JPH11190614A - Wall thickness measuring device for glass vessel - Google Patents
Wall thickness measuring device for glass vesselInfo
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- JPH11190614A JPH11190614A JP36879097A JP36879097A JPH11190614A JP H11190614 A JPH11190614 A JP H11190614A JP 36879097 A JP36879097 A JP 36879097A JP 36879097 A JP36879097 A JP 36879097A JP H11190614 A JPH11190614 A JP H11190614A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス容器の例え
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
容器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 container thickness measuring apparatus for optically measuring, for example, a body thickness of a glass container by using a laser beam.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、ガラス容器の胴部肉厚をレーザ光
を用いて光学的に測定する測定装置が知られている(例
えば、特開平6−201336号公報)。2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a measuring device for optically measuring the thickness of a body of a glass container using a laser beam (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-201336).
【0003】この公報に記載の測定装置は、ガラス容器
にレーザ光を入射させ、当該ガラス容器の外表面での光
点と内表面での光点との間の距離を撮像装置で撮映し
て、この画像からガラス容器の肉厚を算出する方法を採
用している。[0003] The measuring device described in this publication irradiates a laser beam into a glass container and shoots a distance between a light spot on the outer surface of the glass container and a light spot on the inner surface with an image pickup device. The method of calculating the thickness of the glass container from this image is adopted.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
技術では、ガラス容器の内表面が清浄であればあるほど
光の乱反射が起こりにくくなるので内表面での光点を求
めにくくなり、また外表面に埃などが付着した場合には
外表面での光点の形状が変形するので外表面の光点を求
めにくくなり、更には虚像による光点が発生するので画
像処理が困難になり、いずれも肉厚測定に誤差を生じさ
せるという問題がある。However, according to the above-mentioned technology, the cleaner the inner surface of the glass container, the more difficult it is to cause irregular reflection of light. Therefore, it is difficult to find a light spot on the inner surface. If dust adheres to the surface, the shape of the light spot on the outer surface will be deformed, making it difficult to find the light spot on the outer surface.Furthermore, light spots due to virtual images will be generated, making image processing difficult. There is a problem that an error is caused in the thickness measurement.
【0005】そこで、本発明の目的は、前述した従来の
技術が有する課題を解消し、ガラス容器の肉厚をレーザ
光を用いて安定して精度よく測定することができるガラ
ス容器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 solve the above-mentioned problems of the prior art, and to measure the thickness of a glass container stably and accurately using a laser beam. It is to provide a device.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
ガラス容器にレーザ光を入射させるレーザ光源と、この
レーザ光源からのレーザ光によって生じる前記ガラス容
器の外表面から内表面に至るまでの励起光の光跡を撮影
する撮影手段と、この撮影手段に対する入射光の内から
前記励起光の波長以外の波長を有する光を除外するフィ
ルタと、前記撮影手段で撮影した前記光跡に基づいて前
記ガラス容器の肉厚を算出する算出手段とを備えたこと
を特徴とするものである。According to the first aspect of the present invention,
A laser light source for injecting a laser beam into a glass container, a photographing means for photographing a light trace of excitation light from the outer surface to the inner surface of the glass container caused by the laser light from the laser light source, A filter that excludes light having a wavelength other than the wavelength of the excitation light from the incident light; and a calculating unit that calculates the thickness of the glass container based on the light trace captured by the capturing unit. It is characterized by the following.
【0007】請求項2記載の発明は、請求項1記載のも
のにおいて、前記レーザ光源を前記ガラス容器の内表面
でのレーザ光の入射角が全反射条件である臨界角以上に
ならないように角度を付けて設置したことを特徴とする
ものである。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the laser light source is angled so that the incident angle of the laser beam on the inner surface of the glass container does not exceed a critical angle which is a condition of total reflection. It is characterized by having been installed with.
【0008】請求項3記載の発明は、請求項1又は2記
載のものにおいて、前記撮影手段を前記ガラス容器の外
表面でのレーザ光の正反射光を受光しないように角度を
付けて設置したことを特徴とするものである。According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the photographing means is installed at an angle so as not to receive the regular reflection of the laser light on the outer surface of the glass container. It is characterized by the following.
【0009】請求項4記載の発明は、請求項1乃至3の
いずれか1項記載のものにおいて、前記レーザ光源を半
導体レーザで構成し、この半導体レーザにアクロマティ
ックレンズからなる収束レンズを付設したことを特徴と
するものである。According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect, the laser light source comprises a semiconductor laser, and the semiconductor laser is provided with a convergent lens comprising an achromatic lens. It is characterized by the following.
【0010】請求項5記載の発明は、請求項1乃至4の
いずれか1項記載のものにおいて、前記算出手段は前記
ガラス容器の曲率に影響されて生じる測定差を幾何光学
的に補正する補正手段を備えることを特徴とするもので
ある。According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the calculating means corrects the measurement difference caused by the curvature of the glass container by geometrical optics. It is characterized by comprising means.
【0011】[0011]
【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.
【0012】(1)全体の構成 図1、図2において、符号1はレーザ光源を示してい
る。このレーザ光源1からのレーザ光は収束レンズ2で
絞られた後にガラス容器3の胴部3a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、ガラス容器3の胴部3a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、ガラス容器3の内部
空間に進入する。ガラス容器3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」)5で撮影される。レーザ光源1とCCDカメラ5
とは、図1に示すように、同一の平面内に配置される。(1) Overall Configuration In FIGS. 1 and 2, reference numeral 1 denotes a laser light source. The laser beam from the laser light source 1 reaches the outer surface A of the body 3 a of the glass container 3 after being converged by the converging lens 2. After reaching the outer surface A, the light is refracted by the outer surface A, travels straight through the body 3a of the glass container 3, 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 container 3 is photographed by a CCD camera (“photographing means”) 5. Laser light source 1 and CCD camera 5
Are arranged in the same plane as shown in FIG.
【0013】このCCDカメラ5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、この励起光はレーザ光源1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 5 is excitation light generated by the absorption of laser light by impurity ions (such as transition metal ions or rare earth ions) in glass. The light has a wavelength longer than the wavelength of the laser light output from the laser light source 1.
【0014】従って、この励起光のみをCCDカメラ5
に入射させるため、このCCDカメラ5とガラス容器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)をすべて除外するためのフィルタ7
が配置される。Therefore, only the excitation light is supplied to the CCD camera 5.
The CCD camera 5 and the glass container 1
And a filter 7 for excluding all light (for example, laser light) having a wavelength other than the wavelength of the light that represents the light trail K.
Is arranged.
【0015】CCDカメラ5で撮影された光の光跡Kは
コンピュータ11に入力され、ここで画像処理され、光
跡Kの長さからガラス容器3の肉厚が算出される。具体
的には、光跡Kのしめる画素数が測定され、この画素数
から肉厚が算出される。The light trace K of the light captured by the CCD camera 5 is input to the computer 11, where it is subjected to image processing, and the thickness of the glass container 3 is calculated from the length of the light trace K. More specifically, the number of pixels formed by the light trace K is measured, and the thickness is calculated from the number of pixels.
【0016】尚、図示は省略したが、ガラス容器3は回
転円板体の上に載せられる。これによればガラス容器3
を回転させながら光跡Kを連続的に検出することによ
り、ガラス容器3の全周囲の肉厚が自動的に測定され
る。Although not shown, the glass container 3 is placed on a rotating disk. According to this, the glass container 3
By continuously detecting the light trace K while rotating, the thickness of the entire circumference of the glass container 3 is automatically measured.
【0017】(2)光跡輝度の向上 a)光出射側 前記光跡Kからの励起光の輝度は低いのでこの輝度を向
上させる必要がある。この励起光の輝度を向上させるた
めには単位体積当たりの光パワーを増大させると共に、
ガラス中のイオンの光吸収が大きい波長領域でレーザ光
源を選択する必要がある。光跡Kの輝度は入射されるレ
ーザ光の波長により変化する。(2) Improvement of Light Trace Luminance a) Light Emission Side Since the luminance of the excitation light from the light trace K is low, it is necessary to improve the luminance. In order to improve the brightness of this excitation light, while increasing the optical power per unit volume,
It is necessary to select a laser light source in a wavelength region where the light absorption of ions in the glass is large. The brightness of the light trace K changes according to the wavelength of the incident laser light.
【0018】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)が入射光の波長をどの程度
吸収するかで決まるが、一般に、可視光領域で入射光の
波長の吸収は大きくなる。The degree of absorption of the wavelength of the incident light by the impurity ions (such as transition metal ions or rare earth ions) in the glass is determined. In general, the absorption of the wavelength of the incident light becomes large in the visible light region.
【0019】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、レーザ光源1に
は例えば波長685nm、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 semiconductor laser having a wavelength of 685 nm and an optical power of 30 mW, for example, is used as the laser light source 1 as a laser having a wavelength in the visible light region and a large optical power. According to this, a light intensity of 20 mW is obtained on the outer surface A.
【0020】b)光密度の向上 レーザ光源1からのレーザ光を収差の発生を抑えて収束
させることにより、光密度の向上を図るため、前記の収
束レンズ2には半導体レーザ専用のアクロマティックレ
ンズ等が使用される。B) Improvement of Light Density In order to improve the light density by converging the laser light from the laser light source 1 while suppressing the occurrence of aberration, the convergent lens 2 is provided with an achromatic lens dedicated to a semiconductor laser. Etc. are used.
【0021】c)受光側 CCDカメラ5側では、光跡(励起光)Kを効率よく検
出するため、当該励起光が発する波長成分を減少させず
に当該波長成分のみを確実に検出することが要求され
る。そのために、CCDカメラ5とガラス容器3との間
にフィルタ7が配置される。このフィルタ7には、レー
ザ光源1からのレーザ光が有する波長(685nm)を
ほぼ100%除去し、かつこの685nmよりも長波長
の波長をほぼ100%透過させるフィルタ7が選択され
る。C) Light receiving side In order to efficiently detect the light trace (excitation light) K on the CCD camera 5 side, it is necessary to reliably detect only the wavelength component without reducing the wavelength component emitted by the excitation light. Required. For this purpose, a filter 7 is arranged between the CCD camera 5 and the glass container 3. The filter 7 is selected to remove almost 100% of the wavelength (685 nm) of the laser light from the laser light source 1 and to transmit almost 100% of the wavelength longer than 685 nm.
【0022】しかも、CCDカメラ5には、685nm
よりも長波長の波長を有する光(近赤外光)の領域で感
度の高いカメラが選択される。In addition, the CCD camera 5 has 685 nm
A camera having high sensitivity in a region of light (near infrared light) having a longer wavelength than that of the camera is selected.
【0023】d)レーザ入射 ガラス容器3の外表面Aでの入射率を向上させると共
に、内表面Bでの全反射を抑制するために、レーザ光源
1からのレーザ光がP偏光入射される。ちなみに、レー
ザ光をP偏光入射させると、ガラスの屈折率を1.5と
した場合、空気からガラスではブルースタ角と呼ばれる
入射角θbがθb=56.3°で全透過となり、ガラス
から空気ではブルースタ角と呼ばれる入射角θbがθb
=33.7°で全透過となる。このP偏光入射ではS偏
光入射に比べてブルースタ角に近い角度で反射率を低く
抑えることができる。D) Laser Injection In order to improve the incidence rate on the outer surface A of the glass container 3 and to suppress total reflection on the inner surface B, laser light from the laser light source 1 is P-polarized. By the way, when the laser beam is incident on P-polarized light, when the refractive index of the glass is set to 1.5, the glass becomes totally transmitted when the incident angle θb called the Brewster angle is θb = 56.3 ° from the air to the glass, and the glass transmits the air. The incident angle θb called the Brewster angle is θb
= 33.7 °, total transmission. With this P-polarized light incidence, the reflectance can be suppressed lower at an angle close to the Brewster's angle than with S-polarized light incidence.
【0024】内表面Bで全反射を起こすと、光跡(励起
光)K′が発生するので、この励起光をCCDカメラ5
に入射させると外乱光となる。When total reflection occurs on the inner surface B, a light trace (excitation light) K 'is generated.
When it is incident on the, it becomes disturbance light.
【0025】ガラス容器3の内表面Bで全反射を起こさ
せないため、肉厚変動が激しくかつ直径が小さいガラス
容器3の場合、内表面Bでの入射角が、全反射条件であ
る臨界角(ガラスの屈折率を1.5とした場合の臨界角
=41.8°)以上にならないように、レーザ光源1の
設置角度が設定される。In order not to cause total reflection on the inner surface B of the glass container 3, in the case of the glass container 3 having a large thickness variation and a small diameter, the incident angle on the inner surface B is the critical angle (the total reflection condition). The installation angle of the laser light source 1 is set so as not to be equal to or more than the critical angle when the refractive index of the glass is 1.5 (41.8 °).
【0026】(3)入射ビーム形状 レーザ光源1からは、波長が685nmのレーザ光が平
行光で出射され、この平行光はアクロマティックレンズ
からなる収束レンズ2で収差が小さくなるように絞られ
る。この収束レンズ3には測定するガラス容器3の厚さ
に近い焦点深度を持つレンズを使用することが望まし
い。(3) Shape of incident beam Laser light having a wavelength of 685 nm is emitted from the laser light source 1 as parallel light, and this parallel light is converged by a convergent lens 2 composed of an achromatic lens so as to reduce aberration. It is desirable to use a lens having a focal depth close to the thickness of the glass container 3 to be measured as the converging lens 3.
【0027】この収束レンズ3の焦点距離は100mm
である。レーザ光源1からのビーム形状は長軸4mm、
短軸2mmの楕円形状である。長軸方向の焦点深度I
は、I=±λ/2NA2である。ここで、NA=sin
θ、tanθ=2/100=0.02、λ=685nm
であるから、I=±0.856nmとなる。The focal length of the converging lens 3 is 100 mm
It is. The beam shape from the laser light source 1 has a major axis of 4 mm,
It is an elliptical shape with a short axis of 2 mm. Depth of focus I in the long axis direction
Is I = ± λ / 2NA2. Where NA = sin
θ, tan θ = 2/100 = 0.02, λ = 685 nm
Therefore, I = ± 0.856 nm.
【0028】この焦点深度Iは約2mmに相当するが、
肉厚5mmのガラス容器3においても十分に絞れて観察
が可能になる。レーザ光のビーム形状で最も絞られる部
分の直径は、d=0.61λ/NAより、d=20.9
μmとなる。This depth of focus I corresponds to about 2 mm,
Even a glass container 3 having a thickness of 5 mm can be sufficiently squeezed for observation. The diameter of the portion most narrowed down by the beam shape of the laser beam is d = 20.9 from d = 0.61λ / NA.
μm.
【0029】(4)レーザ光源及びCCDカメラの好ま
しい設置角度 a)設置角度に関する問題点 例えば、レーザ光源1から出力されるレーザ光の入射
角度を0°に設定し、CCDカメラ5の設置角度(法線
となす角度)を40°に設定した場合、コンピュータ1
1の表示部11a上には、例えば図3に示すように、光
跡Kに続いて細長い虚像9が観察される。(4) Preferred Installation Angle of Laser Light Source and CCD Camera a) Problems Regarding Installation Angle For example, the incident angle of the laser beam output from the laser light source 1 is set to 0 °, and the installation angle of the CCD camera 5 ( When the angle between the normal and the normal is set to 40 °, the computer 1
For example, as shown in FIG. 3, an elongated virtual image 9 is observed following the light trace K on the display unit 11a.
【0030】この虚像9の波長は光跡Kの波長と一致
し、外乱光となり、しかも輝度が高くなる場合があるの
で、光跡Kに続いて虚像9が観察されると、虚像9がガ
ラス容器3の肉厚測定上で誤差の原因となる。従って、
図2に示すように、CCDカメラ5から見て虚像9が光
跡Kの後ろに隠れるようにレーザ光源1及びCCDカメ
ラ5の設置角度を決定することが望ましい。The wavelength of the virtual image 9 coincides with the wavelength of the light trace K, becomes disturbance light, and the luminance sometimes becomes high. Therefore, when the virtual image 9 is observed following the light trace K, the virtual image 9 becomes glass. This causes an error in measuring the thickness of the container 3. Therefore,
As shown in FIG. 2, it is desirable to determine the installation angles of the laser light source 1 and the CCD camera 5 so that the virtual image 9 is hidden behind the light trace K when viewed from the CCD camera 5.
【0031】例えば、レーザ光源1から出力されるレ
ーザ光の入射角度を45°に設定して、直径が34mm
のガラス容器3の肉厚測定を実施したところ、当該ガラ
ス容器3の内表面Bの肉厚変化が激しい部分で全反射が
発生し、この全反射に起因する光跡K′が観察される。For example, the incident angle of the laser beam output from the laser light source 1 is set to 45 °, and the diameter is 34 mm.
When the thickness measurement of the glass container 3 is performed, total reflection occurs at a portion where the thickness of the inner surface B of the glass container 3 changes drastically, and a light trace K ′ resulting from the total reflection is observed.
【0032】この光跡K′の波長は光跡Kの波長と一致
し、外乱光となり、しかも輝度が高くなる場合があるの
で、光跡Kに続いて光跡K′が観察されると、光跡K′
がガラス容器3の肉厚測定上で誤差の原因となる。The wavelength of the light trace K 'coincides with the wavelength of the light trace K, becomes disturbance light, and the luminance sometimes becomes high. Therefore, when the light trace K' is observed following the light trace K, Light trail K '
Causes an error in measuring the thickness of the glass container 3.
【0033】しかしながら、この光跡K′はガラス容器
3の全周囲の一部分でしか発生しないので、肉厚の測定
データを微分処理することにより、当該測定データから
光跡K′を削除することができる。ただし、レーザ光の
入射角度を45°以上に設定した場合には、光跡K′の
発生頻度が増大するため、レーザ光の入射角度を45°
以上に設定することは好ましくない。However, since the light trace K 'is generated only in a part of the entire periphery of the glass container 3, it is possible to eliminate the light trace K' from the measured data by differentiating the measured thickness data. it can. However, when the incident angle of the laser light is set to 45 ° or more, the frequency of occurrence of the light trace K ′ increases.
Setting above is not preferable.
【0034】外表面Aでのレーザ光の正反射光K″を
CCDカメラ5に直接入射させるのは外乱光を発生させ
るため好ましくない。It is not preferable that the regular reflection light K ″ of the laser light on the outer surface A is directly incident on the CCD camera 5 because disturbance light is generated.
【0035】レーザ光の正反射光K″は光跡Kの波長と
は異なる波長を有する。従って、本来であればこの正反
射光K″はフィルタ7で除去されるが、レーザ光源1の
パワーを強くすると、この正反射光K″がフィルタ7を
透過してCCDカメラ5に直接入射する場合があるから
である。The regular reflection light K ″ of the laser beam has a wavelength different from the wavelength of the light trace K. Therefore, the regular reflection light K ″ is normally removed by the filter 7, but the power of the laser light source 1 This is because if the intensity of the light is increased, the specularly reflected light K ″ may pass through the filter 7 and directly enter the CCD camera 5.
【0036】レーザ光源1から出力されるレーザ光の
入射角度を鋭角に設定すると、光跡Kが垂直入射とな
り、CCDカメラ5から見て、光跡Kの焦点深度が深く
なるため、光跡Kに「ぼけ」が発生するので好ましくな
い。When the incident angle of the laser light output from the laser light source 1 is set to an acute angle, the light trace K becomes perpendicularly incident, and the depth of focus of the light trace K becomes deeper when viewed from the CCD camera 5. Is unfavorable because "blurring" occurs.
【0037】b)設置角度 測定精度を向上させるためには、虚像9の出現を考慮し
た場合、からレーザ入射角度0〜20°が問題区間と
なり、全反射に起因する光跡K′の出現を考慮した場
合、直径の小さいガラス容器3では、からレーザ入射
角度45°以上が問題区間となるので、この区間は避け
ることが望ましい。前記〜を勘案すると、光跡Kを
「ぼけ」させずにかつCCDカメラ5にレーザ光を入射
させないための最も好ましい設置角度は、レーザ入射角
度が40〜45°、CCDカメラ5の設置角度(法線に
対する角度)が15〜25°である。B) Installation Angle In order to improve the measurement accuracy, when the appearance of the virtual image 9 is considered, the laser incident angle 0 to 20 ° becomes a problem area, and the appearance of the light trace K ′ due to total reflection is reduced. In consideration of this, in the glass container 3 having a small diameter, a laser incident angle of 45 ° or more becomes a problem section, and therefore it is desirable to avoid this section. In consideration of the above, the most preferable installation angle for preventing the light trace K from being “blurred” and preventing the laser light from being incident on the CCD camera 5 is as follows: the laser incident angle is 40 to 45 °, and the installation angle of the CCD camera 5 ( Angle with respect to the normal) is 15 to 25 °.
【0038】(5)光学補正 直径が小さいガラス容器3では肉厚が厚くなるに従っ
て、図4に示すように、実際の肉厚値と測定値との間に
差が生じる。この差はガラス容器3の曲率に影響されて
生じるために、幾何光学的に補正が可能である。幾何光
学的に補正する場合には、ガラス容器3の屈折率、レー
ザ入射角、CCDカメラ5の設置角度、ガラス容器3の
直径、光跡Kの長さが所定の計算式に代入されて計算さ
れる。この補正によれば、図5に示すように、実際の肉
厚値と測定値とがほぼ一致する。(5) Optical Correction As the thickness of the glass container 3 having a small diameter increases, a difference occurs between the actual thickness value and the measured value as shown in FIG. Since this difference is affected by the curvature of the glass container 3, it can be corrected geometrically. In the case of geometrical optical correction, the refractive index of the glass container 3, the laser incident angle, the installation angle of the CCD camera 5, the diameter of the glass container 3, and the length of the light trace K are substituted into a predetermined calculation formula. Is done. According to this correction, as shown in FIG. 5, the actual thickness value substantially matches the measured value.
【0039】計算はコンピュータ11が司り、このコン
ピュータ11はガラス容器3の肉厚を算出する算出手段
を構成すると共に、ガラス容器3の前記曲率による測定
値のずれを補正するための補正手段を構成する。The calculation is performed by a computer 11, which constitutes a calculating means for calculating the thickness of the glass container 3 and a correcting means for correcting a deviation of the measured value of the glass container 3 due to the curvature. I do.
【0040】(6)まとめ a)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5に入射させてガラス容器3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
ス容器3の肉厚について測定が可能である。(6) Conclusion a) In this embodiment, only the wavelength of the light trace K is incident on the CCD camera 5 very efficiently to measure the thickness of the glass container 3, so that flint (transparent), amber, dark It is possible to measure the thickness of the glass container 3 of most colors such as smoke and emerald green.
【0041】ただし、ガラス容器3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5等の感
度調節が必要である。However, since the brightness of the light trace K slightly changes due to the difference in color of the glass container 3, it is necessary to adjust the sensitivity of the CCD camera 5 and the like.
【0042】b)ガラス容器3の直径が異なる場合で
も、所定の計算式を用いて曲率の補正を行うことによ
り、ほぼ正確な肉厚測定が可能になる。B) Even when the diameter of the glass container 3 is different, it is possible to measure the wall thickness almost accurately by correcting the curvature using a predetermined calculation formula.
【0043】c)ガラス容器3の肉厚5mmまで十分測
定が可能である。C) Measurement can be sufficiently performed up to a thickness of 5 mm of the glass container 3.
【0044】d)フィルタ7越に光跡Kを検出するた
め、外乱光の影響を受けにくい。D) Since the light trace K is detected through the filter 7, the light trace K is hardly affected by disturbance light.
【0045】e)この実施形態では、高精度、非接触、
高安定、簡単、かつ高速でガラス容器3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、ガラス容器
3の厚さ管理、コントロールを容易に行うことができ
る。E) In this embodiment, high precision, non-contact,
The thickness of the glass container 3 can be measured with high stability, easily, and at high speed. According to this, the number of measuring points is increased, the reliability of the measured value is improved, and the frequency of the periodic measurement is increased. Therefore, the thickness information fed back from the measuring device is more substantial than the conventional one. Therefore, thickness control and control of the glass container 3 can be easily performed.
【0046】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、ガラス容器3の肉厚測定について説明したが、本
発明は、ガラス板の肉厚測定にも適用が可能である。Although the present invention has been described based on one embodiment, the present invention is not limited to this. For example, the measurement of the thickness of the glass container 3 has been described, but the present invention is also applicable to the measurement of the thickness of a glass plate.
【0047】[0047]
【発明の効果】これらの発明によれば、ガラス容器の肉
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 thickness of a glass container can be measured with extremely high precision using a laser beam.
【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 an embodiment of the present invention.
【図2】同じく水平断面で示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram also shown in a horizontal section.
【図3】虚像を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a virtual image.
【図4】補正前の測定結果を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a measurement result before correction.
【図5】補正後の測定結果を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a measurement result after correction.
1 レーザ光源 2 収束レンズ 3 ガラス容器 5 CCDカメラ(撮影手段) 7 フィルタ 9 虚像 11 コンピュータ(算出手段、補正手段) A 外表面 B 内表面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser light source 2 Convergent lens 3 Glass container 5 CCD camera (photographing means) 7 Filter 9 Virtual image 11 Computer (calculation means, correction means) A Outer surface B Inner surface
Claims (5)
ザ光源と、このレーザ光源からのレーザ光によって生じ
る前記ガラス容器の外表面から内表面に至るまでの励起
光の光跡を撮影する撮影手段と、この撮影手段に対する
入射光の内から前記励起光の波長以外の波長を有する光
を除外するフィルタと、前記撮影手段で撮影した前記光
跡に基づいて前記ガラス容器の肉厚を算出する算出手段
とを備えたことを特徴とするガラス容器の肉厚測定装
置。1. A laser light source for injecting a laser beam into a glass container, and a photographing means for photographing a light trace of excitation light from the outer surface to the inner surface of the glass container caused by the laser light from the laser light source. A filter that excludes light having a wavelength other than the wavelength of the excitation light from the light incident on the photographing unit, and a calculating unit that calculates the thickness of the glass container based on the light trace photographed by the photographing unit. And a thickness measuring device for a glass container.
面でのレーザ光の入射角が全反射条件である臨界角以上
にならないように角度を付けて設置したことを特徴とす
る請求項1記載のガラス容器の肉厚測定装置。2. The laser light source according to claim 1, wherein an angle of incidence of the laser light on the inner surface of the glass container is set so as not to exceed a critical angle which is a condition of total reflection. Thickness measuring device for glass containers.
でのレーザ光の正反射光を受光しないように角度を付け
て設置したことを特徴とする請求項1又は2記載のガラ
ス容器の肉厚測定装置。3. The meat of a glass container according to claim 1, wherein said photographing means is installed at an angle so as not to receive regular reflection of laser light on the outer surface of said glass container. Thickness measuring device.
し、この半導体レーザにアクロマティックレンズからな
る収束レンズを付設したことを特徴とする請求項1乃至
3のいずれか1項記載のガラス容器の肉厚測定装置。4. The glass container according to claim 1, wherein said laser light source is a semiconductor laser, and said semiconductor laser is provided with a convergent lens comprising an achromatic lens. Thickness measuring device.
影響されて生じる測定差を幾何光学的に補正する補正手
段を備えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか
1項記載のガラス容器の肉厚測定装置。5. The glass according to claim 1, wherein the calculation unit includes a correction unit that geometrically corrects a measurement difference caused by the curvature of the glass container. Container thickness measuring device.
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---|---|---|---|
JP36879097A JP3232269B2 (en) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | Glass container thickness measuring device |
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JP36879097A JP3232269B2 (en) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | Glass container thickness measuring device |
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JPH11190614A true JPH11190614A (en) | 1999-07-13 |
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Country | Link |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007155393A (en) * | 2005-12-01 | 2007-06-21 | Univ Of Fukui | Thickness measuring device and thickness measuring method |
JP2010502952A (en) * | 2006-09-01 | 2010-01-28 | 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 | An in-line inspection system that inspects the shape of plastic containers in the vertical direction using a multi-wavelength discrete spectrum light source. |
JP2017044589A (en) * | 2015-08-27 | 2017-03-02 | 株式会社日立製作所 | Measurement method, measurement device and manufacturing method using the same |
-
1997
- 1997-12-26 JP JP36879097A patent/JP3232269B2/en not_active Expired - Fee Related
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