兼ピンチロール
25A ベアリングユニット
25B 支持ロッド
25C ベアリングユニット
27 磁気センサー
27A 支持ビーム
27B エアーシリンダ
27C スプリング
30 平歯車
31 平歯車
40 制御装置
41 CPU
42 モータードライバー
43 I/O及びカウンター回路
44 A/Dコンバーター
45 メモリー
46 キーボード
47 ディスプレイ
48 プリンター
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sheet thickness measuring apparatus, and more particularly to an apparatus for easily and accurately measuring a sheet thickness on-line as well as off-line at a sheet manufacturing site such as a film.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a method of measuring the thickness of a sheet sampled at a sheet manufacturing site such as a film, there are a method using a pressure measuring device and a method using a stylus measuring device. However, since the thickness cannot be measured continuously over the entire length or width of the sheet by the conventional method using the pressure measuring apparatus, when the thickness profile over the entire length or width of the sheet is to be obtained. Not suitable. In addition, in the conventional method using a stylus type measuring device, if the measurement stylus compresses the sheet, a measurement error occurs, and if the measurement stylus acts as a brake, the sheet is measured for elongation. An error will occur.
[0003]
Therefore, the present inventor has developed a rotary caliper meter as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-168601 (Patent Document 1) as a solution to such problems of the conventional method. This rotary caliper meter has a measuring roll / pinch roll that can be displaced according to the thickness of the sheet whose thickness is to be measured, and the sheet whose thickness is to be measured is sandwiched between the measuring roll / pinch roll. A feed roll for feeding the sheet as described above, a detection means for outputting a signal indicating the amount of displacement of the measurement roll / pinch roll, a measurement value of the thickness of the sheet by processing an output signal from the detection means Signal processing means for providing.
[0004]
According to such a rotary caliper meter, it is possible to measure the sheet thickness continuously over the entire length of the sheet of a predetermined length by driving the feed roll and backup roll, and it is very easy and quick. Measurement can be performed over the entire length of the sheet. Further, since the measurement roll also serves as the driving of the sheet, it is not necessary to apply tension to the measurement target sheet, so that more accurate measurement can be performed.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2002-168601 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Recently, however, there has been a demand for application not only to off-line sample sheet thickness measurement but also to sheet thickness measurement in a sheet production line. The rotary caliper meter as described above has no problem in measuring the thickness of the sheet sampled at the production site of film or the like offline, but it is used for measuring the thickness of the sheet in the sheet production line. There is room for improvement. Furthermore, recently, it has been found that in the case of analyzing the quality of a sheet or the like, it is impossible to perform a precise analysis only by measuring the thickness change of one line in the sheet surface. There has also been a demand for application to the measurement of thickness change over the entire sheet surface for precise analysis. The rotary caliper meter as described above is not fully developed in terms of application to the measurement of the thickness change over the entire sheet surface, and cannot satisfy such a request satisfactorily. Absent.
[0007]
An object of the present invention is to provide a sheet thickness measuring apparatus capable of sufficiently satisfying the above-described demand.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to one aspect of the present invention, in a sheet thickness measuring apparatus for measuring the thickness of a sheet, a measurement roll and pinch roll that can be displaced according to the thickness of the sheet whose thickness is to be measured; A backup roll that receives the sheet so that the sheet whose thickness is to be measured is sandwiched between the measuring roll and the pinch roll, and a displacement amount of the measuring roll and the pinch roll is detected and a signal indicating the displacement amount is output. Detecting means, moving means for moving the measuring roll / pinch roll, the backup roll and the detecting means between an offline position and an online position, the measuring roll / pinch roll and the backup roll, Roll driving means for driving the sheet to be measured so as to have the same peripheral speed as the online traveling speed of the sheet whose thickness is to be measured; Sheet thickness, characterized in that it comprises a signal processing means for processing the output signal from the means for providing a measure of the thickness of the sheet measuring apparatus is provided.
[0009]
According to one embodiment of the present invention, there is further provided elevating means for elevating and lowering the measurement roll / pinch roll with respect to the backup roll.
[0010]
According to another embodiment of the present invention, the roll driving means includes synchronizing means for rotating the measuring roll / pinch roll and the backup roll in synchronization.
[0011]
According to still another embodiment of the present invention, the signal processing means includes a memory for storing zero point correction data, and gives a measurement value corrected by the zero point correction data stored in the memory.
[0012]
According to another aspect of the present invention, in a sheet thickness measuring device for measuring the thickness of a sheet, a measurement roll and pinch roll that can be displaced according to the thickness of the sheet whose thickness is to be measured, A feed roll / backup roll for feeding the sheet so as to sandwich the sheet whose thickness is to be measured between the measurement roll / pinch roll and a displacement amount of the measurement roll / pinch roll to detect the displacement Detection means for outputting a signal indicating the amount of displacement, table means for placing the sheet whose thickness is to be measured, and the sheet which is placed on the table means and whose thickness is to be measured is the measurement roll Sheet extruding means for extruding between the cum-pinch roll and the feed roll / backup roll; and the table means as the measuring roll-pinch roll and the A moving means for moving the sheet in the direction crossing the feeding direction of the sheet by the feed roll and backup roll; and a signal processing means for processing an output signal from the detecting means to give a measured value of the thickness of the sheet, An apparatus for measuring sheet thickness is provided.
[0013]
According to one embodiment of the present invention, the signal processing means includes a memory for storing zero point correction data, and provides a measurement value corrected by the zero point correction data stored in the memory.
[0014]
According to another embodiment of the present invention, the measurement value given by the signal processing means is measured with the dots having different colors or lightness colors depending on the magnitude of the measurement value. It further comprises printing means for printing out on a printing surface having the same or similar spread as the entire surface of the sheet to be printed.
[0015]
According to still another aspect of the present invention, a sheet thickness measuring apparatus for measuring the thickness of a sheet includes a detection unit that can be moved in a direction crossing the traveling direction of the sheet whose thickness is to be measured. The detection unit includes a measurement roll / pinch roll that can be displaced according to a thickness of the sheet whose thickness is to be measured, and a sheet whose thickness is to be measured between the measurement roll / pinch roll. A backup roll that catches the sheet so as to be sandwiched, a detection means that detects a displacement amount of the measurement roll / pinch roll and outputs a signal indicating the displacement amount, the measurement roll / pinch roll, and the backup roll, Roll driving means for driving the sheet so as to have the same peripheral speed as the traveling speed of the sheet whose thickness is to be measured, and further processing an output signal from the detecting means Sheet thickness, characterized in that it comprises a signal processing means for providing a thickness measure of the serial sheet measuring device is provided.
[0016]
According to one embodiment of the present invention, the roll driving means includes synchronizing means for rotating the measuring roll / pinch roll and the backup roll in synchronization.
[0017]
According to another embodiment of the present invention, the measurement roll / pinch roll and the backup roll are each supported by a turning support device.
[0018]
According to still another embodiment of the present invention, the signal processing means includes a memory for storing zero reading data and / or zero correction data, and the zero reading data and / or zero correction stored in the memory. Gives the measurement corrected by the data.
[0019]
According to still another aspect of the present invention, in a sheet thickness measuring apparatus for measuring the thickness of a sheet, the sheet whose thickness is to be measured is received and has the same peripheral speed as the traveling speed of the sheet. A backup roll that is driven to rotate; and a detection unit that can be moved in a direction crossing a traveling direction of the sheet whose thickness is to be measured, and the detection unit is configured to transfer the sheet whose thickness is to be measured to the backup A measurement roll / pinch roll that is sandwiched between the rolls and can be displaced according to the thickness of the sheet, and a detection that detects a displacement amount of the measurement roll / pinch roll and outputs a signal indicating the displacement amount Means and a roll driving means for driving the measurement roll / pinch roll so as to have the same peripheral speed as the traveling speed of the sheet whose thickness is to be measured. Sheet thickness, characterized in that processes the output signal from the means comprises signal processing means for providing a measure of the thickness of the sheet measuring apparatus is provided.
[0020]
According to an embodiment of the present invention, the detection means includes a magnetic sensor that outputs a signal corresponding to the distance to the peripheral surface of the backup roll.
[0021]
According to another embodiment of the present invention, the detection means includes a magnetic sensor for measurement that outputs a signal corresponding to a distance to the circumferential surface of the measurement roll and pinch roll, and a circumferential surface of the backup roll. A correction magnetic sensor that outputs a signal corresponding to the distance.
[0022]
According to still another embodiment of the present invention, the measurement roll / pinch roll is supported by a turning support device.
[0023]
According to still another embodiment of the present invention, the signal processing means includes a memory for storing zero reading data and / or zero correction data, and the zero reading data and / or zero correction stored in the memory. Gives the measurement corrected by the data.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, based on an accompanying drawing, the present invention is explained in detail about an embodiment and an example of the present invention.
[0025]
FIG. 1 is a schematic elevational view showing mechanical components of a sheet thickness measuring apparatus as one embodiment of the present invention capable of measuring sheet thickness even on-line. As shown in FIG. 1, the sheet thickness measuring apparatus of this embodiment includes a base portion 20, a moving table 20A that is installed on the base portion 20 and can move in the direction of the arrow, and on the moving table 20A. The stepping motor 21 fixedly held on the upright support column 23 and the tip of a support rod 22B supported so as to be able to rotate by a bearing unit 22A mounted and fixed on the moving table 20A are attached to this support. A backup roll 22 that can rotate as the rod 22B rotates, and a tip of a support rod 25B that is supported so that one end can be rotated by a bearing unit 25A provided at the other end of a leaf spring 24 that has one end fixed to the support column 23. And a measurement roll / pinch roll 25 that can be rotated as the support rod 25B rotates, And mainly comprises a magnetic sensor 27 arranged to face upwardly of the support beam 27A is mounted fixedly held to the other end of and measuring roll and pinch roll 25 fixed holding one end to the upper end of the column 23. In this case, the measurement roll / pinch roll 25 is preferably made of a magnetic material.
[0026]
In the sheet thickness measuring apparatus of this embodiment, a bearing unit 25C that holds the intermediate portion of the support rod 25B so as to be rotatable is provided at the intermediate portion of the support rod 25B. An air cylinder 27B for raising and lowering the measurement roll / pinch roll 27 is attached to an intermediate portion of the beam 27A. The air cylinder 27B acts on the bearing unit 25C via the spring 27C so that the measurement roll / pinch roll 25 can be moved up and down, and the measurement unit as described later is moved between the offline position and the online position by the movement of the moving table 20A. When moving forward and backward, the measuring roll / pinch roll 25 is raised so that no force is applied in the lateral direction of the sheet. The leaf spring 24 always acts on the measuring roll / pinch roll 25 in such a direction that the outer peripheral surface of the measuring roll / pinch roll 25 comes into contact with the outer peripheral surface of the backup roll 22.
[0027]
Furthermore, in the sheet thickness measuring apparatus of this embodiment, the spur gear 31 is attached to the intermediate portion of the support rod 22B, and the spur gear 30 is also attached to the support rod 25B. The spur gear 31 and the spur gear 30 can be engaged with each other. On the other hand, a timing pulley 21A is provided on the drive shaft of the stepping motor 21, and a timing pulley 22C is also provided on the support rod 22B. A timing belt is provided between the timing pulley 21A and the timing pulley 22C. 21B is hung. Therefore, when the stepping motor 21 is energized, the support rod 22B is rotationally driven through the timing pulley 21A, the timing belt 21B, and the timing pulley 22C, and the backup roll 22 is rotationally driven. Due to the engagement with the gear 30, the support rod 25 </ b> B is also rotationally driven, and therefore the measurement roll / pinch roll 25 is also rotationally driven. In this case, the backup roll 22 and the measurement roll / pinch roll 25 are driven to rotate synchronously through the engagement of the spur gear 31 and the spur gear 30. Further, the leaf spring 24 allows the upward displacement of the roll 25 by the thickness of the sheet between the rolls 22 and 25, but continues to act to press the roll 25 against the loin 22 through the sheet. It can be. At this time, since the upward shift amount of the roll 25 is very small, the normal engagement between the spur gear 30 and the spur gear 31 is not affected.
[0028]
The magnetic sensor 27 is sandwiched between the backup roll 22 and the measurement roll / pinch roll 25 by sensing the upward movement of the measurement roll / pinch roll 25 as described above and outputting a signal corresponding thereto. Indicate the thickness of the printed sheet.
[0029]
In the above-described embodiment, the spur gear is used as a means for synchronizing the rotational drive between the backup roll 22 and the measurement roll / pinch roll 25. However, the invention is not limited to this, and a timing belt is used. Alternatively, both rolls can be driven by separate stepping motors or synchronous motors.
[0030]
Further, when the peripheral surface of both rolls 22 and 25 is a crown surface (see FIG. 2), the contact portion between the measured sheet and each roll sandwiched between both rolls 22 and 25 becomes a pinpoint, and the sheet is measured. It is possible to make the unit a narrow range. In addition, the measurement unit can be arbitrarily changed by changing the curvature of the crown surface. Furthermore, in the above-described embodiment, the tips of the rolls 22 and 25 are tapered so that they can enter stably even when the sheet edge is curled. Further, the pressurizing load of the measuring roll / pinch roll 25 can be controlled by changing the spring strength of the spring 27C constituting a part of the lifting mechanism.
[0031]
The movement of the moving table 20A in the arrow direction can be performed by using, for example, a commercially available linear movement actuator (not shown) called an X-axis stage or a pulse stage. In this case, it is preferable that the linear movement actuator can recognize the movement position.
[0032]
FIG. 2 is a block diagram showing electrical components of the sheet thickness measuring apparatus of this embodiment. As shown in FIG. 2, the sheet thickness measuring device of this embodiment includes a stepping motor 21, a magnetic sensor 27, a linear movement actuator for the moving table 20A, and a control device 40 connected to various switches. The control device 40 includes a CPU 41, a motor driver 42, an I / O and counter circuit 43, an A / D converter 44, a memory 45, a keyboard 46, a display 47, and a printer 48. The motor driver 42 is input with a line speed signal sent from a line speed measuring device (not shown) for measuring the line speed of a sheet that is transferred online at a sheet manufacturing site such as a film. It is configured to be.
[0033]
Next, the operation of measuring the sheet thickness online with the sheet thickness measuring apparatus having the above-described configuration will be described.
[0034]
First, as a measurement preparation operation, the moving table 20A is placed on standby at the origin position, and therefore the measurement unit mounted on the moving table 20A is placed on standby at the position shown in FIG. The dirt on the peripheral surfaces of the backup roll 22 and the measurement roll / pinch roll 25 is wiped off. Next, the line speed signal from the sheet production line is received by the motor driver 42, the motor driver 42 is operated under the control of the CPU 41, the stepping motor 21 is driven, and the backup roll 22 and the measurement roll 25 are lined. It is allowed to idle at a speed synchronized with the speed (a state where the sheet to be measured is not between the rolls 22 and 25). The driving pulse of the stepping motor 21 at this time is counted by the counter circuit 43, and the output signal of the magnetic sensor 27 is taken in via the A / D converter 44 at each timing. This signal data is associated with each phase of the measurement roll 25, and one round of the roll is stored in the memory 45. The data stored in the memory 45 in this way indicates changes in the output signal of the magnetic sensor 27 due to fluctuations and distortions of each roll during one rotation of the roll and changes in the magnetic characteristics of the measurement roll. The stored data is set as zero point correction data. That is, this zero point correction data is used to remove measurement errors of the sheet thickness due to the shake and distortion of each roll and the change in the magnetic properties of the measurement roll in the next online measurement operation.
[0035]
After completing such a measurement preparation operation, an online measurement operation is started. While moving the air cylinder 27B and raising the measurement roll / pinch roll 25, the moving table 20A is moved, and the measurement thereon is performed. The unit is moved from the origin position to the on-line measurement position (the position where the sheet S to be measured is traveling in FIG. 1), and the air cylinder 27B is driven again to lower the measurement roll / pinch roll 25. Then, the sheet S that is traveling online is sandwiched between the measurement roll / pinch roll 25 and the backup roll 22, and the online measurement operation is started. It is preferable that the movement of the measurement unit from the origin position to the online measurement position is performed as quickly as possible. This is to prevent measurement errors from being caused by environmental temperature changes or the like.
[0036]
In this online measurement operation, the backup roll 22 and the measurement roll / pinch roll 25 are rotated at a speed synchronized with the traveling speed of the sheet S to be measured that is sandwiched between the rolls and in this state, The driving pulse of the stepping motor 21 is counted by the counter circuit 43 and the output signal of the magnetic sensor 27 is taken in via the A / D converter 44 at each timing. This signal data is stored in the memory 45 as sheet thickness data. This thickness data is zero point correction data stored in the memory 45 in the zero reading operation as the measurement preparation operation as described above, and is corrected in accordance with each phase of the roll to obtain the actual sheet thickness. This is a measured value. That is, the actual sheet thickness measured by the sheet thickness measuring device is obtained by calculating the difference between the thickness data obtained by the online measurement operation and the zero point correction data obtained by the zero reading operation for each position of the roll. It is output by calculating according to the phase.
[0037]
In order to cancel the change in the output of the magnetic sensor as much as possible due to the temperature change in the measurement environment so as not to cause a measurement error, the on-line measurement operation is continuously performed for a certain time, and then the moving table 20A is moved. Return the measurement unit to the offline origin position, perform zero reading again, update the zero point correction data, then move the measurement unit to the online measurement position and repeat the online measurement operation for a fixed time. Such an operation may be repeated.
[0038]
In order to capture the phase of the backup roll, a combination of an asynchronous motor and a rotary encoder may be used. As a method of capturing the displacement of the measurement roll, the displacement of the leaf spring may be captured by a linear gauge, or the strain of the leaf spring may be captured by a strain gauge.
[0039]
The magnetic sensor may be a static magnetic field type or an eddy current type. Further, the support of the measurement roll may be a combination of a linear guide and a spring instead of a leaf spring.
[0040]
The sheet thickness measuring apparatus according to an embodiment of the present invention described with reference to FIGS. 1 and 2 is suitable for measuring a change in thickness of one line of a sheet on-line. When analyzing the quality of the sheet, it is not possible to perform a precise analysis simply by knowing the change in the thickness of the sheet for one line, so not only the thickness change for one line but also the thickness change over the entire surface of the sheet. It has been required to measure. Therefore, according to the present invention, there is also provided a sheet thickness measuring apparatus that can easily and accurately measure the thickness change over the entire surface of the sheet, although it is offline. FIG. 3 is a schematic plan view showing mechanical components of such a sheet thickness measuring apparatus as another embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. FIG. 5 is a block diagram showing the electrical components of the sheet thickness measuring apparatus in association with the schematic elevation view of the sheet thickness measuring apparatus of FIG.
[0041]
As shown in FIGS. 3, 4, and 5, the sheet thickness measuring apparatus of this embodiment includes a base portion 120, a moving table 120 </ b> A that is installed on the base portion 120 and can move in the direction of the arrow, A stepping motor 121 disposed on the base part 120 and a support unit 122B supported so as to be rotatable by a bearing unit 122A attached and fixed on the base part 120 are attached to the tip of the support rod 122B, and as the support rod 122B rotates. A feed roll / backup roll 122 that can rotate, and a bearing unit 125A provided at the other end of a plate spring 124 that is fixed at one end to a support column 123 erected on the base portion 120, are supported so that one end can be rotated. The support rod 125B is attached to the tip of the support rod 125B. A measuring roll / pinch roll 125 that can rotate and a support beam 127A that is fixedly held at one end on the upper end of the support column 123. The magnetic sensor 127 is mainly provided. In this case, the measurement roll / pinch roll 125 is preferably made of a magnetic material.
[0042]
The leaf spring 124 always exerts an action on the measuring roll / pinch roll 125 in such a direction that the outer circumferential surface of the measuring roll / pinch roll 125 comes into contact with the outer circumferential surface of the feed roll / backup roll 122. Yes.
[0043]
Furthermore, in the sheet thickness measuring apparatus of this embodiment, the spur gear 131 is attached to the intermediate portion of the support rod 122B, and the spur gear 130 is also attached to the support rod 125B. The spur gear 131 and the spur gear 130 can be engaged with each other. On the other hand, a timing pulley 121A is provided on the drive shaft of the stepping motor 121, and a timing pulley 122C is also provided on the support rod 122B. A timing belt is provided between the timing pulley 121A and the timing pulley 122C. 121B is hung. Therefore, when the stepping motor 121 is energized, the support rod 122B is rotationally driven via the timing pulley 121A, the timing belt 121B, and the timing pulley 122C, and the feed roll / backup roll 122 is rotationally driven, and at the same time, the spur gear The support rod 125B is also driven to rotate by the engagement between the spur gear 131 and the spur gear 130, and therefore the measurement roll / pinch roll 125 is also driven to rotate. In this case, the feed roll / backup roll 122 and the measurement roll / pinch roll 125 are driven to rotate synchronously through the engagement of the spur gear 131 and the spur gear 130. At this time, the rolls 122 and 125 operate so as to transfer a sheet as a measurement object inserted between the rolls 122 and 125. Further, the leaf spring 24 allows a shift of the roll 125 upward by the thickness of the sheet between the rolls 122 and 125, but continues to act to press the roll 125 against the roll 122 through the sheet. It can be. At this time, since the upward shift amount of the roll 125 is very small, the normal engagement between the spur gear 130 and the spur gear 131 is not affected.
[0044]
The magnetic sensor 27 senses the upward movement of the measurement roll / pinch roll 125 as described above, and outputs a signal corresponding thereto, so that the feed roll / backup roll 122 and the measurement roll / pinch roll 125 Indicate the thickness of the sandwiched sheet.
[0045]
The movement table 120A can be moved in the direction of the arrow in FIG. 3, for example, by using a commercially available linear movement actuator 120B called an X-axis stage or a pulse stage. In this case, it is preferable that the linear movement actuator can recognize the movement position. In this embodiment, a guide 120C for guiding the movement of the moving table 120A in the arrow direction and supporting the moving table 120A is disposed on the base portion 120.
[0046]
As is well shown in the plan view of FIG. 3, a notch opening 120D is formed at the center of the moving table 120A. The feed roll / backup roll 122 and the measurement roll / pinch roll 125 are It arrange | positions so that the location of the notch opening part 120D may be faced. Furthermore, the moving table 120A acts to push the sheet S as an object to be measured placed on the moving table 120A toward the notch opening 120D during automatic measurement. A pusher 120E and a second pusher 120F are provided.
[0047]
As shown in FIG. 5, the sheet thickness measuring apparatus of this embodiment is connected to the stepping motor 121, the magnetic sensor 127, the linear movement actuator 120B, the first pusher 120E, the second pusher 120F, and various switches. A control device 140 is provided. The control device 140 includes a CPU 141, a motor driver 142, an I / O and counter circuit 143, an A / D converter 144, a memory 145, a keyboard 146, a display 147, and a printer 148.
[0048]
Next, the operation of measuring the thickness change over the entire surface of the sheet offline with the sheet thickness measuring apparatus having the above-described configuration will be described.
[0049]
First, a sheet sampled at a sheet manufacturing site such as a film is prepared as a sheet whose thickness is to be measured. The sheet to be measured is, for example, a strip. Next, as a measurement preparation operation, dirt on the peripheral surfaces of the feed roll / backup roll 122 and the measurement roll / pinch roll 125 is wiped off. Then, the stepping motor 21 is driven to idle the feedback roll / backup roll 122 and the measurement roll / pinch roll 125 at a constant speed (a state in which the sheet to be measured is not between the rolls 22 and 25). In this case, the rotation direction of the feed roll / backup roll 122 and the measurement roll / pinch roll 125 is such that the sheet is transferred to the right in FIG. At this time, the driving pulse of the stepping motor 121 is counted by the counter circuit 143, and the output signal of the magnetic sensor 127 is taken in via the A / D converter 144 at each timing. This signal data is associated with each phase of the measurement roll 125, and one round of the roll is stored in the memory 145. Since the data stored in the memory 145 in this way indicates changes in the output signal of the magnetic sensor 127 due to shake and distortion of each roll during one rotation of the roll and changes in the magnetic characteristics of the measurement roll. The stored data is used as zero point correction data when measurement is performed by moving the sheet to the right by the moving table 120A. In other words, this zero point correction data indicates the sheet thickness due to the shake and distortion of each roll and the change in the magnetic properties of the measurement roll when the thickness is measured by moving the sheet to the right in the next measurement operation. Used to remove measurement errors.
[0050]
Next, the stepping motor 21 is driven in the reverse direction to cause the feedback roll / backup roll 122 and the measurement roll / pinch roll 125 to idle at a constant speed (a state where the sheet to be measured is not between the rolls 22 and 25). In this case, the rotation direction of the feed roll / backup roll 122 and the measurement roll / pinch roll 125 is such that the sheet is transferred to the left in FIG. At this time, the driving pulse of the stepping motor 121 is counted by the counter circuit 143, and the output signal of the magnetic sensor 127 is taken in via the A / D converter 144 at each timing. This signal data is associated with each phase of the measurement roll 125, and one round of the roll is stored in the memory 145. Since the data stored in the memory 145 in this way indicates changes in the output signal of the magnetic sensor 127 due to shake and distortion of each roll during one rotation of the roll and changes in the magnetic characteristics of the measurement roll. The stored data is used as zero point correction data when measurement is performed by moving the sheet to the left by the moving table 120A. In other words, the zero point correction data indicates the sheet thickness due to the shake and distortion of each roll and the change in magnetic properties of the measurement roll when the thickness is measured by moving the sheet to the left in the next measurement operation. Used to remove measurement errors.
[0051]
After completing such a measurement preparation operation, an offline automatic measurement operation is started. The measurement sheet S is placed on the left portion of the cutout opening 120D of the moving table 120A. Then, the feed roll / backup roll 122 and the measurement roll / pinch roll 125 are rotationally driven in such a direction as to move the sheet to the right. The measurement operation is started by lightly pressing the left end of the sheet S with the first pusher 120E so that the right end of the sheet S is inserted between the backup roll 122 and the measurement roll 125. Such a measurement operation is preferably started as quickly as possible. This is to prevent measurement errors from being caused by environmental temperature changes or the like. In a state where the sheet S to be measured is sandwiched between the feed roll / backup roll 122 and the measurement roll / pinch roll 125 and travels in the right direction, the driving pulse of the stepping motor 121 is counted by the counter circuit 143. At each timing, the output signal of the magnetic sensor 127 is taken in via the A / D converter 144. This signal data is stored in the memory 145 as sheet thickness data. This thickness data is zero point correction data for the measurement operation by the rightward running of the sheet stored in the memory 45 in the zero reading operation as the measurement preparation operation as described above, and for each phase of the roll. Corresponding corrections are made to obtain actual sheet thickness measurements. That is, the actual sheet thickness measurement value by this sheet thickness measuring device is the difference between the thickness data obtained by the rightward running measurement operation and the zero point correction data obtained by the rightward running zero reading operation. Is output in accordance with each phase of the roll.
[0052]
In this way, when the thickness of one line of the sheet is measured in the right direction and the sheet S is held at the right side of the notch opening 120D of the moving table 120A, the linear movement actuator 120B is driven to move the moving table 120A forward by a certain amount in the direction of the arrow (see FIG. 3). Then, the feed roll / backup roll 122 and the measurement roll / pinch roll 125 are rotationally driven in such a direction as to move the sheet to the left. The second pusher 120F lightly pushes the right end of the sheet S so that the left end of the sheet S is inserted between the backup roll 122 and the measurement roll 125, thereby starting the measurement operation in the left traveling of the sheet S. Be made. In a state in which the sheet S to be measured is sandwiched between the feed roll / backup roll 122 and the measurement roll / pinch roll 125 and travels to the left, the driving pulse of the stepping motor 121 is counted by the counter circuit 143. At each timing, the output signal of the magnetic sensor 127 is taken in via the A / D converter 144. This signal data is stored in the memory 145 as sheet thickness data. This thickness data is zero point correction data for the measurement operation by the leftward running of the sheet stored in the memory 45 by the zero reading operation as the measurement preparation operation as described above, and for each phase of the roll. Corresponding corrections are made to obtain actual sheet thickness measurements. That is, the actual sheet thickness measurement value by this sheet thickness measuring device is the difference between the thickness data obtained by the leftward running measurement operation and the zero point correction data obtained by the leftward running zero reading operation. Is output in accordance with each phase of the roll.
[0053]
Thus, when the thickness measurement for the next one line of the sheet S is performed in the left direction travel and the sheet S is held in the left side portion of the notch opening 120D of the moving table 120A, The linear movement actuator 120B is driven again to further advance the movement table 120A by a certain amount in the direction of the arrow (see FIG. 3), and then the measurement operation by the rightward traveling of the seat is started. By automatically repeating such an operation, the thickness of the entire sheet S is measured.
[0054]
FIG. 6 is a diagram schematically showing each measurement line on the sheet S as described above, and FIG. 7 is a graph showing an example of a thickness measurement result in one measurement line. It is. In this embodiment, the printer 148 is a color printer, and the thickness measurement value of the sheet S can be printed with dots of different colors or lightness colors depending on the magnitude of the thickness measurement value. . For example, as shown on the right side of the graph display in FIG. 7, when the thickness measurement value is equal to the target value, the thickness measurement value is printed out with yellow dots, and the thickness measurement value is the target value. If the thickness measurement value is smaller than the value and equal to the lower limit value, the thickness measurement value is printed with a blue dot.If the thickness measurement value is greater than the target value and equal to the upper limit value, the thickness measurement value is Print out with red dots, and when the measured thickness is between the target value and the lower limit, print out with a dot in the middle color between yellow and blue depending on the size, When the thickness measurement value is a value between the target value and the upper limit value, control is performed such that printing is performed with dots of an intermediate color between yellow and red depending on the magnitude. By doing this, the thickness measurement value measured by the reciprocating operation as described above is scanned on the printing surface having the same or similar spread as the entire surface of the sheet to be measured in the same manner as the reciprocating operation during the measuring operation. As a result of printing out, a print result as illustrated in FIG. 8 can be obtained. The print result in FIG. 8 can be regarded as a three-dimensional graph of the sheet to be measured in which the thickness change over the entire surface of the sheet to be measured is shown as a color change. This print result expresses the thickness of each position on the entire surface of the sheet to be measured as a color distribution, and makes it easy to visually recognize the thickness image on the entire surface of the sheet.
[0055]
The sheet thickness measuring apparatus according to another embodiment of the present invention described with reference to FIGS. 3 to 8 can easily and accurately measure the thickness change over the entire surface of the sheet, but is limited to off-line measurement. ing. On the other hand, there are various types of non-contact thickness meters that can measure the thickness over the entire surface of the sheet online. However, when measuring a soft sheet, there has been a problem that there is a large difference in absolute value between the measured value measured with a non-contact thickness meter and the measured value measured with a contact-type thickness meter. Therefore, there is a demand for a contact type thickness meter that can measure the thickness over the entire surface of the sheet online. Therefore, according to the present invention, there is also provided a contact-type sheet thickness measuring apparatus that can easily and accurately measure a thickness change over the entire surface of the sheet online. FIG. 9 is a schematic elevational view showing mechanical components of such a sheet thickness measuring apparatus as still another embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. It is. FIG. 11 is an elevation view showing details of the detection unit of the sheet thickness measuring apparatus of FIG. 9, and FIG. 12 is a side view of the detection unit of FIG. FIG. 13 is a block diagram showing the electrical components of the sheet thickness measuring apparatus of this embodiment.
[0056]
As shown in FIGS. 9 to 13, the sheet thickness measuring device of this embodiment is attached to the upper beam 201 and the upper beam 201 and the lower beam 202 that are horizontally provided between the left and right frames. Upper linear rail 203, lower linear rail 204 attached to lower beam 202, upper moving step motor 205 disposed at the right corner of upper beam 201, and lower moving step disposed at the left corner of lower beam 202 A motor 206, an upper right timing pulley 207 disposed at the right corner of the upper beam 201, a lower right timing pulley 208 disposed at the right corner of the lower beam 202, and a drive shaft of the upper moving step motor 205 are attached. The upper left timing pulley 209 and the lower moving step motor 206 are driven. Lower left timing pulley 210 attached to the shaft, upper timing belt 211 hung between upper left timing pulley 209 and upper right timing pulley 207, and between lower left timing pulley 210 and lower right timing pulley 208 A lower timing belt 212 hung on, an upper origin sensor 213 which may be a proximity switch disposed near the left end of the upper linear rail 203, and a lower origin which may be a proximity switch disposed near the left end of the lower linear rail 204 The sensor 214 mainly includes a detection unit 220 that is disposed between the upper linear rail 203 and the lower linear rail 204 and configured to move left and right along the upper linear rail 203 and the lower linear rail 204. Yes.
[0057]
The detection unit 220 is attached to the upper linear rail 203 via a linear bearing 221, and is configured to move along the upper linear rail 203. The detection unit 220 is linear with respect to the lower linear rail 204. And a lower moving table 224 that is mounted via a bearing 223 and configured to move along the lower linear rail 204. As well shown in FIGS. 11 and 12, the detection unit 220 is further attached via an upper leaf spring 227 between the upper turning support device 225 and the upper balance support device 226 provided on the upper moving table 222. And a lower support frame 232 attached via a lower leaf spring 231 between a lower turning support device 229 and a lower balance support device 230 provided on the lower moving table 224. The leaf springs 227 and 231 may be a link mechanism and a spring, and the lower leaf spring 231 is not necessarily provided.
[0058]
The upper turning support device 225 has a turning shaft 225A connected to one end of the upper leaf spring 227, as shown in a partial cross section in FIG. 11, and the turning shaft 225A is interposed via a bearing 225B. It is supported so that it can rotate. The lower turning support device 229 has a rotation shaft 229A supported so as to be able to turn via a bearing in the same configuration as the upper turning support device 225, and one end of the lower leaf spring 231 is arranged in this rotation. It is connected to the moving shaft 229A. As shown well in FIG. 11, the lower balance support device 230 has a structure in which the other end of the connection link 230A connected to one end of the lower support frame 232 is supported by a coil spring 230B and can be balanced and stationary at the center. It is said that. The upper balance support device 226 has a structure similar to that of the lower balance support device 230, and has a structure in which the other end of the connection link 226A connected to one end of the upper support frame 228 is supported by a coil spring and balanced and stationary at the center. It is said that.
[0059]
As well shown in FIG. 11, a measurement roll step motor 233 is attached to one side of the upper support frame 228, and the measurement roll / pinch roll is attached to the drive shaft of the measurement roll step motor 233. 234 is attached, and a magnetic sensor 235 is attached to the other side of the upper support frame 228. Further, a backup roll step motor 236 is attached to one side of the lower support frame 232, and a backup roll 237 is attached to the drive shaft of the backup roll step motor 236. A metal plate 238 is attached to the other side of 232. The measurement roll / pinch roll 234 preferably has a crown as shown in FIG. 11, but the backup roll 237 does not necessarily have a crown. Further, as shown in FIG. 11, the distance between the magnetic sensor 235 and the metal plate 238 is set to a predetermined value L in a state where the measurement roll / pinch roll 234 and the backup roll 237 are in contact with each other. . Further, as shown in FIG. 12, the rotation shafts 225A and 229A are offset by a predetermined distance OS with respect to a line connecting the centers of the measurement roll / pinch roll 234 and the backup roll 237, as described later. It is possible to prevent an unreasonable force from being applied to the sheet S as the measurement object. The magnetic sensor 235 may be an eddy current type or a static magnetic field type.
[0060]
9 and 10, the upper moving table 222 is connected to the lower path of the upper timing belt 211 via the upper connecting bracket 239A, and the upper timing belt 211 is connected to the upper moving step motor. When driven by 205, it is moved along the upper linear rail 203 accordingly. The lower moving table 224 is connected to the upper path of the lower timing belt 212 via the lower connecting bracket 239B. When the lower timing belt 212 is driven by the lower moving step motor 206, the lower moving table 224 is It can be moved along the linear rail 204.
[0061]
Next, with reference to FIG. 13 in particular, the electrical components of the sheet thickness measuring apparatus of this embodiment will be described. As shown in FIG. 13, the sheet thickness measuring apparatus of this embodiment includes a measuring roll step motor 233, a backup roll step motor 236, a magnetic sensor 235, an upper origin sensor 213, a lower origin sensor 214, and an upper movement sensor. A step motor 205, a lower moving step motor 206, and a control device 240 connected to various switches are provided. The control device 240 includes a CPU 241, a motor driver 242 for the measurement roll step motor 233 and the backup roll step motor 236, a motor driver 242A for the upper step motor 205 and the lower step motor 206, and an I / O. And a counter circuit 243, an A / D converter 244, a memory 245, a keyboard 246, a display 247, and a printer 248. The motor driver 242 receives a line speed signal sent from a line speed measuring device (not shown) that measures the line speed of the sheet that is transferred online at the sheet manufacturing site such as a film. It is configured to be.
[0062]
Next, an operation of measuring the thickness over the entire surface of the sheet online with the sheet thickness measuring apparatus having the above-described configuration will be described.
[0063]
First, the basic operation will be described. As the measurement preparation operation, the upper moving step motor 205 and the lower moving step motor 206 are driven to move the upper moving table 222 and the lower moving table 224 to the positions of the origin sensors 213 and 214, thereby causing the detection unit 220 to move. Move to the origin position. FIG. 9 shows a state in which the detection unit 220 is at the origin position in this way. In FIG. 9, the sheet S as the object to be measured is transferred online in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. It is supposed to be. The dirt on the peripheral surfaces of the backup roll 237 and the measurement roll / pinch roll 234 is wiped off. Next, the line speed signal from the sheet production line is received by the motor driver 242, and the motor driver 242 is operated under the control of the CPU 241 to drive the measurement roll step motor 233 and the backup roll step motor 236. The measurement roll / pinch roll 234 and the backup roll 237 are caused to idle at a speed synchronized with the line speed (a state where the sheet to be measured is not between the rolls 234 and 237). That is, the measurement roll 234 and the backup roll 237 are rotated in synchronization with each other at a peripheral speed synchronized with the line speed (seat traveling speed).
[0064]
Next, the upper moving step motor 205 and the lower moving step motor 206 are synchronized to start driving, and the upper moving table 222 and the lower moving table 224 are synchronized to the sheet S traveling online ( Move to the right in FIG. Then, the sheet S that is traveling online is sandwiched between the measurement roll / pinch roll 234 and the backup roll 237. The backup roll 237 and the measurement roll / pinch roll 234 are rotated at a speed synchronized with the traveling speed of the sheet S to be measured sandwiched between them, and in this state, the upper moving step motor 205 is rotated. In addition, the counter circuit 243 counts the driving pulses of the step motor 206 for lower movement and the step motor 234 for measurement roll and the step motor 236 for backup roll and the output signal of the magnetic sensor 235 via the A / D converter 244 at each timing. Capture. This signal data is stored in the memory 245 as sheet thickness data. When the measurement of the sheet S is started, the dimension L between the magnetic sensor 235 and the metal plate 238 changes according to the thickness of the sheet S. Since this is proportional to the sheet thickness, the thickness of the sheet S can be known from the change in the output signal of the magnetic sensor 235. As illustrated in FIG. 14, if the output signal of the magnetic sensor 235 is graphed corresponding to each position in the width direction of the sheet S, the thickness distribution of the sheet can be obtained. In this way, by causing the detection unit 220 to reciprocate in the width direction of the sheet S, it is possible to measure the thickness change over the entire surface of the sheet online.
[0065]
Since the sheet thickness measuring apparatus of this embodiment has various configurations that can measure the sheet thickness with high accuracy, the measurement operation by these components will be described below.
[0066]
First of all, since the magnetic sensor 235 is used, it is affected by the surrounding magnetic environment. Therefore, in the sheet thickness measuring apparatus of this embodiment, when there is no sheet S traveling on-line, a measurement operation similar to the basic operation as described above is performed in advance, and the upper moving step motor 205 and the lower portion The counter circuit 243 counts the drive pulse of the moving step motor 206, the measurement roll step motor 234, and the backup roll step motor 236, and takes in the output signal of the magnetic sensor 235 via the A / D converter 244 at each timing. . This signal data is stored in the memory 245 as read error information, that is, zero read data. Then, by adjusting the thickness data of the sheet measured in the basic operation as described above with this zero reading data, it is possible to obtain a high-precision measurement value that is not affected by the surrounding magnetic environment. .
[0067]
Second, the effects of the swivel support devices 225 and 229 as described above will be described. As shown in FIG. 15, when the rolls 233 and 237 move by the arrow B while the sheet S whose thickness is to be measured advances in the direction of arrow A, the direction in which the rolls 233 and 237 advance with respect to the sheet S is the cutting angle θ. Draw the locus of arrow C while holding it. At this time, if there are no swivel support devices 225 and 229 in the support portions of the rolls 233 and 237, a sliding force is generated between the rolls 233 and 237 and the sheet surface. This damages the sheet and at the same time causes vibration of the roll, causing measurement errors. In order to prevent this, a turning support device is provided. The swivel support device is free to rotate without a fixed angle in the absence of a seat. When the zero reading operation is performed when there is no sheet, if the positions of the upper and lower rolls, that is, the positions of the measurement roll 234 and the backup roll 237 are shifted, there is no meaning of zero reading. Therefore, the upper balance support device 226 and the lower balance support device 230 are provided so that the balance is achieved at the center.
[0068]
Third, the reason why the measurement roll step motor 233 and the backup roll step motor 236 are used to drive the measurement roll / pinch roll 234 and the backup roll 237 will be described. It is difficult to manufacture the upper and lower rolls, that is, the measurement roll / pinch roll 234 and the backup roll 237 having a perfect circle. However, even if the upper and lower rolls are not perfect circles, the upper and lower rolls are rotated completely synchronously by the step motors. Can be obtained.
[0069]
Fourth, compensation for temperature characteristics of the magnetic sensor 235 will be described. Sensors are generally accompanied by fluctuations in output values due to heat. Therefore, when the detection unit is reciprocated in the width direction of the sheet in the basic operation as described above, the output signal of the magnetic sensor 235 is increased every time the measurement roll / pinch roll 234 and the backup roll 237 are detached from the sheet. It is stored in the memory 245 as zero point correction data at the time of zero, so that it can be used for correction of the measured thickness value.
[0070]
A modification of the sheet thickness measuring apparatus according to the embodiment described with reference to FIGS. 9 to 15 will be described with reference to FIGS. 16 to 24. In this modification, an existing backup roll can be used instead of the backup roll 237 in the above-described embodiment, and there is an advantage that the cost of the entire apparatus can be reduced.
[0071]
FIG. 16 is a schematic elevation view showing mechanical components of a sheet thickness measuring apparatus as a modified example, and FIG. 17 is a longitudinal sectional view of the sheet thickness measuring apparatus of FIG. 18 is an elevation view showing details of the detection unit of the sheet thickness measuring apparatus of FIG. 16, and FIG. 19 is a side view of the detection unit of FIG. FIG. 20 is a view similar to FIG. 18 showing a modification of the detection unit, and FIG. 21 is a side view of the detection unit of FIG. FIG. 22 is a block diagram showing the electrical components of the sheet thickness measuring apparatus according to this modification.
[0072]
As shown in FIGS. 16 to 19, the sheet thickness measuring apparatus according to this modification is configured to measure the sheet thickness of the embodiment described with reference to FIGS. It has the same structure as the device. The sheet thickness measuring device according to this modification is arranged at the upper beam 301 provided horizontally between the left and right frames, the upper linear rail 303 attached to the upper beam 301, and the left corner of the upper beam 301. Step motor 305 for upper movement, upper right timing pulley 307 disposed at the right corner of part beam 301, upper left timing pulley 309 attached to the drive shaft of upper movement step motor 305, and upper left timing pulley 309 And an upper timing belt 311 hung between the upper right timing pulley 307, an upper origin sensor 313 which may be a proximity switch or the like disposed near the left end of the upper linear rail 303, and the upper linear rail 303. It can be moved left and right along the upper linear rail 303 And a backup roll 337 supported so that each end of the rotation shaft 304 can be rotated by a bearing 302 provided at the lower part of the left and right frames, and a bottom portion of the frame. The idling and measurement drive motor 306 for driving the backup roll 337 via the timing belt 312 and the backup arranged at the bottom of the frame and connected to the rotating shaft of the backup roll 337 via the timing belt 314 A rotary encoder 308 for detecting a roll phase and a rotation origin is mainly provided.
[0073]
The detection unit 320 includes an upper moving table 322 that is attached to the upper linear rail 303 via a linear bearing 321 and configured to move along the upper linear rail 303. As shown well in FIGS. 18 and 19, the detection unit 320 further includes an upper support frame 328 attached to an upper turning support device 325 provided on the upper moving table 322 via an upper leaf spring 327. . The leaf spring 327 may be a link mechanism and a spring.
[0074]
The upper turning support device 325 has a turning shaft 325A connected to one end of the upper leaf spring 327 as shown in a partial cross section in FIG. 18, and this turning shaft 325A is interposed via a bearing 325B. It is supported so that it can rotate.
[0075]
As well shown in FIG. 18, a measurement roll step motor 333 is attached to one side of the upper support frame 328, and the measurement roll and pinch roll is attached to the drive shaft of the measurement roll step motor 333. 334 is attached, and a magnetic sensor 335 is attached to the other side of the upper support frame 328. The measurement roll and pinch roll 334 is preferably crowned as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 18, the distance between the magnetic sensor 335 and the peripheral surface of the backup roll 337 is set to a predetermined value L in a state where the measurement roll / pinch roll 334 and the backup roll 337 are in contact with each other. Has been. Further, as shown in FIG. 19, the object to be measured is offset as described later by offsetting the rotation shaft 325A by a predetermined distance OS with respect to a line connecting the centers of the measurement roll / pinch roll 334 and the backup roll 337. It is possible to prevent an excessive force from being applied to the sheet S. The magnetic sensor 335 may be an eddy current type or a static magnetic field type.
[0076]
16 and 17, the upper moving table 322 is connected to the lower path of the upper timing belt 311 via the upper connecting bracket 339A, and the upper timing belt 311 is connected to the upper moving step motor. When driven by 305, it is moved along the upper linear rail 303 accordingly.
[0077]
Next, a modification of the detection unit 320 will be described with reference to FIGS. The configuration of this modification is such that the magnetic sensor 335 is arranged directly above the measurement roll / pinch roll 334 to directly measure the displacement of the measurement roll / pinch roll 334, and the lower end of the support column 335A attached to the upper moving table 322. The configuration of the detection unit 320 described with reference to FIGS. 16 to 19 is the same as the configuration of the detection unit 320 described above with reference to FIGS. 16 to 19 except that the correction magnetic sensor 335 </ b> A is attached to the peripheral surface of the backup roll 337. Accordingly, in FIGS. 20 and 21, the same components are denoted by the same reference numerals and will not be described in further detail. The relationship between the diameter D of the backup roll 337 and the diameter d of the measurement roll / pinch roll 334 is an integral multiple.
[0078]
Next, with reference to FIG. 22 in particular, the electrical components of the sheet thickness measuring device according to this modification will be described. As shown in FIG. 22, the sheet thickness measuring apparatus of this modification includes a measurement roll step motor 333, a backup roll drive motor 306, a backup roll phase detection rotary encoder 308, a magnetic sensor 335, and a correction magnetic sensor. 335A, an upper origin sensor 313, an upper moving step motor 305, and a control device 340 connected to various switches. The control device 340 includes a CPU 341, a motor driver 342 for the measurement roll step motor 333 and the backup roll drive motor 306, a motor driver 342A for the upper movement step motor 305, an I / O and counter circuit. 343, A / D converter 344, memory 345, keyboard 346, display 347, and printer 348. The motor driver 342 receives a line speed signal sent from a line speed measuring device (not shown) that measures the line speed of a sheet that is being transferred online at a sheet manufacturing site such as a film. It is configured to be.
[0079]
Next, an operation of measuring the thickness over the entire surface of the sheet online with the sheet thickness measuring apparatus having the above-described configuration will be described.
[0080]
First, the basic operation will be described. As a measurement preparation operation, the upper moving step motor 305 is driven to move the upper moving table 322 to the position of the origin sensor 313, thereby moving the detection unit 320 to the origin position. FIG. 16 shows a state in which the detection unit 320 is in the origin position in this way. In FIG. 16, the sheet S as the object to be measured is a peripheral surface of the backup roll 337 in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. It is assumed that it is transferred online so as to come into contact with. The dirt on the peripheral surfaces of the backup roll 337 and the measurement roll / pinch roll 334 is wiped off. Next, a line speed signal from the sheet production line is received by the motor driver 342, and the motor driver 342 is operated under the control of the CPU 341 to drive the measurement roll step motor 333 and the backup roll drive motor 306. The measurement roll / pinch roll 334 and the backup roll 337 are idled at a speed synchronized with the line speed (a state where the sheet to be measured is not between the rolls 334 and 337). That is, the measurement roll 334 and the backup roll 337 are rotated in synchronization with each other at a peripheral speed synchronized with the line speed (seat traveling speed). At this time, the rotation ratio between the backup roll 337 and the measurement roll 334 has a mechanical configuration that is 1: 1 or an integer multiple of N: 1.
[0081]
Next, the rotation origin of the backup roll 337 is obtained from the origin signal of the rotary encoder 308, and at the same time, the driving of the upper moving step motor 305 is started. The driving speed of the upper moving step motor 305 is determined based on the signal of the rotary encoder 308 coupled to the backup roll 337. When operated in this way, the detection unit 320 scans the circumferential surface of the backup roll 337 spirally as shown in FIG. 23, and always passes through the same place. The output of the magnetic sensor 325 or 325A at this time is stored in the memory 345 and stored as the magnetic characteristics of the backup roll 337. In this way, the peripheral surface of the backup roll is spirally scanned because the thickness change in the width direction of the sheet, that is, the sheet thickness measuring apparatus of this modification is operated in the profile mode for measuring the thickness profile. This is the case.
[0082]
The sheet thickness measuring apparatus according to this modification can be operated not only in the profile mode as described above but also in a trend mode for measuring a thickness change in the longitudinal direction of the sheet, that is, a thickness trend. In order to operate in this trend mode, it is only necessary to measure the thickness while the detection unit 320 is stationary at a desired position in the width direction of the sheet S. By doing so, the width of the sheet S is measured. A thickness trend for one line in the longitudinal direction of the sheet at the directional position can be obtained. After obtaining the thickness trend for one line, the thickness of the detection unit 320 is moved to another position in the width direction of the sheet S and stopped in the same manner, and another thickness is measured. You can get a minute thickness trend. For measurement in such a trend mode, as shown in FIG. 24, the output of the magnetic sensor 325 or 325A is stored in the memory 345 in a circular state with respect to the backup roll 337, and is stored as the magnetic characteristics of the backup roll 337. It is also necessary to keep it. In some cases, since there is a difference in the magnetic sensor output of the rotational speed of the backup roll, it is necessary to change the rotational speed and store the magnetic sensor output in the memory.
[0083]
In the sheet thickness measuring apparatus shown in FIGS. 9 to 15, only the operation in the profile mode for obtaining the thickness profile has been described. However, the sheet thickness measuring apparatus of this embodiment also describes the above-described operation. It can be operated in a trend mode similar to that described above.
[0084]
Next, the upper moving step motor 305 is driven to return the detecting unit 320 to the scanning origin, and at the same time when the roll origin is detected, the upper moving step motor 305 is driven again to move the detecting unit 320 on the backup roll 337. The movement starts toward the sheet S. When the measurement roll / pinch roll 334 of the detection unit 320 is placed on the sheet S, the output signal from the magnetic sensor 335 changes according to the thickness. Naturally, since this signal output includes various error factors such as the magnetic characteristics of the backup roll 337, the true thickness is obtained by adjusting the correction value stored in the memory 345 described above. This is the same as in the previous embodiment.
[0085]
The sheet thickness measuring apparatus of this modification also has various configurations that can measure the sheet thickness with high accuracy, but the description of the measurement operation by these components has been described for the above-described embodiment. This is substantially the same as that described above, and will not be described in detail here.
[0086]
Finally, in this modified example, a description will be given of a point that is devised so as to cope with a low sheet speed. When the sheet speed becomes low, the cutting angle θ shown in FIG. 15 becomes large, and in the configuration of the detection unit shown in FIGS. 18 and 19, the magnetic sensor 335 is greatly deviated from the center of the backup roll 337, and the magnetic sensor can be measured. There is a possibility of deviating from the range. In this case, as in the detection unit shown in FIGS. 20 and 21, a magnetic sensor for measurement 335 is disposed immediately above the measurement roll / pinch roll 334, and the displacement of the measurement roll / pinch roll 334 is directly measured, and the backup roll The thermal expansion error of 337 and the machine frame may be corrected and canceled by the signal output of the correcting magnetic sensor 335A. Therefore, it is necessary to store the output values of both sensors 335 and 335A while driving each roll when there is no sheet and moving the detection unit. Also, the zero check is performed in the absence of the sheet in the same manner as in the above-described embodiment.
[0087]
【The invention's effect】
Even on-line such as a sheet production line, the thickness of the sheet can be measured with higher accuracy by a contact method. In this case, it is possible to measure not only the thickness trend in one line in the longitudinal direction of the sheet but also the thickness profile in the width direction of the sheet. Therefore, since not only the thickness change for one line in the sheet surface but also the thickness change over the entire sheet surface can be measured, analysis of the sheet quality and the like can be performed more precisely.
[0088]
In addition, since the thick and thin image of the entire sheet surface can be easily visually recognized, the application range is widened.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic elevational view showing mechanical components of a sheet thickness measuring apparatus as an embodiment of the present invention capable of measuring sheet thickness even on-line.
FIG. 2 is a block diagram showing electrical components of the sheet thickness measuring apparatus of the embodiment of FIG.
FIG. 3 is a schematic plan view showing mechanical components of such a sheet thickness measuring apparatus as another embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 3;
FIG. 5 is a block diagram showing electrical components of the sheet thickness measuring apparatus in association with the schematic elevation view of the sheet thickness measuring apparatus of FIG. 3;
6 is a diagram schematically showing each measurement line on a sheet by the apparatus of the embodiment of FIG. 3 for easy understanding.
7 is a graph showing an example of a thickness measurement result in one measurement line on a sheet by the apparatus of the embodiment of FIG. 3; FIG.
FIG. 8 is a diagram exemplifying measurement result printing results by the apparatus of the embodiment of FIG. 3;
FIG. 9 is a schematic elevation view showing mechanical components of a sheet thickness measuring apparatus as still another embodiment of the present invention.
10 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 9. FIG.
11 is an elevational view showing details of a detection unit of the sheet thickness measuring apparatus shown in FIG. 9;
12 is a side view of the detection unit of FIG. 11. FIG.
13 is a block diagram showing the electrical components of the sheet thickness measuring apparatus according to the embodiment of FIG.
14 is a diagram illustrating the output signal of the magnetic sensor in the sheet thickness measuring apparatus of FIG. 9 as a graph corresponding to each position in the width direction of the sheet.
15 is a view for explaining a roll cutting angle in the apparatus of FIG. 9; FIG.
FIG. 16 is a schematic elevation view showing mechanical components of a sheet thickness measuring apparatus as a modification of the present invention.
17 is a longitudinal sectional view of the sheet thickness measuring apparatus shown in FIG.
18 is an elevational view showing details of a detection unit of the sheet thickness measuring apparatus shown in FIG. 16. FIG.
FIG. 19 is a side view of the detection unit in FIG. 18;
20 is a view similar to FIG. 18 showing a modification of the detection unit of FIG.
FIG. 21 is a side view of the detection unit in FIG. 20;
FIG. 22 is a block diagram showing an electrical configuration part of a sheet thickness measuring apparatus according to a modified example of FIG.
23 is a view for explaining spiral scanning of a backup roll in the apparatus of FIG.
FIG. 24 is a diagram for explaining a state where the backup roll is in a trend mode in the apparatus of FIG. 16;
[Explanation of symbols]
S sheet
20 Base part
20A moving table
21 Stepping motor
21A Timing pulley
21B Timing belt
22 Backup roll
22A Bearing unit
22B Support rod
22C Timing pulley
23 Support pillar
24 leaf spring
25 Measuring roll and pinch roll
25A Bearing unit
25B Support rod
25C Bearing unit
27 Magnetic sensor
27A Support beam
27B Air cylinder
27C Spring
30 spur gear
31 Spur gear
40 Control device
41 CPU
42 Motor driver
43 I / O and counter circuit
44 A / D converter
45 memory
46 keyboard
47 display
48 printer

Claims (16)

フィルム等のシートの製造ラインにおいて連続的に前記シートの厚さを測定するシート厚さ測定装置において、
厚さを測定すべきシートの厚さに応じて変位しうる測定ロール兼ピンチロールと、
該測定ロール兼ピンチロールとの間に前記厚さを測定すべきシートを挟み込むように該シートを受け止めるバックアップロールと、
前記測定ロール兼ピンチロールの変位量を検出して該変位量を示す信号を出力する検出手段と、
前記測定ロール兼ピンチロール、前記バックアップロールおよび前記検出手段を前記シートの製造ラインのオフライン位置とオンライン位置との間を反復的に移動させるための移動手段と、
前記測定ロール兼ピンチロールおよび前記バックアップロールを、前記厚さを測定すべきシートのオンライン走行速度と同じ周速となるように駆動するためのロール駆動手段と、
前記検出手段からの出力信号を処理して前記シートの厚さの測定値を与える信号処理手段と
を備えることを特徴とするシート厚さ測定装置。
In a sheet thickness measuring device that continuously measures the thickness of the sheet in a production line of a sheet such as a film ,
A measurement roll and pinch roll that can be displaced according to the thickness of the sheet whose thickness is to be measured;
A backup roll for receiving the sheet so as to sandwich the sheet whose thickness is to be measured between the measurement roll and the pinch roll;
Detecting means for detecting a displacement amount of the measurement roll and pinch roll and outputting a signal indicating the displacement amount;
Moving means for repetitively moving the measuring roll and pinch roll, the backup roll and the detecting means between an offline position and an online position of the sheet production line ;
Roll driving means for driving the measurement roll and pinch roll and the backup roll so as to have the same peripheral speed as the online running speed of the sheet whose thickness is to be measured;
Signal processing means for processing an output signal from the detection means to give a measured value of the thickness of the sheet.
前記測定ロール兼ピンチロールを前記バックアップロールに対して昇降させる昇降手段を更に備える請求項1に記載のシート厚さ測定装置。  The sheet thickness measuring apparatus according to claim 1, further comprising elevating means for elevating and lowering the measurement roll / pinch roll relative to the backup roll. 前記ロール駆動手段は、前記測定ロール兼ピンチロールと前記バックアップロールとを同期して回転させる同期手段を含む請求項1または2に記載のシート厚さ測定装置。  The sheet thickness measuring apparatus according to claim 1, wherein the roll driving unit includes a synchronizing unit that rotates the measurement roll / pinch roll and the backup roll in synchronization. 前記信号処理手段は、零点補正データを記憶するためのメモリを含み、該メモリに記憶した零点補正データによって補正された測定値を与える請求項1または2または3に記載のシート厚さ測定装置。  The sheet thickness measuring apparatus according to claim 1, wherein the signal processing means includes a memory for storing zero point correction data, and gives a measurement value corrected by the zero point correction data stored in the memory. シートの厚さを測定するためのシート厚さ測定装置において、厚さを測定すべきシートの厚さに応じて変位しうる測定ロール兼ピンチロールと、該測定ロール兼ピンチロールとの間に、前記厚さを測定すべきシートを挟み込むようにして該シートを送るためのフィードロール兼バックアップロールと、前記測定ロール兼ピンチロールの変位量を検出して該変位量を示す信号を出力する検出手段と、前記厚さを測定すべきシートを載置するためのテーブル手段と、該テーブル手段に載置された前記厚さを測定すべきシートを前記測定ロール兼ピンチロールと前記フィードロール兼バックアップロールとの間へと押し出すようにするシート押出し手段と、前記テーブル手段を前記測定ロール兼ピンチロールおよび前記フィードロール兼バックアップロールによるシートの送り方向を横切る方向に移動させる移動手段と、前記検出手段からの出力信号を処理して前記シートの厚さの測定値を与える信号処理手段とを備えることを特徴とするシート厚さ測定装置。  In the sheet thickness measuring device for measuring the thickness of the sheet, between the measurement roll and pinch roll that can be displaced according to the thickness of the sheet whose thickness is to be measured, and the measurement roll and pinch roll, A feed roll / backup roll for feeding the sheet so as to sandwich the sheet whose thickness is to be measured, and detection means for detecting a displacement amount of the measurement roll / pinch roll and outputting a signal indicating the displacement amount And table means for placing the sheet whose thickness is to be measured, and the sheet which is placed on the table means and whose thickness is to be measured are the measurement roll / pinch roll and the feed roll / backup roll Sheet extruding means for extruding between the measuring roll and the pinch roll and the feed roll and back-up. A sheet thickness comprising: moving means for moving the sheet in a direction crossing the sheet feeding direction by a roll; and signal processing means for processing an output signal from the detecting means to give a measured value of the thickness of the sheet. Measuring device. 前記信号処理手段は、零点補正データを記憶するためのメモリを含み、該メモリに記憶した零点補正データによって補正された測定値を与える請求項5に記載のシート厚さ測定装置。  6. The sheet thickness measuring apparatus according to claim 5, wherein the signal processing means includes a memory for storing zero point correction data, and gives a measurement value corrected by the zero point correction data stored in the memory. 前記信号処理手段によって与えられる測定値を、その測定値の大きさに依存して異なる色彩または異なる明度の色のドットにて、前記厚さを測定すべきシートの全面と同じまたは相似な広がりを有する印刷面上に、プリントアウトするプリンティング手段を更に備える請求項5または6に記載のシート厚さ測定装置。  The measurement value given by the signal processing means has the same or similar spread as the entire surface of the sheet whose thickness is to be measured, with dots of different colors or lightness depending on the magnitude of the measurement value. The sheet thickness measuring apparatus according to claim 5, further comprising a printing unit that prints out the printed surface. シートの厚さを測定するためのシート厚さ測定装置において、厚さを測定すべきシートの走行方向を横切る方向に移動させられうる検出部を備えており、該検出部は、前記厚さを測定すべきシートの厚さに応じて変位しうる測定ロール兼ピンチロールと、該測定ロール兼ピンチロールとの間に前記厚さを測定すべきシートを挟み込むように該シートを受け止めるバックアップロールと、前記測定ロール兼ピンチロールの変位量を検出して該変位量を示す信号を出力する検出手段と、前記測定ロール兼ピンチロールおよび前記バックアップロールを、前記厚さを測定すべきシートの走行速度と同じ周速となるように駆動するためのロール駆動手段とを含んでおり、更に、前記検出手段からの出力信号を処理して前記シートの厚さの測定値を与える信号処理手段を備えることを特徴とするシート厚さ測定装置。  In a sheet thickness measuring apparatus for measuring the thickness of a sheet, the sheet thickness measuring apparatus includes a detection unit that can be moved in a direction crossing a traveling direction of the sheet whose thickness is to be measured. A measurement roll and pinch roll that can be displaced according to the thickness of the sheet to be measured, and a backup roll that receives the sheet so as to sandwich the sheet whose thickness is to be measured between the measurement roll and pinch roll; Detection means for detecting the displacement amount of the measurement roll / pinch roll and outputting a signal indicating the displacement amount, the measurement roll / pinch roll and the backup roll, and the traveling speed of the sheet whose thickness is to be measured; Roll driving means for driving so as to have the same peripheral speed, and further processing the output signal from the detecting means to give a measured value of the thickness of the sheet Sheet thickness measuring apparatus comprising: a signal processing means. 前記ロール駆動手段は、前記測定ロール兼ピンチロールと前記バックアップロールとを同期して回転させる同期手段を含む請求項8に記載のシート厚さ測定装置。  The sheet thickness measuring apparatus according to claim 8, wherein the roll driving unit includes a synchronizing unit that rotates the measurement roll / pinch roll and the backup roll in synchronization. 前記測定ロール兼ピンチロールおよび前記バックアップロールは、それぞれ旋回支持装置によって支持されている請求項8または9に記載のシート厚さ測定装置。  The sheet thickness measuring device according to claim 8 or 9, wherein the measurement roll / pinch roll and the backup roll are each supported by a turning support device. 前記信号処理手段は、零読みデータおよび/または零点補正データを記憶するためのメモリを含み、該メモリに記憶した零読みデータおよび/または零点補正データによって補正された測定値を与える請求項8または9または10に記載のシート厚さ測定装置。  9. The signal processing means includes a memory for storing zero reading data and / or zero correction data, and provides a measurement value corrected by the zero reading data and / or zero correction data stored in the memory. The sheet thickness measuring apparatus according to 9 or 10. シートの厚さを測定するためのシート厚さ測定装置において、厚さを測定すべきシートを受け止めて該シートの走行速度と同じ周速となるように回転駆動させられるバックアップロールと、前記厚さを測定すべきシートの走行方向を横切る方向に移動させられうる検出部を備えており、該検出部は、前記厚さを測定すべきシートを前記バックアップロールとの間に挟み込むようにし且つ該シートの厚さに応じて変位しうる測定ロール兼ピンチロールと、該測定ロール兼ピンチロールの変位量を検出して該変位量を示す信号を出力する検出手段と、前記測定ロール兼ピンチロールを、前記厚さを測定すべきシートの走行速度と同じ周速となるように駆動するためのロール駆動手段とを含んでおり、更に、前記検出手段からの出力信号を処理して前記シートの厚さの測定値を与える信号処理手段を備えることを特徴とするシート厚さ測定装置。  In the sheet thickness measuring apparatus for measuring the thickness of the sheet, a backup roll that receives the sheet whose thickness is to be measured and is rotationally driven so as to have the same peripheral speed as the traveling speed of the sheet, and the thickness A detection unit that can be moved in a direction crossing the traveling direction of the sheet to be measured, the detection unit sandwiching the sheet whose thickness is to be measured between the backup roll and the sheet A measurement roll / pinch roll that can be displaced according to the thickness of the measurement roll, a detection means for detecting a displacement amount of the measurement roll / pinch roll and outputting a signal indicating the displacement amount, and the measurement roll / pinch roll, Roll driving means for driving the sheet so as to have the same peripheral speed as the traveling speed of the sheet whose thickness is to be measured, and further processing an output signal from the detection means Sheet thickness measuring apparatus comprising: a signal processing means for providing a measure of the thickness of the serial sheet. 前記検出手段は、前記バックアップロールの周面までの距離に応じた信号を出力する磁気センサーを含む請求項12に記載のシート厚さ測定装置。  The sheet thickness measurement apparatus according to claim 12, wherein the detection unit includes a magnetic sensor that outputs a signal corresponding to a distance to the peripheral surface of the backup roll. 前記検出手段は、前記測定ロール兼ピンチロールの周面までの距離に応じた信号を出力する測定用磁気センサーと、前記バックアップロールの周面までの距離に応じた信号を出力する補正用磁気センサーとを含む請求項12に記載のシート厚さ測定装置。  The detection means includes a measurement magnetic sensor that outputs a signal according to the distance to the circumferential surface of the measurement roll / pinch roll, and a correction magnetic sensor that outputs a signal according to the distance to the circumferential surface of the backup roll. The sheet | seat thickness measuring apparatus of Claim 12 containing these. 前記測定ロール兼ピンチロールは、旋回支持装置によって支持されている請求項12または13または14に記載のシート厚さ測定装置。  The sheet thickness measuring device according to claim 12, wherein the measuring roll and pinch roll is supported by a turning support device. 前記信号処理手段は、零読みデータおよび/または零点補正データを記憶するためのメモリを含み、該メモリに記憶した零読みデータおよび/または零点補正データによって補正された測定値を与える請求項12から15のうちのいずれか1項に記載のシート厚さ測定装置。  13. The signal processing means includes a memory for storing zero reading data and / or zero correction data, and provides a measurement value corrected by the zero reading data and / or zero correction data stored in the memory. The sheet thickness measuring apparatus according to any one of 15.
JP2003093654A 2003-03-31 2003-03-31 Sheet thickness measuring device Expired - Lifetime JP4139718B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003093654A JP4139718B2 (en) 2003-03-31 2003-03-31 Sheet thickness measuring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003093654A JP4139718B2 (en) 2003-03-31 2003-03-31 Sheet thickness measuring device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004301600A JP2004301600A (en) 2004-10-28
JP4139718B2 true JP4139718B2 (en) 2008-08-27

Family

ID=33406392

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003093654A Expired - Lifetime JP4139718B2 (en) 2003-03-31 2003-03-31 Sheet thickness measuring device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4139718B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106969716A (en) * 2017-03-29 2017-07-21 江苏亚威机床股份有限公司 A kind of sheet thickness detection means
CN113932682A (en) * 2021-09-06 2022-01-14 苏州东大工程咨询管理有限公司 Concrete layer thickness detection device for road engineering supervision and implementation method thereof
CN117553715B (en) * 2024-01-11 2024-03-12 玻尔兹曼(广州)科技有限公司 X-ray film blowing thickness gauge capable of achieving horizontal scanning and two-layer analysis

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004301600A (en) 2004-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8534194B2 (en) Rotary printing press and method for adjusting a cylinder thereof
US20160318297A1 (en) Method of adjusting a roller in a rotary printing press
EP2250019B1 (en) Method and calibration tool for calibrating a rotary printing press
US8937634B2 (en) Printing apparatus
US20100011978A1 (en) Rotary Printing Press and Method for Adjusting a Cylinder Thereof
KR20100123820A (en) Seat sag evaluation method and device
JP2000095386A (en) Paper feed control method
JP6074095B1 (en) Belt meandering control device
JP4123922B2 (en) Method for adjusting folding gap width of plural folding roller pairs and folding machine for adjusting folding gap width
JP4139718B2 (en) Sheet thickness measuring device
JP5195621B2 (en) Offset printing method and apparatus
US20040190966A1 (en) Method and apparatus for measuring, setting and controlling longitudinal and lateral register as well as parallelness of the printing register in a multicolor printing machine
JP4216020B2 (en) Cutting control device and cutting assist device for printing press
JP3759838B2 (en) Paper feed control method
JP3507140B2 (en) Register control method and device
JP3421650B2 (en) Rotary caliper meter
JP3704193B2 (en) Roll member measuring device
JP2000108431A (en) Paper feed control method and recording apparatus
JP4096343B2 (en) Sheet thickness measuring method and measuring apparatus
US20030058420A1 (en) Image recording device
JP2665415B2 (en) Image reading device magnification error correction method
JP4415255B2 (en) Apparatus for measuring the peripheral shape of rolls
JP3682908B2 (en) Gravure engraving equipment
JP3019124B2 (en) Automatic platen gap adjustment device for printer
JP2004345234A (en) Printing system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050916

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070808

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070813

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071011

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080519

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080609

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4139718

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110613

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110613

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120613

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130613

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140613

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term