KR100863983B1

KR100863983B1 - 시트 두께 또는 팽창 계측방법 및 장치

Info

Publication number: KR100863983B1
Application number: KR1020000014790A
Authority: KR
Inventors: 슈조 히라카와; 후미오 토죠
Original assignee: 가부시키가이샤 야마분 덴키
Priority date: 1999-03-23
Filing date: 2000-03-23
Publication date: 2008-10-16
Also published as: JP2000337858A; TW425472B; EP1039262A3; EP1039262A2; JP4322380B2; EP1039262B1; KR20000071472A; US6441905B1; DE60040706D1

Abstract

기준면의 특성 맵의 보정을 수시로, 정확하게 행하는 것 및 기준면의 특성 맵작성수단 및 그 보정수단을 간단한 구성으로 하는 것을 목적으로 한다.

이를 위해, 계측헤드(2)를 시트(9)의 폭방향으로 이동시켜, 그 계측헤드(2)에 설치한 시트두께 측정센서(3)에 의해 시트두께를 계측하고, 이 시트두께의 계측치를 미리 작성한 계측헤드(2)의 이동기구(4)의 시트 폭방향의 특성 맵(MP)에서 보정한다. 특성 맵의 작성기준면이 되는 광 또는 빔 등의 고지향성 전자파(5a)를 발신하는 고지향성 전자파 발신수단(5)을 본체 프레임(1)의 한 측에 고정배치하고, 계측헤드 (2)의 일부 또는 시트두께 계측센서(3)의 일부에 상기 광 또는 빔 등의 고지향성 전자파(5a)를 수신하여 계측헤드(2)의 시트두께방향의 위치변화를 검출하기 위한 비접촉식 위치검출수단(6)을 설치하였다.

Description

시트두께 또는 팽창 계측방법 및 장치 {SHEET THICKNESS AND SWELL MEASUREMENT METHOD AND APPARATUS THEREFOR}

도 1은, 본 발명의 제 1실시예를 나타내는 전체의 개략정면도이다.

도 2의 (A)는 일차원의 비접촉식 위치검출수단의 개략구성도이고, (B)는 이차원의 비접촉식 위치검출수단의 개략구성을 나타내는 사시도이며, (C)는 복수 광축의 광 또는 빔 등의 고지향성 전자파와 이차원의 비접촉식 위치검출수단의 조합하는 구성을 예시하는 비접촉식 위치검출수단측에서의 수신상태를 나타내는 개략정면도이고, (D)는 변향수단과 조합하는 경우에 있어서의 비접촉식 위치검출수단의 개략구성도이고, (E)는 2광축의 광 또는 빔 등의 고지향성 전자파와 변향수단을 조합한 경우의 비접촉식 위치검출수단의 개략구성도이다.

도 3은, 특성 맵의 특성을 과장하여 나타내는 설명도이다.

도 4는, 본 발명의 제 2실시예를 나타내는 전체의 개략정면도이다.

도 5는, 본 발명의 변형실시예를 나타내는 주요부개략정면도이다.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1 ㆍㆍㆍ 본체프레임 2 ㆍㆍㆍ 계측헤드

3 ㆍㆍㆍ 시트두께 계측센서 4 ㆍㆍㆍ 이동기구

5 ㆍㆍㆍ 광 또는 빔 등의 고지향성 전자파 발신수단

6 ㆍㆍㆍ 비접촉식 위치검출수단

7 ㆍㆍㆍ 마스터 게이지 8 ㆍㆍㆍ 동작프로그램의 설정제어부

9 ㆍㆍㆍ 시트 MP ㆍㆍㆍ 특성 맵

본 발명은, 합성수지, 금속, 종이, 목재, 유리, 세라믹, 그 외, 각종의 필름이나 시트, 적층필름, 코팅막, 시트형상 식품 등(이하, 단지 시트로 칭함.)의 제조공정에 설치되고, 제조되는 시트의 두께 또는 팽창을 계측하여, 표시기록하고, 제조공정의 감시, 혹은, 목표치에서 벗어나면 보정시키기 위하는 등에 사용되는 시트두께 또는 팽창 계측방법 및 장치에 관한 것이다.

종래, 시트를 통과시킬 개구부를 보유하는 본체프레임과, 한 쌍의 시트두께 계측센서를 보유하는 한 쌍의 계측헤드와, 그 한 쌍의 계측헤드를 시트의 통과방향에 직교하는 폭방향으로 이동시키는 이동기구를 구비하고, 상기 한 쌍의 시트두께 계측센서에 의해 시트두께를 계측하고, 표시한 바와 같이 한 시트두께 계측장치가 공지되어 있다.

그러나, 시트의 제조공정에서는, 시트에서 발산되는 복사열이나 마찰열 등에 의해서 계측장치의 본체프레임이나 각 계측헤드의 이동기구의 가이드부재로 휘거나 구부려지는 등의 열변형이나 뒤틀림이 발생하고, 계측정밀도를 저하시키는 문제가 있다.

이 문제를 해결하는 방법으로서, 정기적으로 계측센서의 기준치(예컨대, 제로점 또는 마스터 게이지 등의 기준으로 된 두께)를 교정시키는 것이 알려져 있다.

이 기준치의 교정은, 시트의 계측영역 외의 위치까지 한 쌍의 계측헤드를 이동시켜서, 그 위치에서 한 쌍의 계측센서를 서로 접근시켜서 직접 접촉시키는 것에 의해, 또는, 마스터 게이지 등의 기준으로 이루어지는 두께부분에 간접적으로 접촉시키는 것에 의해 행해진다. 구체예로 설명하면, 지난번 기준치 교정시점에서 이번 기준치 교정시점까지의 사이에, 본체프레임에 열변형이 발생하고 있던 경우, 이번 기준치 교정시점에 한 쌍의 계측센서를 마스터 게이지에 서로 접근시켜서, 그 마스터 게이지의 두께를 한 쌍의 계측센서에서 계측하면, 그 계측치는, 지난번에 비해서, 본체프레임이 열변형한 만큼 변화하게 된다. 그래서, 이번에 계측한 마스터 게이지의 계측치를 기준치로 하도록 계측계통을 교정해 두고, 이 상태에서 시트의 두께 계측동작을 재개시키는 것으로 된다. 또한, 마스터 게이지를 사용하지 않고, 한 쌍의 계측센서를 서로 접근시켜서 직접 접촉시키는 경우에는, 제로점을 교정하는 것으로 된다.

그런데, 상기 기준치의 교정방법에는, 다음과 같은 문제점이 있다. 즉, 기준치의 교정동작을 행하는 위치는, 시트의 계측영역 외의 위치이기 때문에, 시트의 계측영역 내에서의 본체프레임이나 각 계측헤드의 이동기구의 가이드부재의 열변형상태가 어떻게 되어 있는 가가 해결되지 않는다라는 문제가 있다. 이것은, 계측센서의 기준면이 되는 마스터 게이지를 시트의 통과위치에 설정하는 것이 가능하지 않은 것에 기인하는 것이지만, 시트의 두께 계측정도를 미크론 오더까지 필요로 하는 분야에 있어서는, 계측정도의 신뢰성이 저하한다라는 중대한 문제가 된다.

상기 문제를 회피하기에는, 각 계측헤드의 이동기구의 가이드부재의 이동안내부, 예컨대, 가이드바의 직선정도를 향상시키는 것이나, 이 가이드바와 계측헤드의 접동면의 느슨함을 없애는 것, 그 외, 가이드바의 열변형을 방지할 수 있는 고안을 하는 것 등이 필요로 되고, 이 대책을 행하기에는, 장치의 제조비가 높아진다라는 문제가 있다.

본 발명의 목적은, 싼 가격의 수단으로, 시트의 계측영역 내에서의 기준치의 교정을 수시로, 정확하게 행하는 것을 가능하게 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 기준면의 특성 맵(시트의 계측영역 전체의 기준치의 교정맵)작성수단 및 그 보정수단을 간단한 구성으로 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 이하의 기술 안에서 명백하게 된다.

본 발명의 시트두께 계측방법은, 한 쌍의 계측헤드를 시트의 폭방향으로 이동시키고, 그 계측헤드에 설치한 한 쌍의 시트두께 계측센서에 의해 시트두께를 계측하며, 이 시트두께의 계측치를 미리 작성한 상기 계측헤드의 이동기구의 시트 폭방향의 특성 맵으로 보정하는 것을 전제기술로 한다. 게다가, 특히 본 발명은, 접촉식의 시트두께 계측센서를 사용할 때, 정기적으로 또는 매회의 계측동작 중 연속적으로 혹은 수시로, 한 쌍의 계측헤드의 이동범위의 양단에서, 상기 한 쌍의 시트두께 계측센서를 마스터 게이지에 접촉시켜서 기준치 교정을 행하고, 상기 특성 맵의 기준면으로서, 광 또는 빔 등의 고지향성 전자파를 본체프레임의 한 쪽에서 각 계측헤드의 이동방향과 대략 평행하게 발신하도록 하고, 또한, 각 계측헤드의 일부 또는 시트두께 계측센서의 일부에 비접촉식 위치검출수단을 설치하여 두고, 정기적으로 또는 매회의 계측동작 중 연속적으로 혹은 수시로, 상기 비접촉식 위치검출수단에 의해서 상기 광 또는 빔 등의 고지향성 전자파를 수신하여 상기 기준면에 대한 상기 계측헤드의 변위를 검출해서, 이 검출치에 의해, 상기 특성 맵을 보정시키도록 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 시트두께 계측방법은, 비접촉식의 시트두께 계측센서를 사용할 때, 정기적으로 또는 매회의 계측동작 중 연속적으로 혹은 수시로, 한 쌍의 계측헤드의 이동범위의 양단에서, 상기 한 쌍의 시트두께 계측센서를 마스터 게이지에 서로 접근시켜서 기준치 교정을 행하고, 상기 특성 맵의 기준면으로서, 광 또는 빔 등의 고지향성 전자파를 본체프레임의 한 쪽에서 각 계측헤드의 이동방향과 대략 평행하게 발신하도록 하고, 또한, 각 계측헤드의 일부 또는 시트두께 계측센서의 일부에 비접촉식 위치검출수단을 설치하여 두고, 정기적으로 또는 매회의 계측동작 중 연속적으로 혹은 수시로, 상기 비접촉식 위치검출수단에 의해서 상기 광 또는 빔 등의 고지향성 전자파를 수신하여 상기 기준면에 대한 상기 계측헤드의 변위를 검출해서, 이 검출치에 의해, 상기 특성 맵을 보정하도록 한 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 의하면, 기준면의 특성 맵의 보정을 수시로, 정확하게 행하는 것이 가능하고, 또한, 기준면의 특성 맵작성수단 및 그 보정수단을 간단한 구성으로 하는 것도 가능하다.

상기 시트두께 계측방법은, 접촉식의 시트두께 계측센서를 사용할 때, 정기적으로 또는 매회의 계측동작 중 연속적으로 혹은 수시로, 한 쌍의 계측헤드의 이동범위의 양단에서, 상기 한 쌍의 시트두께 계측센서를 서로 접근시켜서 그 센서끼리를 직접 접촉시키거나, 마스터 게이지에 접촉시켜서 기준치의 교정을 행하게 하는 것이다.

또한, 상기 시트두께 계측방법은, 비접촉식의 시트두께 계측센서를 사용할 때, 정기적으로 또는 매회의 계측동작 중 연속적으로 혹은 수시로, 한 쌍의 계측헤드의 이동범위의 양단에서, 상기 한 쌍의 시트두께 계측센서를 마스터 게이지에 서로 접근시켜서 기준치교정을 행하게 하는 것이다.

상기한 바와 같이 기준치의 교정을 행하게 하는 시점은, 특성 맵의 작성시 및 보정시이다.

본 발명의 시트두께 계측방법은, 한 쌍의 계측헤드를 시트의 폭방향으로 이동시켜, 그 계측헤드에 설치한 한 쌍의 시트두께 계측센서에 의해 시트두께를 계측하는 시트두께 계측방법에 있어서, 비접촉식의 시트두께 계측센서를 사용할 때, 정기적으로 또는 매회의 계측동작 중 연속적으로 혹은 수시로, 한 쌍의 계측헤드의 이동범위의 양단에서, 상기 한 쌍의 시트두께 계측센서를 마스터 게이지에 서로 접근시켜서 기준치 교정을 행하고, 본체프레임의 한 쪽에서 각 계측헤드의 이동방향에 대략 평행하게 발신한 광 또는 빔 등의 고지향성 전자파를 각 계측헤드에 설치한 비접촉식 위치검출수단에 의해 수신하여 상기 고지향성 전자파를 기준면으로 한 각 계측헤드의 시트두께 방향의 변위를 검출하여, 상기 각 계측헤드에 설치한 계측센서에 의한 시트두께의 계측치를, 상기 비접촉식 위치검출수단에 의해 검출한 각 계측헤드의 기준면에서의 변위로써 직접 보정하도록 한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 시트두께 계측방법은, 접촉식의 시트두께 계측센서를 사용할 때, 정기적으로 또는 매회의 계측동작 중 연속적으로 혹은 수시로, 한 쌍의 계측헤드의 이동범위의 양단에서, 상기 한 쌍의 시트두께 계측센서를 마스터 게이지에 접촉시켜서 기준치 교정을 행하고, 본체프레임의 한 쪽에서 각 계측헤드의 이동방향에 대략 평행하게 발신한 광 또는 빔 등의 고지향성 전자파를 각 계측헤드에 설치한 비접촉식 위치검출수단에 의해 수신하여 상기 고지향성 전자파를 기준면으로 한 각 계측헤드의 시트두께 방향의 변위를 검출하여, 상기 각 계측헤드에 설치한 계측센서에 의한 시트두께의 계측치를, 상기 비접촉식 위치검출수단에 의해 검출한 각 계측헤드의 기준면에서의 변위로써 직접 보정하도록 한 것을 특징으로 한다.

이 방법에 의하면, 특성 맵을 생략하여 각 계측센서의 계측치를 직접 보정하는 것에서, 열변위 등을 실시간으로 포착하여 정확한 시트두께의 계측을 가능하게 한다.

본 발명의 시트두께 계측장치는, 시트를 통과시킬 개구부를 보유하는 본체프레임과, 한 쌍의 시트두께 계측센서를 보유하는 한 쌍의 계측헤드와, 그 한 쌍의 계측헤드를 시트의 통과방향에 직교하는 폭방향으로 이동시키는 이동기구를 구비하고, 상기 한 쌍의 시트두께 계측센서에 의해 시트두께를 계측하고, 이 시트두께의 계측치를 미리 작성한 각 계측헤드의 이동기구의 시트폭방향의 특성 맵으로 보정하도록 한 것을 전제기술로 한다. 게다가, 본 발명의 시트두께 계측장치는, 상기 계측헤드의 이동범위의 양단에서, 정기적으로 또는 매회의 계측동작 중 연속적으로 혹은 수시로, 상기 계측센서의 접촉 또는 접근에 의해 기준치의 교정을 행하는데 사용되는 마스터 게이지, 특성 맵의 작성기준면이 되는 광 또는 빔 등의 고지향성 전자파를 본체프레임의 한 쪽에서 각 계측헤드의 이동방향에 대략 평행하게 발신하기 위하여 본체프레임의 한 쪽에 설치된 고지향성 전자파 발신수단과, 상기 광 또는 빔 등의 고지향성 전자파를 수신하여 각 계측헤드의 시트두께방향의 위치변화를 검출하기 위하여 각 계측헤드의 일부 또는 시트두께 계측센서의 일부에 설치된 비접촉식 위치검출수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 시트두께 계측장치는, 각 비접촉식 위치검출수단으로 광 또는 빔 등의 고지향성 전자파를 발신하기 위한 수단이, 한 개의 고지향성 전자파 발신수단과, 그 고지향성 전자파 발신수단에서 발신된 광 또는 빔 등의 고지향성 전자파를 분기하는 수단으로 구성되어 있은 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 시트두께 계측방법은, 각 비접촉식 위치검출수단의 설치위치가, 각 시트두께 계측센서의 계측축선 상 또는 그 근접위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 시트두께 계측장치는, 비접촉식 위치검출수단이, 고지향성 전자파 발신수단에서 발사된 광 또는 빔 등의 고지향성 전자파를 방향변경하여 수신하기 위한 변향수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 시트두께 계측장치는, 고지향성 전자파발신수단이 단일 광축으로 이루어지는 평행광선을 발사하는 것인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 시트두께 계측장치는, 고지향성 전자파발신수단이 평행한 복수의 광축으로 이루어지는 평행광선을 발사하는 것인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 시트두께 계측장치는, 평행광선 발사수단이 레이저광발생기인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 시트두께 계측장치는, 비접촉식 위치검출수단이 시트두께방향에 평행한 일차원의 위치검출수단인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 시트두께 계측장치는, 비접촉식 위치검출수단이, 시트의 두께방향을 포함한 이차원의 위치검출수단인 것을 특징으로 한다.

게다가, 본 발명의 시트두께 계측장치는, 비접촉식 위치검출수단이, 광학식 위치검출수단인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 시트 팽창 계측장치는, 계측헤드의 이동범위의 양단에서, 정기적으로 또는 매회의 계측동작 중 연속적으로 혹은 수시로, 계측센서의 접촉 또는 접근에 의해 기준치의 교정을 행하는데 사용되는 마스터 게이지를 구비하고, 고지향성 전자파 발신수단과 비접촉식 위치검출수단을 시트의 편면에 배치하여 시트의 편면의 팽창을 계측하는 것을 특징으로 한다. 특히, 팽창의 계측은, 본 발명에 관한 시트두께 계측장치를 편방향만으로 설치하여 실시하는 것이 가능하지만, 양방으로 설치한 것을 겸용하고, 불필요한 쪽을 정지하고, 필요한 쪽만을 사용하여 실시하는 것이 바람직하다.

도 1은, 본 발명의 제 1실시예를 나타내는 전체의 개략정면도로서, 도 1에 있어서, 1은 본체프레임, 2는 계측헤드, 3은 헤드두께 계측센서, 4는 이동기구, 5는 고지향성 전자파 발신수단, 6은 비접촉식 위치검출수단, 7은 마스터 게이지, 8은 동작프로그램의 설정제어부, 9는 시트를 나타낸다.

본체프레임(1)은, 시트(9)를 통과시킬 개구부(1a)를 보유하는 틀형상을 이루고, 기대(1b) 상에 고정된다. 기대(1b)는, 설치장소의 상면 등에 대하여, 높이 조절 가능하게 되고, 또한, 이동용의 차륜을 장착하여 구비시키는 것이 가능하다.

계측헤드(2)는, 본체프레임(1)에 이동기구(4)를 끼워서 시트(9)의 통과방향에 직교하는 폭방향(도 1의 좌우방향)으로 이동 가능하게 지지되어 있다.

시트두께 계측센서(3)는, 시트(9)면에 접촉하여 두께의 변화를 검출하는 접촉식센서, 혹은, 비접촉식 센서의 어느 것으로도 좋다. 시트두께 계측센서(3)는, 계측헤드(2)의 일부에 접근이격수단(2a)을 끼워서 시트(9)면에 접근이격가능하게 설치하거나, 혹은, 직접 설치되어 있다. 접근이격수단(2a)은, 예컨대, 유체압실린더, 그 외, 적당한 구동기가 채용된다.

또한, 시트두께 계측센서(3)는, 리니어 게이지, 전기 마이크로메타, 에어식, 광학반사식, 레이저반사식, 초음파반사식, 정전용량식, 파기유도식, 그 외, 두께를 계측하는 어떠한 변위검출방식을 채용하여도 좋다.

이동기구(4)는, 계측헤드(2)를 시트(9)의 폭방향으로 이동시키기 위한 것으로, 예컨대, 도 1에 나타내는 바와 같이, 가이드바(4a)와, 볼나사축(4b)과, 볼너트부재(4c)와, 정역회전모타(4d)로 구성하고, 가이드바(4a)와 볼나사축(4b)을, 계측헤드(2)의 이동방향에 따라 본체프레임(1)에 설치하여 지지한다. 게다가, 계측헤드(2)는, 슬라이드부재(4e)를 끼워서, 가이드바(4a)에 따라 이동 가능하게 장착한다. 또한, 계측헤드(2)는, 볼너트부재(4c)를 끼워서, 볼나사축(4b)에 나사 결합시키고, 볼나사축(4b)의 일단에 연결한 정역회전모타(4d)를 정회전 또는 역회전시켜서 도 1의 우방향 또는 좌방향으로 이동시키도록 된다. 계측헤드(2)의 이동량은, 볼나사축(4b)의 타단에 설치된 회전 인코더(4f)에 의해서 후술하는 작동프로그램의 설정제어부(7)에 피드백된다. 도 1은, 시트(9)의 상하양면에 계측헤드(2)와 이동기구(4)를 각각 설치하였지만, 정역회전모타(4d)는, 1 개로 하고, 적당한 연동기구(도시생략)로 연동시키도록 하여도 좋다. 또한, 이동기구(4)는, 상기 볼나사방식 이외에, 풀리와 벨트를 사용하거나, 그 외 이동기구를 채용하여도 좋다. 또한, 시트(9)의 팽창을 계측하는 경우에는, 시트(9)의 편면에만 계측헤드(2)를 설치하는 구조로 한다.

고지향성 전자파발신수단(5)은, 본체프레임(1)의 한 쪽에서 계측헤드(1)의 이동방향에 대략 평행하게, 특성 맵의 작성기준면으로 되는 광 또는 빔 등의 고지향성 전자파(5a)를 발신하기 위한 것으로, 도 1에 나타내는 바와 같이, 본체프레임(1)의 일측에 고정 배치되어 있다.

상기 고지향성 전자파 발신수단(5)은, 예컨대, 도 2의 (A), (B)에 나타내는 바와 같이, 단일 광축으로 이루어지는 평행광선 등의 고지향성 전자파(5a)를 발사하는 것이던가, 또는 도 2의 (C)에 나타내는 바와 같이, 평행한 복수의 광축으로 이루어지는 평행광선 등의 고지향성 전자파(5a)를 발사하는 것 중 어느 것으로 구성하여도 좋다.

또한, 상기 고지향성 전자파 발신수단(5)은, 레이저 광발생기로서도 좋고, 광학렌즈계에 의해서 지향성을 지니게 한 평행광선을 발사하는 것으로도 좋다.

비접촉식 위치검출수단(6)은, 상기 광 또는 빔 등의 고지향성 전자파 발신수단(5)의 발신하는 광 또는 빔 등의 고지향성 전자파(5a)를 수신하여 계측헤드(2)의 시트두께방향의 위치변화를 검출하여 특성 맵을 작성하고 특성 맵을 보정하기 위해서, 도 1에 나타내는 바와 같이, 계측헤드(2)의 일부에 고정 배치되어 있다. 특성 맵의 작성수단 및 보정수단(도시생략)은, 상기 동작프로그램의 설정제어부(8)에 짜넣은 CPU를 사용하여 연산, 기억 및 갱신하도록 상기 동작프로그램의 설정제어부(8) 내에 짜넣는다.

상기 비접촉식 위치검출수단(6)은, 도 2의 (A)에 나타내는 바와 같이, 집광렌즈(6a)와 짜넣어진 시트(9)의 두께방향에 평행한 일차원의 위치검출수단(6b)을 사용하거나, 또는, 더욱 정밀도를 올리기 위해서, 도 2의 (B)에 나타내는 바와 같이, 광 또는 빔 등의 고지향성 전자파(5a)의 중심 내지 무게중심위치를 검출시키기 위해서 시트(9)의 두께방향을 포함한 이차원의 위치검출수단(6c)을 집광렌즈(6a)로 짜넣어서 사용한다. 어느 경우에 있어서도, 수신한 광 또는 빔 등의 고지향성 전자파(5a)의 중심 내지 무게중심위치의 위치좌표치를 일차원의 경우는, X좌표측 또는 Y좌표측으로 하여 검출하고, 이차원의 경우는, X좌표치와 Y좌표치로 하여 검출하는 것이다.

상기 비접촉식 위치검출수단(6)은, CCD, PSD(포트다이오드를 응용한 반도체위치검출소자) 등의 광학식 위치검출수단 또는 전자파식 위치검출수단으로 구성된다.

또한, 비접촉식 위치검출수단(6)의 계측헤드(2)로의 설정위치는, 시트두께 계측센서(3)의 계측축선 상 또는 그 근접위치에 설치한다.

더구나, 비접촉식 위치검출수단(6)은, 도 2의 (D)에 나타내는 바와 같이, 고지향성 전자파 발신수단(5)에서 발사된 광 또는 빔 등의 고지향성 전자파(5a)를 반사경 등의 변향수단(6d)으로 약 90도 방향변경하여 수신하도록 계측헤드(2)의 일부 또는 시트두께 계측센서(3)의 일부에 설치하여도 좋다. 이와 같이 하면, 고지향성 전자파 발신수단(5)에서 발사된 광 또는 빔 등의 고지향성 전자파(5a)를 기준면으로 하여, 이 기준면에 대한 계측헤드(2)의 상하방향의 변위를 수평방향의 변위로 변환하여 검출하는 것이 가능하다.

또한, 도 2의 (E)에 나타내는 바와 같이, 광 또는 빔 등의 고지향성 전자파발신수단(5)으로서, 평행한 복수의 광축으로 이루어지는 평행광선 등의 고지향성 전자파(5a)를 발사하는 것을 사용하고, 또한, 수신측에 반사경 등의 변향수단(6d)을 사용하는 것에 의해, 계측헤드(2)에 경사가 발생한 경우, 비접촉식 위치검출수단(6) 측에 있어서, 복수의 광축간 거리로 대응하는 수광 광축간 거리가 변화하고, 이 변화량에서, 계측헤드(2)의 경사를 검출하여 특성 맵을 작성하거나, 또한, 특성 맵을 보정하는 것이 가능하다.

동작프로그램의 설정제어부(8)는, 특성 맵의 작성순서, 시트두께의 계측동작순서, 특성 맵의 보정순서 등의 동작프로그램을 설정 제어하기 위한 것으로, 조작반(도시생략) 등에 설치된다. 또한, 동작표시수단이나 설정치 표시수단 등도 적당하게 설정된다.

본 발명의 제 1실시예는, 이상의 구성으로 이루어지고, 다음으로 동작을 도 1을 참조하여 설명한다.

특성 맵의 작성은, 시트(9)가 없는 상태(있어도 좋다)로 행하는 것으로, 우선, 한 쌍의 계측헤드(2), (2)를 이동기구(4), (4)에 의해서, 이동범위의 편단(예컨대, 도 1의 좌단)에 이동시키고, 그 위치에서 마스터 게이지(7)로 향하여 한 쌍의 시트두께 계측센서(3), (3)를 서로 접근시키고, 기준치의 교정을 행한다.

접촉식 센서를 채용하는 경우에는, 마스터 게이지(7)에 상기 센서(3), (3)를 접촉시키고, 그 때의 각 센서(3), (3)의 계측치를 검출하고, 그 값을 제로점 또는 기준치(게이지(7)의 실제의 두께)로 하여 맵작성수단에 기억시킨다.

또한, 비접촉센서를 채용하는 경우에는, 상기 센서(3), (3)를 마스터 게이지 (7)에 소정 거리까지 서로 접근시킨다. 이 소정 거리는, 예컨대, 에어식의 경우에는, 에어노즐의 배압이 일정치가 되는 거리(간격)이고, 광학반사식의 경우에는, 수광기측의 초점거리를 합한 경우를 의미한다. 게다가, 상기 소정 거리까지 접촉시킨 상태에서, 상기 센서(3), (3)의 계측치를 검출시키고, 그 값을 도 1의 좌단에 있어서의 기준면의 제로점 또는 기준치(게이지(7)의 실제의 두께)로 하여 맵작성수단에 기억시킨다.

다음으로, 상기 센서(3), (3)를 상하로 이격시켜 두고, 혹은 그 자체의 상태로, 이동기구(4)에 의해 계측헤드(2), (2)를 타단(예컨대, 도 1의 우단)으로 향하여 이동시키고, 그 때의 계측헤드(2), (2)의 상하방향의 변위를, 고지향성 전자파 발신수단(5)의 광 또는 빔 등의 고지향성 전자파(5a), (5a)를 기준면으로 하여, 비접촉식 위치검출수단(6), (6)으로 연속적으로 또는 단속적으로 검출하여 맵작성수단에 기억시킨다. 그렇게 하면, 예컨대, 도 3에 나타내는 바와 같은 특성 맵(MP)이 얻어진다. 게다가, 상기 타단에 있어서, 한 쌍의 센서(3), (3)를 그 타단에 설치되어 있는 마스터 게이지(7)로 향하여 서로 접근시키고, 이 때의 상기 한 쌍의 센서(3), (3)의 계측치를 검출한다. 이 검출치를 도 1의 우단에 있어서의 기준면의 제로점 또는 기준치로 하여 맵작성수단에 기억시킨다.

도 1의 좌우양단에서의 마스터 게이지(7)에 대한 한 쌍의 센서(3), (3)의 검출치(실측치)를 비교시키면, 그 차는, 상기 상하의 고지향성 전자파(5a), (5a)의 좌우양단에서의 초기 벌어짐량에 상당하는 것이 된다. 이것을 맵작성수단으로, 상하의 고지향성 전자파(5a), (5a)의 좌우양단에서의 초기 벌어짐량으로 하여 기억시켜 둔다.

본 발명에 있어서, 기준면으로 되는 고지향성 전자파 발신수단(5)에서 발신되는 광 또는 빔 등의 고지향성 전자파(5a), (5a)는, 상하에서 기하학적으로 평행일 필요는 없고, 약간 벌어져 있어도 좋다. 도 3은, 그 상태를 과장해서 나타내고 있고, 어느 정도의 평행도를 보유하면 좋다. 이 벌어짐은, 도 1의 좌우양단에서의 마스터 게이지(7)에 대한 한 쌍의 센서(3), (3)의 검출치(실측치)를 제로점 또는 기준치로 교정하는 것에 의해, 시트(9)의 두께 계측 중에 있어서의 상하의 기준면을 기하학적으로 평행으로 하여 취급하는 것이 가능하도록 된다.

이상에 의해, 상하의 기준면이 제어수단 내에서 전기적으로 평행하게 수정되고, 또한, 이 기준면에 대하여, 각 계측헤드(2), (2)의 이동기구(4), (4)의 가이드바(4a), (4a)의 평면정밀도가 시트(9)의 계측영역 전체 길이에 미치는 특성 맵(MP)이 작성 가능한 것으로 된다. 결국, 본 발명은, 하드면의 정밀도를 소프트면에서 향상시키고 있는 것이다.

다음으로, 시트(9)의 두께를 계측하는 동작을 설명한다. 이 때에는, 계측헤드(2), (2)를 이동기구(4), (4)로 이동시키고, 상하의 시트두께 계측센서(3), (3)로 시트(9)의 두께를 계측하다. 이 계측치에는, 이동기구(4), (4)의 상하방향의 느슨함 등이 포함되어 있다. 그래서, 상하의 시트두께 계측센서(3), (3)의 계측치를 상기 특성 맵(MP)으로 보정해서, 시트(9)의 두께(기준치에 대한 변화량)로서 계측기억하고 표시한다.

게다가, 정기적으로 또는 매회의 계측동작 중 연속적으로 혹은 수시로, 특성 맵(MP)의 보정을 행하게 한다. 이 특성 맵(MP)의 보정은, 상기 특성 맵(MP)의 작성시와 동일한 요령으로 행하는 것이다. 이것에 의해, 본체프레임(1) 등의 열변형이 보정된 특성 맵(MP)이 얻어진다. 이 후의 시트두께의 계측동작에 있어서는, 계측센서(3), (3)의 계측치를 갱신된 특성 맵(MP)으로 보정하는 것이다.

상기 특성 맵(MP)의 보정동작은, 시트두께 계측동작과 다르게 행하게 하는 경우와, 동시에 병행하여 행하게 하는 경우 중 어느 것으로도 좋다.

다르게 행하게 하는 경우에는, 특성 맵(MP)의 보정작동시, 센서(3), (3)의 계측치를 무시하여(또는 작동시키지 않고) 행하며, 또한, 시트두께 계측동작시, 비접촉식 위치검출수단(6), (6)을 작동시키지 않거나 무시하여 행하게 한다.

동시에 행하게 하는 경우에는, 상하의 시트두께 계측센서(3), (3)로 시트(9)의 두께를 계측 기억시킴과 동시에, 고지향성 전자파 발신수단(5), (5)에서 발신되는 고지향성 발신파(5a), (5a)에 대한 비접촉식 위치검출수단(6), (6)의 검출치를 집어넣어서, 특성 맵(MP)의 보정을 행하게 하고, 이 특성 맵(MP)으로 상기 시트두께 계측센서(3), (3)의 계측 기억치를 보정해서, 시트(9)의 두께로서 계측기억하고 표시하는 것이다.

이 경우, 특성 맵(MP)를 생략하고, 상하의 시트두께 계측센서(3), (3)로 시트(9)의 두께를 계측 기억시킴과 동시에, 고지향성 전자파 발신수단(5), (5)에서 발신되는 고지향성 전자파(5a), (5a)에 대한 비접촉식 위치검출수단(6), (6)의 검출치를 집어넣어서, 이 검출치에 의해 상기 계측센서(3), (3)의 계측치를 직접 보정하여, 이것을 시트(9)의 두께로서 계측기억하고 표시해도 좋다는 것이 이해될 것이다. 즉, 이 경우에는, 특성 맵(MP)를 생략하고, 매회의 시트(9)의 두께를 계측할 때에, 상기 보정을 행하게 하는 것이다. 이와 같이 하면, 이동기구(4), (4)의 정밀도오차나 본체프레임(1)의 조립오차를 포함하여, 열변형 및 진동 등의 오차 요인을 실시간으로 보정하면서 시트(9)의 두께를 고정밀도로 계측하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명의 시트두께 계측장치는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 고지향성 전자파 발신수단(5)이 1개정도 본체프레임(1)의 일측에 고정 배치되고, 비접촉식 위치검출수단(6)이 시트(9)의 양면의 계측헤드(2), (2)의 일부에 각각 고정 배치되고, 상기 고지향성 전자파 발신수단(5)에서 발신된 광 또는 빔 등의 고지향성 전자파(5a)가, 반투명유리 등의 분기수단(5b) 및 반사경 등의 변향수단(5c)에 의해 상기 비접촉식 위치검출수단에 각각 수신되도록 되어 있다. 분기ㆍ변향수단으로서는, 프리즘 등을 채용하는 것도 가능하다. 상기 분기ㆍ변향수단은, 각각의 광측에 대응하여, 본체프레임(1)에 고정 배치하는 것이다. 이 경우의 동작은, 상기 제 1실시예와 거의 마찬가지이므로 생략한다.

게다가, 도 5에서 나타내는 바와 같이, 고지향성 전자파 발신수단(5)의 배치측단부와 반대측의 단부에 시트(9)의 상하 양면의 광축에 대응시켜서 전반사 거울(5d)와 반투명유리(5e)를 본체프레임(1)에 고정배치하고, 이것에 대응하여, 본체프레임(1)의 타단에서 본체프레임(1)의 변위량(상하방향의 벌어짐량)을 검출하는 것도 가능하다. 이 변위검출수단(10)은, 상기 도 2의 (A)에 나타내는 비접촉식 변위검출수단(6)과 마찬가지의 것을 사용하면 좋고, 또한, 이 경우에 있어서의 한 쌍의 계측헤드(2), (2)에 설치하는 비접촉식 위치검출수단(6), (6)은, 도 2의 (D)에 나타내는 반사경 등의 변향수단(6d)의 대신에 반투명유리를 45도의 각도로 설치한 것을 사용하는 것으로 한다.

다음으로, 시트(9)의 상면 또는 하면의 팽창을 계측하는 경우에 관해서 설명한다. 이 경우, 상하 한 쌍의 계측헤드(2), (2)의 안의 한쪽만을 사용하여 행하면 좋다.

본 발명의 시트두께 계측방법에 의하면, 기준면의 특성 맵의 보정을 수시로, 정확하게 행하는 것이 가능하고, 또한, 기준면의 특성 맵작성수단 및 그 보정수단을 간단한 구성으로 하는 것도 가능하다.

또한, 본 발명의 시트두께 계측장치에 의하면, 상기 방법발명의 실시에 적절한 장치를 싼 가격으로 제공하는 것이 가능하다.

더구나, 본 발명에 의하면, 시트두께의 계측정도를 현격하게 향상시키는 것이 가능하다.

또한, 본 발명은, 시트의 팽창을 계측하는 경우에도 적용하는 것이 가능하다.

Claims

한 쌍의 계측헤드를 시트의 폭방향으로 이동시키고, 그 계측헤드에 설치한 한 쌍의 시트두께 계측센서에 의해 시트두께를 계측하며, 이 시트두께의 계측치를 미리 작성한 상기 계측헤드의 이동기구의 시트 폭방향의 특성 맵으로 보정시키도록 한 시트두께 계측방법에 있어서,

접촉식의 시트두께 계측센서를 사용할 때, 정기적으로 또는 매회의 계측동작 중 연속적으로 혹은 수시로, 한 쌍의 계측헤드의 이동범위의 양단에서, 상기 한 쌍의 시트두께 계측센서를 마스터 게이지에 접촉시켜서 기준치 교정을 행하고,

상기 특성 맵의 기준면으로서, 광 또는 빔 등의 고지향성 전자파를 본체프레임의 한 쪽에서 각 계측헤드의 이동방향과 대략 평행하게 발신하도록 하고, 또한, 각 계측헤드의 일부 또는 시트두께 계측센서의 일부에 비접촉식 위치검출수단을 설치하여 두고, 정기적으로 또는 매회의 계측동작 중 연속적으로 혹은 수시로, 상기 비접촉식 위치검출수단에 의해서 상기 광 또는 빔 등의 고지향성 전자파를 수신하여 상기 기준면에 대한 상기 계측헤드의 변위를 검출해서, 이 검출치에 의해, 상기 특성 맵을 보정시키도록 이루어진 것을 특징으로 하는 시트두께 계측방법.
한 쌍의 계측헤드를 시트의 폭방향으로 이동시키고, 그 계측헤드에 설치한 한 쌍의 시트두께 계측센서에 의해 시트두께를 계측하며, 이 시트두께의 계측치를 미리 작성한 상기 계측헤드의 이동기구의 시트 폭방향의 특성 맵으로 보정시키도록 한 시트두께 계측방법에 있어서,

비접촉식의 시트두께 계측센서를 사용할 때, 정기적으로 또는 매회의 계측동작 중 연속적으로 혹은 수시로, 한 쌍의 계측헤드의 이동범위의 양단에서, 상기 한 쌍의 시트두께 계측센서를 마스터 게이지에 서로 접근시켜서 기준치 교정을 행하고,

상기 특성 맵의 기준면으로서, 광 또는 빔 등의 고지향성 전자파를 본체프레임의 한 쪽에서 각 계측헤드의 이동방향과 대략 평행하게 발신하도록 하고, 또한, 각 계측헤드의 일부 또는 시트두께 계측센서의 일부에 비접촉식 위치검출수단을 설치하여 두고, 정기적으로 또는 매회의 계측동작 중 연속적으로 혹은 수시로, 상기 비접촉식 위치검출수단에 의해서 상기 광 또는 빔 등의 고지향성 전자파를 수신하여 상기 기준면에 대한 상기 계측헤드의 변위를 검출해서, 이 검출치에 의해, 상기 특성 맵을 보정시키도록 이루어진 것을 특징으로 하는 시트두께 계측방법.
삭제
한 쌍의 계측헤드를 시트의 폭방향으로 이동시켜, 그 계측헤드에 설치한 한 쌍의 시트두께 계측센서에 의해 시트두께를 계측하는 시트두께 계측방법에 있어서,

비접촉식의 시트두께 계측센서를 사용할 때, 정기적으로 또는 매회의 계측동작 중 연속적으로 혹은 수시로, 한 쌍의 계측헤드의 이동범위의 양단에서, 상기 한 쌍의 시트두께 계측센서를 마스터 게이지에 서로 접근시켜서 기준치 교정을 행하고,

본체프레임의 한 쪽에서 각 계측헤드의 이동방향에 대략 평행하게 발신한 광 또는 빔 등의 고지향성 전자파를 각 계측헤드에 설치한 비접촉식 위치검출수단에 의해 수신하여 상기 고지향성 전자파를 기준면으로 한 각 계측헤드의 시트두께 방향의 변위를 검출하여, 상기 각 계측헤드에 설치한 계측센서에 의한 시트두께의 계측치를, 상기 비접촉식 위치검출수단에 의해 검출한 각 계측헤드의 기준면에서의 변위로써 직접 보정하도록 한 것을 특징으로 하는 시트두께 계측방법.
한 쌍의 계측헤드를 시트의 폭방향으로 이동시켜, 그 계측헤드에 설치한 한 쌍의 시트두께 계측센서에 의해 시트두께를 계측하는 시트두께 계측방법에 있어서,

접촉식의 시트두께 계측센서를 사용할 때, 정기적으로 또는 매회의 계측동작 중 연속적으로 혹은 수시로, 한 쌍의 계측헤드의 이동범위의 양단에서, 상기 한 쌍의 시트두께 계측센서를 마스터 게이지에 접촉시켜서 기준치 교정을 행하고,

본체프레임의 한 쪽에서 각 계측헤드의 이동방향에 대략 평행하게 발신한 광 또는 빔 등의 고지향성 전자파를 각 계측헤드에 설치한 비접촉식 위치검출수단에 의해 수신하여 상기 고지향성 전자파를 기준면으로 한 각 계측헤드의 시트두께 방향의 변위를 검출하여, 상기 각 계측헤드에 설치한 계측센서에 의한 시트두께의 계측치를, 상기 비접촉식 위치검출수단에 의해 검출한 각 계측헤드의 기준면에서의 변위로써 직접 보정하도록 한 것을 특징으로 하는 시트두께 계측방법.
시트를 통과시킬 개구부를 보유하는 본체프레임과, 한 쌍의 시트두께 계측센서를 보유하는 한 쌍의 계측헤드와, 그 한 쌍의 계측헤드를 시트의 통과방향에 직교하는 폭방향으로 이동시키는 이동기구를 구비하고, 상기 한 쌍의 시트두께 계측센서에 의해 시트두께를 계측하고, 이 시트두께의 계측치를 미리 작성한 각 계측헤드의 이동기구의 시트폭방향의 특성 맵으로 보정하도록 한 시트두께 계측장치에 있어서,

상기 계측헤드의 이동범위의 양단에서, 정기적으로 또는 매회의 계측동작 중 연속적으로 혹은 수시로, 상기 계측센서의 접촉 또는 접근에 의해 기준치의 교정을 행하는데 사용되는 마스터 게이지, 특성 맵의 작성기준면이 되는 광 또는 빔 등의 고지향성 전자파를 본체프레임의 한 쪽에서 각 계측헤드의 이동방향에 대략 평행하게 발신하기 위하여 본체프레임의 한 쪽에 설치된 고지향성 전자파 발신수단과, 상기 광 또는 빔 등의 고지향성 전자파를 수신하여 각 계측헤드의 시트두께방향의 위치변화를 검출하기 위하여 각 계측헤드의 일부 또는 시트두께 계측센서의 일부에 설치된 비접촉식 위치검출수단을 구비한 것을 특징으로 하는 시트두께 계측장치.
제 6항에 있어서, 각 비접촉식 위치검출수단에 광 또는 빔 등의 고지향성 전자파를 발신하기 위한 수단이, 한 개의 고지향성 전자파 발신수단과, 그 고지향성 전자파 발신수단에서 발신된 광 또는 빔 등의 고지향성 전자파를 분기하는 수단으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 시트두께 계측장치.
제 6항 또는 제 7항에 있어서, 각 비접촉식 위치검출수단의 설치위치가, 각 시트두께 계측센서의 계측 축선 상 또는 그 근접위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 시트두께 계측장치.
제 6항 또는 제 7항에 있어서, 비접촉식 위치검출수단이, 고지향성 전자파 발신수단에서 발사된 광 또는 빔 등의 고지향성 전자파를 방향변경하여 수신하기 위한 변향수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 시트두께 계측장치.
제 6항 또는 제 7항에 있어서, 고지향성 전자파 발신수단이 단일 광축으로 이루어지는 평행광선을 발사하는 것을 특징으로 하는 시트두께 계측장치.
제 6항 또는 제 7항에 있어서, 고지향성 전자파발신수단이 평행한 복수의 광축으로 이루어지는 평행광선을 발사하는 것을 특징으로 하는 시트두께 계측장치.
제 6항 또는 제 7항에 있어서, 고지향성 전자파 발신수단이 레이저 광발생기인 것을 특징으로 하는 시트두께 계측장치.
제 6항 또는 제 7항에 있어서, 비접촉식 위치검출수단이 시트의 두께방향에 평행한 일차원의 위치검출수단인 것을 특징으로 하는 시트두께 계측장치.
제 6항 또는 제 7항에 있어서, 비접촉식 위치검출수단이, 시트의 두께방향을 포함한 이차원의 위치검출수단인 것을 특징으로 하는 시트두께 계측장치.
제 6항 또는 제 7항에 있어서, 비접촉식 위치검출수단이, 광학식 위치검출수단인 것을 특징으로 하는 시트두께 계측장치.
계측헤드의 이동범위의 양단에서, 정기적으로 또는 매회의 계측동작 중 연속적으로 혹은 수시로, 계측센서의 접촉 또는 접근에 의해 기준치의 교정을 행하는데 사용되는 마스터 게이지를 구비하고, 고지향성 전자파 발신수단과 비접촉식 위치검출수단을 시트의 편면에 배치하여 시트의 편면의 팽창을 계측하는 것을 특징으로 하는 시트 팽창 계측장치.