JPH0352892B2 - - Google Patents
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- JPH0352892B2 JPH0352892B2 JP23503084A JP23503084A JPH0352892B2 JP H0352892 B2 JPH0352892 B2 JP H0352892B2 JP 23503084 A JP23503084 A JP 23503084A JP 23503084 A JP23503084 A JP 23503084A JP H0352892 B2 JPH0352892 B2 JP H0352892B2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
- G01B5/20—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring contours or curvatures
- G01B5/207—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring contours or curvatures using a plurality of fixed, simultaneously operating transducers
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は、光学式変位計、赤外線、紫外線ま
たはβ線等を応用する厚さ測定装置に係り、特に
投光器等の信号源を含むセンサヘツドを連続する
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形厚さ測
定装置の改良に関する。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field to which the Invention Pertains] The present invention relates to a thickness measuring device that applies optical displacement meters, infrared rays, ultraviolet rays, beta rays, etc., and particularly relates to a sensor head including a signal source such as a projector. The present invention relates to an improvement in a scanning thickness measuring device that scans a continuous sheet-like object to be measured in its longitudinal direction while displacing it in its width direction.
一般に、光学式走査形厚さ計は、投光器と受光
器とを備え、投光器よりの光が被測定物を透過ま
たは反射するときに、吸収や散乱によつて減衰
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。
Generally, an optical scanning thickness gage is equipped with a light emitter and a light receiver, and when the light from the light emitter is transmitted or reflected by the object to be measured, it is attenuated by absorption or scattering, and the amount of attenuation is reflected by the object to be measured. This method measures the thickness of an object by utilizing the fact that it is a function of the object's thickness.
しかるに、押出成形機によつて連続的に製造す
る合成樹脂シートおよびフイルムに対し、幅方向
の厚さ分布（通常プロフアイルという）を測定す
ることが製品管理上要求される。従来、このよう
なプロフアイル測定用として、製品搬送路の一部
にその幅方向に往復移動する測定ヘツドを備えた
光学式等の走査形厚さ計が使用されている。 However, for the sake of product management, it is required to measure the thickness distribution in the width direction (generally referred to as profile) of synthetic resin sheets and films that are continuously manufactured using an extrusion molding machine. Conventionally, for such profile measurements, an optical scanning thickness gauge has been used, which is equipped with a measurement head that moves back and forth in the width direction of a part of the product conveyance path.
しかるに、従来のこの種厚さ計における代表的
なフレーム形式として、Ｏ形フレームとＣ形フレ
ームとが知られている。例えば、従来の赤外線走
査形厚さ計のＯ形フレームとＣ形フレームの構成
例を第４図および第５図に示す。また、従来のβ
線走査形厚さ計のＯ形フレームとＣ形フレームの
構成例を第６図および第７図に示す。すなわち、
第４図は赤外線走査形厚さ計のＯ形フレームを示
し、この場合センサヘツドは１組の投光器１０と
受光器１２を備え、これらの投光器１０と受光器
１２とが上下のフレーム１４，１６に配置された
レール１８，２０上を連動するワイヤ２２の作用
下に相対移動するよう構成される。また、第５図
は赤外線走査形厚さ計のＣ形フレームを示し、こ
の場合もセンサヘツド２４は１組の投光器と受光
器とを一体化して設けている。第６図は、β線走
査形厚さ計のＯ形フレームを示し、この場合１組
の線源容器２６と検出器２８とからなるセンサヘ
ツドは相対移動するよう構成される。さらに、第
７図は、β線走査形厚さ計のＣ形フレームを示
し、この場合も１組の線源容器２６と検出器２８
とからなるセンサヘツドは一体化して設けられて
いる。このように、前述したＯ形フレームを使用
する厚さ計の場合、投光器１０または線源２６と
受光器１２または検出器２８とは、機械的もしく
は電気的に連動するよう構成されているが、それ
ぞれ別のレール１８，２０上を走行するため、第
８図に示すように発生する３次元的なずれによつ
てスキヤン誤差を生じ、プロフアイルの測定精度
を低下させる。因みに、赤外線走査形厚さ計によ
るスキヤン誤差の測定データを示せば、第９図に
示す通りである。一方、Ｃ形フレームの場合、前
述したようなスキヤン誤差は殆んど生じないが、
フレームが移動するためこれがプロフアイルのラ
イン外側に出つ張ることから、例えば１ｍ以上の
幅広の被測定シート等には適用できない難点があ
る。さらに、Ｏ形フレームの場合、被測定シート
の上面側に汚れの発生源を有し、シート幅に比例
してスキヤン周期が長くなり、しかもスキヤン装
置やケーブル処理もしはスキヤン誤差修正機構が
複雑になる等多くの欠点を有する。 However, O-shaped frames and C-shaped frames are known as typical frame types for conventional thickness gauges of this type. For example, configuration examples of an O-shaped frame and a C-shaped frame of a conventional infrared scanning thickness gauge are shown in FIGS. 4 and 5. In addition, the conventional β
Examples of configurations of an O-shaped frame and a C-shaped frame of a line scanning thickness gauge are shown in FIGS. 6 and 7. That is,
FIG. 4 shows an O-shaped frame of an infrared scanning thickness gauge, in which the sensor head includes a pair of emitter 10 and receiver 12, which are attached to upper and lower frames 14, 16. It is configured for relative movement under the action of interlocking wires 22 on arranged rails 18, 20. Further, FIG. 5 shows a C-shaped frame of an infrared scanning thickness gauge, and in this case too, the sensor head 24 is provided as an integrated set of a light projector and a light receiver. FIG. 6 shows an O-frame of a beta scanning thickness gage, in which the sensor head, consisting of a pair of source container 26 and detector 28, is configured for relative movement. Furthermore, FIG. 7 shows a C-shaped frame of a β-ray scanning thickness gage, which again includes a set of source container 26 and detector 28.
A sensor head consisting of a sensor head and a sensor head are integrally provided. In this way, in the case of the thickness gauge using the O-shaped frame described above, the emitter 10 or the radiation source 26 and the receiver 12 or the detector 28 are configured to be mechanically or electrically interlocked. Since they run on different rails 18 and 20, a three-dimensional shift occurs as shown in FIG. 8, which causes a scan error and reduces profile measurement accuracy. Incidentally, the measurement data of the scanning error by the infrared scanning thickness gauge is as shown in FIG. On the other hand, in the case of a C-shaped frame, the scan error mentioned above hardly occurs, but
Since the frame moves and protrudes outside the profile line, there is a drawback that it cannot be applied to a wide measured sheet of 1 m or more, for example. Furthermore, in the case of an O-shaped frame, the source of dirt is on the top surface of the sheet to be measured, the scan cycle becomes longer in proportion to the sheet width, and the scan device, cable handling, and scan error correction mechanism become complicated. It has many drawbacks such as:
本発明の目的は、スキヤン誤差を生じないＣ形
フレームの特徴を最大限に生かし、一方ラインか
ら出つ張るＣ形フレームの欠点を改善してＯ形フ
レームと同様の機能を発揮できるように構成し、
取扱いが簡便で各種シート等のプロフアイル測定
を高精度に達成することができる走査形厚さ測定
装置を提供するにある。
The purpose of the present invention is to maximize the characteristics of the C-shaped frame that does not cause scan errors, while improving the drawback of the C-shaped frame that protrudes from the line, so that it can perform the same function as the O-shaped frame. death,
The object of the present invention is to provide a scanning thickness measuring device that is easy to handle and can measure the profile of various sheets with high precision.
従つて、本発明に係る走査形厚さ測定装置は、
被測定物に厚さ測定用センサヘツドを対向配置
し、このセンサヘツ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ア
イルを計測するよう構成した走査形厚さ測定装置
において、
被測定物の幅方向に往復移動する移動フレーム
を設け、この移動フレームに前記被測定物の幅方
向に複数のセンサヘツドを所定間隔離間して設
け、
前記各センサヘツドの測定信号を個別に順次選
択するマルチプレクサと、このマルチプレクサで
選択された信号を厚さ測定値に変換するＡ／Ｄ変
換器と、Ａ／Ｄ変換器との演算制御を行うコント
ローラと、前記Ａ／Ｄ変換器で得られた厚さデー
タを移動フレームの位置データに基づいて記憶処
理すると共に前記コントローラに演算指令を行う
CPUと、このCPUのデータ処理を行う入出力機
器とから構成してなり、これらセンサヘツドによ
る厚さ測定信号を被測定物の幅方向に順次個別に
選択すると共に前記移動フレームを少なくともセ
ンサヘツドの前記所定間隔距離だけ往復移動する
よう制御する制御器を設けることを特徴とする。
Therefore, the scanning thickness measuring device according to the present invention has the following features:
A scanning thickness measurement system in which a sensor head for thickness measurement is arranged opposite to the object to be measured, and the sensor head is reciprocated and scanned in the width direction of the object to be continuously transported to measure the profile of the object to be measured. The apparatus includes a moving frame that reciprocates in the width direction of the object to be measured, a plurality of sensor heads arranged at predetermined intervals in the width direction of the object to be measured, and measuring signals from each of the sensor heads individually. A multiplexer that sequentially selects a signal, an A/D converter that converts the signal selected by the multiplexer into a thickness measurement value, a controller that performs arithmetic control of the A/D converter, and a controller that performs arithmetic control of the A/D converter; The stored thickness data is stored and processed based on the position data of the moving frame, and a calculation command is issued to the controller.
It consists of a CPU and an input/output device that processes data of the CPU, and sequentially and individually selects the thickness measurement signals from these sensor heads in the width direction of the object to be measured, and moves the moving frame at least to the predetermined position of the sensor head. It is characterized by providing a controller for controlling reciprocating movement by an interval distance.
前記の走査形厚さ測定装置において、移動フレ
ームには、被測定物の上下面に対しそれぞれ独立
してその変位量を計測するセンサヘツドを対称的
に対向配置した構成とすることができる。 In the above-mentioned scanning type thickness measuring device, the movable frame may have sensor heads arranged symmetrically opposite to each other to independently measure the amount of displacement of the upper and lower surfaces of the object to be measured.
代案として、移動フレームには、被測定物の下
面に所定の基準面を設定する基準ロールを配設
し、被測定物の上面に対しそれぞれセンサヘツド
を配置した構成とすることができる。 Alternatively, the movable frame may be provided with a reference roll for setting a predetermined reference plane on the lower surface of the object to be measured, and the sensor heads may be respectively arranged on the upper surface of the object to be measured.
さらにまた、移動フレームには、被測定物の上
下面またはいずれか一方の面に対し一組のセンサ
ヘツドを配置した構成とすることもできる。 Furthermore, the movable frame may have a configuration in which a set of sensor heads are arranged on the upper and lower surfaces of the object to be measured, or on either one of the surfaces.
次に、本発明に係る走査形厚さ測定装置の実施
例につき添付図面を参照しながら以下詳細に説明
する。
Next, embodiments of the scanning thickness measuring device according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
第１図は本発明装置の一実施例を示す正面説明
図である。すなわち、第１図に示す実施例は、固
定フレーム３０と移動フレーム３２とを備え、移
動フレーム３２は固定フレーム３０上に載置され
て所定方向に移動するよう構成される。また、移
動フレーム３２は上下に分割可能に構成され、分
割面にギヤツプ調整用ライナ３４を介して結合さ
れＯ形フレームを形成している。しかるに、この
ように構成された移動フレーム３２には、その上
下フレームに対しその長手方向に所定ピツチＰ間
隔で複数のセンサSa1〜Sa4およびSb1〜Sb4をその
中央部に供給される被測定物３６に対し対向配置
される。 FIG. 1 is an explanatory front view showing one embodiment of the apparatus of the present invention. That is, the embodiment shown in FIG. 1 includes a fixed frame 30 and a movable frame 32, and the movable frame 32 is placed on the fixed frame 30 and configured to move in a predetermined direction. Further, the movable frame 32 is configured to be able to be divided into upper and lower parts, and is connected to the dividing surface via a gap adjustment liner 34 to form an O-shaped frame. However, in the movable frame 32 configured in this manner, a plurality of sensors S a1 to S a4 and S b1 to S b4 are supplied to the central portion of the upper and lower frames at predetermined intervals P in the longitudinal direction. It is arranged opposite to the object to be measured 36.
図示例において、センサは同一構成からなる光
学式反射形変位計を上下に各４個宛取付け、移動
フレーム３２を隣接するセンサの１ピツチＰ間隔
移動するスキヤンストロークに設定されている。
なお、移動フレーム３２の移動は、固定フレーム
３０上にレール３８を配置してこのレール３８上
に移動フレーム３２に設けた車輪４０を載置する
ことによつて円滑化し、しかも固定フレーム３０
の一部に操作シリンダ４２を設けてこの操作シリ
ンダ４２の操作部４４を移動フレーム３２の一部
に結合することにより達成する。また、前記固定
フレーム３０には、前記移動フレーム３２の移動
位置を検出するための位置測定器４６を設ける。
さらに、前記移動フレーム３２に設けられた各セ
ンサSa1〜Sa4およびSb1〜Sb4に対する信号伝送ラ
インおよび位置測定器４６に対する信号伝送ライ
ンは、適宜図示のようにケーブル４８として一括
しフレームの外部へ導出する。 In the illustrated example, four optical reflective displacement meters each having the same configuration are mounted on the upper and lower sides, and the moving frame 32 is set to a scan stroke that moves the adjacent sensor by one pitch P.
The movement of the movable frame 32 is facilitated by arranging rails 38 on the fixed frame 30 and placing the wheels 40 provided on the movable frame 32 on the rails 38.
This is achieved by providing an operating cylinder 42 in a part of the operating cylinder 42 and coupling the operating part 44 of the operating cylinder 42 to a part of the movable frame 32. Further, the fixed frame 30 is provided with a position measuring device 46 for detecting the moving position of the movable frame 32.
Furthermore, the signal transmission lines for the sensors S a1 to S a4 and S b1 to S b4 provided on the movable frame 32 and the signal transmission line for the position measuring device 46 are appropriately connected together as a cable 48 as shown in the figure. Extract to the outside.
次に、前記実施例装置に好適に採用し得るセン
サの構成とその配置につき説明する。第２図はセ
ンサの基本構成を示すもので、投光器としての発
光ダイオード５０と受光器としての光検出素子５
２とを内蔵し、発光ダイオード５０には駆動回路
５４が接続され駆動により発生する所定の光を送
光レンズ５６を介して被測定物に対し照射し、一
方光検出素子５２は被測定物からの反射光を受光
レンズ５８を介してその入射角に応じて所定の変
位信号を出力し、この出力信号を信号増幅回路６
０を介して送出するよう構成される。しかも、本
実施例装置においては、このように構成されたセ
ンサSa1，Sb1を２個１組として、第３図に示すよ
うに、被測定物３６に対し上下対称的に対向配置
して使用する。 Next, the structure and arrangement of a sensor that can be suitably employed in the apparatus of the embodiment will be explained. Figure 2 shows the basic configuration of the sensor, which includes a light emitting diode 50 as a light emitter and a photodetector element 5 as a light receiver.
A drive circuit 54 is connected to the light emitting diode 50, and a predetermined light generated by driving is irradiated onto the object to be measured through a light transmitting lens 56, while a photodetector element 52 detects light from the object to be measured. The reflected light of
0. Furthermore, in the apparatus of this embodiment, two sensors S a1 and S b1 configured as described above are arranged vertically symmetrically opposite to the object to be measured 36, as shown in FIG. use.
次に、前記構成からなる本実施例装置の作用に
つき、第１０図に示す被測定物のプロフアイル測
定回路図および第１１図に示すプロフアイル測定
フローチヤート図を参照して以下説明する。前述
した実施例の記載から明らかなように、本発明に
おいては、走行する被測定物３６の厚さを同時に
多点（図示例では８個のセンサを使用して４点）
測定できることが特徴である。このため、各セン
サSa1〜Sa4およびSb1〜Sb4の測定信号はプリアン
プ６２をそれぞれ介して外部機器による制御可能
なマルチプレクサ６４によつて順次信号処理装置
６６へ送信するよう構成する。なお、マルチプレ
クサ６４より出力される変位信号は増幅器６８を
介して信号処理装置６６に供給される。また、信
号処理装置６６は、Ａ／Ｄ変換器７０、CPU７
２、コントローラ７４、内部メモリ７６および入
出力機器としてのCRTデイスプレイ７８、キー
ボード８０、プリンタ８２、外部記憶装置８４等
から構成されている。なお、前記CPU７２に対
しては、位置測定器４６により検出した移動フレ
ーム３２の位置信号を入力し、この位置データと
の関係において前記各センサSa1〜Sa4およびSb1
〜Sb4により測定される被測定物３６の厚さ測定
データをCPU７２によつて内部メモリ７６に記
憶させる。CPU７２は、さらにコントローラ７
４を介してマルチプレクサ６４を制御してプロフ
アイル測定のサンプリングを順次行うと共にＡ／
Ｄ変換器７０を制御して各センサ出力に基づく厚
さ演算および補正演算を行う。 Next, the operation of the apparatus of this embodiment having the above configuration will be described below with reference to the circuit diagram for measuring the profile of the object to be measured shown in FIG. 10 and the flowchart for measuring the profile shown in FIG. 11. As is clear from the description of the embodiments described above, in the present invention, the thickness of the moving object 36 can be measured simultaneously at multiple points (in the illustrated example, 8 sensors are used at 4 points).
It is characterized by being measurable. Therefore, the measurement signals of the sensors S a1 to S a4 and S b1 to S b4 are sequentially transmitted to the signal processing device 66 via the preamplifiers 62 and by the multiplexer 64 which can be controlled by an external device. Note that the displacement signal output from the multiplexer 64 is supplied to the signal processing device 66 via the amplifier 68. Further, the signal processing device 66 includes an A/D converter 70, a CPU 7
2, a controller 74, an internal memory 76, a CRT display 78 as an input/output device, a keyboard 80, a printer 82, an external storage device 84, and the like. Note that the position signal of the moving frame 32 detected by the position measuring device 46 is input to the CPU 72, and in relation to this position data, each of the sensors S a1 to S a4 and S b1
The thickness measurement data of the object to be measured 36 measured by ~S b4 is stored in the internal memory 76 by the CPU 72. The CPU 72 further includes a controller 7.
A multiplexer 64 is controlled via A/4 to sequentially sample the profile measurement.
The D converter 70 is controlled to perform thickness calculation and correction calculation based on each sensor output.
このように構成したプロフアイル測定回路は、
CPU７２によつて例えば第１１図に示すフロー
チヤートに従つてプロフアイル測定をプログラマ
ブルに実現することができる。すなわち、スター
ト信号により測定回路を初期状態に設定し、まず
移動フレーム３２を所定の方向に移動させて被測
定物に対するセンサのスキヤンを行いながら、位
置測定器４６で得られる位置により、サンプリン
グ位置の設定を行う。次いで、センサによるサン
プリングは、上側第１センサSa1と下側第１セン
サSb1をマルチプレクサ６４で順次選択し、前記
位置測定器４６の出力およびセンサの出力に基づ
いて位置演算、厚さ演算および補正演算を行つた
後、内部メモリへのデータ記憶および各種出力機
器へのデータ出力等のデータ処理を行う。同様に
して第２センサSa2，Sb2、第３センサSa3，Sb3お
よび第４センサSa4，Sb4のサンプリングを順次行
うと共にこれらのサンプリングの反復と移動フレ
ーム３２の移動すなわちスキヤニングとを同時に
行うことによつて被測定物のプロフアイル測定を
容易に達成することができる。なお、被測定物に
対するセンサのスキヤニングに際して、被測定物
の折返し点に至つた場合、適宜折返し点での誤差
発生を防止する処理を行つて、前述したサンプリ
ングとスキヤニングとからなるプロフアイル測定
を継続させる。 The profile measurement circuit configured in this way is
By using the CPU 72, profile measurement can be realized programmably according to the flowchart shown in FIG. 11, for example. That is, the measurement circuit is set to the initial state by a start signal, and while the moving frame 32 is moved in a predetermined direction to scan the sensor for the object to be measured, the sampling position is determined based on the position obtained by the position measuring device 46. Make settings. Next, sampling by the sensors is performed by sequentially selecting the upper first sensor S a1 and the lower first sensor S b1 by the multiplexer 64, and performing position calculation, thickness calculation, and After performing correction calculations, data processing such as data storage in internal memory and data output to various output devices is performed. Similarly, the second sensors S a2 , S b2 , the third sensors S a3 , S b3 , and the fourth sensors S a4 , S b4 are sequentially sampled, and the repetition of these samplings and the movement of the moving frame 32, that is, scanning are performed. By performing the measurements simultaneously, the profile measurement of the object to be measured can be easily achieved. In addition, when scanning the sensor with respect to the object to be measured, when the turning point of the object is reached, appropriate processing is performed to prevent the occurrence of errors at the turning point, and the profile measurement consisting of the sampling and scanning described above is continued. let
このように構成された本実施例に係る光学式走
査形厚さ測定装置は、被測定物に対しその上下面
にセンサを対にして複数対設け、走行する被測定
物の厚さを同時的に複数の点で測定することがで
きるため、センサを被測定物の全幅に亘つてスキ
ヤンすることなく、被測定物全幅の迅速かつ高精
度の厚さ測定を実現できる。この場合、センサも
比較的低コストのものを使用することができると
共にフレームの構造も簡略化できるため、従来の
走査形厚さ計に比べて低コストで製作することが
できる利点がある。 The optical scanning thickness measuring device according to this embodiment configured as described above has a plurality of pairs of sensors on the upper and lower surfaces of the object to be measured, and can simultaneously measure the thickness of the moving object. Since the thickness can be measured at a plurality of points, it is possible to quickly and accurately measure the thickness of the entire width of the object without scanning the sensor over the entire width of the object. In this case, a relatively low-cost sensor can be used and the frame structure can be simplified, so there is an advantage that it can be manufactured at a lower cost than a conventional scanning thickness gauge.
第１２図は、本発明に係る走査形厚さ測定装置
の別の実施例を示す正面説明図である。なお、説
明の便宜上第１図に示す実施例と同一の構成部分
には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省
略する。すなわち、本実施例においては、第１図
に示す実施例と比較し、被測定物３６の下面に対
するセンサSb1〜Sb4を省略し、被測定物３６の下
面に対しその厚さ測定を行うための基準面を形成
する基準ロール８６を設け、この基準ロール８６
を移動フレーム３２の一部に取付けたものであ
る。その他の構成は、前記第１図に示す実施例装
置と全く同一である。このように構成することに
よつても、複数のセンサSa1〜Sa4によつて前記実
施例と同様に精度の高い厚さ測定を達成すること
ができる。なお、本実施例装置における場合のプ
ロフアイル測定回路は、第１０図に示す回路にお
いてセンサSb1〜Sb4およびこれらに接続されるプ
リアンプ６２およびマルチプレクサ６４の各部分
が省略される。また、本実施例装置に使用するセ
ンサSa1〜Sa4としては、例えば第１３図に示すよ
うな光学式変位計が好適である。その他、接触式
変位計およびエアマイクロメータ等もセンサとし
て好適に採用することができる。 FIG. 12 is an explanatory front view showing another embodiment of the scanning thickness measuring device according to the present invention. For convenience of explanation, the same reference numerals are given to the same components as in the embodiment shown in FIG. 1, and detailed explanation thereof will be omitted. That is, in this embodiment, compared to the embodiment shown in FIG. 1, the sensors S b1 to S b4 for the lower surface of the object to be measured 36 are omitted, and the thickness of the lower surface of the object to be measured 36 is measured. A reference roll 86 is provided to form a reference surface for the reference roll 86.
is attached to a part of the moving frame 32. The other configurations are completely the same as the embodiment shown in FIG. 1. With this configuration as well, it is possible to achieve highly accurate thickness measurement using the plurality of sensors S a1 to S a4 as in the embodiment described above. Note that the profile measuring circuit in the present embodiment apparatus is the same as the circuit shown in FIG. 10, but the sensors S b1 to S b4 and the preamplifier 62 and multiplexer 64 connected thereto are omitted. Furthermore, as the sensors S a1 to S a4 used in the device of this embodiment, optical displacement meters as shown in FIG. 13, for example, are suitable. In addition, contact type displacement meters, air micrometers, and the like can also be suitably employed as sensors.
第１４図ａ，ｂ，ｃは、前述した本発明装置に
使用可能なセンサのそれぞれ異なる構成例を示す
ものである。第１４図ａは、信号源８８と検出器
９０とを被測定物３６を挾んで対向配置した透過
形センサを示し、信号源８８には赤外線、β線、
電磁力、渦電流をそれぞれ使用することができ
る。この透過形センサを使用する場合、厚さ測定
装置は第１図に示す実施例と同様となるが、プロ
フアイル測定回路は第１２図の実施例で適用する
場合と同一になる。また、第１４図ｂは光学式２
面変位計９２を示し、さらに第１４図ｃは光学式
干渉計９４を示し、これらのセンサも前記第１４
図ａに示すセンサと同様に厚さ測定装置に応用す
ることができる。 FIGS. 14a, 14b, and 14c show examples of different configurations of sensors that can be used in the above-described apparatus of the present invention. FIG. 14a shows a transmission type sensor in which a signal source 88 and a detector 90 are arranged opposite to each other with the object to be measured 36 in between.
Electromagnetic force and eddy current can be used respectively. When using this transmission type sensor, the thickness measuring device will be similar to the embodiment shown in FIG. 1, but the profile measuring circuit will be the same as when applied in the embodiment shown in FIG. In addition, FIG. 14b shows the optical type 2
A surface displacement meter 92 is shown, and FIG. 14c further shows an optical interferometer 94, and these sensors are also connected to the
It can be applied to a thickness measuring device in the same way as the sensor shown in Figure a.
前述した実施例から明らかな通り、本発明によ
れば、厚さ測定を行うセンサを被測定物の幅方向
に所定間隔離間させて移動フレームに複数個設け
ることにより、複数の測定点（ｎ点）を設定し、
移動フレームのスキヤンストロークを被測定物の
全幅に対し１／ｎに短縮することができ、移動フ
レームの形状に関係なく、迅速かつ高精度の厚さ
測定すなわちプロフアイル測定を実現することが
できる。
As is clear from the embodiments described above, according to the present invention, a plurality of sensors for measuring the thickness are provided on the moving frame at predetermined intervals in the width direction of the object to be measured, so that a plurality of measurement points (n points) are provided. ) and
The scan stroke of the moving frame can be shortened to 1/n of the total width of the object to be measured, and rapid and highly accurate thickness measurement, that is, profile measurement, can be achieved regardless of the shape of the moving frame.
また、本発明装置によれば、多数のセンサはそ
れぞれ低コストのものを採用することができると
共に各センサから得られる信号はコンピユータ操
作によつて簡便にサンプリング処理することがで
き、装置の製作も低コストに達成することができ
る。 Furthermore, according to the device of the present invention, a large number of sensors can each be of low cost, and the signals obtained from each sensor can be easily sampled by computer operation, making it easy to manufacture the device. This can be achieved at low cost.
以上、本発明の好適な実施例について説明した
が、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。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, it goes without saying that various design changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
第１図は本発明に係る走査形厚さ測定装置の一
実施例を示す正面説明図、第２図は第１図に示す
本発明装置に使用するセンサの原理説明図、第３
図は第２図に示すセンサの使用状態説明図、第４
図は従来の赤外線走査形厚さ計のＯ形フレーム構
造を示す説明図、第５図は従来の赤外線走査形厚
さ計のＣ形フレーム構造を示す説明図、第６図は
従来のβ線走査形厚さ計のＯ形フレーム構造を示
す説明図、第７図は従来のβ線走査形厚さ計のＣ
形フレーム構造を示す説明図、第８図は従来のＯ
形フレームを使用する場合に発生するスキヤン誤
差の原因を示す説明図、第９図は従来の赤外線走
査形厚さ計によるスキヤン誤差の測定データを示
すグラフ、第１０図は第１図に示す本発明装置に
おけるプロフアイル測定回路図、第１１図は第１
０図に示すプロフアイル測定回路の動作を示すフ
ローチヤート図、第１２図は本発明に係る走査形
厚さ測定装置の別の実施例を示す正面説明図、第
１３図は第１２図に示す本発明装置に使用するセ
ンサの構成配置図、第１４図ａ〜ｃは本発明の厚
さ測定装置に使用し得る他のセンサのそれぞれ構
成図である。
１０……投光器、１２……受光器、１４，１６
……フレーム、１８，２０……レール、２２……
ワイヤ、２４……センサヘツド、２６……線源容
器、２８……検出器、３０……固定フレーム、３
２……移動フレーム、３４……ギヤツプ調整用ラ
イナ、３６……被測定物、３８……レール、４０
……車輪、４２……操作シリンダ、４４……操作
部、４６……位置測定器、４８……ケーブル、５
０……発光ダイオード、５２……光検出素子、５
４……駆動回路、５６……送光レンズ、５８……
受光レンズ、６０……信号増幅回路、６２……プ
リアンプ、６４……マルチプレクサ、６６……信
号処理装置、６８……増幅器、７０……Ａ／Ｄ変
換器、７２……CPU、７４……コントローラ、
７６……内部メモリ、７８……CRTデイスプレ
イ、８０……キーボード、８２……プリンタ、８
４……外部記憶装置、８６……基準ロール、８８
……信号源、９０……検出器、９２……光学式２
面変位計、９４……光学式干渉計。
FIG. 1 is an explanatory front view showing one embodiment of the scanning thickness measuring device according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of the principle of the sensor used in the device of the present invention shown in FIG.
The figure is an explanatory diagram of the usage state of the sensor shown in Figure 2, and Figure 4.
The figure is an explanatory diagram showing the O-frame structure of a conventional infrared scanning thickness gauge, Figure 5 is an explanatory diagram showing the C-frame structure of a conventional infrared scanning thickness gauge, and Figure 6 is an explanatory diagram of the conventional β-ray thickness gauge. An explanatory diagram showing the O-shaped frame structure of the scanning thickness gauge, Figure 7 is the C of the conventional β-ray scanning thickness gauge.
An explanatory diagram showing the frame structure of the conventional O
An explanatory diagram showing the causes of scan errors that occur when using a shaped frame, Figure 9 is a graph showing scan error measurement data using a conventional infrared scanning type thickness gauge, and Figure 10 is a graph showing the cause of scan errors that occur when using a conventional infrared scanning thickness gauge. Profile measurement circuit diagram of the invention device, Figure 11 is the first
12 is a front explanatory view showing another embodiment of the scanning thickness measuring device according to the present invention, and FIG. 13 is a flowchart showing the operation of the profile measuring circuit shown in FIG. FIGS. 14A to 14C are configuration diagrams of other sensors that can be used in the thickness measuring device of the present invention. 10... Emitter, 12... Light receiver, 14, 16
...Frame, 18,20...Rail, 22...
Wire, 24...Sensor head, 26...Radiation source container, 28...Detector, 30...Fixed frame, 3
2...Moving frame, 34...Gap adjustment liner, 36...Object to be measured, 38...Rail, 40
... Wheel, 42 ... Operation cylinder, 44 ... Operation unit, 46 ... Position measuring device, 48 ... Cable, 5
0...Light emitting diode, 52...Photodetection element, 5
4... Drive circuit, 56... Light transmitting lens, 58...
Light receiving lens, 60...Signal amplification circuit, 62...Preamplifier, 64...Multiplexer, 66...Signal processing device, 68...Amplifier, 70...A/D converter, 72...CPU, 74...Controller ,
76... Internal memory, 78... CRT display, 80... Keyboard, 82... Printer, 8
4...External storage device, 86...Reference roll, 88
... Signal source, 90 ... Detector, 92 ... Optical type 2
Surface displacement meter, 94...Optical interferometer.
Claims (1)
置し、このセンサヘツ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
アイルを計測するよう構成した走査形厚さ測定装
置において、 被測定物の幅方向に往復移動する移動フレーム
を設け、この移動フレームに前記被測定物の幅方
向に複数のセンサヘツドを所定間隔離間して設
け、 前記各センサヘツドの測定信号を個別に順次選
択するマルチプレクサと、このマルチプレクサで
選択された信号を厚さ測定値に変換するＡ／Ｄ変
換器と、Ａ／Ｄ変換器との演算制御を行うコント
ローラと、前記Ａ／Ｄ変換器で得られた厚さデー
タを移動フレームの位置データに基づいて記憶処
理すると共に前記コントローラに演算指令を行う
CPUと、このCPUのデータ処理を行う入出力機
器とから構成してなり、これらセンサヘツドによ
る厚さ測定信号を被測定物の幅方向に順次個別に
選択すると共に前記移動フレームを少なくともセ
ンサヘツドの前記所定間隔距離だけ往復移動する
よう制御する制御器を設けることを特徴とする走
査形厚さ測定装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の走査形厚さ測定
装置において、 移動フレームには、被測定物の上下面に対しそ
れぞれ独立して変位量を計測するセンサヘツドを
対称的に対向配置してなる走査形厚さ測定装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の走査形厚さ測定
装置において、 移動フレームには、被測定物の下面に所定の基
準面を設定する基準ロールを配設し、被測定物の
上面に対しそれぞれセンサヘツドを配置してなる
走査形厚さ測定装置。 ４ 特許請求の範囲第１項記載の走査形厚さ測定
装置において、 移動フレームには、被測定物の上下面またはい
ずれか一方の面に対し一組のセンサヘツドを配置
してなる走査形厚さ測定装置。[Claims] 1. A sensor head for thickness measurement is disposed opposite to the object to be measured, and the sensor head is reciprocated and scanned in the width direction of the object to be continuously transported to measure the profile of the object to be measured. In the scanning thickness measuring device configured, a movable frame that reciprocates in the width direction of the object to be measured is provided, a plurality of sensor heads are provided on the moving frame at predetermined intervals in the width direction of the object to be measured, and each of the above-mentioned a multiplexer that individually and sequentially selects the measurement signals of the sensor heads; an A/D converter that converts the signals selected by the multiplexer into thickness measurement values; and a controller that performs arithmetic control of the A/D converter; The thickness data obtained by the A/D converter is stored and processed based on the position data of the moving frame, and a calculation command is issued to the controller.
It consists of a CPU and an input/output device that processes data of the CPU, and sequentially and individually selects the thickness measurement signals from these sensor heads in the width direction of the object to be measured, and moves the moving frame at least to the predetermined position of the sensor head. A scanning thickness measuring device, characterized in that it is provided with a controller that controls the reciprocating movement by an interval distance. 2. In the scanning thickness measuring device according to claim 1, the movable frame has sensor heads arranged symmetrically and oppositely to each other to independently measure the amount of displacement with respect to the upper and lower surfaces of the object to be measured. Scanning thickness measuring device. 3. In the scanning thickness measuring device according to claim 1, the movable frame is provided with a reference roll that sets a predetermined reference plane on the lower surface of the object to be measured, and A scanning thickness measuring device with sensor heads arranged respectively. 4. In the scanning type thickness measuring device according to claim 1, the movable frame has a scanning type thickness measuring device in which a pair of sensor heads are disposed on the upper and lower surfaces of the object to be measured, or either one of the surfaces. measuring device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23503084A JPS61114120A (en) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | Scanning type thickness measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23503084A JPS61114120A (en) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | Scanning type thickness measuring device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61114120A JPS61114120A (en) | 1986-05-31 |
| JPH0352892B2 true JPH0352892B2 (en) | 1991-08-13 |
Family
ID=16980038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23503084A Granted JPS61114120A (en) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | Scanning type thickness measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPS61114120A (en) |
Families Citing this family (5)
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|---|---|---|---|---|
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1984
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Also Published As
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| JPS61114120A (en) | 1986-05-31 |
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