JP2002005630A - 肉厚検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガラス壜の肉厚をレーザ光を用いて光学的に
精度よく測定することができる肉厚検査装置を提供する
こと。 【解決手段】 ガラス壜２０に向け一定幅を有する帯状
のレーザ光を照射する手段１と、このレーザ光によって
生じたガラス壜２０の内表面および外表面からの反射光
を受光する受光レンズ２と、該受光レンズ２を通過した
反射光を映像画面として捉える撮像手段３と、該映像画
面からレーザ光が照射された一定幅部分の平均肉厚を演
算する演算装置４を備えているものとした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス壜の肉厚を
レーザ光を用いて光学的に精度よく測定することができ
る肉厚検査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ガラス壜等の肉厚を検査する
方法として、例えば特開平５−１８０６０９号公報に示
されるように、一定エリア内の静電容量を測定して肉厚
を算出する方法や、ハロゲン光を利用してガラス壜の内
表面および外表面からの反射光を測定することにより肉
厚を算出する方法が知られている。また、最近では前記
のハロゲン光に代えてレーザ光を用いることにより測定
精度の向上を図ることも行われている（例えば、特許第
３０２５２６８号公報や特開平６−２０１３３６号公報
参照）。

【０００３】しかしながら、静電容量を測定する方法で
はガラス壜の表面に誘電性ホットコーティングが施され
ていると、その影響を受けて正確な厚みを測定すること
ができないという問題点があった。一方、光の反射光を
測定する方法はそのような影響を受けないものの、ガラ
ス壜にはシームラインと称される型の合わせ目や表面上
のキズや肌アレ等の特有の凹凸が存在するために、ハロ
ゲン光やレーザ光をポイント的に一点のみに照射してい
る従来方法では、前記合わせ目やキズ等の部分を肉厚不
良と誤って認識してしまうという問題点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
従来の問題点を解決して、誘電性ホットコーティングが
施されていてもその影響を受けることがなく、また合わ
せ目やキズ等があっても誤信号を発することもなく高精
度に、しかも高速度でガラス壜の肉厚の測定をすること
ができる肉厚検査装置を提供することを目的として完成
されたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明の肉厚検査装置は、ガラス壜に向け
一定幅を有する帯状のレーザ光を照射する手段と、この
レーザ光によって生じたガラス壜の内表面および外表面
からの反射光を受光する受光レンズと、該受光レンズを
通過した反射光を映像画面として捉える撮像手段と、該
映像画面からレーザ光が照射された一定幅部分の平均肉
厚を演算する演算装置を備えていることを特徴とするも
のである。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照しつつ本発明
の好ましい実施の形態を示す。図面は、検査エリア内に
順次搬送されてくるガラス壜２０の肉厚を検査する場合
を示すものであって、図中１はガラス壜２０に向けレー
ザ光を照射する手段、２はこのレーザ光によって生じた
ガラス壜２０の内表面および外表面からの反射光を受光
する受光レンズ、３は該受光レンズ２を通過した反射光
を映像画面として捉える２次元ＣＣＤカメラのような撮
像手段、４は該映像画面からの信号をもとに肉厚を演算
する演算装置である。

【０００７】前記レーザ光を照射する手段１より発せら
れるレーザ光は、図３に示されるように、例えば５mm程
度の一定幅（厚みは０．１mm程度）を有する帯状のもの
である。このような帯状のレーザ光を使用することによ
り、合わせ目やキズ等の凹凸があっても何ら影響を受け
ることなく正確な肉厚の算出を可能とするのである。な
お、このようなレーザ光としては半導体レーザのような
可視光領域の波長を有するものが使用される。

【０００８】また、前記レーザ光を照射する手段１は、
図２に示されるように、半導体レーザ発信器１ａとコリ
メータレンズ１ｂとシリンドリカルレンズ１ｃで構成さ
れており、一定幅を有する帯状のレーザ光を正確に作り
出すよう構成されている。

【０００９】前記受光レンズ２は、図４に示されるよう
に、レーザ光によって生じたガラス壜２０の内表面およ
び外表面からの反射光を受光して、２次元ＣＣＤカメラ
からなる撮像手段３に光量を落とすことなく正確に入射
する。そして、この２次元ＣＣＤカメラでは内表面およ
び外表面からの反射光を、それぞれ表面変位および裏面
変位として２次元的に受光分布する。

【００１０】なお、以上のレーザ光を照射する手段１と
受光レンズ２と撮像手段３とはセンサヘッド５として１
個のユニットにまとめられ、コンパクトな設計がされて
いる。そして、このセンサヘッド５を複数台設置してお
いて、ガラス壜２０の全周にわたって肉厚の検査ができ
るよう構成されている。

【００１１】次に、センサヘッド５より出力した信号は
演算装置４に入力され、ここでＣＰＵの演算により肉厚
換算されて肉厚の測定が行われるが、本発明では帯状の
レーザ光を使用しているので、該レーザ光の幅分の肉厚
を平均化した値として捉えることとなる。この結果、ガ
ラス壜２０の表面上に合わせ目やキズ等の凹凸があって
もその影響は非常に小さなものとなり、真に肉厚の薄い
部分のみが確実に検出できることとなる。

【００１２】このようにして肉厚測定した後は、図１に
示されるように、肉厚判定ユニット１０にデータが送ら
れ、ここで予め設定しておいた閾値と比較されて良・不
良の判別がなされる。また、不良判定についてはシーケ
ンサ１１を経て排出信号が発せられ該排出信号をシフト
レジスト後、検査機の排出部において不良品の排出がさ
れるよう構成されている。更に、シーケンサ１１からの
信号を基にしてカウンタ１２により肉厚不良壜の各種の
データ集計が行われている。また、肉厚判定ユニット１
０の制御値等については、制御盤１３からの指示により
任意に設定できるよう構成されている。

【００１３】以上のように本発明では、ガラス壜２０に
向け一定幅を有する帯状のレーザ光を照射する手段１
と、このレーザ光によって生じたガラス壜(20)の内表面
および外表面からの反射光を受光する受光レンズ２と、
該受光レンズ２を通過した反射光を映像画面として捉え
る撮像手段３と、該映像画面からレーザ光が照射された
一定幅部分の平均肉厚を演算する演算装置４を備えたも
のとしたので、肉厚の測定が従来のように一点のみをポ
イント的に測定したものと異なり、一定の幅についての
平均値を算出したものとなる。従って、表面に合わせ目
やキズ等の凹凸があってもその影響を受けることがな
く、一定幅にわたって肉厚が薄く真に肉厚不良となる場
合のみを確実に検出できることとなる。

【００１４】本発明の装置によってガラス壜の肉厚検査
精度について実験を行ったところ、０．１mmまで検査精
度を上げることができた。従来は０．１mmの精度の場
合、表面の合わせ目やキズ等の凹凸も肉厚不良と誤認し
て認識していたものであり、本発明の優れた効果が確認
できた。なお、以上の説明はガラス壜の肉厚検査の場合
について説明したが、例えばＰＥＴボトル用プリフォー
ムの肉厚検査や、各種ガラス製品あるいはプラスチック
製品等の肉厚検査にも同様に適用できることは勿論であ
る。

【００１５】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明は誘電性ホットコーティングが施されていてもその影
響を受けることがなく、また合わせ目やキズ等があって
も誤信号を発することもなく高精度に、しかも高速度で
ガラス壜の肉厚の測定をすることができるものである。
よって本発明は従来の問題点を一掃した肉厚検査装置と
して、産業の発展に寄与するところは極めて大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示すシステム全体の概略
図である。

【図２】本発明の要部を示す説明図である。

【図３】帯状のレーザ光を照射する状態を示す説明図で
ある。

【図４】肉厚の測定原理を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 帯状のレーザ光を照射する手段 1a 半導体レーザ発信器 1b コリメータレンズ 1c シリンドリカルレンズ ２ 受光レンズ ３ 撮像手段 ４ 演算装置 ５ センサヘッド 20 ガラス壜

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラス壜(20)に向け一定幅を有する帯状
   のレーザ光を照射する手段(1) と、このレーザ光によっ
   て生じたガラス壜(20)の内表面および外表面からの反射
   光を受光する受光レンズ(2) と、該受光レンズ(2) を通
   過した反射光を映像画面として捉える撮像手段(3) と、
   該映像画面からレーザ光が照射された一定幅部分の平均
   肉厚を演算する演算装置(4) を備えていることを特徴と
   する肉厚検査装置。
2. 【請求項２】 レーザ光を照射する手段(1) が、半導体
   レーザ発信器(1a)とコリメータレンズ(1b)とシリンドリ
   カルレンズ(1c)で構成されている請求項１に記載の肉厚
   検査装置。