TW229266B - - Google Patents

Description

A6 B6 22i；266 五、發明説明（1 ) [產業上之利用領域] 本發明係閫於一種異物之判別方法，其為將來自光源的 光透過熔融聚乙烯等之熔融樹脂，而檢出異物陰影之方法 〇 [習知技術及發明所欲解決之課趙] 在橋脚聚乙烯絕緣霣力霣續（CV cable)之絕緣體擠颸被 覆，或CV電纜連接部之擠颸分横面（mold Joint)等中，異 物之存在於聚乙烯中成為絕緣破壊等之電氣故陣之原因。 因此有必要遍及熔融聚乙烯全量，檢出異物之涸数及其大 小 0 又，由於在上述熔融聚乙烯中混合橋職劑，若熔融聚乙 烯之溫度非均一，則撟瞄反應會異常璋行而產生所謂變黃 (yellowing)現象。因此，異物檢出之條件為，須在熔融 聚乙烯之溫度或潦速等不變之狀態下測定。 圖6為以習知之熔融聚乙烯中異物檢出方法為例之說明 _。如騙面所示，熔融聚乙烯32之管的一部份係由玻璃管 31所構成，自光源32發射雷射光，熔融聚乙烯32中存在之 異物所散射之敗射光被雷射光補捉，而可檢出異物之存在 及其大小之方法。 在圈面中，34為反射鏑，35為透_，36為光檢波器，37 為示波器。 上述之異物檢出方法係為捕捉因異物所敗射之雷射光， 故可Μ高感度檢出數wmM下之微小異物，若異物之直徑 比雷射.光之波長為相當大時（〜数l〇wm)，由於因異物之 形狀或表面狀態使散射光之強度或方向改變，故會有異物 表紙張尺度適用中國國家棵準（CNS)甲4規格（210X297公釐）3 .................................................................ί ...........裝......................訂 ...........線i (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 經濟部中夬標準局員工消費合作社印製 A6 B6 229266 五、發明説明（2 ) 外徑之測定誤差變大•或無法測定之問題產生。 圈7係習知熔融聚乙烯中之異物檢出方法之其他例的說 明圖。如圈面所示，使玻璃管之形狀成為片吠玻璃管41· 在CCD照相機43之焦點深度内•將通過該照相櫬中之熔融 聚乙烯42之異物影像攝為照相櫬影像，而檢出形狀之方法 Ο 上述之檢出方法，為檢出微小之異物，係使透鏑之焦距 變長，倍率大時使焦點深度變淺（變短）。因此，有必要使 熔融聚乙烯之流經通路變寬，且變薄•然而卻使進行撟職 反應時黃化現象之可能性增高。 又，由於熔融聚乙烯之流速變快，為進行全量檢量，有 必要進行極高速之圖像處理。再者，照相機視野大的管為 必要•為保持熔融聚乙烯之溫度於十定*亦有必要對玻3« 部份保溫。 [解決課思之手段] 本發明係為解除上述之問鼸而提供一種熔融聚乙烯中之 異物檢出方法，其具有廣闊之視野，且具高度空間析像度 及大的目禰物深度，其特戡為，在熔融聚乙烯涑锂之管路 •設置可透光之窗，從該窗使來自光源之光透通熔融聚乙 烯將由於熔融聚乙烯中含有之異物而遮住光源之光所產生 之陰影Μ行傳感器（line sensor)檢出，而由陰影之寬度 及光強度測定異物之大小者。 [作用] 在成為熔融狀態之聚乙烯流路中，設置玻璃管。夾時該 本紙張尺度適用中國國家搮準（CNS) T4規格（210X297公釐）4 .................................................................A ...............裝......................訂...................線- (請先《讀背面之注意事項再填窝本頁) 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A6 B6 229266 五、發明説明（3 ) 玻璃管使光源及行傳感器對向配置，並監澜行傳感器各· 素之光源強度。 若在熔融聚乙烯中有異物存在•則光源之光被異物所遮 住*該被遮住光之董與異物之大小有闞。再者，異物之陰 影若遠離異物及傅感器之距離，會由於光干涉而變«鈍（ 陰影之強度變弱），其分影之寬度變寬*而陰影之強度及 陰影宽度之乘稹不再依存於異物及傅感器之距離。又•可 由行傳感器之陰影所產生之_素得知異物之位置。該位置 精度及陰影寬度之測定精度像由行傅感器之鼷素數及素 之大小所決定，而行傳感器之10 wml素為5000個一堆# ，很容易得到。 依本發明之檢出方法，到底具有何種程度之解析度*視 抒及焦點深度•可M_3(A)所示之方法査出。在矚中，21 為波長850m m之LED光源，22為心（core)直徑250um之 PCF光纖维，23為自動聚焦适鏑，24為圈3(B)所示之4種， IP 130 u m 25a > 70y m 25b ' 20m m 25c ' 455u m25d 之配 設金羼埭的試樣，26為行傳感器，27為CCD糴動S路· 28 為霣臞，29為印表機，如_3(A)所示•將具有上述4種金 羼媒（25a、25b、25c、25d)之試搛24置於光路中·將圈中 之（A)或（B)定位，而由焦點深度之深淺査出異物直徑之檢 出精度變化之程度。CCD之信虢_出為如_4(2048素， 視好的28.6··，CCD行傅感器及試樣之間限1〇··)所示，將 欝應於金鼷嬢張開位置之素，可作為陰影捕捉。结果如 麵5所示。 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS)甲4规格（210x297公釐）$ ...............................................................> ................裝......................訂.....................4 <請先閱讀背面之注意事項再填窝本頁> 經濟部中央櫺準局貝工消費合作社印製 229266 經濟部中夬標準局員工消费合作杜印製 A6 B6_ 五、發明説明（4 ) 在画5，陰影之寬度及深度（光強度），由於光之编射， 雖然從約150wmM下，其與金羼嬢宽度之W係並非呈直線 性，而寬度及深度之乘積，相對於455w in之金颺媒陰影 ，可知維持著良好的直媒闞係。再者，即使在變化行傳感 器26及試樣25之間隔AlOmm，B40mm之位置，可知亦可保持 此等W係。 實際上*在將本方法遘用於例如熔融聚乙烯之情形，透 過熔融聚乙烯之光，會受到因熔融聚乙烯之溫度、流動及 組成等所致之折射率不均勻（分佈）之影響|故有必要辨別 因異物所產生之陰影，或因折射率不均勻所產生之透過光 強度之不均匀。 [解決課題之手段] 申請專利範園第2、3項為提供一種熔融樹脂中之異物判 別方法*其可區別熔融樹脂之折射率不均勻及異物陰影， 解除因折射率不均勻所致透通光之散亂所產生之檢出誤差 ，其特激為，在透通光信號之暗階區域外周周邊，若有明 階之區域存在則判斷為異物陰影。 為區別異物陰影所致之透遇光信號中之暗部，及聚乙烯 之折射率不均勻所致之透過光之敗亂所產生之暗部，採用 Μ下之現象。亦即，在使用作為光源之LED光或在非常逮 方之霣燈泡等，具有某種程度同調性（coherence)光源之 情形，如画1所示，在異物陰影3之兩嬝，因光之繞射現象 而產生明亮部份2。該異物陰影3兩蟠之明亮部份2之位置 •極接近陰影3之兩嬝，寬度亦限於一定範晒，明亮度亦 ................................................................> ...............裝......................訂.....................線- (請先閱讀背面之注意事項再填窝本頁) 本紙張尺度適用中國國家楳準（CNS)甲4規格（210X297公釐）6 223266 A6 B6 經濟部中夬標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（5 ) 限於一定範圃内，故可區別聚乙烯之折射率不均勻所致透 遇光信號1之敗亂所產生之暗部及異物陰影，而可判別異 物陰影之存在。 [作用] 園2 A〜2C係本發明熔融樹脂中異物判別方法顚序之說明 圈，圈2A為來自光源之光透遇熔融樹脂之透«光信號之吠 態圃，圈2B為上述信號之暗階用比較器轆出•画2C為上 述信號之明階甩比較器輪出圈。 光源係在熔融聚乙烯等之熔融樹脂中之異物陰影3之兩 端，使用由编射所產生明亮部份2程度之具有同調性者。 將使光透通熔融樹脂所獲得之透過光信號1 2值化，使光 量之暗階以具有臨限值（threshold value)之比較器處理 。由2值化结果之暗階的有無或暗階之遘讀區間長度，而 抽出異物陰影之候補3’。 再者，將所獲得之适通光信號1作2值化·使光量之明階 Μ具有睡限值之比較器處理。2值化结果之明階之區間位 置在先前異物陰影候補3’之兩嬙，區間長度亦為，在異物 陰影之兩鳙*因光之鐃射所產生明亮部份2之區間長度範 画内者，作為異物陰彩3抽出。 以上藉透逢光信號之處理，抽出含於熔融樹脂之透遇光 信號之異物陰影信號•根據折射率不均勻*可除去因透通 光信號明暗之散亂所產生之陰影信號，故可區別習知之信 «處理所無法區別之異物及熔鼬樹脂之折射率不均勻，而 可防止因熔融樹脂之折射率不均勻所致之檢出誤差。 ...............................................................> ...............¥ .....................tr............% f請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 本紙張尺度遑用中國國家樣準（CNS)甲4规格（210X297公釐）γ A6 B6 220266 五、發明説明（6 ) 其他，作為異物陰影之兩蝙销射所產生之明亮部份之檢 出方法，有由暗階比較器所致2值化之異物陰影候補之兩 側一定區間加以積分，而可査出該值是否在異物陰影之兩 端，由编射所產生之明亮部份之一定區間加Μ稹分之值的 範圃内。 又，作為上述透通光信號處理之前處理，透過光信號時 間上並無變化，或者*變化壤慢之所諝預先減去固定画素 ，或者，由透遇光信號與異物陰影比較•藉除去空間頻率 高之成分之濾波器處理，而進行平滑化等之處理亦可。‘ 實施例1 画8為本發明熔融樹脂中之異物判別方法之一具《例的装 置構成晒。 如匾所示，使來自LED光源11之光*藹視準儀透鏡 (collUator lens)12成為平行光，透過流經玻璃窗13中 之熔融聚乙烯14。透過光藉CCD傳感器15轉變為霣子信號 ，再轉變為A/D換流器16，Μ數位式之数值信號髄存於記 憶器17内。信虢處理係使記憶器上之數值信號由微電臞18 來進行。 使CCD傳感器之第i號画素之時刻tK之受光量數值成為 ai (tK)時，在記憶器，a i (tK)----an (tK) (η 為 CCD之素 數）之CCD各麵素之各時刻受光量的數值信31被髂存。為除 去此時受光量分佈時間推移之慢行成份，相對於某一 素 受光量值之時推移ai(tK)、ai(tK_i)、ai(tK_2)而埔加數 位通高頻濂波器之前。又，使慢行成份成為Si(tK) = (l/a) 各紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210x297公；tig 裝......................，玎.....................1, {請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 經濟部t央標準局員工消费合作杜印製 229266 A6 B6 五、發明説明（7 ) ai(tK)Mm-i/«)Si(t κ_!9 ) ( At為濾波器之時間常數， m>0、At為t ，t κ-1之時間間限），薄由減去bi(tK)=ai(tK )-Si(tK)，可求得將受光量分佈之時間推移慢行成分除去 之数值信號bl(tK)——bn(tK)(n為CCD之圈素数）。 再者，為進行受光量分佈之空間的平滑化，相對於某一 時刻之受光量值之分佈bl(tK)----bn(tK)而增加数位通低 頻濾波器處理。

Ci (tK) = Σ Hjbi +j (tK) j =/- = (Hj決定濾波器之性質） 藉此，除去受光量分佈之時間推移之慢行成份，可獲得 進行受光量分之空間的平滑化的數值信號Cl(tK)----Ca-c

Uk)。 再者，使 Cc(t；K ).. 與明階之睡限（threshold )所規定之臨限數值atn比較，若画素之數值信號（已完成 時間推移之慢行成份除去及空間之平滑化）較其為明亮值時 時「1」，反之則為「0」之進行所諝2值化時，可獲得2值 化信號 Dc(tK)....Dn-c(t〖）。 又，使Ce(tK)----Cn-e(tK)與暗階之雎限所規定數值/9 經濟部令央標準局員工消费合作社印製 {請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) tn比較，圈素之數值較其為暗時•為「1_] *反之則為「 0」，進行所謂之2值化時|可獲得2值化信號 Ee(tK)....En-e(t〖）。 在Μ上之Ee(tK)——En-e (tK)之中•由暗階之埋鑛宽度 ，抽出異物陰影之候補。又，在De(tK)----Dn-e(tK)中， 本紙張尺度適用中國圉家樣準（CNS)甲4規格（210X297公釐^ A6 B6 229S66 五、發明説明（8 ) 由明階之連鑛寬度，將異物除影兩端之编射所產生明亮部 份之候補抽出。因此，在異物陰影之候補兩端之一定範圃 ，若有繞射所產生明亮部份之候補，則將此作為異物陰影 檢出。 實施例2 由Μ上之構成，可作異物之檢出及判定，而薄使用多台 本發明方式之檢出及判定裝置，可更為提高異物大小之判 Μ ftp Λ 疋W度。 圓9為申請專利範園第4項所記載之實施例，其為將實施 例1所說明之装置，使用2台時之構成圈。以光源A及CCD傳 感器A之組合，雖可得知異物之大小，而如圓5所示，若 CCD與異物之距雄改變30nm，則20〇MmW下之異物，即使 為同一異物，亦會產生10wm程度大小之判定誤差。 因此，使本裝置正交並使用2台時，由光源B及CCD傅感 器B之組合，可得知距離Y。對光源A及CCD傳感器A之装置 而言，距離Y因相當於目禰物深度，箱與CCD傳感器之距離 ，預先檢査異物所產生陰影面稹變化至何種程度時，可薄 距離Y修正微霣脯A之结果。在圈9中，以微霄臞C處理微霣 睡A及微霣腦&之结果，而顬示由單一之装置可求得正確異 物直徑之構成。 如此，拜本發明方式之裝置，由於使用多台，可決定異 物之存在位置，故可進行較正確之異物大小之判定。 如上述之說明，由於亦可正確得知異物之位置，故若在 本發明之方式併用習知所使用之照相機，不僅可記錄異物 本紙張尺度通用中國國家搮準（CNS)甲4規格1210X297公釐）~ ................................................................1 裝-.....................、盯.....................線 | {請先閱讀背面之注意事項再填窝本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A6 B6 五、發明説明（9 ) 大小，位置•而且可記錄包含異物顔色在内之影像。 圖10為本裝置之實施例，其為將11〜18之陰影檢出装置 及可調整焦點之照相檄加以组合之例。甬裝置之位置《係 為，將照相檄設置於較陰影檢出装置為在樹脂流動之下滾 位置。 其動作原理為*藉11〜18之陰影檢出装置，因可檢出· 中所示之距離X，故若將照相櫬之焦點控制於與距雄X之位 置相合，則可檢出鲜明之異物影像。 [發明效果] 如上述之說明，依本發明之熔融聚乙烯中之異物檢出方 法，具有下列之效果： (1) 由於可攝取熔融聚乙烯中異物之陰影，故’測定為可行 無闞透鏡之焦點深度而可檢出異物。 (2) 由於Μ行傅感器可檢出異物所產生之陰影，故窗玻璃 為短者即可*並藉由玻璃部之設置，使得熔融聚乙烯並無 保溫之必要。 (3) 由於陰影係對應於照射光源之光方向之異物最大直徑 *故異物之表面吠態或形吠之影響極少*信號之處理少量 即可，熔融聚乙烯全董之檢査極容易。 (4) 由於係從陰影之寬度及光強度之乘稹求得異物之外徑 *因光干涉所致異物陰影之«鈍情況所產生之誤差較小， 故可檢出直徑小之異物。 (5) 可區別熔融樹脂之折射率不均勻及異物陰影，解除由 折射率不均勻所致透遇光敗亂所產生之檢出誤差•顯著提 本紙張尺度適用中國國家搮準（CNS)甲4规格（210X297公度 ................................................................>..................裝......................訂 ..............線一 (請先閱讀背面之注意事項再壜寫本頁>

22226Q A6 B6 經濟部中央標準局员工消費合作社印製 五、發明説明（10 ) 高異物判別之信賴性。 (6)由於可得知異物之位置，可將習知之透縯所使用之照 相櫬等，受目禰物深度限制之装置可作為記錄或判定裝置 使用。 因此，本發明之方法在利用纜之擠颳被覆工程或CV 霣纜連接部之擠壓分棋面等時*為極具效果者。 [画示之簡單說明] 圓1為本發明之異物判別方法之基本原理說明圓。 圈2A〜2C為本發明異物判別方法之順序說明圖。圖2A為 透遇光信號之狀態圔，圖2B為上述信號之暗陏用比較器_ 出圈，圖2C為上述信號明階用比較器_出圃。 圖3A為本發明之異物檢出方法之析像度，視野及焦點深 度調査用之實驗方法之說明，圓3B為使用該等試搛之說 明_。 圈4A為圖3之實驗所產生之CCD行傳感器之信號_出之圈 像，_4B及4C為各25c，25d之擴大_。 钃5為圓3之實驗之異物直徑及異物陰影之鼷係画。 圈6為習知熔融聚乙烯中異物檢出方法一例之說明鼷。 圓7為習知熔融聚乙烯中異物檢出方法其他例之說明画 Ο 圓8為本發明異物判別方法之一具《例之装置溝成·。 國9為將本發明之方法所使用之装置加以組合之一具«例 Ο 圈10為將本發明之方法所使用之装置輿習知之檢出方法 組合之一具體例。 本紙張尺度適用t國國家搽準（CNS)甲4规格（210X297公釐） ...............................................Ί U ......... ............•玎.....................線 j {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

Claims (1)

1. 333266 Α7 Β7 C7 D7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 六、申請專利範圍 1. 一種熔融樹脂中之異物檢出方法*其特激為，在熔融 樹脂流經之流路，設置可透光之窗，從該窗使來自光源之 光适過熔融樹脂，將由於熔融樹脂中含有之異物而遮住光 源之光所產生之陰影Μ傅感器檢出，並由陰影寬度及光強 度測定異物之大小者。 2. —種異物空間位置之決定及異物大小之修正方法•其 為將申講專利範画第1項之方法所用之裝置，相對於熔融 樹脂所流經之流路、至少設置2台Μ上，由將熔融樹脂中 所含之異物陰影Μ多涸傅感器檢出*可決定異物之空間位 置，及由其空間位置修正異物大小之方法者。 3. —種記錄異物影像之方法，其特激為將申誚專利範圃 第1項之方法所用之装置及可改變结像位置之照像櫬加Μ 組合，由熔融樹脂中之異物陰影位置，改變照相襪之结像 位置，而藉照相機記錄異物影像之方法者。 4. 一種熔融樹脂中之異物判別方法，其為使來自光源之 光透過熔融樹脂而檢出熔融樹脂中所含異物陰影之方法’ 其特激為；在透過光信號之暗階區域之外周周邊*將明階 區域之存在判断為異物陰影者。 5. 如申譆專利範圈第4項之熔融樹脂中之異物判別方法 ，其為，將判斷為暗階區域之作為透通光信號之暗陏之值 ，賦與其臨限值使透通光信號2值化，在作為明階之值赋 與其臨限值使透通光信號2值化，在以暗階2值化之适通光 信號之暗階區域兩側，將以明階2值化之透逢光信號之明 階區域之存在判斷為異物陰影者。 (靖先閱讀背面之注意事項再填窝本頁) 本紙張尺度遴用中國國家櫺準（CNS)甲4规格（210X297公^ 二>一- 13