JPS6352326B2

JPS6352326B2 -

Info

Publication number: JPS6352326B2
Application number: JP54141429A
Authority: JP
Inventors: Hawaado Raian Uiriamu
Original assignee: Owens Illinois Inc
Current assignee: OI Glass Inc
Priority date: 1978-11-08
Filing date: 1979-11-02
Publication date: 1988-10-18
Also published as: MX147058A; CH645984A5; DD147279A5; BR7907076A; GB2037980A; PL219433A1; PL121434B1; NL7907399A; FR2440922B1; AU5248079A; IT1120029B; BE878188A; FR2440922A1; GR73527B; AU514517B2; ZA794655B; AR222835A1; CA1130091A; DE2935941C2; SU1068027A3

Description

【発明の詳細な説明】本発明は均一に加速する物品の体積および形状
の測定に関する。さらに具体的には、本発明は自
由落下する物品の体積および形状の測定に関す
る。さらに説明すれば本発明はガラス成形機械に
対してフイーダから給送される落下中のガラス塊
の体積および形状の測定に関する。

ガラス物品の形成にあたつては、溶融ガラス塊
がフイーダからガラス成形機械中に落下させられ
る。このガラス塊の体積（または重量）および形
状は最終ガラス物品の適確な形成のために制御さ
れねばならない因子である。したがつて、このガ
ラス塊が受容できるものであるかどうかを決定す
るためにこれらの因子を監視する必要がある。従
来では、落下するガラス塊を掬器で受けてその重
量を測定することによるスポツト検査が行なわれ
ていた。ガラスの密度は知られているので、ガラ
ス塊の体積をこれによつて求めることができる。
ガラス塊の形状はその落下中に目視することによ
つて定性的に推測されていた。次いで正確な寸法
および形状になされたガラス塊が得られるように
機械作業員によつてガラスフイーダの動作が調節
される。

前記の方法の欠点は、計量のためにガラス塊を
停止させねばならないことおよび落下するガラス
塊を目視してその形状を決定することがそれ程正
確ではないことである。したがつてガラス塊の寸
法および形状の調節は試行錯誤の手順によること
が多かつた。

本発明は断面積の形状が円形または幾分だ円形
の落下するガラス塊の体積および形状を測定する
ための装置および方法を開示する。ガラス塊があ
る検査点を通過して移動する際にガラス塊に関し
て90゜隔てておかれた二つのカメラがガラス塊の
水平方向寸法を測定するために用いられる。ガラ
ス塊の動きの等しい増分（距離）毎に、対応する
連続した測定が行なわれる。これらの測定のタイ
ミングはガラス塊の加速を補償するために掃引ク
ロツクによつて制御される。測定結果はガラス塊
全体が検査点を通過してしまうまで記憶装置中に
記憶される。次いでこのガラス塊の体積の決定の
ためにコンピユータが用いられる。引き続く夫々
の測定に対応する断面積は各測定において得られ
た二つの値をかけ合わせ、この積はさらにπ/4を
乗算することによつて決定される。次いでガラス
塊の連続する各「スライス」の体積の値を得るた
めに前記の面積にこれら測定の間の距離を乗算す
る。ガラス塊の全体積を求めるためにガラス塊中
に含まれる全ての「スライス」の体積が加算され
る。

カメラから得られたこの情報はまたガラス塊の
形状を決定するために用いられる表示装置の駆動
にも利用される。さらに、この表示装置はガラス
塊の方向、すなわちガラス塊の長手方向軸の進行
径路に対する傾きを求めるために利用される。

第１図について説明すると、溶融ガラス１０の
塊がガラスフイーダ９から点線１１によつて示さ
れる径路に沿つて落下する。レーザ１４および１
５によつて夫々発生される二本の平行なレーザビ
ーム１２および１３が線１１と交さするような方
向で形成されている。レーザビーム１２および１
３の間の距離は線ｘで示される。レーザビーム１
２および１３は線１１の通過後に一対の光電池セ
ンサ１６および１８に夫々入射する。これらセン
サ１６および１８はレーザビーム１２および１３
がそれらを加撃する際に論理値「０」をまたレー
ザビーム１２および１３がそれらを加撃しないと
きには論理値「１」を発生する。ガラス塊１０は
落下の際にレーザビーム１２および１３の径路を
遮断しそれによつてビームがセンサ１６および１
８にあたらないようにする。したがつて、各セン
サ１６および１８はガラス塊１０が対応するレー
ザビーム１２または１３の径路を遮断するときに
必らず「１」を発生する。ガラス塊１０が充分に
落下した後には、各レーザビーム１２および１３
が対応するセンサ１６または１８を再び加撃して
センサ１６および１８の出力を「０」に変化させ
る。

ガラス塊１０の前縁の各センサ１６および１８
による感知の間の時間量を測定することによつて
ガラス塊１０がレーザビーム１２および１３を通
過する際の前縁の平均速度を決定することができ
る（距離ｘは知られている）。この速度が瞬間的
なものにみなされるように距離ｘは比較的小さな
ものになされている。ガラス塊１０の後縁の速度
もまたこの後縁がレーザビーム１２および１３を
通過するのに要する時間を測定することにより同
様にして決定される。さらにまた、ガラス塊１０
全体がレーザビーム１３を通過するのに要する時
間が測定され、この測定結果からガラス塊の長さ
が決定される（Voをガラス塊１０の初速、ａを
重力の加速度、ｔをガラス塊１０全体がレーザビ
ーム１３を通過するのに必要な時間としそしてＬ
をガラス塊の長さとした場合に、Ｌ＝Vot＋１／２ at²の式によつて示される）。

ガラス塊１０が落下し続ける際にそれは一対の
カメラ２０および２２によつて二つの異なつた角
度から視られる。これらカメラ２０および２２は
視野が90゜だけ離されかつレーザビーム１３から
（線１１に沿つて測定して）距離ｙの点になるよ
うに設けられている。これらカメラ２０および２
２は当該技術分野で通常のものであり、768のフ
オトダイオードからなる水平方向の配列体（図示
せず）を含んでいる。各カメラ２０および２２は
夫々デジタル出力を与える。すなわち、配列体中
の各フオトダイオードは特定のフオトダイオード
がガラス塊１０からのまたはバツクグラウンドか
らのいずれかの光を感知するかによつて論理値
「１」または「０」の出力を有する。このフオト
ダイオードアレイの限界値はガラス塊１０および
バツクグラウンドから受けた光の間の対比が検出
されるように調節可能である。ガラス塊１０が落
下する際にフオトダイオードアレイは迅速な間隔
で走査される。この走査速度は実用的な目的のた
めに各走査がガラス塊１０を横切つて水平に行な
われるような速度である。カメラ２０および２２
によつて形成される各視野はガラス塊１０の全断
面積の広がりならびにその長さの極めて小さな部
分以上のものを含んでいる。各フオトダイオード
は一定の幅を表わす。すなわち、各カメラ２０お
よび２２の全視野が768mmにわたるときには各フ
オトダイオードがこの視野の１mmを表わすことに
なる。ガラス塊１０の動きにおける等しい増分に
対応して引き続く走査がなされる（たとえばガラ
ス塊１０の各mm毎の動きに対して１回の走査）。
本発明のこの実施例においては、センサ１８によ
るガラス塊１０の通過の感知に始まつて512回の
走査がなされる。これらの走査はガラス塊１０の
全長がカメラ２０および２２によつてとらえられ
るような間隔で行なわれる。カメラ２０および２
２の引き続く走査を組合わせることによつて落下
するガラス塊１０の全体の外形が決定される。

カメラ２０および２２はこのようにしてガラス
塊１０が落下する際にその引き続く「スライス」、
すなわち断面を走査する。これらの走査から得ら
れた測定結果は各走査に対応する断面積の決定に
用いることができる。このガラス塊１０の断面形
状は円形またはほぼ円形（すなわち、15％以上異
ならない長軸および短軸を有するだ円形）であ
る。断面が実際上円形であるときには、その面積
はカメラ２０または２２のいずれか一方のみを用
いて求めることができる。カメラ２０または２２
の出力は断面の直径に対応する。断面積はこの直
径を二乗してπ/4をかけることにより求められ
る。断面積が第２図に示すようにだ円形であると
きには断面積の決定の精度を向上させるためにカ
メラ２０および２２の双方が必要である。この場
合には、カメラ２０および２２の出力はだ円形状
の長軸および短軸の値にほぼ対応する。だ円は円
に近似しているからカメラの視野がだ円の軸に関
して整合しなくても面積の決定に含まれる誤差は
無視し得るものである。カメラからのこれら二つ
の値いは互いにかけ合わされ、次いでπ/4を乗算
されてだ円断面の面積が求められる。円は長軸お
よび短軸が互いに等しいだ円であるから断面が円
形である場合にも二つのカメラを用いることがで
きることに注意すべきである。

第２図について説明すると、ガラス塊１０の断
面のスライスがわずかにだ円形状を有するものと
して示されている。カメラ２０および２２によつ
て得られた測定により読みW₁およびW₂が夫々生
じる。これらの測定はだ円形状の長軸および短軸
に必らずしも正確には対応しないが、この不整合
によつてもたらされる誤差は極めて小さい。

ガラス塊１０の連続する各スライスの断面積を
このようにして求めることにより、各スライスの
体積はこの断面積に高さ（すなわち、各測定間の
距離）をかけることによつて求められる。各走査
間の距離は比較的小さいので各スライスの壁面が
正確に垂直でないとしても体積の決定には無視で
きる程度の影響を生じるだけである。ガラス塊１
０全体の体積は個々のスライスの体積の加算によ
つて求められる。ガラス塊１０の体積に対してそ
の中に含まれるガラスの既知の密度を乗算するこ
とによつてガラス塊１０の重量もまた求められ
る。

要するに、ガラス塊１０の体積は直径測定のた
めに一つのカメラを用い、そして断面形状を円形
であると仮定することによつて近似的に求められ
る。しかし一般に断面形状は幾分だ円形であるか
ら、この近似はガラス塊１０に関して90゜の角度
で隔てられた二つのカメラを用いることによつて
改善され、これらカメラの出力がだ円形断面の軸
の近似を与える。この記載の趣旨に関しては直径
および円軸の測定を水平方向の寸法の測定として
記載する。

第３図には本発明の制御装置のブロツク図が示
されている。センサ１６および１８の出力は落下
するガラス塊１０の速度および長さの決定に用い
られる回路３０に供給される。さらにセンサ１６
および１８の出力はカメラ２０および２２ならび
に回路３０からのデータの受け取りを制御する回
路３２に対して接続されている。回路３２に対す
るこれらの入力はリセツトレリーズおよびサイク
ルスタートとして表示されており、夫々線４８お
よび４９によつて示されている。速度および長さ
測定回路３０からのデータはコンピユータ３４に
供給される。回路３０の他の出力はライン３５に
よつて示され、掃引クロツク３６に接続されてい
る。センサ１８の出力もまた掃引クロツク３６に
接続されている。掃引クロツク３６は周波数の変
化する出力を形成しこれはデータ受取制御回路３
２に接続されている。この掃引クロツク３６はガ
ラス塊１０の等しい増分に対してその変化する速
度にかかわらず一回の走査が行なわれるようにカ
メラ２０および２２の走査の速度を制御するため
に用いられる。この増分の値はガラス塊１０の各
スライスの高さに等しい。走査スタートと表示さ
れ線３７で示されるデータ受取制御回路３２の出
力はガラス塊１０の外形を測定するために用いら
れる一対の同じ回路３８および４０に接続されて
いる。これもデータ受取制御回路３２から発生さ
れるリセツト信号が線４１を介して回路３０，３
８および４０にそしてまた掃引クロツク３６に接
続されている。

外形測定回路３８および４０がデータ受取制御
回路３２から走査スタート信号を受けると、各回
路はカメラスタート／走査完了と表示され線４２
および４３で示される信号を発生する。線４２お
よび４３はカメラ２０および２２に夫々接続され
かつデータ受取制御回路３２に接続されている。
このカメラスタート／走査終了信号はカメラ２０
および２２に一回の走査を行なわせかつデータ受
取制御回路に次の走査スタート信号を発生させ
る。各カメラ２０および２２の出力は対応する外
形測定回路３８および４０に接続されている。外
形測定回路３８および４０からのデータはメモリ
４４に送られる。メモリ４４の出力は表示装置４
６およびコンピユータ３４に接続されている。コ
ンピユータ３４の出力もまた表示装置４６に接続
されている。

前記装置の動作はセンサ１６がガラス塊１０の
前縁を感知することによつて開始される。センサ
１６からのリセツトレリーズ信号によつてデータ
受取制御回路３２がリセツト信号を発生する。こ
の信号が発生されると回路３０，３８および４０
がデータの受取状態になり掃引クロツク３６がク
リアされる。速度および長さ測定回路３０がセン
サ１６および１８によるガラス塊１０の異なつた
部分の感知の間の時間間隔を決定する。次いでこ
れらの時間間隔を表わす信号がコンピユータ３４
に送られここでガラス塊１０の入口速度および出
口速度および長さが決定される。入口速度信号は
また掃引クロツク３６にも送られる。センサ１８
がガラス塊１０の前縁を感知すると、サイクルス
タート信号によつてデータ受取制御回路３２が外
形測定回路３８および４０に対して走査開始信号
を発生させる。次いで回路３８および４０がカメ
ラ２０および２２からの信号の受信を開始する。
ガラス塊１０が落下するにつれてカメラ２０およ
び２２が走査されそして回路３８および４０は各
走査毎にガラス塊１０の縁部の幅および中心位置
を決定する。カメラ２０および２２はガラス塊１
０の等間隔の動きで走査される。この走査の割合
は掃引クロツク３６によつて制御される。カメラ
２０および２２が512回走査された後、データ受
取制御回路３２は、このようなスタート信号の発
生を停止する。走査手順が再度開始され次のリセ
ツトレリーズおよびサイクルスタート信号が受信
される。

カメラ２０および２２の各走査の後、外形測定
回路３８および４０によつて発生されたデータは
メモリ４４中に記憶される。メモリ４４に全ての
データが入ると、線５０で示されるカウンタリセ
ツト信号がデータ受取制御回路３２に送られる。
回路３２はこれによつて信号を回路３８および４
０に送りこれらの回路に含まれているデータカウ
ンタをリセツトする。この信号はＣリセツトとし
て表示されており、線５１で示されている。メモ
リ４４中に記憶された情報は表示装置４６に送ら
れ、ここでガラス塊１０の二つの外観がスクリー
ンに表示される。コンピユータ３４はメモリに記
憶された情報を用いてガラス塊１０の体積および
重量を決定する。この情報は次いで表示装置４６
に送られる。

第４図には速度制御回路３０が示されている。
落下するガラス塊１０がレーザビーム１２の径路
を中断すると、まずセンサ１６が論理値「１」の
出力を発生する。センサ１６のこの出力は線４８
を介して制御回路３２に、そしてまたANDゲー
ト６０の一方の入力端およびインバータ６２に接
続されている。センサ１６の出力が「１」になる
と制御回路３２のリセツト出力が「１」になる。
このリセツト出力はフリツプフロツプ６４の反転
クリア入力およびANDゲート６８の一方の入力
に接続されている。フリツプフロツプ６４の出
力はANDゲート６８の他方の入力に接続されて
いる。フリツプフロツプ６４の出力は最初「１」
であり、したがつてリセツト信号が「１」になる
とANDゲート６８の出力に「１」が生じる。
ANDゲート６８の出力はANDゲート６０，７２
および７４の入力に接続されている。したがつて
これらANDゲート６０，７２および７４はAND
ゲート６８の出力が「１」であるときに動作可能
となる。

センサ１８の出力は各ANDゲート７２および
７４の入力およびインバータ７６の入力に接続さ
れている。インバータ７６の出力はANDゲート
６０の一方の入力およびフリツプフロツプ６４の
クロツク入力に接続されている。したがつてフリ
ツプフロツプ６４はインバータの出力が「０」か
ら「１」に変化したときにクロツクされるが、こ
れはガラス塊１０の後縁がセンサ１８を通過した
ときに生じる。リセツト信号が「０」であつたと
きにクリアされていたフリツプフロツプ６４の出
力はそのクロツク入力に「１」が入つたときに
「０」となる。これによつてANDゲート６８の出
力が「０」となる。このようにしてセンサ１６が
まずガラス塊１０を最初に検知したときと、セン
サ１８がガラス塊１０を最後に検知したときとの
間においてANDゲート６８の出力が「１」とな
る。

ANDゲート６０の出力はセンサ１６の出力が
「１」でセンサ１８の出力が「０」であるときに
「１」となる（ANDゲート６８の出力は「１」と
する）。これは各センサ１６および１８によるガ
ラス塊１０の前縁感知の間の時間に対応する。
ANDゲート７０の出力はセンサ１６の出力が
「０」でありそしてセンサ１８の出力が「１」の
ときに「１」となる（ここでもANDゲート６８
出力は「１」とする）。これは各センサ１６およ
び１８によるガラス塊１０の後縁感知の間の時間
に対応する。ANDゲート７４の出力はANDゲー
ト６８の出力が「１」でありそしてセンサ１８の
出力「１」であるときに「１」となる。これはガ
ラス塊１０の全体がセンサ１８を通過するのに必
要な時間、すなわち通過時間に対応する。

ANDゲート６０，７２および７４の出力は
夫々フリツプフロツプ７８，８０および８２のデ
ータ入力に接続されている。クロツク８４の出力
は各フリツプフロツプ７８，８０および８２のク
ロツク入力に接続されている。各フリツプフロツ
プ７８，８０および８２の各データはクロツク信
号の受信時に出力側に通過され、それによつて
ANDゲート６０，７２および７４の出力をクロ
ツク信号と同期させる。クロツク８４の出力はイ
ンバータ８５の入力にも接続されている。インバ
ータ８５の出力は三つのANDゲート８６，８８
および９０の各入力に接続されている。フリツプ
フロツプ７８，８０および８２の出力は夫々
ANDゲート８６，８８および９０の残りの入力
に接続されている。このようにして夫々のフリツ
プフロツプ７８，８０または８２の出力が「１」
であるときに反転されたクロツク信号が各AND
ゲート８６，８８および９０の出力に通過させら
れる。ANDゲート８６，８８および９０の出力
は夫々三つのカウンタ９２，９４および９６のク
ロツク入力に接続されている。したがつて、カウ
ンタ９２，９４および９６は各フリツプフロツプ
７８，８０および８２の夫々の出力が「１」であ
る間に生じるクロツクパルスの数を計数する。こ
れらカウンタ９２，９４および９６は制御回路３
２からリセツト信号を受けたときにクリアされ
る。

前記のことから明らかなように、カウンタ９
２，９４および９６はANDゲート６０，７２お
よび７４の出力が夫々「１」となる時間の間に生
じるクロツクパルスの数を計数する（クロツク８
４との同期後）。このようにしてカウンタ９２は
センサ１６および１８によるガラス塊１０の前縁
の感知の間におけるパルスを計数する。クロツク
８４の周波数は知られており、そしてガラス塊１
０が通過せねばならないセンサ１６と１８との間
の距離も知られているから、このカウンタ９２中
におけるカウンタ数はガラス塊１０の前縁がセン
サ１６および１８により感知される間の平均速度
を求めるために用いることができる。この値は入
口速度である。同様にしてカウンタ９４中のカウ
ント数をガラス塊１０の後縁がセンサ１６および
１８を通過する際における出力速度としての平均
速度を決定するために用いることができる。カウ
ンタ９６はガラス塊１０がセンサ１８によつて感
知されている時間の間のパルスを計数する。すな
わちこのカウンタは通過時間を測定する。各カウ
ンタ９２，９４および９６の出力はコンピュータ
３４に接続されている。さらに、カウンタ９２の
出力は掃引クロツク３６にも接続されている。

カウンタ９２の出力はガラス塊１０の入口速度
に比例し、したがつて掃引クロツク３６の初期周
波数の決定に用いられる。カウンタ９２のデジタ
ル出力は掃引クロツク３６の一部をなすメモリ中
に記憶される。このメモリの出力は速度のデジタ
ル的な表示となる。この出力は掃引クロツク３６
に含まれるデジタル−アナログコンバータによつ
てアナログ電圧に変換される。したがつてこのア
ナログ電圧はガラス塊１０の入口速度に比例す
る。この電圧は電圧制御発振器を制御する。この
電圧はその初期値から直線的に傾斜して上昇しガ
ラス塊１０の加速を補償するように発振器の周波
数を増加させる。このようにして掃引クロツク３
６の出力周波数はガラス塊１０の入口速度に比例
する初期値からスタートしガラス塊１０の加速度
の関数として増加する。このようにして掃引クロ
ツク３６からの制御信号によりガラス塊１０の動
きにおける既知の等しい増分において走査が行な
われる。

第５図には第４図の回路の一部のタイミング図
が示されている。センサ１６の出力は時刻t₁で
「０」から「１」になる。これはセンサ１６によ
るガラス塊１０の前縁の感知に対応する。センサ
１８が時刻t₂でガラス塊１０の前縁を感知する
と、その出力は「０」から「１」になる。センサ
１６および１８の出力は時刻t₃およびt₄において
ガラス塊１０の後縁の感知に対応して夫々「０」
に戻る。ANDゲート６８の出力は時刻t₁とt₄との
間で「１」である。ANDゲート６０の出力は時
刻t₁とt₂との間で「１」であり、ANDゲート７２
の出力は時刻t₃とt₄との間で「１」であり、そし
てANDゲート７４の出力は時刻t₂とt₄との間で
「１」である。パルス幅を厳密な尺度では示して
いないクロツクパルス（本実施例で5MHzクロツ
クが使用されている）が対応するカウンタ９２，
９４および９６によつてこれらの時間の間計数さ
れる（フリツプフロツプ７８，８０および８２に
よる同期化後）。

第６図にはデータ受取制御回路３２が示されて
いる。リセツトレリーズ信号を含む線４８がＱ出
力が予め「１」にプリセツトされているフリツプ
フロツプ１００のクロツク入力に接続されてい
る。リセツトレリーズ信号が「０」から「１」に
なると、この信号がフリツプフロツプ１００をク
ロツクとしてデータ入力の「０」をフリツプフロ
ツプ１００のＱ出力に通過させる。この出力はイ
ンバータ１０２の入力に接続されている。インバ
ータ１０２の出力はリセツト信号４１である。イ
ンバータ１０２の出力はフリツプフロツプ１０８
の反転リセツト入力、インバータ１１０の入力お
よびANDゲート１１２の入力に接続されている。
インバータ１１０の出力はカウンタ１１４のクリ
ア入力に接続されている。フリツプフロツプ１０
８の出力はANDゲート１１２の他方の入力に
接続され、このANDゲート１１２の出力はフリ
ツプフロツプ１０６の反転リセツト入力に接続さ
れている。初期の状態では、フリツプフロツプ１
０８の出力は「１」でありそしてフリツプフロ
ツプ１０６のＱ出力は「０」である。

インバータ１０２の出力が「０」から「１」に
なると（すなわちリセツトレリーズ信号のフリツ
プフロツプ１００クロツク後）、カウンタ１１４
がインバータ１１０を介してクリアされそして
ANDゲート１１２の出力が「０」から「１」に
なる。線４９はフリツプフロツプ１０６のクロツ
ク入力に接続され、それによつてフリツプフロツ
プ１０６をサイクルスタート信号によりクロツク
する。サイクルスタート信号が「０」から「１」
になるとフリツプフロツプ１０６のデータ入力の
「１」がそのＱ出力に通過させられる。この出力
はANDゲート１１６および１１８の夫々の入力
端に接続されている。掃引クロツク３６の出力は
ANDゲート１１６の他方の入力に接続され、し
たがつてフリツプフロツプ１０６のＱ出力が
「１」になるとANDゲート１１６は掃引クロツク
３６の出力を通過させる。ANDゲート１１６の
出力はカウンタ１１４のクロツク入力に接続され
そしてまた外形測定回路３８および３９に接続さ
れる走査スタート出力に接続されている。サイク
ルスタート信号が「１」になつた後に生じる掃引
クロツク３６の各パルスはしたがつて走査スター
ト信号を発生させかつカウンタ１１４にカウント
を加えさせる。所望の走査スタート信号の全ての
数が発生された後、カウンタ１１４はフリツプフ
ロツプ１０８のクロツク入力に「１」を発生す
る。前記のように本発明のこの実施例では512回
の走査がなされ、そしてカウンタ１１４は512カ
ウント後に「１」を発生する。

各走査の完了後、論理値「１」の走査完了信号
がORゲート１２０の入力に接続された線４２お
よび４３に沿つて発生される。ORゲート１２０
の出力はANDゲート１１８の入力に接続されて
いる。したがつてフリツプフロツプ１０６のＱ出
力が「１」になり（すなわち、サイクルスタート
信号が入ると）そして走査完了信号が発生される
とANDゲート１１８の出力が「１」になる。
ANDゲート１１８の入力はメモリ４４に接続さ
れており、ANDゲート１１８からの「１」によ
つてメモリ４４は外形測定回路３８および４０か
らデータを受取る。メモリが回路３８および４０
からデータを受取る方法は通常のものであり、特
に説明を必要としない。メモリ４４の受取速度は
全てのデータが次の走査開始信号が発生されるよ
りも充分に早く受取られるような速度である。メ
モリ４４のデータ受取りが完了すると、ANDゲ
ート１０４の入力に対して「１」が発生される。
フリツプフロツプ１００の出力はANDゲート
１０４の他方の入力に接続されていてメモリ４４
のデータ受取り中の全時間にわたつて「１」であ
る。したがつて、ANDゲート１０４の出力は各
走査からのデータがメモリ４４によつて得られた
後に「０」から「１」になる。ANDゲート１０
４の出力線は５１で示され外形測定回路３８およ
び４０に接続されている。

第６図の回路の制御動作は走査スタート信号が
発生されるとカメラ２０および２２がそれによつ
て連続的な走査を行なうようにしてなされる。各
走査が完了すると、走査によつて得られたデータ
がメモリ４４中に記憶される。メモリ４４がその
データ受取りを完了すると、一つの信号が外形測
定回路３８および４０に対して発生されこれらの
回路を次の走査に関するデータ測定の準備状態に
する。次いで次の走査スタート信号が発生されこ
の手順が繰り返される。所望の数の走査が全て完
了すると、カウンタ１１４は「１」を発生してフ
リツプフロツプ１０８をクロツクする。これによ
つて「１」がフリツプフロツプ１０８のデータ入
力からＱ出力に通過しそれによつてフリツプフロ
ツプ１０８の出力を「０」にする。ANDゲー
ト１１２の出力はこれにより「１」から「０」に
なり、したがつてフリツプフロツプ１０６をリセ
ツトしてそのＱ出力を「０」にする。フリツプフ
ロツプ１０８のＱ出力はインバータ１２２の入力
に接続されている。インバータ１２２の出力はフ
リツプフロツプ１００の反転プリセツト入力に接
続されている。したがつて、フリツプフロツプ１
０８がクロツクされるとインバータの出力が
「１」から「０」になつてフリツプフロツプ１０
０をプリセツトする。フリツプフロツプ１００の
Ｑ出力がこれによつて「１」から「０」に変化
し、この変化によつてANDゲート１０４の出力
が「０」になる。フリツプフロツプ１００のＱ出
力は「０」から「１」になつてインバータの出力
を「１」から「０」にし、したがつてフリツプフ
ロツプ１０８ならびに線４１に接続されたその他
の種々の装置構成部分をリセツトする。これが初
期位置であり、サイクルは次のリセツトレリーズ
信号によつて自動的に反復される。

外形測定回路３８および４０の動作を以下第７
図について説明する。回路３８および４０は同一
のものであるので回路３８についてのみ説明す
る。制御回路３２からの線３７がフリツプフロツ
プ１２３のクロツク入力に接続されている。走査
スタート信号が発生されると、フリツプフロツプ
１２３がクロツクされてデータ入力端の「１」が
Ｑ出力に通過させられる。フリツプフロツプ１２
３のＱ出力はフリツプフロツプ１２４のデータ入
力に接続されている。クロツク１２６の出力がフ
リツプフロツプ１２４のクロツク入力、三つのフ
リツプフロツプ１４４，１４８および１５４の各
クロツク入力および一対のインバータ１２８およ
び１２９の各入力に夫々接続されている。したが
つて、フリツプフロツプ１２３の出力が「０」と
なつた後にはフリツプフロツプ１２４に入る第一
のクロツク信号がフリツプフロツプ１２４のデー
タ入力にある「１」をそのＱ出力に通過させる。
フリツプフロツプ１２４のＱ出力はANDゲート
１３０，１３２および１３４の入力、RSフリツ
プフロツプ１３６のセツト入力およびフリツプフ
ロツプ１３８の反転プリセツト入力に夫々接続さ
れている。インバータ１２８の出力がANDゲー
ト１３０の他方の入力に接続されている。したが
つてフリツプフロツプ１２４のＱ出力が「１」に
なると、反転クロツク信号がANDゲート１３０
の出力に通過させられる。ANDゲート１３０の
出力はカウンタ１４０の入力に接続されている。
カウンタ１４０はしたがつて反転クロツクパルス
を形成する。

カメラ２０の出力がインバータ１４２の入力、
フリツプフロツプ１４４のデータ入力およびフリ
ツプフロツプ１４６の反転リセツト入力に接続さ
れている。インバータ１４２の出力はRSフリツ
プフロツプ１３６のＲ入力およびフリツプフロツ
プ１３８のクロツク入力に接続されている。カメ
ラ２０の出力はフオトダイオードアレイの走査時
間であり、走査速度はクロツク１２６の周波数と
同一でありこれに対して同期されている。アレイ
中の各フオトダイオードの出力はガラス塊が存在
すれば「１」であり存在しなければ「０」であ
る。したがつてカメラ２０の出力は走査されたフ
オトダイオードがガラス塊を感知しなければ
「０」であり走査されたフオトダイオードがガラ
ス塊を感知すれば「１」となる。インバータ１４
２からの反転されたカメラ信号はガラス塊の最初
の縁部が感知されるまでは「０」であり、ガラス
塊１０の第一の縁部から第二の縁部までは「０」
でありそしてガラス塊１０の第二の縁部が感知さ
れた後には「１」となる。

走査の開始時にはフリツプフロツプ１２４のＱ
出力は「０」でありそしてインバータ１４２の出
力は「１」である。走査スタート信号が入るとフ
リツプフロツプ１２４のＱ出力は「１」になりそ
してフリツプフロツプ１３６の出力は「１」のま
まである。インバータ１４２の出力が「１」から
「０」になると（すなわちガラス塊１０の第一の
縁部が感知されると）、フリツプフロツプ１３６
の出力も「０」になる。このフリツプフロツプの
出力はANDゲート１３２の入力に接続されてい
る。前記のように、フリツプフロツプ１２４のＱ
出力はANDゲート１３２の他方の入力に接続さ
れている。したがつてANDゲート１３２の出力
は走査スタート信号が入つてから（これはフリツ
プフロツプ１２４のＱ出力を「１」にする）ガラ
ス塊１０の第一の縁部が感知されるまで（これは
インバータ１４２したがつてフリツプフロツプ１
３６の出力を「０」にする）「１」である。AND
ゲート１３２の出力はフリツプフロツプ１４８の
データ入力に接続されている。フリツプフロツプ
１４８はクロツク１２６によつてクロツクされし
たがつてANDゲート１３２の出力をクロツク１
２６に同期させる。フリツプフロツプ１４８の同
期出力はNANDゲート１５０の入力に接続され
ている。インバータ１２９の出力（すなわち反転
クロツク信号）はNANDゲート１５０の他方の
入力に接続されている。NANDゲート１５０の
出力はカウンタ１５２のクロツク入力に接続され
ている。したがつてカウンタ１５２はフリツプフ
ロツプ１４８の出力が「１」である時間の間に生
じる反転クロツクパルスを計数する。

インバータ１４２の出力が「０」から「１」に
なると（すなわちガラス塊１０の第二の縁部が感
知されると）、フリツプフロツプ１３８がクロツ
クされそして最初「１」であつたＱ出力が「０」
になる。フリツプフロツプ１３８のＱ出力は
ANDゲート１３４の入力に接続されている。フ
リツプフロツプ１２４のＱ出力はANDゲート１
３４の他方の入力に接続されているので、AND
ゲート１３４の出力は走査スタート信号が入つて
から（これはフリツプフロツプ１２４のＱ出力を
「１」にする）ガラス塊１０の第二の縁部が感知
されるまで（これはフリツプフロツプ１３８のＱ
出力を「０」にする）「１」となる。これは走査
に対する開始からガラス塊１０の第二の縁部が感
知されるまでの時間に対応する。ANDゲート１
３４の出力はフリツプフロツプ１４８と同様な同
期機能を果すフリツプフロツプ１５４のデータ入
力に接続されている。フリツプフロツプ１５４の
出力はNANDゲート１５６の入力に接続されて
おり、一方インバータ１２９の出力がNANDゲ
ート１５６の他方の入力に接続されている。
NANDゲート１５０と同様な機能をするNAND
ゲート１５６の出力はカウンタ１５８のクロツク
入力に接続されている。したがつてカウンタ１５
８はフリツプフロツプ１５４の出力が「１」であ
る時間の間に生じる反転クロツクパルスを計数す
る。

NANDゲート１５６の出力はまたインバータ
１６０の入力およびフリツプフロツプ１４６のク
ロツク入力にも接続されている。インバータ１６
０の出力およびフリツプフロツプ１４６の出力
はNANDゲート１６２の入力に接続されている。
インバータ１６０はその出力をフリツプフロツプ
１４６の出力と同期させるための遅延機構を果
す。最初の状態では、フリツプフロツプ１４６の
反転リセツト入力に接続されたカメラ２０の出力
は「０」であり、これによつてフリツプフロツプ
１４６の出力は「１」に保持される。これによ
りインバータ１６０からのパルスがANDゲート
１６２中を通過させられる。ANDゲート１６２
の出力はインバータ１６４で反転され、この出力
はカウンタ１６８の計数を制御する。このインバ
ータ１６４の目的はカウンタ１６８の計数をカウ
ンタ１５８と同期させることである。このように
して、カウンタ１６８は走査の開始からガラス塊
１０の第一の縁部の感知までに生じる全てのクロ
ツクパルスを計数する。ガラス塊１０の第一の縁
部が感知されるとカメラ２０の出力は「１」にな
る。これによつてフリツプフロツプ１４６がその
クロツク入力にNANDゲート１５６からのパル
スを受ける度に反転させられる。このようにし
て、フリツプフロツプ１４６は分周器として作用
しその出力はNANDゲート１５６の出力周波数
の1/2の周波数からなるパルス列である。ANDゲ
ート１６２の出力はこれによつてインバータ１６
０から一つ置きのバルスを受けたときだけ「１」
になる。ガラス塊１０の第二の縁部が感知される
とカメラ２０の出力が「０」になり、NANDゲ
ート１５６からはそれ以上パルスが入らない。し
たがつてカウンタ１６８は走査の開始からガラス
塊１０の第一の縁部の感知までに生じる全てのク
ロツクパルス、ならびにガラス塊１０の第一およ
び第二の縁部の感知の間に生じるクロツクパルス
の1/2に対応する計数を行なう。したがつてこの
計数は前記特定の走査についてのガラス塊１０の
中心に対応する。

カメラ２０の出力はクロツク１２６でクロツク
されるフリツプフロツプ１４４のデータ入力に対
して直接接続されている。フリツプフロツプ１４
４の出力はNANDゲート１７０に接続されてい
る。インバータ１２９の出力がNANDゲート１
７０の他方の入力に接続されている。NANDゲ
ート１７０の出力はカウンタ１７２のクロツク入
力に接続されている。したがつてカメラ２０から
の信号が「１」である時間の間（クロツク１２６
による同期後）、反転クロツクパルスがNANDゲ
ート１７０を通過されカウンタ１７２で計数され
る。カメラ出力はガラス塊感知時に「１」である
からカウンタ１７２の計数は前記特定の走査に関
してガラス塊の幅に対応する。

カウンタ１４０の容量はカメラアレイ中のフオ
トダイオードの数（本実施例中では768）に等し
い。カウンタ１４０を制御するクロツク１２６の
周波数とフオトダイオードアレイの走査速度とは
同一であるから、カウンタ１４０の各計数はアレ
イ中の一つのフオトダイオードの走査に対応す
る。したがつて、カウンタ１４０が768を計数し
たときにはアレイ中の全てのフオトダイオードの
走査が完了している。この時点でカウンタ１４０
からインバータ１７４に「１」が発生される。こ
れによつてフリツプフロツプ１２３の反転リセツ
ト入力に接続されたインバータ１７４の出力が
「１」から「０」になり、それによつてフリツプ
フロツプ１２３にＱ出力が「０」になる。これに
よつてフリツプフロツプ１２４のＱ出力が「０」
になり、したがつてフリツプフロツプ１３８をプ
リセツトし（そのＱ出力が「１」となるように）
かつフリツプフロツプ１３６の出力を「１」にす
る。さらにANDゲート１３０，１３２および１
３４の出力は「０」になるかまたは「０」にとど
まつている。フリツプフロツプ１２４の出力は
インバータ１７６の入力に接続されており「０」
から「１」になる。次の走査スタート信号が入る
と、フリツプフロツプ１２４の出力が「１」か
ら「０」になりインバータ１７６の出力は「０」
から「１」になる。この信号は次の走査のための
カメラスタート信号および前回の走査のための走
査完了信号として作用する。走査完了信号はデー
タ受取制御回路３２に接続されており、カウンタ
１５２，１５８，１６８および１７２中の計数を
メモリ４４中に記憶させる。メモリ４４に記憶が
入ると、Ｃリセツト信号が線５１に発生されカウ
ンタ１４０，１５２，１５８，１６８および１７
２はクリアされる。メモリ４４の記憶とカウンタ
１４０，１５２，１５８，１６８および１７２の
クリアは次のスタート信号がフリツプフロツプ１
２２をクロツクして次の走査手順を開始する前に
行なわれる。

前記の記載からガラス塊測定手順は次のように
要約される。ガラス塊はその落下の際にレーザビ
ームの径路を遮断して測定サイクルを開始させ
る。測定サイクル中においては512回の水平走査
がガラス塊の垂直方向の軸に沿う等しい増分で行
なわれる。走査速度は掃引クロツクによつて制御
される。512回の夫々の走査の間に各カメラに含
まれる768のフオトダイオードアレイが順次走査
される。計数速度がフオトダイオードアレイの走
査速度に等しい四つのカウンタがガラス塊の水平
方向の寸法ならびにガラス塊の縁部の位置および
中心を表わす値まで計数を行なう。512回のそれ
ぞれの走査後に、カウンタ中の値がメモリに入れ
られる。カウンタは次いでリセツトされ次の走査
が行なわれる。512回の全ての走査が完了し各走
査についてのカウンタからの値がメモリ中に記憶
された後、コンピユータがこの情報を利用して測
定中のガラス塊の体積および形状を決定する。カ
メラの各走査に関してコンピユータは水平方向寸
法の測定値をかけ合わせ、次いでその積にπ/4を
乗算して各走査の点におけるガラス塊の断面積を
決定する。次いでこの断面積に走査の間の距離
（すなわちガラス塊の各スライスの高さ）を乗算
すると各走査によつて示されるガラス塊の体積が
得られる。次いで全ての512回の走査についての
体積を加算してガラス塊全体の体積が得られる。

ガラス塊１０の体積の決定のために利用される
他、メモリ４４中のこれらのデータはガラス塊１
０の像を表示スクリーン上に形成するためにも用
いられる。これによつてガラス塊の落下の際にお
いてその目視よりもより正確なガラス塊１０の形
状の検査を行なうことができる。各水平方向寸法
の測定値は表示装置４６中において一本の線を駆
動するのに用いられる。この表示はガラス塊１０
の第一の縁部に対応するスクリーンの位置で入り
そしてガラス塊１０の第二の縁部に対応する位置
で消される。各カメラ２０および２２に対応して
表示が発生される。したがつて最終的な表示は
90゜の角度で隔てられた二つの視野からのガラス
塊１０の二つの像を含む。コンピユータ３４によ
つて求められた体積および重量の情報は視覚的な
読出し値を与えるために表示装置４６に送られ
る。さらにメモリ４４中に記憶された中心線の測
定値がガラス塊１０の落下の際におけるその相対
的な傾斜の決定のためにコンピユータ３４によつ
て利用される。選択された中心点がそれらを通過
する直線の垂直線に対する角度を決定するために
分析される。この情報についての視覚的な読出し
値もまた表示装置４６中に発生される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の検査装置の概要を示す図、第
２図はガラス塊を上部からみた横断面図、第３図
は本発明の測定装置のブロツク図、第４図は本発
明の速度および長さ測定回路の略図、第５図は第
４図の回路のタイミング図、第６図は本発明のデ
ータ受取制御回路の略図、第７図は本発明の外形
測定回路の略図である。図中：９……ガラスフイーダ、１０……ガラス
塊、１２，１３……レーザビーム、１６，１８…
…光電池センサ、２０，２２……カメラ、３０…
…速度および長さ測定回路、３２……データ受取
制御回路、３４……コンピユータ、３６……掃引
クロツク、３８，４０……外形測定回路、４４…
…メモリ、４６……表示装置。

Claims

【特許請求の範囲】１ガラス塊を形成および給送するためのガラス
フイーダ装置と、ガラス塊の水平方向寸法をガラス塊が前記フイ
ーダ装置から落下する際の運動における所定の距
離毎に測定するための装置とを含み、前記測定装置は第一及び第二の水平方向寸法の
測定のためのガラス塊に関して約90゜で隔てられ
た装置を含んでおり、そして前記ガラス塊の体積を前記所定の増分および前
記水平方向寸法の測定値の関数として決定するた
めの装置、とを含むことを特徴とする落下中の溶融ガラス塊
の体積の決定装置。２前記測定装置が前記水平方向寸法の測定のタ
イミングを制御するためのクロツク装置を含む特
許請求の範囲第１項記載の体積決定装置。３前記クロツク装置の初期周波数がガラス塊が
基準点を通過する際の速度の関数である特許請求
の範囲第２項記載の体積決定装置。４前記測定装置がガラス塊の落下の際にこれを
監視するカメラ装置を有し、前記カメラ装置はガ
ラス塊の長さ方向に沿う特定の点におけるガラス
塊の水平方向寸法を表わすデジタル出力を与える
ためのフオトセンサ装置を含む特許請求の範囲第
１項記載の体積決定装置。５ガラス塊落下の際にその長さを測定するため
の装置をさらに含む特許請求の範囲第１項記載の
体積決定装置。６前記長さ測定装置が：落下中のガラス塊の径路を横断する光ビームを
形成する装置と、該ビームが遮断されたことを決
定するための装置とを含み；そして該ビームが落下中のガラス塊によつて遮断され
る時間の長さを測定するための装置を含む特許請
求の範囲第５項記載の体積決定装置。７前記光ビームがレーザビームである特許請求
の範囲第６項記載の体積決定装置。８ガラス塊の形状の表示を前記水平方向寸法の
測定値の関数として発生させるための装置をさら
に含む特許請求の範囲第１項または第４項のいず
れかに記載の体積決定装置。９ガラス塊のその移動径路に対する相対的な傾
斜を前記水平方向寸法の測定値の関数として決定
するための装置をさらに含む特許請求の範囲第１
項または第４項のいずれかに記載の体積決定装
置。１０ガラス塊を切断してガラスフイーダから自
由落下させ、このガラス塊の動きにおける所定の
増分毎に対応するタイミング信号を発生させ、ガ
ラス塊の水平方向寸法をその長さ方向に沿う多数
の点において前記タイミング信号に応答して順次
測定し、そしてこのガラス塊の体積を前記水平方
向寸法の測定値および前記所定の増分の関数とし
て電子的に決定する各段階を含むことを特徴とす
るガラスフイーダから供給される溶融ガラス塊の
体積決定方法。１１前記ガラス塊の落下中にその長さの決定す
る段階を含む特許請求の範囲第１０項記載の体積
決定方法。１２前記ガラス塊の形状の表示を前記水平方向
寸法の測定値の関数として発生させるための段階
をさらに含む特許請求の範囲第１０項記載の体積
決定方法。１３前記測定段階が前記ガラス塊に関して約
90゜隔てられた第一および第二の水平方向寸法の
測定を行うことを含む特許請求の範囲第１０項記
載の体積決定方法。１４前記ガラス塊のその移動径路に対する相対
的な傾斜を電子的に決定する段階をさらに含む特
許請求の範囲第１２項または第１３項のいずれか
に記載の体積決定方法。