(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート材の表面に光学変位計の測定光を照射してシート材の厚さ方向の変位量を測定し、その測定値と測定基準値に基づいてシート材の厚さを演算器により演算するシート材の厚さ測定装置において、
前記光学変位計の測定光を受光する面をシート材と同一の材質または同等の光学的特性を有する材質によって形成された互いに厚さの異なる第１及び第２の基準ゲージと、
材質の異なる複数種類のシート材にそれぞれ対応する複数ずつの第１及び第２の基準ゲージを具備し、任意の基準ゲージを光学変位計の測定光の照射位置まで移動して保持するゲージ交換手段と、
測定すべきシート材の材質に関する情報を記憶した記憶装置と、
測定すべきシート材の材質が入力されると、記憶装置のデータに基づいて対応する基準ゲージを選択し、その基準ゲージを光学変位計の測定光の照射位置まで移動させるように前記ゲージ交換手段を制御する制御手段とを備えた
ことを特徴とするシート材の厚さ測定装置。
【請求項２】
前記第１及び第２の基準ゲージを、所定のシート材と同一の材質からなる被測定材と、被測定材を厚さ方向に挟持する一対の挟持板とから形成し、各挟持板にはそれぞれ被測定材の一部を露出させる孔を設けた
ことを特徴とする請求項１記載のシート材の厚さ測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばカレンダー加工によって成形された各種材質のシート材の厚さを測定するシート材の厚さ測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の厚さ測定方法としては、測定対象物であるシート材の表面に光学変位計の測定光を照射してシート材の厚さ方向の変位量を測定し、その測定値と予め設定されている測定基準値に基づいてシート材の厚さを演算器により演算する方法が用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、測定対象物であるシート材が材質の異なるものに変更された場合、材質の違いによってシート材の光学的特性（反射率，表面平坦性等）が変わると、光学変位計の変位−出力特性も変わるため、演算器の設定を再度調整する必要がある。この場合、実際に測定するシート材に光学変位計の測定光を照射して測定基準値及び任意の変位量に応じた測定値をそれぞれ求め、これらの値から新たなシート材に対応した設定を演算器に入力しなければならない。このため、シート材の変更に伴う設定作業に多大な手間を要し、新たな材質のシート材の測定に速やかに移行することができないという問題点があった。
【０００４】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、測定すべきシート材が材質の異なるものに変更された場合でも、新たな材質のシート材の測定に速やかに移行することのできるシート材の厚さ測定装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、請求項１では、シート材の表面に光学変位計の測定光を照射してシート材の厚さ方向の変位量を測定し、その測定値と測定基準値に基づいてシート材の厚さを演算器により演算するシート材の厚さ測定装置において、前記光学変位計の測定光を受光する面をシート材と同一の材質または同等の光学的特性を有する材質によって形成された互いに厚さの異なる第１及び第２の基準ゲージと、材質の異なる複数種類のシート材にそれぞれ対応する複数ずつの第１及び第２の基準ゲージを具備し、任意の基準ゲージを光学変位計の測定光の照射位置まで移動して保持するゲージ交換手段と、測定すべきシート材の材質に関する情報を記憶した記憶装置と、測定すべきシート材の材質が入力されると、記憶装置のデータに基づいて対応する基準ゲージを選択し、その基準ゲージを光学変位計の測定光の照射位置まで移動させるように前記ゲージ交換手段を制御する制御手段とを備えている。
【０００６】
本発明によれば、第１の基準ゲージを光学変位計の測定光の照射位置に保持し、測定光を第１の基準ゲージに照射して測定基準値を測定した後、ゲージ交換手段により第１の基準ゲージに代えて第２の基準ゲージを測定光の照射位置に移動して保持し、光学変位計の測定光を第２の基準ゲージに照射して、その測定値と前記測定基準値との差が第１及び第２の基準ゲージの厚みの差になるように演算器を設定し、測定光の照射位置から基準ゲージを除いてシート材の測定を行うことが可能となる。これにより、材質の異なる複数種類のシート材にそれぞれ対応する複数ずつの第１及び第２の基準ゲージを用い、任意の基準ゲージを測定すべきシート材に応じて選択することにより、シート材が材質の異なるものに変更された場合でも、設定器の設定が速やかに行われるとともに、ゲージ交換手段によって基準ゲージの交換作業を自動化することが可能である。また、シート材の材質に応じて基準ゲージの交換作業を自動化することが可能である。
【０００７】
また、請求項２では、請求項１記載のシート材の厚さ測定装置において、前記第１及び第２の基準ゲージを、所定のシート材と同一の材質からなる被測定材と、被測定材を厚さ方向に挟持する一対の挟持板とから形成し、各挟持板にはそれぞれ被測定材の一部を露出させる孔を設けている。
【０００８】
これにより、請求項１の作用に加え、第１及び第２の基準ゲージでは光学変位計の測定光を受光する被測定材が所定のシート材と同一の材質によって形成されていることから、演算器の設定をより正確に行うことが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１乃至図４は本発明の一実施形態を示すもので、図１は厚さ測定装置の概略構成図、図２は基準ゲージの斜視図、図２は支持板の正面図、図４は基準ゲージを用いた測定方法を示す概略図である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１乃至図４は本発明の前提となる実施形態を示すもので、図１は厚さ測定装置の概略構成図、図２は基準ゲージの斜視図、図２は支持板の正面図、図４は基準ゲージを用いた測定方法を示す概略図である。
【００１１】
各光学変位計１は、例えばレーザー光を測定対象物に照射してその反射光を検出する周知の機器からなり、それぞれ測定対象物の一方の面及び他方の面に測定光を照射するようになっている。
【００１２】
演算器２は各光学変位計１の出力信号に基づいて変位量を演算する周知の機器からなり、その測定値を表示部２ａに表示するようになっている。
【００１３】
第１及び第２の基準ゲージ３，４は平板状に形成され、それぞれシート材Ａと同等の光学的特性を有する材質からなる。この場合、第１の基準ゲージ３は図２(a) に示すように厚さｔ1 に均一に形成され、第２の基準ゲージ４は図２(b) に示すように厚さｔ1 に形成された一端部４ａと、厚さｔ2 （＞ｔ1 ）に形成された他端部４ｂとからなる。
【００１４】
支持板５は上下方向中央部に測定中のシート材Ａを通過させる切り欠き部５ａを有し、その上部及び下部にはそれぞれ各光学変位計１が互いに対向して取付けられている。また、支持板５の切り欠き部５ａには基準ゲージ３，４を保持する溝５ｂが設けられている。即ち、図３(a) に示すように第１の基準ゲージ３を溝５ｂに挿入することにより、図３(b) に示すように第１の基準ゲージ３が各光学変位計１の間に保持され、各光学変位計１の測定光１ａが第１の基準ゲージ３の一方の面及び他方の面にそれぞれ照射されるようになっている。この場合、第２の基準ゲージ４は第１の基準ゲージ３と厚さの等しい一端部４ａ側を溝５ｂに挿入される。
【００１５】
以上のように構成された厚さ測定装置においては、シート材Ａの測定を行う前に、第１の基準ゲージ３を支持板５の溝５ｂに挿入して各光学変位計１の測定光１ａの照射位置に保持し、図４に示すように各光学変位計１の測定光１ａを第１の基準ゲージ３に照射して測定基準値を測定する。次に、第１の基準ゲージ３に代えて第２の基準ゲージ４を測定光の照射位置に保持し、各光学変位計１の測定光１ａを第２の基準ゲージ４に照射して、その測定値と前記測定基準値との差が第１及び第２の基準ゲージ３，４の厚みの差（ｔ2 −ｔ1 ）になるように演算器２を設定する。この後、測定光の照射位置から第２の基準ゲージ４を取外し、図１に示すようにシート材Ａを各光学変位計１の間を通過させながら厚さの測定を行う。測定されるシート材Ａは、例えばカレンダー加工によって形成されたシート状のゴムであり、図示しない判定器によってその厚さが規定値の範囲内か否かを判定され、規定値から外れた場合は警報等が発せられる。この場合、シート材Ａの厚さは各光学変位計１の変位量を合算することによって求められる。また、前記シート材Ａの測定終了後、材質の異なった他の種類のシート材の測定を行う場合は、新たなシート材と同一の材質または同等の光学的特性を有する材質の基準ゲージを用い、前述と同様にして演算器２の設定を行う。
【００１６】
このように、本実施形態の厚さ測定装置によれば、測定すべきシート材Ａと同等の光学的特性を有する材質によって形成された第１及び第２の基準ゲージ３，４をそれぞれ各光学変位計１の測定光の照射位置に保持し、その測定値に基づいて演算器２の設定を行った後、シート材Ａの厚さを測定するようにしたので、材質の異なるシート材ごとの演算器２の設定を極めて容易に行うことができ、測定すべきシート材が材質の異なるものに変更された場合でも、新たな材質のシート材の測定に速やかに移行することができる。
【００１７】
尚、前記実施形態では第１及び第２の基準ゲージ３，４をそれぞれ別体に形成したものを示したが、例えば厚さの異なる基準面（測定光を受光する面）を一体に有する基準ゲージを用い、各基準面の位置をずらして測定を行うようにしてもよい。また、前記実施形態では対向一対の光学変位計１を備えた例を示したが、一つの光学変位計１によってシート材Ａの片側の面の変位量を測定する場合にも適用することが可能である。
【００１８】
図５は本発明の実施形態を示す厚さ測定装置の概略構成図であり、前記実施形態と同等の構成部分には同一の符号を付して示す。即ち、同図に示す厚さ測定装置は、前記実施形態の構成に加え、ゲージ交換装置６と、ゲージ交換装置６を制御する制御装置７とを備えている。
【００１９】
ゲージ交換装置６は、材質の異なる複数種類のシート材にそれぞれ対応する複数ずつの第１及び第２の基準ゲージ３，４をゲージストッカ６ａに具備し、ゲージストッカ６ａの任意の基準ゲージ３，４を駆動アーム６ｂによって各光学変位計１の測定光１ａの照射位置まで移動して保持するようになっている。
【００２０】
制御装置７は、例えばパーソナルコンピュータによって構成され、その記憶装置７ａにはシート材の材質に関する情報が記憶されている。この制御装置７では、測定すべきシート材の材質を入力すると、記憶装置７ａのデータに基づいて対応する基準ゲージ３，４を選択し、その基準ゲージ３，４をゲージ交換装置６によって各光学変位計１の測定光１ａの照射位置まで移動して前記実施形態と同様の測定を行うようになっている。
【００２１】
即ち、本実施形態によれば、基準ゲージ３，４の交換作業をゲージ交換装置６によって自動化することができるので、人的労力の軽減を図ることができる。また、ゲージ交換装置６の動作を制御装置７及び記憶装置７ａのデータに基づいて制御するようにしたので、例えば測定の予定されているシート材の材質及び測定順序を制御装置７にプログラムしておくことにより、シート材の材質に応じて基準ゲージ３，４の交換作業を自動化することも可能である。
【００２２】
図６及び図７は基準ゲージの変形例を示すものである。即ち、同図に示す第１及び第２の基準ゲージ８，９は、所定のシート材と同一の材質からなる被測定材１０と、被測定材１０を厚さ方向に挟持する一対の挟持板１１，１２とからなり、各挟持板１１，１２にはそれぞれ被測定材１０の一部を露出させる孔１１ａ，１２ａが設けられている。各挟持板１１，１２は互いに複数のネジ１３によって連結されるとともに、一方の挟持板１１の一端部１１ｂは前記支持板５の溝５ｂに挿入可能な長さを有している。この場合、図７(a) に示すように第１の基準ゲージ８の被測定材１０は厚さｔ1 に形成され、図７(b) に示すように第２の基準ゲージ９の被測定材１０は厚さｔ2 （＞ｔ1 ）に形成されている。
【００２３】
即ち、前記基準ゲージ８，９では光学変位計１の測定光１ａを受光する被測定材１０が所定のシート材と同一の材質によって形成されているので、演算器２の設定をより正確に行うことが可能である。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の厚さ測定装置によれば、材質の異なるシート材ごとの演算器の設定を極めて容易に行うことができるので、測定すべきシート材が材質の異なるものに変更された場合でも、新たな材質のシート材の測定に速やかに移行することができ、生産性の向上を図ることができる。この場合、基準ゲージの交換作業を自動化することができるので、人的労力の軽減を図ることができる。また、シート材の材質に応じて基準ゲージの交換作業を自動化することができるので、生産性をより向上させることができる。
【００２５】
また、請求項２の厚さ測定装置によれば、請求項１の効果に加え、演算器の設定をより正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の前提となる実施形態を示す厚さ測定装置の概略構成図
【図２】  基準ゲージの斜視図
【図３】  支持板の正面図
【図４】  基準ゲージを用いた測定方法を示す概略図
【図５】  本発明の実施形態を示す厚さ測定装置の概略構成図
【図６】  基準ゲージの変形例を示す平面図
【図７】  基準ゲージの変形例を示す側面図
【符号の説明】
１…光学変位計、２…演算器、３…第１の基準ゲージ、４…第２の基準ゲージ、５ｂ…溝、６…ゲージ交換装置、７…制御装置、８…第１の基準ゲージ、９…第２の基準ゲージ、８…第１の基準ゲージ、９…第２の基準ゲージ、１０…被測定材、１１，１２…挟持板、Ａ…シート材。
【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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【図６】
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【図７】
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