JPH03252512A - 油膜または塗膜のオンライン測定法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、油膜、塗膜等のオンラインで測定する方法お
よび装置に係り、特に缶材などに使用されるアルミニウ
ムの圧延シートに塗布された油（潤滑油）または塗料の
膜量もしくは膜厚をリアルタイムで計測するために好適
なオンライン測定方法および装置に関する。

〔従来の技術〕

缶材用アルミニウムの圧延シートなどには、缶底形プレ
ス時の潤滑補助を目的とした油の塗布処理が施される。

この工程はりオイル塗油と言われ、走行するシート全面
に油を連続的に噴霧する操作によっておこなわれている
が、形成される油膜の均一性の良否が黒筋発生など品質
異常の原因となることから、油膜の量および厚みの測定
は製造工程上の重要な管理項目となっている。

従来、これら油膜の測定には、試片について油膜除去前
後の重量差を測定する重量法、油膜面の赤外線吸収度合
を測定するＦＴ−Ｉ　Ｒ法、試片に紫外線を照射して生
じる光電子を検出する大気型紫外線光電子検出法などの
方法が採られている。

また、圧延シートには塗膜が塗布されることがあるが、
従来、この塗膜の測定には塗料が特定の赤外線を吸収す
る性質を利用した赤外線吸収法、あるいはβ線を照射し
て塗料から散乱される量が塗膜の量または厚さに関係す
ることを利用したβ線散乱法が用いられている。

ところが、上記した従来のオフライン方式による油膜の
測定法においては、サンプリングした試片を対象に測定
がおこなわれるため、シートの全長、全幅についての検
査が実質的に不可能となる。

そのうえ、重量法およびＦＴ−ＩＲ法を適用する場合に
は測定準備に相当な手間と時間を要する問題点があり、
また大気型紫外線光電子検出法では測定膜厚に限度があ
るという難点がある。更に、従来の測定法では高度の測
定精度を得ることが難しく、測定箇所がスポットである
点にも問題が残されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

発明者らは、紫外線を照射した際に生じる油分または塗
料骨の蛍光現象がこれら皮膜の定量測定に有効利用でき
る事実を確認し、先にシート全面の皮膜状態をリアルタ
イムで計測することができるオンライン測定法ならびに
その装置を開発提案した（特願平２−７３７４号）。

すなわち、該先願技術によるオンライン測定法は、走行
するシート面の皮膜に紫外線を照射し、励起により発生
する蛍光線の強度を高感度ＴＶカメラで検知したのち、
画像処理手段を介して皮膜量または皮膜厚さとして定量
化することを要旨としており、またその装置機構は、シ
ート面に投光するための励起紫外線照射ランプと、前記
励起紫外線照射ランプによる紫外線の照射軸に対して９
０°以内の角度位置に設置された高感度ＴＶカメラと、
該高感度ＴＶカメラと連結する画像処理手段および演算
表示手段とを主要部とするものである。

このオンライン測定法および装置を用いれば、皮膜の検
査管理を走行するシート全面に亘り精度よくオンライン
方式で計測することができるため従来のオフライン測定
に比べ著しく検査能率の向上を図ることが可能となる。

しかしながら、この測定方式においては、励起紫外線照
射ランプと高感度ＴＶカメラがシート面の上部に固定さ
れている関係で、シートの幅方向および裏面の皮膜を計
測することができない不足面があった。

本発明は、前記先願技術の不十分な点を改良するために
なされたもので、走行するシート面に塗布された皮膜の
量または厚さをその幅方向に上下面同時にスキャンしな
がら定量的に測定することができるオンライン測定法お
よび装置の提供を目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するための本発明による油膜または塗
膜のオンライン測定法は、走行するシート面の油膜また
は塗膜に紫外線を照射し、励起により発生する蛍光線の
強度を高感度カメラで検知したのち画像手段を介して膜
量または膜厚を定量化するオンライン測定において、シ
ートの上面および下面を幅方向に同時にスキャンしなが
ら定量測定することを構成上の特徴とする。

また、前記のオンライン測定に用いるための本発明によ
る装置は、走行するシート部材面を投光するための励起
紫外線ランプと前記励起紫外線照射ランプによる紫外線
の照射軸に対して９０６以内の角度に設置された高感度
ＴＶカメラを、幅方向に同時にスキャンするスライダー
機構を介してシート面の上下位置に装着し、前記高感度
ＴＶカメラにＴＶ左カメラ御装置、画像処理装置および
演算表示装置を連結してなる機構を要旨とするものであ
る。

本発明のオンライン測定法および装置において、皮膜に
照射する紫外線は予め２００〜４００ｎ−の任意の波長
に分光しておくことが好ましく、また高感度ＴＶカメラ
としては発生する蛍光線領域（４００〜５００ｎｍ）に
ピークをもつ性能のものを選択使用することが効果的で
ある。

〔作　用〕

本発明の測定原理は、走行するシート面の油膜または塗
膜に紫外線を照射した際に皮膜成分を励起して発生する
蛍光線の強度が皮膜の量、厚さと一定の相関性を有する
現象を利用し、高感度ＴＶカメラおよび画像処理装置に
よって検出した蛍光強度を予め作成した各測定対象油ま
たは塗料ごとの塗布量と蛍光強度との検量式を用いて皮
膜の量または厚さとして定量測定するものである。

本発明のオンライン測定法および装置によれば、測定時
、励起紫外線照射ランプと高感度ＴＶカメラがスライダ
ー機構を介して走行するシートの上面および下面を幅方
向に同時にスキャンしながら定量測定をおこなうことが
できる。

この計測機構により、連続的に走行するシート部材の両
面および幅方向における皮膜の量または厚さをリアルタ
イムで精度よく測定することが可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明のオンライン測定装置の構成例を示した
斜視説明図で、ｌは油膜または塗膜が塗布されて測定装
置を連続的に走行するシート部材、２．２′は紫外線ラ
ンプ制御器３に接続する励起紫外線照射ランプ、４．４
′は高感度ＴＶカメラである。

励起紫外線照射ランプ２．２′には分光器が内蔵されて
おり、照射する赤外線波長は２００〜４００ｎ端の範囲
に調整される。高感度ＴＶカメラ４．４′の受光アング
ルは、励起紫外線照射ランプ２．２′からそれぞれ投光
される紫外線の照射軸に対して９０°以内の角度に設定
し、励起紫外線照射ランプからの光が直接高感度ＴＶカ
メラに入射することによる誤差を防止するように配置す
る。

励起紫外線照射ランプ２．２′と高感度ＴＶカメラ４．
４′は前記の配置角度でシート部材１の幅方向（矢印方
向）に自動往復してスキャンするスライダー機構５を介
してシート面の上下位置に装着されている。該スライダ
ー機構５には、位置検出機構、速度調整機能等が付帯さ
れており、スライダー制御装置６により所定の位置、速
度などに調整される機構となっている。

なお、励起紫外線照射ランプ２．２′、高感度カメラ４
．４′およびスライダー機構５からなる検出部は、暗室
区画内に収納することが測定精度的に好ましい態様とな
る。

高感度ＴＶカメラ４．４′はＴＶカメラ制御装置７を介
して積分回路ユニット、バックグランド減算ユニットお
よび皮膜量と蛍光強度とを直線関係に補正するためのリ
ニアライザーユニットを内蔵する画像処理装置８、演算
表示装置９（例えばＣＰＵ）　、！布うインおよびコン
トロールユニットから出力されるライン速度、運転信号
等の各種信号を入力するためのライン信号人カユニッ１
−１０に各接続して構成されている。

上記のオンライン測定装置を用いてシート面の油膜また
は塗膜の量、厚さを測定するには、スライダー機構５を
作動して走行するシート部材１の上面および下面を幅方
向に同時にスキャンする。

この際のシート面幅方向の測定位置および測定間隔は、
任意に設定することができる０例えば、第２図（ア）に
示すようなＴＶカメラ視野に可変可能なウィンドウを設
定し、第２図（イ）のように蛍光強度データをシート両
面においてそれぞれ積分する。積分データによりシート
両面における油膜、塗膜等の量または厚さを演算し、各
測定ごとにシート幅方向位置信号、ライン速度（シート
の測定位置算出用）、ライン運転状況信号等を演算表示
装置に入力する０表示データは、必要に応じてプリンタ
ー１１、記録計１２によってプリントアウトまたは記録
される。

本発明によるスキャンニングの態様は、製品品質保証用
、幅方向詳細塗布量分布調査用および長手方向詳細塗布
量分布調査用の３種類で、これらのスキャン方法とＣＲ
Ｔ表示を対応して示すと第３〜５図のようになる。

すなわち、第３図に示した製品品質保証用スキャンは通
常の測定スキャン方法であり、シート中央部、シート端
部の３箇所を測定するものである。

表示は、−回のスキャン毎に上面、下面およびその平均
値を各項目別に中央部と端部に色分けしてグラフ表示す
る。また、前回までの測定値の平均（ｉ、偏差、最大値
、最小値等をデジタル表示する。

第４図に示した幅方向詳細塗布分布調査用スキャンは、
シートの幅方向の塗布量を詳細に調査する場合に用いる
スキャン方法であり、任意の測定幅でスキャンする。表
示は、上面、下面およびその平均値を測定幅方向の位置
ごとに棒グラフにより表示する。デジタル表示は、同一
スキャン時の平均値、偏差、最大値、最小値を示す。

また、第５図に示した長手方向詳細塗布量調査用スキャ
ンは、長手方向の塗布量分布を調査する際に用いるスキ
ャン方法で、検出部（励起紫外線照射ランプと高感度Ｔ
Ｖカメラ）を任意の位置に固定して連続的に塗布量を測
定する。表示としては、横軸に時間または長手方向位置
を示し、ライン速度および塗布量を表示する。この場合
の塗布量は、上面、下面およびその平均値開に色分は表
示される。

上記の装置および方法によってシート面の油膜または塗
膜の量、厚さはあらゆる角度から精度よくオンライン測
定される。

〔発明の効果〕

以上のとおり、本発明の測定法および装置によれば、従
来オフライン測定によっていた皮膜の検査管理を走行す
るシートの全面に亘り精度よ（オンライン計測し得る方
式に変換することが可能となる。そのうえ、シートの両
面における塗布量が同時にリアルタイムで測定すること
ができるので塗布装置のフィードバック制御ができ、ま
た−組の装置によりシート全幅の測定が可能となると共
に、シート両面の同一幅方向位置の平均測定値を得るこ
とができるためコイルアップされたシート製品状態での
塗布量を管理することができるなど多様な効果がもたら
される。

したがって、例えば缶材用アルミニウムシート部材にお
けるリオイル塗油または塗装の検査管理などに適用して
著しい能率向上を図ることができる。

１０・・・ライン信号入カニニット １１・・・プリンター １２・・・記録計

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるオンライン測定装置の構成配置例
を示した斜視説明図、第２図はＴＶカメラ視野のウィン
ドウ設定状態（ア）および蛍光強度の積分範囲（イ）を
例示した説明図、第３〜５図はスキャン方法とＣＲＴ表
示の関係を示した対応図である。 １・・・シート部材 ２．２′・・・励起紫外線照射ランプ ３・・・紫外線ランプ制御器 ４．４′・・・高感度ＴＶカメラ ５・・・スライダー機構 ６・・・スライダー制御装置 ７・・・カメラ制御装置 ８・・・画像処理装置 ９・・・演算表示装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、走行するシート面の油膜または塗膜に紫外線を照射
   し、励起により発生する蛍光線の強度を高感度ＴＶカメ
   ラで検知したのち画像手段を介して膜量または膜厚を定
   量化するオンライン測定において、シートの上面および
   下面を幅方向に同時にスキャンしながら定量測定するこ
   とを特徴とする油膜または塗膜のオンライン測定法。 ２、走行するシート部材（１）面を投光するための励起
   紫外線照射ランプ（２、２′）と前記励起紫外線照射ラ
   ンプによる紫外線の照射軸に対して９０゜以内の角度に
   設置された高感度ＴＶカメラ（４、４′）を、幅方向に
   同時にスキャンするスライダー機構（５）を介してシー
   ト面の上下位置に装着し、前記高感度ＴＶカメラ（４、
   ４′）にＴＶカメラ制御装置（７）、画像処理装置（８
   ）および演算表示装置（９）を連結してなる油膜または
   塗膜のオンライン測定装置。