JP2000337819A - Wall thickness measuring device for glass bottle - Google Patents

Wall thickness measuring device for glass bottle

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JP2000337819A
JP2000337819A JP11145945A JP14594599A JP2000337819A JP 2000337819 A JP2000337819 A JP 2000337819A JP 11145945 A JP11145945 A JP 11145945A JP 14594599 A JP14594599 A JP 14594599A JP 2000337819 A JP2000337819 A JP 2000337819A
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light
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trace
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Takeshi Suzuki
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the accuracy of wall thickness measurement of glass bottles by constituting an optical pedestal, where both of an irradiating means for irradiating with laser beam and an image pick-up means are placed movable in a direction to the glass bottles and freely swingable in a vertical plane corresponding to deflection of the glass bottles at rotation. SOLUTION: The wall thickness measuring device for glass bottles, where the wall thickness of a glass bottle 1 is calculated based on a beam trace picture-taken of an excitation beam between an external surface and internal surfaces of the glass bottle 1 produced by a laser beam entered into the bottle 1, comprises a rotorplatform 3 rotating the glass bottle 1 about a bottle axis, an optical pedestal 25 placed so as to be movable in a direction to the glass bottle and freely swingable in a vertical plane, a plurality of contact members (27), 28 fixed to the pedestal 25 and placed so as to be in contact with the body of the glass bottle 1 rotating on the rotorplatform 3, an optical picture- taking means 35 that is fixed to the pedestal 25 and photographs the beam trace of the excitation beam produced by the laser beam entering the bottle 1 with the contact members (27), 28 in contact with the body of the glass bottle 1.

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、ガラスびんの例え
ば胴部肉厚をレーザ光を用いて光学的に測定するガラス
びんの肉厚測定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a glass bottle thickness measuring apparatus for optically measuring, for example, a wall thickness of a glass bottle using a laser beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体レーザを用いてガラスびん
にレーザ光を入射させ、このレーザ光によって生じるガ
ラスびんの外表面から内表面に至るまでの励起光の光跡
をCCDカメラによって撮影し、この撮影した光跡に基
づいてガラスびんの肉厚を算出するガラスびんの肉厚測
定装置が提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, laser light is incident on a glass bottle using a semiconductor laser, and the light trace of the excitation light from the outer surface to the inner surface of the glass bottle generated by the laser light is photographed by a CCD camera. A glass bottle thickness measuring device that calculates the thickness of the glass bottle based on the photographed light traces has been proposed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】この種の従来の装置で
は、半導体レーザおよびCCDカメラに対して、ガラス
びんの位置がずれた場合、ガラスびんとレーザ入射点、
或いはガラスびんとCCDカメラの焦点位置の関係が変
化し、測定対象の画面からの外れ、測定対象のぼけ等が
生じ、肉厚測定値に誤差が生じるという問題がある。
In this type of conventional apparatus, when the position of the glass bottle is shifted with respect to the semiconductor laser and the CCD camera, the glass bottle and the laser incident point,
Alternatively, there is a problem in that the relationship between the glass bottle and the focal position of the CCD camera changes, the target to be measured deviates from the screen, the target to be measured is blurred, and the thickness measurement value has an error.

【0004】また、従来の構成では、ガラスびんの表面
に付着したごみやほこり、或いはガラスびんの合い目、
泡、傷、石等にレーザ光が照射された場合、光跡の長さ
に変化が生じて、肉厚測定値に誤差が生じるという問題
がある。
[0004] Further, in the conventional configuration, dirt or dust attached to the surface of the glass bottle, or a joint of the glass bottle,
When laser light is applied to bubbles, scratches, stones, and the like, there is a problem that the length of the light trace changes and an error occurs in the measured wall thickness.

【0005】そこで、本発明の目的は、ガラスびんの肉
厚測定精度を向上させたガラスびんの肉厚測定装置を提
供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus for measuring the thickness of a glass bottle with improved accuracy in measuring the thickness of the glass bottle.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
ガラスびんを胴部の周方向に回転させながら、ガラスび
んの外表面にレーザ光を入射させ、このレーザ光によっ
て生じるガラスびんの外表面から内表面に至るまでの励
起光の光跡を撮影手段で撮影し、この撮影した光跡に基
づいてガラスびんの肉厚を算出するガラスびんの肉厚測
定装置において、レーザ光を照射する照射手段、並びに
撮影手段を同一の光学台上に設置し、この光学台を、ガ
ラスびんの回転時の振れに応じて、ガラスびん方向に移
動自在に、かつ略水平面内で首振り自在に構成したもの
である。
According to the first aspect of the present invention,
Laser light is incident on the outer surface of the glass bottle while rotating the glass bottle in the circumferential direction of the body, and the light trace of the excitation light from the outer surface to the inner surface of the glass bottle caused by the laser light is photographed. In the glass bottle thickness measuring device to calculate the thickness of the glass bottle based on the captured light trace, the irradiation means for irradiating the laser beam, and the imaging means is installed on the same optical bench, The optical table is configured to be movable in the direction of the glass bottle and swingable in a substantially horizontal plane in accordance with the shake of the glass bottle during rotation.

【0007】請求項2記載の発明は、ガラスびんを胴部
の周方向に回転させながら、ガラスびんの外表面にレー
ザ光を入射させ、このレーザ光によって生じるガラスび
んの外表面から内表面に至るまでの励起光の光跡を撮影
し、この撮影した光跡に基づいてガラスびんの肉厚を算
出するガラスびんの肉厚測定装置において、ガラスびん
方向に移動自在に、かつ略水平面内で首振り自在に設置
された光学台と、この光学台に固定され、回転するガラ
スびんの胴部に当接自在に構成された複数の当接部材
と、光学台に固定され、当接部材をガラスびんの胴部に
当接させた状態で、ガラスびんにレーザ光を入射し、こ
のレーザ光によって生じる励起光の光跡を撮影する光学
式撮影手段と、を備えたものである。
According to a second aspect of the present invention, a laser beam is incident on the outer surface of the glass bottle while rotating the glass bottle in the circumferential direction of the body, and the laser beam generated by the laser beam is applied from the outer surface to the inner surface of the glass bottle. In a glass bottle thickness measuring device that photographs the light trace of the excitation light up to and calculates the thickness of the glass bottle based on this photographed light trace, it is movable in the glass bottle direction and in a substantially horizontal plane. An optical bench that is swingably installed, a plurality of abutting members fixed to the optical bench and configured to be able to abut on a barrel of a rotating glass bottle, and an abutting member fixed to the optical bench. An optical imaging means for emitting a laser beam to the glass bottle in a state in which the laser beam is brought into contact with the body of the glass bottle, and capturing a light trace of excitation light generated by the laser beam.

【0008】請求項3記載の発明は、請求項2記載のも
のにおいて、前記光学台を、当接部材がガラスびんの胴
部に常に当接するように、前記ガラスびん方向に付勢す
る付勢手段を備えたものである。
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the optical table is biased in the direction of the glass bottle so that the contact member always comes into contact with the body of the glass bottle. Means.

【0009】請求項4記載の発明は、ガラスびんにレー
ザ光を入射させ、このレーザ光によって生じるガラスび
んの外表面から内表面に至るまでの励起光の光跡を撮影
し、この撮影した光跡に基づいて前記ガラスびんの肉厚
を算出するガラスびんの肉厚測定装置において、撮影し
た光跡に基づいてガラスびんの肉厚を測定する手段を備
え、この手段は、光跡を二値画像化し、ラベリングによ
り最も大きい連結成分を選択し、この選択した連結成分
の長さに基づいて肉厚を測定する、ことを特徴とするも
のである。
According to a fourth aspect of the present invention, a laser beam is made incident on a glass bottle, and the light trace of the excitation light from the outer surface to the inner surface of the glass bottle generated by the laser beam is photographed. In a glass bottle thickness measuring device that calculates the thickness of the glass bottle based on the trace, the device includes means for measuring the thickness of the glass bottle based on the captured light trace, and this means converts the light trace into a binary value. It is characterized in that the largest connected component is selected by imaging and labeling, and the thickness is measured based on the length of the selected connected component.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の一実施形態を詳細に説明する。
An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0011】図1において、1はガラスびんを示してい
る。このガラスびん1は回転台3上に載せられ、胴部の
周方向に回転自在に構成されている。この回転台3は回
転軸5に固定され、この回転軸5は回転機構7に連結さ
れ、この回転機構7にはベルト9を介して回転駆動モー
タ11が連結されている。従って、この回転駆動モータ
11によって回転台3が回転駆動される。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a glass bottle. The glass bottle 1 is mounted on a turntable 3 and is configured to be rotatable in the circumferential direction of the body. The turntable 3 is fixed to a rotation shaft 5, which is connected to a rotation mechanism 7, and a rotation drive motor 11 is connected to the rotation mechanism 7 via a belt 9. Therefore, the turntable 3 is rotationally driven by the rotational drive motor 11.

【0012】回転機構7と回転駆動モータ11は、昇降
機構13に連結され、この昇降機構13には昇降駆動モ
ータ15が連結されている。従って、この昇降駆動モー
タ15によって回転台3が昇降駆動される。
The rotation mechanism 7 and the rotation drive motor 11 are connected to an elevating mechanism 13, and the elevating mechanism 13 is connected to an elevating drive motor 15. Therefore, the turntable 3 is driven up and down by the lift drive motor 15.

【0013】回転台3は位置Aに下降し、図示を省略し
た搬送コンベアで搬送されるガラスびんを受け入れた
後、図示の位置Bに上昇停止する。
The turntable 3 descends to a position A, receives a glass bottle conveyed by a conveyor (not shown), and then stops at a position B shown in the figure.

【0014】この位置Bでは、回転台3上のガラスびん
1の頭部1aがこま17で回転自在に支持される。この
こま17はアーム18に支持され、このアーム18は支
柱19に上下動自在に支持されている。
In this position B, the head 1 a of the glass bottle 1 on the turntable 3 is rotatably supported by the top 17. The frame 17 is supported by an arm 18, and the arm 18 is supported by a column 19 so as to be vertically movable.

【0015】なお、ガラスびん1を回転台3上に保持す
る手段としては、びん底を吸着するバキューム手段等で
あってもよい。
The means for holding the glass bottle 1 on the turntable 3 may be a vacuum means for adsorbing the bottom of the bottle.

【0016】この回転台3の隣には基台21が設けられ
ている。この基台21上には、リニアベアリング22、
並びに首振りベアリング23を介して光学台25が設置
されている。従って、この光学台25は、リニアベアリ
ング22を介してガラスびん1の方向に移動自在であ
り、首振りベアリング23を介して略水平面内で首振り
自在に構成されている。
A base 21 is provided next to the turntable 3. On this base 21, a linear bearing 22,
An optical table 25 is provided via a swing bearing 23. Therefore, the optical table 25 is movable in the direction of the glass bottle 1 via the linear bearing 22 and is swingable in a substantially horizontal plane via the swing bearing 23.

【0017】リニアベアリング22は上部材22aと下
部材22bで構成され、この下部材22bは基台21に
固定され、上部材22aは首振りベアリング23および
光学台25を担持して、ガラスびん1の方向に移動自在
である。この上部材22aの前端にはワイヤー24が止
着され、このワイヤー24は滑車26を介してつり下げ
られ、その下端には重錘30が止着される。この重錘3
0の重さにより、光学台25は常にガラスびん1の方向
に付勢される。
The linear bearing 22 comprises an upper member 22a and a lower member 22b. The lower member 22b is fixed to a base 21, and the upper member 22a carries a swing bearing 23 and an optical table 25, and It is movable in the direction of. A wire 24 is fixed to a front end of the upper member 22a, the wire 24 is suspended via a pulley 26, and a weight 30 is fixed to a lower end thereof. This weight 3
Due to the zero weight, the optical bench 25 is always biased in the direction of the vial 1.

【0018】この光学台25上には、図2に示すよう
に、ガラスびん1の胴部1bへの2つの当接ローラ(当
接部材)27、28が設置され、それぞれの当接ローラ
27、28はローラ支持部材31、32に支持され、こ
のローラ支持部材31、32は矢印A方向に位置を調節
自在に光学台25に取り付けられている。
As shown in FIG. 2, on the optical table 25, two contact rollers (contact members) 27 and 28 for setting the body 1b of the glass bottle 1 are provided. , 28 are supported by roller support members 31, 32, and the roller support members 31, 32 are attached to the optical table 25 so that their positions can be adjusted in the direction of arrow A.

【0019】また、光学台25上には、回転台3上で回
転するガラスびん1の胴部1bに、2つの当接ローラ2
7、28を当接させた状態で、ガラスびんにレーザ光を
入射し、このレーザ光によって生じる励起光の光跡を撮
影する光学式撮影手段35が設けられている。この光学
式撮影手段35は半導体レーザ37とCCDカメラ39
とで構成されている。
On the optical table 25, two abutting rollers 2 are attached to the body 1b of the glass bottle 1 rotating on the rotating table 3.
An optical photographing means 35 is provided for irradiating a laser beam into a glass bottle with the 7, 28 in contact with the glass bottle and photographing a light trace of excitation light generated by the laser beam. The optical photographing means 35 comprises a semiconductor laser 37 and a CCD camera 39.
It is composed of

【0020】半導体レーザ37からのレーザ光は、図3
に示すように、収束レンズ41で絞られた後にガラスび
ん1の胴部1bの外表面Aに達する。この外表面Aに達
した光は、外表面Aで屈折した後、ガラスびん1の胴部
1b内を直進し、内表面Bに到達し、この内表面Bで屈
折した後、ガラスびん1の内部空間に進入する。ガラス
びん1の外表面Aと内表面Bとの間を直進する光の光跡
Kは、CCDカメラ(「撮影手段」)39で撮影され
る。
The laser light from the semiconductor laser 37 is shown in FIG.
As shown in (1), after being converged by the converging lens 41, it reaches the outer surface A of the body 1b of the glass bottle 1. After reaching the outer surface A, the light is refracted by the outer surface A, travels straight through the body 1b of the glass bottle 1, reaches the inner surface B, and is refracted by the inner surface B. Enter the interior space. The light trace K of the light traveling straight between the outer surface A and the inner surface B of the glass bottle 1 is photographed by a CCD camera (“photographing means”) 39.

【0021】このCCDカメラ39で撮影される光の光
跡Kはガラス中の不純物イオン(遷移金属イオン、或い
は希土類イオン等)にレーザ光が吸収されることによっ
て発生する励起光であり、この励起光は半導体レーザ3
7から出力されるレーザ光の波長よりも長波長側の波長
を有する。
The light trace K of light captured by the CCD camera 39 is excitation light generated by the absorption of laser light by impurity ions (transition metal ions or rare earth ions) in the glass. Light is a semiconductor laser 3
7 has a wavelength on the longer wavelength side than the wavelength of the laser light output from the laser beam 7.

【0022】従って、この励起光のみをCCDカメラ3
9に入射させるため、このCCDカメラ39とガラスび
ん1との間には光跡Kを現す光の波長以外の波長を有す
る光(例えばレーザ光)を除外するフィルタ42が配置
される。
Therefore, only this excitation light is applied to the CCD camera 3
9, a filter 42 is disposed between the CCD camera 39 and the glass bottle 1 to exclude light (for example, laser light) having a wavelength other than the wavelength of the light that represents the light trail K.

【0023】この実施形態では、可視光領域の波長を有
しかつ光パワーの大きいレーザとして、例えば波長68
5nm、光パワー30mWの半導体レーザが使用され
る。これによれば外表面Aで20mWの光強度が得られ
る。
In this embodiment, a laser having a wavelength in the visible light region and having a large optical power, for example, having a wavelength of 68
A semiconductor laser having a power of 5 nm and an optical power of 30 mW is used. According to this, a light intensity of 20 mW is obtained on the outer surface A.

【0024】このCCDカメラ39には、図1に示すよ
うに、通信線44を介して画像処理装置45が接続され
ている。
As shown in FIG. 1, an image processing device 45 is connected to the CCD camera 39 via a communication line 44.

【0025】この画像処理装置45では、CCDカメラ
39で撮影された光の光跡Kを入力し、例えば図4a乃
至図4cに示すように、光跡Kのしめる画素数を測定す
ることにより、ガラスびん1の肉厚(光跡Kの長さ)を
測定する。
In this image processing device 45, a light trace K of light photographed by the CCD camera 39 is input, and, for example, as shown in FIG. 4A to FIG. The thickness (length of light trace K) of the glass bottle 1 is measured.

【0026】ここで、例えば、ガラスびん1の表面にご
みや、ほこり等が付着している場合には、図4b、図4
cに示すように、光跡Kの他に外乱光となる光点K1が
発生する。この場合、図4cに示すように、従来知られ
ているエッジ検出方法で、光跡Kの長さを測定する場
合、光点K1を検出し、光点K1を含む長さL10を測
定してしまうので、外乱光の影響を受けて測定誤差が発
生する。
Here, for example, when dust or the like is attached to the surface of the glass bottle 1, FIGS.
As shown in c, a light spot K1 serving as disturbance light is generated in addition to the light trace K. In this case, as shown in FIG. 4C, when measuring the length of the light trail K by a conventionally known edge detection method, the light spot K1 is detected, and the length L10 including the light spot K1 is measured. Therefore, a measurement error occurs due to the influence of disturbance light.

【0027】この実施形態では、画像処理装置45が、
CCDカメラ39から入力される外乱光を含む光跡Kを
2値画像(白黒画像)化し、この2値画像の連結成分ご
とにラベリングして異なった番号をつけて、図4bに示
すように、外乱光を含むラベル画像K10、K20を形
成する。
In this embodiment, the image processing device 45
The light trace K including the disturbance light input from the CCD camera 39 is converted into a binary image (black and white image), and the connected components of the binary image are labeled and assigned different numbers, as shown in FIG. Label images K10 and K20 containing disturbance light are formed.

【0028】この外乱光による光点K1は小さな光点と
して出現し、出現時間も一瞬であることから、この画像
処理装置45では、外乱光による光点K1はラベル画像
K10、K20の内の長さL1の短いラベル画像K20
に相当すると認識され、前記の光跡Kは、ラベル画像K
10、K20の内の最も長さLの長いラベル画像K10
に相当すると認識される。
Since the light spot K1 due to the disturbance light appears as a small light spot and the appearance time is also instantaneous, in the image processing device 45, the light spot K1 due to the disturbance light is longer than the longer one of the label images K10 and K20. Short label image K20 of length L1
, And the light trace K becomes the label image K
10, the label image K10 having the longest length L among K20
Is recognized as equivalent to

【0029】画像処理装置45には、図1に示すよう
に、通信線46を介してコンピュータ47が接続されて
いる。このコンピュータ47は、光跡Kを表すラベル画
像K10の長さLを基にして、ガラスびん1の肉厚を演
算計測する。
As shown in FIG. 1, a computer 47 is connected to the image processing device 45 via a communication line 46. The computer 47 calculates and measures the thickness of the glass bottle 1 based on the length L of the label image K10 representing the light trail K.

【0030】この実施形態によれば、光跡Kを二値画像
化し、ラベリングにより最大となる連結成分を選択し、
この選択した連結成分の長さLを測定し、この長さLに
基づいてガラスびん1の肉厚を測定するので、外乱によ
る小さな光点K1等が無視され、測定誤差のない肉厚測
定が可能になる。
According to this embodiment, the light trail K is converted into a binary image, and the maximum connected component is selected by labeling.
Since the length L of the selected connected component is measured, and the thickness of the glass bottle 1 is measured based on the length L, a small light spot K1 or the like due to disturbance is ignored, and the thickness measurement without measurement errors can be performed. Will be possible.

【0031】図5は、レーザ光の入射点にガラスびん1
の合い目が位置し、レーザ光の軌道が合い目の凹凸で曲
げられた場合の測定例を示す。図6は、レーザ光の入射
により励起された励起光の内表面端をガラスびん1の合
い目を通して見た図であり、合い目の凹凸がじゃまして
光跡の端の部分がカットされて見える測定例を示す。ま
た、図7はガラスびん1の合い目の前後2mmを0.2
mmピッチで光跡画像を張り合わせた図である。
FIG. 5 shows that the glass bottle 1 is located at the point of incidence of the laser beam.
7 shows a measurement example in the case where the joint is located and the trajectory of the laser beam is bent by the unevenness of the joint. FIG. 6 is a diagram in which the inner surface edge of the excitation light excited by the incidence of the laser light is viewed through the seam of the glass bottle 1, and the unevenness of the seam is disturbed, and the end portion of the light trace appears cut off. A measurement example will be described. FIG. 7 shows that 2 mm before and after the seam of the glass bottle 1 is 0.2 mm.
FIG. 3 is a diagram in which light trace images are stuck at a pitch of mm.

【0032】図5の例に従って測定した場合、図7の矢
印Aに示すように、光跡Kが図中左側に延びて表れ、図
6の例に従って測定した場合、図7の矢印Bに示すよう
に、光跡Kの長さが短く表れる。いずれの場合も、光跡
Kが実際の肉厚を表していない。従って、測定値誤差が
発生する。
When measured according to the example of FIG. 5, a light trail K extends to the left in the figure as shown by an arrow A in FIG. 7, and when measured according to the example of FIG. 6, it is shown by an arrow B in FIG. Thus, the length of the light trace K appears short. In any case, the light trace K does not represent the actual thickness. Therefore, a measurement value error occurs.

【0033】この実施形態では、連続的に求められる測
定値が、以下の手順で差分処理されると共に、補間処理
される。
In this embodiment, continuously measured values are subjected to difference processing and interpolation processing in the following procedure.

【0034】図8に示すように、測定肉厚を縦軸に、ガ
ラスびん1の胴部1周位置を横軸にした場合、当該肉厚
値が図示のようにプロットされる。ここで突発的に変化
したデータをanとし、その前後をan−1、an+1
とすると、 (an−1)−an>0.1 (an+1)−an>0.1 {(an−1)−an}+{(an+1)−an}>
0.2 のすべてを満たす場合、そのデータanが削除(差分処
理)される。ただし、0.1mm以上の誤差を排除する
ものとする。
As shown in FIG. 8, when the measured thickness is on the vertical axis and the circumferential position of the body of the glass bottle 1 is on the horizontal axis, the thickness values are plotted as shown. Here, the data suddenly changed is defined as an, and the data before and after that are an-1, an + 1.
Then, (an-1) -an> 0.1 (an + 1) -an> 0.1 {(an-1) -an} + {(an + 1) -an}>
If all of 0.2 are satisfied, the data an is deleted (difference processing). However, an error of 0.1 mm or more is excluded.

【0035】そして、図9に示すように、その削除した
データanの代わりに、以下の補間式(1)に従って得
られたデータan’が補間される。
Then, as shown in FIG. 9, instead of the deleted data an, data an 'obtained according to the following interpolation formula (1) is interpolated.

【0036】 an’={(an−1)+(an+1)}/2 +{(an−1)−(an−2)}/4 +{(an+1)−(an+2)}/4 …(1) この実施形態では、ガラスびん1の胴部1周位置におい
て、ガラスびんの合い目、泡、傷、石等による光跡K長
さの変化により、測定長さに変化が生じたとしても、当
該データanが、前述したように差分処理されると共
に、補間処理されるので、ほぼ精度の高い肉厚測定が可
能になる。
An ′ = {(an−1) + (an + 1)} / 2 + {(an−1) − (an−2)} / 4 + {(an + 1) − (an + 2)} / 4 (1 In this embodiment, even if a change occurs in the measurement length due to a change in the length of the light trace K due to seams, bubbles, scratches, stones, and the like of the glass bottle at a position around the body of the glass bottle 1, Since the data an is subjected to the difference processing and the interpolation processing as described above, it is possible to perform the thickness measurement with high accuracy.

【0037】以上、コンピュータ47による演算内容を
まとめると、次のようになる。
The operation contents of the computer 47 are summarized as follows.

【0038】画像処理により光跡Kを二値画像化し、
ラベリングにより最大となる連結成分を選択し、この選
択した連結成分の横方向のドット数を得る。
The light trail K is converted into a binary image by image processing.
The largest connected component is selected by labeling, and the number of dots in the horizontal direction of the selected connected component is obtained.

【0039】CCDカメラ39のレンズの倍率を基準
にしてドット数の実際の長さを得る。この段階では1ド
ット当たりどの程度の長さになるかを、ガラスびん1の
表面にスケールを置いて予め調べておく方法を採用して
もよい。
The actual length of the number of dots is obtained based on the magnification of the lens of the CCD camera 39. At this stage, a method may be adopted in which the length of each dot is determined in advance by placing a scale on the surface of the glass bottle 1.

【0040】ガラスびん1の曲率を考慮した幾何光学
計算により、CCDカメラ39で測定した光跡K長さか
ら肉厚を計算する。
The wall thickness is calculated from the length of the light trace K measured by the CCD camera 39 by geometrical optics calculation in consideration of the curvature of the glass bottle 1.

【0041】予め実測肉厚に対する測定肉厚の回帰式
を作成しておき、この回帰式により微少な実測値とのず
れを演算・補正する。
A regression equation of the measured thickness with respect to the actually measured thickness is prepared in advance, and a slight deviation from the actually measured value is calculated and corrected by the regression equation.

【0042】前述した差分処理、補間処理により突発
的誤差を除去する。
Sudden errors are removed by the above-described difference processing and interpolation processing.

【0043】即ち、で説明した画像処理によって、ほ
こりやびん欠点等で生じた小さな光点の影響を除去し、
で説明したデータ処理によって、合い目等にまれに生
じる突発的誤差を除去し、この手法によって、測定誤差
の少ない安定した肉厚測定が可能になるものである。
That is, by the image processing described in the above, the influence of small light spots caused by dust and bottle defects is removed.
The data processing described in (1) removes sudden errors that occur rarely at joints and the like, and this method enables stable thickness measurement with few measurement errors.

【0044】この実施形態では、光跡Kの波長のみをき
わめて効率よくCCDカメラ39に入射させてガラスび
ん1の肉厚を測定するので、フリント(透明)、アンバ
ー、ダークスモーク、エメラルドグリーン等のほとんど
の色のガラスびん1の肉厚について測定が可能である。
In this embodiment, only the wavelength of the light trail K is incident on the CCD camera 39 very efficiently to measure the thickness of the glass bottle 1, so that flint (transparent), amber, dark smoke, emerald green, etc. It is possible to measure the thickness of the glass bottle 1 of most colors.

【0045】ただし、ガラスびん1の色の違いにより光
跡Kの輝度が若干変化するため、CCDカメラ39等の
感度調節が必要である。
However, since the brightness of the light trail K slightly changes due to the difference in the color of the glass bottle 1, it is necessary to adjust the sensitivity of the CCD camera 39 and the like.

【0046】この実施形態では、高精度、高安定、簡
単、かつ高速でガラスびん1の肉厚を測定することがで
きる。そして、これによれば測定点が増加され、測定値
の信頼性が向上され、定期的測定頻度が多くなるため、
この測定装置からフィードバックされる厚さ情報は、従
来のものに比べて充実するので、ガラスびん1の厚さ管
理、コントロールを容易に行うことができる。
In this embodiment, the thickness of the glass bottle 1 can be measured with high accuracy, high stability, simpleness, and high speed. And this increases the number of measurement points, improves the reliability of the measured values, and increases the frequency of periodic measurement,
Since the thickness information fed back from this measuring device is more substantial than that of the conventional one, the thickness management and control of the glass bottle 1 can be easily performed.

【0047】以上、一実施形態に基づいて本発明を説明
したが、本発明は、これに限定されるものではない。例
えば、当接ローラ27、28はこれに限定されるもので
はなく、ガラスびん1に当接する当接バーであってもよ
い。
As described above, the present invention has been described based on one embodiment, but the present invention is not limited to this. For example, the contact rollers 27 and 28 are not limited to this, and may be contact bars that contact the glass bottle 1.

【0048】図2の構成では、光学台25上の当接ロー
ラ27、28をガラスびん1の胴部に押しつけて、これ
により光学台25の位置決めを行っているが、これに限
定されるものではなく、例えば当接ローラ27、28を
非接触のセンサに置き換え、このセンサによって、ガラ
スびん1の回転時の振れを検出し、この振れ量に応じ
て、ガラスびん1に対する光学台25の位置決めを行う
ようにしてもよい。
In the configuration shown in FIG. 2, the contact rollers 27 and 28 on the optical bench 25 are pressed against the body of the glass bottle 1, thereby positioning the optical bench 25. However, the present invention is not limited to this. Instead, for example, the contact rollers 27 and 28 are replaced with non-contact sensors, and the shake during rotation of the glass bottle 1 is detected by this sensor, and the optical table 25 is positioned with respect to the glass bottle 1 according to the shake amount. May be performed.

【0049】この場合には、光学台25を、ガラスびん
方向に移動させるためのアクチュエータ、並びに光学台
25を略水平面内で首振りさせるためのアクチュエータ
が必要になることは云うまでもない。
In this case, it is needless to say that an actuator for moving the optical bench 25 in the direction of the glass bottle and an actuator for swinging the optical bench 25 in a substantially horizontal plane are required.

【0050】[0050]

【発明の効果】これらの発明によれば、半導体レーザお
よびCCDカメラに対して、ガラスびんの位置がずれる
ことがない。従って、CCDカメラの焦点深度が維持さ
れ、測定対象にぼけが生じることがなく、肉厚測定の精
度が向上する。また、ガラスびんの表面に付着したごみ
やほこり、或いはガラスびんの合い目、泡、傷、石等に
レーザ光が照射されて、光跡の長さに変化が生じた場合
であっても、肉厚測定値に誤差が生じることがない。そ
して、ガラスびんの肉厚をレーザ光を用いてきわめて高
精度に測定することができる。
According to these inventions, the position of the glass bottle does not shift with respect to the semiconductor laser and the CCD camera. Therefore, the depth of focus of the CCD camera is maintained, the object to be measured is not blurred, and the accuracy of thickness measurement is improved. In addition, even if the laser light is irradiated on dust, dust, or seams of the glass bottle, bubbles, scratches, stones, etc., and the length of the light trace changes, No error occurs in the measured thickness. Then, the thickness of the glass bottle can be measured with extremely high precision using laser light.

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

【図1】本発明の一実施形態を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of the present invention.

【図2】光学式撮影手段を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing an optical photographing means.

【図3】光跡の撮影原理を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a principle of photographing a light trace.

【図4】a〜cは撮影された光跡を示す図である。FIGS. 4A to 4C are diagrams illustrating captured light traces.

【図5】光跡の撮影原理を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a principle of photographing a light trace.

【図6】光跡の撮影原理を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating the principle of photographing a light trace.

【図7】ガラスびんの合い目の前後の光跡画像を張り合
わせた図である。
FIG. 7 is a diagram in which light trace images before and after a seam of a glass bottle are stuck.

【図8】測定肉厚の差分処理を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a difference processing of a measured thickness.

【図9】測定肉厚の補間処理を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an interpolation process of a measured thickness.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ガラスびん 3 回転台 7 回転機構 11 回転駆動モータ 13 昇降機構 15 昇降駆動モータ 21 基台 25 光学台 27、28 当接ローラ(当接部材) 30 重錘 35 光学式撮影手段 37 半導体レーザ 39 CCDカメラ 45 画像処理装置 47 コンピュータ REFERENCE SIGNS LIST 1 glass bottle 3 rotating table 7 rotating mechanism 11 rotating drive motor 13 lifting mechanism 15 lifting drive motor 21 base 25 optical table 27, 28 contact roller (contact member) 30 weight 35 optical imaging means 37 semiconductor laser 39 CCD Camera 45 Image processing device 47 Computer

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ガラスびんを胴部の周方向に回転させな
がら、ガラスびんの外表面にレーザ光を入射させ、この
レーザ光によって生じるガラスびんの外表面から内表面
に至るまでの励起光の光跡を撮影手段で撮影し、この撮
影した光跡に基づいてガラスびんの肉厚を算出するガラ
スびんの肉厚測定装置において、 前記レーザ光を照射する照射手段、並びに前記撮影手段
を同一の光学台上に設置し、この光学台を、前記ガラス
びんの回転時の振れに応じて、前記ガラスびん方向に移
動自在に、かつ略水平面内で首振り自在に構成したこと
を特徴とするガラスびんの肉厚測定装置。
1. A laser beam is incident on an outer surface of a glass bottle while rotating the glass bottle in a circumferential direction of a body, and excitation light generated by the laser light from the outer surface to the inner surface of the glass bottle is generated. In a glass bottle thickness measuring device for photographing a light trace with a photographing means and calculating the thickness of the glass bottle based on the photographed light trace, the irradiation means for irradiating the laser beam, and the photographing means are the same. A glass characterized by being arranged on an optical table, and configured such that the optical table can be moved in the direction of the glass bottle and swingable in a substantially horizontal plane in accordance with a shake at the time of rotation of the glass bottle. Bottle thickness measuring device.
【請求項2】 ガラスびんを胴部の周方向に回転させな
がら、ガラスびんの外表面にレーザ光を入射させ、この
レーザ光によって生じるガラスびんの外表面から内表面
に至るまでの励起光の光跡を撮影し、この撮影した光跡
に基づいてガラスびんの肉厚を算出するガラスびんの肉
厚測定装置において、 前記ガラスびん方向に移動自在に、かつ略水平面内で首
振り自在に設置された光学台と、この光学台に固定さ
れ、回転するガラスびんの胴部に当接自在に構成された
複数の当接部材と、前記光学台に固定され、当接部材を
ガラスびんの胴部に当接させた状態で、ガラスびんにレ
ーザ光を入射し、このレーザ光によって生じる前記励起
光の光跡を撮影する光学式撮影手段と、を備えたことを
特徴とするガラスびんの肉厚測定装置。
2. A laser light is incident on the outer surface of the glass bottle while rotating the glass bottle in the circumferential direction of the body, and excitation light generated by the laser light from the outer surface to the inner surface of the glass bottle is generated. An apparatus for measuring the thickness of a glass bottle based on an image of a light trace and calculating the thickness of the glass bottle based on the photographed light trace. Optical bench, a plurality of abutting members fixed to the optical bench and configured to be able to abut on a rotating glass bottle barrel, and a plurality of abutting members fixed to the optical bench and the abutting member being a glass bottle barrel. A laser light incident on the glass bottle in a state where the laser light is in contact with the portion, and an optical photographing means for photographing a light trace of the excitation light generated by the laser light. Thickness measuring device.
【請求項3】 前記光学台を、当接部材がガラスびんの
胴部に常に当接するように、前記ガラスびん方向に付勢
する付勢手段を備えたことを特徴とする請求項2記載の
ガラスびんの肉厚測定装置。
3. The optical table according to claim 2, further comprising: urging means for urging the optical table in the direction of the glass bottle so that the contact member always comes into contact with the body of the glass bottle. Glass bottle thickness measuring device.
【請求項4】 ガラスびんにレーザ光を入射させ、この
レーザ光によって生じるガラスびんの外表面から内表面
に至るまでの励起光の光跡を撮影し、この撮影した光跡
に基づいて前記ガラスびんの肉厚を算出するガラスびん
の肉厚測定装置において、 撮影した光跡に基づいてガラスびんの肉厚を測定する手
段を備え、 この手段は、光跡を二値画像化し、ラベリングにより最
も大きい連結成分を選択し、この選択した連結成分の長
さに基づいて肉厚を測定することを特徴とするガラスび
んの肉厚測定装置。
4. A laser beam is made incident on a glass bottle, a light trace of excitation light from the outer surface to the inner surface of the glass bottle generated by the laser light is photographed, and the glass trace is formed based on the photographed light trace. A glass bottle thickness measuring device for calculating the thickness of a bottle, comprising means for measuring the thickness of the glass bottle based on a photographed light trace, and this means converts the light trace into a binary image and labels the most. A thickness measuring apparatus for a glass bottle, wherein a large connected component is selected, and the thickness is measured based on the length of the selected connected component.
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