ELTIMは、超音波を利用した放射線を使用しないセンサーシステムであり、平らなウェブ状に製造された材料の坪量および厚さを非接触でインライン測定します。高周波数と狭い検出領域により、特に薄い材料において最高レベルの精度を実現します。さらに、専用のセンサーにより、周囲温度や材料温度、大気湿度、気圧などのデータを記録します。
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インラインでの坪量および厚さ測定のメリット
あらゆる製造プロセスにおいて、最終的には材料の品質を確保するとともに、製造工程における最適化の余地を直ちに特定する必要があります。ELTIMシステムでは、測定された坪量に基づいて、材料の分布状況や使用量を正確に把握することができます。この情報により、お客様はエネルギー消費を最適化し、材料使用量を削減することでコストを節約することが可能になります。
放射線によるリスクはない
他の坪量・厚さ測定システムとは異なり、ELTIMは測定にX線や放射性同位体を使用しません。 本システムは超音波センサーを採用しており、既存の生産ラインへの導入にかかる時間とコストを大幅に削減できます。さらに、超音波を利用した放射線フリーのセンサーにより、労働安全衛生上の要件が軽減されるほか、未解決の放射性廃棄物処理問題に起因する環境被害の危険性も排除されます。
ELTIMに関するすべての申請
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- 太陽電池
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- フィルム延伸機
- 研磨材
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- 工業用フィルム・フォイル
超音波測定プロセスの原理
このプロセスでは、超音波送信機と超音波受信機を用いて、材料ウェブ内を伝播する超音波パルスの吸収量を非接触で測定します。その後、この吸収量と校正係数から坪量（ベイス・ウェイト）を算出します。
凡例
| 1. | 送信機 |
| 2. | 超音波トランスデューサー |
| 3. | 環境センサーシステム |
| 4. | 受信機 |
| 5. | 支持ローラー |
超音波測定プロセスの原理
このプロセスでは、超音波送信機と超音波受信機を用いて、材料ウェブ内を伝播する超音波パルスの吸収量を非接触で測定します。その後、この吸収量と校正係数から坪量（ベイス・ウェイト）を算出します。
凡例
| 1. | 送信機 |
| 2. | 超音波トランスデューサー |
| 3. | 環境センサーシステム |
| 4. | 受信機 |
| 5. | 支持ローラー |
ELTIM O-frame：生産ライン向けの全幅制御
ELTIM O-フレームは、フラットフィルム押出ラインや幅広コーティングラインなど、幅広のウェブにおけるインラインの坪量および厚さ測定用に設計されています。横移動式センサーがウェブ全体をスキャンし、固定点のみを測定するのではなく、完全な横方向のプロファイルを生成します。 これにより、全幅にわたる厚みや塗布量のばらつきを正確に検出できるほか、ウェブの端部における欠陥の検出も可能になります。例えば、押出成形プロセスでは、このデータを用いてダイボルトを調整し、厚みプロファイルをリアルタイムで補正することができます。 コーティング用途では、ドクターブレードや塗布システムの制御を支援し、均一な塗布重量を確保して欠陥を防止します。本システムは色のばらつきに影響されず、内蔵センサーやサポートローラーなどの機械的設計要素により、ウェブの高さに変動があっても安定した測定を維持します。継続的な再校正により、再現性のある測定結果と品質基準への準拠が保証されます。
ELTIM Cフレーム：柔軟な組み込みを実現するコンパクトな測定システム
ELTIM Cフレームは、ターゲットとなる測定箇所だけで十分なコンパクトなインライン坪量・厚さ測定、機械レイアウトの都合でより大型のフレームが使用できない場合、あるいはより経済的なソリューションが望まれる場合に最適化されています。そのコンパクトな設計により、既存の押出、コーティング、加工ラインへの容易な統合が可能であり、レトロフィット（後付け）にも対応しています。 設置面積は小さいものの、Cフレームは同じ超音波測定原理を採用しており、同等の精度を実現します。プロセスの要件に応じて、固定測定ポイントとして使用することも、トラバースシステムに取り付けてウェブ上のさまざまな位置を測定することも可能です。 オープンな設計により、操作、洗浄、メンテナンスのアクセス性が向上するほか、開発、品質保証、サンプル検査のための実験室など、インラインおよびオフライン環境の両方での柔軟な使用にも対応しています。
| 技術 データ | ELTIM Oフレーム | ELTIM Cフレーム |
|---|---|---|
| 測定範囲（坪量測定） | 最大4000 g/m² | |
| 測定精度 | 校正片の坪量の±0.5 %未満 | |
| 分解能 | 0.001 g/m² | |
| センサーの種類 | 米国製超音波センサー | |
| 測定点のサイズ | 直径 25 mm | |
| 測定システムのサイクルタイム | 120 Hz | |
| 測定ヘッド間の距離 | 40 mm（測定ヘッドから測定ヘッドまで） | |
| ウェブの高さ変動 | 中央部で±5 mm、フラッターなし | |
| センサーの最大作動速度 | 300 mm/s | 150 mm/s（クロスビーム付きモデルのみ） |
| 相対湿度 | 最大 95 %（結露なし） | |
| 周囲温度 | +10 °C ～ +40 °C | |
| センサー付近の周囲温度 | +10 °C ～ +40 °C | |
| 保管温度 | -20 °C ～ +80 °C | |
| 保護等級／認証 | IP 54、UL 50e：タイプ 12 | UL/CSA（オプション） |
| 動作電圧 | 24 V DC、10 A | 24 V DC、4 A（クロスビーム付きモデルは10 A） |
| 公称幅 (NW) | 500 mm ～ 2500 mm（それ以上の幅は要相談） | 130 mm (5“) ～ 610 mm (24“)（それ以上の幅については要相談） |
| 外形寸法 | L（NW + 932 mm）x H 960 mm x D 270 mm | L（NW + 228 mm）× H 144 mm × D 140 mm |
当社の基幹ELQソフトウェアは、お客様のE+Lシステムの運用と最適化を目的として設計されており、標準インターフェースを介してサードパーティ製システムから取得したデータを含む、すべての生産データの管理を行い、品質データの包括的な評価、分析、および文書化を実現します。
モジュール式の構成により、共焦点、干渉法、またはレーザー三角測量センサーを備えた厚さ測定システム、坪量測定システム、新しいEL.NET技術に基づく閉ループ制御システム、ウェブ張力測定システムなど、多種多様なシステムやセンサーを接続することが可能です。 すべてのデータは、タッチスクリーン付きの使いやすいパネルPC上のダッシュボードに表示されます。ハードドライブには、最大1年分のアーカイブデータを保存するのに十分な容量があります。また、古いデータは自動的に削除することも可能です。
- 統計的評価（最大値・最小値、標準偏差、Cp、Cpkなど）
- 自動MSA試験による測定機器の能力検証
- アーカイブへの注文・リール記録の自動保存
- レシピの一元管理
- 運用および最適化
- 各種顧客インターフェース（Ethernet IP/UDP、Profinet、SQL、OPC-UA など多数）
- PDF形式のリールログ
- リールの測定データをCSV形式でエクスポート
- データベースとの連携が可能
- MES（製造実行システム）との連携が可能
- 拡張ビューによるダッシュボードの高度なカスタマイズ
レポート
ELQソフトウェアを使用すると、測定データをPDFやCSV形式で迅速かつ簡単に出力できます。PDFファイルは、社内の品質保証、監査、および顧客向けレポートのための、明確かつ簡潔な文書として活用できます。CSVファイルを使用すれば、データのさらなる分析や自社（MES）システムへの統合に向けた、簡便な後処理が可能になります。 このようにして、品質を確保し、透明性を高め、生産プロセスを持続的に最適化することができます。
測定システム分析（MSA）
MSA調査を自動化することで、測定機器の能力試験は非常に簡便かつ容易に行えるようになります。Cg値およびCgk値は、測定値の標準偏差と系統的な測定誤差に基づいて算出されます。
同一地点での測定
2つ以上の測定フレーム（OフレームまたはCフレーム）を用いて、工程の前後に素材の坪量を測定します。この際、同一の測定ライン上のまったく同じ位置にある測定点を、工程の前後に測定します。これにより、例えばコーティングの差分坪量などを高精度で測定することができます。
差分坪量 = ELTIM 2の坪量 - ELTIM 1の坪量
凡例
━━━ 測定ライン ELTIM 1
━━━ 測定ライン ELTIM 2
車線および走行パターンの検出
コントラストセンサーを使用することで、素材の下面や上面に断続的なコーティングが施されている場合でも、コーティングされた表面を確実に識別することができます。 未コーティング領域は測定対象外となり、コーティング領域と未コーティング領域の境界領域からの測定値は自動的に除外されます。これは、品質のばらつきを防ぎ、一貫した製品性能を確保するためにパターンコーティングを正確に監視する必要がある、コーティングや接着剤の用途において特に重要です。
全面コーティング済みまたは未コーティングの素材用の搬送システム
ウェブの走行方向に対して横方向に断続的なコーティングを行う横方向移動システム
ウェブの進行方向に沿って断続的にコーティングを行う横断システム
ウェブの進行方向およびウェブの進行方向に対して横方向に、セグメント化されたマトリックスコーティングを行うための搬送システム
適用例：層間剥離の検出
目に見えない欠陥――深刻な結果
接着剤の塗布や材料の厚さにわずかなばらつきがあるだけでも、目に見えない剥離を引き起こす可能性があります。製造工程における材料の不均一性や接着剤の塗布ムラは、基材に目に見えない欠陥をもたらし、場合によっては深刻な結果を招くことがあります：
- 製品の品質不安定
- クレーム発生リスクの増加
- 回避可能なコストの発生
解決策――ELTIMは「見えないもの」を「見えるもの」に変える
通常運転中、ELTIMシステムは坪量に関する正確なデータを提供します。ELTIMが工程内で層間剥離箇所を検知すると、インテリジェントなソフトウェアが異常を分析し、直ちに反応します：
- 視覚的または聴覚的なアラームを発し
- 後続の分析のために正確な位置をマーキングする
- 品質検証のために自動的に記録する
このようにして、製品の品質がチェックされるだけでなく、その品質も保証されます。
測定曲線からは、正常動作時には値が安定していること、また、層間剥離が発生した場合には急激なピークが現れることがはっきりとわかります。
1. 信頼性の高い測定機器の性能
統合型MSA試験により、ELTIMシステムの測定機器の能力は、生産開始前に検証され、文書化されます。追加の実験室試験は不要であり、直ちに生産を開始することができます。
2. ダウンタイムの削減 – 生産性の向上
ELTIMのインライン坪量・厚さ測定機能により、手動によるサンプリングや手間のかかるオフライン測定のために機械を停止させる必要がなくなります。生産は起動から定常運転に至るまで、ダウンタイムなく継続的に監視されます。その結果、
- 大幅な時間短縮
- 立ち上げプロセスの迅速化
- 稼働率の向上
- 生産量の増加
- 生産効率の著しい向上
3. 安定した工程 – 一貫した品質
ELTIM を使用すると、坪量が継続的に監視され、手動または全自動で精密に制御されます。 オペレーターによる手動制御であっても、ELTIMを使用しないプロセスと比較して偏差を大幅に低減できます。自動閉ループ制御により、さらなる精度と最高のプロセス信頼性がもたらされます。一方、ELTIMを使用しない生産では、検出されない公差の逸脱が生じ、その結果、再測定を行わない限り発見されないスクラップが発生する可能性があります。ELTIM導入による結果：
- スクラップの減少
- ばらつきの低減、ひいては公差の厳格化
- 製品品質の向上
生産開始時のスクラップの削減
生産を中断することなく継続的な品質保証を行うため、生産工程において見逃されたロスが発生しない
自動制御により、公差を縮小し、材料を節約できます
プロセスの安定化による機械稼働率の向上
ELTIMは、Erhardt+Leimer社が提供するインライン測定システムであり、搬送中のウェブの坪量および厚みを連続的に測定します。超音波技術を採用したこのシステムは、非接触で材料特性を測定し、押出成形、コーティング、フィルム製造、粘着テープ製造、紙加工、その他の加工プロセスにおいて、リアルタイムでの監視と最適化を可能にします。
インライン測定により、生産プロセスを継続的に把握することができます。逸脱を即座に検知できるため、製造業者はプロセスパラメータをリアルタイムで調整し、機械のダウンタイムを削減し、立ち上げ時間を短縮し、より厳しい公差を維持することが可能になります。これにより、製品の品質向上、材料消費量の削減、生産効率の向上が図られます。
ELTIMは、超音波の透過に基づいて材料の物性を測定します。超音波信号が材料を通過し、システムはその吸収量を測定します。その後、この吸収量と校正係数を用いて、坪量と厚さが算出されます。放射線測定システムとは異なり、ELTIMはX線や放射性物質を使用しません。
非放射線測定では、放射性物質やX線装置が不要となります。そのため、製造業者は、これに関連する規制要件、安全手順、許認可の義務、放射性物質の交換コスト、および廃棄に関する課題を回避できます。これにより、運用が簡素化され、総所有コストの削減につながります。
ELTIMは、フィルムの押出成形、コーティング、粘着テープの製造、紙加工、およびその他のウェブが移動する製造工程に特に適しています。このシステムは、坪量と厚さを継続的に監視することで、幅広い加工用途において、製造業者が品質の安定性を向上させ、材料のロスを削減できるよう支援します。
ELTIM Oフレームは、広いウェブ幅に対応するように設計されており、横移動式センサーシステムを採用することで、ウェブ全体にわたる完全な横方向プロファイルを生成します。 ELTIM Cフレームは、設置スペースが限られている用途や、対象を絞った測定で十分な場合、あるいはよりコスト効率の高い導入が望まれる場合に適したコンパクトなソリューションです。インラインおよびオフラインの両方で使用可能で、例えば、開発、品質保証、またはサンプル検査のための実験室環境などで活用できます。どちらのシステムも同一の超音波測定技術を採用しており、同等の測定精度を実現しています。
ELTIMは、内蔵の環境センサーを使用して、温度、湿度、気圧などの要因を継続的に記録します。迅速な再校正ルーチンにより、変化する環境要因の影響を自動的に補正し、生産工程全体を通じて安定した再現性の高い測定結果を維持します。
ELTIMは、同一のスポット測定において、工程ステップの前後で同じ測定ライン上のまったく同じ位置を測定します。これにより、例えばコーティングや冷却の前後における坪量や厚さの極めて正確な比較が可能となり、詳細な工程分析や的を絞った最適化を支援します。
ELTIMは、レーンおよびパターンの検出にコントラストセンサーを採用しています。これにより、コーティングが断続的に施されている場合でも、コーティングされた領域とされていない領域を確実に識別することができます。フリンジ領域での測定値は自動的に除外されるため、コーティングや接着剤の塗布工程において、正確なプロセス監視と信頼性の高い品質管理を実現します。