JP2006102565A - Gap dimension measurement method, measurement device and die head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ウェブや板材等にコーティング液を帯状にコーティングするときに使用されるダイヘッドの先端部とコーティング基準面とのギャップの寸法を測定するギャップ寸法測定方法、測定装置およびギャップ寸法測定機能を備えたダイヘッドに関する。 The present invention provides a gap dimension measuring method, a measuring apparatus, and a gap dimension measuring function for measuring a gap dimension between a tip portion of a die head and a coating reference surface used when coating a web or a plate material with a coating liquid in a strip shape. It relates to a die head provided.
従来、ウェブやプレート等にコーティング液をコーティングする手段として、幅方向に狭い吐出スリットと、それにコーティング液を供給するための供給通路を備えたダイヘッドが使用されている。このダイヘッドを用いたコーティングにおいては、ダイヘッドの先端部とコーティング基準面(例えば、バックアップロール周面)とのギャップ(以下、単にギャップと記す)寸法が、コーティング品質上の重要な因子となる。このため、特許文献1または特許文献2のように、ギャップの寸法を所定の寸法に調整できるダイヘッド調整装置が開示されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a means for coating a web, a plate or the like with a coating liquid, a die head having a discharge slit narrow in the width direction and a supply passage for supplying the coating liquid to the slit is used. In coating using this die head, the dimension of the gap (hereinafter simply referred to as the gap) between the tip of the die head and the coating reference surface (for example, the peripheral surface of the backup roll) is an important factor in coating quality. For this reason, as disclosed in Patent Document 1 or Patent Document 2, a die head adjusting device capable of adjusting a gap size to a predetermined size is disclosed.
上述の発明などでギャップを調整した後、ギャップ寸法を測定する方法としては、例えば特許文献3の従来技術に記載されている吐出スリットの隙間寸法を測定する方法と同様に、隙間ゲージをギャップに差込むことでギャップ寸法を測定したり、ダイヘッド先端の両端に変位センサー(例えば、超音波センサ)を設置しギャップ寸法を測定する方法が一般的に知られている。
しかしながら、前述した従来のギャップを測定する方法においては、次に述べる問題があった。隙間ゲージを用いる方法においては、ギャップに隙間ゲージを差込むため、ダイヘッドの先端部やコーティング基準面(例えば、バックアップロール周面)の表面に傷を付けてしまう恐れがあるばかりか、コーティング作業中にギャップを測定できない。また、変位センサを用いた方法においては、変位センサは高価であるし、変位センサの設置スペースも問題になる。 However, the above-described conventional method for measuring the gap has the following problems. In the method using the gap gauge, since the gap gauge is inserted into the gap, there is a risk of scratching the tip of the die head and the surface of the coating reference surface (for example, the peripheral surface of the backup roll) as well as during the coating operation. The gap cannot be measured. Further, in the method using the displacement sensor, the displacement sensor is expensive and the installation space for the displacement sensor becomes a problem.
そこで、本発明は上述の問題を鑑みて、ダイヘッドの先端部もしくはコーティング基準面を傷つけることなく、また、コーティング液をコーティング中においても、安価でギャップを測定できるギャップ寸法測定方法および装置を提供することを目的とする。加えて、ギャップ寸法を測定できるギャップ寸法測定機能を備えたダイヘッドを提供することも目的とする。 In view of the above problems, the present invention provides a gap dimension measuring method and apparatus that can measure a gap at low cost without damaging the tip of the die head or the coating reference surface and also during coating of the coating liquid. For the purpose. In addition, another object is to provide a die head having a gap dimension measuring function capable of measuring a gap dimension.
上記課題を解決する第1の発明は、ダイヘッドの先端部とコーティング基準面間のギャップ寸法を測定するギャップ寸法測定方法であって、ダイヘッドの位置をコーティングする状態に調整し、ダイヘッドの先端部からエアを吸引或いは吐出し、その時に発生するエアの圧力抵抗値からギャップ寸法を測定する。測定したエアの圧力抵抗値は、ダイヘッドの先端部のギャップ寸法に応じた値となるため、予めエアの圧力抵抗値とギャップ寸法の相関関係を示した校正曲線を作成しておけば、測定したエアの圧力抵抗値からギャップ寸法を測定できる。 A first invention for solving the above-mentioned problem is a gap dimension measuring method for measuring a gap dimension between a tip portion of a die head and a coating reference surface, wherein the position of the die head is adjusted to a coating state, and from the tip portion of the die head Air is sucked or discharged, and the gap dimension is measured from the pressure resistance value of the air generated at that time. Since the measured air pressure resistance value is a value corresponding to the gap dimension of the tip of the die head, the measurement was performed by creating a calibration curve showing the correlation between the air pressure resistance value and the gap dimension in advance. The gap dimension can be measured from the pressure resistance value of air.
更に、第2の発明は、第1の発明を利用したギャップ寸法測定装置である。第2の発明は、ダイヘッドの先端部とコーティング基準面間のギャップ寸法を測定するために、エアを吸引するエア孔を備えた測定ブロックと、前記測定ブロックにエア配管で連結された減圧タンクと、前記減圧タンクの内部圧力を所定の圧力に保持する減圧手段と、前記エア孔の内部もしくはその近傍のエア配管内の圧力を測定する圧力測定手段と、前記圧力測定手段で測定された圧力に基づいてギャップ寸法を演算するギャップ寸法演算手段とを有する。なお、大気圧よりも大きい圧力を利用してギャップ寸法を測定する場合には、前記減圧タンクを加圧タンクとし、前記減圧手段を加圧手段とすればよい。 Further, the second invention is a gap dimension measuring apparatus using the first invention. According to a second aspect of the present invention, there is provided a measurement block having an air hole for sucking air in order to measure a gap dimension between the tip of the die head and the coating reference surface, and a decompression tank connected to the measurement block by an air pipe. The pressure reducing means for maintaining the internal pressure of the pressure reducing tank at a predetermined pressure, the pressure measuring means for measuring the pressure in the air piping in or near the air hole, and the pressure measured by the pressure measuring means. And a gap size calculation means for calculating the gap size based on the gap size. When the gap size is measured using a pressure larger than the atmospheric pressure, the decompression tank may be a pressurization tank and the decompression means may be a pressurization means.
第1の発明または第2の発明によれば、ギャップ寸法を測定するために、エアの圧力抵抗値を利用するため、ダイヘッドの先端部もしくはコーティング基準面を傷つけることなく、安価でギャップ寸法を測定できる。 According to the first invention or the second invention, since the pressure resistance value of air is used to measure the gap dimension, the gap dimension is measured at a low cost without damaging the tip of the die head or the coating reference surface. it can.
更に、第3の発明は、第2の発明のギャップ寸法測定装置を備えたダイヘッドである。ダイヘッドが、第2の発明のギャップ寸法測定装置を備えることで、コーティング中においても、ダイヘッドの先端部とコーティング基準面間のギャップ寸法を測定することができる。なお、ダイヘッドは、前記ギャップ寸法測定装置で測定されたギャップ寸法に基づき、ギャップ寸法を予め設定されたプリセット値に調整するダイヘッド位置調整手段を備えていることが望ましい。ダイヘッドが前記ダイヘッド位置調整手段を備えることで、コーティングの準備作業時間を短縮できるばかりか、コーティング中のダイヘッド位置調整も容易になる。 Further, a third invention is a die head provided with the gap dimension measuring device of the second invention. Since the die head includes the gap dimension measuring device of the second invention, the gap dimension between the tip of the die head and the coating reference surface can be measured even during coating. The die head preferably includes die head position adjusting means for adjusting the gap dimension to a preset value based on the gap dimension measured by the gap dimension measuring device. By providing the die head with the die head position adjusting means, it is possible not only to shorten the coating preparation work time but also to easily adjust the position of the die head during coating.
これまで述べた本発明によれば、ダイヘッドの先端部とコーティング基準面間のギャップ寸法測定にエアの圧力抵抗値を利用することで、ダイヘッドのダイヘッドの先端部もしくはコーティング基準面を傷つけることなく、また、コーティング液をコーティング中においてもギャップ寸法を測定できる。加えて、ギャップ寸法を測定できるギャップ測定機能を備えたダイヘッドを安価で提供できる。 According to the present invention described so far, by using the pressure resistance value of the air to measure the gap size between the tip of the die head and the coating reference surface, the tip of the die head of the die head or the coating reference surface is not damaged, Further, the gap dimension can be measured even during coating of the coating liquid. In addition, a die head having a gap measuring function capable of measuring a gap dimension can be provided at a low cost.
<<<実施の形態1>>>
本発明に係わる実施の形態1にて、本発明に係わるギャップ寸法測定方法の基本原理について、図を参照しながら詳細に説明する。本発明は、バックアップローラとダイヘッド間のギャップの寸法を測定するため、エアの吸引時或いは注入時に生じるエアの圧力抵抗値を利用してギャップを測定する。なお、これ以降、実施の形態の説明において「正圧」または「負圧」と記述することがあるが、「正圧」とは大気圧よりも大きい圧力を意味し、「負圧」とは大気圧よりも小さい圧力を意味する。図1は、本発明に係わるギャップ寸法測定方法を説明するための図で、図1(a)は負圧を利用する場合の説明図、図1(b)は正圧を利用する場合の説明図である。
<<< Embodiment 1 >>>
In the first embodiment according to the present invention, the basic principle of the gap dimension measuring method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present invention, in order to measure the dimension of the gap between the backup roller and the die head, the gap is measured by using the pressure resistance value of air generated at the time of air suction or injection. In the following description of the embodiment, “positive pressure” or “negative pressure” may be described, but “positive pressure” means a pressure larger than atmospheric pressure, and “negative pressure” means It means a pressure smaller than atmospheric pressure. 1A and 1B are diagrams for explaining a gap dimension measuring method according to the present invention. FIG. 1A is an explanatory diagram when using negative pressure, and FIG. 1B is an explanatory diagram when using positive pressure. FIG.
実施の形態1は負圧(または正圧)を使用し、エアの圧力抵抗値を利用してギャップ寸法を測定するために、ギャップ間のエアを吸引(正圧の場合は吐出)する孔11(以下、エア孔と記す)を備えた測定ブロック10と、測定ブロック10のエア孔11内もしくはその近傍のエアホース等のエア配管50内の圧力を測定する差圧計20と、測定ブロック10にエア配管50を介して連結された減圧タンク30(正圧の場合は、加圧タンク31)と、減圧タンク30(正圧の場合は、加圧タンク31)の圧力を所定の圧力に保持する真空ポンプあるいはブロワ―等の負圧を発生する減圧装置40(正圧の場合は、コンプレッサー等の加圧装置41)とを備える。
In the first embodiment, negative pressure (or positive pressure) is used, and a
図2は、測定ブロック10の斜視図である。上述したように、測定ブロック10内部には、ギャップ間のエアを吸引或いは吐出するエア孔11が設けられている。エア孔のコーティング面に対する孔11aから、エアが吸引或いは吐出され、測定ブッロク10の側面の孔11bはエア配管50と連結する。測定用ブロックはダイヘッドの両端に接続できるように、測定ブロックの側面形状は、ダイヘッドの側面形状と同一形状であることが望ましい。また、圧力測定を行う際に、測定用ブロック10とバックアップロール60とが接触したときに、バックアップロールの表面を傷付けることがないように、測定ブロックの先端10aは樹脂で覆うことが好ましい。
FIG. 2 is a perspective view of the
図1(a)に示した構成で、負圧を利用してギャップ寸法を測定する方法について説明する。まず、測定用ブロック11とバックアップロール60間のギャップを所定の値近傍に設定し、減圧装置40を用いて減圧タンク30を所定の真空度となるように減圧する。そして、測定用ブロック10のエア孔11からエアを吸引し、吸引中の差圧計20が示す圧力値(以下、差圧値と呼ぶ)を測定する。差圧値は、エア孔11から吸引されるエア量の大小に応じたものであり、ギャップ寸法に応じた圧力抵抗値の大小に応じたものになる。
A method for measuring the gap size using the negative pressure in the configuration shown in FIG. First, the gap between the
ギャップ寸法を測定する際は、ギャップ寸法を様々な値に変更して、減圧タンク30を所定の値に保ち、測定ブロック10に減圧タンク30から測定ブロック10にエアを吸引して差圧計20の差圧値を読み取り、ギャップ寸法と差圧値の相関関係を示した校正曲線を予め作成し、測定時の差圧計20の値から、ギャップ寸法を測定する。
When measuring the gap size, the gap size is changed to various values, the
次に、図1(b)に示した構成で、正圧を利用してギャップ寸法を測定する方法について説明する。まず、測定用ブロック10とバックアップロール60間のギャップを所定の値近傍に調整し、加圧タンク31を所定の圧力となるように、加圧装置41から加圧エアを加圧タンク31に供給しておく。その後、加圧タンク31のエアを測定ブロック10のエア孔11に供給し、エア孔11に供給されたエアは、測定ブロック10のエア孔11を通って吐出される。その際、差圧計20が示す圧力値は、測定ブロック10から吐出されるエア量の大小に応じた値にあり、ギャップ寸法に応じた圧力抵抗値に対応したものとなる。正圧を用いる場合も、図3のような校正曲線を予め作成し、測定時の差圧計20の差圧値からギャップ寸法を算出する。
Next, a method for measuring the gap dimension using positive pressure in the configuration shown in FIG. 1B will be described. First, the gap between the
<<<実施の形態2>>>
実施の形態2は、実施の形態1で説明した正圧を利用してギャップ寸法を測定する機能を備えたダイヘッドである。なお、図3に示したダイヘッド100のリップ部の両端には測定ブロック110が備えられている。それぞれの測定ブロック100の側面にはエア配管150が接続され、エア配管150には差圧計120が設置されている。そして、ダイヘッド100のリップ部の両端の測定ブロック110にエアを供給する加圧タンク131と、加圧タンク131の圧力を所定の圧力に保持するコンプレッサー141とが備えれている。加えて、図4には、ダイヘッド100の位置を移動させるダイヘッド移動機構180と、差圧計120の出力信号に基づいてダイヘッド移動機構180を自動で操作し、ダイヘッド100の位置を制御する制御装置170とが備わっている。図3に図示した差圧計120、加圧タンク131およびコンプレッサー141は、図1に図示した差圧計20、加圧タンク31および加圧装置41と、それぞれ同じ機能を果たす。差圧計120で測定された圧力は、差圧計120内部で電気信号に変換され、変換された電気信号は制御装置170に送信される。
<<< Embodiment 2 >>>
The second embodiment is a die head having a function of measuring a gap dimension using the positive pressure described in the first embodiment.
図4は、図3の測定ブロック110の斜視図である。図4(a)に示したように、実施の形態2の測定ブロック110の側面形状は、測定ブロック110が取り付けられるダイヘッド100と同一の形状し、測定ブロック110のエアを吐出する面110aとダイヘッド100のリップ面100aとの段差を無くすことで、測定ブロック110がダイヘッド100のコーティング性能に悪影響を及ぼすことを防いでいる。加えて、実施の形態2の測定ブロック110のエア孔111にはチャンバ112が設けれている。
FIG. 4 is a perspective view of the
図4(b)は、差圧計120を取りつけたときの測定ブロック110の説明図である。図4(b)に示したように、差圧計120を取りつけるときは、測定ブロック110のチャンバ112に蓋112bを設け、蓋112bを介して差圧計120および加圧タンク131に接続するエア配管150を取り付けている。蓋112bを介して差圧計120および加圧タンク131に接続するエア配管150を取り付けることで、圧力測定時の安定性が増す効果が得られる。
FIG. 4B is an explanatory diagram of the
制御装置170とは、差圧計120から送信された前記電気信号に基づいて、ダイヘッド移動機構180を利用してダイヘッド100の位置を制御する装置である。制御装置170の内部には、例えば、図3の校正曲線のように差圧値からギャップ寸法を演算できるデータを保持し、差圧計120から送信された前記電気信号で示される差圧値に対応するギャップ寸法を、制御装置170内に記憶している校正曲線から割り出し、ギャップ寸法が予め設定されたプリセット値になるまで、ダイヘッド移動機構180を操作する。なお、ダイヘッド移動機構180はギャップが正確に調整できる機構であればよく、例えば特許文献1または特許文献2の機構で実現される。
The
ここから、実施の形態2のダイヘッド100の動作について説明する。まず、測定用ブロック110とバックアップロール160間のギャップをプリセット値に近い状態に設定し、加圧タンク131を所定の圧力となるように、コンプレッサー141から加圧エアを加圧タンク131に供給する。その後、加圧タンク131のエアを測定ブロック110のエア孔111に供給する。エア孔111に供給されたエアは、測定ブロック110のエア孔111を通って吐出される。エアを吐出した際に、差圧計120が示す差圧値は差圧計120内部で電気信号に変換され、変換された電気信号は制御装置170に伝送される。制御装置170は、伝送された前記電気信号に基づくギャップ寸法を、制御装置170内部に記憶している校正曲線から割り出し、割り出したギャップ寸法とプリセット値との差を算出し、差がある場合は、差を無くすようにダイヘッド移動機構180を操作する。そして、制御装置170は、上述の動作を繰り返すことで、キャップ値をプリセット値と等しくする。
From here, operation | movement of the
なお、実施の形態2においては、正圧を利用してギャップ寸法を測定したが、負圧を利用してギャップ寸法を測定できることは、実施の形態1で説明している。 In the second embodiment, the gap dimension is measured using positive pressure, but the fact that the gap dimension can be measured using negative pressure has been described in the first embodiment.
これまで述べたギャップ測定方法および前記ギャップ測定方法を適用したダイヘッドを用いれば、バックアップロールが回転しているときにおいても、ダイヘッドとバックアップロール間のギャップ寸法を測定し、予め設定されたプリセット値にギャップ寸法に調整することができる。なお、本実施の形態においては、ギャップ寸法を測定するためにエアを使用するため、バックアップロールの表面に傷を付けることはない。加えて、本実施の形態においては、コーティング基準面をバックアップロールとしたが、コーティング基準面はプレートでも、本発明を適用できる。 By using the gap measuring method described above and the die head to which the gap measuring method is applied, even when the backup roll is rotating, the gap dimension between the die head and the backup roll is measured, and the preset preset value is set. The gap size can be adjusted. In the present embodiment, since air is used to measure the gap dimension, the surface of the backup roll is not damaged. In addition, in the present embodiment, the coating reference surface is a backup roll, but the present invention can be applied even if the coating reference surface is a plate.
100 ダイヘッド
10、110 測定ブロック
11、111 エア孔
20、120 差圧計
30 減圧タンク
31、131 加圧タンク
40 減圧装置
41 加圧装置
141 コンプレッサー
50、150 エア配管
60、100 バックアップロール
170 制御装置
180 ダイヘッド移動機構
100
Claims (5)
ダイヘッドの位置をコーティングする状態に調整し、
ダイヘッドの先端部からエアを吸引或いは吐出し、その時に発生するエアの圧力抵抗値から、前記ギャップ寸法を測定することを特徴とするギャップ寸法測定方法。 A method for measuring a gap dimension between a tip of a die head and a coating reference surface,
Adjust the position of the die head to the coating state,
A gap dimension measuring method comprising: sucking or discharging air from a tip portion of a die head, and measuring the gap dimension from a pressure resistance value of air generated at that time.
5. The die head according to claim 4, further comprising: a die head position adjusting means for adjusting a gap dimension between the tip of the die head and the coating reference surface to a preset value based on the gap dimension measured by the gap dimension measuring device. Die head characterized by having.
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