JP2000180130A - Glass tube drawing device with tube diameter measuring instrument, and tube diameter measuring method for glass tube - Google Patents

Glass tube drawing device with tube diameter measuring instrument, and tube diameter measuring method for glass tube

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JP2000180130A
JP2000180130A JP10352343A JP35234398A JP2000180130A JP 2000180130 A JP2000180130 A JP 2000180130A JP 10352343 A JP10352343 A JP 10352343A JP 35234398 A JP35234398 A JP 35234398A JP 2000180130 A JP2000180130 A JP 2000180130A
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tube
glass tube
diameter
glass
image
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JP10352343A
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Japanese (ja)
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Fumihiro Takemura
文宏 竹村
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Coorstek KK
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Toshiba Ceramics Co Ltd
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Publication date
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    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B17/00Forming molten glass by flowing-out, pushing-out, extruding or drawing downwardly or laterally from forming slits or by overflowing over lips
    • C03B17/04Forming tubes or rods by drawing from stationary or rotating tools or from forming nozzles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the glass tube drawing device with the tube diameter measuring instrument which can measure tube diameters including the internal diameter of a glass tube without contacting and measure the tube diameter in a tube drawing process and improves the quality and yield by feeding the result back to the tube drawing device, and the tube diameter measuring method for the glass tube. SOLUTION: The tube diameter measuring instrument is equipped with a light irradiating means 4 which irradiates a drawn glass tube with slit light obliquely to the tube drawing direction, an image pickup means 5 which is installed obliquely opposite the light irradiating means in the tube drawing direction and picks up an image of the irradiation light from the light irradiating means having passed through the glass tube, and a tube diameter calculating means 7 which calculates the tube diameter of the glass tube according to the picked-up image.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス管を管引き
するガラス管引き装置と、管引きされたガラス管の管径
を管引き状態で測定する管径測定装置とを備える管径測
定装置を有するガラス管引き装置およびガラス管の管径
を測定するガラス管の管径測定方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pipe diameter measuring apparatus comprising a glass pipe drawing apparatus for drawing a glass tube, and a pipe diameter measuring apparatus for measuring the diameter of the drawn glass tube in a drawn state. And a method for measuring the diameter of a glass tube for measuring the diameter of the glass tube.

【0002】[0002]

【従来の技術】蛍光灯用ガラス管などのガラス管は、一
般にガラス管引き装置によって連続的に管引きされ、こ
れを所定の長さに切断した後、両端部絞り加工などの整
形処理を行って製品化している。かかるガラス管引き装
置によって管引きされたガラス管においては、その外径
と内径を測定して、この外径および内径が予め設定した
所定の値あるいは所定の許容範囲内にあるかを判別し、
測定結果が所定値から逸脱している場合にはガラス管引
き装置の動作を制御するようにして所定値や所定の許容
範囲内に収まるようにしている。
2. Description of the Related Art Generally, a glass tube such as a glass tube for a fluorescent lamp is continuously drawn by a glass tube drawing device, cut into a predetermined length, and subjected to a shaping process such as drawing at both ends. Has been commercialized. In the glass tube drawn by such a glass drawing apparatus, the outer diameter and the inner diameter are measured to determine whether the outer diameter and the inner diameter are within a predetermined value or a predetermined allowable range,
When the measurement result deviates from the predetermined value, the operation of the glass tube drawing device is controlled so that the operation falls within a predetermined value or a predetermined allowable range.

【0003】従来にあっては、図8に示すように、ガラ
ス管100を切断後にノギス101を用いて外径および
内径を測定していた。また、特開平5−52530号公
報に記載のように、ガラス管を切断した後に照明装置と
CCDイメージセンサによりガラス管の画像から寸法や
外径を測定することが行われていた。
Conventionally, as shown in FIG. 8, after cutting a glass tube 100, an outer diameter and an inner diameter are measured using a caliper 101. Further, as described in JP-A-5-52530, after the glass tube is cut, the dimensions and the outer diameter are measured from the image of the glass tube by an illumination device and a CCD image sensor.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の測定
装置および方法において、ノギスによるものでは、ガラ
ス管にノギスを接触させて測定するいわゆる接触式測定
であるため、ガラス管にキズやカケを生じることがあ
る。また、人手による作業のため、容易に自動化できな
い。更に、管引きしたガラス管を切断した後に測定する
ため、測定した結果を管引き装置に対してフィードバッ
クし、ガラス管の外径や内径が所望の値となるように管
引き速度や管引き温度をリアルタイムで制御することが
できない。したがって、ノギスによるものでは、ガラス
管の品質や歩留まりの向上を図ることが困難であった。
In the conventional measuring apparatus and method, the calipers are so-called contact-type measurements in which the calipers are brought into contact with a glass tube, so that the glass tube is scratched or chipped. Sometimes. In addition, it cannot be easily automated due to manual work. Further, since the measurement is performed after cutting the drawn glass tube, the measurement result is fed back to the drawing device, and the drawing speed and the drawing temperature are set so that the outer diameter and the inner diameter of the glass tube become desired values. Cannot be controlled in real time. Therefore, it is difficult to improve the quality and yield of the glass tube by using a caliper.

【0005】また、特開平5−52530号公報に記載
のものでは、ガラス管の外径は測定できるが、内径は測
定できない。また、管引きしたガラス管を切断した後に
測定するため、前記したような測定した結果を管引き装
置に対してフィードバックし、ガラス管の外径や内径が
所望の値となるように管引き速度や管引き温度をリアル
タイムで制御することができないという技術的課題があ
った。更に、少なくとも2つのCCDイメージセンサカ
メラやガラス管を回転させる機構を必要とするので、構
成部品が多く、構造が複雑になるという技術的課題もあ
った。
Further, in the apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-52530, the outer diameter of a glass tube can be measured, but the inner diameter cannot be measured. In addition, since the measurement is performed after cutting the drawn glass tube, the measurement result as described above is fed back to the drawing device, and the drawing speed is adjusted so that the outer diameter and the inner diameter of the glass tube become desired values. There is a technical problem that it is not possible to control the pipe drawing temperature in real time. Further, since at least two CCD image sensor cameras and a mechanism for rotating the glass tube are required, there is a technical problem that the number of components is large and the structure is complicated.

【0006】本発明は、上記技術的課題を解決するため
になされたものであり、ガラス管の内径を含む管径を非
接触で測定できると共に、管引き中において管径を測定
でき、その結果を管引き装置に対してフィードバックす
ることにより、品質や歩留まりの向上を図るようにした
管径測定装置を有するガラス管引き装置およびガラス管
の管径測定方法を提供することを目的とするものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned technical problem, and can measure the diameter of a glass tube including the inner diameter thereof in a non-contact manner, and can measure the diameter of the glass tube during drawing. The object of the present invention is to provide a glass pipe drawing apparatus having a pipe diameter measuring apparatus designed to improve quality and yield by feeding back to a pipe drawing apparatus and a method for measuring the diameter of a glass pipe. is there.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
るためになされた本発明にかかる管径測定装置は、ガラ
ス管を管引きするガラス管引き装置と、前記ガラス管の
管径を管引き状態で測定する管径測定装置とを備える管
径測定装置を有するガラス管引き装置であって、前記管
径測定装置は、前記管引きされたガラス管に管引き方向
に対して斜めにスリット状の光を照射する光照射手段
と、前記光照射手段と管引き方向に対して斜めに相対す
る位置に設置され前記ガラス管を通過した前記光照射手
段よりの照射光を画像として撮像する撮像手段と、前記
撮像された画像に基づき前記ガラス管の管径を算出する
管径算出手段とを備えたことを特徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned technical problems, a tube diameter measuring apparatus according to the present invention comprises: a glass tube drawing apparatus for drawing a glass tube; A pipe diameter measuring device having a pipe diameter measuring device for measuring in a drawn state, wherein the tube diameter measuring device slits the glass tube drawn obliquely with respect to the tube drawing direction. Light irradiating means for irradiating light in the shape of a light, and an imaging device which is installed at a position obliquely opposite to the light irradiating means with respect to the pipe drawing direction and which captures an image of irradiation light from the light irradiating means which has passed through the glass tube. Means, and a pipe diameter calculating means for calculating a pipe diameter of the glass tube based on the taken image.

【0008】ここで、前記管径算出手段は、前記撮像さ
れた画像の輝度を上下方向に連続して検出する検出手段
と、前記検出手段を水平方向に走査する走査手段とを備
え、水平方向の各位置における前記ガラス管の垂直方向
の輝度分布よりガラス管の水平方向における輝度の積算
値を算出し、該積算値よりガラス管の管径を算出するよ
うにすることが望ましい。また、前記管径算出手段によ
り算出された管径を予め設定された値と比較する比較手
段と、前記比較手段の比較結果に基づき前記ガラス管引
き装置における管引き動作を制御する管引き制御手段を
備えたことが望ましい。
Here, the tube diameter calculating means includes detecting means for continuously detecting the brightness of the picked-up image in the vertical direction, and scanning means for scanning the detecting means in the horizontal direction. It is desirable to calculate the integrated value of the luminance in the horizontal direction of the glass tube from the luminance distribution in the vertical direction of the glass tube at each position, and calculate the tube diameter of the glass tube from the integrated value. A comparing means for comparing the pipe diameter calculated by the pipe diameter calculating means with a preset value; and a drawing control means for controlling a drawing operation in the glass drawing apparatus based on a comparison result of the comparing means. It is desirable to have.

【0009】上記技術的課題を解決するためになされた
本発明にかかるガラス管の管径測定方法は、管引き装置
より管引きされたガラス管の管径を測定するガラス管の
管径測定方法であって、前記管引きされたガラス管に管
引き方向に対して斜めにスリット状の光を照射する光照
射工程と、前記ガラス管を通過した前記光照射工程によ
り照射された照射光を管引き方向に対して斜めに相対す
る位置で画像として撮像する撮像工程と、前記撮像され
た画像に基づき前記ガラス管の管径を算出する管径算出
工程とを備えたことを特徴としている。
A method for measuring the diameter of a glass tube according to the present invention, which has been made to solve the above technical problem, is a method for measuring the diameter of a glass tube drawn by a drawing apparatus. A light irradiation step of irradiating the drawn glass tube with a slit-like light obliquely to a drawing direction, and irradiating the irradiation light irradiated by the light irradiation step passing through the glass tube. It is characterized by comprising an imaging step of imaging as an image at a position obliquely opposed to the pulling direction, and a pipe diameter calculating step of calculating the diameter of the glass tube based on the captured image.

【0010】ここで、前記管径算出工程は、前記撮像さ
れた画像の輝度を上下方向に連続して検出する工程と、
前記検出工程を水平方向に走査する走査工程とを備え、
水平方向の各位置における前記ガラス管の垂直方向の輝
度分布よりガラス管の水平方向における輝度の積算値を
算出し、前記積算値よりガラス管の管径を算出するよう
にすることが望ましい。また、前記管径算出工程により
算出された管径を予め設定された値と比較する比較工程
と、前記比較工程の比較結果に基づき前記ガラス管引き
装置における管引き動作を制御する管引き制御工程を備
えることが望ましい。
Here, the tube diameter calculating step includes a step of continuously detecting the brightness of the captured image in the vertical direction;
A scanning step of scanning the detection step in the horizontal direction,
It is preferable that an integrated value of the luminance in the horizontal direction of the glass tube is calculated from the luminance distribution in the vertical direction of the glass tube at each position in the horizontal direction, and the tube diameter of the glass tube is calculated from the integrated value. A comparison step of comparing the pipe diameter calculated in the pipe diameter calculation step with a preset value; and a pipe drawing control step of controlling a pipe drawing operation in the glass pipe drawing apparatus based on a comparison result of the comparison step. It is desirable to provide.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図に基づ
いて説明する。図1は、管径測定装置を有するガラス管
引き装置の全体の構成を示す図であり、符号1は管引
炉、2は左右一対のローラであり、この管引炉1とロー
ラ2によりガラス管引き装置を構成する。前記管引炉1
は、石英を溶融するための加熱装置11と、溶融した石
英を導出するための導出杆12と、上蓋13により構成
されている。また符号3は、ガラス管引き装置より管引
きされたガラス管、4はこの管引きされたガラス管3に
スリット状の光を照射する光照射装置であり、管引き方
向に対して斜めに照射するように設置されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing the overall configuration of a glass tube drawing apparatus having a tube diameter measuring apparatus, wherein reference numeral 1 denotes a drawing furnace, 2 denotes a pair of right and left rollers, and Construct a pipe drawing device. The tube drawing furnace 1
Is composed of a heating device 11 for melting the quartz, a leading rod 12 for leading the fused quartz, and an upper lid 13. Reference numeral 3 denotes a glass tube drawn from the glass tube drawing device, and reference numeral 4 denotes a light irradiation device for irradiating the glass tube 3 drawn with slits with light. It is installed to be.

【0012】符号5は、前記ガラス管3を介して光照射
装置4と相対する位置に設置されたCCDカメラなどよ
りなる撮像装置であり、ガラス管3を通過した光照射装
置4よりの照射光を管引き方向に対して斜めに画像とし
て撮像する。前記光照射装置4と撮像装置5は暗室10
内に設置されている。符号6は、撮像装置5により撮像
された照射光にかかる画像を処理する画像処理装置であ
り、符号7は前記画像処理装置6より画像処理された信
号に基づきガラス管3の外径と内径および厚さを算出す
るパーソナルコンピュータなどよりなる演算処理装置、
符号8は前記撮像装置5により撮像された画像や演算処
理装置7の演算処理過程、後述する輝度積算値特性、演
算処理結果などを表示する表示装置、符号9は演算処理
装置7よりの演算結果に基づいて管引炉1やローラ2よ
りなるガラス管引き装置に対して管引き速度や管引き温
度などの動作制御を行う管引き制御装置である。なお、
図中、31aは管引炉1内に装填された粉状の石英、3
1bは加熱装置11により溶融された石英である。
Reference numeral 5 denotes an image pickup device such as a CCD camera installed at a position opposite to the light irradiation device 4 via the glass tube 3, and irradiation light from the light irradiation device 4 passing through the glass tube 3. Is captured as an image oblique to the pipe drawing direction. The light irradiation device 4 and the imaging device 5 are provided in a dark room 10.
It is installed in. Reference numeral 6 denotes an image processing device that processes an image of the irradiation light captured by the imaging device 5, and reference numeral 7 denotes an outer diameter and an inner diameter of the glass tube 3 based on a signal processed by the image processing device 6. An arithmetic processing unit, such as a personal computer that calculates the thickness,
Reference numeral 8 denotes a display device that displays an image captured by the image pickup device 5 and an arithmetic processing process of the arithmetic processing device 7, a luminance integrated value characteristic described later, an arithmetic processing result, and the like. Numeral 9 denotes an arithmetic result from the arithmetic processing device 7. This is a drawing control device for controlling the operation of the drawing speed, the drawing temperature, and the like for the glass drawing device including the drawing furnace 1 and the rollers 2 based on. In addition,
In the drawing, 31a is a powdery quartz loaded in the drawing furnace 1;
1 b is quartz fused by the heating device 11.

【0013】また、画像処理装置6は図2に示すよう
に、サンプリング回路61、A/D変換器62、フレー
ムメモリ63、書き込みアドレス発生器64および読み
出しアドレス発生器65を備えている。
As shown in FIG. 2, the image processing apparatus 6 includes a sampling circuit 61, an A / D converter 62, a frame memory 63, a write address generator 64, and a read address generator 65.

【0014】次に、この実施形態の動作について説明す
る。まず、管引炉1に粉状石英31aを装填し、加熱装
置11により加熱し、その温度が約2000℃に達する
と粉状石英31aが溶融した石英32bとなる。前記状
態において、導出杆12を上方に引き上げることによ
り、管引炉1の導出孔が開放されて下方より溶融石英3
1bが透光性を有するガラス管3として外部に導出され
る。このときの温度は約1400℃であり、管径はφ4
〜φ40である。そして、導出されたガラス管3は一対
のローラ2により管引きされる。
Next, the operation of this embodiment will be described. First, powdered quartz 31a is charged into the drawing furnace 1 and heated by the heating device 11, and when the temperature reaches about 2000 ° C., the powdered quartz 31a becomes fused quartz 32b. In the above state, by pulling out the drawing rod 12 upward, the drawing hole of the tube drawing furnace 1 is opened and the fused quartz 3 is drawn from below.
1b is led out to the outside as a glass tube 3 having translucency. The temperature at this time was about 1400 ° C, and the tube diameter was φ4
~ Φ40. The drawn glass tube 3 is drawn by a pair of rollers 2.

【0015】このように、ガラス管引き装置によりガラ
ス管3が連続して管引きされている状態において、光照
射装置4はこの管引きされたガラス管3にスリット状の
光を連続して照射する。ガラス管3を通過した照射光は
演算処理装置7の指示により撮像装置5によって画像と
して撮像され、その画像データは画像処理装置6に取り
込まれる。このとき、光照射装置4によりスリット状の
照明がガラス管3に対して斜めに照射されているため、
撮像装置5で撮像される照射光の画像は図4に示すよう
に、ガラス管3の内径のエッジ部分で曲がったようなも
のとなる。
As described above, in a state where the glass tube 3 is continuously drawn by the glass drawing device, the light irradiation device 4 continuously irradiates the slit-shaped light to the drawn glass tube 3. I do. The irradiation light that has passed through the glass tube 3 is captured as an image by the imaging device 5 according to an instruction from the arithmetic processing device 7, and the image data is taken into the image processing device 6. At this time, since the slit-like illumination is radiated obliquely to the glass tube 3 by the light irradiation device 4,
As shown in FIG. 4, the image of the irradiation light imaged by the imaging device 5 looks like a curve at the edge of the inner diameter of the glass tube 3.

【0016】前記画像処理装置6は撮像装置5より得ら
れるアナログ画像信号をサンプリング回路61によりサ
ンプリングした後、A/D変換器62によってデジタル
信号に変換して量子化する。この量子化されたデジタル
画像データすなわち画素データをフレームメモリ63に
入力する。フレームメモリ63は1フレーム(1画面)
分の画素データを記憶するものであり、書き込みアドレ
ス発生器64より発生する書き込みアドレス信号により
画像データを順次書き込む。また、読み出しアドレス発
生器65より発生する読み出しアドレス信号により画像
データを順次読み出し、これを演算処理装置7に供給し
て表示装置8に図4示すようなガラス管3を通過した照
射光の画像を表示する。
The image processing device 6 samples an analog image signal obtained from the image pickup device 5 by a sampling circuit 61, converts it into a digital signal by an A / D converter 62, and quantizes it. The quantized digital image data, that is, pixel data is input to the frame memory 63. The frame memory 63 is one frame (one screen)
The image data is sequentially written by a write address signal generated by a write address generator 64. Further, the image data is sequentially read out by the read address signal generated from the read address generator 65 and supplied to the arithmetic processing unit 7 to display the image of the irradiation light passing through the glass tube 3 as shown in FIG. indicate.

【0017】更に、後述する管径算出の演算処理のため
に、演算処理装置7により読み出しアドレス発生器64
に対して所定の読み出し制御がなされる。なお、図示し
ないが画像処理装置6から演算処理装置7に対してタイ
ミング信号を供給し、表示装置8に画像表示させるため
の同期をとるようにしている。また、撮像装置5よりの
画像信号はモノクロ信号であり、画素データは画像の輝
度を表わす。例えば量子化ビット数が8ビットとすると
画素データ(輝度)は256階調となる。
Further, for the calculation processing of the pipe diameter calculation to be described later, the read address generator 64
Is subjected to a predetermined read control. Although not shown, a timing signal is supplied from the image processing device 6 to the arithmetic processing device 7 so as to synchronize the display device 8 to display an image. The image signal from the imaging device 5 is a monochrome signal, and the pixel data represents the luminance of the image. For example, if the quantization bit number is 8 bits, the pixel data (luminance) has 256 gradations.

【0018】次に、演算処理装置7より演算処理される
ガラス管3の外径および内径算出について、図3に示す
演算処理装置7が実行する処理のフローチャートと共に
説明する。まず、読み出しアドレス発生器64を制御し
て、フレームメモリ63に記憶されている1フレーム分
の画素データに対して、画面上の左側端部に相当する垂
直方向における縦1列の画素データに相当する読み出し
アドレスを指定し、この縦1列の画素データ(輝度デー
タ)をフレームメモリ63より順次読み出す(ステップ
S1)。
Next, the calculation of the outer diameter and the inner diameter of the glass tube 3 calculated by the arithmetic processing unit 7 will be described with reference to the flowchart of the processing executed by the arithmetic processing unit 7 shown in FIG. First, the read address generator 64 is controlled so that one frame of pixel data stored in the frame memory 63 corresponds to one vertical column of pixel data in the vertical direction corresponding to the left end on the screen. A read address to be read is specified, and the pixel data (luminance data) in one vertical column is sequentially read from the frame memory 63 (step S1).

【0019】次に、この読み出された縦1列の輝度デー
タを積算して積算値を算出し(ステップS2)、これを
演算処理装置7に備える記憶装置に記憶する(ステップ
S3)。この記憶装置は1画面上における水平位置ごと
にこの積算値が記憶されるように設定されている。続い
て、隣接する右側の垂直方向における縦1列の画素デー
タに相当する読み出しアドレスを指定して、この縦1列
の画素データをフレームメモリ63より順次読み出し
(ステップS4)、この読み出された縦1列の輝度デー
タを積算して積算値を算出し(ステップS5)、これを
演算処理装置7の記憶装置に記憶する(ステップS
6)。
Next, the read luminance data of one column are integrated to calculate an integrated value (step S2), and the integrated value is stored in a storage device provided in the arithmetic processing unit 7 (step S3). This storage device is set so that this integrated value is stored for each horizontal position on one screen. Subsequently, a read address corresponding to one vertical column of pixel data in the adjacent right vertical direction is designated, and the vertical one column of pixel data is sequentially read from the frame memory 63 (step S4). One column of luminance data is integrated to calculate an integrated value (step S5), and this is stored in the storage device of the arithmetic processing unit 7 (step S5).
6).

【0020】次に、ステップS4で読み出した縦1列の
画素データが画面上の右側端部に相当するものであるか
を判別し(ステップS7)、判別結果がNoであればス
テップS4〜ステップS6を実行して順次隣接する右側
の縦1列の画素データについて読み出しと積算を行う。
かかるステップS1〜ステップS6の処理により、撮像
装置5で撮像されたガラス管3を通過した照射光の画像
の輝度を上下方向に連続して検出し、この検出処理を水
平方向に走査することにより、水平方向の各位置におけ
るガラス管3の垂直方向の輝度分布を求め、ガラス管3
の水平方向における輝度の積算値を算出する。なお、ス
テップS7において、画面上の右側端部を判別するのに
代えて、ガラス管3の右方向における外側の所定位置を
判別するようにしてもよい。
Next, it is determined whether the one column of pixel data read in step S4 corresponds to the right end on the screen (step S7). If the determination result is No, steps S4 to S4 are performed. By executing S6, the reading and the integration are sequentially performed on the pixel data of the adjacent right vertical column.
Through the processing of steps S1 to S6, the luminance of the image of the irradiation light that has passed through the glass tube 3 and captured by the imaging device 5 is continuously detected in the vertical direction, and the detection processing is performed in the horizontal direction. The brightness distribution in the vertical direction of the glass tube 3 at each horizontal position is determined.
Is calculated in the horizontal direction. In step S7, instead of determining the right end on the screen, a predetermined position outside the right side of the glass tube 3 may be determined.

【0021】ここで、ステップS1およびS4におい
て、フレームメモリ63より読み出すべき画素データの
縦1列が図5のaに示すようにガラス管3の外側の位置
にあるときは、この縦1列の各輝度特性は図6(a)に
示すようになる。即ち、光照射装置4よりの光が照射さ
れている位置に相当する位置では輝度が高くなり、それ
以外では暗室に設置されているため周囲が暗いので輝度
はほぼゼロとなる。
Here, in steps S1 and S4, when one vertical column of pixel data to be read from the frame memory 63 is located outside the glass tube 3 as shown in FIG. Each luminance characteristic is as shown in FIG. That is, the luminance is high at a position corresponding to the position where the light from the light irradiation device 4 is irradiated, and otherwise the luminance is almost zero because the surroundings are dark because it is installed in a dark room.

【0022】また、読み出すべき画素データの縦1列が
図5のbに示すようにガラス管3内の位置にあるとき
は、この縦1列の各輝度特性は図6(b)に示すような
る。即ち、どの垂直位置においても光照射装置4よりの
光が遮断されているため、縦1列における輝度はほぼす
べてゼロとなる。
When one vertical column of pixel data to be read is located in the glass tube 3 as shown in FIG. 5B, the luminance characteristics of this vertical column are as shown in FIG. 6B. Become. That is, since the light from the light irradiation device 4 is blocked at any of the vertical positions, the luminance in one vertical column becomes almost zero.

【0023】更に、画素データの縦1列が図5のcに示
すようにガラス管3の管内の位置にあるときは、前述の
ように撮像された照射光の画像が湾曲されており、この
縦1列の各輝度特性は図6(c)に示すようになって、
ガラス管3を通過した光照射装置4よりの光が照射され
ている位置に相当する位置では輝度が高くなり、それ以
外では周囲が暗いため輝度はほぼゼロとなる。
Further, when one vertical column of pixel data is located at the position inside the glass tube 3 as shown in FIG. 5C, the image of the irradiation light imaged as described above is curved. Each luminance characteristic in one vertical column is as shown in FIG.
The luminance is high at a position corresponding to the position where the light from the light irradiation device 4 has passed through the glass tube 3, and the luminance is almost zero at other positions because the surroundings are dark.

【0024】そこで、ステップS7の判別結果がYes
であれば、1画面中の縦1列の輝度データをすべて積算
し、これを記憶し、図7に示す撮像された画像の水平方
向に対する輝度の積算値特性を作成し、この特性からガ
ラス管3の外径、内径および厚さを算出する(ステップ
S8)。
Therefore, the determination result of step S7 is Yes.
If this is the case, all the luminance data in one vertical line in one screen are integrated and stored, and an integrated value characteristic of the luminance in the horizontal direction of the captured image shown in FIG. 7 is created. The outside diameter, inside diameter and thickness of No. 3 are calculated (step S8).

【0025】即ち、図7の特性図において、ガラス管3
の外側と管内部では輝度の積算値は所定の値を有してお
り、ガラス管3内では輝度はほぼゼロとなる。前記特性
図の左端部から右に向かって輝度がゼロとなった位置か
ら、輝度が所定値となりゼロとなって、再び所定値とな
る位置までの距離がガラス管3の外径であり、輝度がゼ
ロから所定値となった位置から、輝度がゼロとなる位置
までの距離がガラス管3の内径である。また、輝度がゼ
ロとなった位置から所定値となった位置までの距離がガ
ラス管3の厚さとして算出する。なお、ステップS8に
おいて図7に示す特性図を表示装置8に表示するように
してもよい。
That is, in the characteristic diagram of FIG.
Outside and inside the tube have a predetermined integrated value of luminance, and the luminance becomes almost zero in the glass tube 3. The distance from the position where the luminance becomes zero from the left end to the right of the characteristic diagram to the position where the luminance becomes a predetermined value and becomes zero and becomes the predetermined value again is the outer diameter of the glass tube 3, Is the inner diameter of the glass tube 3 from the position at which the value has become a predetermined value from zero to the position at which the luminance becomes zero. The distance from the position where the luminance becomes zero to the position where the luminance becomes a predetermined value is calculated as the thickness of the glass tube 3. Note that the characteristic diagram shown in FIG. 7 may be displayed on the display device 8 in step S8.

【0026】次に、ステップS8にて算出された管径や
厚さなどの算出値と予め設定した所定値(あるいは所定
範囲)とを比較し、算出された値が所定値と合致してい
るかを判別する(ステップS9)。この判別結果がNo
であれば、該判別結果に応じて管引き制御装置9に対し
制御信号を出力する(ステップS10)。この制御信号
により、ステップS8にて算出された内径が所定値より
小さいときには、ローラ2の回転速度を速くして管引き
速度を速くする。あるいは加熱装置11の加熱温度を高
くして管引き温度を高くするように制御する。逆に、算
出された内径が所定値より大きいときには、管引き速度
を遅くするか、あるいは管引き温度を高くするように制
御する。かかる処理により、算出された結果に基づく最
適な管引き条件を制御装置9に対して与えることがで
き、ガラス管引き装置をリアルタイムで制御することが
できる。
Next, the calculated values such as the pipe diameter and the thickness calculated in step S8 are compared with predetermined values (or predetermined ranges), and whether the calculated values match the predetermined values. Is determined (step S9). If the result of this determination is No
If so, a control signal is output to the pipe drawing control device 9 according to the determination result (step S10). When the control signal indicates that the inner diameter calculated in step S8 is smaller than the predetermined value, the rotation speed of the roller 2 is increased to increase the tube drawing speed. Alternatively, control is performed so that the heating temperature of the heating device 11 is increased to increase the tube drawing temperature. Conversely, when the calculated inner diameter is larger than a predetermined value, control is performed so as to reduce the drawing speed or to increase the drawing temperature. By such processing, the optimum drawing conditions based on the calculated result can be given to the control device 9, and the glass drawing device can be controlled in real time.

【0027】なお、管径などをより詳細に算出する場合
には、撮像装置6より得られる画像を拡大し、ステップ
S1〜S6において求めたガラス管3の垂直方向におけ
る輝度分布を水平方向に対してより細かく分割するのが
よい。また、計測時間の短縮、測定精度の向上から、水
平方向の分割において、図7の特性図から輝度変化が生
じている部分をより細かく分割するのが良い。
When calculating the tube diameter and the like in more detail, the image obtained from the imaging device 6 is enlarged, and the luminance distribution in the vertical direction of the glass tube 3 obtained in steps S1 to S6 is compared with the horizontal direction. It is better to divide it more finely. In addition, in order to reduce the measurement time and improve the measurement accuracy, in the horizontal division, it is preferable to finely divide the portion where the luminance change occurs from the characteristic diagram of FIG.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ガラス
管の内径を含む管径を非接触で測定できるので、ガラス
管を傷つけたりすることを防止できる。また、管引きを
行っているときにガラス管の管径を測定できるので、そ
の結果を管引き装置に対してフィードバックすることに
より、品質や歩留まりの向上を図ることができる。
As described above, according to the present invention, the tube diameter including the inner diameter of the glass tube can be measured in a non-contact manner, so that the glass tube can be prevented from being damaged. In addition, since the diameter of the glass tube can be measured during the drawing, the quality and yield can be improved by feeding back the result to the drawing device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、本発明にかかる管径測定装置を有する
ガラス管引き装置の実施例を示す図である。
FIG. 1 is a view showing an embodiment of a glass tube drawing device having a tube diameter measuring device according to the present invention.

【図2】図2は、本発明にかかる画像処理装置の実施例
を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an embodiment of an image processing apparatus according to the present invention.

【図3】図3は、本発明にかかる演算処理装置の処理を
示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a process performed by an arithmetic processing device according to the present invention;

【図4】図4は、本発明にかかる撮像装置より得られる
画像を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an image obtained by the imaging device according to the present invention.

【図5】図5は、本発明にかかる撮像装置より得られる
画像に垂直方向の縦1列直線を付加した図である。
FIG. 5 is a diagram in which a vertical single straight line is added to an image obtained by the imaging apparatus according to the present invention.

【図6】図6は、図5における縦1列に応じた画素の輝
度を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating luminance of pixels according to one vertical column in FIG. 5;

【図7】図7は、本発明にかかる輝度の積算値の特性を
示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing characteristics of an integrated value of luminance according to the present invention.

【図8】図8は、従来の内径測定装置を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a conventional inner diameter measuring device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 管引炉 11 加熱装置 12 導出杆 13 上蓋 2 ローラ 3 ガラス管 31a 粉状石英 31b 溶融石英 4 光照射装置 5 撮像装置 6 画像処理装置 61 サンプリング回路 62 A/D変換器 63 フレームメモリ 64 書き込みアドレス発生器 65 読み出しアドレス発生器 7 演算処理装置 8 表示装置 9 管引き制御装置 10 暗室 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Drawing furnace 11 Heating device 12 Outgoing rod 13 Top lid 2 Roller 3 Glass tube 31a Powdery quartz 31b Fused quartz 4 Light irradiation device 5 Imaging device 6 Image processing device 61 Sampling circuit 62 A / D converter 63 Frame memory 64 Writing address Generator 65 Read address generator 7 Arithmetic processing unit 8 Display unit 9 Drawing control unit 10 Dark room

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ガラス管を管引きするガラス管引き装置
と、該ガラス管の管径を管引き状態で測定する管径測定
装置とを備える管径測定装置を有するガラス管引き装置
であって、 前記管径測定装置は、前記管引きされたガラス管に管引
き方向に対して斜めにスリット状の光を照射する光照射
手段と、前記光照射手段と管引き方向に対して斜めに相
対する位置に設置され前記ガラス管を通過した前記光照
射手段よりの照射光を画像として撮像する撮像手段と、
前記撮像された画像に基づき前記ガラス管の管径を算出
する管径算出手段とを備えたことを特徴とする管径測定
装置を有するガラス管引き装置。
1. A glass tube drawing apparatus comprising: a glass tube drawing apparatus for drawing a glass tube; and a tube diameter measuring apparatus for measuring the diameter of the glass tube in a drawn state. The pipe diameter measuring device is configured to irradiate a slit-like light obliquely to the tube drawing direction on the drawn glass tube; An imaging unit that captures, as an image, irradiation light from the light irradiation unit that has been installed at a position to pass through the glass tube,
A pipe diameter calculating device for calculating a diameter of the glass tube based on the captured image;
【請求項2】 前記管径算出手段は、前記撮像された画
像の輝度を上下方向に連続して検出する検出手段と、前
記検出手段を水平方向に走査する走査手段とを備え、水
平方向の各位置における前記ガラス管の垂直方向の輝度
分布よりガラス管の水平方向における輝度の積算値を算
出し、前記積算値よりガラス管の管径を算出するように
したことを特徴とする請求項1に記載された管径測定装
置を有するガラス管引き装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein said tube diameter calculating means includes: detecting means for continuously detecting the brightness of the captured image in a vertical direction; and scanning means for scanning said detecting means in a horizontal direction. 2. The integrated value of luminance in the horizontal direction of the glass tube is calculated from the luminance distribution in the vertical direction of the glass tube at each position, and the tube diameter of the glass tube is calculated from the integrated value. A glass tube drawing device having the tube diameter measuring device described in 1.
【請求項3】 前記管径算出手段により算出された管径
を予め設定された値と比較する比較手段と、前記比較手
段の比較結果に基づき前記ガラス管引き装置における管
引き動作を制御する管引き制御手段を備えたことを特徴
とする請求項1または請求項2に記載された管径測定装
置を有するガラス管引き装置。
3. A comparing means for comparing a pipe diameter calculated by said pipe diameter calculating means with a preset value, and a pipe for controlling a drawing operation in said glass drawing apparatus based on a comparison result of said comparing means. 3. A glass tube drawing device having a tube diameter measuring device according to claim 1, further comprising a drawing control means.
【請求項4】 ガラス管引き装置より管引きされたガラ
ス管の管径を測定するガラス管の管径測定方法であっ
て、前記管引きされたガラス管に管引き方向に対して斜
めにスリット状の光を照射する光照射工程と、前記ガラ
ス管を通過した前記光照射工程により照射された照射光
を管引き方向に対して斜めに相対する位置で画像として
撮像する撮像工程と、前記撮像された画像に基づき前記
ガラス管の管径を算出する管径算出工程とを備えたこと
を特徴とするガラス管の管径測定方法。
4. A method for measuring the diameter of a glass tube drawn by a glass drawing apparatus, the method comprising: measuring a diameter of a glass tube drawn by a glass drawing apparatus; A light irradiating step of irradiating light in a shape, an imaging step of imaging the irradiation light irradiated by the light irradiating step passing through the glass tube as an image at a position obliquely opposed to a pipe drawing direction, and the imaging A tube diameter calculating step of calculating a tube diameter of the glass tube based on the obtained image.
【請求項5】 前記管径算出工程は、前記撮像された画
像の輝度を上下方向に連続して検出する工程と、前記検
出工程を水平方向に走査する走査工程とを備え、水平方
向の各位置における前記ガラス管の垂直方向の輝度分布
よりガラス管の水平方向における輝度の積算値を算出
し、前記積算値よりガラス管の管径を算出するようにし
たことを特徴とする請求項4に記載されたガラス管の管
径測定方法。
5. The tube diameter calculating step includes a step of continuously detecting the luminance of the captured image in the vertical direction, and a scanning step of scanning the detecting step in a horizontal direction. The method according to claim 4, wherein an integrated value of luminance in a horizontal direction of the glass tube is calculated from a luminance distribution in a vertical direction of the glass tube at a position, and a tube diameter of the glass tube is calculated from the integrated value. The described method for measuring the diameter of a glass tube.
【請求項6】 前記管径算出工程により算出された管径
を予め設定された値と比較する比較工程と、前記比較工
程の比較結果に基づき前記ガラス管引き装置における管
引き動作を制御する管引き制御工程を備えたことを特徴
とする請求項4または請求項5に記載されたガラス管の
管径測定方法。
6. A tube for comparing a tube diameter calculated in the tube diameter calculation step with a preset value, and a tube for controlling a tube drawing operation in the glass tube drawing device based on a comparison result in the comparison step. The method for measuring the diameter of a glass tube according to claim 4 or 5, further comprising a pulling control step.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100534487B1 (en) * 2002-06-26 2005-12-08 주식회사 네오비트로 Apparatus and method for manufacturing glass tube
CN103101183A (en) * 2012-12-27 2013-05-15 上海长园电子材料有限公司 Extruded tube and wire production process capability detection device and application method thereof
JP2016057083A (en) * 2014-09-05 2016-04-21 日本電気硝子株式会社 Tubular object measuring device, and manufacturing device for tubular objects

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