JP3863221B2 - 曲げ板ガラスの曲げ率測定方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は曲げ板ガラスの曲げ率測定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車の前面ガラス及びバックライトの製造に用いられる重力式曲げ加工では、曲げ率を十分な精度で制御することは困難である。曲げ工程後、不良の曲げ板ガラスを除去するために曲げ率を検査する必要がある。この検査は一般的に機械装置を用いて行われており、その際ガラスは検査台に固定され、機械トレーサーが適所の曲げ率を検査するために使用される。この検査はかなりの時間を必要とする上、検査点の数に限りがある。曲げ率の測定は、プレス曲げ方法又は円弧形コンベアーを用いて曲げられたガラスにも必要とされる。従って、ローラーを備えた炉で曲げ加工が施された焼き戻しガラスの仕上がり曲げ率を測定することが問題となる。
【０００３】
米国特許第４，９２８，１７５号は、２台以上のビデオカメラを用いて目標スペースの３次元的な検知方法を開示しており、これらのビデオカメラは任意に設置されるが互いの角度は固定されており、検知する目標位置に共通の撮像視野を有する。しかしながら、この従来の方法はガラスがカメラにより検知される波長帯を透過させるので、板ガラスの曲げ率を測定するには好適でない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、上述のカメラ撮像に基づく技術を板ガラスの曲げ率の測定に適用することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の課題は、曲げ率測定は少なくとも２台のカメラ（１）を用いる公知の方法を利用して曲げ板ガラスの曲げ率を測定するに際して、互いの角度は固定され且つ測定されるガラス表面の境界内に共通の撮像視野を有するように複数のカメラを任意に設置し、略一定厚の錫被膜が被着された板ガラスに所定の波長の光を照射し、当該板ガラスを該撮像視野内で撮影されることによって解決される。
【０００６】
【実施例】
上述した方法のための装置の構成を以下に詳述する。少なくとも２台のビデオカメラ（１）は共通のフレーム（３）に取り付けられ、これらのカメラ（１）は互いに定置の角度に維持される。この角度は任意に選択できるが、複数のカメラ（１）が測定の対象を共通の撮像視野内に捉えることが必要である。米国特許第４，９２８，１７５号に開示するように、カメラ（１）によって発生するビデオ信号はコンピューター（２）で処理される。これを測定システムの校正即ち既知の点を用いたカメラの設置等の支持条件の決定に適用することもできる。
【０００７】
曲げ外形が測定される板ガラス（５）は、前記カメラの共通した撮像視野（６）内に配される。撮像の間、板ガラスを厳密に配置する必要はなく、従って搬送中のものを直接測定することが可能となる。光源（４）は測定点の上方に配され、該光源の光は２５０乃至３３０ｎｍの波長領域に亘って高い強度を有する。従って、製造の際にガラスの片側面に形成される非常に薄い錫被膜が、カメラ（１）に観測されることになる。錫被膜が形成されたガラス表面を照明装置によって高い強度で２５３．７ｎｍの波長の光を照射してカメラによる検査を行なう。本発明においては、このような公知の現象を新しい測定方法に利用している。
【０００８】
光源（４）とガラス（５）の間にはスリットスクリーン（１０）が設けられ、これを介して１つ以上の光線がガラス（５）の表面に照明線（７）を作り出すことを可能にする。従って、所望の数の照明線が湾曲外形を測定する位置に作り出される。或いは、スクリーン（１０）を操作することで照明線（７）をガラス（５）の表面の異なる位置に移動させ、対応する点の湾曲外形を順次測定することも可能である。
【０００９】
上述した装置を用いて、測定は次のように行われる。両ビデオカメラ（１）の撮像視野は、略直交する交差線に沿って走査される。両カメラ（１）のビデオ信号（Ｖ）中には、カメラが検知するガラス表面の照明線（７）に一致するように強度パルスが生じる。従って、両カメラ（１）の各走査線間においてパルス（８）が発生し、このパルスの発生タイミング（発生モーメント）は該パルスの発生要因となるＣＣＤ撮像素子によって決まる。測定システムの校正によってカメラの相関的配置が決定されるので、各々１対の走査線間で発生するパルス（８）の相関的配置により交差線（９）に重なる照明線（７）の交点の立体座標を決定することが可能である。カメラ（１）のＣＣＤ撮像視野中での交点数に依存して、照明線（７）に沿った表面湾曲外形を示している２００よりも遥かに多い点で立体座標を決定することが可能である。
【００１０】
幸にも、光源（４）を用いて板ガラス（５）の表面を照射することによって板ガラスの縁部面からも反応光が得られるので、これを利用して、撮像領域内に板ガラスの同一の縁部面を捉えるように少なくとも２台のカメラ（１）を配することによって、板ガラス縁部の湾曲外形を決定することが可能となる。加えて、前記両カメラが対向するガラス縁部面又はガラス全体の輪郭を撮影することで、ガラスの寸法を測定することも可能となる。
【００１１】
本発明は、曲げ炉の下流で行なわれる第２の曲げ検査に適用することも可能である。この場合、測定された湾曲外形は予め設定された外形と比較され、所定限界を越えた不良品が比較の結果検知された場合、この板ガラスを除去するように運用することができる。本発明を曲げ工程の微調整に反映させることも可能であり、この場合所定限界を越えた不良品が見つかるとこれを補うために曲げ工程の規制又は調節が行なわれる。上記においては、曲げ率の分布及び平均を監視することが当然必要である。
【００１２】
本発明の他の態様として、ガラス種毎の設計時のＣＡＤデータの設定点又は該ＣＡＤデータによって形成された面と測定結果を比較することが可能である。
本発明によって測定を行なうには最低でも２台のカメラが必要となるが、実際にはカメラの数は２台以上例えば４台のカメラを用いるのが一般的である。
【００１３】
図４に示す照明システムは高圧水銀ランプ（１１）から成り、紫外領域に亘って比較的高い強度を有する。反射ミラー（１２）と指向レンズ（１３）は、光線をＸ−Ｙミラー（１５）に集束させるために使用され、該Ｘ−Ｙミラーは走査器（１４）内に含まれており、ガラス表面に向けられた光線をＸ−Ｙ方向に操作することができる。線走査は例えばＹ軸方向に対して行なわれ且つＸ軸方向の中間のたわみに対しても行なわれる。
【００１４】
光路に配されるフィルターによる他、ミラー及び反射面の最適化により光線の波長帯を制限することが可能であり、該光線は主に２５０乃至３３０ｎｍの所望の波長領域を有する放射光から成る。
【００１５】
製造工程間に、板ガラス（５）に少量の錫が上面に付着してしまうこともあるが、図４に示す照明システムは、微量の錫を担持した前記表面上であっても照明線（７）を可視するには十分有効である。
【００１６】
例えば、ヘリウム−カドミウムレーザーは波長３２５ｎｍのレーザー光を発し、該レーザー光はガラス表面上に輝点を作り出すことが可能である。従って、本発明ではレーザー光を用いることも可能であるが、図４に示す照明システムは本願出願時に市販されているレーザー光源と比較して、安価であり且つシステムの照明特性においても有効である。
【００１７】
本発明は、上述の態様だけに限られることではない。例えば、ガラス表面上の照明線（７）は連続的である必要はなく、多数の点又は単一の動点から成ってもよい。光源（４）は、蛍光灯又は所望の波長を有するレーザーから成ってもよい。光ケーブルを用いることによって光を光源から目標に案内することも可能である。ここで使用する「光」とは、包括的な意味で用いられており、可視光領域外の電磁線波長、特に紫外領域内の２５０乃至３３０ｎｍの波長帯の光も含まれる。その他多くの詳細部分も本発明の特許請求の範囲内で変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法を実施するための装置の概略図を示す。
【図２】測定の対象となる湾曲外形を有する曲げ板ガラスの縁部を示す。
【図３】測定に使用される一対のカメラのビデオ信号を示す。
【図４】板ガラス表面の所望の点でカメラに映る照明線を作り出すために、板ガラスの表面を照らすのに好適な照明装置を略図的に示す。
【符号の説明】
１ カメラ
２ コンピュータ
３ フレーム
４ 光源
５ 曲げ板ガラス
６ 撮像視野
７ 照明線
８ 強度パルス
９ 走査線
１０ スリットスクリーン
１１ 高圧水銀ランプ
１２ 反射ミラー
１３ 指向レンズ
１４ 走査器
１５ Ｘ−Ｙミラー

Claims (11)

1. 少なくとも２台のカメラ（１）を用いる公知の方法を利用して曲げ板ガラスの曲げ率を測定するに際して、互いの角度は固定され且つ測定されるガラス表面の境界内に共通の撮像視野を有するように複数のカメラを任意に設置し、略一定厚の錫被膜が被着された板ガラスに所定の波長の光を照射し、当該板ガラスを該撮像視野内で撮影することを特徴とする曲げ板ガラスの曲げ率測定方法。
2. 前記光は、測定される外形に沿って集束された照明線（７）又は多数の輝点を前記ガラス表面に作り出すことを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記光は、２５０乃至３３０ｎｍの波長領域に亘って高い強度を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記ガラス表面上の照明線（７）は、該照明線に沿った２００以上の点で立体座標を決定し、前記座標は照明線（７）に沿った表面湾曲外形と対応することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記ガラス表面には、多数の集束された照明線（７）が作り出されるか或は該照明線（７）が該表面に沿って移動することによって、湾曲外形を多数の異なる点で測定可能となることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
6. 測定された湾曲外形は予め設定された外形と比較され、所定の限界を越えた不良品が比較の結果検知された場合には、これを除去することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
7. 測定された湾曲外形は予め設定された外形と比較され、所定の限界を越えた不良品が比較の結果検知された場合には、これを補うために曲げ工程を調節することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
8. 複数のカメラ（１）が撮像視野内に板ガラスの同一の縁部面及び／又は２つの対向する縁部面を捉えることができるように、少なくとも２台のカメラ（１）を設置されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
9. 光源は高圧水銀ランプ（１１）から成り、少なくとも２５０乃至３３０ｎｍの波長領域外の波長がこの放射光から除去され、除去後の光線は走査ミラー（１４、１５）を用いて板ガラス（５）の表面に沿って照射されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
10. 前記ガラス縁部面への照射をガラス寸法の測定に用いることを特徴とする請求項８記載の方法。
11. 測定結果をガラス種毎の設計時のＣＡＤデータの設定点又は該ＣＡＤデータによって決まる面と比較することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の方法。

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