JP3136678B2 - ガラス管の寸法、形状検査方法及び装置 - Google Patents

ガラス管の寸法、形状検査方法及び装置

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JP3136678B2
JP3136678B2 JP03216782A JP21678291A JP3136678B2 JP 3136678 B2 JP3136678 B2 JP 3136678B2 JP 03216782 A JP03216782 A JP 03216782A JP 21678291 A JP21678291 A JP 21678291A JP 3136678 B2 JP3136678 B2 JP 3136678B2
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glass tube
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昌展 吉尾
利治 布施
重樹 山口
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Nippon Electric Glass Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラス管の寸法、形状
検査方法及び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ガラス管、例えば、蛍光灯用ガラス管の
場合、ダンナー管引き装置により管引きされ、所定長さ
に粗切断されたガラス管は、搬送コンベアで搬送され、
基準寸法に切断され、その両端部が絞り成形され、最終
的にガラス管の規格寸法に切断された後、寸法、形状の
検査が行われる。斯様なガラス管においては、両端部に
口金が取り付けられることから、その検査項目として
は、図3に示すようにガラス管(1)の全長の他、口
金の内径と同一径を有するベース径の相互間距離であ
るベースライン長、ベース径とガラス管端面(以
下、切断面エッジと称する)迄のカラー長、切断面エ
ッジの外径であるカラー外径及び切断面エッジの
形状があげられる。
【0003】従来の寸法検査は、定期的(例えば、1時
間に1回など)に作業者がガラス管を抜き取って測定ゲ
ージにより測定していた。また、形状の検査は、作業者
による目視検査で実施していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の寸法、形状検査
方法では、全数検査ができない、寸法変化の傾向が把握
できない、不良品の自動選別ができないため、後工程で
のライントラブルを発生させる等の問題点があった。
【0005】本発明は、従来の寸法、形状検査方法の上
記問題点に鑑みて開発されたもので、、その目的とする
ところは、全数検査選別を可能とし、かつ、測定データ
をもとに傾向を把握して不良になる前の事前調節を可能
とし、後工程でのライントラブルの発生を著減させ得る
ガラス管の寸法、形状検査方法及び装置を提供しようと
するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の方法はガラス管を管軸回りで回転させてガ
ラス管の両端を照明しつつ一対の寸法計測用CCDイメー
ジセンサカメラと形状検査用CCDイメージセンサカメラ
とでガラス管の両端の画像を個別に取り込み、上記寸法
計測用CCDイメージセンサカメラの画像上で、ガラス管
の直径を算出し、予めインプットしたベース径の寸法に
一致する位置及びカラー外径の測定位置を検索させ、こ
れらを基準にガラス管の所要寸法データを算出させて、
良・不良を選別させ、一方、上記一対の形状検査用CCD
イメージセンサカメラで取り込んだガラス管の両端の切
断面エッジのパターンを予めインプットした基準エッジ
のパターンと比較させて良・不良を選別させるようにな
したものである。
【0007】また、本発明の装置は、ガラス管を検査位
置で支持して回転させる回転支持手段と、検査位置にあ
るガラス管の両端に対応して光軸をガラス管の中心軸線
と直交させて配置された寸法計測用CCDイメージセンサ
カメラと、このカメラに隣接して配置された形状検査用
CCDイメージセンサカメラと、検査位置にあるガラス管
の両端に対応して設置された照明部と、上記両カメラの
計測データを演算して出力可能とし、かつ、計測結果か
ら良・不良の選別信号を出力するコントローラとを具備
させたものである。
【0008】
【作用】本発明の方法は、ガラス管を管軸回りで回転さ
せてガラス管の両端を照明しつつ一対の寸法計測用CCD
イメージセンサカメラと形状検査用CCDイメージセンサ
カメラとでガラス管の両端の画像を個別に取り込むよう
になしたから、ガラス管の両端での所要寸法データの算
出及び良・不良の選別と、ガラス管の両端の切断面エッ
ジのパターンの良・不良の選別とを相互に独立して、し
かも、自動的に行わせることができ、処理時間の短縮化
が図れる。
【0009】その際、上記寸法計測用CCDイメージセン
サカメラの画像上で、ガラス管の直径を算出し、予めイ
ンプットしたベース径の寸法に一致する位置及びカラー
外径の測定位置を検索させ、これらを基準にガラス管の
所要寸法データを算出させて、良・不良を選別させるよ
うになしたから、所要寸法データ算出を迅速かつ正確に
行わせることができる。
【0010】また、上記一対の形状検査用CCDイメージ
センサカメラで取り込んだガラス管の両端の切断面エッ
ジのパターンを予めインプットした基準エッジのパター
ンと比較させて良・不良を選別させるようになしたか
ら、ガラス管の両端の形状検査を簡単迅速に行わせるこ
とができる。
【0011】さらに、本発明の装置は、回転支持手段に
よって、ガラス管に回転を付与し、かつ、照明部でガラ
ス管の両端を照明しつつガラス管の寸法を寸法計測用CC
Dイメージセンサカメラで計測し、しかも、ガラス管の
端部形状を形状検査用CCDイメージセンサカメラで検査
する。これらのデータをコントローラで演算し、その結
果より良・不良の選別信号を出力し、また、前記データ
をプリンター等を通してアウトプットする。
【0012】
【実施例】図1は本発明装置の実施例を示す要部概略側
面図、図2は装置全体のシステムを示す概略図、図3は
検査項目説明図、図4は形状検査項目説明図である。
【0013】図1において、(1)はガラス管、(2)
はガラス管(1)を検査位置で支持して回転させる回転
支持手段、(3A)(3B)は検査位置にあるガラス管
(1)の両端に対応して配置した寸法計測用CCDイメー
ジセンサカメラ、(4A)(4B)は前記カメラ(3
A)(3B)に隣接して設置された形状検査用CCDイメ
ージセンサカメラ、(5A)(5B)はストロボ等の照
明部である。
【0014】回転支持手段(2)は、ガラス管(1)の
連続製造ライン上に設置され、ガラス管(1)の製造速
度と同調させて検査が行われる。即ち、ダンナー管引き
装置で所定径に連続的に製造されてくるガラス管(1)
は先ず、所定長さ毎に粗切断され、コンベアで搬送され
基準寸法に切断され、その両端部が絞り成形された後、
ガラス管の規格寸法に切断されたものが検査位置に搬送
される。検査後、良品は次工程へ搬送され、不良品は排
除される。この搬送コンベアライン上に検査位置が設置
され、この検査位置にガラス管(1)を支持して回転さ
せる回転支持手段(2)が設置される。この回転支持手
段(2)は、例えば、複数本のローラーコンベアで構成
され、ガラス管(1)は各ローラ間に支持されて自転せ
しめられ、約1回転で検査が終了し、検査終了後のもの
は検査位置から搬出され、次のものが検査位置へ搬入さ
れ、このような動作をダンナー管引き装置のガラス管製
造速度と同調させて行わせるものである。
【0015】寸法計測用CCDイメージセンサカメラ(3
A)(3B)は、検査位置にあるガラス管(1)の両端
に対応して支持フレーム(6)に光軸(a1)(a2)を
ガラス管(1)の中心軸線(C)と直交させて配置され
る。
【0016】一方、形状検査用CCDイメージセンサカメ
ラ(4A)(4B)は、上記カメラ(3A)(3B)に
近接して支持フレーム(6)に光軸(b1)(b2)をガ
ラス管(1)の中心軸線(C)と直交する位置より若
干、ガラス管(1)の中央方向へ傾斜させて配置され
る。
【0017】照明部(5A)(5B)は、検査位置にあ
るガラス管(1)の両端部に対応して設置されるもので
ストロボ等の発光手段を内蔵し、前面にスリガラス等の
拡散板(7A)(7B)が設置してあり、この照明部
(5A)(5B)は、回転支持装置(2)によるガラス
管(1)の回転角を図2に示すエンコーダ(8)で検出
し、コントローラ(9)を介してストロボ電源(10)を
制御し、ガラス管(1)の1回転中、複数回(例えば、
120゜毎に3回)発光させて拡散板(7A)(7B)を
介してガラス管(1)の両端部を照明し、ガラス管
(1)の両端部の輪郭形状を鮮明化し、両CCDイメージ
センサカメラ(3A)(3B)、(4A)(4B)によ
る画像の解析を容易化している。
【0018】上記コントローラ(9)には、図2に示す
様にカメラモニタ(11)とパソコン(12)とが接続して
あり、カメラモニタ(11)は、各CCDイメージセンサカ
メラ(3A)〜(4B)の画像が表示される。また、パ
ソコン(12)には、キーボード(13)、プリンタ(14)
及び計測データ表示モニタ(15)が接続してある。
【0019】ガラス管(1)の寸法計測項目は、蛍光灯
の場合、図3に示す様に、全長、ベース径、ベース
ライン長、カラー長及びカラー外径である。
【0020】また、ガラス管(1)の形状検査項目は、
蛍光灯の場合、図4に示す様に、切口の切断面エッジ
の形状の良・不良を検査するもので、図4のAは良品、
Bは段差有、Cは斜め切、Dは切口の欠けを示し、これ
らB、C、Dは不良品である。次に、ガラス管(1)の
寸法計測の要領を図3、図5により説明する。
【0021】先ず、寸法計測用CCDイメージセンサカメ
ラ(3A)(3B)からの画像入力があると、ガラス管
(1)の両端は別々に次のような動作を行う。即ち、画
像上で、外径エッジの抽出をして、続いて、切断面エッ
ジの抽出を行う。そして、抽出した外径エッジからガ
ラス管(1)の直径を算出し、この直径に平行なベース
径の検索を行う。このベース径は、予め、図2のキ
ーボード(13)で作業者がインプットしておくもので、
このようにインプットされているベース径に一致する
位置を検索させる。この位置が求まると、それを記録
し、このベース径の位置を基準として、カラー長、
全長、ベースライン長を演算する。
【0022】カラー長は、ベース径位置から切断面
エッジ間距離を測定する。
【0023】全長は、寸法計測用CCDイメージセンサ
カメラ(3A)(3B)の切断面エッジ位置と両カメ
ラ(3A)(3B)の設置間距離との和として演算させ
る。
【0024】ベースライン長は、全長から両端のカ
ラー長を減算して求める。
【0025】そして、各測定位置と規格較差を比較し、
選別する。次いで、カラー外径については、カラー外
径測定位置の検索をさせ、その位置を入力し、この入力
位置で前記ガラス管(1)の直径に平行な直線をカラー
外径として算出させる。そしてこの測定値と規格較差
を比較させ、選別を行わせる。
【0026】また、ガラス管(1)の形状検査は、形状
検査用CCDイメージセンサカメラ(4A)(4B)が映
し出す画像上をで、先ず、図6に示す様に切断面エッジ
のパターンを抽出し、これを予めインプットしてある
基準エッジのパターンと比較し、基準からの偏差量を算
出し、規格較差との比較をして選別する。この場合、、
段差については、ガラス管の円周方向に細分した所定間
隔内での変化率が規格値以上のときは不良とする。一
方、斜め切りについては、ガラス管の円周方向全長にお
ける最大偏差量が規格値以上のときは不良とする。ま
た、切口の欠けがある場合は、全て不良とする。
【0027】画像取込みは、ガラス管(1)の回転角12
0゜毎に3回行わせており、形状検査では、形状検査用C
CDイメージセンサカメラ(4A)(4B)が切断面エッ
ジの斜め上方から画像を入力するため、3回の画像入
力で全周に亘る切断面エッジの形状を検査する。
【0028】なお、上記実施例では、ベース径の検索
を行なった後、カラー外径側定位置の検索を行なってい
るが、その順序を逆にして行うこと或いは同時に行うこ
とも可能である。
【0029】
【発明の効果】本発明の方法によれば、ガラス管の寸
法、形状をオンラインで全数自動的に、しかも非接触で
高能率に検査選別することが可能となり、しかも、測定
データをもとに傾向を把握して不良になる前の事前調整
も可能となるため、後工程でのライントラブルの発生を
著減させることができ、ガラス管の寸法、形状精度及び
信頼性の向上が図れる。
【0030】また、本発明の装置によれば、簡単な構成
により、ガラス管の寸法、形状の自動検査装置を提供し
得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明装置の実施例を示す要部概略側面図
【図2】装置全体のシステムを示す概略図
【図3】検査項目説明図
【図4】形状検査項目説明図
【図5】寸法計測フローを示す説明図
【図6】形状検査フローを示す説明図
【符号の説明】
1 ガラス管 2 回転支持手段 3A、3B 寸法計測用CCDイメージセンサカメラ 4A、4B 形状検査用CCDイメージセンサカメラ 5A、5B 照明部 9 コントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−222245(JP,A) 実開 平1−85612(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 11/24 G01N 21/84 - 21/958 G06T 1/00 300

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス管を管軸回りで回転させてガラス
    管の両端を照明しつつ一対の寸法計測用CCDイメージセ
    ンサカメラと形状検査用CCDイメージセンサカメラとで
    ガラス管の両端の画像を個別に取り込み、上記寸法計測
    用CCDイメージセンサカメラの画像上で、ガラス管の直
    径を算出し、予めインプットしたベース径の寸法に一致
    する位置及びカラー外径の測定位置を検索させ、これら
    を基準にガラス管の所要寸法データを算出させて、良・
    不良を選別させ、一方、上記一対の形状検査用CCDイメ
    ージセンサカメラで取り込んだガラス管の両端の切断面
    エッジのパターンを予めインプットした基準エッジのパ
    ターンと比較させて良・不良を選別させるようになした
    ことを特徴とするガラス管の形状検査方法。
  2. 【請求項2】 ガラス管を検査位置で支持して回転させ
    る回転支持手段と、検査位置にあるガラス管の両端に対
    応して光軸をガラス管の中心軸線と直交させて配置され
    た寸法計測用CCDイメージセンサカメラと、このカメラ
    に隣接して配置された形状検査用CCDイメージセンサカ
    メラと、検査位置にあるガラス管の両端に対応して設置
    された照明部と、上記両カメラの計測データを演算して
    出力可能とし、かつ、計測結果から良・不良の選別信号
    を出力するコントローラとを具備させたことを特徴とす
    るガラス管の寸法、形状検査装置。
JP03216782A 1991-08-28 1991-08-28 ガラス管の寸法、形状検査方法及び装置 Expired - Lifetime JP3136678B2 (ja)

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JP4837538B2 (ja) * 2006-12-04 2011-12-14 昭和電工株式会社 端部位置測定方法および寸法測定方法
JP4837541B2 (ja) * 2006-12-18 2011-12-14 昭和電工株式会社 端面形状検査方法および同装置
JP6432448B2 (ja) * 2015-05-29 2018-12-05 日本電気硝子株式会社 ガラス管の検査方法
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JP7243464B2 (ja) * 2019-06-03 2023-03-22 日本電気硝子株式会社 ワークの検査方法、検査用治具、及び検査装置
JP7500960B2 (ja) * 2019-12-12 2024-06-18 日本電気硝子株式会社 透明管検査装置及び透明管検査方法

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