JP4209998B2 - Sheet material thickness measuring device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばカレンダー加工によって成形された各種材質のシート材の厚さを測定するシート材の厚さ測定装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の厚さ測定方法としては、測定対象物であるシート材の表面に光学変位計の測定光を照射してシート材の厚さ方向の変位量を測定し、その測定値と予め設定されている測定基準値に基づいてシート材の厚さを演算器により演算する方法が用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、測定対象物であるシート材が材質の異なるものに変更された場合、材質の違いによってシート材の光学的特性(反射率,表面平坦性等)が変わると、光学変位計の変位−出力特性も変わるため、演算器の設定を再度調整する必要がある。この場合、実際に測定するシート材に光学変位計の測定光を照射して測定基準値及び任意の変位量に応じた測定値をそれぞれ求め、これらの値から新たなシート材に対応した設定を演算器に入力しなければならない。このため、シート材の変更に伴う設定作業に多大な手間を要し、新たな材質のシート材の測定に速やかに移行することができないという問題点があった。
【0004】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、測定すべきシート材が材質の異なるものに変更された場合でも、新たな材質のシート材の測定に速やかに移行することのできるシート材の厚さ測定装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、請求項1では、シート材の表面に光学変位計の測定光を照射してシート材の厚さ方向の変位量を測定し、その測定値と測定基準値に基づいてシート材の厚さを演算器により演算するシート材の厚さ測定装置において、前記光学変位計の測定光を受光する面をシート材と同一の材質または同等の光学的特性を有する材質によって形成された互いに厚さの異なる第1及び第2の基準ゲージと、材質の異なる複数種類のシート材にそれぞれ対応する複数ずつの第1及び第2の基準ゲージを具備し、任意の基準ゲージを光学変位計の測定光の照射位置まで移動して保持するゲージ交換手段と、測定すべきシート材の材質に関する情報を記憶した記憶装置と、測定すべきシート材の材質が入力されると、記憶装置のデータに基づいて対応する基準ゲージを選択し、その基準ゲージを光学変位計の測定光の照射位置まで移動させるように前記ゲージ交換手段を制御する制御手段とを備えている。
【0006】
本発明によれば、第1の基準ゲージを光学変位計の測定光の照射位置に保持し、測定光を第1の基準ゲージに照射して測定基準値を測定した後、ゲージ交換手段により第1の基準ゲージに代えて第2の基準ゲージを測定光の照射位置に移動して保持し、光学変位計の測定光を第2の基準ゲージに照射して、その測定値と前記測定基準値との差が第1及び第2の基準ゲージの厚みの差になるように演算器を設定し、測定光の照射位置から基準ゲージを除いてシート材の測定を行うことが可能となる。これにより、材質の異なる複数種類のシート材にそれぞれ対応する複数ずつの第1及び第2の基準ゲージを用い、任意の基準ゲージを測定すべきシート材に応じて選択することにより、シート材が材質の異なるものに変更された場合でも、設定器の設定が速やかに行われるとともに、ゲージ交換手段によって基準ゲージの交換作業を自動化することが可能である。また、シート材の材質に応じて基準ゲージの交換作業を自動化することが可能である。
【0007】
また、請求項2では、請求項1記載のシート材の厚さ測定装置において、前記第1及び第2の基準ゲージを、所定のシート材と同一の材質からなる被測定材と、被測定材を厚さ方向に挟持する一対の挟持板とから形成し、各挟持板にはそれぞれ被測定材の一部を露出させる孔を設けている。
【0008】
これにより、請求項1の作用に加え、第1及び第2の基準ゲージでは光学変位計の測定光を受光する被測定材が所定のシート材と同一の材質によって形成されていることから、演算器の設定をより正確に行うことが可能となる。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1乃至図4は本発明の一実施形態を示すもので、図1は厚さ測定装置の概略構成図、図2は基準ゲージの斜視図、図2は支持板の正面図、図4は基準ゲージを用いた測定方法を示す概略図である。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1乃至図4は本発明の前提となる実施形態を示すもので、図1は厚さ測定装置の概略構成図、図2は基準ゲージの斜視図、図2は支持板の正面図、図4は基準ゲージを用いた測定方法を示す概略図である。
【0011】
各光学変位計1は、例えばレーザー光を測定対象物に照射してその反射光を検出する周知の機器からなり、それぞれ測定対象物の一方の面及び他方の面に測定光を照射するようになっている。
【0012】
演算器2は各光学変位計1の出力信号に基づいて変位量を演算する周知の機器からなり、その測定値を表示部2aに表示するようになっている。
【0013】
第1及び第2の基準ゲージ3,4は平板状に形成され、それぞれシート材Aと同等の光学的特性を有する材質からなる。この場合、第1の基準ゲージ3は図2(a) に示すように厚さt1 に均一に形成され、第2の基準ゲージ4は図2(b) に示すように厚さt1 に形成された一端部4aと、厚さt2 (>t1 )に形成された他端部4bとからなる。
【0014】
支持板5は上下方向中央部に測定中のシート材Aを通過させる切り欠き部5aを有し、その上部及び下部にはそれぞれ各光学変位計1が互いに対向して取付けられている。また、支持板5の切り欠き部5aには基準ゲージ3,4を保持する溝5bが設けられている。即ち、図3(a) に示すように第1の基準ゲージ3を溝5bに挿入することにより、図3(b) に示すように第1の基準ゲージ3が各光学変位計1の間に保持され、各光学変位計1の測定光1aが第1の基準ゲージ3の一方の面及び他方の面にそれぞれ照射されるようになっている。この場合、第2の基準ゲージ4は第1の基準ゲージ3と厚さの等しい一端部4a側を溝5bに挿入される。
【0015】
以上のように構成された厚さ測定装置においては、シート材Aの測定を行う前に、第1の基準ゲージ3を支持板5の溝5bに挿入して各光学変位計1の測定光1aの照射位置に保持し、図4に示すように各光学変位計1の測定光1aを第1の基準ゲージ3に照射して測定基準値を測定する。次に、第1の基準ゲージ3に代えて第2の基準ゲージ4を測定光の照射位置に保持し、各光学変位計1の測定光1aを第2の基準ゲージ4に照射して、その測定値と前記測定基準値との差が第1及び第2の基準ゲージ3,4の厚みの差(t2 −t1 )になるように演算器2を設定する。この後、測定光の照射位置から第2の基準ゲージ4を取外し、図1に示すようにシート材Aを各光学変位計1の間を通過させながら厚さの測定を行う。測定されるシート材Aは、例えばカレンダー加工によって形成されたシート状のゴムであり、図示しない判定器によってその厚さが規定値の範囲内か否かを判定され、規定値から外れた場合は警報等が発せられる。この場合、シート材Aの厚さは各光学変位計1の変位量を合算することによって求められる。また、前記シート材Aの測定終了後、材質の異なった他の種類のシート材の測定を行う場合は、新たなシート材と同一の材質または同等の光学的特性を有する材質の基準ゲージを用い、前述と同様にして演算器2の設定を行う。
【0016】
このように、本実施形態の厚さ測定装置によれば、測定すべきシート材Aと同等の光学的特性を有する材質によって形成された第1及び第2の基準ゲージ3,4をそれぞれ各光学変位計1の測定光の照射位置に保持し、その測定値に基づいて演算器2の設定を行った後、シート材Aの厚さを測定するようにしたので、材質の異なるシート材ごとの演算器2の設定を極めて容易に行うことができ、測定すべきシート材が材質の異なるものに変更された場合でも、新たな材質のシート材の測定に速やかに移行することができる。
【0017】
尚、前記実施形態では第1及び第2の基準ゲージ3,4をそれぞれ別体に形成したものを示したが、例えば厚さの異なる基準面(測定光を受光する面)を一体に有する基準ゲージを用い、各基準面の位置をずらして測定を行うようにしてもよい。また、前記実施形態では対向一対の光学変位計1を備えた例を示したが、一つの光学変位計1によってシート材Aの片側の面の変位量を測定する場合にも適用することが可能である。
【0018】
図5は本発明の実施形態を示す厚さ測定装置の概略構成図であり、前記実施形態と同等の構成部分には同一の符号を付して示す。即ち、同図に示す厚さ測定装置は、前記実施形態の構成に加え、ゲージ交換装置6と、ゲージ交換装置6を制御する制御装置7とを備えている。
【0019】
ゲージ交換装置6は、材質の異なる複数種類のシート材にそれぞれ対応する複数ずつの第1及び第2の基準ゲージ3,4をゲージストッカ6aに具備し、ゲージストッカ6aの任意の基準ゲージ3,4を駆動アーム6bによって各光学変位計1の測定光1aの照射位置まで移動して保持するようになっている。
【0020】
制御装置7は、例えばパーソナルコンピュータによって構成され、その記憶装置7aにはシート材の材質に関する情報が記憶されている。この制御装置7では、測定すべきシート材の材質を入力すると、記憶装置7aのデータに基づいて対応する基準ゲージ3,4を選択し、その基準ゲージ3,4をゲージ交換装置6によって各光学変位計1の測定光1aの照射位置まで移動して前記実施形態と同様の測定を行うようになっている。
【0021】
即ち、本実施形態によれば、基準ゲージ3,4の交換作業をゲージ交換装置6によって自動化することができるので、人的労力の軽減を図ることができる。また、ゲージ交換装置6の動作を制御装置7及び記憶装置7aのデータに基づいて制御するようにしたので、例えば測定の予定されているシート材の材質及び測定順序を制御装置7にプログラムしておくことにより、シート材の材質に応じて基準ゲージ3,4の交換作業を自動化することも可能である。
【0022】
図6及び図7は基準ゲージの変形例を示すものである。即ち、同図に示す第1及び第2の基準ゲージ8,9は、所定のシート材と同一の材質からなる被測定材10と、被測定材10を厚さ方向に挟持する一対の挟持板11,12とからなり、各挟持板11,12にはそれぞれ被測定材10の一部を露出させる孔11a,12aが設けられている。各挟持板11,12は互いに複数のネジ13によって連結されるとともに、一方の挟持板11の一端部11bは前記支持板5の溝5bに挿入可能な長さを有している。この場合、図7(a) に示すように第1の基準ゲージ8の被測定材10は厚さt1 に形成され、図7(b) に示すように第2の基準ゲージ9の被測定材10は厚さt2 (>t1 )に形成されている。
【0023】
即ち、前記基準ゲージ8,9では光学変位計1の測定光1aを受光する被測定材10が所定のシート材と同一の材質によって形成されているので、演算器2の設定をより正確に行うことが可能である。
【0024】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1の厚さ測定装置によれば、材質の異なるシート材ごとの演算器の設定を極めて容易に行うことができるので、測定すべきシート材が材質の異なるものに変更された場合でも、新たな材質のシート材の測定に速やかに移行することができ、生産性の向上を図ることができる。この場合、基準ゲージの交換作業を自動化することができるので、人的労力の軽減を図ることができる。また、シート材の材質に応じて基準ゲージの交換作業を自動化することができるので、生産性をより向上させることができる。
【0025】
また、請求項2の厚さ測定装置によれば、請求項1の効果に加え、演算器の設定をより正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の前提となる実施形態を示す厚さ測定装置の概略構成図
【図2】 基準ゲージの斜視図
【図3】 支持板の正面図
【図4】 基準ゲージを用いた測定方法を示す概略図
【図5】 本発明の実施形態を示す厚さ測定装置の概略構成図
【図6】 基準ゲージの変形例を示す平面図
【図7】 基準ゲージの変形例を示す側面図
【符号の説明】
1…光学変位計、2…演算器、3…第1の基準ゲージ、4…第2の基準ゲージ、5b…溝、6…ゲージ交換装置、7…制御装置、8…第1の基準ゲージ、9…第2の基準ゲージ、8…第1の基準ゲージ、9…第2の基準ゲージ、10…被測定材、11,12…挟持板、A…シート材。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is, for example, relates TeiSo location measuring the thickness of the sheet material for measuring the thickness of the sheet material of various materials that are formed by calendering.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of thickness measurement method, the surface of a sheet material that is a measurement object is irradiated with measurement light from an optical displacement meter to measure the amount of displacement in the thickness direction of the sheet material. A method is used in which the thickness of the sheet material is calculated by a calculator based on the set measurement reference value.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the sheet material that is the object to be measured is changed to a different material, if the optical properties (reflectance, surface flatness, etc.) of the sheet material change due to the material difference, the displacement-output of the optical displacement meter Since the characteristics also change, it is necessary to adjust the setting of the arithmetic unit again. In this case, the measurement material of the optical displacement meter is irradiated onto the sheet material to be actually measured to obtain the measurement value corresponding to the measurement reference value and the arbitrary displacement amount, and the setting corresponding to the new sheet material is obtained from these values. Must be input to the calculator. For this reason, there has been a problem that setting work accompanying the change of the sheet material requires a great deal of labor, and it is not possible to quickly shift to the measurement of a new sheet material.
[0004]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and the object of the present invention is to promptly measure a new sheet material even when the sheet material to be measured is changed to a different one. and to provide a TeiSo location measuring the thickness of sheet material that can be migrated.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, in
[0006]
According to the present invention, the first reference gauge is held at the measurement light irradiation position of the optical displacement meter, and the measurement reference value is measured by irradiating the first reference gauge with the measurement light. In place of the first reference gauge, the second reference gauge is moved to the measurement light irradiation position and held, and the measurement light of the optical displacement meter is irradiated to the second reference gauge. The calculator is set so that the difference between the first and second reference gauges is the difference between the thicknesses of the first and second reference gauges, and the sheet material can be measured by removing the reference gauge from the measurement light irradiation position. Thus, by using a plurality of first and second reference gauges respectively corresponding to a plurality of types of sheet materials having different materials, an arbitrary reference gauge is selected according to the sheet material to be measured. Even when the material is changed to a different one, the setting device can be quickly set and the reference gauge replacement operation can be automated by the gauge replacement means. In addition, it is possible to automate the replacement work of the reference gauge according to the material of the sheet material.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in the thickness measurement apparatus for a sheet material according to the first aspect , the first and second reference gauges are measured materials made of the same material as the predetermined sheet material, and the measured material. Is formed from a pair of clamping plates that are clamped in the thickness direction, and each clamping plate is provided with a hole for exposing a part of the material to be measured.
[0008]
Thus, in addition to the operation of
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 4 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a thickness measuring device, FIG. 2 is a perspective view of a reference gauge, FIG. 2 is a front view of a support plate, and FIG. It is the schematic which shows the measuring method using a reference | standard gauge.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 4 show an embodiment as a premise of the present invention, FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a thickness measuring device, FIG. 2 is a perspective view of a reference gauge, FIG. 2 is a front view of a support plate, FIG. 4 is a schematic view showing a measuring method using a reference gauge.
[0011]
Each
[0012]
The
[0013]
The first and
[0014]
The
[0015]
In the thickness measuring apparatus configured as described above, before the measurement of the sheet material A, the
[0016]
As described above, according to the thickness measuring apparatus of the present embodiment, the first and second reference gauges 3 and 4 formed of a material having optical characteristics equivalent to those of the sheet material A to be measured are used for the respective optical elements. Since the thickness of the sheet material A is measured after holding the measurement light irradiation position of the
[0017]
In the above-described embodiment, the first and second reference gauges 3 and 4 are separately formed. However, for example, a reference surface having a different thickness (a surface that receives measurement light) is integrated. You may make it measure by using the gauge and shifting the position of each reference plane. Moreover, although the example provided with a pair of opposing
[0018]
Figure 5 is a schematic block diagram of a thickness measuring apparatus according to the implementation embodiments of the present invention are denoted by the same reference numerals in the embodiments and equivalent components. That is, the thickness measuring device shown in the figure includes a gauge changing device 6 and a
[0019]
The gauge changer 6 includes a plurality of first and second reference gauges 3 and 4 corresponding to a plurality of types of sheet materials of different materials in a
[0020]
The
[0021]
In other words, according to the present embodiment, the replacement work of the reference gauges 3 and 4 can be automated by the gauge replacement device 6, so that human labor can be reduced. Further, since the operation of the gauge changing device 6 is controlled based on the data of the
[0022]
6 and 7 show modifications of the reference gauge. That is, the first and second reference gauges 8 and 9 shown in the figure are a material to be measured 10 made of the same material as a predetermined sheet material, and a pair of clamping plates that clamp the material to be measured 10 in the thickness direction. 11 and 12, and the holding
[0023]
That is, in the reference gauges 8 and 9, since the measured
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the thickness measuring apparatus of the first aspect, the calculator can be set very easily for each sheet material having a different material, so that the sheet material to be measured has a different material. Even when it is changed, it is possible to promptly shift to measurement of a new sheet material, and it is possible to improve productivity. In this case, the replacement work of the reference gauge can be automated, so that human labor can be reduced. In addition, since the reference gauge replacement operation can be automated according to the material of the sheet material, productivity can be further improved.
[0025]
Moreover, according to the thickness measuring apparatus of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a thickness measuring apparatus showing an embodiment as a premise of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of a reference gauge. FIG. 3 is a front view of a support plate. side showing a modification of the plan view FIG. 7 reference gauge showing a modification of the schematic diagram FIG. 6 reference gauge thickness measuring apparatus according to the implementation form of schematic Figure 5 the present invention illustrating a method Figure [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記光学変位計の測定光を受光する面をシート材と同一の材質または同等の光学的特性を有する材質によって形成された互いに厚さの異なる第1及び第2の基準ゲージと、
材質の異なる複数種類のシート材にそれぞれ対応する複数ずつの第1及び第2の基準ゲージを具備し、任意の基準ゲージを光学変位計の測定光の照射位置まで移動して保持するゲージ交換手段と、
測定すべきシート材の材質に関する情報を記憶した記憶装置と、
測定すべきシート材の材質が入力されると、記憶装置のデータに基づいて対応する基準ゲージを選択し、その基準ゲージを光学変位計の測定光の照射位置まで移動させるように前記ゲージ交換手段を制御する制御手段とを備えた
ことを特徴とするシート材の厚さ測定装置。A sheet that measures the amount of displacement in the thickness direction of the sheet material by irradiating the surface of the sheet material with measurement light from an optical displacement meter, and calculates the thickness of the sheet material with a calculator based on the measured value and the measurement reference value In the material thickness measuring device,
First and second reference gauges having different thicknesses formed from the same material as the sheet material or a material having equivalent optical characteristics on the surface that receives the measurement light of the optical displacement meter,
Gauge exchanging means comprising a plurality of first and second reference gauges respectively corresponding to a plurality of types of sheet materials of different materials, and moving and holding any reference gauge to the measurement light irradiation position of the optical displacement meter When,
A storage device storing information about the material of the sheet material to be measured;
When the material of the sheet material to be measured is input, the corresponding gauge is selected based on the data stored in the storage device, and the gauge changing means is configured to move the reference gauge to the measurement light irradiation position of the optical displacement meter. thickness measuring device features and to Resid over preparative material that a control means for controlling.
ことを特徴とする請求項1記載のシート材の厚さ測定装置。The first and second reference gauges are formed from a measured material made of the same material as a predetermined sheet material, and a pair of clamping plates that clamp the measured material in the thickness direction. The thickness measurement device for a sheet material according to claim 1, wherein a hole for exposing a part of the material to be measured is provided.
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