(57)【要約】【課題】厚さ１ｍｍ以下の長尺シートの厚さを連続的に測定する。【解決手段】装置基体１２と、上下方向に揺動自在に前記基体１２に取付けられた回転自在の車輪３０と、車輪の上方に取付けられ前記車輪の上下揺動に連動して上下揺動するレーザー光反射体２４と、前記レーザー光反射体の上方において装置基体１２に固定されたレーザー厚さ測定器１８とからなる連続走行シートの厚さ連続測定装置。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置基体と、上下方向に揺動自在に前記基体に取付けられた回転自在の車輪と、車輪の上方に取付けられ前記車輪の上下揺動に連動して上下揺動するレーザー光反射体と、前記レーザー光反射体の上方において装置基体に固定されたレーザー厚さ測定器とからなる連続走行シートの厚さ連続測定装置。
【請求項２】
レーザー光反射体及び/又は車輪が白色である請求項１に記載の厚さ連続測定装置。
【請求項３】
請求項１に記載の厚さ測定装置の車輪を連続走行するシートの上面に当接し、走行する前記シートの上面に倣って上下方向に車輪を揺動させると共に、前記揺動により変化するレーザー厚さ測定器とレーザー反射体との間の距離をレーザー厚さ測定器により連続的に測定する連続走行シートの厚さ連続測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート長尺体の厚さ連続測定装置及び厚さ連続測定方法に関する。特に、本測定装置及び測定方法は、厚さが１ｍｍ以下の炭素繊維シートの厚さの連続測定に適する。
【背景技術】
【０００２】
従来のシート長尺体の厚さの測定は、ダイヤルシックネスゲージ等の機械的な厚さ測定器を用いる用手法により、行っている(非特許文献１)。
【０００３】
機械的な厚さ測定器を用いるシート厚さ測定は、信頼性、耐久性の面で優れている。しかし、連続的に測定できないため、測定に手間が掛かり、検査効率が悪くなる。
【０００４】
機械的な厚さ測定器を用いない厚さの測定方法として、レーザー測定法がある(特許文献１)。このレーザー測定法による厚さの測定は比較的簡便な方法であるため、各方面で応用されている。
【０００５】
しかし、このレーザー測定法は、炭素繊維シートのように黒色若しくは濃色のシートである場合、レーザー光の反射効率が悪くなり、厚さ測定が困難になる。また、表面の凹凸があるシートの場合、レーザー光が乱反射し、計測が困難になる。
【０００６】
比較的厚い炭素繊維フェルトの厚さを測定する場合は、図３に示すようにフェルト５２上面に沿って平板５４を摺動させ、平板の上下動をレーザー厚さ測定装置５６の放射するレーザー光５８で測定する厚み測定装置が提案されている（特許文献２）。しかし、炭素繊維シートのような1mm以下の厚みのシートを連続測定する場合に前記平板を用いる測定装置を使用すると、平板の動きがシートの上面に存在する皺、うねりなどの影響を受け、レーザーの反射光の反射方向が変動し、その結果測定精度が悪くなる。更に、シート上面を摺動する平板がシートに擦り傷をつける問題もある。
【０００７】
その他、光を用いる非接触式の厚み測定装置に関する特許出願もある（特許文献３）。この場合、検体装置本体以外の付帯設備が大規模になるため、かなりの設置スペースを必要とする。更に、織物などのように表面に凹凸のあるシートや、孔のあるシート、黒色のシート等を測定する場合、光を用いる非接触式の測定方法の場合は、光が乱反射するため、測定誤差が生じ易い。加えて、測定精度を維持するためのメンテナンスコストが高くなり、コスト上も不利である。
【非特許文献１】ＪＩＳ Ｌ １０８６-1983  （６．試験方法  ６．４厚さ）
【特許文献１】特開平５−２０９７２３号公報  （特許請求の範囲）
【特許文献２】特開２００４−３２５０８８号公報  （特許請求の範囲）
【特許文献３】特開２００１−２４５９８９号公報  （特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明者等は、厚さが１ｍｍ程度の薄いシートの厚さを連続的に測定する方法に付種々検討してきた。その結果、車輪をシート上面に沿って移動させることにより、上記問題が解決できることを知得した。この方法によれば、表面に凹凸がある薄いシートの場合でも精度良く、しかもシートを傷つけることなくシートの厚さを測定できる。
【０００９】
本発明は上記知見に基づき完成するに至った。従って、本発明は、厚さが1mm程度の厚みのシートの厚さを正確に測定可能な、主に炭素繊維シートの厚み測定装置及びその測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成する本発明は、以下に記載のものである。
【００１１】
〔１〕  装置基体と、上下方向に揺動自在に前記基体に取付けられた回転自在の車輪と、車輪の上方に取付けられ前記車輪の上下揺動に連動して上下揺動するレーザー光反射体と、前記レーザー光反射体の上方において装置基体に固定されたレーザー厚さ測定器とからなる連続走行シートの厚さ連続測定装置。
【００１２】
〔２〕  レーザー光反射体及び/又は車輪が白色である〔１〕に記載の厚さ連続測定装置。
【００１３】
〔３〕〔１〕に記載の厚さ連続測定装置の車輪を、連続走行するシートの上面に当接し、走行する前記シートの上面に倣って上下方向に車輪を揺動させると共に、前記揺動により変化するレーザー厚さ測定器とレーザー反射体との間の距離をレーザー厚さ測定器により連続的に測定する連続走行シートの厚さ連続測定方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の厚さの連続測定装置は、図４に示すように、走行するシート長尺体６０の上面を車輪６２を転がしてシート長尺体６０の表面をなぞらせ、それを上下動に変換しているので、各点の厚さが正確に測定できる。
【００１５】
これに対し、シート上面を平板で摺動する特開２００４-３２５０８８号の場合は、平板に有限の長さがあるので、図５に示すようにシート長尺体６０と平板６４との間に隙間ができ、その結果正確にシート長尺体の表面をなぞることができず、正確な厚さを測定できない。また更に、シート長尺体の凹凸に応じて平板の傾斜が変動するので、レーザー光Ａの反射方向が変動し、正確な厚さの測定ができがたい。
【００１６】
更に、レーザー光はレーザー光反射体で反射されるだけであるので、シート長尺体の色が黒色若しくは濃色である場合でも、シート長尺体の表面にレーザー光を乱反射させる凹凸があっても、正確に厚さの測定ができる。
【００１７】
更に、本発明の厚さ連続測定装置は、車輪がシート長尺体の上面を転がりながら移動するので、シート長尺体を破損するおそれが少ない。また、レーザー光反射体上面を白色に形成する場合は、レーザー光の乱反射を防止でき、測定精度を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の厚さ連続測定装置の一例について図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の厚さ連続測定装置の一例を示す概略斜視図である。
【００２０】
図１中２は厚さ０．１ｍｍ〜１ｍｍの長尺シートで、矢印Ｘの方向に所定速度で搬送されている。前記シート２の上方には、シート２を跨いで、ゲート状の測定装置固定部材４が設けられている。測定装置固定部材４には、所定数（本図に於いては３箇）の厚さ連続測定装置６が互いに所定間隔離れて取付けられている。
【００２１】
図２は、連続測定装置の拡大側面図の一例を示す。図２中、１０は、測定装置固定部材で、その下端側には、平板状の装置基体１２が取付けられている。
【００２２】
装置基体１２の上端側には、水平方向に突出してレーザー厚さ測定器取付け部材１４が取付けられ、その先端側には、レーザー厚さ測定器１８が取付けられている。このレーザー厚さ測定器１８のレーザー投射面１８ａは、レーザー光がほぼ垂直方向に投射され、後述するレーザー光反射体２４を照射するように取付けられている。
【００２３】
前記レーザー厚さ測定器取付け部材１４よりも下方において、装置基体１２には、Ｚ字状の可動部材取付け腕２０の一端側２０ａが固定され、その他端側２０ｂは下方に向けている。
【００２４】
２２は可動部材で、前記可動部材取付け椀２０の他端側２０ｂに上下方向に摺動自在に取付けられている。
【００２５】
前記可動部材２２の上部側は水平方向に突出された車輪支持部２３が形成されており、この車輪支持部２３の上面にはレーザー反射体２４が、レーザー投射面１８ａと平行、かつ互いに対向して形成されている。
【００２６】
前記車輪支持部２３の先端側には車輪支持椀２６が下方に突設され、その下部側において、車輪軸２８により車輪３０が回転自在に取付けられている。
【００２７】
レーザー反射体２４、及び車輪３０は、白色に形成されていることが好ましい。
これらの白度はＪＩＳ Ｚ ８７２９に規定するＬ＊ａ＊ｂ＊表色系でＬ＊＝６０以上の白色系が好ましい。
【００２８】
レーザー厚さ測定器１８は市販の測定装置を利用できる。
【００２９】
上記厚さの連続測定装置６を用いて、シート長尺体２の厚さの連続測定を行う方法を以下説明する。
【００３０】
本発明で測定されるシート長尺体の厚さは、特に制限がない。しかし、破損しやすい１ｍｍ以下の厚みのシート長尺体の厚さの測定に特に適している。特に、０．８〜０．１ｍｍの厚さのシート長尺体の測定に適している。
【００３１】
先ず、図２に示されるように、ベルトコンベヤ等の運搬手段（不図示）により搬送されるシート長尺体２の上面に複数の測定装置６が載置される。測定装置の車輪３０は、シート長尺体２の移動に対応してシート長尺体２の上面の形状に倣って微少に上下しながら回転する。この際、可動部材取付け椀２０と、車輪支持部２３とは、摺動自在に取付けられているので、車輪は自由に上下できる。
【００３２】
車輪３０の上下運動はレーザー反射体２４の上下動になる。レーザー厚さ測定器１８はこの上下動を読取り、これをシート長尺体２の厚さとして表示部（不図示）に表示する。
【実施例】
【００３３】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。
【００３４】
実施例１
図１に示す厚さ連続測定装置を製造した。車輪は白色の合成樹脂製で、車輪の径４０ｍｍ、車輪の厚み２ｍｍで、質量は３０ｇであった。レーザー投射面１８ａとレーザー反射体２４との距離は３０ｍｍであった。レーザー厚さ測定器は、キーエンス社製ＣＣＤレーザー変位計（ＬＫ−Ｇ３０）を用いた。厚さ約０．３ｍｍの炭素繊維シートを０．０３ｍ/秒で搬送した。厚さの測定は、６秒間隔で測定回数５０回行った。測定結果を表１に記載した。
【００３５】
比較例１
機械的厚さ測定装置（ミツトヨダイヤルシックネスゲージＮｏ．２０５０Ｆ）を用いて、ＪＩＳＬ １０８６-1983に基づいて、用手法で、０．３ｍ間隔で、実施例１で測定したシート長尺体の厚さを５０回測定した。結果を表１に示した。
【００３６】
比較例２
特開２００４−３２５０８８に示される装置を用いて実施例１で測定したシート長尺体の厚さを測定した。この測定装置は、図３に示すように、シート長尺体５２の上面を舟形の反射体５４を摺動させ、舟形の反射体５４の上下動を反射体の上方に配設したレーザー光５８を用いる厚さ測定装置５６で測定することにより、シート長尺体の厚さを測定するものである。反射体の摺動面の寸法は４０ｍｍｘ１２０ｍｍであった。厚さの測定は、６秒間隔で測定回数５０回行った。測定結果を表１に記載した。
【００３７】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の厚さ連続測定装置の使用例を示す概略斜視図である。
【図２】本発明の厚さ連続測定装置の概略構成図で、（A）は上面図、（B）は側面図である。
【図３】従来の厚さ測定装置の構成を示す説明図である。
【図４】本発明の厚さ連続測定装置の車輪とシート長尺体との係合状態を示す説明図である。
【図５】比較例２の平板とシート長尺体との係合状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
２    長尺シート
４    測定装置固定部材
６    厚さ連続測定装置
１０    測定装置固定部材
１２    装置基体
１４    レーザー厚さ測定器取付け部材
１８    レーザー厚さ測定器
１８ａ    レーザー投射面
２０    可動部材取付け腕
２０ａ  一端側
２０ｂ  他端側
２２    可動部材
２３    車輪支持部
２４    レーザー反射体
２６    車輪支持椀
２８    車輪軸
３０    車輪
５２    フェルト
５４    平板
５６    レーザー厚さ測定装置
５８    レーザー光
Ａ    レーザー反射光
Ｘ    矢印
【図１】
2010096530.tif 000004
【図２】
2010096530.tif 000005
【図３】
2010096530.tif 000006
【図４】
2010096530.tif 000007
【図５】
2010096530.tif 000008