KR101232848B1 - 회전롤이 구비된 웨브 두께 측정장치 및 그 제어방법 - Google Patents

회전롤이 구비된 웨브 두께 측정장치 및 그 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101232848B1
KR101232848B1 KR1020110027210A KR20110027210A KR101232848B1 KR 101232848 B1 KR101232848 B1 KR 101232848B1 KR 1020110027210 A KR1020110027210 A KR 1020110027210A KR 20110027210 A KR20110027210 A KR 20110027210A KR 101232848 B1 KR101232848 B1 KR 101232848B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
measuring
distance
sensor
roll
thickness
Prior art date
Application number
KR1020110027210A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120108847A (ko
Inventor
황정호
홍원표
이동윤
이낙규
Original Assignee
한국생산기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국생산기술연구원 filed Critical 한국생산기술연구원
Priority to KR1020110027210A priority Critical patent/KR101232848B1/ko
Publication of KR20120108847A publication Critical patent/KR20120108847A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101232848B1 publication Critical patent/KR101232848B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/02—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B7/06—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G47/00—Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
    • B65G47/02—Devices for feeding articles or materials to conveyors
    • B65G47/04—Devices for feeding articles or materials to conveyors for feeding articles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00—Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/30—Supports specially adapted for an instrument; Supports specially adapted for a set of instruments
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N19/00—Investigating materials by mechanical methods
    • G01N19/08—Detecting presence of flaws or irregularities
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/34—Paper

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

본 발명은 종이나 필름 등의 플렉시블한 재료의 연속된 가공공정에서 두께를 연속적으로 측정하는 연속공정에서의 회전진원오차를 보상하여 대상물 두께 측정장치에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 원형단면을 가지며 회전되도록 구비되어, 대상물이 이송되는 것을 일측에서 지지하는 회전롤에 상기 대상물이 접촉되는 지점과 마주보도록 배치되어, 상기 대상물이 없을 때의 상기 회전롤의 대상물이 접촉되는 지점과의 거리를 측정하거나, 상기 회전롤에 대상물이 접촉되면서 이송될 때 상기 대상물이 없을 때의 상기 회전롤의 대상물이 접촉되는 지점에서 대응되는 대상물의 지점과의 거리를 연속적으로 측정하는 제1측정센서, 상기 제1측정센서와 대향된 지점에 위치되도록 배치되며, 상기 회전롤까지의 거리를 측정하는 제2측정센서 및 상기 제1측정센서에서 대상물이 없을 때와 상기 대상물이 있을 때의 거리의 차이로서 대상물의 두께를 연속적으로 계산하며, 상기 제1측정센서에서 측정된 거리와 제2측정센서에서 측정된 거리의 차이로서 상기 회전롤의 회전진원오차를 보상하여 상기 대상물의 두께를 연속적으로 계산하는 제어부를 포함하여 이루어지는 연속공정에서의 회전롤이 구비된 대상물 두께 측정장치가 제공된다.

Description

회전롤이 구비된 웨브 두께 측정장치 및 그 제어방법{Measuring Device of Thickness of Web Having Shaft Roller And Controlling Method for the Same}
본 발명은 두께 측정장치에 관한 것으로서, 좀 더 자세하게는 종이나 필름, 호일, 섬유, 부직포 등의 플렉시블한 재료의 풀기, 감기, 자르기 또는 붙이기 등의 연속된 가공공정에서 두께를 연속적으로 측정하는 연속공정에서의 회전진원오차를 보상하여 대상물 두께 측정장치에 관한 것이다.
종이나 필름, 호일, 섬유, 부직포 등의 플렉시블한 재료는 일반적으로 보관 및 운송의 편의성을 위하여 두루마리형태로 권취된 후 해당공정에서 풀려지면서 재료가 이송되며, 이송되는 중에 자르기, 붙이기, 인쇄하기, 표면처리 및 성형등의 가공공정이 연속적으로 수행되게 된다.
한편, 상기와 같은 가공을 정밀하게 수행하기 위해서는 상기 플랙시블한 재료의 두께를 실시간으로 측정해야 하는데, 종래에는 X-ray 등의 방사선에 의한 투과측정 방식을 사용하였으나 이러한 방식은 장비가 지나치게 고가이며 장비를 운용할 때 작업자가 방사선에 과다노출될 위험성이 있어 운용 및 취급에 있어 불편함과 위험요소가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 플렉시블한 웹 재료의 연속공정에서 대상물의 두께를 연속적으로 측정할 수 있으며, 장비가 저렴하며 간편하고 운용 및 취급에 있어 위험성이 없는 연속공정에서의 대상물 두께 측정장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 원형단면을 가지며 회전되도록 구비되어, 연속된 대상물이 이송되는 것을 일측에서 지지하는 회전롤에 상기 대상물이 접촉되는 지점과 마주보도록 배치되어, 위치된 지점으로부터 상기 대상물이 없을 때의 상기 회전롤의 대상물이 접촉되는 지점과의 거리를 측정하고나, 상기 회전롤에 대상물이 접촉되면서 이송될 때 상기 대상물이 없을 때의 상기 회전롤의 대상물이 접촉되는 지점에서 대응되는 대상물의 지점과의 거리를 연속적으로 측정하는 제1측정센서, 상기 회전롤을 중심으로 상기 제1측정센서와 대향된 지점에 위치되도록 배치되며, 상기 회전롤이 회전할 때 위치된 지점으로부터 상기 회전롤까지의 거리를 측정하는 제2측정센서 및 상기 제1측정센서에서 대상물이 없을 때에 측정한 거리와, 상기 대상물이 있을 때의 거리의 차이로서 이송중인 상기 대상물의 두께를 연속적으로 계산하며, 상기 제1측정센서에서 측정된 거리와 제2측정센서에서 측정된 거리의 차이로서 상기 회전롤의 회전진원오차를 보상하여 상기 대상물의 두께를 연속적으로 계산하는 제어부를 포함하여 이루어지는 연속공정에서의 회전롤이 구비된 대상물 두께 측정장치가 제공된다.
상기 제1측정센서와 제2측정센서는, 마운트, 상기 마운트에 구비되며, 상기 마운트에 대하여 상기 회전롤 측으로 슬라이딩 이동되는 변위센서를 포함하여 이루어져, 상기 변위센서의 이동량으로서 거리를 측정하는 것일 수 있다.
그리고, 상기 회전롤의 일측에 회전롤의 폭방향으로 구비되어 상기 제1측정센서가 장착되는 제1고정대, 상기 회전롤을 중심으로 상기 제1고정대와 맞은편에 상기 회전롤의 폭방향으로 구비되어, 상기 제2측정센서가 장착되는 제2고정대, 상기 제1고정대와 제2고정대가 고정되는 프레임 본체를 포함하여 이루어지는 고정프레임이 더 구비될 수 있다.
또한, 상기 제1고정대와 제2고정대 각각에는 각 제1고정대와 제2고정대의 길이방향을 따라 제1스크류와 제2스크류가 구비되며, 상기 제1측정센서 및 제2측정센서는 각각의 마운트가 상기 제1고정대와 제2고정대에 구비된 제1스크류와 제2스크류에 치합되어 구비되어, 상기 제1스크류와 제2스크류의 회전에 따라 상기 제1스크류와 제2스크류를 따라 이동하도록 이루어질 수 있다.
상기 제1측정센서 및 제2측정센서는 상기 변위센서의 끝단에는 접촉되는 이송중인 대상물 또는 회전되는 회전롤의 표면과 구름운동을 하는 롤러가 구비될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 형태에 따르면, 회전롤에 대상물이 없을 때, 제1측정센서가 위치된 지점으로부터 회전롤의 표면까지의 거리를 측정하는 제1거리측정단계, 회전롤에 대상물이 있을 때, 제1측정센서가 상기 초기거리측정단계에서 측정한 지점과 동일한 지점에서 상기 제1측정센서가 위치된 지점으로부터 상기 대상물의 표면까지의 거리를 측정하는 제2거리측정단계, 상기 제1거리측정단계와 제2거리측정단계에서 측정된 거리의 차이로서 상기 대상물의 두께를 계산하는 두께계산단계를 포함하여 이루어지는 연속공정에서의 회전롤이 구비된 대상물 두께 측정장치의 제어방법이 제공된다.
그리고, 상기 회전롤의 회전진동에 따른 회전진원오차를 보상하는 오차보상단계가 더 수행될 수 있다.
상기 오차보상단계는, 제2측정센서가 상기 회전롤과 직접 접촉되어 회전롤의 회전진동에 따른 이동거리를 측정하여, 상기 제1측정센서가 제2거리측정단계에서측정된 거리의 변화량에서 상기 제2측정센서가 측정한 거리의 변화량을 제하여 대상물의 두께를 계산하는 단계일 수 있다.
본 발명의 연속공정에서의 회전진원오차를 보상하여 대상물 두께를 측정하는 두께 측정장치 및 그 제어방법에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 종래의 방사능을 이용한 두께측정방식 대신 LVDT를 이용하여 대상물의 두께를 측정하므로, 장비의 비용이 매우 저렴해지며 또한 방사능을 사용하지 않으므로 작업에 있어 방사능 유출이나 과다노출등의 위험이 없어 안전한 효과가 있다.
둘째, 연속공정에서 대상물의 두께를 연속적으로 실시간 측정되므로 대상물의 두께에 따라 가공정도를 달리할 수 있으므로 가공정밀도가 향상되는 효과가 있다.
셋째, 회전롤이 구비되므로, 대상물과의 마찰 발생이 적으므로, 스크래치등에 민감한 필름등의 웹 대상물을 측정하는데 유용한 효과가 있다.
넷째, 상기 제1측정센서와 제2측정센서가 회전진원오차를 보상하여 대상물의 두께를 측정하므로 더욱 정밀한 측정이 가능한 효과가 있다.
다섯째, 이송중인 대상물과 마찰접촉하는 변위센서의 끝단에 롤러가 구비되므로써 측정시 마찰력을 최대한 줄여 연속적인 두께 측정이 가능한 효과가 있다.
여섯째, 제1측정센서 및 제2측정센서가 대상물의 폭방향으로 이동되도록 구비되므로 측정센서가 대상물의 폭방향의 임의의 어느 한 지점에서 연속적인 두께 측정이 가능하여 측정자가 원하는 지점의 두께 측정이 가능하므로 측정의 자유도 및 정확도가 향상되는 효과가 있다.
도 1은 권취된 대상물이 회전가능하게 거치되어 풀리거나 말려지는 장치에 본 발명의 일 실시예에 따른 연속공정에서의 대상물 두께 측정장치가 설치된 것을 도시한 도면;
도 2는 도 1의 권취된 대상물이 회전가능하게 거치되어 풀리거나 말려지는 장치를 도시한 도면;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속공정에서의 회전롤이 구비된 대상물 두께 측정장치의 제1측정센서를 도시한 도면;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연속공정에서의 회전롤이 구비된 대상물 두께 측정장치의 제1측정센서와 제2측정센서를 도시한 도면;
도 5는 도 3의 제1측정센서 및 제2측정센서가 대상물의 두께를 측정하는 모습을 도시한 도면;
도 6은 도 5의 측정센서에서 측정한 거리를 나타내는 그래프;
도 7은 도 5의 회전롤에 회전진원오차가 발생할 때 제1측정센서 및 제2측정센서가 회전롤과의 거리를 측정하는 모습을 도시한 도면;
도 8은 도 7의 측정센서에서 측정한 거리를 나타내는 그래프;
도 9는 도 1의 일부분을 도시한 사시도;
도 10은 도 9의 측면도;
도 11은 도 9의 제1측정센서 및 제2측정센서가 회전롤의 폭방향으로 이동하면서 복수지점의 회전롤 또는 대상물까지의 거리를 나타낸 그래프이다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
본 실시예의 연속공정에서의 대상물 두께 측정장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 회전롤(140), 제1측정센서(110), 제2측정센서(120) 및 제어부(150)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 회전롤(140)은 측정하고자 하는 대상물이 연속적으로 이송되는 것을 일측에서 지지하는 구성요소이다.
본 실시예에서, 상기 대상물(5)은 종이, 필름, 호일, 섬유, 부직포 등의 휘어질 수 있는 플랙시블(flexible)한 재질인 것일 일 수 있다. 또한, 일반적으로 상기와 같이 플랙시블한 재질의 재료를 웹(Web) 재료라 칭하기도 한다.
상기와 같은 대상물(5)은 일반적으로 연속적으로 이어진 형태로 제작되며 롤에 말려 권취된 형태로 보관 또는 이송될 수 있으며, 이렇게 권취된 상태에서 풀려지거나 말려지면서 이송하게 되며, 그 이송도중에 중에 자르기, 붙이기, 인쇄하기, 표면처리 및 성형등의 가공공정이 연속적으로 수행되게 된다.
도 2는 상기와 같이 권취된 형태의 대상물(5)이 거치되어 회전되면서 풀려 이송되거나 말려지는 장치를 도시한 도면이다.
즉, 제1거치부(10)에는 가공전의 대상물이 권취된 롤이 회전가능하게 거치되며, 제2거치부에(20)는 가공된 대상물이 말려지는 롤이 회전가능하게 거치된다. 그리고, 상기 제1거치부(10)와 제2거치부(20)의 사이에는 가공 및 측정을 위한 장치들이 구비된다.
따라서, 상기 제1거치부(10)에 거치된 롤이 회전하면서 말려진 대상물이 풀려지면서 제2거치부(20)측으로 이송되며, 이송중에 가공 및 두께의 측정이 이루어지는 것이다.
한편, 상기 대상물(5)의 이송도중에 쳐짐을 방지하기 위하여 상기 대상물(5)을 하측에서 지지하거나 또는 대상물에 장력을 유지하여 팽팽한 상태로 유지하기 위한 상기 회전롤(140)이 구비된다. 본 실시예에서 상기 회전롤(140)은 회전하는 롤 형태로 이루어지며, 베어링에 의해 양단이 지지되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.
그러므로, 본 실시예의 연속공정에서의 회전오차를 보상하여 대상물의 두께를 측정하는 두께 측정장치(이하, '두께 측정장치'라 칭함) 또한 상기 제1거치부(10)와 제2거치부(20)의 사이에 구비될 수 있다.
상기 두께 측정장치는 제1측정센서(110)와 제2측정센서(120) 및 제어부(150)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제1측정센서(110)는 상기 대상물(5)이 회전롤(140)와 접촉되는 지점과 마주보는 위치에 배치되어 상기 회전롤(140)에 대상물(5)이 없을 때 위치된 지점으로부터 상기 회전롤(140)까지의 거리를 측정하거나, 상기 회전롤(140)이 회전되고 상기 대상물(5)이 이송될 때 위치된 지점부터 상기 대상물(5)의 회전롤과 접촉되는 지점까지의 거리를 측정하는 구성요소이다.
그리고, 상기 제2측정센서(120)는 상기 회전롤(140)를 중심으로 상기 제1측정센서(110)와 대향된 지점에 위치되도록 배치되며, 상기 회전롤(140)이 회전할 때 위치된 지점으로부터 상기 회전롤(140)까지의 거리를 측정하는 구성요소이다.
한편, 상기 제1측정센서(110)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제1마운트(112)와, 제1변위센서(114) 를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제1마운트(112)는 제1측정센서(110)의 몸체를 이루며 상기 회전롤(140)의 대상물(5)이 접촉되는 지점과 마주보는 위치에 고정된다.
그리고, 상기 제1변위센서(114)는 상기 제1마운트(112)에 구비되며, 상기 제1마운트(112)에 대하여 상기 회전롤(140) 측으로 슬라이딩 가능하게 구비된다. 상기 제1변위센서(114)는 LVDT(Linear Variable Differential Transformer)일 수 있다.
그리고, 상기 제1변위센서(114)의 끝단에는 이송중인 대상물(5)과 구름접촉을 위한 롤러(118)가 구비될 수 있다.
또한, 상기 롤러(118)는 상기 제1변위센서(114) 끝단에 착탈 가능하게 구비될 수 있으며, 필요에 따라 상기 롤러(118) 대신 원형 또는 구형의 회전하지 않는 팁(미도시)를 장착할 수도 있다. 상기와 같이 원형 또는 구형의 회전하지 않는 팁의 경우 스크래치에 강하여 스크래치가 발생할 확률이 적거나 또는 스크래치가 발생하여도 무방한 재질의 웹(web) 대상물(5)의 두께를 측정할 때 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 스크래치에 강한 섬유나 부직포등의 웹 대상물의 두께를 측정할 때는 원형 또는 구형의 회전하지 않는 접촉식 팁을 장착하며, 필름 등의 스크래치에 민감함 웹 대상물의 두께를 측정할 때에는 상기 롤러(118)를 장착하는 것이다.
또한, 상기 제2측정센서(120)도 도 4에 도시된 바와 같이, 전술한 제1측정센서(110)와 동일하게, 제2마운트(122)와 제2변위센서(124)의 구조로 이루어질 수 있으므로 그에 대한 설명은 생략하기로 한다.
상기 제어부(150)는 상기 제1측정센서(110)와 제2측정센서(120)에서 측정한 거리의 차이로서 상기 대상물(5)의 두께를 측정하는 구성요소이다.
도 5는 상기 회전롤(140)이 회전될 때, 상기 제1측정센서(110) 및 제2측정센서(120)가 상기 대상물(5)의 두께를 측정하는 모습을 도시한 도면이다.
상기 제어부(150)에서는 상기 회전롤(40)에 대상물이 없을 때(예를 들어 대상물을 가공 또는 측정하기 위한 장치가 가동되기 전) 상기 제1변위센서(114)가 회전롤(140)의 표면까지 슬라이딩되는 거리(d1)를 측정하여 기억한 후, 상기 회전롤(140)에 대상물(5)이 접촉되면서 이송될 때(예를 들어 대상물을 가공 또는 측정하기 위한 장치가 운전중일 때), 상기 제1변위센서(114)가 대상물(5)의 표면까지 슬라이딩되는 거리(d2)를 측정하여, 기억된 회전롤(40) 표면까지 거리(d1)에서 측정된 대상물(5) 표면까지 슬라이딩 되는 거리(d2)를 감하게 되면 상기 대상물의 두께(d3)를 계산할 수 있다.
도 6은 상기 회전롤(140)에 대상물(5)이 없을 때와 상기 회전롤(140)에 대상물(5)이 접촉되면서 이송될 때 상기 제1변위센서(114)에서 측정되는 슬라이딩 거리를 나타내는 그래프이다.
즉, 상기 회전롤(140)에 대상물(5)이 없을 때 상기 제1변위센서(114)의 슬라이딩 거리(d1)와 상기 회전롤(140)에 대상물(5)이 있을 때의 상기 제1변위센서(114)의 슬라이딩 거리(d2)를 측정한 후, 그 차이를 구하면 상기 대상물(5)의 두께(d3)을 계산할 수 있는 것이다.
또한, 상기 대상물(5)의 표면까지의 거리는 상기 대상물(5)이 이송되면서 연속적으로 측정되므로 상기 대상물(5)의 두께 또한 연속적으로 계산할 수 있게 되는 것이다.
또한, 이 때, 상기 제1변위센서(114)의 끝단에 롤러(118)이 구비되므로, 대상물(5)과 구름접촉을 하게되어 마찰력이 적어진다.
한편, 상기 회전롤(140)은 회전하는 구성요소로서, 상기 회전롤(140)자체 또는 회전롤(140)를 회전가능하게 지지하는 베어링의 오차 또는 상기 회전롤(140)에 가해지는 외력등의 변화로 인해 상기 회전롤(140)이 회전될 때 진동하는 회전진동오차(回轉眞圓誤差)가 발생하여 상하로 진동할 수 있다.
이 때에는, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 회전롤(140)이 상기 제1측정센서(110)와 제2측정센서(120)측으로 진동되는 상황을 예로 들어 설명하기로 하면, 회전롤(140)의 진동에 따라 제1측정센서(110)의 제1변위센서(114)가 회전롤(140)이 상측으로 이동된 거리(d4)만큼 상측으로 이동되며(d4), 제2측정센서(120)의 제2변위센서(124) 또한 회전롤(140)이 상측으로 이동된 거리(d-4) 만큼 상측으로 이동된다(d4).
도 8은 상기 회전롤(140)이 진동할 때 상기 제1측정센서(110)와 제2측정센서(120)에서 측정된 거리의 변화를 나타낸 그래프이다. 도 8에서 볼 수 있듯이, 상기 제1측정센서(110)에서 측정된 거리와 제2측정센서(120)에서 측정된 거리는 그 크기는 다를지라도 동일한 형태의 변화를 나타낸다.
따라서, 제2측정센서(120)의 제2변위센서(124)에서 측정된 늘어난 거리로서 회전롤(140)의 상하 진동량을 알 수 있으므로, 상기 제1측정센서(110)의 제1변위센서(114)에서 측정된 줄어든 거리를 제2측정센서(120)의 제2변위센서(124)에서 측정된 늘어난 거리로서 보상한 후에 그 차이를 계산하면 상기 대상물(5)의 정확한 두께를 측정할 수 있다.
상기와 같이 측정한 대상물(5)의 두께(d3)는 대상물의 자르기, 붙이기, 인쇄하기, 표면처리 및 성형 또는 수지도포 등의 후속공정등에 필요한 데이터로서 활용될 수 있으며 대상물의 정확한 두께를 알 수 있으므로 양/불량 검사에도 활용될 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1측정센서(110)의 변위센서(114)는 이송중인 대상물(5)과 지속적으로 접촉하게 되므로 상기 대상물(5)과 마찰하게 되는데, 이러한 마찰을 줄이기 위하여 상기 제1측정센서(110)의 변위센서(114)의 끝단에 롤러(118)가 더 구비될 수 있다. 따라서, 상기 롤러(118)가 이송중인 대상물(5)과 구름운동하여 이송중인 대상물(5)과 마찰을 줄이면서 그에 따른 대상물(5) 표면의 스크래치발생을 줄임과 동시에 두께측정의 정확도를 더욱 높일 수 있다.
한편, 상기와 같은 제1측정센서(110)와 제2측정센서(120)는 상기 대상물(5)이 이송되는 방향의 직각방향인 회전롤(140)의 폭방향(회전축방향)으로 이동하면서 상기 대상물(5)의 폭방향의 복수개소에서 두께를 측정하도록 이루어질 수 있다.
이를 위하여, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 제1측정센서(110)와 제2측정센서(120)는 고정프레임(180)에 구비될 수 있다.
상기 고정프레임(180)은 제1고정대(184)와 제2고정대(186) 및 프레임 본체(182)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 프레임 본체(182)는 상기 제1고정대(184)와 제2고정대(186)가 상호 일정간격 이격된 상태를 유지시키도록 상기 제1고정대(184)와 제2고정대(186)를 고정시키는 구성요소이다.
상기 제1고정대(184)는, 상기 회전롤(140)의 일측에 상기 회전롤(140)의 회전축방향인 폭방향으로 구비되되며, 제1스크류(164) 및 제1LM가이드(166)가 구비된다.
상기 제1스크류(164)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 회전롤(140)의 회전축 방향과 수평하게 상기 제1고정대(184)를 따라 회전가능하게 구비되며 외주면에 나사산이 치합된다.
그리고, 상기 제1LM가이드(166) 또한, 상기 회전롤(140)의 회전축 방향과 수평하게 상기 제1고정대(184)를 따라 구비된다.
그리고, 상기 제1측정센서(110)의 제1마운트(112)가 상기 제1스크류(164)에 치합되며, 상기 제1LM가이드(166)와도 슬라이딩 가능하게 결합되어 상기 제1스크류(164)의 회전에 따라 제1스크류(164) 및 제1LM가이드를 따라 상기 회전롤(140) 및 대상물(5)의 폭방향으로 수평이동되다.
그리고, 상기 제1스크류(164)의 일측에는 제1풀리(162)가 결합된다.
상기 제2고정대(186)는, 상기 회전롤(140)의 일측에 상기 회전롤(140)의 회전축방향인 폭방향으로 구비되되며, 제2스크류(174) 및 제2LM가이드(176)가 구비된다.
상기 제2스크류(174)는 상기 회전롤(140)의 회전축 방향과 수평하게 상기 제2고정대(186)를 따라 회전가능하게 구비되며 외주면에 나사산이 치합된다.
그리고, 상기 제2LM가이드(176) 또한, 상기 회전롤(140)의 회전축 방향과 수평하게 상기 제2고정대(186)를 따라 구비된다.
그리고, 상기 제2측정센서(120)의 제2마운트(122)가 상기 제2스크류(174)에 치합되며, 상기 제2LM가이드(176)와도 슬라이딩 가능하게 결합되어 상기 제2스크류(174)의 회전에 따라 제2스크류(174) 및 제2LM가이드를 따라 상기 회전롤(140) 및 대상물(5)의 폭방향으로 수평이동되다.
그리고, 상기 제2스크류(174)의 일측에는 제2풀리(172)가 결합된다.
그리고, 상기 제1풀리(162) 및 제2풀리(172)에는 벨트(190)가 감기며, 상기 벨트(190)는 모터(192)에 의해 구동되어 상기 제1풀리(162)와 제2풀리(172)가 똑 같은 회전각도로 회전된다. 상기 모터(192)는 상기 벨트(190)를 구동시키는 구성요소로서, 그 회전축이 상기 벨트(190)와 접촉되어 회전력으로서 상기 벨트(190) 또는 상기 제1풀리(162) 또는 제2풀리(172)를 구동시키도록 구비된다. 그에 따라, 상기 제1측정센서(110)와 제2측정센서(120)는 항상 서로 맞은편에 위치될 수 있다.
따라서, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 제1변위센서(110) 및 제2변위센서(124)가 상기 제1스크류(164)와 제1LM가이드 및 제2스크류(174)와 제2LM가이드(176)을 따라 수평이동하면서 상기 대상물(5)의 폭에 해당하는 회전롤(140)의 폭방향 범위 내의 복수개소에 상기 대상물(5)이 없을 때의 상기 회전롤(40)까지 슬라이딩 되는 거리(d11, d21, d31, d42)를 측정한 후, 상기 대상물(5)이 상기 회전롤(140)에 접촉되면서 이송될 때 상기 대상물(5)이 없을 때에 측정한 위치와 동일한 위치에서 상기 대상물까지의 거리(d12, d22, d32, d42)를 측정하여, 그 거리의 차이를 구함으로써 상기 대상물의 복수지점의 두께(d13, d23, d33, d43)를 측정할 수 있다.
또한, 상기 제2변위센서(124)또한 상기 제1변위센서(114)와 동일하게 이동되므로, 전술한 바와 같이, 상기 회전롤(140)의 회전진원오차를 복수지점에서 지속적으로 보상할 수 있다.
따라서, 상기 제1측정센서(110)와 제2측정센서(120)가 상기 대상물(5)의 폭방향의 임의의 위치에서 연속적인 두께 측정이 가능하여 측정자가 원하는 지점의 두께 측정이 가능하므로 측정의 자유도 및 정확도가 향상되는 효과가 있다.
한편, 이하에서는 본 발명의 다른 형태에 따른 회전진원오차를 보상하여 대상물의 두께를 측정하는 두께 측정장치의 제어방법(이하, '두께 측정장치의 제어방법'이라 칭함)을 설명하고자 한다.
본 실시예의 두께 측정장치의 제어방법은 제1거리측정단계와 제2거리측정단계 및 두께 계산단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제1거리측정단계는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(150)에서는 상기 회전롤(40)에 대상물이 없을 때(예를 들어 대상물을 가공 또는 측정하기 위한 장치가 가동되기 전) 상기 제1변위센서(114)가 회전롤(140)의 표면까지 슬라이딩되는 거리(d1)를 측정하는 단계이다.
상기 제2거리측정단계는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 회전롤(140)에 대상물(5)이 접촉되면서 이송될 때(예를 들어 대상물을 가공 또는 측정하기 위한 장치가 운전중일 때), 상기 제1변위센서(114)가 대상물(5)의 표면까지 슬라이딩되는 거리(d2)를 측정하는 단계이다.
그리고, 두께 계산단계는, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1거리측정단계에서 측정된 거리(d1)에서 상기 제2거리측정단계에서 측정된 거리(d2)의 차이로서 상기 대상물(5)의 두께를 측정하는 단계이다.
또한, 상기 회전롤(140)의 회전진동에 따른 회전진원오차를 보상하는 오차보상단계가 더 수행될 수도 있다.
상기 오차보상단계는 상기 제2측정센서(120)가 상기 회전롤(140)와 직접 접촉되어 회전롤(140)의 회전진동에 따른 이동거리를 측정하여, 상기 제1측정센서(110)가 제2거리측정단계에서 측정된 거리의 변화량에서 상기 제2측정센서(120)가 측정한 거리의 변화량을 제하여 대상물(5)의 두께를 계산하는 단계이다.
도 8에서 볼 수 있듯이, 상기 제1측정센서(110)에서 측정된 거리와 제2측정센서(120)에서 측정된 거리는 그 크기는 다를지라도 동일한 형태의 변화를 나타내므로, 상기 제2측정센서(120)의 제2변위센서(124)에서 측정된 늘어난 거리로서 회전롤(140)의 상하 진동량을 알 수 있으므로, 상기 제1측정센서(110)의 제1변위센서(114)에서 측정된 줄어든 거리를 제2측정센서(120)의 제2변위센서(124)에서 측정된 늘어난 거리로서 보상한 후에 그 차이를 계산하면 상기 대상물(5)의 정확한 두께를 측정할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
5: 대상물 10: 제1거치부
20: 제2거치부 110: 제1측정센서
112: 마운트 114: 제1측정센서의 변위센서
116: 구동부 118: 롤러
120: 제2측정센서 124: 제2측정센서의 변위센서
140: 회전롤 150: 제어부
162: 제1풀리 164: 제1스크류
168: 제1LM가이드 172: 제2풀리
174: 제2스크류 176: 제2LM가이드
180: 고정프레임 182: 프레임 본체
184: 제1고정대 184: 제2고정대
190: 벨트
d1: 제2측정센서의 변위센서가 회전롤의 표면까지 슬라이딩되는 거리
d2: 제1측정센서의 변위센서가 대상물 표면까지 슬라이딩 되는 거리
d3: 대상물의 두께
d4: 회전롤이 회전진원오차에 의해 진동되어 이동된 거리

Claims (8)

  1. 원형단면을 가지며 회전되도록 구비되어, 연속된 대상물이 이송되는 것을 하측에서 지지하는 회전롤;
    상기 회전롤에 상기 대상물이 접촉되는 지점과 마주보도록 배치되어, 위치된 지점으로부터 상기 대상물이 없을 때의 상기 회전롤의 대상물이 접촉되는 지점과의 거리를 측정하거나, 상기 회전롤에 대상물이 접촉되면서 이송될 때 상기 대상물이 없을 때의 상기 회전롤의 대상물이 접촉되는 지점에서 대응되는 대상물의 지점과의 거리를 연속적으로 측정하는 제1측정센서;
    상기 회전롤을 중심으로 상기 제1측정센서와 대향된 지점에 위치되도록 배치되며, 상기 회전롤이 회전할 때 위치된 지점으로부터 상기 회전롤까지의 거리를 측정하는 제2측정센서;
    상기 제1측정센서에서 대상물이 없을 때에 측정한 거리와, 상기 대상물이 있을 때의 거리의 차이로서 이송중인 상기 대상물의 두께를 연속적으로 계산하며,
    상기 제1측정센서에서 측정된 거리와 제2측정센서에서 측정된 거리의 차이로서 상기 회전롤의 회전진원오차를 보상하여 상기 대상물의 두께를 연속적으로 계산하는 제어부;
    상기 회전롤의 상측에 상기 회전롤의 폭방향으로 구비되어 상기 제1측정센서가 장착되는 제1고정대, 상기 회전롤을 중심으로 상기 제1고정대와 맞은편에 상기 회전롤의 폭방향으로 구비되어 상기 제2측정센서가 장착되는 제2고정대 및 상기 제1고정대와 제2고정대가 고정되는 프레임 본체를 포함하여 이루어지는 고정프레임;
    상기 제1고정대의 길이방향을 따라 구비되는 제1스크류;
    상기 제2고정대의 길이방향을 따라 구비되는 제2스크류;
    상기 제1스크류 일측에 구비되는 제1풀리;
    상기 제2스크류 일측에 구비되는 제2풀리;
    상기 제1풀리와 제2풀리에 감기는 벨트;
    상기 벨트를 구동하는 모터;
    를 포함하여 이루어지며,
    상기 제1측정센서 및 제2측정센서는 각각 상기 제1고정대와 제2고정대에 구비된 제1스크류와 제2스크류에 치합되어 구비되어, 상기 모터에 의해 구동되는 벨트에 의해 회전되는 상기 제1스크류와 제2스크류의 회전에 따라 상기 제1스크류와 제2스크류를 따라 이동하여 항상 서로 맞은편에 위치되도록 이루어지는 연속공정에서의 회전롤이 구비된 대상물 두께 측정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1측정센서와 제2측정센서는,
    마운트;
    상기 마운트에 구비되며, 상기 마운트에 대하여 상기 회전롤 측으로 슬라이딩 이동되는 변위센서;
    를 포함하여 이루어져, 상기 변위센서의 이동량으로서 거리를 측정하는 것을 특징으로 하는 연속공정에서의 회전롤이 구비된 대상물 두께 측정장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제2항에 있어서,
    상기 변위센서의 끝단에는 접촉되는 이송중인 대상물 또는 회전되는 회전롤의 표면과 구름운동을 하는 롤러가 구비되는 것을 특징으로 하는 연속공정에서의 회전롤이 구비된 대상물 두께 측정장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
KR1020110027210A 2011-03-25 2011-03-25 회전롤이 구비된 웨브 두께 측정장치 및 그 제어방법 KR101232848B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110027210A KR101232848B1 (ko) 2011-03-25 2011-03-25 회전롤이 구비된 웨브 두께 측정장치 및 그 제어방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110027210A KR101232848B1 (ko) 2011-03-25 2011-03-25 회전롤이 구비된 웨브 두께 측정장치 및 그 제어방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120108847A KR20120108847A (ko) 2012-10-05
KR101232848B1 true KR101232848B1 (ko) 2013-02-13

Family

ID=47280392

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110027210A KR101232848B1 (ko) 2011-03-25 2011-03-25 회전롤이 구비된 웨브 두께 측정장치 및 그 제어방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101232848B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102030152B1 (ko) * 2017-10-25 2019-10-08 주식회사 포스코 강판 측정 시스템
CN108153234B (zh) * 2018-01-30 2023-08-04 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 机床直线运动运行态的全自由度精度检测装置
CN111649709B (zh) * 2020-06-24 2021-08-31 微山县冠杰包装材料有限公司 一种薄膜生产用质量检测装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05141957A (ja) * 1991-11-19 1993-06-08 Dainippon Printing Co Ltd 膜厚測定装置
JPH0674745A (ja) * 1992-08-26 1994-03-18 Okuma Mach Works Ltd 電線測長機
JP2000292106A (ja) * 1999-04-08 2000-10-20 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 皮膜厚さ測定モニター装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05141957A (ja) * 1991-11-19 1993-06-08 Dainippon Printing Co Ltd 膜厚測定装置
JPH0674745A (ja) * 1992-08-26 1994-03-18 Okuma Mach Works Ltd 電線測長機
JP2000292106A (ja) * 1999-04-08 2000-10-20 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 皮膜厚さ測定モニター装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120108847A (ko) 2012-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101232858B1 (ko) 웨브의 복수지점의 두께를 측정하는 회전롤이 구비된 두께측정장치및 그 제어방법
JP6443896B2 (ja) フレキシブルガラスリボンを検査する装置および方法
US20090121728A1 (en) Resin Impregnated Amount Measuring Method and Resin Impregnated Amount Measuring Device in Filament Winding Molding
KR101232848B1 (ko) 회전롤이 구비된 웨브 두께 측정장치 및 그 제어방법
FI123687B (fi) Menetelmä ja järjestely rullainkäytön yhteydessä
JP2008044787A (ja) フィルム搬送方法、フィルム搬送装置、フィルム及びシート状製造物
JP2010235332A (ja) 光ファイバ巻取装置及び光ファイバ巻取方法
JP6508181B2 (ja) ワーク保持装置、ワーク加工装置およびワーク加工方法
US11939179B2 (en) Base material conveying device, printing apparatus, coating apparatus and base material roll diameter obtaining method
JP2004360166A (ja) 走行するウェブの張力を調整するための装置および方法
JP2009109365A (ja) 湿潤膜厚測定方法および装置
US20140349825A1 (en) Roll-to-roll press device with tension controller
JP5581703B2 (ja) ねじれ量測定装置
KR20130013203A (ko) 웨브의 복수지점의 두께를 측정하는 고정롤이 구비된 두께측정장치 및 그 제어방법
KR20120109756A (ko) 정지롤이 구비된 웨브 두께 측정장치 및 그 제어방법
JP5119861B2 (ja) 湿潤膜厚制御方法および装置
JP2021138035A (ja) 紙管製造装置
KR20180089948A (ko) 평행 권사 장치 및 방법
JP5819046B2 (ja) 蛇行修正装置
JP2008037653A (ja) テープ材料を移送および延ばすローラ
JP2016140832A (ja) 連続体の塗布装置および塗膜付基材の製造方法
JP2021080078A (ja) 検出方法、生産方法、検出装置、生産装置、ウェブロール製造方法、ウェブロール製造装置、制御プログラムおよび記録媒体
CN106248275B (zh) 保持力测量装置以及保持力测量方法
JP2013003117A (ja) シート状材料の厚さ測定方法およびシート状材料の搬送装置
RU2475440C1 (ru) Устройство для намотки в рулон длинномерных сдублированных в пакет легкодеформируемых материалов

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170117

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180102

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190102

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191223

Year of fee payment: 8