JPH11106224A - 石英管の泡検出装置 - Google Patents
石英管の泡検出装置Info
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- JPH11106224A JPH11106224A JP28120197A JP28120197A JPH11106224A JP H11106224 A JPH11106224 A JP H11106224A JP 28120197 A JP28120197 A JP 28120197A JP 28120197 A JP28120197 A JP 28120197A JP H11106224 A JPH11106224 A JP H11106224A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B17/00—Forming molten glass by flowing-out, pushing-out, extruding or drawing downwardly or laterally from forming slits or by overflowing over lips
- C03B17/04—Forming tubes or rods by drawing from stationary or rotating tools or from forming nozzles
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】泡検査が無人化され、さらには自動化されオン
ラインで泡検査可能な石英管の泡検査装置を提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】石英溶融炉２から連続的に排出される石英
管３内に存在する泡の状態を撮像手段１１a 、１１b で
撮像し、この撮像手段１１a 、１１b から泡の状態の画
像信号を受け泡の状態を画像処理装置１２で処理し、こ
の画像処理装置１２の処理情報を出力する出力装置１
３、１４、１５に出力する。
ラインで泡検査可能な石英管の泡検査装置を提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】石英溶融炉２から連続的に排出される石英
管３内に存在する泡の状態を撮像手段１１a 、１１b で
撮像し、この撮像手段１１a 、１１b から泡の状態の画
像信号を受け泡の状態を画像処理装置１２で処理し、こ
の画像処理装置１２の処理情報を出力する出力装置１
３、１４、１５に出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は石英管の泡検出装置
に係わり、特に撮像手段を用いた石英管の泡検出装置に
関する。
に係わり、特に撮像手段を用いた石英管の泡検出装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に石英ガラスはＳｉＯ2 の単一成分
であること、耐熱性に優れていること、化学的に安定で
あること、光の透過性に優れていること、および電気絶
縁性に優れていることなどの理由で、石英ガラスから製
作される石英管は照明用の光源や半導体製造プロセス部
材として用いられている。
であること、耐熱性に優れていること、化学的に安定で
あること、光の透過性に優れていること、および電気絶
縁性に優れていることなどの理由で、石英ガラスから製
作される石英管は照明用の光源や半導体製造プロセス部
材として用いられている。
【０００３】この石英管が照明用の光源や半導体製造プ
ロセス部材として用いられる場合には、この石英管に製
造過程で取り込まれる水素ガス等の泡が存在すると石英
管の強度を減じるばかりでなく、照明用の光源や半導体
製造プロセス部材の製品特性を損ない、または使用雰囲
気などに悪影響を与える虞がある。
ロセス部材として用いられる場合には、この石英管に製
造過程で取り込まれる水素ガス等の泡が存在すると石英
管の強度を減じるばかりでなく、照明用の光源や半導体
製造プロセス部材の製品特性を損ない、または使用雰囲
気などに悪影響を与える虞がある。
【０００４】そこで、石英管の製造時石英管中に存在す
る泡の検査を徹底的に行い、泡の存在しない石英管を提
供する必要がある。
る泡の検査を徹底的に行い、泡の存在しない石英管を提
供する必要がある。
【０００５】一般に、石英管は原料の石英粉を石英溶融
炉に入れ、水素雰囲気でヒータにより加熱し、溶融した
溶融石英を溶融炉の下部に設けられた狭小部と石英管の
内側を空洞にするための耐熱製ガイドであるマンドレル
とで形成される狭い環状の間隙を通して、成形され製造
される。
炉に入れ、水素雰囲気でヒータにより加熱し、溶融した
溶融石英を溶融炉の下部に設けられた狭小部と石英管の
内側を空洞にするための耐熱製ガイドであるマンドレル
とで形成される狭い環状の間隙を通して、成形され製造
される。
【０００６】この成形された石英管には、石英管が水素
雰囲気の溶融炉で製造されるため、主として水素の大小
の泡が含まれることがあり、従来、石英管の泡の検査
は、石英管の製造時、適宜作業員が巡回し、石英管の目
視により行っていた。
雰囲気の溶融炉で製造されるため、主として水素の大小
の泡が含まれることがあり、従来、石英管の泡の検査
は、石英管の製造時、適宜作業員が巡回し、石英管の目
視により行っていた。
【０００７】しかし、この目視検査では精度が低く、泡
の幅が０．２ｍｍ〜０．３ｍｍ以上の場合、石英管が用
いられる製品の特性を低減させたり、石英管の強度を低
下させる等の障害があり、このような石英管を不良品と
して排除すべきであるが、往々にして見落とされ、次工
程に送られる虞があった。
の幅が０．２ｍｍ〜０．３ｍｍ以上の場合、石英管が用
いられる製品の特性を低減させたり、石英管の強度を低
下させる等の障害があり、このような石英管を不良品と
して排除すべきであるが、往々にして見落とされ、次工
程に送られる虞があった。
【０００８】また、目視検査では作業員が石英溶融時の
溶融炉内の温度は最大約２３００℃にもなる高温の溶融
炉に接近し、成形された約１０００℃になる高温の石英
管を目視するので、かなり危険な作業である。また、こ
の目視検査は石英管製造工程の自動化にも支障となって
いる。
溶融炉内の温度は最大約２３００℃にもなる高温の溶融
炉に接近し、成形された約１０００℃になる高温の石英
管を目視するので、かなり危険な作業である。また、こ
の目視検査は石英管製造工程の自動化にも支障となって
いる。
【０００９】そこで、泡の見落としがなく、かつ泡検査
が無人化でき、さらには自動化にてオンラインで泡検査
可能な石英管の泡検査装置が要望されていた。
が無人化でき、さらには自動化にてオンラインで泡検査
可能な石英管の泡検査装置が要望されていた。
【００１０】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、撮像手段を用いた石英管の泡検出装置により、
泡検査が無人化され、さらには自動化にてオンラインで
石英管の泡検査が可能な石英管の泡検出装置を提供する
ことを目的とする。
もので、撮像手段を用いた石英管の泡検出装置により、
泡検査が無人化され、さらには自動化にてオンラインで
石英管の泡検査が可能な石英管の泡検出装置を提供する
ことを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
になされた本願請求項１の発明は、石英溶融炉から連続
的に管状に押し出されまたは引き出される石英管に対向
して設けられ、石英管内に存在する泡の状態を撮像する
撮像手段と、この撮像手段から泡の状態の画像信号を受
け、この画像信号を分析し泡の状態を測定する画像処理
装置と、この画像処理装置の処理情報を出力する出力装
置とを有することを特徴とする石英管の泡検出装置であ
ることを要旨としている。
になされた本願請求項１の発明は、石英溶融炉から連続
的に管状に押し出されまたは引き出される石英管に対向
して設けられ、石英管内に存在する泡の状態を撮像する
撮像手段と、この撮像手段から泡の状態の画像信号を受
け、この画像信号を分析し泡の状態を測定する画像処理
装置と、この画像処理装置の処理情報を出力する出力装
置とを有することを特徴とする石英管の泡検出装置であ
ることを要旨としている。
【００１２】本願請求項２の発明は、石英溶融炉から連
続的に管状に押し出されまたは引き出される石英管の直
径の延長線に対し同一側に３個の撮像手段を配設し、こ
の３個の撮像手段のうちの２個の撮像手段を反射ミラー
と組み合わせ、上記３個の撮像手段で石英管の外周位置
を周方向にほぼ等間隔をおいて外側から撮像可能に構成
することを特徴とする請求項１記載の石英管の泡検出装
置であることを要旨としている。
続的に管状に押し出されまたは引き出される石英管の直
径の延長線に対し同一側に３個の撮像手段を配設し、こ
の３個の撮像手段のうちの２個の撮像手段を反射ミラー
と組み合わせ、上記３個の撮像手段で石英管の外周位置
を周方向にほぼ等間隔をおいて外側から撮像可能に構成
することを特徴とする請求項１記載の石英管の泡検出装
置であることを要旨としている。
【００１３】本願請求項３の発明は、３個の撮像手段の
うち中央に配設された撮像手段と２個の反射ミラーを石
英管の外周側にほぼ１２０度の間隔に配設したことを特
徴とする請求項２記載の石英管の泡検出装置であること
を要旨としている。
うち中央に配設された撮像手段と２個の反射ミラーを石
英管の外周側にほぼ１２０度の間隔に配設したことを特
徴とする請求項２記載の石英管の泡検出装置であること
を要旨としている。
【００１４】本願請求項４の発明は、それぞれ石英管の
対向面の泡の状態を撮像するよう石英管の周囲にほぼ９
０度の間隔をもって配設された第１と第２の２個の撮像
手段と、この２個の撮像手段と石英管に対し反対側に配
設され前記石英管の対向面にほぼ対応する石英管の裏面
の泡の状態を写し、第１の撮像手段と光学系にある第１
と第２の撮像手段と光学系にある第２の２個の反射ミラ
ーとを有し、前記第１の撮像手段が石英管と所定の離間
距離を有して配設され、前記第２の２個の反射ミラーは
石英管の中心と一定の離間距離を有し、かつ直径の延長
線との直交面から一定角度回転した位置に配置され、第
１および第２の撮像手段により石英管の対向面および第
１および第２の反射ミラーを撮像することにより、石英
管の対向面および裏面の泡の状態を撮像することを特徴
とする請求項１記載の石英管の泡検出装置であることを
要旨としている。
対向面の泡の状態を撮像するよう石英管の周囲にほぼ９
０度の間隔をもって配設された第１と第２の２個の撮像
手段と、この２個の撮像手段と石英管に対し反対側に配
設され前記石英管の対向面にほぼ対応する石英管の裏面
の泡の状態を写し、第１の撮像手段と光学系にある第１
と第２の撮像手段と光学系にある第２の２個の反射ミラ
ーとを有し、前記第１の撮像手段が石英管と所定の離間
距離を有して配設され、前記第２の２個の反射ミラーは
石英管の中心と一定の離間距離を有し、かつ直径の延長
線との直交面から一定角度回転した位置に配置され、第
１および第２の撮像手段により石英管の対向面および第
１および第２の反射ミラーを撮像することにより、石英
管の対向面および裏面の泡の状態を撮像することを特徴
とする請求項１記載の石英管の泡検出装置であることを
要旨としている。
【００１５】本願請求項５の発明は、出力装置が画像を
表示するモニターであることを特徴とする請求項１〜４
いずれかに記載の石英管の泡検出装置であることを要旨
としている。
表示するモニターであることを特徴とする請求項１〜４
いずれかに記載の石英管の泡検出装置であることを要旨
としている。
【００１６】本願請求項６の発明は、出力装置は基準値
以上の泡が検出されたらこの情報を受け石英溶融炉の条
件を変更する制御装置であることを特徴とする請求項１
〜４いずれかに記載の石英管の泡検出装置であることを
要旨としている。
以上の泡が検出されたらこの情報を受け石英溶融炉の条
件を変更する制御装置であることを特徴とする請求項１
〜４いずれかに記載の石英管の泡検出装置であることを
要旨としている。
【００１７】本願請求項７の発明は、出力装置は石英管
の良品と不良品を選別する選別機の制御部であることを
特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の石英管の泡検
出装置であることを要旨としている。
の良品と不良品を選別する選別機の制御部であることを
特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の石英管の泡検
出装置であることを要旨としている。
【００１８】本願請求項８の発明は、撮像手段がＣＣＤ
ラインセンサーであることを特徴とする請求項１または
３記載の石英管の泡検出装置であることを要旨としてい
る。
ラインセンサーであることを特徴とする請求項１または
３記載の石英管の泡検出装置であることを要旨としてい
る。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る石英管の泡検
出装置の実施の形態について添付図面に基づき説明す
る。
出装置の実施の形態について添付図面に基づき説明す
る。
【００２０】図１は本発明に係る石英管の泡検出装置１
を実施した例を示し、また図２はその要部を示す概略図
であるが、溶融炉２を用いた連続管引法により製造さ
れ、石英管３内に存在する泡を検査するものである。溶
融炉２は石英の原料粉Ｍが供給されヒータ４により加熱
される耐熱金属製のルツボ５と、このルツボ５とヒータ
４を囲う断熱性の耐火物６と、この耐火物６を囲う金属
製の外囲７から形成されている。さらに、ルツボ５には
金属製で円盤状の突部８a を有するマンドレル８がルツ
ボ５の上方から底部に亘り挿入され、突部８a とルツボ
５の底部に設けられたモールド９とで、溶融石英Ｍm が
押し出され石英管３を形成する環状の間隙部１０が形成
されている。
を実施した例を示し、また図２はその要部を示す概略図
であるが、溶融炉２を用いた連続管引法により製造さ
れ、石英管３内に存在する泡を検査するものである。溶
融炉２は石英の原料粉Ｍが供給されヒータ４により加熱
される耐熱金属製のルツボ５と、このルツボ５とヒータ
４を囲う断熱性の耐火物６と、この耐火物６を囲う金属
製の外囲７から形成されている。さらに、ルツボ５には
金属製で円盤状の突部８a を有するマンドレル８がルツ
ボ５の上方から底部に亘り挿入され、突部８a とルツボ
５の底部に設けられたモールド９とで、溶融石英Ｍm が
押し出され石英管３を形成する環状の間隙部１０が形成
されている。
【００２１】また、石英管３に対向して撮像手段、例え
ば光学検査手段を構成するＣＣＤラインセンサー１１a
、１１b 、１１c が少なくとも３個配設され、各ＣＣ
Ｄラインセンサー１１a 、１１b 、１１c は画像処理装
置１２と電気的に接続されている。さらに、画像処理装
置１２はその処理情報を出力する出力装置、例えばモニ
ター１３やヒータ４に供給される電気入力を制御する制
御装置１４、あるいは次工程の良品と不良品を自動的に
仕分けする自動選別機（図示せず）の選別機制御部１５
に電気的に接続されている。
ば光学検査手段を構成するＣＣＤラインセンサー１１a
、１１b 、１１c が少なくとも３個配設され、各ＣＣ
Ｄラインセンサー１１a 、１１b 、１１c は画像処理装
置１２と電気的に接続されている。さらに、画像処理装
置１２はその処理情報を出力する出力装置、例えばモニ
ター１３やヒータ４に供給される電気入力を制御する制
御装置１４、あるいは次工程の良品と不良品を自動的に
仕分けする自動選別機（図示せず）の選別機制御部１５
に電気的に接続されている。
【００２２】３個のＣＣＤラインセンサー１１a 、１１
b 、１１c は石英管３の外周面をほぼ均等に撮像できる
ようになっている。３個のＣＣＤラインセンサー１１a
、１１b 、１１c は石英管３の直径の延長線Ｌ上で測
定領域を２分割した場合、３個とも片側の測定領域に集
中的に配置され、撮像場所（測定領域）の省スペース化
を図っている。
b 、１１c は石英管３の外周面をほぼ均等に撮像できる
ようになっている。３個のＣＣＤラインセンサー１１a
、１１b 、１１c は石英管３の直径の延長線Ｌ上で測
定領域を２分割した場合、３個とも片側の測定領域に集
中的に配置され、撮像場所（測定領域）の省スペース化
を図っている。
【００２３】３個のＣＣＤラインセンサー１１a 、１１
b 、１１c は石英管３の外周面を周方向に等間隔をおい
て外側から撮像し、検査できるようになっている。具体
的には、測定領域を２分割した石英管３の直径の延長線
Ｌに直交する石英管３の半径方向（直径方向）の放射光
線Ｓa 上に基準となるＣＣＤラインセンサー１１a が配
設され、この基準のＣＣＤラインセンサー１１a から石
英管３の軸線廻りに中心角で１２０度回転した石英管３
の外周側に２個の反射ミラー１６b 、１６c が配設さ
れ、この反射ミラー１６b 、１６c で反射光が石英管３
の外周側を通って残りの２個のＣＣＤラインセンサー１
１b 、１１c にそれぞれ反射されるようになっている。
b 、１１c は石英管３の外周面を周方向に等間隔をおい
て外側から撮像し、検査できるようになっている。具体
的には、測定領域を２分割した石英管３の直径の延長線
Ｌに直交する石英管３の半径方向（直径方向）の放射光
線Ｓa 上に基準となるＣＣＤラインセンサー１１a が配
設され、この基準のＣＣＤラインセンサー１１a から石
英管３の軸線廻りに中心角で１２０度回転した石英管３
の外周側に２個の反射ミラー１６b 、１６c が配設さ
れ、この反射ミラー１６b 、１６c で反射光が石英管３
の外周側を通って残りの２個のＣＣＤラインセンサー１
１b 、１１c にそれぞれ反射されるようになっている。
【００２４】しかして、３個のＣＣＤラインセンサー１
１a 、１１b 、１１c のうち１個の基準のＣＣＤライン
センサー１１a は石英管３のある外周位置に対向して配
設され、石英管３の基準位置を撮像可能になっており、
２個のＣＣＤラインセンサー１１b 、１１c は、反射反
射ミラー１６b 、１６c により石英管３の基準位置から
中心角度で１２０度異なる位置を撮像可能に設置され
る。
１a 、１１b 、１１c のうち１個の基準のＣＣＤライン
センサー１１a は石英管３のある外周位置に対向して配
設され、石英管３の基準位置を撮像可能になっており、
２個のＣＣＤラインセンサー１１b 、１１c は、反射反
射ミラー１６b 、１６c により石英管３の基準位置から
中心角度で１２０度異なる位置を撮像可能に設置され
る。
【００２５】なお、ＣＣＤラインセンサーを４台以上設
置し、石英管の外周面をほぼ等間隔に撮像できるように
してもよい。
置し、石英管の外周面をほぼ等間隔に撮像できるように
してもよい。
【００２６】本発明に係る石英管の泡検出装置は以上の
ような構造になっているから、連続管引法で石英管３を
製造するには、水素雰囲気のルツボ５に原料粉Ｍを供給
し、ヒータ４により原料Ｍを約１５００℃に加熱、溶融
し、溶融石英Ｍm とし、フランジ部８a とルツボ４の底
部のモールド９間に形成された環状の間隙部１０から押
し出される。
ような構造になっているから、連続管引法で石英管３を
製造するには、水素雰囲気のルツボ５に原料粉Ｍを供給
し、ヒータ４により原料Ｍを約１５００℃に加熱、溶融
し、溶融石英Ｍm とし、フランジ部８a とルツボ４の底
部のモールド９間に形成された環状の間隙部１０から押
し出される。
【００２７】このとき間隙部１０は環状に形成されてい
るので、間隙部１０から押し出される溶融石英Ｍm は管
状になり、約１０００℃に冷却され連続した石英管３が
製造される。
るので、間隙部１０から押し出される溶融石英Ｍm は管
状になり、約１０００℃に冷却され連続した石英管３が
製造される。
【００２８】この連続して製造される石英管３は、石英
管３の外周を約３分割して撮像するＣＣＤラインセンサ
ー１１a 、１１b 、１１c で同時に常時撮像され、ＣＣ
Ｄラインセンサー１１a 、１１b 、１１c による画像情
報は画像処理装置１２に送られる。ＣＣＤラインセンサ
ー１１a により直接撮像される石英管３の範囲は、直径
の延長線ＬのＣＣＤラインセンサー１１a 、１１b 、１
１c 側にあり、かつ放射光線Ｓa を中心に約１２０度の
部分であり、一方、上述ＣＣＤラインセンサー１１a の
撮像範囲外、すなわち直径の延長線Ｌの反ＣＣＤライン
センサー１１a側等の部分は、反射ミラー１６b または
反射ミラー１６c を介してＣＣＤラインセンサー１１b
、ＣＣＤラインセンサー１１c で撮像される。
管３の外周を約３分割して撮像するＣＣＤラインセンサ
ー１１a 、１１b 、１１c で同時に常時撮像され、ＣＣ
Ｄラインセンサー１１a 、１１b 、１１c による画像情
報は画像処理装置１２に送られる。ＣＣＤラインセンサ
ー１１a により直接撮像される石英管３の範囲は、直径
の延長線ＬのＣＣＤラインセンサー１１a 、１１b 、１
１c 側にあり、かつ放射光線Ｓa を中心に約１２０度の
部分であり、一方、上述ＣＣＤラインセンサー１１a の
撮像範囲外、すなわち直径の延長線Ｌの反ＣＣＤライン
センサー１１a側等の部分は、反射ミラー１６b または
反射ミラー１６c を介してＣＣＤラインセンサー１１b
、ＣＣＤラインセンサー１１c で撮像される。
【００２９】そして、石英管３が下方に連続して移動す
るので、ＣＣＤラインセンサー１１a 、１１b 、１１c
によって石英管３は面として撮像され、一定長さ毎に画
像処理装置１２により画像処理される。すなわち、画像
処理装置１２内では、連続的に移動する石英管３の濃淡
画像の一定区間をとり出し、この区間内の泡の状態、す
なわちこの区間に存在する泡Ｂのサイズ（幅ｗ、長さ
ｌ）と泡Ｂの個数等を演算処理して求める。
るので、ＣＣＤラインセンサー１１a 、１１b 、１１c
によって石英管３は面として撮像され、一定長さ毎に画
像処理装置１２により画像処理される。すなわち、画像
処理装置１２内では、連続的に移動する石英管３の濃淡
画像の一定区間をとり出し、この区間内の泡の状態、す
なわちこの区間に存在する泡Ｂのサイズ（幅ｗ、長さ
ｌ）と泡Ｂの個数等を演算処理して求める。
【００３０】一方、溶融炉２は水素雰囲気中で使用され
るので、石英管製造中に石英管３に図３に示すような泡
Ｂが取り込まれることがある。
るので、石英管製造中に石英管３に図３に示すような泡
Ｂが取り込まれることがある。
【００３１】石英管３に泡Ｂが存在すると画像処理装置
１２の演算処理により泡Ｂのサイズ（幅ｗ、長さｌ）が
分析され、所定のサイズ、例えば幅ｗが０．２ｍｍ以上
の場合には、常時画像を表示しているモニター１３にこ
の泡Ｂを表示すると共に、選別機制御部１５を介して自
動選別機（図示せず）を作動させ、この泡Ｂを含む石英
管３を不良品として除外する。また、制御装置１４を介
してヒータ４に供給される電力量を制御するなどして溶
融炉２の炉内条件を変更し、泡Ｂの発生を抑制する。
１２の演算処理により泡Ｂのサイズ（幅ｗ、長さｌ）が
分析され、所定のサイズ、例えば幅ｗが０．２ｍｍ以上
の場合には、常時画像を表示しているモニター１３にこ
の泡Ｂを表示すると共に、選別機制御部１５を介して自
動選別機（図示せず）を作動させ、この泡Ｂを含む石英
管３を不良品として除外する。また、制御装置１４を介
してヒータ４に供給される電力量を制御するなどして溶
融炉２の炉内条件を変更し、泡Ｂの発生を抑制する。
【００３２】図４は３台のＣＣＤラインセンサー１１a
、１１b 、１１c から取り込まれた３方向の画像を合
体しモニター１３に表示された画像を示す。溶融炉２か
ら排出された直後の石英管３は約１０００℃の高温であ
るため、石英管３自体が発光し、しかも泡Ｂの存在する
部分は泡Ｂの表面で光が散乱し、他の部分より明るく輝
いている。泡Ｂが存在する部分は泡Ｂが存在しない部分
より明るく輝いているため、画像処理装置１２内で濃淡
レベルを調整することで、上述図４のようなモニター１
３の画像Ｐa 、Ｐb 、Ｐc が得られる。画像Ｐa はＣＣ
Ｄラインセンサー１１a により直接撮像された画像であ
り、画像Ｐb 、Ｐc はそれぞれ反射ミラー１６b 、１６
c を介してＣＣＤラインセンサー１１b 、１１c に撮像
され、画像処理装置１２内でミラー反転処理された画像
である。
、１１b 、１１c から取り込まれた３方向の画像を合
体しモニター１３に表示された画像を示す。溶融炉２か
ら排出された直後の石英管３は約１０００℃の高温であ
るため、石英管３自体が発光し、しかも泡Ｂの存在する
部分は泡Ｂの表面で光が散乱し、他の部分より明るく輝
いている。泡Ｂが存在する部分は泡Ｂが存在しない部分
より明るく輝いているため、画像処理装置１２内で濃淡
レベルを調整することで、上述図４のようなモニター１
３の画像Ｐa 、Ｐb 、Ｐc が得られる。画像Ｐa はＣＣ
Ｄラインセンサー１１a により直接撮像された画像であ
り、画像Ｐb 、Ｐc はそれぞれ反射ミラー１６b 、１６
c を介してＣＣＤラインセンサー１１b 、１１c に撮像
され、画像処理装置１２内でミラー反転処理された画像
である。
【００３３】逐次同様の検査が継続され、無人かつ自動
的に石英管３の泡検査が行われ石英管３は継続的に製造
される。
的に石英管３の泡検査が行われ石英管３は継続的に製造
される。
【００３４】このように、本実施の形態においては、３
個のＣＣＤラインセンサー１１a 、１１b 、１１c が石
英管３の直径の延長線Ｌに対して同一側に配設し、２個
の反射ミラー１６a 、１６b を延長線Ｌの反対側に配設
したので、ＣＣＤラインセンサー１１a 、１１b 、１１
c の点検、調整が容易で、かつ石英管の泡検出装置の設
置場所の省スペース化が図れる。
個のＣＣＤラインセンサー１１a 、１１b 、１１c が石
英管３の直径の延長線Ｌに対して同一側に配設し、２個
の反射ミラー１６a 、１６b を延長線Ｌの反対側に配設
したので、ＣＣＤラインセンサー１１a 、１１b 、１１
c の点検、調整が容易で、かつ石英管の泡検出装置の設
置場所の省スペース化が図れる。
【００３５】次に、他の実施の形態について説明する。
【００３６】図５は、本発明の係る他の実施の形態の石
英管の泡検出装置１７で、石英管３の直交する２本の直
径の延長線Ｌa 、Ｌb 上には、第１のＣＣＤカメラ１８
a 、第２のＣＣＤカメラ１８b が配設されている。ＣＣ
Ｄカメラ１８a は石英管３の中心と一定の離間距離Ｄa
を有して配設されており、この離間距離Ｄa は、例えば
石英管３の直径が２５ｍｍのときは２０００ｍｍ、石英
管３の直径が５０ｍｍのときは３０００ｍｍであること
が望ましい。
英管の泡検出装置１７で、石英管３の直交する２本の直
径の延長線Ｌa 、Ｌb 上には、第１のＣＣＤカメラ１８
a 、第２のＣＣＤカメラ１８b が配設されている。ＣＣ
Ｄカメラ１８a は石英管３の中心と一定の離間距離Ｄa
を有して配設されており、この離間距離Ｄa は、例えば
石英管３の直径が２５ｍｍのときは２０００ｍｍ、石英
管３の直径が５０ｍｍのときは３０００ｍｍであること
が望ましい。
【００３７】一方、ＣＣＤカメラ１８b と光学系にある
反射ミラー１９b は、石英管３の中心と一定の離間距離
ｄb を有し、かつ直径の延長線Ｌb との直交面から一定
角度θb 時計廻り方向に回転した位置に配置されてい
る。
反射ミラー１９b は、石英管３の中心と一定の離間距離
ｄb を有し、かつ直径の延長線Ｌb との直交面から一定
角度θb 時計廻り方向に回転した位置に配置されてい
る。
【００３８】石英管３の中心と反射ミラー１９b の離間
距離ｄb は上述離間距離Ｄa が例えば２０００ｍｍ、３
０００ｍｍいずれの場合にも３０ｍｍ以上が必要であ
り、３０ｍｍ〜１００ｍｍが望ましい。
距離ｄb は上述離間距離Ｄa が例えば２０００ｍｍ、３
０００ｍｍいずれの場合にも３０ｍｍ以上が必要であ
り、３０ｍｍ〜１００ｍｍが望ましい。
【００３９】上述一定角度θb は、石英管３の直径が２
５ｍｍ、５０ｍｍいずれの場合にも１０°〜３０°が望
ましい。１０°未満であると、例えば図６（ｂ）で示す
Ｐ2bとＰ3bの像が重なり、また３０°を超すといずれか
の像Ｐ2bまたはＰ3bがＣＣＤカメラ１８b の視野から外
れてしまう。
５ｍｍ、５０ｍｍいずれの場合にも１０°〜３０°が望
ましい。１０°未満であると、例えば図６（ｂ）で示す
Ｐ2bとＰ3bの像が重なり、また３０°を超すといずれか
の像Ｐ2bまたはＰ3bがＣＣＤカメラ１８b の視野から外
れてしまう。
【００４０】上述のように配置されたＣＣＤカメラ１８
a は直接石英管３の正面およびその対応する裏面をＣＣ
Ｄカメラ１８a と光学系にある反射ミラー１９a を介し
て、図６（ａ）に示すようにＣＣＤカメラ１８a の画像
Ｐ2a、反射ミラー１９a に写る画像Ｐ3aのように撮像
し、ＣＣＤカメラ１８b は同様に、直接石英管３の正面
およびその対応する裏面を反射ミラー１９b を介して図
６（ｂ）のＣＣＤカメラ１８b の画像Ｐ2b、反射ミラー
１９b に写る画像Ｐ3bのように撮像のように撮像する。
a は直接石英管３の正面およびその対応する裏面をＣＣ
Ｄカメラ１８a と光学系にある反射ミラー１９a を介し
て、図６（ａ）に示すようにＣＣＤカメラ１８a の画像
Ｐ2a、反射ミラー１９a に写る画像Ｐ3aのように撮像
し、ＣＣＤカメラ１８b は同様に、直接石英管３の正面
およびその対応する裏面を反射ミラー１９b を介して図
６（ｂ）のＣＣＤカメラ１８b の画像Ｐ2b、反射ミラー
１９b に写る画像Ｐ3bのように撮像のように撮像する。
【００４１】なお、図７は冷却した製品石英管３の表面
周囲に１から０までの１０個の数値を等間隔で表示し、
これを図６の石英管の泡検出装置１７で撮像したもの
で、図６（ａ）はＣＣＤカメラ１８a で撮像したもの
で、図６（ｂ）はＣＣＤカメラ１８b で撮像したもので
ある。
周囲に１から０までの１０個の数値を等間隔で表示し、
これを図６の石英管の泡検出装置１７で撮像したもの
で、図６（ａ）はＣＣＤカメラ１８a で撮像したもの
で、図６（ｂ）はＣＣＤカメラ１８b で撮像したもので
ある。
【００４２】このように、２個のＣＣＤカメラ１８a 、
１８b と２個の反射ミラー１９a 、１９b で石英管３表
面周囲が的確に撮像されているかがわかる。
１８b と２個の反射ミラー１９a 、１９b で石英管３表
面周囲が的確に撮像されているかがわかる。
【００４３】上述のように、本実施の形態の石英管の泡
検出装置は２個のＣＣＤカメラ１８a 、１８b と２個の
反射ミラー１９a 、１９b を用いるので、石英管の泡検
出装置の設置場所の省スペース化、撮像手段の削減、お
よび画像処理のスピード化が図れ、経済的でかつ効率的
である。
検出装置は２個のＣＣＤカメラ１８a 、１８b と２個の
反射ミラー１９a 、１９b を用いるので、石英管の泡検
出装置の設置場所の省スペース化、撮像手段の削減、お
よび画像処理のスピード化が図れ、経済的でかつ効率的
である。
【００４４】
【発明の効果】以上に述べたように本発明に係る石英管
の泡検出装置において、撮像手段を用いた石英管の泡検
出装置により、泡検査が無人化され、危険作業から作業
者を解放し、目視検査に比べ検査精度を向上することが
でき、さらには自動化にてオンラインで石英管の泡検査
が可能になった。また、石英管自身の発光を利用した泡
検査で、特別な照明も必要とせず、経済的な泡検出装置
である。さらに、撮像手段と反射ミラーを組み合わせて
用いる場合には、石英管の泡検出装置の設置場所の省ス
ペース化が図れる。
の泡検出装置において、撮像手段を用いた石英管の泡検
出装置により、泡検査が無人化され、危険作業から作業
者を解放し、目視検査に比べ検査精度を向上することが
でき、さらには自動化にてオンラインで石英管の泡検査
が可能になった。また、石英管自身の発光を利用した泡
検査で、特別な照明も必要とせず、経済的な泡検出装置
である。さらに、撮像手段と反射ミラーを組み合わせて
用いる場合には、石英管の泡検出装置の設置場所の省ス
ペース化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る石英管の泡検出装置の縦断面図。
【図２】図１の要部を説明する概略図。
【図３】石英管に含まれる泡の状態を示す説明図。
【図４】モニターに表示された泡の状態を示す参考図。
【図５】本発明に係る他の実施の形態の石英管の泡検査
装置の概略図。
装置の概略図。
【図６】図５のＣＣＤカメラに撮像さる画像の説明図。
【図７】図５のＣＣＤカメラに撮像さた石英管の画像写
真。
真。
１ 石英管の泡検出装置 ２ 溶融炉 ３ 石英ルツボ ４ ヒータ ５ ルツボ ６ 耐火物 ７ 外囲 ８ マンドレル ８a 突部 ９ モールド １０ 間隙部 １１a 、１１b 、１１c ＣＣＤラインセンサー １２ 画像処理装置 １３ モニター １４ 制御装置 １５ 選別機制御部 １６b 、１６c 反射ミラー １７ 石英管の泡検出装置 １８a 、１８b ＣＣＤカメラ １９a 、１９b 反射ミラー Ｂ 泡 Ｄa 、ｄb 離間距離 Ｌ、Ｌa 、Ｌb 直径の延長線 Ｍ 原料粉 Ｍm 溶融石英 Ｐa 、Ｐb 、Ｐc 、Ｐ2a、Ｐ2b 画像 Ｐ3a、Ｐ3b 反射ミラー画像 Ｓa 放射光線 θb 一定角度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金森 康紀 神奈川秦野市曽屋30番地 東芝セラミック ス株式会社開発研究所内
Claims (7)
- 【請求項１】 石英溶融炉から連続的に管状に押し出さ
れまたは引き出される石英管に対向して設けられ、石英
管内に存在する泡の状態を撮像する撮像手段と、この撮
像手段から泡の状態の画像信号を受け、この画像信号を
分析し泡の状態を測定する画像処理装置と、この画像処
理装置の処理情報を出力する出力装置とを有することを
特徴とする石英管の泡検出装置。 - 【請求項２】 石英溶融炉から連続的に管状に押し出さ
れまたは引き出される石英管の直径の延長線に対し同一
側に３個の撮像手段を配設し、この３個の撮像手段のう
ちの２個の撮像手段を反射ミラーと組み合わせ、上記３
個の撮像手段で石英管の外周位置を周方向にほぼ等間隔
をおいて外側から撮像可能に構成することを特徴とする
請求項１記載の石英管の泡検出装置。 - 【請求項３】 ３個の撮像手段のうち中央に配設された
撮像手段と２個の反射ミラーを石英管の外周側にほぼ１
２０度の間隔に配設したことを特徴とする請求項２記載
の石英管の泡検出装置。 - 【請求項４】 それぞれ石英管の対向面の泡の状態を撮
像するよう石英管の周囲にほぼ９０度の間隔をもって配
設された第１と第２の２個の撮像手段と、この２個の撮
像手段と石英管に対し反対側に配設され前記石英管の対
向面にほぼ対応する石英管の裏面の泡の状態を写し、第
１の撮像手段と光学系にある第１と第２の撮像手段と光
学系にある第２の２個の反射ミラーとを有し、前記第１
の撮像手段が石英管と所定の離間距離を有して配設さ
れ、前記第２の２個の反射ミラーは石英管の中心と一定
の離間距離を有し、かつ直径の延長線との直交面から一
定角度回転した位置に配設され、第１および第２の撮像
手段により石英管の対向面および第１および第２の反射
ミラーを撮像することにより、石英管の対向面および裏
面の泡の状態を撮像することを特徴とする請求項１記載
の石英管の泡検出装置。 - 【請求項５】 出力装置が画像を表示するモニターであ
ることを特徴とする請求項１記載の石英管の泡検出装
置。 - 【請求項６】 出力装置は基準値以上の泡が検出された
らこの情報を受け石英溶融炉の条件を変更する制御装置
であることを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の
石英管の泡検出装置。 - 【請求項７】 出力装置は石英管の良品と不良品を選別
する選別機の制御部であることを特徴とする請求項１〜
４いずれかに記載の石英管の泡検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28120197A JP3604883B2 (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | 石英管の泡検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28120197A JP3604883B2 (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | 石英管の泡検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11106224A true JPH11106224A (ja) | 1999-04-20 |
| JP3604883B2 JP3604883B2 (ja) | 2004-12-22 |
Family
ID=17635767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28120197A Expired - Fee Related JP3604883B2 (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | 石英管の泡検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3604883B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114460008A (zh) * | 2022-02-16 | 2022-05-10 | 西南石油大学 | 一种井口泡沫检测装置和方法 |
| CN117825278A (zh) * | 2024-01-08 | 2024-04-05 | 江苏弘扬石英制品有限公司 | 一种二次热加工石英扩管气泡气线的在线检测装置 |
-
1997
- 1997-09-30 JP JP28120197A patent/JP3604883B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114460008A (zh) * | 2022-02-16 | 2022-05-10 | 西南石油大学 | 一种井口泡沫检测装置和方法 |
| CN114460008B (zh) * | 2022-02-16 | 2023-11-21 | 西南石油大学 | 一种井口泡沫检测装置和方法 |
| CN117825278A (zh) * | 2024-01-08 | 2024-04-05 | 江苏弘扬石英制品有限公司 | 一种二次热加工石英扩管气泡气线的在线检测装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3604883B2 (ja) | 2004-12-22 |
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