JPH04110603A - シート厚み測定装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ポリエステルフィルムなどの製造ラインに
用いられる被測定シートの厚み測定装置に関し、特に被
測定シートの幅方向の厚み分布が高精度に得られるシー
ト厚み測定装置に関するものである。

［従来の技術］ 第５図は、例えば特願昭６３−８５２７７号明細書に記
載された従来のシート厚み測定装置を示す構成図である
。

図において、く１）は所定速度で矢印Ａ方向に回転する
回転軸、（２）は回転軸（１）の表面から所定の空隙Ｇ
ｉをもって回転軸〈１）の軸方向に平行に配設された遮
光板、（３）は回転軸（１）に密着されて回転軸（１）
の周速度と同速度で矢印Ｂ方向に走行する被測定シート
、（４）はレーザ光りを放射するレーザ光発生器である
。

（５）はレーザ光りを測定位置Ｘｉの空隙Ｇｉに向けて
反射させる反射ミラーであり、矢印Ｃ方向に微少回転し
て、レーザ光りを空隙Ｇ１の闇で走査させるようになっ
ている。尚、測定位置Ｘｉは、回転軸（１）上の基準点
Ｓからの座標位置を示している。

（６）はレーザ光りを空隙Ｇｉで収束させるための集光
レンズ、（７）は空隙Ｇｉを通したレーザ光りを収束す
る集光レンズ、く８）は集光レンズ（７）を介したレー
ザ光りを受光して受光パルスＰｉに変換する受光器、（
９）は受光パルスＰ１のパルス幅を計数するカウンタで
ある。

（１０）はカウンタ（９）からの計数値Ｑｉに基づいて
測定位置Ｘｉにおける被測定シート（３）の厚みＴｉを
演算する演算器であり、１つの測定位置Ｘ１に対する複
数の計数値Ｑ１を平均化処理する機能を有している。（
１１）は演算された厚みＴｉを表示する表示器である。

（１２）はレーザ光発生器（４）、反射ミラー（５）、
集光レンズ（６〉、（７）及び受光器（８）を一体止し
た測定ヘッドであり、全構成要素を一体に支持するため
のフレームを備え、リニアガイドフレーム（図示せず）
によって支持されて、回転軸（１）の軸方向に沿って移
動されるようになっている。

（１４）は回転軸（１）を回転駆動するためのモータを
含む回転駆動部、り１５）は測定ヘッド（１２）を回転
軸（１）の軸方向即ち被測定シート（３）の幅方向に走
査駆動するためのモータを含む走査駆動部である。

（１６）は演算器（１０）、回転駆動部（１４）及び走
査駆動部（１５）の動作シーケンスを制御するための制
御部であり、回転駆動部（１４）内のモータに対して駆
動指令Ｄ１を出力し、走査駆動部（１５）内のモータに
対して駆動指令Ｄ２を出力し、又、演算器（１０）に対
して演算指令Ｅを出力するようになっている。

又、演算器（１０）及び制御部（１６）は、被測定シー
ト（３）の幅方向の厚み分布を得るための演算制御手段
を構成している。尚、点線（１９）は、測定ヘッド（１
２）が図示した位置にあるときに、被測定シート（３）
が測定される位置を示している。

第６図は第５図内の空隙部を示す部分側面図であり、Ｘ
　１（ｉ＝　１．２，３，４．・・・）はレーザ光りが
通過する軸方向の測定位置、Ｇｉは各測定位置Ｘｉにお
ける空隙の大きさ、Ｔｉは各測定位置Ｘｉにおける被測
定シート（３）の厚みを示している。

次に、第６図を参照しながら、第５図に示した従来のシ
ート厚み測定装置の動作について説明する。

まず、被測定シート（３）が回転軸（１）上に無い状態
で回転軸（１）を回転し、測定ヘッド（１２）を回転軸
（１）の軸方向に間欠的に移動して各測定位置Ｘｉで静
止させる。演算器（１０）は、各測定位置Ｘｉで回転軸
（１）が整数Ｎ（≧１）回転する間、受光パルスＰｉに
相当する計数値Ｑｉをカウンタ（９）から複数個取り込
んで平均化処理し、これを測定位置Ｘｉにおける空隙Ｇ
ｉとして記憶する。以上の動作を、各測定位置Ｘ１（ｉ
−１，２，・・・）について繰り返し、各測定位置Ｘｉ
に対する空隙Ｇｉを記憶する。

次に、製造ラインから送出された被測定シート（３）を
回転軸（１）上に走行させ、上述と同様に測定ヘッド（
１２）を各測定位置Ｘｉで静止させながら、遮光板（２
）と被測定シート（３）の表面との間の空隙Ｇｉ′に比
例した計数値Ｑｉ′を複数個取り込み、平均化処理した
値を、測定位置Ｘｉにおける被測定シート（３）上の空
隙Ｇｉ′とｊ７て記憶する。

そして、各測定位置Ｘｉにおいて平均化処理された被測
定シート（３）の厚みＴｉを、 Ｔｉ＝Ｇｉ−Ｇｉ’　　　　・・・■ から求める。ここで、被測定シート（３）が存在しない
測定位置Ｘｌにおける厚みＴ１は０である。

以下、同様に各測定位置Ｘｉに対して０式を演算し、得
られた各厚みＴｉを表示器（１１）に表示して被測定シ
ート（３）の幅方向の厚み分布を得る。尚、レーザ光り
の通過位置５即ち測定位置Ｘｉが被測定シート（３）の
側端部に達した場合は、測定ヘッド（１２）を逆方向に
折り返し駆動する。

［発明が解決しようとする課題〕 従来のシート厚み測定装置は以上のように、各測定位置
Ｘｉにおいて平均化処理された厚みＴｉを演算すること
により、被測定シート（３）の幅方向の厚み分布を高精
度に得ようとしている。しかし、回転軸（１）の表面が
平坦であるため、特に被測定シート（３）の走行速度が
高い場合には回転軸（１）と被測定シート（３）との間
に空気が入り込んで層が形成され、被測定シート（３）
が回転軸（１）の表面から浮き上がった状態となって、
測定される厚みＴｉが実際より大きくなり、十分な高精
度化を実現することができないという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、回転軸と被測定シートとの密着性を高め、測
定誤差のない高精度の厚み分布が得られるシート厚み測
定装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係るシート厚み測定装置は、被測定シートの
厚み測定位置を含むスリット幅の圧縮空気吹出し口を有
するエアーヘッドと、エアーヘッドを被測定シートの入
力側の位置で測定ヘッドに固定する連結部材とを設けた
ものである。

［作用〕 この発明においては、被測定シートの入力側の測定ヘッ
ド上に、スリット状の圧縮空気吹出し口を有するエアー
ヘッドを設け、圧縮空気吹出し口を被測定シートの面に
対向させる。これにより、被測定空隙に至る直前の位置
で、被測定シートの厚み測定位置を含むスリット幅の範
囲を、吹出された圧縮空気の空気圧によって回転軸に押
しつけ、回転軸と被測定シートとの間を密着させて、被
測定シートの浮き上がりのない状態で空隙を測定する。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例を示す構成図であり、（１）〜
（１２）、（１４）〜（１６）及び（１９）は前述と同
様のものである。

（１３）は圧縮空気を供給するエアー源、（１７）はス
リット状の圧縮空気吹出し口（１７ａ）を有するエアー
ヘッド、（１８）はエアー源（１３）からエアーヘッド
（１７）に圧縮空気を送るためのバイブ、（２０）はエ
アーヘッド（１７）を測定ヘッド（１２）の所定位置に
固定するための連結部材である。

連結部材（２０）は、測定ヘッド（１２）の被測定シー
トく３）の入力側に、且つ厚み測定位置（１９）に対応
するように配置されている。従って、エアーヘッド（１
７）は、被測定シート（３）の入力直前の位置に、且つ
、測定ヘッド（１２）の移動につれて、常に被測定シー
ト（３）上の厚み測定位置（１９）の真上に位置するよ
うに支持されている。又、圧縮空気吹出し口（！７ａ）
は被測定シート（３）の厚み測定位置（１９）に対向し
ている。

第２図及び第３図はエアーヘッド（１７）の具体的構造
を示す平面図及び側断面図、第４図は被測定シート（３
）に向けて吹出される圧縮空気及び空気層の状態を示す
説明図であり、（３１）は被測定シート（３）と回転軸
（１）との間に形成される空気層、Ｗは圧縮空気吹出し
口（１７ａ）のスリット幅、矢印りは空気層（３１）が
除去される方向、他の矢印は圧縮空気の流れ方向を示し
ている。

次に、第２図〜第４図を参照しながら、第１図に示した
この発明の一実施例の動作について説明する。

前述と同様に、演算器（１０）は、レーザ光りを各測定
位置Ｘｉで走査したときの計数値Ｑｉ（第５図参照）か
ら、平均化処理された空隙Ｇｉ及び被測定シー）（３）
上の空［ｌ！Ｇ　ｉ　’を求め、更に、■式に基づいて
、各測定位置Ｘｉにおける被測定シート（３）の厚みＴ
ｉを演算する。

このとき、高速で走行する被測定シート（３）が回転軸
（１）に接触する際に、第４図のように回転軸（１）の
表面と被測定シート（３）との間に空気層（３１）が形
成される。

しかし、エアー源（１３）から供給された圧縮空気は、
バイブ（１８）を介してエアーヘッド（１７）に送られ
、第２図及び第３図のようにエアーヘッド（１７）の先
端に設けられたごく薄いスリット状の圧縮空気吹出し口
（１７ａ）から勢いよく吹出される。

これにより、圧縮空気吹出し口（１７ａ）に面した被測
定シート（３りの厚み測定値１　（１９）は圧縮空気に
より大きな圧力を受け、第４図のように、空気層（３１
）は矢印りのように両側に押し出される。

即ち、被測定シート（３）のうち、圧縮空気吹出し口（
１７ａ）の前面に対向する厚み測定位置（１９）を含む
スリット幅Ｗの範囲は、回転軸（１）の表面から浮き上
がることなく密着して走行する。従って、被測定シート
く３）は、被測定空隙Ｇｉの位置に到達して遮光板（２
）の真下の空隙部に位置するときには、回転軸（１）に
完全に密着した状態を保っており、被測定シート（３）
の浮き上がりのない状態で測定が行われるので測定誤差
は生じない。

又、エアーヘッド（１７〉が測定ヘッド（１２）と一体
止されているので、測定ヘッド（１２）が走査移動して
も、常に被測定シート（３）の厚み測定位置（１９）を
回転軸（１）に密着させることができる。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、被測定シートの厚み測
定値Ｉを含むスリット幅の圧縮空気吹出し口を有するエ
アーヘッドと、エアーヘッドを被測定シートの入力側の
位置で測定ヘッドに固定する連結部材とを設け、圧縮空
気吹出し口を被測定シートに対向させることにより、被
測定空隙に至る直前の位置で被測定シートの厚み測定位
置を回転軸に押しつけて、回転軸と被測定シートとの間
を確実に密着させ、被測定シートの浮き上がりのない状
態で空隙を測定するようにしたので、被測定シートの走
行速度が高速の場合でも測定誤差のない高精度の厚み分
布が得られるシート厚み測定装置が得られる効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図及び
第３図は第１図内のエアーヘッドの構造を示す平面図及
び側断面図、第４図はこの発明の一実施例による圧縮空
気及び空気層の流れを示す説明図、第５図は従来のシー
ト厚み測定装置を示す構成図、第６図は第５図内の空隙
部を示す側面図である。 １　・・・回転軸 ３　・・・被測定シート ５　・・・反射ミラー ９　・・・カウンタ １２・・・測定ヘッド １７・・・エアーヘッド ＜１７ａ）・・・圧縮空気吹出し口 （１９）・・・厚み測定位置 Ｗ・・・スリット幅 Ｌ・・・レーザ光 Ｐｉ・・・受光パルス Ｔｉ・・・厚み 尚、図中、 （２０）・・・連結部材 Ｇｉ・・・空隙 Ｘｉ・・・測定位置 Ｑｉ・・・計数値 同一符号は同−又は相当部分を示す。 ・・遮光板 ・・レーザ光発生器 ・・受光器 ・・・演算器 ・・・走査駆動部 溶２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　所定速度で回転する回転軸と、 この回転軸に対して空隙をもって配置された遮光板と、 レーザ光を発生するレーザ光発生器と、 前記レーザ光を前記空隙の間で走査させるための反射ミ
   ラーと、 前記レーザ光を受光して受光パルスを出力する受光器と
   、 前記レーザ光発生器、前記反射ミラー及び前記受光器を
   一体化した測定ヘッドと、 この測定ヘッドを前記回転軸の軸方向に走査駆動するた
   めの走査駆動部と、 前記受光パルスのパルス幅に相当する計数値を出力する
   カウンタと、 前記計数値に基づいて、前記回転軸に密着して走行する
   被測定シートの各測定位置の厚みを演算する演算器とを
   備え、 前記被測定シートの幅方向の厚み分布を得るためのシー
   ト厚み測定装置において、 前記被測定シートの厚み測定位置を含むスリット幅の圧
   縮空気吹出し口を有するエアーヘッドと、このエアーヘ
   ッドを前記被測定シートの入力側の位置で前記測定ヘッ
   ドに固定する連結部材と、を設けたことを特徴とするシ
   ート厚み測定装置。