JPH09170933A - スキャン型センサの位置ずれ補償装置 - Google Patents

スキャン型センサの位置ずれ補償装置

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JPH09170933A
JPH09170933A JP7330727A JP33072795A JPH09170933A JP H09170933 A JPH09170933 A JP H09170933A JP 7330727 A JP7330727 A JP 7330727A JP 33072795 A JP33072795 A JP 33072795A JP H09170933 A JPH09170933 A JP H09170933A
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pulse signal
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Yoshihiko Ohigata
大日方祐彦
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スキャン速度に依存することなく前進Fと後
退Bで両者の測定値分布の山谷が大略一致する時間遅れ
補償演算がなされるスキャン型センサの位置ずれ補償装
置を提供すること。 【解決手段】 被測定シート10の坪量、水分率等を測
定するセンサが搭載されたセンサユニット20と、この
センサユニットを前記被測定シートの幅方向に往復走査
させるセンサ駆動手段30と、当該センサユニットの幅
方向における測定位置パルス信号を発生する測定位置検
出手段40と、この測定位置パルス信号とセンサの測定
信号を対応させるセンサ信号処理手段50とを有するス
キャン型センサにおいて、センサの遅れ時間χと、この
測定位置パルス信号の時間間隔Tpulseを用いて、往復
で補正すべきパルス個数NpulseW{=Round[2χ/T
pulse]}を求め、前進補正パルス個数NpulseF{=R
ound[NpulseW/2]}と後退補正パルス個数Npulse
B{=Int[NpulseW/2]}を用いて、測定位置パル
ス信号を補正することを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は抄紙機制御システム
等に用いられるスキャン型センサの走行管理装置に係
り、特に往復運動の速度に変動が生じても定点観測ので
きる改良に関する。
【0002】
【従来の技術】抄紙機では製造される紙の品質が規格値
に均一化されるように制御を行っている。そして、特開
平1−192892号公報に開示されているように、坪
量、水分率、紙厚等を測定するセンサを紙幅方向に往復
走査させて、紙の品質を測定している。この際にセンサ
が製造される紙に対して描く軌道はジグザグなので、紙
の幅方向と流れ方向に測定成分を分離している。そし
て、例えば坪量のプロフィール制御では、紙幅方向に分
布したスライスボルトと呼ばれる操作端を開閉して紙幅
方向に均一な坪量を有する紙を製造している。従って、
特開平3−146784号公報に開示されているよう
に、ある操作端がいずれの測定位置に対応しているかを
定める同定作業が、プロフィール制御の上では大切にな
っている。
【0003】そして、前進に於ける測定位置と後退に於
ける測定位置とが、スキャン速度によらず一致している
ことが必要になってくる。そこで、特開平7−2090
15号公報で、スキャン速度に依存することなく前進F
と後退Bで両者の測定値分布の山谷が大略一致する測定
系の時間遅れ補償演算を提案している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな位置ずれ補償では、センサユニットの走行パルスを
基準とした整数化をしているので、小数点以下切捨て誤
差による位置ずれが発生するという課題があった。図4
は位置ずれ発生の説明図で、(A)は測定位置パルス信
号、(B)は被測定対象、(C)は低速スキャン、
(D)は高速スキャンの前進方向、(E)は高速スキャ
ンの往復を示している。ここでは、測定区間を〜で
表し、各測定区間の中央で測定位置パルス信号が発生す
るものとする。そして、被測定対象は測定区間との
境界付近でデルタ関数状の分布をしているものする。低
速スキャンでは、位置の情報とセンサの情報とが同期し
て、前進Fと後退Bで両者の測定値分布は大略一致す
る。しかし、高速スキャンではセンサ時定数及びシステ
ム遅れ時間により、位置の情報に比較してセンサの情報
が遅れ、この結果プロフィルデータに位置ずれを引き起
こすことがある。すると、前進Fと後退Bで両者の測定
値分布はズレを生じる。従前はセンサのスキャン速度が
推奨値でほぼ固定されていたが、測定精度の向上要請を
受けてスキャン速度は段々早くなっており、スキャン速
度に依存する測定系の時間遅れ補償演算ではシステム同
定やプロフィール制御に不都合を生ずる課題がある。
【0005】本発明は上述の課題を解決したもので、ス
キャン速度に依存することなく前進Fと後退Bで両者の
測定値分布の山谷が大略一致する時間遅れ補償演算がな
されるスキャン型センサの位置ずれ補償装置を提供する
ことを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成する本
発明は、被測定シート10の坪量、水分率等を測定する
センサが搭載されたセンサユニット20と、このセンサ
ユニットを前記被測定シートの幅方向に往復走査させる
センサ駆動手段30と、当該センサユニットの幅方向に
おける測定位置パルス信号を発生する測定位置検出手段
40と、この測定位置検出手段の出力するセンサユニッ
トの測定位置パルス信号を入力し、当該センサユニット
に収容されたセンサの測定信号を対応させるセンサ信号
処理手段50とを有するスキャン型センサにおいて、次
の構成としたものである。
【0007】往復補正パルス個数演算部60は、前記セ
ンサユニットに収容されたセンサの遅れ時間χと、この
測定位置パルス信号の時間間隔Tpulseを用いて、往復
で補正すべきパルス個数NpulseWを次の小数点以下四
捨五入演算により求める NpulseW=Round[2χ/Tpulse] (1)
【0008】位置補正パルス個数演算部70は、前記往
復補正パルス個数演算部で求めた往復補正パルス個数に
ついて、前記センサユニットの走行方向が前進であると
きの前進補正パルス個数NpulseFを次の小数点以下四
捨五入演算により求め、前記センサユニットの走行方向
が後退であるときの後退補正パルス個数NpulseBを次
の小数点以下切捨て演算により求める。 NpulseF=Round[NpulseW/2] (2) NpulseB=Int[NpulseW/2] (3)
【0009】そして、センサ信号処理手段は、位置補正
パルス個数演算部で補正された測定位置パルス信号を用
いて、前記センサユニットに収容されたセンサの測定信
号を取り込むことを特徴としている。
【0010】センサユニットには、センサが搭載されて
おり、センサ駆動手段により前進後退の往復スキャンを
している。そして、測定位置検出手段により、測定位置
パルス信号を出力するが、往復補正パルス個数演算部は
センサの時間遅れを測定位置パルス信号で割って往復で
の補正量を定め、次に位置補正パルス個数演算部で前進
Fと後退Bとに分配する。この際に、小数点以下四捨五
入演算と小数点以下切捨て演算を組み合わせているの
で、往復の補正量は測定位置パルス信号の1個を単位と
してなされる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下図面を用いて、本発明を説明
する。図1は本発明の一実施例を示す構成ブロック図で
ある。図において、被測定シート10は紙やプラスチッ
クシート等のシート状物体で、均一な組成を有するもの
を製造したい。センサユニット20は被測定シート10
の幅方向に往復走査するもので、被測定シート10の特
性を測定するためセンサが搭載されている。例えば、紙
の場合には坪量、水分率、紙厚、光沢等であり、プラス
チックシートの場合は坪量、シート厚、引き裂き強度等
である。センサ駆動装置30は、センサユニット20を
被測定シート10の幅方向に往復走査させるもので、例
えば紙を製造する抄紙機用の用途では紙幅方向に掛け渡
されるフレームと、このフレームを軌道として往復走査
するセンサ台と、このセンサ台の走行制御をする制御ユ
ニットを有している。測定位置検出部40は、センサユ
ニット20の幅方向における測定位置の基準信号を発生
するもので、例えば幅方向に等間隔にN点分割して、こ
の分割されたゾーンの中心を測定基準位置としてパルス
信号を出力している。このパルス出力は、例えばフレー
ムに設置した基準位置をセンサユニット20を載置した
センサ台が通過する際にパルスを発生する構造とすると
よい。
【0012】センサ信号処理部50は、測定位置検出部
40の出力する上記測定位置の基準信号を入力して、セ
ンサユニット20に収容された各センサの測定信号に対
応させている。往復補正パルス個数演算部60は、前記
センサユニットに収容されたセンサの遅れ時間χ[ミリ
秒]と、この測定位置パルス信号の時間間隔Tpulse
[ミリ秒]を用いて、往復で補正すべきパルス個数Npu
lseWを次の小数点以下四捨五入演算により求める NpulseW=Round[2χ/Tpulse] (1) ここで、”Round”とは小数点以下四捨五入する演算を
いう。
【0013】位置補正パルス個数演算部70は、前記往
復補正パルス個数演算部で求めた往復補正パルス個数に
ついて、前記センサユニットの走行方向が前進であると
きの前進補正パルス個数NpulseFを次の小数点以下四
捨五入演算により求め、前記センサユニットの走行方向
が後退であるときの後退補正パルス個数NpulseBを次
の小数点以下切捨て演算により求める。 NpulseF=Round[NpulseW/2] (2) NpulseB=Int[NpulseW/2] (3) ここで、”Int”とは小数点以下を切り捨てる演算をい
う。
【0014】このように構成された装置の動作を説明す
る。図2は走行パルス信号と測定基準位置の関係図であ
る。図において、被測定シート10の幅方向にセンサユ
ニット20が走査する場合、測定位置検出部40からセ
ンサ信号処理部50に対して測定位置パルス信号が出力
される。ここで、測定位置パルス信号はセンサユニット
20の走行方向が前進F又は後退Bのいずれのステータ
スでも幅方向の同一地点で出力される。
【0015】また、往復補正パルス個数演算部60と位
置補正パルス個数演算部70によれば、往復補正パルス
個数NpulseWが5個のとき、前進補正パルス個数Npul
seFは3個となり、後退補正パルス個数NpulseBは2
個となる。これに対して、従来の補正パルス数の演算式
は次のようになっていた。 Npulse=Int[χ/Tpulse] (4) 即ち、片側に対して得られた補正パルス数を往復で同じ
値を用いる。そこで、補正数は常に片側補正個数の2倍
となり、補正に用いるパルスの精度はパルスピッチの偶
数倍と精度が不足していた。上述の例では、前進補正パ
ルス個数NpulseFと後退補正パルス個数NpulseBは同
一の2個になっている。
【0016】
【実施例】図3は補正パルス演算を用いたプロフィルデ
ータの説明図で、(A)は従来の(4)式による補正パル
ス演算、(B)は(1)〜(3)式による補正パルス演算を用
いた場合を示している。測定位置パルス信号のパルス間
隔は17.5[mm]、ヘッドの移動速度は7.0[m/
分]、スキャンの全幅800[mm]、センサ時定数は8
0[ミリ秒]になっている。(4)式を用いると、前進補
正パルス個数NpulseFと後退補正パルス個数NpulseB
は同一の2個なので、前進Fと後退B位置ズレは約30
[mm]になっている。これに対して、(1)〜(3)式によ
る補正パルス演算を用いると、往復補正パルス個数Npu
lseWが5個のとき、前進補正パルス個数NpulseFは3
個となり、後退補正パルス個数NpulseBは2個とな
る。そこで、前進Fと後退B位置ズレは約15[mm]
と半減している。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、往復補正パルス個
数演算部60と位置補正パルス個数演算部70により、
前進補正パルス個数NpulseFと後退補正パルス個数Np
ulseBとにズレが生じうるようにして、往復での位置ズ
レを測定位置パルス信号の1ピッチまで吸収するように
構成したので、測定系の応答の遅れと走行速度変化の影
響を除去して、プロフィールの山谷をセンサの走行方向
が前進か後退かによらず一致させることができるという
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。
【図2】走行パルス信号と測定基準位置の関係図であ
る。
【図3】補正パルス演算を用いたプロフィルデータの説
明図である。
【図4】位置ずれ発生の説明図である。
【符号の説明】
10 被測定シート 20 センサユニット 30 センサ駆動装置 40 測定位置検出部 50 センサ信号処理部 60 往復補正パルス個数演算部 70 位置補正パルス個数演算部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被測定シート(10)の坪量、水分率等を
    測定するセンサが搭載されたセンサユニット(20)
    と、このセンサユニットを前記被測定シートの幅方向に
    往復走査させるセンサ駆動手段(30)と、当該センサ
    ユニットの幅方向における測定位置パルス信号を発生す
    る測定位置検出手段(40)と、この測定位置検出手段
    の出力するセンサユニットの測定位置パルス信号を入力
    し、当該センサユニットに収容されたセンサの測定信号
    を対応させるセンサ信号処理手段(50)とを有するス
    キャン型センサにおいて、 前記センサユニットに収容されたセンサの遅れ時間
    (χ)と、この測定位置パルス信号の時間間隔(Tpuls
    e)を用いて、往復で補正すべきパルス個数(NpulseW)
    を次の小数点以下四捨五入演算により求める往復補正パ
    ルス個数演算部(60)と、 NpulseW=Round[2χ/Tpulse] (1) 前記往復補正パルス個数演算部で求めた往復補正パルス
    個数について、前記センサユニットの走行方向が前進で
    あるときの前進補正パルス個数(NpulseF)を次の小数
    点以下四捨五入演算により求め、前記センサユニットの
    走行方向が後退であるときの後退補正パルス個数(Npu
    lseB)を次の小数点以下切捨て演算により求める位置補
    正パルス個数演算部と(70)と、 NpulseF=Round[NpulseW/2] (2) NpulseB=Int[NpulseW/2] (3) を備え、 前記センサ信号処理手段は、位置補正パルス個数演算部
    で補正された測定位置パルス信号を用いて、前記センサ
    ユニットに収容されたセンサの測定信号を取り込むこと
    を特徴とするスキャン型センサの位置ずれ補償装置。
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