JPH0658703A - 物体表面の平坦さ測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガラス製品のように光の透過または反射性の
高い素材であり、かつ接触して測定を行っても傷のつき
難い高硬度の素材の平面性を被測定面の外周部の精度ま
たは形状に左右されず測定を迅速に行う。例えば、ガラ
ス瓶のラベル貼付面やブラウン管の表示表面などの平面
性を測定し、製造時の品質管理等の情報とする。 【構成】 被測定面6 上に乗せて基準測定位置を決める
二つの基準接触子組立体1 と、この基準接触子組立体1
で測定子1aの上下動で平坦さを計測する測定器4とを有
することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は物体、例えばガラス瓶の
ラベル面表面の平坦さを測定する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガラスの製造時特有の収縮により、ガラ
ス瓶のラベル面の平坦さは、均一性を失いやすい。不均
一なラベル面にラベルを貼ると、ラベルに皺が生じた
り、剥がれたりする問題が生じる。そのため、現状では
抜き取り検査を行ってガラス瓶の製造工程でラベル面の
平坦さを検査している。従来の平面性を測定する検査の
１例を図７を参照して説明する。図示機器はデプスゲー
ジ9 と一般的に呼ばれる測量機器で測定している状態を
示す。デプスゲージ9 は測定の基準を形成するスパン9a
を備え、そのスパン9a間に接触部9bが設けられたもので
あり、測定結果を目測もしくは電子的に自動読取できる
ように構成されている。

【０００３】デプスゲージ9 による測定は図中において
実線から点線の位置まで間欠的に移動させ接触部9bの上
下動を間欠的に測定することによって行われる。また、
通常では実線位置と点線位置の中間位置において測定基
準を設定し、その中間位置から両端へ向かって測定位置
を動かしながら間欠的に測定を繰り返し、その測定結果
の上限と下限を記録または記憶してその最大値を得る。
その結果、例えば最大値が＋0.8mmで、最小値が−1.0mm
というデータが得られる。また、上記測定結果が限界レ
ベル例えば±２mmを越えるか否かにより測定面の良否判
定を行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来ではデプスゲージ
により熟練者が測定を行っていたが、このデプスゲージ
での測定には種々の問題点があり、図８を参照して説明
する。

【０００５】・ デプスゲージにおいては、スパンは種
々の幅のものが提供されているが、熟練者であっても次
のような場合には正しい測定は困難となる。ラベル面周
辺に飾りや突起物などが設けられている場合（8-a 参
照）；スパンをラベル面の幅より狭いタイプを使用した
場合（8-b 参照）；ラベル面の凹凸がラベル面の外周部
より高くなる起伏であった場合、その結果スパンの下方
がラベル面の一部に当たる場合（8-c 参照）。 ・ 多品種小量生産を行う傾向にある製造ラインでは、
多くのスパン幅を用意する必要があり、１つの測定装置
で対応できなくなったり、スパン交換に手間がかかるな
どの問題がある。 ・ ラベル面周辺にかりに飾りや突起物がなくとも、周
辺の角部の精度が悪いとラベル面の凹凸の有無に限ら
ず、測定結果の良否判断が不正確になる。 ・ 光学的な測定手段を用いた場合、ガラスの光透過性
により影響されやすく測定のエラーが多くなり、信頼の
ある測定結果が得られない。 本発明は以上の問題点を解決した物体表面の平坦さ測定
装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明による物体表面の平坦さ測定装置は、物体
の平面部分と接触し被測定面を決めしかも測定基準レベ
ルを決める一対の基準接触子組立体と、一対の基準接触
子組立体の少なくとも一方を可動に支持しこれら基準接
触子組立体間の距離を決める支持部材と、一対の基準接
触子組立体間で測定基準レベルに沿って移動可能に支持
され、一対の基準接触子組立体間に決められた被測定面
上を接触しながら移動して被測定面の平坦さを測定する
測定子とから構成されていることを特徴としている。

【０００７】

【作用】本発明の物体表面の平坦さ測定装置では、測定
基準位置を形成する一対の基準接触子組立体を測定面上
に乗せ、この接触子組立体間で測定子を移動し、移動時
に物体の表面の平坦さをマイクロゲージ等の測定器で計
測している。従って、被測定面の外周部の精度または形
状に左右されず、しかも被測定面の光の透過によるエラ
ーなしに正確に測定できる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。本発明の物体表面の平坦さ測定装置は下記構成要素
から成っている（図１〜３を参照）。 ・ ガラス瓶のラベルを貼付する平面部分（以下ラベル
面6 と記載する）に乗せて測定の位置を決める一対の基
準接触子組立体1 ； ・ 一対の基準接触子1 を相互距離調節可能に支持する
円柱状支持部材2 ； ・ 円柱状支持部材2 に沿って摺動可能に設けられた移
動組立体3 ； ・ 上記移動組立体に支持され、被測定面に接触する測
定子4aを備えたマイクロゲージ4 。

【０００９】各基準接触子組立体1 は、下端部下方に向
かって二股状に形成し、端面を精密な削り出しにて作成
した円柱状支持部材2 にはめこまれる接触子1aと、中央
部に形成され、移動組立体3 を摺動自在に受ける角型の
開口部1bと、摺動開口部1bの近くに設けられた円筒孔1c
と、円筒孔1c内にのびて円柱状支持部材2 を基準接触子
組立体1 に固定するネジ1dとで構成されている。

【００１０】円柱状支持部材2 は、上記一対の基準接触
子組立体1 の円筒孔1cを貫通してのび、各基準接触子組
立体1 を位置調節自在にネジ1dで固定できるように構成
されており、それにより各基準接触子組立体1 の相互の
距離で被測定面を画定する。

【００１１】移動組立体3 は一対の基準接触子組立体1
の開口部中を通ってのび円柱状支持部材2 とほぼ同一の
長さを有する摺動体3aから成り、その中央上部にはマイ
クロゲージ4 が固定部3cで取り付けられ、摺動体3aの略
中央にはマイクロゲージ4 から伸びる測定子4aを通す円
筒孔3bを備えている。

【００１２】マイクロゲージ4 は一般に市販されている
デジタル式のマイクロ距離を測定することができるゲー
ジ（ミツトヨ株式会社製の型式ＩＤＣ−１０１２ＭＢ）
を用いることができ、測定結果を表示する液晶表示部と
測定の基準値を指示するゼロスイッチ等が設けられてい
る。このマイクロゲージ4 は液晶表示部は１／１００mm
の精度で測定子の移動距離を測定し、その結果を同精度
で結果表示することができる。またこの精度で１cm以上
の距離間をリニアーに測定できるように設計されてい
る。

【００１３】マイクロゲージ4 本体の上端には下端に設
けた測定子4aを上下するレバー4bが設けられており、装
置を使用する際にこのレバー4bを操作することにより測
定子4aと被測定面との当たりを和らげるようにしてい
る。レバー4bに隣接して計測結果を出力するターミナル
4cが設けられ、さらにマイクロゲージ4 を支える円筒支
持部4eが設けられ、上記移動組立体3 上の固着部3cでね
じ止めすることにより移動組立体3 に固定される。

【００１４】この実施例においては、各基準接触子組立
体1 はＬ字形状を成している。そして、マイクロゲージ
4 と共に摺動する移動組立体3 と各基準接触子組立体1
とは正確な摺動が得られるように互いの摺動面において
高精度で研磨され、測定精度に影響を及ぼさないように
構成されている。

【００１５】次に図示装置を用いてガラス瓶5 のラベル
面6 の平坦さを測定する例について説明する（図１〜図
６を参照）。 ・ 一対の基準接触子組立体1 のネジ1dを緩め、測定し
たいラベル面6 の幅に対して一対の接触子1aを上記幅に
合わせるために基準接触子組立体1 を移動させ、ネジ1d
を締めて円柱状支持部材2 に各基準接触子組立体1 を固
定する。 ・ こうしてラベル面6 の上の位置“イ”“ロ”“ハ”
“ニ”上へ接触子1aを各々位置決めし、この場合接触子
1aとラベル面6 の間にガタ付きがないようにする必要が
ある。 ・ 摺動体3aを摺動させ、マイクロゲージ4 の測定子4a
をほぼ一対の基準接触子組立体1 間の中間位置へ移動さ
せる。 ・ マイクロゲージの電源スィッチ4fを入れ、表示数値
のリセットボタン4gを押して測定表示をゼロに設定す
る。 ・ 摺動体3aを手で位置“イ”、“ロ”へ摺動させる。 ・ マイクロゲージ4 のデータ出力ターミナル3dを記憶
装置7 に接続する。 ・ 記憶装置7 をデータ入力待機状態に、そしてマイク
ロゲージ4 は連続測定ができるように電源をオンにし、
その後に移動組立体3 を位置“ハ”、“ニ”へ向かって
略一定速度で移動させる。例えば、“イ”および“ロ”
で示した位置より“ハ”“ニ”で示した位置の間を予め
決められた所要時間、例えば約２秒で移動させる。この
移動時においてマイクロゲージ4 から出力された測定デ
ータを記憶装置7 のＹ座標データとし、記憶装置7 にこ
のＹ座標データが入力された時点より時間軸であるＸ座
標をカウントし、この座標系にデータが記録される。

【００１６】・ 記憶装置7 のデータ入力が終了した時
点で、その測定結果はディスプレイまたは印字装置によ
り表示される。この表示結果の一例を図４に示す。図４
のグラフで示すように平坦さは折れ線グラフとして表さ
れ、変位量の最大値および最小値は、数値化して右側に
表示される。必要に応じて上記数値化された最大値およ
び最小値は、必要に応じて記憶装置7 に連動した記録用
フットペダル7aを測定者の足で作動させることにより随
時メモリーすることができる。これは、仮に大きなエラ
ーを生じたデータを記憶装置7 へ無差別に取り込むと蓄
積されたデータからの種々の解析に支障をきたすので、
こ測定データを選択しつつ記録するためである（図５を
参照）。

【００１７】ところで、上記実施例では摺動体3aの移動
量を時間のファクタとして取り出しているが、摺動体3a
の動きの揺らぎが測定精度に直接影響する恐れのある場
合には、図６に示すように移動量そのものを検出する移
動検出器8 を基準接触子組立体1 および摺動体3aに設け
ることができる。すなわち、図で示したように、略中央
に浅溝を設けた摺動体3aの上面に等間隔でラインを施し
たラベル8aが浅溝内に貼られており、一方基準接触子組
立体1 の上端には発光部8bと受光部8cが設けられ、発光
部8bからの光がラベル8a上のラインの明暗で変化するの
を受光部8cで読み取るようにしている。受光部8cは、摺
動体3aの移動速度に無関係に移動量に応じてラベル8a上
のラインの明暗によるパルスを発生し、このパルスは信
号ケーブル8d上のラインの明暗によるパルスを発生し、
このパルスは信号ケーブル8dを介して記憶装置7 へＸ座
標データとして入力される（図６を参照）。このように
構成した場合、抜き取り検査などの必要な時に、摺動体
3aの移動速度に関係なく正しい測定結果が得られる。

【００１８】また、必要に応じ下記のように変更するこ
ともできる。 ・ 摺動体3aの移動量を時間を基準に計測する場合に、
摺動体3aの移動速度の変動を除去するために、必要に応
じて摺動体3aを電動式により一定速度で摺動させるよう
にすることができる。

【００１９】・ 一対の基準接触子組立体1 は必ずしも
ネジ1dによって円柱状支持部材2 に固定されなくてもよ
く、例えば円柱状支持部材2 の表面に一定間隔で浅い切
り込みを入れ、各基準接触子組立体1 の間隔を調整する
だけで、その位置に保持できるようにすることもでき
る。

【００２０】・ 測定子4aの摺動範囲、つまり測定範囲
を最大限延ばすために基準接触子組立体1 の下方部分の
形状を、測定子4aが最外周位置でも基準接触子組立体1
に当たらずに入り込めるコの字状の切り込み部分を設け
ることが望ましい。その具体的な一例を図１の右側の基
準接触子組立体1 で示したが、より測定範囲を広げたい
場合には、左側の基準接触子組立体1 にも同様の切り込
み部分を設けることができる。

【００２１】なお、ガラスのように光の透過または反射
性の高い素材であり、かつ接触して測定を行っても傷の
つき難い高硬度の素材の平坦さを測定する装置として種
々応用できる。例えば昨今平面化されてきたブラウン管
の表示表面の平坦さの測定にも応用可能である。

【００２２】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明は上記
のように構成したことにより下記のような効果を奏す
る。 ・ 被測定物体として例えば、ガラス製品に適応した場
合、そのラベル面周辺に飾りや突起物などがもうけられ
ていて、ラベル面の凹凸が激しく従来のデプスゲージで
はスパンがラベル面の一部に当たってしまうような場合
であっても、測定の基準をなす接触子を被測定面すなわ
ちラベル面上の２点間に接触させ、この接触子を動かす
ことなく測定を行うことができるので、ラベル面周辺の
飾りが邪魔となったり、測定位置がずれたりすることが
なく、安定した測定を行うことができる。

【００２３】・ 一対の基準接触子組立体は自由に幅を
設定できるので、デプスゲージのスパン幅を多種用意
し、その都度取り換えを行うような手間が不要となり、
多様な測定面に適用させることができる。

【００２４】・ 被測定面の平坦さを接触子を備えた測
定装置で計測しているので、ガラスの透過の性質による
測定エラーが生ずることなく高信頼の結果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例を示す正面下方に視点を置
いた斜視図。

【図２】 本発明の一実施例を示す後方上方に視点を置
いた斜視図。

【図３】 実施例の測定器を上方に外した状態を示す正
面図。

【図４】 記憶装置7 に入力された測定結果を示すグラ
フ。

【図５】 測定信号が記憶装置へ入力されるまでの経緯
を示す流れ図。

【図６】 移動検出器の構成例を示す部分斜視図。

【図７】 デプスゲージを使用したラベル面の測定方法
を示す説明図。

【図８】 デプスゲージの使用時の問題点を示す説明
図。

【符号の説明】

1 ：基準接触子組立体 1a：接触子 1d：ネジ 2 ：円柱状支持
部材 3 ：移動組立体 3a：摺動体 3b：円筒孔 3c：固着部 3d：データ出力ターミナル 4 ：マイクロゲ
ージ 4a：測定子 4b：レバー 4c：ターミナル 4f：スィッチ 4g：リセットボタン 5 ：ガラス瓶 6 ：ラベル面（被測定面） 7 ：記憶装置 8 ：移動検出器 8a：ラベル 8b：発光部 8c：受光部 8d：ケーブル 9 ：デプスゲー
ジ 9a：スパン 9b：接触部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物体の平面部分の少なくとも任意の２点
   間を走査してその走査間において走査上の平坦さを測定
   する測定装置において、物体の平面部分と接触し被測定
   面(6) を決めしかも測定基準レベルを設定する一対の基
   準接触子組立体(1) と、一対の基準接触子組立体(1) の
   少なくとも一方を可動に支持しこれら基準接触子組立体
   (1) 間の距離を決める支持部材(2) と、一対の基準接触
   子組立体(1) 間で測定基準レベルに沿って移動可能に支
   持され、一対の基準接触子組立体(1) 間に決められた被
   測定面(6) 上を接触しながら移動して被測定面の平坦さ
   を測定する測定子(4a)とから構成される物体表面の平坦
   さ測定装置。