(57)【要約】【課題】センサをスキャンする平均速度、設定速度または最大速度に基づいて位置ずれを補正していたが、シートの両端近辺ではスキャン速度が低下するので、正確に位置ずれを補正することができなかったという課題を解決する。【解決手段】センサの位置を表し、等距離で発生する位置パルスをセンサの遅れ時定数に関連する時間だけ遅延させて、この遅延させたパルスのタイミングで測定値を取得するようにした。センサのスキャン速度が変化しても測定値と測定位置の対応を正確に取ることができる。【選択図】            図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサが一定距離移動する毎に発生する位置パルスを前記センサの遅れ時定数に関連する所定の時間だけ遅延させ、この遅延させた位置パルスのタイミングで前記センサの出力を取り込むようにしたことを特徴とする位置ずれ補正方法。
【請求項２】
センサの出力を取り込んで保存し、前記センサが一定距離移動する毎に発生する位置パルスを前記センサの遅れ時定数に関連する時間だけ遅延させ、前記保存した前記センサの出力のうち、前記遅延させた位置パルスのタイミングで取り込んだ前記センサの出力に対応する位置を、前記遅延させた位置パルスが示す位置とするようにしたことを特徴とする位置ずれ補正方法。
【請求項３】
センサをシートの幅方向に往復運動させて前記シートの幅方向のプロファイルを測定するシート状製品の幅方向プロファイル測定装置において、
所定の距離移動する毎に発生し、前記センサの位置を示す位置パルスを出力する位置パルス発生部と、前記センサの出力を取り込む制御部とを有し、この制御部は前記位置パルスが発生してから前記センサの遅れ時定数に関連する所定の時間だけ経過した後に、前記センサの出力を取り込むようにしたことを特徴とするシート状製品の幅方向プロファイル測定装置。
【請求項４】
前記位置パルスによって起動され、前記センサの遅れ時定数に関連する所定の時間が経過した後にタイプアップする遅延タイマを有し、前記制御部はこの遅延タイマがタイムアップしたタイミングで前記センサの出力を取り込むようにしたことを特徴とする請求項３記載のシート状製品の幅方向プロファイル測定装置。
【請求項５】
前記位置パルスを保持するバッファを有することを特徴とする請求項３または請求項４記載のシート状製品の幅方向プロファイル測定装置。
【請求項６】
センサをシートの幅方向に往復運動させて前記シートの幅方向のプロファイルを測定するシート状製品の幅方向プロファイル測定装置において、
所定の距離移動する毎に発生し、前記センサの位置を示す位置パルスを出力する位置パルス発生部と、前記センサの出力を取り込む制御部とを有し、この制御部は前記センサの出力を取り込んで保存し、前記位置パルスが発生してから前記センサの遅れ時定数に関連する所定の時間だけ経過した後のタイミングで保存した前記センサの出力に対応する位置を、前記位置パルスが示す位置とするようにしたことを特徴とするシート状製品の幅方向プロファイル測定装置。
【請求項７】
前記位置パルスによって起動され、前記センサの遅れ時定数に関連する所定の時間が経過した後にタイプアップする遅延タイマを有し、前記制御部はこの遅延タイマがタイムアップしたタイミングで保存した前記センサの出力に対応する位置を、前記位置パルスが示す位置とするようにしたことを特徴とする請求項６記載のシート状製品の幅方向プロファイル測定装置。
【請求項８】
前記位置パルスを保持するバッファを有することを特徴とする請求項６または請求項７記載のシート状製品の幅方向プロファイル測定装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
この発明は、センサの応答遅れなどによる位置ずれを補正する方法に関し、特にシート状製品の幅方向のプロファイル制御に用いて好適な位置ずれ補正方法およびそれを用いたシート状製品の幅方向プロファイル測定装置に関するものである。
【０００１】
【従来の技術】
図４に紙などのシート状製品の幅方向プロファイルを測定するときの、位置ずれを補正する方法を示す。図４において、シート６は矢印６１の方向に移動する。フレーム７にはシート６の幅方向プロファイルを測定するセンサが固定されたヘッド７１が設置されている。このヘッド７１はフレーム７上をシート６の幅方向に往復運動する。そのため、ヘッド７１はシート５上を軌跡８に沿って移動する。
【０００２】
幅方向プロファイルの測定には遅れが伴う。この遅れはセンサ自体の遅れとソフトウエア処理に伴う遅れがある。これらの遅れはヘッド７１の速度によって補正すべき位置が異なるため、下記式によって補正される。なお、ヘッド７１の位置はパルスエンコーダの出力である位置パルスをカウントすることによって求める。
【０００３】
ヘッド７１の片道で補正するパルスの個数Ｎｐｕｌｓｅ＝χ（ｍｓ）／Ｔｐｕｌｓｅ（ｍｓ）  ・・・（１）
χ（ｍｓ）はセンサ毎に決まる遅れ時定数、Ｔｐｕｌｓｅ（ｍｓ）は１パルスあたりの時間間隔である。
【０００４】
なお、Ｔｐｕｌｓｅは（片道のスキャン時間（ｍｓ）／測定パルス数）で表され、通常１０ｍｓ以上に設定される。また、ヘッド７１の速度は（パルス間の距離（ｍｍ）／Ｔｐｕｌｓｅ）で表され、通常３０ｍ／ｍｉｎ以下に設定される。従って、ヘッド７１の位置による補正の距離は下記（２）式で求めることができる。
補正距離（ｍｍ）＝（χ（ｍｓ）／Ｔｐｕｌｓｅ（ｍｓ））×Ｄｐｕｌｓｅ（ｍｍ）  ・・（２）
なお、Ｄｐｕｌｓｅは単位パルス間の距離である。補正は折り返し点毎にレジスタ移動あるいはヘッド７１の位置情報を加減算して行う。
【０００５】
図４は軌跡８をシート６の幅以上に移動させる振り切れスキャン時の様子を示したものである。測定の遅れのためにヘッド７１が測定点より先行するため、矢印８１のように遅れ時定数分だけヘッドの位置を引き戻すようにする。
【０００６】
ヘッド７１はシート６の端で移動方向を反転させるため、その点近傍で速度が低下する。図５はその様子を示したものである。図５の１．はヘッド７１の速度の変化を示したものである。ヘッド７１はシート６の端から中央に向かう過程で徐々に速度を増加させて最大速度に達し、反対側の端の手前で徐々に速度を落として反転する。
【０００７】
２．はパルスエンコーダが出力する位置パルスであり、ヘッド７１の速度が遅い領域ではパルス間隔が長くなる。３．は測定データの時間対応を示したものである。測定は位置パルスが発生する毎に行われるので、位置パルス間隔が長い区間では測定データの時間対応も長くなる。
【０００８】
４．は測定データの位置対応関係を示したものである。前記（１）〜（２）式の補正では、ヘッド７１の平均速度に基づいて補正パルスの個数を算出する。そのため、図に示すように測定データの位置対応関係は等間隔になる。５．はこの位置対応関係に基づいて測定データを移動することを示す。ヘッド７１の速度の代表値として区間平均速度または最大ヘッド速度を用いるので、測定データを一律に変化させる。
【０００９】
【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の補正方法には次のような課題があった。
【００１０】
前述したように、前記（１）〜（２）式では、ヘッド７１の速度が一定であると仮定して、平均移動速度または最大速度に基づいて遅れ時定数分の補正を行っていた。しかしながら、シート６の端の部分では移動速度が低下するために補正した位置と実際の測定位置との間に誤差が生じてしまうという課題があった。
【００１１】
また、測定するシートの幅とヘッドのスキャン幅が同じ場合には、図４の矢印８１のように測定データを移動させると欠測データが生じる。そのため、測定値をバッファリングして補償する等の補償手段が必要になるという課題もあった。
【００１２】
従って本発明の目的は、ヘッドの移動速度が変動しても測定データと測定位置との関係を正確に対応づけすることができる位置ずれの補正方法およびそれを用いたシート状製品の幅方向プロファイル測定装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、センサが一定距離移動する毎に発生する位置パルスを前記センサの遅れ時定数に関連する所定の時間だけ遅延させ、この遅延させた位置パルスのタイミングで前記センサの出力を取り込むようにしたものである。簡単に位置ずれを補正できる。
【００１４】
請求項２記載の発明は、センサの出力を取り込んで保存し、前記センサが一定距離移動する毎に発生する位置パルスを前記センサの遅れ時定数に関連する時間だけ遅延させ、前記保存した前記センサの出力のうち、前記遅延させた位置パルスのタイミングで取り込んだ前記センサの出力に対応する位置を、前記遅延させた位置パルスが示す位置とするようにしたものである。簡単に位置ずれを補正できる。
【００１５】
請求項３記載の発明は、センサをシートの幅方向に往復運動させて前記シートの幅方向のプロファイルを測定するシート状製品の幅方向プロファイル測定装置であって、所定の距離移動する毎に発生し、前記センサの位置を示す位置パルスを出力する位置パルス発生部と、前記センサの出力を取り込む制御部とを有し、この制御部は前記位置パルスが発生してから前記センサの遅れ時定数に関連する所定の時間だけ経過した後に、前記センサの出力を取り込むようにしたものである。位置ずれを補正した測定値が得られる。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記位置パルスによって起動され、前記センサの遅れ時定数に関連する所定の時間が経過した後にタイプアップする遅延タイマを有し、前記制御部はこの遅延タイマがタイムアップしたタイミングで前記センサの出力を取り込むようにしたものである。簡単に位置ずれを補正できる。
【００１７】
請求項５記載の発明は、請求項３または請求項４記載の発明において、前記位置パルスをバッファに保持するようにしたものである。パルス抜けを防止できる。
【００１８】
請求項６記載の発明は、センサをシートの幅方向に往復運動させて前記シートの幅方向のプロファイルを測定するシート状製品の幅方向プロファイル測定装置であって、所定の距離移動する毎に発生し、前記センサの位置を示す位置パルスを出力する位置パルス発生部と、前記センサの出力を取り込む制御部とを有し、この制御部は前記センサの出力を取り込んで保存し、前記位置パルスが発生してから前記センサの遅れ時定数に関連する所定の時間だけ経過した後のタイミングで保存した前記センサの出力に対応する位置を、前記位置パルスが示す位置とするようにしたものである。データを取り込んだ後に位置ずれを補正できる。
【００１９】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、前記位置パルスによって起動され、前記センサの遅れ時定数に関連する所定の時間が経過した後にタイプアップする遅延タイマを有し、前記制御部はこの遅延タイマがタイムアップしたタイミングで保存した前記センサの出力に対応する位置を、前記位置パルスが示す位置とするようにしたものである。簡単に位置ずれが補正できる。
【００２０】
請求項８記載の発明は、請求項６または請求項７記載の発明において、前記位置パルスをバッファに保持するようにしたものである。パルス抜けを防止できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、図に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１は本発明に係る位置ずれ補正方法の一実施例を示すタイムチャートであり、横軸は時間である。なお、この実施例でも図４で説明したように、ヘッド７１をシート６の幅方向にスキャンして、シート６の幅方向のプロファイルを得るものとする。
【００２２】
図１の１．はヘッドの速度変化を示したものである。ヘッドはシートの端から中央に向かうに従って徐々に加速して最大ヘッド速度に達し、シートの他端の手前で減速して停止、反転する動作を繰り返す。２．は位置パルスである。位置パルスは等距離で発生するので、ヘッドの速度が遅い領域ではパルスの時間間隔が長くなる。
【００２３】
３．は２．の位置パルスを所定の時間だけ遅延したパルスである。遅延させる時間はセンサの応答時定数とシステムの遅延時間に基づいて決定する。４．は測定データの収集タイミングを表したものである。測定データは３．の遅延させた位置パルスのタイミングで取得する。これによって、測定位置とそれに対応する測定データが同時に得られる。５．は収集した測定データを順番に並べたものである。等間隔に配列することによって、距離をパラメータとしたデータになる。
【００２４】
前述したように、測定データはセンサ固有の時定数およびシステム固有の遅延時間によって、そのシステム固有の一定時間だけ遅れて出力される。位置パルスはヘッドが一定の距離進むと出力されるので、この位置パルスをセンサ固有の時定数と、システム固有の遅延時間だけ遅らせたタイミングで測定データを取得すると、位置パルスに対応する点の測定データが得られる。この測定データは位置に関して等距離離れたデータになるので、取得した順番に測定データを並べるだけで、距離をパラメータとしたデータとして使用することができる。
【００２５】
図２は本実施例の動作を説明したフローチャートである。位置パルスが入力されると遅延タイマをスタートさせ、この遅延タイマがタイムアップすると測定位置のデータを更新する。そして、センサの測定データを読み込むためのトリガを発生させ、センサから出力される測定データを読み込む。この動作を位置パルスが入力される度に行う。これによって、ヘッドの速度が変化しても正確に位置と測定値を対応づけることができる。
【００２６】
図３は本発明の他の実施例である位置ずれ補正装置の構成図である。図３において、１は位置パルス発生部であり、ヘッド７１が一定距離進む度に位置パルスを発生する。２は所定の時間だけ遅延させるための遅延タイマであり、位置パルス発生部１が出力する位置パルスによって起動し、所定の時間後にタイムアップ信号を出力する。
【００２７】
３は制御部であり、遅延タイマ２が出力するタイムアップ信号が入力される。制御部３はタイムアップ信号が入力されると連続的に読み込んだセンサ４の測定データの締めを行い、この測定データを記憶部５に順番に格納する。
【００２８】
なお、遅延タイマ２が動作している間に次の位置パルスが出力されると、この位置パルスを取りこぼすことになる。そのため、遅延タイマの設定値、すなわち遅れ時定数に対して充分な容量を有するロータリーバッファを用い、位置パルスをこのロータリーバッファに一旦格納するようにしてもよい。
【００２９】
このようにすると、ヘッド７１の速度が大きくなって遅延タイマ２の設定値よりも短い時間で次の位置パルスが出力される場合でも、取りこぼすことがなくなる。また、ロータリーバッファを介さずにパルス全点を保持しておき、それぞれに遅延トリガを持たせることもできる。
【００３０】
ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）等を使ってタイマ制御を行う場合は、一般にプログラムの最速スキャン周期よりも遅延タイマの周期の方が長くなる。このような場合は、センサおよびシステムの遅れ時定数をスキャン周期で割り算し、スキャン回数を元の遅れ時間にカウントすると、遅れ時定数の精度を向上させることができる。
【００３１】
これらの実施例の遅延タイマは、ハードウエアの電気あるいは機械式タイマはもちろん、他の遅れ機構、あるいはソフトウエア処理による方式であってもよい。また、本発明でいうシートとは、プラスティックフィルムに限らず、紙や板などを含むものとする。すなわち、ＢＭ計や板厚計など幅方向にセンサをスキャンして測定する測定装置全般に適用することができる。
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次の効果が期待できる。
請求項１記載の発明によれば、センサが一定距離移動する毎に発生する位置パルスを前記センサの遅れ時定数に関連する所定の時間だけ遅延させ、この遅延させた位置パルスのタイミングで前記センサの出力を取り込むようにした。
【００３２】
位置パルスを遅延させるという簡単な方法で、センサのスキャン速度が変化してもセンサの位置と測定値の対応を取ることができ、正確に位置ずれを補正することができるという効果がある。センサの加減速区間の割合が測定幅に比べて大きな場合でも、全区間に渡って位置ずれを補正できる。
【００３３】
また、遅延させる時間の精度を上げることは比較的容易であるので、簡単に補正の精度を上げることができるという効果もある。さらに、測定幅の往復で測定する場合に、センサの遅れ時定数のために測定位置と測定点のデータがずれるプロファイルのメガネ現象を回避することができるという効果もある。
【００３４】
請求項２記載の発明によれば、センサの出力を取り込んで保存し、前記センサが一定距離移動する毎に発生する位置パルスを前記センサの遅れ時定数に関連する時間だけ遅延させ、前記保存した前記センサの出力のうち、前記遅延させた位置パルスのタイミングで取り込んだ前記センサの出力に対応する位置を、前記遅延させた位置パルスが示す位置とするようにした。
【００３５】
センサの出力を取り込んだ後に、測定値と位置との対応を取ることができるという効果がある。また、時間を正確に測定することは比較的容易であるので、簡単かつ正確に位置ずれを補正できるという効果もある。さらに、センサの遅れ時定数のために測定位置と測定点のデータがずれるプロファイルのメガネ現象を回避することができるという効果もある。
【００３６】
請求項３記載の発明によれば、センサをシートの幅方向に往復運動させて前記シートの幅方向のプロファイルを測定するシート状製品の幅方向プロファイル測定装置であって、所定の距離移動する毎に発生し、前記センサの位置を示す位置パルスを出力する位置パルス発生部と、前記センサの出力を取り込む制御部とを有し、この制御部は前記位置パルスが発生してから前記センサの遅れ時定数に関連する所定の時間だけ経過した後に、前記センサの出力を取り込むようにした。
【００３７】
位置パルスを遅延させるという簡単な方法で、センサのスキャン速度が変化してもセンサの位置と測定値の対応を取ることができ、正確に位置ずれを補正することができるという効果がある。センサの加減速区間の割合が測定幅に比べて大きな場合でも、全区間に渡って位置ずれを補正できる。
【００３８】
また、遅延させる時間の精度を上げることは比較的容易であるので、簡単に補正の精度を上げることができるという効果もある。さらに、測定幅の往復で測定する場合に、センサの遅れ時定数のために測定位置と測定点のデータがずれるプロファイルのメガネ現象を回避することができるという効果もある。
【００３９】
請求項４記載の発明によれば、請求項３記載の発明において、前記位置パルスによって起動され、前記センサの遅れ時定数に関連する所定の時間が経過した後にタイプアップする遅延タイマを有し、前記制御部はこの遅延タイマがタイムアップしたタイミングで前記センサの出力を取り込むようにした。遅延タイマを追加するだけで、正確に位置ずれを防止できるという効果がある。
【００４０】
請求項５記載の発明によれば、請求項３または請求項４記載の発明において、前記位置パルスをバッファに保持するようにした。遅延させている間に次の位置パルスが入ってきても、パルスを取りこぼすことがなくなるという効果がある。
【００４１】
請求項６記載の発明によれば、センサをシートの幅方向に往復運動させて前記シートの幅方向のプロファイルを測定するシート状製品の幅方向プロファイル測定装置であって、所定の距離移動する毎に発生し、前記センサの位置を示す位置パルスを出力する位置パルス発生部と、前記センサの出力を取り込む制御部とを有し、この制御部は前記センサの出力を取り込んで保存し、前記位置パルスが発生してから前記センサの遅れ時定数に関連する所定の時間だけ経過した後のタイミングで保存した前記センサの出力に対応する位置を、前記位置パルスが示す位置とするようにした。
【００４２】
センサの出力を取り込んだ後に、測定値と位置との対応を取ることができるという効果がある。また、時間を正確に測定することは比較的容易であるので、簡単かつ正確に位置ずれを補正できるという効果もある。さらに、センサの遅れ時定数のために測定位置と測定点のデータがずれるプロファイルのメガネ現象を回避することができるという効果もある。
【００４３】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、前記位置パルスによって起動され、前記センサの遅れ時定数に関連する所定の時間が経過した後にタイプアップする遅延タイマを有し、前記制御部はこの遅延タイマがタイムアップしたタイミングで保存した前記センサの出力に対応する位置を、前記位置パルスが示す位置とするようにした。遅延タイマを追加するだけで、正確に位置ずれを防止できるという効果がある。
【００４４】
請求項８記載の発明によれば、請求項６または請求項７記載の発明において、前記位置パルスをバッファに保持するようにした。短い期間で位置パルスが連続して入ってきても、パルスを取りこぼすことがなくなるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の動作を説明するための特性図である。
【図２】本発明の一実施例の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の他の実施例を示す構成図である。
【図４】従来の位置ずれ補正方法を説明するための特性図である。
【図５】従来の位置ずれ補正方法を説明するための特性図である。
【符号の説明】
１  位置パルス発生部
２  遅延タイマ
３  制御部
４  センサ
５  記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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