JP4800459B2

JP4800459B2 - シート厚み計測方法

Info

Publication number: JP4800459B2
Application number: JP36970399A
Authority: JP
Inventors: 文男東條
Original assignee: YAMABUN ELECTRONICS CO., LTD.
Current assignee: YAMABUN ELECTRONICS CO., LTD.
Priority date: 1999-12-27
Filing date: 1999-12-27
Publication date: 2011-10-26
Anticipated expiration: 2019-12-27
Also published as: JP2001183131A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、合成樹脂、金属、紙、その他、各種のフィルムやシート、ラミネートフィルム、コーティング膜、シート状食品等（以下、単にシートと称する。）の製造工程に設置され、製造されるシートの厚みを計測して、表示記録し、製造工程の監視、或いは、目標値から外れると補正させるため等に使用されるシート厚み計測方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、基準ロールを使用せず、シートの上下両面にシート厚み計測手段及びトラバース手段を対向配置する方式と、基準ロールの上面にシートを接触走行させ、このシートの上面にシート厚み計測手段及びトラバース手段を配置してシートの厚みを計測する方式（例えば、特公平８−３０６４７号公報等参照）とがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記両方式ともに、シートの上面側に配置されるシート厚み計測手段の可動部やトラバース手段の可動部（スライド、ボールねじ、タイミングベルト、ベルト等）に供給されている潤滑油等の油脂がシート上に落下したり、可動部から発生する摩耗粉等の塵埃や異物がシート上に落下付着することがある。
【０００４】
特に、最近では、衛生上の問題等や品質管理上、シートの上面に油脂や摩耗粉等の塵埃、異物等が落下付着することを無くすことが要求されている。
【０００５】
本発明の目的は、衛生上の問題等や品質管理上の問題等を解決できるシート厚み計測方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のシート厚み計測方法は、シートを基準ロールの下面側に接触させて通過させ、かつ、基準ロールの下面を通過するシートの下側にシート厚み計測手段及びトラバース手段を配置し、前記シート厚み計測手段は、基準ロールを跨いで両側に対設された投光器と受光器及び基準ロールの中心直下に設置される磁気型変位検出センサ又は渦電流型変位検出センサを備え、前記トラバース手段は、前記シート厚み計測手段を基準ロールの軸方向に移動させることによりシート厚みを計測するシート厚み計測方法において、前記変位検出センサの上面と基準ロールの下面との距離Ａを変位検出センサによって検出記憶させ、前記投光器から発射され、前記変位検出センサとシートとの間を通るレーザビームの縦方向の長さＢを受光器で検出させ、Ａ−Ｂとしてシート厚みを計測することを特徴とするものである。この構成によれば、シート厚み計測手段の可動部やトラバース手段の可動部に供給されている潤滑油等の油脂がシート上に落下したり、可動部から発生する摩耗粉等の塵埃や異物がシート上に落下付着することを防止することができ、衛生上の問題等や品質管理上の問題等を解決することができる。また、本発明のシート厚み計測装置は、シートを下面側に接触させて通過させる基準ロールと、前記シートの厚みを計測するシート厚み計測手段と、前記シート厚み計測手段を前記基準ロールの軸方向に移動させるトラバース手段とを備え、前記シート厚み計測手段は、基準ロールを跨いで両側に対設され、レーザビームを発射する投光器、及び前記投光器にて発射されたレーザビームの縦方向の長さを検出する受光器と、前記投光器と受光器との間に配設される磁気型変位検出センサ又は渦電流型変位検出センサとから構成されるシート厚み計測装置において、前記シート厚み計測手段は、前記変位検出センサが、基準ロールの中心直下に位置するようにシートの下側へ配設されるとともに、トラバース手段はシートの下側に配置され、前記変位検出センサの上面と基準ロールの下面との距離Ａから、前記変位検出センサとシートとの間を通るレーザビームの縦方向の長さＢを減算してシート厚みを計測することを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るシート厚み計測方法の第１実施例を示す要部概略側面図、図２の（Ａ）は本発明に係るシート厚み計測方法の第１実施例の概略正面図、（Ｂ）は本発明に係るシート厚み計測方法の第２実施例を示す要部概略側面図、（Ｃ）は本発明に係るシート厚み計測方法の第３実施例を示す要部概略側面図、（Ｄ）は本発明に係るシート厚み計測方法の第４実施例を示す要部概略側面図、（Ｅ）は本体フレームの別形式を示す概略正面図である。
【００１０】
図１及び図２の（Ａ）において、１はシート、２は基準ロール、３、４はガイドロール、５はシート厚み計測手段、６はトラバース手段、７は本体フレームを示している。
【００１１】
本発明の第１実施例は、図１及び図２の（Ａ）に示すように、基準ロール２の前後両側に設置したガイドロール３、４によりシート１を基準ロール２の下面側に接触させて通過させるようにし、かつ、基準ロール２の下面を通過するシート１の下側にシート厚み計測手段５及びそのトラバース手段６を配置してシート厚みを計測するようにしたものである。上記基準ロール２は、磁気型変位検出センサを使用する場合では磁性金属で構成し、又、渦電流型変位検出センサを使用する場合では非磁性金属又は磁性金属で構成され、その有効長はシート１の最大幅より長くされ、シート１の走行方向に直交してガイドロール３、４とともに両端を軸受を介して本体フレーム７に回転自在に軸承される。
【００１２】
本発明の第１実施例におけるシート厚み計測手段５は、非接触レーザ式のものを示しており、基準ロール２を跨いで両側に対設された投光器５ａと受光器５ｂ及び基準ロール２の中心直下に設置されるナイフエッジを兼用又は併用する磁気型変位検出センサ又は渦電流型変位検出センサの変位検出センサ５ｃを備え、共通の取付台５ｄに取付けている。この非接触レーザ式のシート厚み計測手段５は、ナイフエッジ兼用又は併用変位検出センサ５ｃの上面と基準ロール２の下面との距離Ａをナイフエッジ兼用又は併用変位検出センサ５ｃによって検出記憶させておき、投光器５ａから発射される縦長スリット状のレーザビームが、ナイフエッジ兼用又は併用変位検出センサ５ｃと基準ロール２の下面を通過するシート１とによって遮光され、両者間を通るレーザビームの縦方向の長さＢを受光器５ｂで検出させ、Ａ−Ｂ＝Ｃとして、シート１の厚みＣを計測させるものである。なお、非接触式のシート厚み計測手段５は、他の方式、例えば、光学反射式、レーザー反射式、超音波反射式、エアマイクロメータ式とし、基準ロール２の下面を基準として、シート１の厚みを計測させるものであればいずれの方式を採用してもよい。
【００１３】
トラバース手段６は、シート厚み計測手段５をシート１の幅方向（基準ロールの軸方向）に往復移動させるためのもので、例えば、ガイドバーと、ボールねじ軸と、ボールナット部材と、正逆回転モータとで構成し、ガイドバーとボールねじ軸とを、基準ロール２の軸方向に沿って本体フレーム７に平行に取付け支持させ、シート厚み計測手段５の取付台５ｄをスライド部材を介して、ガイドバーに沿って移動可能に装着し、かつ、取付台５ｄをボールナット部材を介してボールねじ軸に螺合させ、ボールねじ軸の一端に連結した正逆回転モータを正回転又は逆回転させてシート厚み計測手段５をシート１の幅方向に往復移動させ、シート厚み計測手段５の移動量を、ボールねじ軸の他端に設置したロータリーエンコーダー等によって動作プログラムの設定制御部等にフィードバック可能に構成する。なお、トラバース手段６は、ボールねじ方式以外に、プーリーとベルトを使用したり、その他の移動機構を採用してもよい。
【００１４】
上記トラバース手段６によって、シート厚み計測手段５をシート１の幅方向に往復移動させてシート１の全幅に亘ってシート厚みを計測させるものである。
【００１５】
本発明の第１の参考例は、図２の（Ｂ）に示すように、シート厚み計測手段５を接触式としたもので、他の構成は第１実施例と同様である。この接触式のシート厚み計測手段５としては、基準ロール２の中心直下位置でシート１の下面に所定の接触圧で接触する接触子を上下方向に移動可能に設置し、シート１の厚みによる接触子の上下方向の動きをリニアゲージ、電気マイクロメータ、静電容量式、磁気誘導式、その他の計測手段で計測させるものである。
【００１６】
本発明の第２の参考例は、図２の（Ｃ）に示すように、シート１の上面に基準面となる赤外線反射鏡５ｅを配置し、これと対向させてシート１の下面に赤外線投受光器５ｆ、５ｇよりなるシート厚み計測手段５及び前記と同様なトラバース手段６を配置してシート厚みを計測するようにした方式である。この方式は、赤外線投光器５ｆから発射した赤外線がシート１を透過して赤外線反射鏡５ｅに当って反射し、再び、シート１を透過して赤外線受光器５ｇに受光される赤外線の受光量を検出することにより、シート１の厚みの変化を赤外線の吸収量の変化として検出してシート１の厚みを計測させるものである。
【００１７】
本発明の第３の参考例は、図２の（Ｄ）に示すように、シート１の上面に基準面となる一方の電極５ｈを配置し、これと対向してシート１の下面に他方の電極５ｉを配置して両電極間の静電容量の変化によりシート１の厚みを検出するようにしたシート厚み計測手段５及び前記と同様なトラバース手段６を配置してシート厚みを計測するようにした方式である。この方式は、シート１の厚みの変化を両電極５ｈ、５ｉ間の静電容量の変化として検出することにより、シート１の厚みを計測させるものである。
【００１８】
図２の（Ｅ）は、本発明のシート厚み計測方法で適用する本体フレーム７の上端に支持部材７ａを設置して本体フレーム７の変形（熱等による開き変形等）を防止させたものにも適用できることを示すものである。
【００１９】
本発明のシート厚み計測方法の構成は、以上の通りであって、次にその動作の一例を説明する。シート厚み計測手段５の動作及びトラバース手段６のトラバース動作は、例えば、所定の動作プログラムによって自動的にシート１の幅方向全長に亘ってシート厚みを計測するように動作制御される。この場合、第１、２実施例の基準ロール２の基準面の軸方向直線精度等や第３実施例の赤外線反射鏡５ｅのシート幅方向の平面精度、又は、第４実施例の上部側の電極５ｈのシート幅方向の平面精度、並びに、トラバース手段６のシート幅方向の案内精度は、特性マップを作成しておいて、シート厚み計測手段５が検出したシート厚みを特性マップで補正させて表示、記録させると計測精度を向上させることができる。また、特性マップ自体を随時、補正させるようにすれば、計測精度をさらに向上させることができる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明のシート厚み計測方法によれば、シート厚み計測手段の可動部やトラバース手段の可動部に供給されている潤滑油等の油脂がシート上に落下したり、可動部から発生する摩耗粉等の塵埃や異物がシート上に落下付着することを防止することができ、衛生上の問題等や品質管理上の問題等を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るシート厚み計測方法の第１実施例を示す要部概略側面図。
【図２】（Ａ）は本発明に係るシート厚み計測方法の第１実施例の概略正面図、（Ｂ）は本発明に係るシート厚み計測方法の第１の参考例を示す要部概略側面図、（Ｃ）は本発明に係るシート厚み計測方法の第２の参考例を示す要部概略側面図、（Ｄ）は本発明に係るシート厚み計測方法の第３の参考例を示す要部概略側面図、（Ｅ）は本体フレームの別形式を示す概略正面図。

Claims

シートを基準ロールの下面側に接触させて通過させ、かつ、基準ロールの下面を通過するシートの下側にシート厚み計測手段及びトラバース手段を配置し、前記シート厚み計測手段は、基準ロールを跨いで両側に対設された投光器と受光器及び基準ロールの中心直下に設置される磁気型変位検出センサ又は渦電流型変位検出センサを備え、前記トラバース手段は、前記シート厚み計測手段を基準ロールの軸方向に移動させることによりシート厚みを計測するシート厚み計測方法において、
前記変位検出センサの上面と基準ロールの下面との距離Ａを変位検出センサによって検出記憶させ、
前記投光器から発射され、前記変位検出センサとシートとの間を通るレーザビームの縦方向の長さＢを受光器で検出させ、Ａ−Ｂとしてシート厚みを計測することを特徴とするシート厚み計測方法。
シートを下面側に接触させて通過させる基準ロールと、前記シートの厚みを計測するシート厚み計測手段と、前記シート厚み計測手段を前記基準ロールの軸方向に移動させるトラバース手段とを備え、
前記シート厚み計測手段は、基準ロールを跨いで両側に対設され、レーザビームを発射する投光器、及び前記投光器にて発射されたレーザビームの縦方向の長さを検出する受光器と、前記投光器と受光器との間に配設される磁気型変位検出センサ又は渦電流型変位検出センサとから構成されるシート厚み計測装置において、
前記シート厚み計測手段は、前記変位検出センサが、基準ロールの中心直下に位置するようにシートの下側へ配設されるとともに、トラバース手段はシートの下側に配置され、
前記変位検出センサの上面と基準ロールの下面との距離Ａから、前記変位検出センサとシートとの間を通るレーザビームの縦方向の長さＢを減算してシート厚みを計測することを特徴とするシート厚み計測装置。