JPH0830647B2

JPH0830647B2 - シート厚みのオンライン計測装置

Info

Publication number: JPH0830647B2
Application number: JP3154229A
Authority: JP
Inventors: 文男東條
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-06-26
Filing date: 1991-06-26
Publication date: 1996-03-27
Anticipated expiration: 2011-03-27
Also published as: JPH074924A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はシート厚みのオンライン
計測装置に関するものであり、詳しくは、合成樹脂シー
トの他、非導電性シートやフィルム等の厚みをリアルタ
イム方式で測定する厚み計測装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に合成樹脂シートの製造は、ホッパ
内に投入された合成樹脂ペレットをスクリューフィーダ
で圧送する間にヒータで加熱して溶融させ、Ｔダイのス
リットからエアナイフ上に未硬化のシートとして送出し
た後、冷却硬化させつつ巻取りローラ上に巻き取られ
る。この巻取りローラ上に巻取られる直前または、製造
工程中に、図３に示すように、計測シャフト又はロール
（１）上でシート（２）の厚さをレーザビーム型計測器
（３）によって計測している。このレーザビーム型計測
器（３）は、計測シャフト又はロール（１）を跨いで両
側に投光器（３ａ）と受光器（３ｂ）とを対設し、か
つ、これら投受光器（３ａ）（３ｂ）間に設置したナイ
フエッジ（３ｃ）でレーザビーム（４）の上部を遮光し
て基準点を設定し、このナイフエッジ（３ｃ）から計測
シャフト又はロール（１）の上面までの距離の変化を検
出することにより、シート（２）の厚さを検出するもの
である。具体的に説明すると、投光器（３ａ）が発射す
るレーザビーム（４）の初期長さをＣ、ナイフエッジ
（３ｃ）と計測シャフト又はロール（１）の上面までの
距離をＡ、ナイフエッジ（３ｃ）とシート（２）の上面
までの距離をＢとすると、シート（２）の厚さＤは、Ｄ
＝Ａ−Ｂで表わされる。尚、レーザビーム型計測器
（３）は、ボールねじにより計測シャフト又はロール
（１）の軸方向に平行に配置されたガイド軸に沿って移
動せしめられることによって、シート（２）の幅方向全
長の厚さＤを計測する。この計測値が許容範囲になけれ
ば、Ｔダイのスリット間隔を調整し、所定の厚さＤに調
整される。この計測装置によれば、印刷、色彩の有無に
関係なく非接触で損傷させることなくシートもしくはフ
ィルムの厚みを計測することができる利点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の計測装置
は、シート（２）の製造に先立って、予め、シート
（２）がない状態でレーザビーム型計測器（３）を計測
シャフト又はロール（１）の一端から他端へ１往復させ
て、そのときのナイフエッジ（３ｃ）から計測シャフト
又はロール（１）の上面までの距離Ａを刻々と計測記憶
させておき、これに基づいて、シート（２）の製造開始
時の距離Ｂを計測することにより、シート（２）の厚さ
Ｄを、Ｄ＝Ａ−Ｂとして求めるものである。

【０００４】しかし、このような計測方式では、次のよ
うな原因により計測誤差が発生する欠点がある。先ず、
計測シャフト又はロール（１）はシート（２）と接触し
ていることによって、熱変形やテンション等の外力によ
る変形を生じる。同様に、レーザビーム型計測器（３）
の移動ガイド軸やボールねじも熱変形や外力による変形
を生じるため、基準となるＡ寸法に誤差が発生する。さ
らに、移動ガイド軸及び計測シャフト又はロール（１）
に高精度が必要となり、これらの加工及び組付け精度を
向上させなければならず、コストアップを招く欠点があ
る。

【０００５】本発明は、従来の計測装置の上記欠点に鑑
みて開発されたもので、その目的とするところは、簡単
な手段により、熱変形や外部応力等の影響を少なくし、
コストダウンも可能なシート厚みのオンライン計測装置
を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題の解決手段とし
て本発明は、シートの走行方向に直交して配置された計
測シャフト又はロールの上面にシートを接触走行させ、
この計測シャフト又はロールを跨いで両側に対設された
投光器と受光器からなるレーザビーム型計測器により、
シートの厚さをレーザビームの遮光量で計測するシート
厚みのオンライン計測装置において、レーザビーム型計
測器の投光器と受光器間の計測シャフト又はロールの軸
線上方に、この計測シャフト又はロールの上面との距離
の変化を検出する渦電流型変位センサを設置し、かつ、
この渦電流型変位センサをレーザビームの上端を規制す
るナイフエッジと兼用させ、上記渦電流型変位センサが
検出した距離から上記レーザビームの遮光量を減算して
シート厚みを計測させたものである。

【０００７】

【作用】渦電流型変位センサは、下方に向けて高周波磁
界を発生しており、この高周波磁界内に鉄などの金属で
できた計測シャフト又はロールが存在することによっ
て、電磁誘導により、上記計測シャフト又はロールの上
面との間の距離に応じた渦電流が発生し、この渦電流
は、それ自身を生起させた磁界と逆方向の磁界を発生さ
せ、その結果、もとの磁界が相殺されて弱くなり、この
磁界の変化を計測することにより距離を検出することが
できる。この作用は、シートの有無に関係がないため、
シートの厚みは、投受光器のレーザビームの遮光量の変
化で計測しながら、同時に、ナイフエッジと計測シャフ
ト又はロール上面との間の距離を測定しているため、熱
変形の影響をなくして誤差のない正確な計測が可能とな
る。特に、渦電流型変位センサの検出位置は、レーザビ
ーム型計測器の検出位置と同一線上となっており、高精
度の計測が可能となる。このように、渦電流型変位セン
サによるナイフエッジと計測シャフト又はロールの上面
との距離の計測と、レーザビーム型計測器によるナイフ
エッジとシート上面との距離の計測とを同時に同一位置
で実施することによって、極論すれば、移動ガイド軸や
計測シャフト又はロール等がうねりや撓み等をもってい
たとしても、これらは計測値への影響が少なく、これら
の加工精度や組付け精度が従来に比べてラフであっても
問題がない利点がある。

【０００８】

【実施例】図１は本発明に係るシート厚みのオンライン
計測装置の要部概略側面図、図２はその正面図を示して
おり、同図において、（１）は計測シャフト又はロー
ル、（２）はシート、（３）はレーザビーム型計測器、
（４）はレーザビーム、（５）はナイフエッジ兼渦電流
型変位センサである。

【０００９】計測シャフト又はロール（１）は、鉄など
の金属製とされ、その有効長はシート（２）の最大幅よ
り長くされ、シート（２）の走行方向に直交して固定又
は回転自在に配置される。

【００１０】シート（２）は、計測シャフト又はロール
（１）の上面に山形に接触して走行するように案内され
る。

【００１１】レーザビーム型計測器（３）は、計測シャ
フト又はロール（１）を跨いで両側に対設された投光器
（３ａ）と受光器（３ｂ）を有し、この投光器（３ａ）
から発射されるレーザビーム（４）は縦長スリット状で
あって、初期長さＣであり、下部が計測シャフト又はロ
ール（１）の上面及びシート（２）の上面に遮光される
ように配置される。

【００１２】ナイフエッジ兼渦電流型変位センサ（５）
は、計測シャフト又はロール（１）の軸線上方で、投光
器（３ａ）と受光器（３ｂ）との間のレーザビーム型計
測器（３）の一部に設置され、計測シャフト又はロール
（１）の上面との距離Ａの寸法変化を検出するものであ
り、同時に、レーザビーム（４）の上端を規制するナイ
フエッジを兼用させている。

【００１３】渦電流型変位センサ（５）の計測原理は、
下方に向けて発生した高周波磁界の強さが、計測シャフ
ト又はロール（１）までの距離に比例して増減すること
を利用するものであって、例えば、図２に示す様に、計
測シャフト又はロール（１）の一端（例えば、始端）で
距離Ａのゼロ点補正を毎回又は適宜行わせるものであ
る。このようにすると、渦電流型変位センサ（５）の温
度特性の変化を補正させることができる。

【００１４】渦電流型変位センサ（５）と一体的にレー
ザビーム型計測器（３）は、計測シャフト又はロール
（１）と平行に配置された移動ガイド軸（図示省略）に
沿ってボールねじ等の送り手段（図示省略）により移動
可能とされている。

【００１５】本発明は以上の構成からなり、次に、その
動作を説明する。

【００１６】レーザビーム型計測器（３）及び渦電流型
変位センサ（５）は定位置に停止したまま、或いは、計
測シャフト又はロール（１）の軸方向に移動しながらシ
ート（２）の厚さＤを計測する。この計測は、先ず、渦
電流型変位センサ（５）によって計測シャフト又はロー
ル（１）の上面までの距離Ａを磁界の変化で検出し、同
時に、投光器（３ａ）から発射されるレーザビーム
（４）が受光器（３ｂ）に入射する縦長方向の間隔、即
ち、渦電流型変位センサ（５）の下面からシート（２）
の上面までの距離Ｂをレーザビームの遮光量の変化で検
出し、これらからＤ＝Ａ−Ｂとして、シート（２）の厚
さを検出させるものである。この検出値は、マイコン内
蔵の演算制御部に送信され、夫々の値を計測シャフト又
はロール（１）の軸方向各位置に対応させたシート
（２）の厚さの実測値としてディスプレイ画面に表示
し、かつ、記録し、さらにプリントアウト可能とされ
る。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、ナイフエッジとシート
上面との距離をレーザビーム型計測器のレーザビームの
遮光量変化で検出すると同時に、ナイフエッジと計測シ
ャフト又はロールの上面との距離を渦電流型変位センサ
の磁界変化で検出させることができるため、熱変形等に
影響されることなくシートの厚みを正確に検出すること
ができる。特に、渦電流型変位センサとナイフエッジを
兼用させたことにより、レーザビーム型計測器の計測位
置と同一位置で渦電流型変位センサの計測を行わせたか
ら、高精度の計測が可能となる。しかも、計測シャフト
又はロールや移動ガイド軸の加工及び組付け精度が従来
に比べてラフであっても影響力が非常に少ないため、装
置のコストダウンも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るシート厚みのオンライン計測装置
の要部概略側面図

【図２】その正面図

【図３】従来装置の要部概略側面図

【符号の説明】

１計測シャフト又はロール２シート３レーザビーム型計測器３ａ投光器３ｂ受光器４レーザビーム５ナイフエッジ兼渦電流型変位センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シートの走行方向に直交して配置された
計測シャフト又はロールの上面にシートを接触走行さ
せ、この計測シャフト又はロールを跨いで両側に対設さ
れた投光器と受光器からなるレーザビーム型計測器によ
り、シートの厚さをレーザビームの遮光量で計測するシ
ート厚みのオンライン計測装置において、レーザビーム型計測器の投光器と受光器間の計測シャフ
ト又はロールの軸線上方に、この計測シャフト又はロー
ルの上面との距離の変化を検出する渦電流型変位センサ
を設置し、かつ、この渦電流型変位センサをレーザビー
ムの上端を規制するナイフエッジと兼用させ、上記渦電
流型変位センサが検出した距離から上記レーザビームの
遮光量を減算してシート厚みを計測させたことを特徴と
するシート厚みのオンライン計測装置。