JPS60177202A - 走査式透過型厚さ計 - Google Patents

走査式透過型厚さ計

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JPS60177202A
JPS60177202A JP3137284A JP3137284A JPS60177202A JP S60177202 A JPS60177202 A JP S60177202A JP 3137284 A JP3137284 A JP 3137284A JP 3137284 A JP3137284 A JP 3137284A JP S60177202 A JPS60177202 A JP S60177202A
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JP
Japan
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scanning
measured
measurement
transmission type
time constant
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Pending
Application number
JP3137284A
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English (en)
Inventor
Katsuhiro Iguchi
勝啓 井口
Takayoshi Sano
孝義 佐野
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Shibaura Machine Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Machine Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Machine Co Ltd filed Critical Toshiba Machine Co Ltd
Priority to JP3137284A priority Critical patent/JPS60177202A/ja
Publication of JPS60177202A publication Critical patent/JPS60177202A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B15/00Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons
    • G01B15/02Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons for measuring thickness
    • G01B15/025Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons for measuring thickness by measuring absorption
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
    • G01B11/0691Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of objects while moving

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

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】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は、赤外線、紫外線またはβ線等を応用する透
過型厚さ計に係り、%に投光器を含む測定ヘッドを連続
するシート状被測定物に対し幅方向に変位させながらそ
の長手方向に走査するようにした走査式透過型厚さ計の
改良に関する。
〔従来技術とその問題点〕
一般に、゛透過型厚さ劃は、投光器と受光器との間に被
測定物を配置し、投光器よりの光が被測定物を透過する
ときに、吸収、散乱によって減衰し、その減衰量が被測
定物の厚さの関数であることを利用して、被測定物の厚
さを測定するものである。
しかるに、押出成形機によって連続的に製造する合成樹
脂シートおよびフィルムに対し、幅方向の厚さ分布(通
常プロファイルという)を測定することが製品管理上要
求される。従来、このようなプロファイル測定用として
、製品のヘッドを備えた走査式透過型厚さ計が使用でれ
ている。
第1図は、従来の走査式透過型厚さ針のシステム構成図
である。すなわち、第1図において、参照符号10は押
出成形機(図示せず)から連続製造される合成樹脂シー
トからなる被測定物を示す。この被測定物IOの搬送路
の一部にその幅方向に往復移動する一対の投光器7.2
と受光器/グとからなる測定ヘッドを備えた透過型厚さ
計16が設けられる。また、透過型厚さ計76には、前
記測定ヘッドを被測定物/θの幅方向に往復移動走査す
るための走査用モータ/ざが設けられ、この走査用モー
タlざは後述する外部制御器によって制御される。
しかるに、前記走査用モータ/とを制御する外部制御器
は、速i調整器、20と、モータ制御器、2.2と、位
置設定器−μと、透過型厚さ計76より得られる測定ヘ
ッドの位置信号x8を入力する変換器、2乙と、比較演
算器、2ざとから構成される。従って、前記比較演算器
、2Jにおいて、変換器26を介して得られた測定ヘッ
ドのフィードバック位置信号XBと位置設定器、2≠で
設定された測定ヘッドの折返し点を設定する位置信号と
を比較し、こp比較演算器2とで得られた信号と前記速
度調整器、20からの速度調整信号とをモータ制御器、
2−2に入力して、所定のモータ制御信号Cキを前記走
査用モータ/♂に供給するよう構成される。
なお、前記透過型ノ里さ計72からは、前記測定ヘッド
の位置信号xSと共に被測定物lθの厚さ信号も、が取
出される。この厚さ信号t8は、変換増幅器30、時定
数調整回路3.2を介してコンピュータシステム等の記
録装置3≠にそれぞれ位置データと厚さデータとが対応
して記憶保持される。第1図に示す記録装置3弘は、A
/D変換器3tと、CPU3とと、内部記憶装置410
と、周辺機器M+2とから構成されている。
このように構成された従来の走査式透過型厚さ計におい
ては、厚さ針自身が不する短周期変動成分のフィルタリ
ング(特にβ線を使用する場合)、外部から侵入する高
周波成分のフィルタリングおよび被測定物の厚さむら(
ダイ調整用として意味のない細かい凹凸成分)のスムー
ジングをそれぞれ実現するため、受光器/4’に応答遅
れ(時定数T、で表わす)を持たせている。このため、
従来の厚さ計においては、第1図に示すように、測定プ
ロファイルが真値(特性曲線I)に対し往時の測定値(
%性向線n)と復時の測定値(特性曲線■)とがそれぞ
れ歪みおよび位相ずれを生じる。なお、この種の位相ず
れは、従来往復測定データの平均値を採用することによ
り解決している。
また、従来のこの種厚さ計において、被測定物の両端部
を計測する場合には、測定ヘッドによる測定スポットが
被測定物の端部より外側に出ると、前述した測定ヘッド
の受光器における応答遅れ(時定数T、 )と測定ヘッ
ドの走査速度(V、)によって、第3図の特性曲線A、
Bに示すように、測定プロファイルK「だれ現象」を生
じる難点がある。このような観点から、第1図に示す従
来の厚さ計において廿5測定ヘッドの往復移動を制御す
る走査用モータ/gの外部制御器として位置設定器、2
4tを設け、この位置設定器2ψにより測定ヘッドの折
返し点を設定し、被測定物の両端部を計測しない構成と
している。
しかしながら、被測定物として、λ軸延伸フィルム用原
反を採用する場合は、原反の両端部の状態を他の部分よ
り詳細に計測する必要がある。このため、従来の走査式
透過型厚さ計は、各種の被測定物に対し汎用性がカ<、
シかも計測範囲も限定され、実用性に欠ける難点があっ
た。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、測定ヘッドの走査周期を遅らせること
なく、被測定物の両端部を含む全幅方向に亘る測定プロ
ファイルにつき、歪みや位相ずれ等の変形を生じ彦い汎
用性と実用性とを備えた走査式透過型厚さ計を提供する
にある。
〔発明の要点〕
本発明に係る走査式透過型厚さ計は、被測定物に対し投
光器と受光器とを対向配置した測定ヘッドを備え、この
測定ヘッドを連続移送される被測定物の幅方向に往復移
動走査して被測定物のプロファイルを計測するよう構成
した走査式透過型厚さ計において、前記測定ヘッドを往
復移動走査する走査用モータあ制御器に、被測定物の両
端部における折返し点位置を設定する第1位置設定器と
、被測定物の両端部より所定寸法距離において走査速度
の変更位置を設定する第2位置設定器とを設け、前記測
定ヘッドを被測定物の両端部近辺における走査速度を自
動的に切換えるよう構成することを特徴とする。
前記の走査式透過型厚さ計において、測定ヘッドを往復
移動走査する走査用モー、夕の制御器は、第2位置設定
器で設定された被測定物の両゛端部側領域を他の領域に
対し測定ヘッドの走査速度を低減し計測プロファイルの
ピッチを細かくするよう構成すれば好適である。
また、第2位置設定器による走査用上−夕の制御器にお
ける走査速度の変更と連動し、iす定ヘッドから出力さ
れる厚さ計測信号を処理する回路の時定数調整を自動的
に切換えるよう構成し、走査速度に対応した応答時定数
となるよう測定ヘッドを設定すれば好適である。
これに対し、測定ヘッドの減速走査時における計測デー
タの平均化処理を行い、時定数調整を行うことなく測定
ヘッドから出力される厚さ計測信号の応答特性の減衰度
の補正を行うよう構成することもできる。
〔発明の実施例〕
次に、本発明に係る走査式透過型厚さ計の実施例につき
、添伺図面を参照し2ながら以下詳細に説明する。
第弘図は、本発明に係る厚さ計の一実施例を示すシステ
ム構成図である。なお、説明の便宜上第1図に示す従来
の走査式透過型厚さ計と同一の構成部分については同一
の参照符号を付してその詳細な説明は省略する。すなわ
ち、第≠図において、透過型厚さ計l乙の構成は、第1
図に示す従来のものと同一である。しかるに、本発明に
おいては、前記厚さ計l乙の測定ヘッドを往復移動させ
るために設けた走査用モータ/gを制御する外部制御器
につき、変速点を設定する第コ位置設定器!Of:付設
すると共に時定数調整回路3.2における時定数調整値
を2種類設定し、前記第2位置設定器SOによる変速点
の切換えに応じて前記時定数調整回路32の調整内容を
自動切換するよう構成したことを特徴とするものである
。その他の構成は、第1図に示す従来の厚さ計と同一で
ある。
しかるに、前記第2位置設定器j0は、従来の折返し点
を設定する第1位置設定器、2≠に対し、測定ヘッドの
走査速度切換点を設定するものである。すなわち、被測
定物10の両端部からそれぞれ内側に所定寸法x(醒o
rαル)の低速走査範囲を設定する。このように被測定
物lθの端部近辺において、測定ヘッドの走査速度を低
下させることにより、この低速走査範囲内における測定
プロファイルのピッチを細かくして1測精度を高めるこ
とができる。例えば、被測定物の中心側部分の測定プロ
ファイルのピッチを70間に設定した場合、その両端部
の低速走査範囲の測定プロファイルのピッチを、2緒と
設定すれば好適である。
一方、時定数調整回路3−!け、時定数(Tc)と走査
速e(vs)との関係式v5・To−一定に基づいて、
時定数Tcを前述の走査速11v。
の変更に対しこれと逆比例させて変更する。この結果、
被測定物10の端部近辺における凹凸面に対する測定ヘ
ッドの応答特性に係る減衰度を被測定物7.0の他の部
分における場合と同様にすることができる。すなわち、
前述した■8嗜To=一定の条件のみでは、被測定物1
0の両端部に対する測定ヘッドの応答特性の1だれ現象
」を改善することはできないが、本発明において被測定
物10の両端部近辺における測定プロファイルのピッチ
を細かくすることによって、前記「だれ現象」の改善を
有効に達成することができる。
〔発明の効果〕
前述した実施例から明らかなように、本発明によれば、
測定ヘッドを連続送出される被測定物の幅方向に往復移
動させるに際し、被測定物の両端部近辺における測定ヘ
ッドの走査速度を低減すると共に応答特性の時定数を増
大することによシ、測定プロファイルのピッチを細かく
して測定ヘッドの応答特性の安定化を達成し、被測定物
の全幅に対し高精度の計測を実用できる。
この結果、測定プロファイルの歩留りを向上し、従来困
難とされたノ軸延伸フィルム用原反の両側部に対する厚
さ計測を簡便に行うことができる。
また、本発明によれば、例えば被測定物の両端部の厚さ
計測を必要としない場合は、測定ヘッドの走査速度のみ
を第2位置設定器、5′Oにより切換可能にし、時定数
調整回路3.2の自動切換調整を行わず、応答特性の減
衰度の補正を測定ヘッドの減速走査時における計測デー
タの平均化処理により円滑に達成することができる。
以上、本発明の好適な実施例について説明したが5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。
【図面の簡単な説明】
第11図は従来の走査式透過型厚さ計のシステム構成を
示す説明図、第2図は従来の厚さ計による測定ヘッドの
往復移動における計測プロファイル特性を示す波形図、
第3図は従来の厚さ計による被測定物の端部における測
定ヘッドの走査速度と時定数との関係における計測特性
曲線図、第≠図は本発明に係る走査式透過型厚さ計の一
実施例を示すシステム構成図である。 10・・・被測定物 /2・・・投光器/グ・・・受光
器 16・・・透過型厚さ計/g・・・走査用モータ 
−o・・・速度調整器、2.2・・・モー タ(MJ御
器 −!弘・・・位置設定器(第1)、26・・変換器
 、zr・・・比較演算器30・・・変換増幅器 32
・・・時定数調整回路341・・・記録装置 36・・
・A / D変換器3g・・・CP U 170・・・
内部記憶装置4t、2・・周辺機器類 30・・・第2
位置設定器特許出願人 東芝機械株式会社 FIG、2 FIG、 3 義辷則定物0塙部からの距紐(mm)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)被測定物に対し投光器と受光器とを対向配置した
    測定ヘッドを備え、この測定ヘッドを連続移送される被
    測定物の幅方向に往復移動走査して被測定物のプロファ
    イルを計測するよう構成した走査式透過型厚さ計におい
    て、前記測定ヘッドを往復移動走査する走査用モータの
    制御器に、被測定物の両端部における折返し点位置を設
    定する第1位置設定器と、被測定物の両端部より所定寸
    法距離において走査速度の変更位置を設定する第1位置
    設定器とを設け、前記測定ヘッドを被測定物の両端部近
    辺における走査速度を自動的に切換えるよう構成するこ
    とを特徴とする走査式透過型厚さ針。 (2、特許請求の範囲第1項記載の走査式透過型厚さ計
    において、測定ヘッドを往復移動走査する走査用モータ
    の制御器は、第2位置設定器で設定された被測定物の両
    端部側領域を他の領域に対し測定ヘッドの走査速度を低
    減し計測プロファイルのピッチを細かくす茗よう構成し
    てなる走査式透過型厚さ計。 (3) 特許請求の範囲第1項記載の走査式透過型厚さ
    針において、第2位置設定器による走査用モータの制御
    器における走査速度の変更と連動し、測定ヘッドから出
    力される厚さ計測信号を処理する回路の時定数調整を自
    動的に切換えるよう構成し、走査速度に対応した応答時
    定数となるよう測定ヘッドを設定してなる走査式透過型
    厚さ計。 (4)特許請求の範囲第一項記載の走査式透過型厚さ計
    において、測定ヘッドの減速走査時における計測データ
    の平均化処理を行い、時定数調整を行うことなく測定ヘ
    ッドから出力される厚さ計測信号の応答特性の減衰度の
    補正を行うよう構成してなる走査式透過型厚さ計。
JP3137284A 1984-02-23 1984-02-23 走査式透過型厚さ計 Pending JPS60177202A (ja)

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