JPH11351856A - シート厚さ測定装置 - Google Patents

シート厚さ測定装置

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JPH11351856A
JPH11351856A JP16164198A JP16164198A JPH11351856A JP H11351856 A JPH11351856 A JP H11351856A JP 16164198 A JP16164198 A JP 16164198A JP 16164198 A JP16164198 A JP 16164198A JP H11351856 A JPH11351856 A JP H11351856A
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JP
Japan
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eddy current
measurement
displacement meter
laser
measuring
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Application number
JP16164198A
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English (en)
Inventor
Atsushi Numamoto
敦 沼本
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、レーザービームの正確な遮光幅を
捕らえると共に、計測ローラの長手方向と回転角位置毎
に計測ローラ表面の導電率や透磁率の変動及び雰囲気温
度の変化に対応する変動要因を予め予知し総合的に補正
して計測精度を向上させる手段を提案する。 【解決手段】 被検査物のシート2を回転可能な計測ロ
ーラ1に密着させ、前記計測ローラ1の両側端にレーザ
測定装置3を、上方に渦流式変位計8を配置し、前記レ
ーザ測定装置3の投光器5側のレーザービーム7上に前
記渦流式変位計8と一体に移動する遮光体9を設け、前
記渦流式変位計8の先端と前記計測ローラ1表面の距離
αから、前記渦流式変位計8の先端から伸びる前記遮光
体9の先端までの距離γと前記レーザ測定装置3の受光
器6側の受光幅βの合計を減算して前記シート厚さTを
計測する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、幅広のシート状製
品の厚さを磁界を利用した渦流式変位計と光を利用した
レーザ測定装置を併用するシート厚さ測定装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】一般に合成樹脂のシートの製造は、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ダイス
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のシートを製造工程中に計測
する装置として、特公平8−30647号公報には図3
に示すシート厚さ測定装置が提案されている。
【0003】図3において、シート101の走行方向に
直交して配置された計測ロール102の上面にシート1
01を接触走行させ、この計測ロール102を跨いで両
側に対設された投光器103aと受光器103bからな
るレーザ測定装置103により、シート101厚さを計
測する際、レーザ測定装置103の投光器103aと受
光器103b間の計測ロール102の軸線上方に、計測
ロール102の上面との距離の変化を検出する渦流式変
位計104を設置し、且つ、この渦流式変位計104の
下面をレーザービーム105の上端として遮光するナイ
フエッジとして使い、渦流式変位計104が検出した距
離Aからレーザービーム105の遮光量Bを減算してシ
ート厚さを計測する。
【0004】この様に構成することにより、渦流式変位
計104の下面と計測ロール102の上面との距離A
と、レーザ測定装置103による渦流式変位計104の
下面とシート101の上面の距離Bの計測を同時に同一
位置で実施することによりレーザ測定装置103の移動
ガイドレールや計測ロール102等がうねりや撓み等を
持っていたとしても、これら計測値への影響が少なく、
装置全体の加工精度や組付け精度がラフであっても問題
ないと説明している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】合成樹脂から成るシー
トより更に薄い4弗化エチレン樹脂等から成る薄いシー
トは、一段と厳密な寸法測定精度を要求される。4弗化
エチレン樹脂は、多孔質の生地を持ち抜群の耐薬品性や
電気絶縁性を有するので、電線の絶縁テープや薬品の濾
過フィルター等に多用されている。4弗化エチレン樹脂
のシートは、4弗化エチレン樹脂粉末とテフロンやシリ
コーンオイル等の液状潤滑剤を混入した密閉容器中で攪
拌し、得られた混和物を押出機にて厚さ6mm程度のス
トリップとした後、カレンダーロールにて0.05〜
0.5mmのシート厚さに圧延する。因みに、本製造方
法は、本出願人の出願する特公昭42−13560号公
報に詳しく記載されている。
【0006】この様な極薄のシート厚さを測定する際、
図3で説明した投光器側のレーザービームを渦流式変位
計の幅広の下面で遮光すると、図4に示すように渦流式
変位計104の僅かな傾きθにより回折光106が発生
し遮光境界がボケる。本発明では、レーザービームの正
確な遮光幅を捕らえる手段を提案する。
【0007】原理的には、図3の構成にて計測ローラの
偏心やうねりが存在していても、渦流式変位計によって
計測ローラの表面と渦流式変位計までの距離は計測でき
るが、厳密には計測ローラの長手方向と回転角位置毎に
計測ローラ表面の導電率や透磁率は変動する。さらに、
雰囲気温度の変化に対応して変動する。本発明では、こ
れ等変動要因を予め予知し総合的に補正して計測精度を
向上させる手段を提案する。
【0008】
【課題を解決するための手段】被検査物としての絶縁体
から成るシートを回転可能な導電体から成る計測ローラ
に密着させ、前記計測ローラの両側端にレーザ測定装置
を、上方に渦流式変位計を配置し、前記シート幅をよぎ
って水平方向に駆動される共通のフレームに前記レーザ
測定装置と前記渦流式変位計は固定され、前記渦流式変
位計の先端と前記計測ローラ表面の距離から、前記レー
ザ測定装置の受光器側の受光幅を減算して前記シート厚
さを計測する装置において、前記レーザ測定装置の投光
器側のレーザービーム上に前記渦流式変位計と一体に移
動する遮光体を設け、前記渦流式変位計の先端と前記計
測ローラ表面の距離から、前記渦流式変位計の先端から
伸びる前記遮光体の先端までの距離と前記レーザ測定装
置の受光器側の受光幅の合計を減算して前記シート厚さ
を計測する際、前記計測ローラ表面全域の導電性及び磁
気的特性を、別途設ける演算装置に予め記憶させて補正
することによりシート厚さを正確に測定する。
【0009】レーザ測定装置の投光器側の光路を遮る遮
光体の先端を、シャープエッジに形成すればレーザービ
ームの正確な遮光幅を捕らえることができる。
【0010】レーザ測定装置と渦流式変位計の計測デー
タは、雰囲気温度に対応する校正値が別途設ける演算装
置に入力されていて、前記渦流式変位計に隣接して設置
する温度計のデータにより補正すれば、より信頼度の高
い計測値が得られる。
【0011】計測データは、シート横幅方向の任意の幅
の切り分け数を入力することで任意の区分毎に表示すれ
ば、別途用意する切断装置に用途別のシート幅に裁断す
るシートの品質管理に有効である。
【0012】
【発明の実施の形態】以下に、本発明を具体化した好適
の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、被
検査物のシート側方断面に対する各計測ユニットの配置
関係図である。図2は、計測ローラの長手方向の正面か
ら見た各計測ユニットの配置関係図である。
【0013】図1において導電体から成る計測ローラ1
は、被検査物であるシート2を計測ローラ1の外周表面
に密着させながら矢印A方向に回転する。レーザ測定装
置3のフレーム4の両端には、レーザービーム7の投光
器5と受光器6が配置されている。計測ローラ1の軸心
上のフレーム4の中央には、渦流式変位計8が投光器5
側のレーザービーム7を遮光する遮光体9と一体に固定
されている。遮光体9の先端は、従来技術の図4で説明
したように、渦流式変位計104の僅かな傾きθにより
回折光106が発生し遮光境界がボケるので、遮光境界
を鮮明にするため遮光体9の傾きの影響をキャンセルす
るだけのシャープエッジに形成されていることが好まし
い。
【0014】渦流式変位計8は、計測ローラ1側に向け
高周波磁界を発生させ、この高周波磁界内に導電体から
成る金属製の計測ローラ1が存在すると、電磁誘導によ
り計測ローラ1の上面との間の距離に応じた渦電流が発
生し、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。
従って、計測ローラ1の全外周表面の導電率や透磁率の
くせを予め予知し、補正値によって真の距離を算出すれ
ば精度の高い計測値が得られる。
【0015】シート厚さTは、渦流式変位計8の下端か
ら計測ローラ1の表面までの距離をα、遮光体9の先端
からシート2上面までの距離をβとし、渦流式変位計8
の下端から遮光体9の先端までの距離をγとした場合、
T=α−β−γにて計測できる。
【0016】図2においてフレーム4は、矢印Bの如く
左右水平方向にステップモータ10にて移動ガイドレー
ル11上をスライドする。一方、計測ローラ1に内蔵す
るエンコーダ12から発信する計測ローラ1の任意の回
転角度の信号及びフレーム4の水平方向位置の信号は、
ステップモータ10を介して別途設ける演算装置13に
入力される。さらに、所定の位置に雰囲気温度を検出す
る温度計14が設置され、そのデータも演算装置1に入
力される。
【0017】従来技術の図3で説明したシート厚さ測定
装置においては、レーザ測定装置103の左右移動と計
測ロール102の回転に伴うスパイラル状の軌道上しか
距離Aのゼロ点補正が行われないのに対して、図1、2
のように構成した本発明のシート厚さ測定装置は、計測
開始前に計測ローラ1表面全域の固有の導電率や透磁率
を、長手方向と円周方向にメッシュ分割した補正値を演
算装置13に記憶させて置く。同時に、計測ローラ1の
長手方向寸法が300mm近傍の場合、雰囲気温度1℃
の変化により0.5〜1μm程度の寸法変化が存在する
ので、温度計14のデータも演算装置13に記憶させて
測定結果を総合的に補正する。
【0018】測定結果は、数値化してモニタ画面15に
出力し、規格値に照らして外れていれば赤字で表示する
とか警告ランプ16を点灯してもよい。また、製品用途
別にシート2の幅を切り分ける場合は、演算装置13に
切り分け数を入力し各最終製品幅毎に測定結果を表示し
てもよい。
【0019】
【発明の効果】高周波磁界内で渦電流を発生する渦流式
変位計とレーザービームを利用したレーザ測定装置を併
用した従来のシート厚さ測定装置では、渦流式変位計の
下面を投光器側から発射されるレーザービームの遮光体
と兼用していたため、渦流式変位計の僅かな傾きにより
回折光が発生し遮光境界がボケるので、測定精度に問題
があったが、本発明では、レーザ測定装置の投光器側の
レーザービーム上に渦流式変位計と一体に移動する先端
がシャープエッジを成す遮光体を設け、渦流式変位計の
先端と計測ローラ表面の距離を正確に捕らえることによ
り、極薄のシート厚さの厳密な測定を可能とした。
【0020】さらに、計測ローラの長手方向と回転角位
置毎に計測ローラ表面の導電率や透磁率は厳密には変動
するし、雰囲気温度の変化よっても変動する。本発明で
は、これ等変動要因を計測ローラ表面の長手方向と円周
方向にメッシュ分割した補正値を演算装置に記憶させ
て、予め予知し総合的に補正して計測精度を向上させ
た。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の被検査物のシート側方断面に対する各
計測ユニットの配置関係図である。
【図2】本発明の計測ローラの長手方向の正面から見た
各計測ユニットの配置関係図である。
【図3】従来のシート厚さ測定装置の各ユニットの配置
関係図である。
【図4】従来の渦流式変位計の遮光状態を示す説明図で
ある。
【符号の説明】
1:計測ローラ 2:シート 3:レーザ測定装置 4:フレーム 5:投光器 6:受光器 7:レーザービーム 8:渦流式変位計 9:遮光体 10:ステップモータ 11:移動ガイドレール 12:エンコーダ 13:演算装置 14:温度計 15:モニタ画面 16:警告ランプ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検査物としての絶縁体から成るシート
    を回転可能な導電体から成る計測ローラに密着させ、前
    記計測ローラの両側端にレーザ測定装置を、上方に渦流
    式変位計を配置し、前記シート幅をよぎって水平方向に
    駆動される共通のフレームに前記レーザ測定装置と前記
    渦流式変位計は固定され、前記渦流式変位計の先端と前
    記計測ローラ表面の距離から、前記レーザ測定装置の受
    光器側の受光幅を減算して前記シート厚さを計測する装
    置において、前記レーザ測定装置の投光器側のレーザー
    ビーム上に前記渦流式変位計と一体に移動する遮光体を
    設け、前記渦流式変位計の先端と前記計測ローラ表面の
    距離から、前記渦流式変位計の先端から伸びる前記遮光
    体の先端までの距離と前記レーザ測定装置の受光器側の
    受光幅の合計を減算して前記シート厚さを計測する際、
    前記計測ローラ表面全域の導電性及び磁気的特性を、別
    途設ける演算装置に予め記憶させて補正することを特徴
    とするシート厚さ測定装置。
  2. 【請求項2】 レーザ測定装置の投光器側の光路を遮る
    遮光体の先端が、シャープエッジに形成されていること
    を特徴とする請求項1に記載のシート厚さ測定装置。
  3. 【請求項3】 レーザ測定装置と渦流式変位計の計測デ
    ータは、雰囲気温度に対応する校正値が別途設ける演算
    装置に入力されていて、前記渦流式変位計に隣接して設
    置する温度計のデータにより補正されることを特徴とす
    る請求項1または2に記載のシート厚さ測定装置。
  4. 【請求項4】 計測データは、シート横幅方向の任意の
    幅の切り分け数を入力することで任意の区分毎に表示さ
    れることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載
    のシート厚さ測定装置。
JP16164198A 1998-06-10 1998-06-10 シート厚さ測定装置 Pending JPH11351856A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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