JPH01291107A - Method and device for measuring profile of plastic sheet - Google Patents

Method and device for measuring profile of plastic sheet

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JPH01291107A
JPH01291107A JP11924988A JP11924988A JPH01291107A JP H01291107 A JPH01291107 A JP H01291107A JP 11924988 A JP11924988 A JP 11924988A JP 11924988 A JP11924988 A JP 11924988A JP H01291107 A JPH01291107 A JP H01291107A
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plastic sheet
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昭浩 岩田
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Abstract

PURPOSE:To measure a profile of a sheet with high accuracy by bringing a relation of a light emitting part and a light receiving part of a sensor head to position setting in the transfer direction of a plastic sheet or in its opposite direction. CONSTITUTION:A sensor head 26 consists of a light emitting part for irradiating the surface of a plastic sheet S by a laser beam, and a light receiving part for receiving a reflected light from the surface and the reverse side of the sheet S and detecting their interval. At the time of attaching the head 26, the light emitting part and the light receiving part are positioned so that an irradiation and a reflection of the light beam are executed in parallel to the transfer direction of the sheet S or its opposite direction. A sheet thickness output signal which is detected by the head 26 and outputted is inputted to a CPU 40 together with a scan position signal from a driving motor 36, the sheet thickness is calculated by a prescribed expression, stored and brought to statistical operation processing for a graphic display. In such a way, said head takes a state that measuring points of the reflected light on the surface and the reverse side of the sheet are erased mutually, and the generation of an error is prevented effectively.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、連続的に押出成形されるプラスチックシー
トの表面にレーザ等の光線を照射して、その表・裏面で
の反射光間に生しる空間的間隔からシート厚さを測定す
る方法および装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention irradiates the surface of a continuously extruded plastic sheet with a beam of light such as a laser, and generates a difference between the reflected light on the front and back surfaces. The present invention relates to a method and apparatus for measuring sheet thickness from spatial spacing.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に、押出成形機によって連続的に製造するプラスチ
ックシートに対し、幅方向の厚さ分布く通常プロファイ
ルという)を測定することが製品の品質管理上要求され
る。従来、このようなプロファイル測定用として、製品
搬送路の一部にその幅方向に往復移動する測定ヘッドを
備えた光学式等の走査形厚さ針が使用されている。
Generally, it is required for product quality control to measure the widthwise thickness distribution (usually referred to as profile) of plastic sheets that are continuously manufactured using an extrusion molding machine. Conventionally, for such profile measurements, an optical scanning thickness needle or the like has been used, which is equipped with a measurement head that moves back and forth in the width direction of a part of the product conveyance path.

しかるに、従来この種の厚さ計として、透過吸収形のβ
線厚さ針および赤外線厚さ針や接触式厚さ計が使用され
ている。β線厚さ針は、β線としてs rqOが用いら
れ、比較的厚いシートを測定対象とするが、測定可能な
上限厚さは5n程度である。また、赤外線厚さ計は、P
bSセンサによって近赤領域の波長を使用することによ
り、厚さIons位まで測定可能であるが、感度係数が
低いため測定精度が落ちる難点がある。さらに、接触式
厚さ計は、シートの反りや基準ロールの曲りの影響を受
けるため、シートが厚くなる程大きな測定誤差を生じる
難点がある。
However, conventionally, as this type of thickness gauge, the transmission absorption type β
Line thickness needles and infrared thickness needles and contact thickness gauges are used. The β-ray thickness needle uses srqO as the β-ray and measures relatively thick sheets, but the upper limit of the measurable thickness is about 5n. In addition, the infrared thickness gauge is P
By using a wavelength in the near-infrared region with a bS sensor, it is possible to measure thicknesses up to about Ions, but there is a drawback that the measurement accuracy is reduced due to the low sensitivity coefficient. Furthermore, contact type thickness gauges are affected by sheet warpage and bending of the reference roll, and therefore have the disadvantage that the thicker the sheet, the larger the measurement error.

今日、プラスチックシートとして、例えばメタクリル樹
脂(PMMA) 、ポリカーボネート(PC)等のシー
トや塩化ビニル(P V C)、ポリスチレン(PS)
、ポリエチレンテレフタレー) (PET)等のプレー
トとして透明な製品の需要が増大しており、この種透明
シートの成形に際してプロファイルの計測を行って均質
な厚さのシートを製造する必要がある。この場合、従来
・の厚さ計では広範囲のシート厚さに対して高精度に通
用し得るものはなく、特に接触式厚さ計は製品に損傷を
与えるため使用することができない。
Today, plastic sheets are made of methacrylic resin (PMMA), polycarbonate (PC), vinyl chloride (PVC), polystyrene (PS), etc.
There is an increasing demand for transparent products such as polyethylene terephthalate (PET) plates, and when forming such transparent sheets, it is necessary to measure the profile and manufacture sheets with uniform thickness. In this case, conventional thickness gauges cannot be used with high accuracy over a wide range of sheet thicknesses, and contact type thickness gauges in particular cannot be used because they damage the product.

このような観点から、透明ないし半透明のシートについ
て厚さを測定する手段として、レーザ等の光線を使用し
てこれをシート表面に対し所定の入射角で照射すること
により、このシートの表面と裏面で顕著な反射を生じる
ことから、これらの反射光を利用してシート厚さを測定
することができる厚さ針が知られている。すなわち、こ
の厚さ針の原理は、第10図に示すように、光線のシー
ト表面に対する入射角をiとし、この光線のシート表面
と裏面とで反射する反射光の間隔をDとし、シートにお
ける光線の屈折率をnとすれば、シート厚さyは次式で
求めることができる。
From this point of view, as a means of measuring the thickness of a transparent or translucent sheet, a light beam such as a laser is used to irradiate the sheet surface at a predetermined angle of incidence. A thickness needle is known that can measure the sheet thickness by using the reflected light, which causes significant reflection on the back surface. In other words, the principle of this thickness needle is as shown in Fig. 10, where the incident angle of the light beam on the sheet surface is i, the interval between the reflected light beams reflected on the sheet surface and the back surface is D, and the thickness of the sheet is If the refractive index of the light beam is n, then the sheet thickness y can be determined by the following equation.

y=           D    、、、(1)s
in 2 i この場合、屈折率nと入射角iは既知数となるので、リ
ニアイメージセンサもしくは特殊な光学−電気変換系を
使用して反射光を検出して間隔りを測定すれば、容易に
シート厚さyを計測することができる。
y=D,, (1)s
in 2 i In this case, the refractive index n and the incident angle i are known numbers, so it is easy to measure the distance by detecting the reflected light using a linear image sensor or a special optical-to-electrical conversion system. The sheet thickness y can be measured.

しかるに、一般にプラスチックシートの成形プロセスは
、第11図に示すように構成される。
However, the plastic sheet molding process is generally configured as shown in FIG.

すなわち、第11図において、参照符号10は押出機、
12はシート成形用下ダイ、14は成形ロールユニット
、工6は走査形厚さ計、18は保護紙供給ユニット、2
0は引取りロールユニット、22はシート切断機、24
はシート積載機をそれぞれ示す。ここで、走査形厚さ計
16は、第12図に示すように、センサヘッド26を支
持するための門形に構成したフレーム2日を設け、この
フレーム28の中央部を前記センサヘッド26に対向し
て連続成形されるプラスチックシートSが通過するよう
構成する。従って、フレーム28の頂部には、フレーム
28の長手方向に沿ってレール30を設け、このレール
30にセンサヘッド2Gを走行自在に懸架すると共に、
このセンサヘッド26をフレーム28の頂部両端に設け
たブー’J32,32に巻掛けた無端ベルト34に係着
し、一方のプーリ32を駆動モータ36により可逆回転
するよう構成する。このようにして、前記センサヘッド
26は、連続移送されるプラスチックシートSに対し適
正にスキャニングさせることにより、プラスチックシー
トのプロファイル計測を容易に達成することができる。
That is, in FIG. 11, reference numeral 10 indicates an extruder;
12 is a lower die for sheet forming, 14 is a forming roll unit, 6 is a scanning thickness gauge, 18 is a protective paper supply unit, 2
0 is a take-up roll unit, 22 is a sheet cutting machine, 24
indicate sheet loading machines. Here, as shown in FIG. 12, the scanning thickness gage 16 is provided with a gate-shaped frame 2 for supporting the sensor head 26, and the center portion of this frame 28 is attached to the sensor head 26. It is configured so that the plastic sheets S that are continuously molded facing each other pass through. Therefore, a rail 30 is provided on the top of the frame 28 along the longitudinal direction of the frame 28, and the sensor head 2G is suspended on the rail 30 so as to be freely movable.
This sensor head 26 is engaged with an endless belt 34 that is wound around boots J32, 32 provided at both ends of the top of the frame 28, and one pulley 32 is configured to be reversibly rotated by a drive motor 36. In this way, the sensor head 26 can easily measure the profile of the plastic sheet by appropriately scanning the continuously transported plastic sheet S.

この場合、センサヘッド26としては、レーザ光源と反
射光センサどを具備した構成とし、例えば光線の入射方
向および反射方向をセンサヘッド26の往復移動方向と
一致させるよう構成配置する。この結果、透明ないし半
透明のプラスチックシートのプロファイル計測を広範囲
のシート厚さに亘って高精度に実現できることが確認さ
れた。
In this case, the sensor head 26 is configured to include a laser light source, a reflected light sensor, etc., and is configured and arranged so that, for example, the incident direction and the reflected direction of the light beam coincide with the reciprocating direction of the sensor head 26. As a result, it was confirmed that profile measurement of transparent or translucent plastic sheets can be achieved with high accuracy over a wide range of sheet thickness.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、前述した光線のプラスチックシートSの
反射光を利用する厚さ計測方法によれば、第10図から
も明らかなようにシート表面とシート裏面での測定点(
反射点)に偏位(△X)があるため、特にシートが厚く
なるとこれらが再反射光の間隙りに与える影響を無視す
ることができなくなる。この場合、前記偏位量へXは次
式で表わすことができる。
However, according to the thickness measurement method that uses the reflected light of the plastic sheet S as described above, as is clear from FIG. 10, the measurement points (
Since there is a deviation (ΔX) at the reflection point, the influence of this deviation on the gap in the re-reflected light cannot be ignored, especially when the sheet becomes thick. In this case, the deviation amount X can be expressed by the following equation.

sin i 例えば、前記式(2)に基づき光線の入射角1x49.
2°、屈折率n−=1.49(PMMA)とすれば、偏
位量△Xは0.59yとなり、厚さy=10mmとすれ
ば約5 I1m測定点が偏位することになり、測定誤差
も大きくなることが予想される。
sin i For example, based on equation (2) above, the incident angle of the light ray is 1x49.
2°, refractive index n-=1.49 (PMMA), the amount of deviation ΔX is 0.59y, and if the thickness y=10mm, the measurement point will be deflected by about 5 I1m, It is expected that measurement errors will also increase.

また、プラスチックシートの成形プロセスにおいて、T
ダイから押出される熔融樹脂は、シートに成形される過
程でロールや大気への放熱によって冷却が行われる。し
かし、プラスチック材料は、一般に熱伝導率が低いため
、シートに歪が発生しないよう徐冷される関係からプロ
ファイルの計測位置ではシートの平均温度が室温より△
θ高い状態にある。このような高温状態にあるシートの
プロファイルを前述した第10図および前記式(11に
基づく厚さ針で計測すると、次の2要因による測定誤差
を生しる。
In addition, in the plastic sheet molding process, T
The molten resin extruded from the die is cooled by heat radiation to the rolls and the atmosphere during the process of being formed into a sheet. However, since plastic materials generally have low thermal conductivity, they are slowly cooled to prevent distortion in the sheet, so the average temperature of the sheet at the measurement position of the profile is △ below room temperature.
θ is in a high state. When the profile of a sheet in such a high temperature state is measured with a thickness needle based on the above-mentioned FIG. 10 and the above-mentioned formula (11), measurement errors occur due to the following two factors.

■ シートの熱膨張による誤差(△yt)■ シートの
屈折率の変化による誤差(△y2)これらの要因による
測定誤差の大きさを、厚さ10mmのPMMAシートに
つき△θ=30℃として試算すれば次のようになる。ま
ず、前記誤差Δy、は、ガラス転位点以下の標準的な線
膨張係数αは概略6X10−’であるから、直ちに△y
x均18μmとなる。また、前記誤差△y2は、PMM
Aシートの屈折率nは常温で1.49であり、これより
高温になるに従ってその値は小さくなり、その温度係数
μは概略1.1×10−4であるから、これらを前記式
(1)に適用すれば、Δy2#30μmとなる。従って
、これらの誤差を併せると、約48μmで約0.48%
の誤差となり、これはプロファイルの精密計測上無視す
ることはできない。
■ Error due to thermal expansion of the sheet (△yt) ■ Error due to change in refractive index of the sheet (△y2) Calculate the magnitude of the measurement error due to these factors by assuming △θ = 30°C for a PMMA sheet with a thickness of 10 mm. It becomes as follows. First, the error Δy is immediately calculated as Δy, since the standard linear expansion coefficient α below the glass transition point is approximately 6×10−′.
x average is 18 μm. Furthermore, the error △y2 is PMM
The refractive index n of the A sheet is 1.49 at room temperature, and its value decreases as the temperature rises higher than this, and its temperature coefficient μ is approximately 1.1 x 10-4, so these can be expressed using the above formula (1 ), it becomes Δy2#30 μm. Therefore, when these errors are combined, it is approximately 0.48% at approximately 48 μm.
This is an error that cannot be ignored in terms of precise profile measurement.

さらに、プラスチックシートの成形プロセスにおいては
、第13図に示すように、Tダイ12から押出される溶
融樹脂が成形ロール14を経てシートに成形される過程
でネックイン現象を生じることから、予めシート幅に余
裕をもって成形を行い、その後シート両端をトリミング
して定尺幅に仕上げるよう設計される。すなわち、トリ
ミング前のシート幅X1は、Tダイ12の成形口の幅を
Wとすると、X1=W−B (Bはネックイン現象等に
より生じる低減幅)で表わされる。そして、シートは最
終的に両端をトリミングされて定尺幅X2に仕上げられ
るが、この場合製品の歩留りはX2/Xiとなるから、
シート幅X、はできる限り小さい事が要求される。前記
低減@Bは、成形ロール部分で生じるネックイン量やメ
ルトバンクの大きさ等によって変化するため、トリミン
グ前のシート幅X。
Furthermore, in the plastic sheet molding process, as shown in FIG. 13, a neck-in phenomenon occurs during the process in which the molten resin extruded from the T-die 12 is molded into a sheet via the molding rolls 14, so The sheet is designed to be formed with enough width, and then both ends of the sheet are trimmed to make it to the standard width. That is, the sheet width X1 before trimming is expressed as X1=W-B (B is the reduced width caused by the neck-in phenomenon, etc.), where W is the width of the molding opening of the T-die 12. Then, the sheet is finally trimmed at both ends and finished to a standard width of X2, but in this case, the yield of the product is X2/Xi, so
The sheet width X is required to be as small as possible. The reduction@B changes depending on the amount of neck-in occurring in the forming roll portion, the size of the melt bank, etc., so the sheet width X before trimming.

は必ずしも安定しない。このため、不良品の発生を避け
るべく成形シート幅を太き目に設定しなければならず、
これによりトリミング量が増大して歩留りが低下し、製
造コスト上不利となる。従って、このような事情から、
プラスチックシートのプロファイル計測と同時にシート
幅の高精度な測定も極めて重要である。
is not necessarily stable. For this reason, the width of the molded sheet must be set wide to avoid producing defective products.
This increases the amount of trimming, lowers the yield, and is disadvantageous in terms of manufacturing costs. Therefore, due to these circumstances,
In addition to measuring the profile of plastic sheets, it is also extremely important to measure the sheet width with high accuracy.

そこで、本発明の目的は、押出機によって連続成形され
るプラスチックシートの表面に対し、ビーム径が細く指
向性と応答性の良好なレーザ等の光線を使用してこれを
照射し、この光線のシート表面および裏面からの反射光
間に生じる空間的間隙からシート厚さを検出することに
よって、シートのプロファイル計測を高精度に達成する
ことができるプラスチックシートのプロファイル計測方
法および装置を提供するにある。
Therefore, an object of the present invention is to irradiate the surface of a plastic sheet that is continuously molded by an extruder using a laser beam or the like with a small beam diameter and good directionality and response. To provide a method and apparatus for measuring the profile of a plastic sheet, which can measure the profile of the sheet with high precision by detecting the sheet thickness from the spatial gap generated between the light reflected from the front and back surfaces of the sheet. .

また、本発明の別の目的は、前記の計測方法および装置
によって、連続成形されるプラスチックシートの高精度
な計測を行うことから、成形時のシート温度に基づいて
シートが膨張し屈折率が変化した状態で計測された測定
値を冷却後の適正な測定値として誤差補正を行うための
プラスチックシートのプロファイル計測方法および装置
を提供するにある。
Another object of the present invention is to perform highly accurate measurement of a continuously molded plastic sheet by the above measuring method and apparatus, so that the sheet expands and the refractive index changes based on the sheet temperature during molding. An object of the present invention is to provide a plastic sheet profile measuring method and apparatus for correcting errors by using measured values measured in a cooled state as appropriate measured values after cooling.

さらに、本発明の目的は、前記の計測方法および装置に
よって、より品質の安定したプラスチックシー)11品
を得ると共にトリミングを行って定尺幅の製品を得るた
めに歩留りの向上を図り生産性の向上を達成すべくプラ
スチックシートのプロファイル計測と同時にシート幅の
正確な測定を行うプラスチックシートのプロファイル計
測方法および装置を提供するにある。
Furthermore, it is an object of the present invention to obtain plastic products with more stable quality by using the above-mentioned measuring method and apparatus, and to improve the yield by trimming to obtain products with a fixed width. An object of the present invention is to provide a method and apparatus for measuring the profile of a plastic sheet that accurately measures the width of the sheet at the same time as measuring the profile of the plastic sheet.

〔3題を解決するための手段〕 本発明に係るプラスチックシートのプロファイル計測方
法は、プラスチックシートの表面に対し所要の入射角で
照射するレーザ等の光源と、該シート表面および裏面で
反射した反射光のそれぞれ間隔を検出するセンサとを備
えたセンサヘッドを設け、このセンサヘッドを連続成形
されるプラスチックシートに対する入射光および反射光
の方向が該シートの移送方向またはその反対方向と平行
するよう設定すると共に前記シートの幅方向に往復移動
させてシート厚さを測定することを特徴とする。
[Means for Solving the Three Problems] The plastic sheet profile measuring method according to the present invention uses a light source such as a laser that irradiates the surface of a plastic sheet at a required angle of incidence, and a light source that irradiates the surface of the plastic sheet at a required angle of incidence, and the reflection reflected from the front and back surfaces of the sheet. A sensor head is provided with a sensor for detecting the respective intervals of light, and the sensor head is set so that the direction of the incident light and the reflected light with respect to the continuously molded plastic sheet is parallel to the transport direction of the sheet or the opposite direction thereof. At the same time, the sheet thickness is measured by moving the sheet back and forth in the width direction of the sheet.

この場合、センサヘッドにプラスチックシートの表面温
度を測定する温度センサを設け、この温度測定値により
該シートの熱膨張および光の屈折率変化によるシート厚
さ誤差の補正演算を行うことにより、プロファイルのよ
り高精度な計測を達成することができる。
In this case, the sensor head is equipped with a temperature sensor that measures the surface temperature of the plastic sheet, and this temperature measurement value is used to correct the sheet thickness error due to the thermal expansion of the sheet and the change in the refractive index of light. More accurate measurements can be achieved.

さらに、プロファイル計測データにより検出されるシー
ト端部を基準として、その内側にそれぞれ標準速度以下
となる変速位置およびその速度を設定し、シート端部の
外側に折返し点位置を設定することにより、これらの設
定値に基づいてセンサヘッドの往復移動制御を行い、連
続成形されるプラスチックシートのシート幅測定を行う
ことが可能となる。
Furthermore, with the seat edge detected by the profile measurement data as a reference, the shift position and its speed below the standard speed are set inside the seat edge, and the turning point position is set on the outside of the seat edge. It is possible to control the reciprocating movement of the sensor head based on the set value of and measure the sheet width of a continuously molded plastic sheet.

前記プロファイル計測方法を実施する装置としては、プ
ラスチックシートの表面に対し所要の入射角で照射する
レーザ等の光源と、該シート表面および裏面で反射した
反射光のそれぞれ間隔を検出するセンサとを備えたセン
サヘッドを設け、このセンサヘッドを連続成形されるプ
ラスチックシートに対する入射光および反射光の方向が
該シートの移送方向またはその反対方向と平行するよう
設定してこれを前記シートの幅方向に往復移動可能にフ
レームに懸架し、前記センサヘッドを往復移動制御する
駆動モータを設け、前記センサヘッドで検出されるシー
ト厚さ出力信号と駆動モータの制御系から検出されるス
キャン位置信号とをそれぞれ入力してプロファイル計測
を行う演算器を設けることによって構成することができ
る。
The apparatus for implementing the profile measurement method includes a light source such as a laser that irradiates the surface of the plastic sheet at a required angle of incidence, and a sensor that detects the intervals between the reflected lights reflected from the front and back surfaces of the sheet. A sensor head is provided, and the sensor head is set so that the direction of incident light and reflected light on a continuously molded plastic sheet is parallel to the transport direction of the sheet or the opposite direction, and the sensor head is reciprocated in the width direction of the sheet. A drive motor is movably suspended on a frame and controls the reciprocating movement of the sensor head, and a sheet thickness output signal detected by the sensor head and a scan position signal detected from a control system of the drive motor are respectively input. It can be constructed by providing a computing unit that performs profile measurement.

また、前記のプロファイル計測装置において、センサヘ
ッドにプラスチックシートの表面温度を測定する放射温
度計を設け、この放射温度計で測定された温度信号をシ
ート厚さ出力信号およびスキャン位置信号と共にそれぞ
れ入力して熱膨張および光の屈折率変化によるシート厚
さ誤差の補正演算を行って適正なプロファイル計測を行
う演算器を設ければ好適である。
Furthermore, in the profile measuring device described above, a radiation thermometer for measuring the surface temperature of the plastic sheet is provided in the sensor head, and the temperature signal measured by the radiation thermometer is inputted together with the sheet thickness output signal and the scan position signal. It is preferable to provide an arithmetic unit that performs corrective calculations for sheet thickness errors due to thermal expansion and changes in the refractive index of light, and performs proper profile measurements.

さらに、センサヘッドを往復移動制御する駆動モータに
対しモータ制御器を設け、このモータ制御器に対しセン
サヘッドの速度および変速位置並びに折返し点位置を設
定する設定器と、センサヘッドのスキャン位置を検出し
てその位置信号を出力する変換器とを設け、センサヘッ
ドで計測されるプロファイル計測データにより検出され
るシート端部を基準として前記設定器への設定値を演算
すると共に連続成形されるプラスチックシートのシート
幅測定を行う演算器を設ければ好適である。
Furthermore, a motor controller is provided for the drive motor that controls the reciprocating movement of the sensor head, and a setting device that sets the sensor head speed, shift position, and turning point position for the motor controller, and a setting device that detects the scan position of the sensor head. and a converter that outputs the position signal, and calculates the set value to the setting device based on the sheet edge detected by the profile measurement data measured by the sensor head, and continuously molds the plastic sheet. It is preferable to provide an arithmetic unit that measures the sheet width.

〔作用〕[Effect]

本発明に係るプラスチックシートのプロファイル計測方
法によれば、レーザ等の光線を使用してこの光線による
シート表面と裏面の反射光の間隔から、従来回能とされ
た透明もしくは半透明プラスチックシートのプロファイ
ル計測ヲ容易に達成することができる。この場合、前記
光線を照射し反射光を感知して所要の出力信号を得るた
めのセンサは、プラスチックシートの移送方向と平行す
るように光線の方向を定めることにより、シートの表面
と裏面における測定点のずれによる誤差を最小とするこ
とができる。
According to the method for measuring the profile of a plastic sheet according to the present invention, the profile of a transparent or translucent plastic sheet, which has conventionally been determined, is determined by using a light beam such as a laser and determining the distance between the reflected light from the front and back surfaces of the sheet. Measurements can be easily accomplished. In this case, the sensor for emitting the light beam and sensing the reflected light to obtain the desired output signal measures the front and back surfaces of the sheet by setting the direction of the light beam parallel to the transport direction of the plastic sheet. Errors due to point deviation can be minimized.

また、プラスチックシートは、プロファイル計測時点で
は未だ高温状態にあることから、シートの熱膨張や光の
屈折率変化によりシート厚さの誤差を生じるため、プロ
ファイル計測と同時にシートの表面温度を測定して前記
熱膨張や光の屈折率変化による厚さ誤差を補正すること
が可能となり、これによりプロファイル計測の精度をよ
り一層高めることができる。
In addition, since the plastic sheet is still in a high temperature state at the time of profile measurement, errors in sheet thickness occur due to thermal expansion of the sheet and changes in the refractive index of light. Therefore, the surface temperature of the sheet is measured at the same time as the profile measurement. It becomes possible to correct the thickness error caused by the thermal expansion and the change in the refractive index of light, thereby further increasing the accuracy of profile measurement.

さらに、本発明によれば、高精度のプロファイル計測を
行うことができるセンサヘッドを使用することによりプ
ロファイル計測データにより検出されるシート端部を基
準として、センサヘッドの変速位置と折返し点位置とを
適正に設定してセンサヘッドの往復移動制御を効率よく
達成することが可能となり、この結果シート幅測定と共
にシート幅の異常変化やシート厚さの異常変化を迅速か
つ正確に検知することができるばかりでなく、プラスチ
ックシートの生産性の向上と製造コストの低減とを容易
に実現することができる。
Further, according to the present invention, by using a sensor head that can perform highly accurate profile measurement, the shift position and the turning point position of the sensor head are determined based on the sheet edge detected by profile measurement data. With proper settings, it is possible to efficiently control the reciprocating movement of the sensor head, and as a result, it is possible to measure sheet width and quickly and accurately detect abnormal changes in sheet width and sheet thickness. However, it is possible to easily improve the productivity of plastic sheets and reduce manufacturing costs.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明に係るプラスチックシートのプロファイル
計測方法の実施例につき、この方法を実施する装置との
関係において以下添付図面を参照しながら詳細に説明す
る。
Next, an embodiment of the method for measuring the profile of a plastic sheet according to the present invention will be described in detail in relation to an apparatus for carrying out the method, with reference to the accompanying drawings.

第1図は、本発明に係るプラスチックシートのプロファ
イル計測方法を実施するための厚さ計の構成配置を示す
概略図である。なお、第1図に示す厚さ計の基本構成は
、前述した第12図に示す構成と同一であるので、説明
の便宜上同−の構成部分には同一の参照符号を付してそ
の詳細な説明は省略する。なお、本実施例に使用するセ
ンサヘッド26は、図示しないが、対向するプラスチッ
クシートSの表面に対し所要の入射角でレーザ光線を照
射する発光部と、これによりプラスチックシートSの表
面および裏面からの反射光の受光とそれらの間隔を検出
する受光部とを備え、所要のシート厚さ信号を出力端子
から出力するよう構成される。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration and arrangement of a thickness gauge for carrying out the method for measuring the profile of a plastic sheet according to the present invention. The basic configuration of the thickness gauge shown in Figure 1 is the same as the configuration shown in Figure 12 described above, so for convenience of explanation, the same reference numerals will be given to the same components and the detailed description will be omitted. Explanation will be omitted. Although not shown, the sensor head 26 used in this embodiment includes a light emitting section that irradiates a laser beam at a required angle of incidence onto the surface of the plastic sheet S facing the opposite surface, and a light emitting section that irradiates the surface of the plastic sheet S from the front and back surfaces of the plastic sheet S. The sheet thickness sensor includes a light receiving section that detects the reflected light and the interval therebetween, and is configured to output a required sheet thickness signal from the output terminal.

しかるに、本発明においては、センサヘッド26により
検出される反射光は、シート表面とシート裏面での測定
点に偏位(△X)があることから、シート厚さの計測値
に誤差を生じるために、第2図に示すように、連続成形
されるプラスチックシートSの移送方向またはその反対
方向と平行に光線の照射と反射とを行うよう発光部と受
光部の位置決めを行って、センサヘッド26の取付けを
行うことを特徴とする。このように、センサヘッド26
の発光部と受光部との関係を、プラスチックシートSの
スキャン方向ではな(、プラスチックシートSの移送方
向またはその反対方向に位置設定することにより、シー
ト表面と裏面とにおける反射光の測定点が相互に消去さ
れる状態となり、誤差の発生を有効に防止することがで
きる。
However, in the present invention, the reflected light detected by the sensor head 26 has a deviation (△X) between the measurement points on the front surface of the sheet and the back surface of the sheet, which causes an error in the measured value of the sheet thickness. As shown in FIG. 2, the light emitting part and the light receiving part are positioned so that the light rays are irradiated and reflected in parallel to the transport direction of the continuously molded plastic sheet S or the opposite direction, and the sensor head 26 The feature is that the installation is carried out. In this way, the sensor head 26
By setting the relationship between the light-emitting part and the light-receiving part not in the scanning direction of the plastic sheet S, but in the transport direction of the plastic sheet S or in the opposite direction, the measurement points of reflected light on the front and back surfaces of the sheet can be set. This creates a state in which they are mutually erased, and the occurrence of errors can be effectively prevented.

このようにして、前記センサヘッド26で検出され出力
されるシート厚さ出力信号は、第3図に示すように、駆
動モータ36から出力されるスキャン位置信号と、共に
マルチプレクサやAD変換器からなるインタフェース3
8を介してCPU40に入力され、前述した演算式(1
)に基づいてそれぞれ所要のスキャン位置に対応してシ
ート厚さの演算が行われ、これを記憶してグラフインク
表示のため統計的演算処理が行われる。従って、この結
果演算処理された結果は、CRTデイスプレィ装置42
に適宜表示することができる。なお、CRTデイスプレ
ィ装置42におけるグラフインク表示例を示せば第4図
(a)。
In this way, the sheet thickness output signal detected and outputted by the sensor head 26, as shown in FIG. interface 3
8 to the CPU 40, and the above-mentioned arithmetic expression (1
), the sheet thickness is calculated corresponding to each required scan position, and this is stored and statistical calculation processing is performed for graphic ink display. Therefore, the result of the arithmetic processing is displayed on the CRT display device 42.
can be displayed as appropriate. An example of graph ink displayed on the CRT display device 42 is shown in FIG. 4(a).

(blに示す通りである。なお、第4図(alは現在の
プロファイル測定値を示すものであり、第4図(b)は
複数回のスキャンを行ってプロファイル測定を行った結
果の平均偏差を示すものである。
(As shown in bl. Figure 4 (al) indicates the current profile measurement value, and Figure 4 (b) shows the average deviation of the profile measurement results obtained by performing multiple scans. This shows that.

また、第4図(e)は、第4図(a)の特性を示したプ
ラスチックシートサンプルにつき、マイクロメータを使
用して計測した場合の特性図である。
Moreover, FIG. 4(e) is a characteristic diagram when a plastic sheet sample exhibiting the characteristics shown in FIG. 4(a) is measured using a micrometer.

これらの特性図をそれぞれ比較してみれば明らかなよう
に、本発明によるプロファイル計測方法が精度的に優れ
ていることが諒解されよう。
As is clear from comparing these characteristic diagrams, it will be understood that the profile measurement method according to the present invention is superior in accuracy.

第5図は、本発明に係るプラスチックシートのプロファ
イル計測方法の別の実施例を示すものであって、この方
法を実施するための厚さ針の概略図である。すなわち、
本実施例においては、プラスチックシートの平均温度と
高い相関を有するシート表面温度を厚さ針によるプロフ
ァイル計測と同時に測定して、演算によりプロファイル
計測誤差を補正することを特徴とするものである。この
ため、本実施例においては、第5図に示すように、前述
したセンサヘッド26と一体的に赤外線放射温度計等の
温度センサ44を設ける。従って、プラスチックシート
のプロファイル計測表面の温度を測定することにより、
それぞれ温度依存性を有するシートの熱膨張により生じ
る厚さ計測誤差△y1およびシートの屈折率の変化によ
り生じる厚さ計測誤差△y2をそれぞれ補正演算する。
FIG. 5 shows another embodiment of the method for measuring the profile of a plastic sheet according to the present invention, and is a schematic diagram of a thickness needle for carrying out this method. That is,
This embodiment is characterized in that the sheet surface temperature, which has a high correlation with the average temperature of the plastic sheet, is measured simultaneously with the profile measurement using the thickness needle, and the profile measurement error is corrected by calculation. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 5, a temperature sensor 44 such as an infrared radiation thermometer is provided integrally with the sensor head 26 described above. Therefore, by measuring the temperature of the profile measurement surface of the plastic sheet,
A thickness measurement error Δy1 caused by thermal expansion of the sheet and a thickness measurement error Δy2 caused by a change in the refractive index of the sheet, each having temperature dependence, are corrected and calculated.

そこで、厚さ針による光線の入射角をi、屈折率の設定
値をno とし、この場合の前記演算式(1)に基づく
厚さ計の計測値をyoとする。そして、この厚さ計の計
測値が得られる時のシート温度の測定値を△θとすると
、正しい厚さyは概略次式によって算定することができ
る。
Therefore, let the incident angle of the light beam by the thickness needle be i, the set value of the refractive index be no, and the measured value of the thickness gauge based on the above-mentioned equation (1) in this case be yo. If the measured value of the sheet temperature at the time when the measured value of this thickness meter is obtained is Δθ, then the correct thickness y can be approximately calculated by the following equation.

y=y  −△y、−△y2  、.13)但し、△3
’t=α・△θ・y、、、(41n。
y=y −△y, −△y2 , . 13) However, △3
't=α・△θ・y, (41n.

△y2=□ n、 2− sin’  i ・μ・△θ・y   、、、f5) この場合、αは線膨張係数、μは屈折率の温度係数、i
は光線の入射角である。
△y2=□ n, 2-sin' i ・μ・△θ・y ,, f5) In this case, α is the linear expansion coefficient, μ is the temperature coefficient of refractive index, i
is the angle of incidence of the ray.

ここで、前記式(5)は、次のようにして求められる近
似式である。すなわち、前記式(1)を変形すると次式
が得られる。
Here, the above formula (5) is an approximate formula obtained as follows. That is, by transforming the above equation (1), the following equation is obtained.

sin 2 i 屈折率nが変化すると、センサが直接検知するシート表
面と裏面の反射光の間隙りに影響することから、前記式
(6)の偏微分係数を求めると次式が得られる。
sin 2 i If the refractive index n changes, it will affect the gap between the reflected light on the front and back surfaces of the sheet, which is directly detected by the sensor. Therefore, when the partial differential coefficient of the above equation (6) is determined, the following equation is obtained.

つD      si’n 2 i       nヨ
ーD             、、17)+2−5i
n2i 前記式(7)より △D         n □ ζ −(□)△n Dn’−5in2i 、、、(8) 前記式(8)において、△D/Dは表示値の相対誤差△
)’ 2 / ’16  に等しい、また、()中のn
はno + △Qm−μ・Δθとおくことにより、前記
式(5)が得られることになる。因みに、no−1,4
9,1−49,2°、μ=1.I X 10− ’とし
た場合、Δy、”GIO−’へ〇・yo  となる。
D si'n 2 in yaw D ,,17)+2-5i
n2i From the above equation (7), △D n □ ζ - (□) △n Dn'-5in2i ,,, (8) In the above equation (8), △D/D is the relative error of the displayed value △
)' 2 / '16, and n in ()
By setting no + ΔQm−μ·Δθ, the above formula (5) can be obtained. By the way, no-1, 4
9,1-49,2°, μ=1. When I X 10-', Δy becomes 0·yo to "GIO-'.

このように構成される本実施例のプロファイル計測を実
行するには、基本的に第3図に示すシステム構成によっ
て達成することができる。
Profile measurement according to this embodiment configured as described above can be basically achieved by the system configuration shown in FIG. 3.

この場合、インタフェース38には、センサヘッド26
からのシート厚さ出力信号および駆動モータ36からの
スキャン位置信号と共に温度センサ44からのシート表
面温度出力信号が加えられる。このようにして、インタ
フェース38に入力された各信号は、CPIJ40にお
いて、センサヘッド26が所定のサンプリング位置に到
達する毎に、その時の前記シート厚さ出力信号およびシ
ート表面温度出力信号から前記演算式(41,+5)お
よび(3)を順次演算し、誤差補正を行った正しいプラ
スチックシートのプロファイル計測データを蓄積し、C
RTデイスプレィ装置42に表示することができる。こ
のようなCPU40における処理操作のフローチャート
は、第6図に示す通りである。
In this case, the interface 38 includes the sensor head 26
A sheet surface temperature output signal from a temperature sensor 44 is added along with a sheet thickness output signal from a temperature sensor 44 and a scan position signal from a drive motor 36 . In this way, each signal input to the interface 38 is calculated from the above calculation formula from the sheet thickness output signal and sheet surface temperature output signal at that time, each time the sensor head 26 reaches a predetermined sampling position in the CPIJ 40. (41, +5) and (3) are calculated sequentially, correct plastic sheet profile measurement data with error correction is accumulated, and C
It can be displayed on the RT display device 42. A flowchart of such processing operations in the CPU 40 is shown in FIG.

第7図は、前述した本発明に係るプラスチックシートの
プロファイル計測を行うための厚さ計すなわちセンサ、
ヘッドの制御方式を示す説明図である。なお、説明の便
宜上第1図に示す実施例の構成と同一の構成部分には同
一の参照符号を付して説明する。第7図において、本実
施例ではセンサヘッド26のスキャンを行うための駆動
モータ36としてパルスモータを使用する。しかるに、
前記駆動モータ36とセンサヘッド26は、コントロー
ラ部46を介して演算部48に接続されている。コント
ローラ部46は、センサヘッド26で検出された信号よ
りシート厚さ出力信号に変換するセンサヘッド用変換器
50と、駆動モータ36の駆動制御を行うモータ制御器
52と、このモータ制御器52の駆動信号よりセンサヘ
ッド26のスキャン位置信号に変換するモータ用変換器
54と、前記モータ制御器52に対し速度および変速・
折返し位置を設定してこれらの設定値を指令する設定器
56とから構成される。また、演算部48は、前記コン
トローラ部46のセンサヘッド用変換器50から出力さ
れるシート厚さ出力信号を入力するための入力インタフ
ェース58と、モータ用変換器54から出力されるスキ
ャン位置信号を入力するための入力インタフェース60
と、設定器56へ制御指令信号を供給するための出力イ
ンタフェース62と、前記各入力インタフェース58.
60を介して入力されるデータに基づいて所定のプロフ
ァイル計測演算並びに厚さ針の制御演算を行うCPU6
4と、演算されたプロファイル計測データを表示するデ
イスプレィ装置66とから構成される。
FIG. 7 shows a thickness gauge, that is, a sensor for measuring the profile of a plastic sheet according to the present invention, as described above;
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a head control method. For convenience of explanation, the same reference numerals are given to the same components as those of the embodiment shown in FIG. 1. In FIG. 7, a pulse motor is used as a drive motor 36 for scanning the sensor head 26 in this embodiment. However,
The drive motor 36 and the sensor head 26 are connected to a calculation section 48 via a controller section 46. The controller unit 46 includes a sensor head converter 50 that converts a signal detected by the sensor head 26 into a sheet thickness output signal, a motor controller 52 that controls the drive motor 36, and a motor controller 52 that controls the drive motor 36. A motor converter 54 converts the drive signal into a scanning position signal for the sensor head 26, and the motor controller 52 is provided with speed and speed change signals.
It is comprised of a setting device 56 that sets the return position and commands these setting values. The calculation unit 48 also has an input interface 58 for inputting the sheet thickness output signal output from the sensor head converter 50 of the controller unit 46, and a scan position signal output from the motor converter 54. Input interface 60 for inputting
, an output interface 62 for supplying a control command signal to the setting device 56 , and each of the input interfaces 58 .
A CPU 6 that performs predetermined profile measurement calculations and thickness needle control calculations based on data input through the CPU 60.
4, and a display device 66 that displays the calculated profile measurement data.

このように構成した厚さ計の制御システムを使用し、本
実施例では設定器56においてセンサヘッド26の標準
スキャン速度と低減速度。
Using the thickness gauge control system configured in this manner, in this embodiment, the standard scan speed and reduction speed of the sensor head 26 are set in the setting device 56.

ステップ変速位置および折返し点位置をそれぞれ設定す
る。なお、これらの設定値はCPU64により任意に設
定可能である。そこで、変速位置と折返し点位置を設定
するに際しては、第8図に示すようにそれぞれの設定基
準を定める。
Set the step shift position and turning point position respectively. Note that these setting values can be arbitrarily set by the CPU 64. Therefore, when setting the shift position and the turning point position, respective setting standards are determined as shown in FIG.

まず、プラスチックシートSの左右両端部位置”SL、
X5L)は、プロファイル計測データ〔第4図(a)〕
の突変位置(PL、PR)より確認することができる。
First, the left and right end positions "SL" of the plastic sheet S,
X5L) is the profile measurement data [Figure 4 (a)]
It can be confirmed from the sudden change position (PL, PR).

従って、この突変位置(PL、PR,)より折返し点位
置(xtL、x七〇は、増減速距離(オーバーラン)や
シートの安定度を考慮してそのやや外側に設定する。ま
た、変速位置(xct、 、XCR)は、前記突変位置
(PL、Pえ)のやや内側に設定する。そして、これら
の設定は、コンピュータプログラムにより自動的に行わ
れ、CPU64から設定器56に記録し、この設定器5
6からモータ制御器52へ制御指令が出力される。
Therefore, the turning point position (xtL, The positions (xct, , , this setting device 5
6 outputs a control command to the motor controller 52.

次に、本実施例の動作につき説明する。例えば、センサ
ヘッド26がプラスチックシートSより外側に退出する
方向に移動しているとすれば、センサヘッド26が変速
位置(xcL、  XcN)に到来すると、モータ制御
器52が作動してスキャン速度が自動的に減速されると
共に、CPU64においては細かなサンプリングピッチ
(例えば、1m)でプロファイルの計測演算とその表示
とが実行される。その後センサヘッド26が折返し点位
置(X−61,、XtFt)に到達すると、センサヘッ
ド26は一時停止する。所定の休止時間が経過すると、
再び駆動モータ36が起動し、低速かつ細ピッチでセン
サヘッド26のスキャンとサンプリングが開始される。
Next, the operation of this embodiment will be explained. For example, if the sensor head 26 is moving in the direction of leaving the plastic sheet S, when the sensor head 26 reaches the shift position (xcL, XcN), the motor controller 52 is activated to change the scan speed. While the speed is automatically reduced, the CPU 64 executes profile measurement calculations and display thereof at a fine sampling pitch (for example, 1 m). Thereafter, when the sensor head 26 reaches the turning point position (X-61, XtFt), the sensor head 26 temporarily stops. After the specified downtime has elapsed,
The drive motor 36 is started again, and scanning and sampling of the sensor head 26 is started at a low speed and a fine pitch.

センサヘッド26が変速位置(XCL、Xcz)に到来
すると、モータ制御器52が作動し、標準速度に増速さ
れると同時に標準サンプリングピッチ(例えば、10w
m)に切換えられ、プロファイルの計測演算とその表示
とが継続される。この間、一定周期でプラスチックシー
ト端部位置が検査され、変化していると判定された際に
は駆動モータ36のモータ制御器52へ制御指令を与え
る設定器56に対し、変速位置(XCI−+Xcえ)と
折返し点位置(xtL、xtR)の更新指令が出力され
る。この場合、a・要に応じてオペレータに対するアラ
ームメツセージや信号を出力するよう構成すれば好適で
ある。従って、このようなシステムを実行するためのフ
ローチャートは、第9図に示す通りである。
When the sensor head 26 reaches the speed change position (XCL,
m), and the profile measurement calculation and its display continue. During this period, the plastic sheet end position is inspected at regular intervals, and when it is determined that it has changed, the shift position (XCI-+Xc (e) and a command to update the turning point position (xtL, xtR) is output. In this case, it is preferable to configure the system to output an alarm message or signal to the operator as required. Accordingly, a flowchart for implementing such a system is as shown in FIG.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

前述した実施例から明らかなように、本発明によれば、
レーザ等の光線を使用し、これがプラスチックシートの
表面と裏面で反射される反射光の間隔を測定することに
より、シートの厚さを演算により計測するものであるか
ら、透明シートの厚さ特にそのプロファイル計測を容易
かつ高精度に達成することができる。特に、本発明によ
れば、プラスチックシート表面に対する光線の照射とそ
の反射の方向を、センサヘッドのスキャニング方向では
なく、シートの移送方向と平行となるよう設定すること
により、光線のシート表面とシート裏面との測定点のず
れにより発生する誤差を最小限に抑えることができ、高
精度のプロファイル計測を達成することができる。
As is clear from the embodiments described above, according to the present invention,
The thickness of the sheet is calculated by measuring the distance between the reflected light from the front and back surfaces of the plastic sheet using a beam such as a laser, so the thickness of the transparent sheet, especially its Profile measurement can be achieved easily and with high accuracy. In particular, according to the present invention, by setting the direction of irradiation of the light beam on the surface of the plastic sheet and the direction of its reflection to be parallel to the sheet transport direction rather than the scanning direction of the sensor head, the direction of the light beam on the sheet surface and the sheet Errors caused by misalignment of measurement points with the back surface can be minimized, and highly accurate profile measurement can be achieved.

また、連続成形されるプラスチックシートは、そのプロ
ファイル計測を行う時点において、未だ高い温度を保持
しているため、熱膨張や屈折率の変化により特に厚いシ
ートの場合には無視できない計測誤差を生じることにな
るが、本発明によれば、プロファイル計測と同時にシー
トの表面温度を測定しこの温度測定値から熱膨張や屈折
率の温度関数補正を行うことにより、プロファイル計測
のより正確なデータの収集を達成することができる。
In addition, plastic sheets that are continuously molded are still at a high temperature when their profiles are measured, so thermal expansion and changes in refractive index can cause measurement errors that cannot be ignored, especially in the case of thick sheets. However, according to the present invention, more accurate data can be collected for profile measurement by measuring the surface temperature of the sheet at the same time as profile measurement and performing temperature function correction of thermal expansion and refractive index from this temperature measurement value. can be achieved.

さらに、本発明によれば、厚さ針による計測精度が向上
することにより、プロファイル計測に際しシート端部で
発生する突変状態をサンプリング時間を余り掛けること
な(検出することが可能となり、この結果シート端部位
面およびその中心位置からシート幅を容易に精密計測す
ることができる。従って、シート幅とプロファイルの管
理および調整が相互の関係を考慮しながらバランスよく
行われ、シートの品質向上と共にトリミング前のシート
幅も最小限に調整することができる。このようにして、
製品の歩留り向上と共に製造コストの低減を達成するこ
とができる。また、成形ロールユニットでのメルトバン
クの異常等に際しても、プロファイル計測データの異常
として高精度に検出することができるので、これにより
アラーム信号を出力させて不良製品の発生を未然に防止
することができる。
Furthermore, according to the present invention, by improving the measurement accuracy using the thickness needle, it becomes possible to detect sudden changes occurring at the sheet edge during profile measurement without taking too much sampling time. The sheet width can be easily and accurately measured from the sheet edge surface and its center position.Therefore, the management and adjustment of the sheet width and profile can be performed in a well-balanced manner while considering their mutual relationship, improving sheet quality and trimming. The front seat width can also be adjusted to a minimum.In this way,
It is possible to improve product yield and reduce manufacturing costs. In addition, even in the event of an abnormality in the melt bank in the forming roll unit, it can be detected with high accuracy as an abnormality in the profile measurement data, so it is possible to output an alarm signal and prevent the occurrence of defective products. can.

以上、本発明の好適な実施例につき説明したが、本発明
は前記実施例に限定されることなく、本発明の精神を逸
脱しない範囲内において種々の設計変更をなし得ること
は勿論である。
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and it goes without saying that various design changes can be made without departing from the spirit of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係るプラスチックシートのプロファイ
ル計測方法を実施する厚さ針の構成配置を示す概略図、
第2図は厚さ計のセンサヘッドとプラスチックシートの
対応関係を示す説明図、第3図は第1図に示す厚さ針の
構成配置と計測演算回路のブロック結線図、第4図(a
)。 (bl、 (C1は本発明の計測方法により計測された
プロファイル特性を示し、第4図(alは現在のプロフ
ァイル特性図、第4図(blは複数のスキャンにより計
測されたプロファイルの平均偏差特性図、第4図(C)
は第4図(a)の特性を示したサンプルのマイクロメー
タ計測によるプロファイル特性図、第5図は本発明に係
るプラスチックシートのプロファイル計測方法の別の実
施例を示す厚さ針の概略図、第6図は第5図に示す厚さ
計によるプロファイル計測を実行するためのフローチャ
ート図、第7図は本発明に係るプラスチックシートのプ
ロファイル計測方法を実施するための厚さ針の構成配置
とその制御系統図、第8図は第7図に示す制御系によっ
て制御される厚さ針のスキャン速度特性線図、第9図は
第7図および第8図に示すプロファイル計測とそのスキ
ャン速度制御を実行するためのフローチャート図、第1
0図は本発明に通用する厚さ針の厚さ測定原理図、第1
1図はプラスチックシートの成形プロセスを示す概略図
、第12図はプラスチックシートのプロファイル計測に
通用される厚さ計の構成配置を示す概略図、第13図は
プラスチックシートの成形プロセスにおけるシートのネ
ックイン現象とトリミング工程を示す説明図である。 10、、、押出機   12.、、シート成形角下ダイ
14、、、成形ロールユニット 16、、、走査形厚さ針 18、、、保護紙供給ユニット 20、、、引取りロールユニット 22、、、シート切断fi   24.、、シート積載
機26、、、センサヘッド  28.、、フレーム30
、 、 、レール     32.、、プーリ34、、
、無端ベルト   36.、、駆動モータ38、、、イ
ンタ7エX  40.、、 CPU42、、、CRTデ
イスプレィ装置 44、、、温度センサ   46.、、コントローラ部
48、、、演算部  50.、、センサヘッド用変換器
52、、、モータ制御器  54.、、モータ用変換器
56、、、速度および変速・折返し黒膜定器5B、、、
入力インタフェース 60、、、入力インタフェース 62、、、出力インク7エース64.、、 CPU66
、、、デイスプレィ装置 特許出願人  東芝機械株式会社 FIG、  1 FIG、4 FIG、  5 FIG、  6 FIG、7 FIo  9 FIG、  10 Δ× FIG、  11
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration and arrangement of a thickness needle for carrying out the method for measuring the profile of a plastic sheet according to the present invention;
Figure 2 is an explanatory diagram showing the correspondence between the sensor head of the thickness gauge and the plastic sheet, Figure 3 is a block diagram of the arrangement of the thickness needle and the measurement calculation circuit shown in Figure 1, and Figure 4 (a).
). (bl, (C1 shows the profile characteristics measured by the measurement method of the present invention, FIG. 4 (al shows the current profile characteristic diagram, FIG. Figure, Figure 4 (C)
is a profile characteristic diagram measured by a micrometer of a sample exhibiting the characteristics shown in FIG. FIG. 6 is a flowchart for performing profile measurement using the thickness gauge shown in FIG. Control system diagram, Fig. 8 is a scan speed characteristic diagram of the thickness needle controlled by the control system shown in Fig. 7, and Fig. 9 is a diagram showing the profile measurement and its scan speed control shown in Figs. 7 and 8. Flow chart diagram for execution, 1st
Figure 0 is a diagram of the thickness measurement principle of the thickness needle applicable to the present invention, Part 1
Figure 1 is a schematic diagram showing the plastic sheet molding process, Figure 12 is a schematic diagram showing the configuration and arrangement of a thickness gauge commonly used for measuring the profile of plastic sheets, and Figure 13 is a diagram showing the neck of the sheet in the plastic sheet molding process. It is an explanatory view showing an in phenomenon and a trimming process. 10. Extruder 12. , Sheet forming square bottom die 14 , Forming roll unit 16 , Scanning thickness needle 18 , Protective paper supply unit 20 , Take-up roll unit 22 , Sheet cutting fi 24. ,,sheet loading machine 26,,,sensor head 28. ,,frame 30
, , , rail 32. ,,Pulley 34,,
, endless belt 36. ,, Drive motor 38, , Inter 7e X 40. , CPU 42 , CRT display device 44 , Temperature sensor 46. ,,controller section 48,,,calculation section 50. ,, sensor head converter 52, , motor controller 54. ,, Motor converter 56, Speed and speed change/folding black film regulator 5B,...
Input interface 60, , input interface 62, , output ink 7 ace 64 . ,, CPU66
,,, Display device patent applicant Toshiba Machine Co., Ltd. FIG, 1 FIG, 4 FIG, 5 FIG, 6 FIG, 7 FIo 9 FIG, 10 Δ× FIG, 11

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)プラスチックシートの表面に対し所要の入射角で
照射するレーザ等の光源と、該シート表面および裏面で
反射した反射光のそれぞれ間隔を検出するセンサとを備
えたセンサヘッドを設け、このセンサヘッドを連続成形
されるプラスチックシートに対する入射光および反射光
の方向が該シートの移送方向またはその反対方向と平行
するよう設定すると共に前記シートの幅方向に往復移動
させてシート厚さを測定することを特徴とするプラスチ
ックシートのプロファイル計測方法。
(1) A sensor head is provided, which includes a light source such as a laser that irradiates the surface of a plastic sheet at a required angle of incidence, and a sensor that detects the distance between the reflected light reflected from the front and back surfaces of the sheet. The sheet thickness is measured by setting the head so that the direction of incident light and reflected light on the continuously molded plastic sheet is parallel to the conveying direction of the sheet or the opposite direction thereof, and moving the head back and forth in the width direction of the sheet. A method for measuring the profile of a plastic sheet.
(2)センサヘッドにプラスチックシートの表面温度を
測定する温度センサを設け、この温度測定値により該シ
ートの熱膨張および光の屈折率変化によるシート厚さ誤
差の補正演算を行うことを特徴とする請求項1記載のプ
ラスチックシートのプロファイル計測方法。
(2) The sensor head is equipped with a temperature sensor that measures the surface temperature of the plastic sheet, and the temperature measurement value is used to perform correction calculations for sheet thickness errors caused by thermal expansion of the sheet and changes in the refractive index of light. The method for measuring the profile of a plastic sheet according to claim 1.
(3)プロファイル計測データにより検出されるシート
端部を基準として、その内側にそれぞれ標準速度以下と
なる変速位置およびその速度を設定し、シート端部の外
側に折返し点位置を設定し、これらの設定値に基づいて
センサヘッドの往復移動制御を行い、連続成形されるプ
ラスチックシートのシート幅測定を行うことを特徴とす
る請求項1または請求項2記載のプラスチックシートの
プロファイル計測方法。
(3) Using the seat edge detected by the profile measurement data as a reference, set the shift position and its speed below the standard speed on the inside thereof, set the turning point position on the outside of the seat edge, and set these 3. The plastic sheet profile measuring method according to claim 1, wherein the reciprocating movement of the sensor head is controlled based on a set value to measure the sheet width of the continuously molded plastic sheet.
(4)プラスチックシートの表面に対し所要の入射角で
照射するレーザ等の光源と、該シート表面および裏面で
反射した反射光のそれぞれ間隔を検出するセンサとを備
えたセンサヘッドを設け、このセンサヘッドを連続成形
されるプラスチックシートに対する入射光および反射光
の方向が該シートの移送方向またはその反対方向と平行
するよう設定してこれを前記シートの幅方向に往復移動
可能にフレームに懸架し、前記センサヘッドを往復移動
制御する駆動モータを設け、前記センサヘッドで検出さ
れるシート厚さ出力信号と駆動モータの制御系から検出
されるスキャン位置信号とをそれぞれ入力してプロファ
イル計測を行う演算器を設けることを特徴とするプラス
チックシートのプロファイル計測装置。
(4) A sensor head is provided that includes a light source such as a laser that irradiates the surface of the plastic sheet at a required angle of incidence, and a sensor that detects the distance between the reflected light reflected from the front and back surfaces of the sheet, and this sensor The head is set so that the direction of incident light and reflected light on the continuously molded plastic sheet is parallel to the transport direction of the sheet or the opposite direction thereof, and the head is suspended on a frame so as to be movable back and forth in the width direction of the sheet, A computing unit that is provided with a drive motor that controls the reciprocating movement of the sensor head, and that performs profile measurement by inputting a sheet thickness output signal detected by the sensor head and a scan position signal detected from a control system of the drive motor, respectively. A plastic sheet profile measuring device comprising:
(5)センサヘッドにプラスチックシートの表面温度を
測定する放射温度計を設け、この放射温度計で測定され
た温度信号をシート厚さ出力信号およびスキャン位置信
号と共にそれぞれ入力して熱膨張および光の屈折率変化
によるシート厚さ誤差の補正演算を行って適正なプロフ
ァイル計測を行う演算器を設けることを特徴とする請求
項1記載のプラスチックシートのプロファイル計測装置
(5) The sensor head is equipped with a radiation thermometer that measures the surface temperature of the plastic sheet, and the temperature signal measured by this radiation thermometer is input together with the sheet thickness output signal and the scan position signal to determine thermal expansion and light. 2. The plastic sheet profile measuring device according to claim 1, further comprising a computing unit for correcting sheet thickness errors due to changes in refractive index to measure the profile appropriately.
(6)センサヘッドを往復移動制御する駆動モータに対
しモータ制御器を設け、このモータ制御器に対しセンサ
ヘッドの速度および変速位置並びに折返し点位置を設定
する設定器と、センサヘッドのスキャン位置を検出して
その位置信号を出力する変換器とを設け、センサヘッド
で計測されるプロファイル計測データにより検出される
シート端部を基準として前記設定器への設定値を演算す
ると共に連続成形されるプラスチックシートのシート幅
測定を行う演算器を設けることを特徴とする請求項1ま
たは請求項2記載のプラスチックシートのプロファイル
計測装置。
(6) A motor controller is provided for the drive motor that controls the reciprocating movement of the sensor head, and a setting device that sets the sensor head speed, shift position, and turning point position, and a setting device that sets the sensor head scan position for the motor controller. A converter that detects the position and outputs the position signal is provided, and the set value to the setting device is calculated based on the sheet edge detected by the profile measurement data measured by the sensor head, and the plastic is continuously molded. 3. The plastic sheet profile measuring device according to claim 1, further comprising a computing unit for measuring the sheet width of the sheet.
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