JPH06229709A - 膜厚計測装置 - Google Patents
膜厚計測装置Info
- Publication number
- JPH06229709A JPH06229709A JP1366193A JP1366193A JPH06229709A JP H06229709 A JPH06229709 A JP H06229709A JP 1366193 A JP1366193 A JP 1366193A JP 1366193 A JP1366193 A JP 1366193A JP H06229709 A JPH06229709 A JP H06229709A
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- JP
- Japan
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- measuring
- coating film
- film thickness
- substrate
- reference position
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- Pending
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 極めて簡易な構成の非接触方式により塗膜の
膜厚計測を行い得るようにする。 【構成】 導電体からなる基板２上に被覆された塗膜３
の厚さdを計測する膜厚計測装置を、基準位置Ａから前
記基板２の表面までの距離Ｘを計測する電磁式計測手段
４と、前記基準位置Ａから塗膜３の表面までの距離Ｙを
計測する光学式計測手段５とを備えて構成している。
膜厚計測を行い得るようにする。 【構成】 導電体からなる基板２上に被覆された塗膜３
の厚さdを計測する膜厚計測装置を、基準位置Ａから前
記基板２の表面までの距離Ｘを計測する電磁式計測手段
４と、前記基準位置Ａから塗膜３の表面までの距離Ｙを
計測する光学式計測手段５とを備えて構成している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本願発明は、自動車用外板等に形
成された塗膜の膜厚を計測するための膜厚計測装置に関
するものである。
成された塗膜の膜厚を計測するための膜厚計測装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、自動車用外板等における塗膜の
品質を評価する一つの要素として、塗膜の厚さにかかわ
る評価がある。
品質を評価する一つの要素として、塗膜の厚さにかかわ
る評価がある。
【０００３】この塗膜厚さを計測する方法としては、従
来から種々のものが提案され且つ実用化されている。例
えば、特開平３ー１８９５０３号公報に開示されている
ように、被覆された基板および被覆されていない基板
に、可変周波数の渦電流を発生させ、周波数の変化に伴
う両基板の導電度の変化を比較することにより基板上の
塗膜の厚さを計測する電磁式計測法がある。
来から種々のものが提案され且つ実用化されている。例
えば、特開平３ー１８９５０３号公報に開示されている
ように、被覆された基板および被覆されていない基板
に、可変周波数の渦電流を発生させ、周波数の変化に伴
う両基板の導電度の変化を比較することにより基板上の
塗膜の厚さを計測する電磁式計測法がある。
【０００４】また、基板の厚さと被覆されている基板の
厚さとを機械的に接触計測することにより塗膜の厚さを
計測する接触式膜厚計等も知られている。
厚さとを機械的に接触計測することにより塗膜の厚さを
計測する接触式膜厚計等も知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記公知例
の電磁式計測法の場合、被覆された基板と被覆されてい
ない基板とにおける周波数変化による計測方法なので、
二つの基板における周波数測定値を比較しなければなら
ないため、既に基板上に被覆形成された塗膜の膜厚計測
には適しないという不具合がある。
の電磁式計測法の場合、被覆された基板と被覆されてい
ない基板とにおける周波数変化による計測方法なので、
二つの基板における周波数測定値を比較しなければなら
ないため、既に基板上に被覆形成された塗膜の膜厚計測
には適しないという不具合がある。
【０００６】また、接触式膜厚計を用いる場合、塗膜表
面を傷付けるおそれがあるとともに、塗布直後の塗膜の
膜厚を計測するのに適しないという不具合がある。
面を傷付けるおそれがあるとともに、塗布直後の塗膜の
膜厚を計測するのに適しないという不具合がある。
【０００７】本願発明は、上記の点に鑑みてなされたも
ので、極めて簡易な構成の非接触方式により塗膜の膜厚
計測を行い得るようにすることを目的とするものであ
る。
ので、極めて簡易な構成の非接触方式により塗膜の膜厚
計測を行い得るようにすることを目的とするものであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、上
記課題を解決するための手段として、導電体からなる基
板上に被覆された塗膜の厚さを計測する膜厚計測装置
を、基準位置から前記基板表面までの距離を計測する電
磁式計測手段と、前記基準位置から塗膜表面までの距離
を計測する光学式計測手段とを備えて構成している。
記課題を解決するための手段として、導電体からなる基
板上に被覆された塗膜の厚さを計測する膜厚計測装置
を、基準位置から前記基板表面までの距離を計測する電
磁式計測手段と、前記基準位置から塗膜表面までの距離
を計測する光学式計測手段とを備えて構成している。
【０００９】請求項２の発明では、上記課題を解決する
ための手段として、前記請求項１記載の膜厚計測装置に
おいて、前記光学式計測手段において使用される計測光
の波長を２００〜３５０μmの範囲に設定している。
ための手段として、前記請求項１記載の膜厚計測装置に
おいて、前記光学式計測手段において使用される計測光
の波長を２００〜３５０μmの範囲に設定している。
【００１０】
【作用】請求項１の発明では、上記手段によって次のよ
うな作用が得られる。
うな作用が得られる。
【００１１】即ち、電磁式計測手段により計測された基
準位置から基板表面までの距離と光学式計測手段により
計測された基準位置から塗膜表面までの距離との差によ
って塗膜の膜厚が得られるのである。
準位置から基板表面までの距離と光学式計測手段により
計測された基準位置から塗膜表面までの距離との差によ
って塗膜の膜厚が得られるのである。
【００１２】請求項２の発明では、上記手段によって次
のような作用が得られる。
のような作用が得られる。
【００１３】即ち、光学式計測手段による計測の場合、
反射特性が塗膜の色の影響をほとんど受けない周波数領
域に設定されているため、色変化による計測誤差が小さ
く抑えられこととなる。
反射特性が塗膜の色の影響をほとんど受けない周波数領
域に設定されているため、色変化による計測誤差が小さ
く抑えられこととなる。
【００１４】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、導電体からな
る基板上に被覆された塗膜の厚さを計測する膜厚計測装
置を、基準位置から前記基板表面までの距離を計測する
電磁式計測手段と、前記基準位置から塗膜表面までの距
離を計測する光学式計測手段とを備えて構成して、電磁
式計測手段により計測された基準位置から基板表面まで
の距離と光学式計測手段により計測された基準位置から
塗膜表面までの距離との差によって塗膜の膜厚が得られ
るようにしたので、極めて簡易な手法により非接触方式
での膜厚計測が行えるところから、塗膜表面を傷付けた
りすることがないとともに、塗布直後の塗膜の膜厚計測
も容易に行うことができるという優れた効果がある。
る基板上に被覆された塗膜の厚さを計測する膜厚計測装
置を、基準位置から前記基板表面までの距離を計測する
電磁式計測手段と、前記基準位置から塗膜表面までの距
離を計測する光学式計測手段とを備えて構成して、電磁
式計測手段により計測された基準位置から基板表面まで
の距離と光学式計測手段により計測された基準位置から
塗膜表面までの距離との差によって塗膜の膜厚が得られ
るようにしたので、極めて簡易な手法により非接触方式
での膜厚計測が行えるところから、塗膜表面を傷付けた
りすることがないとともに、塗布直後の塗膜の膜厚計測
も容易に行うことができるという優れた効果がある。
【００１５】請求項２の発明によれば、請求項１記載の
膜厚計測装置において、光学式計測手段において使用さ
れる計測光の波長を２００〜３５０μmの範囲に設定す
るようにして、光学式計測手段による計測を、反射特性
が塗膜の色の影響をほとんど受けない周波数領域の計測
光により行うようにしているので、色変化による計測誤
差が小さく抑えられることとなり、基準位置から塗膜表
面までの距離計測が正確に行えるという優れた効果があ
る。
膜厚計測装置において、光学式計測手段において使用さ
れる計測光の波長を２００〜３５０μmの範囲に設定す
るようにして、光学式計測手段による計測を、反射特性
が塗膜の色の影響をほとんど受けない周波数領域の計測
光により行うようにしているので、色変化による計測誤
差が小さく抑えられることとなり、基準位置から塗膜表
面までの距離計測が正確に行えるという優れた効果があ
る。
【００１６】
【実施例】以下、添付の図面を参照して、本願発明の好
適な実施例を説明する。
適な実施例を説明する。
【００１７】本実施例の膜厚計測装置は、汎用ロボット
(図示省略)のロボットハンド１に装着されるものであ
り、導電体からなる基板２上に被覆された塗膜３の厚さ
dを計測するために使用されるものである。
(図示省略)のロボットハンド１に装着されるものであ
り、導電体からなる基板２上に被覆された塗膜３の厚さ
dを計測するために使用されるものである。
【００１８】前記膜厚計測装置は、電磁式計測手段とし
て作用する電磁式変位検出コイル４と、該電磁式変位検
出コイル４の中に配設された投光部５aと受光部５bとか
らなり、光学式計測手段として作用する光学式変位検出
機構５とを備えて構成されている。
て作用する電磁式変位検出コイル４と、該電磁式変位検
出コイル４の中に配設された投光部５aと受光部５bとか
らなり、光学式計測手段として作用する光学式変位検出
機構５とを備えて構成されている。
【００１９】前記電磁式変位検出コイル４は、基準位置
Ａ(本実施例の場合、変位検出コイル４の下端)から前記
基板２の表面までの距離Ｘを計測するものとされ、前記
光学式変位検出機構５は、前記基準位置Ａから塗膜３の
表面までの距離Ｙを計測するものとされている。
Ａ(本実施例の場合、変位検出コイル４の下端)から前記
基板２の表面までの距離Ｘを計測するものとされ、前記
光学式変位検出機構５は、前記基準位置Ａから塗膜３の
表面までの距離Ｙを計測するものとされている。
【００２０】ここで、前記電磁式変位検出コイル４によ
る計測方法を図２を参照して説明する。
る計測方法を図２を参照して説明する。
【００２１】電磁式変位検出コイル４に周波数fの交流
を流すと、方向磁場Ｈpが発生し、導電体である基板２
の内部に渦電流が誘発される。この渦電流により二次的
な磁場Ｈsが生じる。該磁場Ｈsは前記方向磁場Ｈpに対
して方向が反対で方向磁場Ｈpを減少させるため、渦電
流が最初の交流に対して抵抗として作用し、コイル４の
インダクタンスを変えることとなる。
を流すと、方向磁場Ｈpが発生し、導電体である基板２
の内部に渦電流が誘発される。この渦電流により二次的
な磁場Ｈsが生じる。該磁場Ｈsは前記方向磁場Ｈpに対
して方向が反対で方向磁場Ｈpを減少させるため、渦電
流が最初の交流に対して抵抗として作用し、コイル４の
インダクタンスを変えることとなる。
【００２２】上記のような現象から、周波数fと基準位
置Ａ(換言すれば、コイル４の下端)から基板２の表面ま
での距離Ｘとの間には次式で示す関係が成立することと
なる。
置Ａ(換言すれば、コイル４の下端)から基板２の表面ま
での距離Ｘとの間には次式で示す関係が成立することと
なる。
【００２３】 f＝５．０６６／σ・μr・Ｘ2 (１) ここに、σ:導電率(μΩ)、μr:比透磁率。
【００２４】従って、コイル４における周波数fの変化
を計測すれば、基準位置Ａから基板２の表面までの距離
Ｘが得られるのである。
を計測すれば、基準位置Ａから基板２の表面までの距離
Ｘが得られるのである。
【００２５】次に、光学式変位検出機構５による計測方
法を図３を参照して説明する。
法を図３を参照して説明する。
【００２６】投光部５aから照射された計測光Ｉは塗膜
３の表面で反射されて受光部５bに受光されるが、前述
したように電磁式変位検出コイル４による計測によって
基準位置Ａから基板２の表面までの距離Ｘがわかってい
るので、投光部５aからの計測光Ｉが基板２の表面で反
射して受光部５bに受光されるであろう位置Ｐ1と塗膜３
の表面で反射して受光部５bに受光される位置Ｐ2との変
位量Ｓを測定すれば、計測光Ｉの入射角θに基づいて三
角法により基準位置Ａから塗膜３の表面までの距離Ｙが
得られるのである。
３の表面で反射されて受光部５bに受光されるが、前述
したように電磁式変位検出コイル４による計測によって
基準位置Ａから基板２の表面までの距離Ｘがわかってい
るので、投光部５aからの計測光Ｉが基板２の表面で反
射して受光部５bに受光されるであろう位置Ｐ1と塗膜３
の表面で反射して受光部５bに受光される位置Ｐ2との変
位量Ｓを測定すれば、計測光Ｉの入射角θに基づいて三
角法により基準位置Ａから塗膜３の表面までの距離Ｙが
得られるのである。
【００２７】上記のようにして、基準位置Ａから基板２
の表面および塗膜３の表面までの距離Ｘ,Ｙが得られる
と、塗膜３の膜厚dは両者の差(Ｘ−Ｙ)として求められ
るのである。
の表面および塗膜３の表面までの距離Ｘ,Ｙが得られる
と、塗膜３の膜厚dは両者の差(Ｘ−Ｙ)として求められ
るのである。
【００２８】なお、光学式変位検出機構５による計測の
場合、計測面である塗膜３の表面の色によって光反射特
性が大きく異なることがあり、色変化による計測誤差が
生じるおそれがあるとともに、計測面の色が多色の場
合、色情報等による検出感度の調整(換言すれば、補正)
が必要となる。
場合、計測面である塗膜３の表面の色によって光反射特
性が大きく異なることがあり、色変化による計測誤差が
生じるおそれがあるとともに、計測面の色が多色の場
合、色情報等による検出感度の調整(換言すれば、補正)
が必要となる。
【００２９】ちなみに、計測面の色による光反射特性を
調べたところ、図４に示すような結果が得られた。図４
は、計測光Ｉの波長を横軸に、色による反射相対強度を
縦軸としたものである。
調べたところ、図４に示すような結果が得られた。図４
は、計測光Ｉの波長を横軸に、色による反射相対強度を
縦軸としたものである。
【００３０】これによれば、計測光Ｉの波長が２００〜
３５０μmの範囲においては色による光反射特性は変わ
らないが、計測光Ｉの波長が３５０μm以上となると白
色系と黒色系とで光反射特性に大きな差異が生じること
がわかる。
３５０μmの範囲においては色による光反射特性は変わ
らないが、計測光Ｉの波長が３５０μm以上となると白
色系と黒色系とで光反射特性に大きな差異が生じること
がわかる。
【００３１】このような事実に鑑みて、本実施例では、
光学式変位検出機構５に用いられる計測光Ｉの波長を２
００〜３５０μmの範囲に設定している。
光学式変位検出機構５に用いられる計測光Ｉの波長を２
００〜３５０μmの範囲に設定している。
【００３２】上記したように、本実施例によれば、電磁
式変位検出コイル４により計測された基準位置Ａから基
板２の表面までの距離Ｘと光学式変位検出機構５により
計測された基準位置Ａから塗膜３の表面までの距離Ｙと
の差によって塗膜３の膜厚dが得られるようにしている
ため、極めて簡易な手法により非接触方式での膜厚計測
が行えるところから、塗膜３の表面を傷付けたりするこ
とがないとともに、塗布直後の塗膜３の膜厚計測も容易
に行うことができるのである。
式変位検出コイル４により計測された基準位置Ａから基
板２の表面までの距離Ｘと光学式変位検出機構５により
計測された基準位置Ａから塗膜３の表面までの距離Ｙと
の差によって塗膜３の膜厚dが得られるようにしている
ため、極めて簡易な手法により非接触方式での膜厚計測
が行えるところから、塗膜３の表面を傷付けたりするこ
とがないとともに、塗布直後の塗膜３の膜厚計測も容易
に行うことができるのである。
【００３３】また、光学式変位検出機構５において使用
される計測光Ｉの波長を２００〜３５０μmの範囲に設
定するようにしているため、光学式変位検出機構５によ
る計測を、反射特性が塗膜の色の影響をほとんど受けな
い周波数領域の計測光Ｉにより行うことができることと
なり、色変化による計測誤差を小さく抑えることができ
る。
される計測光Ｉの波長を２００〜３５０μmの範囲に設
定するようにしているため、光学式変位検出機構５によ
る計測を、反射特性が塗膜の色の影響をほとんど受けな
い周波数領域の計測光Ｉにより行うことができることと
なり、色変化による計測誤差を小さく抑えることができ
る。
【００３４】本願発明は、上記実施例の構成に限定され
るものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において
適宜設計変更可能なことは勿論である。
るものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において
適宜設計変更可能なことは勿論である。
【図１】本願発明の実施例にかかる膜厚計測装置の概略
構成図である。
構成図である。
【図２】本願発明の実施例にかかる膜厚計測装置におけ
る電磁式計測手段(電磁式変位検出コイル)による計測方
法を説明するための図である。
る電磁式計測手段(電磁式変位検出コイル)による計測方
法を説明するための図である。
【図３】本願発明の実施例にかかる膜厚計測装置におけ
る光学式計測手段(光学式変位検出機構)による計測方法
を説明するための図である。
る光学式計測手段(光学式変位検出機構)による計測方法
を説明するための図である。
【図４】計測面の色による光反射特性を示す特性図であ
る。
る。
１はロボットハンド、２は基板、３は塗膜、４は電磁式
計測手段(電磁式変位検出コイル)、５は光学式計測手段
(光学式変位検出機構)、５aは投光部、５bは受光部、Ａ
は基準位置、Ｘは基準位置Ａから基板２の表面までの距
離、Ｙは基準位置Ａから塗膜３の表面までの距離、dは
塗膜３の膜厚。
計測手段(電磁式変位検出コイル)、５は光学式計測手段
(光学式変位検出機構)、５aは投光部、５bは受光部、Ａ
は基準位置、Ｘは基準位置Ａから基板２の表面までの距
離、Ｙは基準位置Ａから塗膜３の表面までの距離、dは
塗膜３の膜厚。
Claims (2)
- 【請求項１】 導電体からなる基板上に被覆された塗膜
の厚さを計測する膜厚計測装置であって、基準位置から
前記基板表面までの距離を計測する電磁式計測手段と、
前記基準位置から塗膜表面までの距離を計測する光学式
計測手段とを備えていることを特徴とする膜厚計測装
置。 - 【請求項２】 前記光学式計測手段において使用される
計測光の波長は２００〜３５０μmの範囲に設定されて
いることを特徴とする前記請求項１記載の膜厚計測装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1366193A JPH06229709A (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 膜厚計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1366193A JPH06229709A (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 膜厚計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06229709A true JPH06229709A (ja) | 1994-08-19 |
Family
ID=11839390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1366193A Pending JPH06229709A (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 膜厚計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06229709A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002148012A (ja) * | 2000-11-08 | 2002-05-22 | Ulvac Japan Ltd | 膜厚測定装置及び膜厚測定方法 |
| JP2008304471A (ja) * | 2000-03-28 | 2008-12-18 | Toshiba Corp | 膜厚測定装置、膜厚測定方法および記録媒体 |
| KR20210057809A (ko) * | 2018-09-24 | 2021-05-21 | 허니웰 인터내셔날 인코포레이티드 | 유도성 및 광학 변위 센서들을 이용한 두께 측정 |
-
1993
- 1993-01-29 JP JP1366193A patent/JPH06229709A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008304471A (ja) * | 2000-03-28 | 2008-12-18 | Toshiba Corp | 膜厚測定装置、膜厚測定方法および記録媒体 |
| JP2002148012A (ja) * | 2000-11-08 | 2002-05-22 | Ulvac Japan Ltd | 膜厚測定装置及び膜厚測定方法 |
| KR20210057809A (ko) * | 2018-09-24 | 2021-05-21 | 허니웰 인터내셔날 인코포레이티드 | 유도성 및 광학 변위 센서들을 이용한 두께 측정 |
| JP2022500660A (ja) * | 2018-09-24 | 2022-01-04 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッドHoneywell International Inc. | 誘導及び光学変位センサを用いた厚さ測定 |
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