JP3304239B2 - びんのコーティング膜厚測定装置及びコーティング膜厚測定方法 - Google Patents
びんのコーティング膜厚測定装置及びコーティング膜厚測定方法Info
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/8422—Investigating thin films, e.g. matrix isolation method
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- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/90—Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents
- G01N21/909—Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents in opaque containers or opaque container parts, e.g. cans, tins, caps, labels
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、びんのコーティン
グ膜厚測定装置及びコーティング膜厚測定方法に係り、
特に軽量びんの強度保持を図るべく軽量びん表面に施さ
れるコーティング膜の膜厚を測定するびんのコーティン
グ膜厚測定装置及びコーティング膜厚測定方法に関す
る。
グ膜厚測定装置及びコーティング膜厚測定方法に係り、
特に軽量びんの強度保持を図るべく軽量びん表面に施さ
れるコーティング膜の膜厚を測定するびんのコーティン
グ膜厚測定装置及びコーティング膜厚測定方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来より飲料用容器として、ガラスび
ん、プラスチックびん等の容器が使用されている。
ん、プラスチックびん等の容器が使用されている。
【0003】ところで、近年においては、ガラスびんの
軽量化が図られており、軽量化に伴う強度低下を防止す
べく、ガラスびんの表面にコーティングを施すことが一
般に行われている。
軽量化が図られており、軽量化に伴う強度低下を防止す
べく、ガラスびんの表面にコーティングを施すことが一
般に行われている。
【0004】より具体的には、軽量ガラスびんの表面に
Sno2 、TiO2 等の酸化物をホットエンドコーティ
ングの方法によりコーティングしている。ホットエンド
コーティングは、製びんされたびんが徐冷される前の表
面温度がまだ高い状態で反応ガスを吹きつけることによ
り、びん表面にSnO2 、TiO 2 等の酸化物被膜を形
成する技術である。
Sno2 、TiO2 等の酸化物をホットエンドコーティ
ングの方法によりコーティングしている。ホットエンド
コーティングは、製びんされたびんが徐冷される前の表
面温度がまだ高い状態で反応ガスを吹きつけることによ
り、びん表面にSnO2 、TiO 2 等の酸化物被膜を形
成する技術である。
【0005】このコーティング膜の膜厚は、びんの機械
的強度(耐久性)保持等の観点から重要な因子であり、
膜厚の管理は従来より厳しく行われてきた。ところで、
コーティング膜の膜厚が厚すぎる場合、光(特に可視
光)の干渉によりびん表面に油膜が付着したような虹色
となり、美観上好ましくないとともに、反応ガスの浪費
にもつながる。
的強度(耐久性)保持等の観点から重要な因子であり、
膜厚の管理は従来より厳しく行われてきた。ところで、
コーティング膜の膜厚が厚すぎる場合、光(特に可視
光)の干渉によりびん表面に油膜が付着したような虹色
となり、美観上好ましくないとともに、反応ガスの浪費
にもつながる。
【0006】一方、コーティング膜の膜厚が薄すぎる場
合、びんの表面の滑性が所定の滑性よりも低くなり、び
ん搬送時等にはびん同士がぶつかることによりびん表面
のキズが発生しやすくなり強度が低下してしまうことが
あった。
合、びんの表面の滑性が所定の滑性よりも低くなり、び
ん搬送時等にはびん同士がぶつかることによりびん表面
のキズが発生しやすくなり強度が低下してしまうことが
あった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】そこで、従来において
は、びんのコーティング膜の膜厚を管理すべく、例え
ば、アメリカングラスリサーチ社製のホットエンドコー
ティングメータのように接触型のコーティング膜厚測定
装置を用いてコーティング膜厚を測定していた。
は、びんのコーティング膜の膜厚を管理すべく、例え
ば、アメリカングラスリサーチ社製のホットエンドコー
ティングメータのように接触型のコーティング膜厚測定
装置を用いてコーティング膜厚を測定していた。
【0008】接触型のコーティング膜厚装置において
は、投受光器の角度を調整し、最大の受光量を得られる
位置において測定を行う必要があるが、この測定には熟
練を要し、熟練者であっても手間取ることが往々にして
あるという問題点があった。また投受光器を接触させる
際には、光結合用液体としてのシリコン系オイルを用い
なければならず、測定後に除去するのは手間がかかるた
め、コーティング膜厚測定後のびんは廃棄していた。
は、投受光器の角度を調整し、最大の受光量を得られる
位置において測定を行う必要があるが、この測定には熟
練を要し、熟練者であっても手間取ることが往々にして
あるという問題点があった。また投受光器を接触させる
際には、光結合用液体としてのシリコン系オイルを用い
なければならず、測定後に除去するのは手間がかかるた
め、コーティング膜厚測定後のびんは廃棄していた。
【0009】このため、びん製造工程においては、コー
ティング膜厚の測定は抜き取り検査により行うのが一般
的であり、製造したびん全体のコーティング膜厚の傾向
を知るためには、多数のびんを抜き取り検査する必要が
あり効率が良くないという問題点があった。
ティング膜厚の測定は抜き取り検査により行うのが一般
的であり、製造したびん全体のコーティング膜厚の傾向
を知るためには、多数のびんを抜き取り検査する必要が
あり効率が良くないという問題点があった。
【0010】さらに上記従来の接触型コーティング膜厚
測定装置において測定可能な範囲は60nm程度までで
あり、それ以上の厚さを有するコーティング膜であっ
て、干渉型の膜厚測定装置において測定可能な膜厚(約
200nm)以下の膜厚を測定するコーティング膜厚測
定は困難であるという問題点があった。
測定装置において測定可能な範囲は60nm程度までで
あり、それ以上の厚さを有するコーティング膜であっ
て、干渉型の膜厚測定装置において測定可能な膜厚(約
200nm)以下の膜厚を測定するコーティング膜厚測
定は困難であるという問題点があった。
【0011】そこで本発明の目的は、びんのコーティン
グ膜を非接触で容易に全数検査することができるととも
に、約60〜200nm程度の厚さのコーティング膜厚
を測定することが可能なびんのコーティング膜厚測定装
置及びコーティング膜厚測定方法を提供することにあ
る。
グ膜を非接触で容易に全数検査することができるととも
に、約60〜200nm程度の厚さのコーティング膜厚
を測定することが可能なびんのコーティング膜厚測定装
置及びコーティング膜厚測定方法を提供することにあ
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1記載の発明は、コーティング膜が施された
びんの前記コーティング膜の膜厚を測定するコーティン
グ膜厚測定装置において、前記びんに対し、所定のスペ
クトル分布を有する測定光を照射する測定光照射手段
と、前記測定光の前記びんによる反射光を撮像して撮像
信号を出力する撮像手段と、前記撮像信号に対応するス
ペクトル分布と、予め膜厚に対応して設定した基準スペ
クトル分布に基づいて前記コーティング膜の膜厚を算出
する算出手段とを備えて構成する。
め、請求項1記載の発明は、コーティング膜が施された
びんの前記コーティング膜の膜厚を測定するコーティン
グ膜厚測定装置において、前記びんに対し、所定のスペ
クトル分布を有する測定光を照射する測定光照射手段
と、前記測定光の前記びんによる反射光を撮像して撮像
信号を出力する撮像手段と、前記撮像信号に対応するス
ペクトル分布と、予め膜厚に対応して設定した基準スペ
クトル分布に基づいて前記コーティング膜の膜厚を算出
する算出手段とを備えて構成する。
【0013】請求項1記載の発明によれば、測定光照射
手段は、びんに対し、所定のスペクトル分布を有する測
定光を照射する。これと並行して撮像手段は、測定光の
びんによる反射光を撮像して撮像信号を算出手段に出力
する。
手段は、びんに対し、所定のスペクトル分布を有する測
定光を照射する。これと並行して撮像手段は、測定光の
びんによる反射光を撮像して撮像信号を算出手段に出力
する。
【0014】これにより算出手段は、撮像信号に対応す
るスペクトル分布と、予め膜厚に対応して設定した基準
スペクトル分布に基づいてコーティング膜の膜厚を算出
する。
るスペクトル分布と、予め膜厚に対応して設定した基準
スペクトル分布に基づいてコーティング膜の膜厚を算出
する。
【0015】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、前記測定光照射手段は、前記コーティング
膜の測定面に対する前記測定光の照射角度が30゜〜6
0゜であるように構成する。
明において、前記測定光照射手段は、前記コーティング
膜の測定面に対する前記測定光の照射角度が30゜〜6
0゜であるように構成する。
【0016】請求項2記載の発明によれば、請求項1記
載の発明の作用に加えて、測定光照射手段は、コーティ
ング膜の測定面に対して測定光の照射角度が30゜〜6
0゜となるように測定光を照射する。
載の発明の作用に加えて、測定光照射手段は、コーティ
ング膜の測定面に対して測定光の照射角度が30゜〜6
0゜となるように測定光を照射する。
【0017】請求項3記載の発明は、請求項1又は請求
項2記載の発明において、前記測定光照射手段は、面光
源であり、色温度が略一定であるように構成する。請求
項3記載の発明によれば、請求項1又は請求項2記載の
発明の作用に加えて、測定光照射手段は、面光源として
測定光を照射し、その色温度が略一定であり安定に測定
ができる。
項2記載の発明において、前記測定光照射手段は、面光
源であり、色温度が略一定であるように構成する。請求
項3記載の発明によれば、請求項1又は請求項2記載の
発明の作用に加えて、測定光照射手段は、面光源として
測定光を照射し、その色温度が略一定であり安定に測定
ができる。
【0018】請求項4記載の発明は、請求項1乃至請求
項3のいずれかに記載の発明において、前記びんを測定
位置まで搬送する搬送手段と、前記びんが前記測定位置
に到達したことを検出し、検出信号を出力する位置検出
手段を有し、前記算出手段は、前記検出信号の出力タイ
ミングに応じて取込んだ前記撮像信号に基づいて前記算
出を行うように構成する。
項3のいずれかに記載の発明において、前記びんを測定
位置まで搬送する搬送手段と、前記びんが前記測定位置
に到達したことを検出し、検出信号を出力する位置検出
手段を有し、前記算出手段は、前記検出信号の出力タイ
ミングに応じて取込んだ前記撮像信号に基づいて前記算
出を行うように構成する。
【0019】請求項4記載の発明によれば、搬送手段
は、びんを測定位置まで搬送し、位置検出手段は、びん
が測定位置に到達したことを検出し、検出信号を出力す
る。これにより算出手段は、検出信号の出力タイミング
に応じて取込んだ撮像信号に基づいて算出を行う。
は、びんを測定位置まで搬送し、位置検出手段は、びん
が測定位置に到達したことを検出し、検出信号を出力す
る。これにより算出手段は、検出信号の出力タイミング
に応じて取込んだ撮像信号に基づいて算出を行う。
【0020】請求項5記載の発明は、コーティング膜が
施されたびんの前記コーティング膜の膜厚を測定するコ
ーティング膜厚測定方法において、前記びんに対し、所
定のスペクトル分布を有する測定光を照射する測定光照
射工程と、前記測定光の前記びんによる反射光を撮像す
る撮像工程と、前記撮像工程により得られた反射光のス
ペクトル分布と、予め膜厚に対応して設定した基準スペ
クトル分布に基づいて前記コーティング膜の膜厚を算出
する算出工程と、を備えて構成する。
施されたびんの前記コーティング膜の膜厚を測定するコ
ーティング膜厚測定方法において、前記びんに対し、所
定のスペクトル分布を有する測定光を照射する測定光照
射工程と、前記測定光の前記びんによる反射光を撮像す
る撮像工程と、前記撮像工程により得られた反射光のス
ペクトル分布と、予め膜厚に対応して設定した基準スペ
クトル分布に基づいて前記コーティング膜の膜厚を算出
する算出工程と、を備えて構成する。
【0021】請求項5記載の発明によれば、測定光照射
工程は、びんに対し、所定のスペクトル分布を有する測
定光を照射する。これと並行して撮像工程は、測定光の
びんによる反射光を撮像する。
工程は、びんに対し、所定のスペクトル分布を有する測
定光を照射する。これと並行して撮像工程は、測定光の
びんによる反射光を撮像する。
【0022】これらにより算出工程は、撮像工程により
得られた反射光のスペクトル分布と、予め膜厚に対応し
て設定した基準スペクトル分布に基づいてコーティング
膜の膜厚を算出する。
得られた反射光のスペクトル分布と、予め膜厚に対応し
て設定した基準スペクトル分布に基づいてコーティング
膜の膜厚を算出する。
【0023】請求項6記載の発明は、請求項5記載の発
明において、前記測定光照射工程は、前記コーティング
膜の測定面に対する前記測定光の照射角度が30゜〜6
0゜として照射するように構成する。
明において、前記測定光照射工程は、前記コーティング
膜の測定面に対する前記測定光の照射角度が30゜〜6
0゜として照射するように構成する。
【0024】請求項6記載の発明によれば、請求項5記
載の発明の作用に加えて、測定光照射工程は、コーティ
ング膜の測定面に対する測定光の照射角度が30゜〜6
0゜として照射する。
載の発明の作用に加えて、測定光照射工程は、コーティ
ング膜の測定面に対する測定光の照射角度が30゜〜6
0゜として照射する。
【0025】請求項7記載の発明は、請求項5又は請求
項6記載の発明において、前記測定光照射工程は、色温
度が略一定である面光源を用いて前記検査光を照射する
ように構成する。
項6記載の発明において、前記測定光照射工程は、色温
度が略一定である面光源を用いて前記検査光を照射する
ように構成する。
【0026】請求項7記載の発明によれば、請求項5又
は請求項6記載の発明の作用に加えて、測定光照射工程
は、色温度が略一定である面光源を用いて検査光を照射
する。
は請求項6記載の発明の作用に加えて、測定光照射工程
は、色温度が略一定である面光源を用いて検査光を照射
する。
【0027】
【発明の実施の態様】次に図面を参照して本発明の好適
な実施の形態を説明する。第1実施形態 図1にびんのコーティング膜厚をオフラインで計測する
びんコーティング膜厚測定装置の概要構成図を示す。
な実施の形態を説明する。第1実施形態 図1にびんのコーティング膜厚をオフラインで計測する
びんコーティング膜厚測定装置の概要構成図を示す。
【0028】びんコーティング膜厚測定装置1は、発光
光量及び発光スペクトル分布が一定となるように安定化
した電源を供給する安定化電源2が接続され、計測光L
を射出する光源ユニット3と、びん4により反射された
計測光Lである反射計測光LR を受光し、RGB撮像信
号Vを出力するカラーCCDカメラ5と、RGB撮像信
号Vに基づいてびん4の表面に形成されたコーティング
膜厚を算出し、表示する演算ユニット6と、を備えて構
成されている。
光量及び発光スペクトル分布が一定となるように安定化
した電源を供給する安定化電源2が接続され、計測光L
を射出する光源ユニット3と、びん4により反射された
計測光Lである反射計測光LR を受光し、RGB撮像信
号Vを出力するカラーCCDカメラ5と、RGB撮像信
号Vに基づいてびん4の表面に形成されたコーティング
膜厚を算出し、表示する演算ユニット6と、を備えて構
成されている。
【0029】光源ユニット3は、原計測光LO を射出す
る複数の白色光源3Aと、白色光源3Aから射出された
原計測光LO を拡散して均一な面光源とし光源ユニット
3を機能させるための拡散板3Bと、を備えて構成され
ている。この場合において白色光源3Aとしては、スペ
クトル分布が平坦で色温度変化がほぼ一定であり色温度
補正を行う必要がない白色蛍光灯を用いている。さらに
光源ユニット3は、びん4の測定面と光軸との成す角度
が30〜60゜になるように計測光Lを射出する。これ
は、コーティング膜厚の反射計測光LR のスペクトル分
布への影響が大きいのでより確実に膜厚変化を計測する
ことができるからである。
る複数の白色光源3Aと、白色光源3Aから射出された
原計測光LO を拡散して均一な面光源とし光源ユニット
3を機能させるための拡散板3Bと、を備えて構成され
ている。この場合において白色光源3Aとしては、スペ
クトル分布が平坦で色温度変化がほぼ一定であり色温度
補正を行う必要がない白色蛍光灯を用いている。さらに
光源ユニット3は、びん4の測定面と光軸との成す角度
が30〜60゜になるように計測光Lを射出する。これ
は、コーティング膜厚の反射計測光LR のスペクトル分
布への影響が大きいのでより確実に膜厚変化を計測する
ことができるからである。
【0030】演算ユニット6は、実際の演算、各種制御
を行う演算ユニット本体6Aと、各種演算結果、制御状
態等を表示するディスプレイ6Bと、を備えて構成され
ている。
を行う演算ユニット本体6Aと、各種演算結果、制御状
態等を表示するディスプレイ6Bと、を備えて構成され
ている。
【0031】次にびんコーティング膜厚測定装置1の動
作について説明する。白色光源3Aには、安定化電源2
により安定化した電源が供給され、白色光源3Aは所定
の発光スペクトル分布を有する原計測光LO を射出す
る。
作について説明する。白色光源3Aには、安定化電源2
により安定化した電源が供給され、白色光源3Aは所定
の発光スペクトル分布を有する原計測光LO を射出す
る。
【0032】これにより拡散板3Bは、白色光源3Aか
ら射出された原計測光LO を拡散して光源ユニット3を
均一な面光源とし、光源ユニット3は計測光Lをびん4
に対して射出する。
ら射出された原計測光LO を拡散して光源ユニット3を
均一な面光源とし、光源ユニット3は計測光Lをびん4
に対して射出する。
【0033】これによりびん4の表面のコーティング膜
においては、そのコーティング膜厚に対応する吸収、反
射、干渉等が発生し、入射した計測光Lとは異なるスペ
クトル分布を有する反射計測光LR が生成されることと
なる。
においては、そのコーティング膜厚に対応する吸収、反
射、干渉等が発生し、入射した計測光Lとは異なるスペ
クトル分布を有する反射計測光LR が生成されることと
なる。
【0034】この場合において、びん4の表面にコーテ
ィング膜が形成されていないとすると、びん4自身の影
響を取り除けば、計測光Lと反射計測光LR とは同じス
ペクトル分布を示す。一方、膜厚が厚くなるにつれて反
射計測光LR は次第に青みを帯び、40nm程度で青み
が最大となり、さらに厚みが増すと金色を帯びてくるこ
ととなる。
ィング膜が形成されていないとすると、びん4自身の影
響を取り除けば、計測光Lと反射計測光LR とは同じス
ペクトル分布を示す。一方、膜厚が厚くなるにつれて反
射計測光LR は次第に青みを帯び、40nm程度で青み
が最大となり、さらに厚みが増すと金色を帯びてくるこ
ととなる。
【0035】上述した色調変化(スペクトル分布変化)
を有するびん4の表面のコーティング膜により生成され
た反射計測光LR は、カラーCCDカメラにより受光さ
れ、RGV撮像信号Vとして演算ユニット6に出力され
る。
を有するびん4の表面のコーティング膜により生成され
た反射計測光LR は、カラーCCDカメラにより受光さ
れ、RGV撮像信号Vとして演算ユニット6に出力され
る。
【0036】この結果、演算ユニット6は、RGB撮像
信号Vに基づいてびん4の表面に形成されたコーティン
グ膜厚を算出し、算出したコーティング膜厚をディスプ
レイに表示する。
信号Vに基づいてびん4の表面に形成されたコーティン
グ膜厚を算出し、算出したコーティング膜厚をディスプ
レイに表示する。
【0037】ここで、コーティング膜厚の算出方法につ
いて説明する。スペクトル分布を表現する手法としては
様々な手法があるが、ここでは、JIS Z 8701
に規定されているXYZ表色系を用いて表現する。
いて説明する。スペクトル分布を表現する手法としては
様々な手法があるが、ここでは、JIS Z 8701
に規定されているXYZ表色系を用いて表現する。
【0038】XYZ表色系は、国際照明委員会(C.
I.E.)が1931年に推奨した表色系であり、観測
者の目に対して張る角が1゜〜4゜の視野における視感
等色に対して良い相関を得ようとするときに適用する
(詳細は、JIS Z 8701参照)。
I.E.)が1931年に推奨した表色系であり、観測
者の目に対して張る角が1゜〜4゜の視野における視感
等色に対して良い相関を得ようとするときに適用する
(詳細は、JIS Z 8701参照)。
【0039】図2に測定対象であるびん4の色がアンバ
ーである場合の膜厚とXYZ表色系における光源色の2
刺激値であるX、Yとの関係を示す。図2(a)は、膜
厚を他の方法、例えば、断面を電子顕微鏡により撮像し
測定し、そのときの2刺激値X、Yを求める。この場合
において、刺激値Yは測光量に一致するように設定され
ているので、反射光量の情報も含むこととなる。
ーである場合の膜厚とXYZ表色系における光源色の2
刺激値であるX、Yとの関係を示す。図2(a)は、膜
厚を他の方法、例えば、断面を電子顕微鏡により撮像し
測定し、そのときの2刺激値X、Yを求める。この場合
において、刺激値Yは測光量に一致するように設定され
ているので、反射光量の情報も含むこととなる。
【0040】このようにして求めたコーティング膜の膜
厚と、2刺激値の関係をグラフ化すると、図2(b)の
ようになり、ほぼ直線で近似できることとなる。従っ
て、直線の近似式に基づいて演算ユニット本体6Aによ
りコーティング膜厚を算出するのである。
厚と、2刺激値の関係をグラフ化すると、図2(b)の
ようになり、ほぼ直線で近似できることとなる。従っ
て、直線の近似式に基づいて演算ユニット本体6Aによ
りコーティング膜厚を算出するのである。
【0041】これにより算出されたコーティング膜厚
は、演算ユニット本体6Aの制御下でディスプレイ6B
に表示されることとなる。以上の説明のように本第1実
施形態によれば、反射計測光LR のスペクトル分布に基
づいて容易にコーティング膜厚を求めることができる。第2実施形態 上記第1実施形態は、オフラインでびんのコーティング
膜厚を計測するものであったが、本第2実施形態は生産
ライン上(オンライン)で膜厚を計測するための実施形
態である。
は、演算ユニット本体6Aの制御下でディスプレイ6B
に表示されることとなる。以上の説明のように本第1実
施形態によれば、反射計測光LR のスペクトル分布に基
づいて容易にコーティング膜厚を求めることができる。第2実施形態 上記第1実施形態は、オフラインでびんのコーティング
膜厚を計測するものであったが、本第2実施形態は生産
ライン上(オンライン)で膜厚を計測するための実施形
態である。
【0042】図3に正面図、図4に上面図を示す。びん
コーティング膜厚測定装置11は、図示しない安定化電
源が接続され、計測光Lを射出する光源ユニット12
と、びん13により反射された計測光Lである反射計測
光LR を受光し、RGB撮像信号V1 を出力するカラー
CCDカメラ14-1及びRGB撮像信号V2 を出力する
カラーCCDカメラ14-2と、RGB撮像信号V1 及び
撮像信号V2 に基づいてびん13の表面に形成されたコ
ーティング膜厚を算出し、表示するとともに、装置全体
の制御を行うコントロールユニット15と、びん13を
搬送するための搬送コンベア16と、搬送コンベア16
上にびん13を所定間隔で供給するためのインフィーダ
17と、びん13が計測位置に到達したか否かを検出す
るための位置センサ18と、を備えて構成されている。
コーティング膜厚測定装置11は、図示しない安定化電
源が接続され、計測光Lを射出する光源ユニット12
と、びん13により反射された計測光Lである反射計測
光LR を受光し、RGB撮像信号V1 を出力するカラー
CCDカメラ14-1及びRGB撮像信号V2 を出力する
カラーCCDカメラ14-2と、RGB撮像信号V1 及び
撮像信号V2 に基づいてびん13の表面に形成されたコ
ーティング膜厚を算出し、表示するとともに、装置全体
の制御を行うコントロールユニット15と、びん13を
搬送するための搬送コンベア16と、搬送コンベア16
上にびん13を所定間隔で供給するためのインフィーダ
17と、びん13が計測位置に到達したか否かを検出す
るための位置センサ18と、を備えて構成されている。
【0043】この場合において、カラーCCDカメラを
2台設けているのは、びんの首部と、胴部と、いうよう
に広い計測範囲を同時に計測するためである。コントロ
ールユニット15は、実際の演算、各種制御を行うコン
トロールユニット本体15Aと、各種演算結果、制御状
態等を表示するディスプレイ15Bと、を備えて構成さ
れている。
2台設けているのは、びんの首部と、胴部と、いうよう
に広い計測範囲を同時に計測するためである。コントロ
ールユニット15は、実際の演算、各種制御を行うコン
トロールユニット本体15Aと、各種演算結果、制御状
態等を表示するディスプレイ15Bと、を備えて構成さ
れている。
【0044】次にびんコーティング膜厚測定装置11の
動作について説明する。まずインフィーダ17が搬送コ
ンベア16上にびん13を所定間隔で供給する。
動作について説明する。まずインフィーダ17が搬送コ
ンベア16上にびん13を所定間隔で供給する。
【0045】供給されたびん13は、搬送コンベア16
により搬送され、計測位置に到達すると、位置センサに
より到達したことが検出され、計測が開始される。これ
らと並行して光源ユニット12は、安定化電源により安
定化した電源が供給され、所定の発光スペクトル分布を
有する計測光Lをびん13に対して射出する。
により搬送され、計測位置に到達すると、位置センサに
より到達したことが検出され、計測が開始される。これ
らと並行して光源ユニット12は、安定化電源により安
定化した電源が供給され、所定の発光スペクトル分布を
有する計測光Lをびん13に対して射出する。
【0046】これによりびん13の表面のコーティング
膜においては、そのコーティング膜厚に対応する吸収、
反射、干渉等が発生し、入射した計測光Lとは異なるス
ペクトル分布を有する反射計測光LR が生成されること
となる。
膜においては、そのコーティング膜厚に対応する吸収、
反射、干渉等が発生し、入射した計測光Lとは異なるス
ペクトル分布を有する反射計測光LR が生成されること
となる。
【0047】生成された反射計測光LR は、2台のカラ
ーCCDカメラ14-1、14-2により受光され、RGV
撮像信号V1 、V2 としてコントロールユニット15に
出力される。
ーCCDカメラ14-1、14-2により受光され、RGV
撮像信号V1 、V2 としてコントロールユニット15に
出力される。
【0048】この結果、コントロールユニット15は、
RGB撮像信号V1 、V2 に基づいてびん13の表面に
形成されたコーティング膜厚を算出し、カラーCCDカ
メラ14-1、14-2毎に算出したコーティング膜厚をデ
ィスプレイ15Bに表示することとなる。
RGB撮像信号V1 、V2 に基づいてびん13の表面に
形成されたコーティング膜厚を算出し、カラーCCDカ
メラ14-1、14-2毎に算出したコーティング膜厚をデ
ィスプレイ15Bに表示することとなる。
【0049】以上の説明のように本第2実施形態によれ
ば、びんの製造工程において、連続的、かつ、全びんに
ついて非接触でコーティング膜厚を高速に計測すること
ができ、びんのコーティング膜の信頼性を向上させるこ
とができる。
ば、びんの製造工程において、連続的、かつ、全びんに
ついて非接触でコーティング膜厚を高速に計測すること
ができ、びんのコーティング膜の信頼性を向上させるこ
とができる。
【0050】上記各実施形態においては、スペクトル分
布を比較するためにXYZ表色系を用いていたが、スペ
クトル分布を定量的に判別できるものであれば、他の手
法でも同様の効果を得ることが可能である。
布を比較するためにXYZ表色系を用いていたが、スペ
クトル分布を定量的に判別できるものであれば、他の手
法でも同様の効果を得ることが可能である。
【0051】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、測定光照
射手段は、びんに対し、所定のスペクトル分布を有する
測定光を照射し、撮像手段は、測定光のびんによる反射
光を撮像して撮像信号を算出手段に出力し、算出手段
は、撮像信号に対応するスペクトル分布と、予め膜厚に
対応して設定した基準スペクトル分布に基づいてコーテ
ィング膜の膜厚を算出するので、非接触で容易、高速、
確実にコーティング膜の膜厚を測定することができる。
射手段は、びんに対し、所定のスペクトル分布を有する
測定光を照射し、撮像手段は、測定光のびんによる反射
光を撮像して撮像信号を算出手段に出力し、算出手段
は、撮像信号に対応するスペクトル分布と、予め膜厚に
対応して設定した基準スペクトル分布に基づいてコーテ
ィング膜の膜厚を算出するので、非接触で容易、高速、
確実にコーティング膜の膜厚を測定することができる。
【0052】請求項2記載の発明によれば、請求項1記
載の発明の作用に加えて、測定光照射手段は、コーティ
ング膜の測定面に対して測定光の照射角度が30゜〜6
0゜となるように測定光を照射するので、確実にコーテ
ィング膜厚の変化を検出することができる。
載の発明の作用に加えて、測定光照射手段は、コーティ
ング膜の測定面に対して測定光の照射角度が30゜〜6
0゜となるように測定光を照射するので、確実にコーテ
ィング膜厚の変化を検出することができる。
【0053】請求項3記載の発明によれば、請求項1又
は請求項2記載の発明の作用に加えて、測定光照射手段
は、面光源として測定光を照射するので、計測位置の位
置誤差を吸収して安定に測定ができるとともに、その色
温度が略一定であり色温度補正等を行うこと無く安定に
測定ができる。
は請求項2記載の発明の作用に加えて、測定光照射手段
は、面光源として測定光を照射するので、計測位置の位
置誤差を吸収して安定に測定ができるとともに、その色
温度が略一定であり色温度補正等を行うこと無く安定に
測定ができる。
【0054】請求項4記載の発明によれば、搬送手段
は、びんを測定位置まで搬送し、位置検出手段は、びん
が測定位置に到達したことを検出し、検出信号を出力
し、算出手段は、検出信号の出力タイミングに応じて取
込んだ撮像信号に基づいて算出を行うので、高速に大量
のびんを計測することができ、びんの製造工程において
全数検査を行うことができる。
は、びんを測定位置まで搬送し、位置検出手段は、びん
が測定位置に到達したことを検出し、検出信号を出力
し、算出手段は、検出信号の出力タイミングに応じて取
込んだ撮像信号に基づいて算出を行うので、高速に大量
のびんを計測することができ、びんの製造工程において
全数検査を行うことができる。
【0055】請求項5記載の発明によれば、測定光照射
工程は、びんに対し、所定のスペクトル分布を有する測
定光を照射し、撮像工程は、測定光のびんによる反射光
を撮像し、算出工程は、撮像工程により得られた反射光
のスペクトル分布と、予め膜厚に対応して設定した基準
スペクトル分布に基づいてコーティング膜の膜厚を算出
するので、非接触で容易、高速、確実にコーティング膜
の膜厚を測定することができる。
工程は、びんに対し、所定のスペクトル分布を有する測
定光を照射し、撮像工程は、測定光のびんによる反射光
を撮像し、算出工程は、撮像工程により得られた反射光
のスペクトル分布と、予め膜厚に対応して設定した基準
スペクトル分布に基づいてコーティング膜の膜厚を算出
するので、非接触で容易、高速、確実にコーティング膜
の膜厚を測定することができる。
【0056】請求項6記載の発明によれば、請求項5記
載の発明の作用に加えて、測定光照射工程は、コーティ
ング膜の測定面に対する測定光の照射角度が30゜〜6
0゜として照射するので、確実にコーティング膜厚の変
化を検出することができる。
載の発明の作用に加えて、測定光照射工程は、コーティ
ング膜の測定面に対する測定光の照射角度が30゜〜6
0゜として照射するので、確実にコーティング膜厚の変
化を検出することができる。
【0057】請求項7記載の発明によれば、請求項5又
は請求項6記載の発明の作用に加えて、測定光照射工程
は、面光源を用いるとともに色温度を略一定としている
ので、計測位置の位置誤差を吸収して安定に測定ができ
るとともに、その色温度が略一定であり色温度補正等を
行うこと無く安定に測定ができる。
は請求項6記載の発明の作用に加えて、測定光照射工程
は、面光源を用いるとともに色温度を略一定としている
ので、計測位置の位置誤差を吸収して安定に測定ができ
るとともに、その色温度が略一定であり色温度補正等を
行うこと無く安定に測定ができる。
【図1】第1実施形態のびんコーティング膜厚測定装置
の概要構成図である。
の概要構成図である。
【図2】コーティング膜厚算出の説明図である。
【図3】第2実施形態のびんコーティング膜厚測定装置
の概要構成正面図である。
の概要構成正面図である。
【図4】第2実施形態のびんコーティング膜厚測定装置
の概要構成上面図である。
の概要構成上面図である。
1…びんコーティング膜厚測定装置 2…安定化電源 3…光源ユニット 4…びん 5…カラーCCDカメラ 6…演算ユニット 3A…白色光源 3B…拡散板 6A…演算ユニット本体 6B…ディスプレイ 11…びんコーティング膜厚測定装置 12…光源ユニット 14-1、14-2…カラーCCDカメラ 15…コントロールユニット 15A…コントロールユニット本体 15B…ディスプレイ 16…搬送コンベア 17…インフィーダ17 18…位置センサ18 L…計測光 LO …原計測光 LR …反射計測光 V…RGB撮像信号 V1 、V2 …RGB撮像信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−96254(JP,A) 特開 平6−308021(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 11/00 - 11/30 G01N 21/90 G01N 21/84
Claims (7)
- 【請求項1】 コーティング膜が施されたびんの前記コ
ーティング膜の膜厚を測定するコーティング膜厚測定装
置において、 前記びんに対し、所定のスペクトル分布を有する測定光
を照射する測定光照射手段と、 前記測定光の前記びんによる反射光を撮像して撮像信号
を出力する撮像手段と、 前記撮像信号に対応するスペクトル分布と、予め膜厚に
対応して設定した基準スペクトル分布に基づいて前記コ
ーティング膜の膜厚を算出する算出手段と、 を備えたことを特徴とするびんのコーティング膜厚測定
装置。 - 【請求項2】 請求項1記載のびんのコーティング膜厚
測定装置において、 前記測定光照射手段は、前記コーティング膜の測定面に
対する前記測定光の照射角度が30゜〜60゜であるこ
とを特徴とするびんのコーティング膜厚測定装置。 - 【請求項3】 請求項1又は請求項2記載のびんのコー
ティング膜測定装置において、 前記測定光照射手段は、面光源であり、色温度が略一定
であることを特徴とするびんのコーティング膜厚測定装
置。 - 【請求項4】 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載
のびんのコーティング膜厚測定装置において、 前記びんを測定位置まで搬送する搬送手段と、 前記びんが前記測定位置に到達したことを検出し、検出
信号を出力する位置検出手段を有し、 前記算出手段は、前記検出信号の出力タイミングに応じ
て取込んだ前記撮像信号に基づいて前記算出を行うこ
と、 を特徴とするびんのコーティング膜厚測定装置。 - 【請求項5】 コーティング膜が施されたびんの前記コ
ーティング膜の膜厚を測定するびんのコーティング膜厚
測定方法において、 前記びんに対し、所定のスペクトル分布を有する測定光
を照射する測定光照射工程と、 前記測定光の前記びんによる反射光を撮像する撮像工程
と、 前記撮像工程により得られた反射光のスペクトル分布
と、予め膜厚に対応して設定した基準スペクトル分布に
基づいて前記コーティング膜の膜厚を算出する算出工程
と、 を備えたことを特徴とするびんのコーティング膜厚測定
方法。 - 【請求項6】 請求項5記載のびんのコーティング膜厚
測定方法において、 前記測定光照射工程は、前記コーティング膜の測定面に
対する前記測定光の照射角度が30゜〜60゜として照
射することを特徴とするびんのコーティング膜厚測定方
法。 - 【請求項7】 請求項5又は請求項6記載のびんのコー
ティング膜測定方法において、 前記測定光照射工程は、色温度が略一定である面光源を
用いて前記検査光を照射することを特徴とするびんのコ
ーティング膜厚測定方法。
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20601395A JP3304239B2 (ja) | 1995-08-11 | 1995-08-11 | びんのコーティング膜厚測定装置及びコーティング膜厚測定方法 |
AU60149/96A AU6014996A (en) | 1995-06-14 | 1996-06-12 | Apparatus and method for inspecting coating film |
US08/973,459 US5991018A (en) | 1995-06-14 | 1996-06-12 | Apparatus and method for inspecting coating layer |
AT96917648T ATE237122T1 (de) | 1995-06-14 | 1996-06-12 | Verfahren und vorrichtungen zur prüfung von beschichtungen |
KR1019970709381A KR100418069B1 (ko) | 1995-06-14 | 1996-06-12 | 코팅막의검사장치및방법 |
PCT/JP1996/001586 WO1997000423A1 (fr) | 1995-06-14 | 1996-06-12 | Appareil et methode pour le controle d'une pellicule de revetement |
EP96917648A EP0833126B1 (en) | 1995-06-14 | 1996-06-12 | Apparatus and methods for inspecting coating film |
DE69627328T DE69627328T2 (de) | 1995-06-14 | 1996-06-12 | Verfahren und vorrichtungen zur prüfung von beschichtungen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20601395A JP3304239B2 (ja) | 1995-08-11 | 1995-08-11 | びんのコーティング膜厚測定装置及びコーティング膜厚測定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0953920A JPH0953920A (ja) | 1997-02-25 |
JP3304239B2 true JP3304239B2 (ja) | 2002-07-22 |
Family
ID=16516469
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20601395A Expired - Fee Related JP3304239B2 (ja) | 1995-06-14 | 1995-08-11 | びんのコーティング膜厚測定装置及びコーティング膜厚測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3304239B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013044565A (ja) * | 2011-08-22 | 2013-03-04 | Hitachi Information & Control Solutions Ltd | 異物検査装置 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5896195A (en) * | 1997-05-15 | 1999-04-20 | Owens-Brockway Glass Container Inc. | Container sealing surface area inspection |
JP4659279B2 (ja) * | 2001-06-19 | 2011-03-30 | 北海製罐株式会社 | プラスチック製ボトルの内面被膜検査方法 |
JP4084150B2 (ja) * | 2002-09-18 | 2008-04-30 | ダイハツ工業株式会社 | バンパの塗装検査装置 |
CN102661713B (zh) * | 2012-05-09 | 2014-08-13 | 南京乐金熊猫电器有限公司 | 涂漆品质检查装置 |
JP7445994B2 (ja) * | 2019-01-14 | 2024-03-08 | エイジーアール インターナショナル,インコーポレイテッド | 液体充填中空透明物品を検査するための方法および装置 |
US10761032B1 (en) | 2019-02-26 | 2020-09-01 | Bwxt Nuclear Operations Group, Inc. | Apparatus and method for inspection of a film on a substrate |
-
1995
- 1995-08-11 JP JP20601395A patent/JP3304239B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013044565A (ja) * | 2011-08-22 | 2013-03-04 | Hitachi Information & Control Solutions Ltd | 異物検査装置 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0953920A (ja) | 1997-02-25 |
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