JP2000266517A - ガラス管の測定方法 - Google Patents
ガラス管の測定方法Info
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光透過率や外径寸法が異なるガラス管および
赤外線領域の光のみを透過する結晶化ガラス製のガラス
管の同心度を正確に測定すること。 【解決手段】 本発明のガラス管１の測定方法は、ガラ
ス管１をレーザー光線２で走査し、外周１ａの両エッジ
部１ｃ、１ｄおよび内孔１ｂの両エッジ部１ｅ、１ｆで
生じるレーザー光線２の光量の変化をセンサー８で感知
して電圧信号Ｓ１に変換し、電圧信号Ｓ１が信号レベル
Ｖ１、Ｖ２となる位置で、それぞれ両エッジ部の検出に
要する時間を計測して外周１ａ、内孔１ｂの中心位置１
ｈ、１ｉを算出し、中心位置１ｈと中心位置１ｉとの距
離から同心度を測定するもので、信号レベルＶ２を、ガ
ラス管１を透過するレーザー光線２の光量に応じて調節
する。
赤外線領域の光のみを透過する結晶化ガラス製のガラス
管の同心度を正確に測定すること。 【解決手段】 本発明のガラス管１の測定方法は、ガラ
ス管１をレーザー光線２で走査し、外周１ａの両エッジ
部１ｃ、１ｄおよび内孔１ｂの両エッジ部１ｅ、１ｆで
生じるレーザー光線２の光量の変化をセンサー８で感知
して電圧信号Ｓ１に変換し、電圧信号Ｓ１が信号レベル
Ｖ１、Ｖ２となる位置で、それぞれ両エッジ部の検出に
要する時間を計測して外周１ａ、内孔１ｂの中心位置１
ｈ、１ｉを算出し、中心位置１ｈと中心位置１ｉとの距
離から同心度を測定するもので、信号レベルＶ２を、ガ
ラス管１を透過するレーザー光線２の光量に応じて調節
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザー光線を用
いたガラス管の同心度を測定する測定方法に関する。
いたガラス管の同心度を測定する測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ガラス管の同心度の測定は、次の
ように行われている。図５に示すように、レーザー測定
装置３のレーザー光源４から出射された約６８０ｎｍの
波長を有する赤色のレーザー光線２を、反射鏡を取り付
けた回転駆動あるいは往復駆動する反射体からなる偏向
手段５により所定の周期で偏向し、偏向されたレーザー
光線２をコリメータレンズ６により平行にしてガラス管
１の軸方向に対して直角に走査し、ガラス管１を透過し
たレーザー光線２を集光レンズ７でセンサー８の表面に
集光し、ガラス管１の外周１ａおよび内孔１ｂの両エッ
ジ部で生じるレーザー光線２の光量の変化をセンサー８
で感知して電圧信号Ｓ１に変換する。処理部９では、ガ
ラス管１を走査した部分の電圧信号Ｓ１の立ち下がりＲ
１、信号ピークＰ１、Ｐ２、Ｐ３、立ち上がりＲ２と所
定の信号レベルＶ１とが交わって交点〜交点が生じ
る。これらの交点のうち、交点、が外周１ａのエッ
ジ部１ｄ、１ｃと、交点、が内孔１ｂのエッジ部１
ｅ、１ｆと、それぞれ対応しており、交点の検出時刻
と交点の検出時刻とを平均して外周１ａの両エッジ部
１ｃ、１ｄの中心位置１ｈに対応する時刻ｔｏを算出
し、ほぼ同時に得られる交点の検出時刻と交点の検
出時刻とを平均して内孔１ｂの両エッジ部１ｅ、１ｆの
中心位置１ｉに対応する時刻ｔｉを算出し、時刻ｔｏか
ら時刻ｔｉまでに要する時間を長さに換算してガラス管
１の外周１ａの中心位置１ｈから内孔１ｂの中心位置１
ｉまでの距離を算出する。このような計測処理をガラス
管１の外周１ａに対して複数方向に行うことにより、ガ
ラス管１の同心度を求めている。出力された同心度の値
は、表示部１０に表示される。
ように行われている。図５に示すように、レーザー測定
装置３のレーザー光源４から出射された約６８０ｎｍの
波長を有する赤色のレーザー光線２を、反射鏡を取り付
けた回転駆動あるいは往復駆動する反射体からなる偏向
手段５により所定の周期で偏向し、偏向されたレーザー
光線２をコリメータレンズ６により平行にしてガラス管
１の軸方向に対して直角に走査し、ガラス管１を透過し
たレーザー光線２を集光レンズ７でセンサー８の表面に
集光し、ガラス管１の外周１ａおよび内孔１ｂの両エッ
ジ部で生じるレーザー光線２の光量の変化をセンサー８
で感知して電圧信号Ｓ１に変換する。処理部９では、ガ
ラス管１を走査した部分の電圧信号Ｓ１の立ち下がりＲ
１、信号ピークＰ１、Ｐ２、Ｐ３、立ち上がりＲ２と所
定の信号レベルＶ１とが交わって交点〜交点が生じ
る。これらの交点のうち、交点、が外周１ａのエッ
ジ部１ｄ、１ｃと、交点、が内孔１ｂのエッジ部１
ｅ、１ｆと、それぞれ対応しており、交点の検出時刻
と交点の検出時刻とを平均して外周１ａの両エッジ部
１ｃ、１ｄの中心位置１ｈに対応する時刻ｔｏを算出
し、ほぼ同時に得られる交点の検出時刻と交点の検
出時刻とを平均して内孔１ｂの両エッジ部１ｅ、１ｆの
中心位置１ｉに対応する時刻ｔｉを算出し、時刻ｔｏか
ら時刻ｔｉまでに要する時間を長さに換算してガラス管
１の外周１ａの中心位置１ｈから内孔１ｂの中心位置１
ｉまでの距離を算出する。このような計測処理をガラス
管１の外周１ａに対して複数方向に行うことにより、ガ
ラス管１の同心度を求めている。出力された同心度の値
は、表示部１０に表示される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ガラス
管の光透過率が大きく変化した場合、図５（Ｃ）に示す
ように、ガラス管１の中央部を透過するレーザー光線２
ａの光量が小さくなり、この光量の変化をセンサー８で
感知して電気信号Ｓ１ａに変換すると、信号ピークＰ２
が信号レベルＶ１よりも低くなって交点、が生じ
ず、本来、外周１ａの片方のエッジ１ｄに対応している
６番目に所定の信号レベルＶ１になる交点を内孔１ｂ
のエッジ部１ｆに対応する交点として誤って検出して
しまい、ガラス管１の内孔１ｂの中心位置１ｉに対応す
る時刻ｔｉを算出することができないという問題があ
る。
管の光透過率が大きく変化した場合、図５（Ｃ）に示す
ように、ガラス管１の中央部を透過するレーザー光線２
ａの光量が小さくなり、この光量の変化をセンサー８で
感知して電気信号Ｓ１ａに変換すると、信号ピークＰ２
が信号レベルＶ１よりも低くなって交点、が生じ
ず、本来、外周１ａの片方のエッジ１ｄに対応している
６番目に所定の信号レベルＶ１になる交点を内孔１ｂ
のエッジ部１ｆに対応する交点として誤って検出して
しまい、ガラス管１の内孔１ｂの中心位置１ｉに対応す
る時刻ｔｉを算出することができないという問題があ
る。
【０００４】また、ガラス管１が、乳白色を呈する結晶
化ガラスからなり、可視光の光透過率が非常に低い場
合、従来の約６８０ｎｍの波長を有する赤色のレーザー
光線２を用いて走査すると、レーザー光線２ａ等がガラ
ス管１を十分透過せず、ガラス管１を走査した電圧信号
Ｓ１の信号ピークＰ１、Ｐ２、Ｐ３が低くなり、図５
（Ｃ）と同様に、内孔１ｂの両エッジ部１ｅ、１ｆを検
出できず、内孔１ｂの中心位置１ｉに対応する時刻ｔｉ
を算出することができないという問題がある。
化ガラスからなり、可視光の光透過率が非常に低い場
合、従来の約６８０ｎｍの波長を有する赤色のレーザー
光線２を用いて走査すると、レーザー光線２ａ等がガラ
ス管１を十分透過せず、ガラス管１を走査した電圧信号
Ｓ１の信号ピークＰ１、Ｐ２、Ｐ３が低くなり、図５
（Ｃ）と同様に、内孔１ｂの両エッジ部１ｅ、１ｆを検
出できず、内孔１ｂの中心位置１ｉに対応する時刻ｔｉ
を算出することができないという問題がある。
【０００５】本発明は、上記の従来の問題点を解決した
ガラス管の同心度の測定方法を提供することを目的とす
る。
ガラス管の同心度の測定方法を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係るガラス管の
測定方法は、レーザー光線をガラス管の軸方向に対して
直角に、かつガラス管の外周に対して複数方向に走査
し、ガラス管の外周および内孔のそれぞれの両エッジ部
で生じるレーザー光線の光量の変化をセンサーで感知し
て電気信号に変換し、電気信号が所定の信号レベルとな
る位置を求めてガラス管の外周および内孔のそれぞれの
両エッジ部を検出し、一方のエッジ部の位置及び他方の
エッジ部の位置から外周および内孔のそれぞれの中心位
置を算出し、外周の中心位置と内孔の中心位置との距離
から同心度を測定するガラス管の測定方法において、内
孔の両エッジ部を検出する前記信号レベルを、ガラス管
を透過するレーザー光線の光量に応じて調節することを
特徴とする。
測定方法は、レーザー光線をガラス管の軸方向に対して
直角に、かつガラス管の外周に対して複数方向に走査
し、ガラス管の外周および内孔のそれぞれの両エッジ部
で生じるレーザー光線の光量の変化をセンサーで感知し
て電気信号に変換し、電気信号が所定の信号レベルとな
る位置を求めてガラス管の外周および内孔のそれぞれの
両エッジ部を検出し、一方のエッジ部の位置及び他方の
エッジ部の位置から外周および内孔のそれぞれの中心位
置を算出し、外周の中心位置と内孔の中心位置との距離
から同心度を測定するガラス管の測定方法において、内
孔の両エッジ部を検出する前記信号レベルを、ガラス管
を透過するレーザー光線の光量に応じて調節することを
特徴とする。
【０００７】また、本発明のガラス管の測定方法は、内
孔のエッジ部を検出する信号レベルを調節する際に、ガ
ラス管を透過するレーザー光線の基準となる光量の計測
位置をガラス管の外径寸法に応じて調節することを特徴
とする。
孔のエッジ部を検出する信号レベルを調節する際に、ガ
ラス管を透過するレーザー光線の基準となる光量の計測
位置をガラス管の外径寸法に応じて調節することを特徴
とする。
【０００８】さらに、本発明のガラス管の測定方法は、
ガラス管が赤外線領域の光を透過する結晶化ガラスから
なり、ガラス管を透過するレーザー光線の波長が１００
０ｎｍ以上であることを特徴とする。
ガラス管が赤外線領域の光を透過する結晶化ガラスから
なり、ガラス管を透過するレーザー光線の波長が１００
０ｎｍ以上であることを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明のガラス管の測定方法によれば、内孔の
両エッジ部を検出する信号レベルを、ガラス管を透過す
るレーザー光線の光量に応じて調節するので、従来の測
定方法では、ガラス管の光透過率が変わる度に行われて
いたレーザー光線が内孔の両エッジ部を検出する信号レ
ベルを手動で調節する作業が不要となり、レーザー光線
に対する光透過率が異なるガラス管の内孔の中心位置を
正確に測定することができる。
両エッジ部を検出する信号レベルを、ガラス管を透過す
るレーザー光線の光量に応じて調節するので、従来の測
定方法では、ガラス管の光透過率が変わる度に行われて
いたレーザー光線が内孔の両エッジ部を検出する信号レ
ベルを手動で調節する作業が不要となり、レーザー光線
に対する光透過率が異なるガラス管の内孔の中心位置を
正確に測定することができる。
【００１０】また、本発明のガラス管の測定方法によれ
ば、内孔のエッジ部を検出する信号レベルを調節する際
に、ガラス管を透過するレーザー光線の基準となる光量
の計測位置をガラス管の外径寸法に応じて調節するの
で、従来ガラス管の外径寸法が変わる度に行われていた
ガラス管を透過するレーザー光線の基準となる光量の計
測位置を手動で調節する作業が不要となり、外径寸法が
異なるガラス管の内孔の中心位置を正確に測定すること
ができる。
ば、内孔のエッジ部を検出する信号レベルを調節する際
に、ガラス管を透過するレーザー光線の基準となる光量
の計測位置をガラス管の外径寸法に応じて調節するの
で、従来ガラス管の外径寸法が変わる度に行われていた
ガラス管を透過するレーザー光線の基準となる光量の計
測位置を手動で調節する作業が不要となり、外径寸法が
異なるガラス管の内孔の中心位置を正確に測定すること
ができる。
【００１１】また、本発明のガラス管の測定方法によれ
ば、ガラス管が赤外線領域の光を透過する結晶化ガラス
からなり、ガラス管を透過するレーザー光線の波長が１
０００ｎｍ以上であるので、従来測定できなかった結晶
化ガラス製のガラス管の内孔の中心位置を正確に測定す
ることができる。
ば、ガラス管が赤外線領域の光を透過する結晶化ガラス
からなり、ガラス管を透過するレーザー光線の波長が１
０００ｎｍ以上であるので、従来測定できなかった結晶
化ガラス製のガラス管の内孔の中心位置を正確に測定す
ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態の説
明図であって、（Ａ）はレーザー測定装置の概念図、
（Ｂ）はガラス管を走査するレーザー光線の説明図であ
る。この図で、１はガラス管を、２はレーザー光線を、
３はレーザー測定装置を、４はレーザー光源を、５はレ
ーザー光線２の偏向手段を、６はレーザー光線２のコリ
メータレンズを、７はレーザー光線２の集光レンズを、
８はレーザー光線２を電圧信号Ｓ１に変換するセンサー
を、９は電圧信号Ｓ１をガラス管１の外周１ａの中心位
置１ｈおよび内孔１ｂの中心位置１ｉを算出し、同心度
に換算する処理部を、１０は処理部９で算出されたガラ
ス管１の同心度を表示する表示部をそれぞれ示してい
る。図２は、ガラス管１の光透過率が変化した場合の処
理部９内部の説明図である。図３は、ガラス管１の外径
寸法が変化した場合の説明図である。図４は、ガラス管
１の外径寸法に応じてガラス管１を透過するレーザー光
線２の光量の計測位置１ｇを調節する調節手段１１を有
し、かつガラス管１の測定位置１ｇを透過するレーザー
光線２の光量に応じて変化するＶＰ値を検出し、信号レ
ベルＶ２を調節する処理部９の回路９ａの説明図であ
る。
明図であって、（Ａ）はレーザー測定装置の概念図、
（Ｂ）はガラス管を走査するレーザー光線の説明図であ
る。この図で、１はガラス管を、２はレーザー光線を、
３はレーザー測定装置を、４はレーザー光源を、５はレ
ーザー光線２の偏向手段を、６はレーザー光線２のコリ
メータレンズを、７はレーザー光線２の集光レンズを、
８はレーザー光線２を電圧信号Ｓ１に変換するセンサー
を、９は電圧信号Ｓ１をガラス管１の外周１ａの中心位
置１ｈおよび内孔１ｂの中心位置１ｉを算出し、同心度
に換算する処理部を、１０は処理部９で算出されたガラ
ス管１の同心度を表示する表示部をそれぞれ示してい
る。図２は、ガラス管１の光透過率が変化した場合の処
理部９内部の説明図である。図３は、ガラス管１の外径
寸法が変化した場合の説明図である。図４は、ガラス管
１の外径寸法に応じてガラス管１を透過するレーザー光
線２の光量の計測位置１ｇを調節する調節手段１１を有
し、かつガラス管１の測定位置１ｇを透過するレーザー
光線２の光量に応じて変化するＶＰ値を検出し、信号レ
ベルＶ２を調節する処理部９の回路９ａの説明図であ
る。
【００１３】本発明の実施の形態で使用するレーザー測
定器３は、図１に示すように、レーザーダイオードを用
いて１５５０ｎｍの波長を有するレーザー光線２を出射
するレーザー光源４と、反射鏡を取り付けた反射体を回
転駆動あるいは振動させることによりレーザー光源４か
ら出射されたレーザー光線２を反射する偏向手段５と、
偏向手段５で偏向されたレーザー光線２を平行にしてガ
ラス管１の軸方向に対して直角に走査するコリメータレ
ンズ６と、ガラス管１を透過したレーザー光線２を集光
する集光レンズ７と、集光レンズ７で集光されたレーザ
ー光線２を電圧信号Ｓ１に変換するセンサー８と、電圧
信号Ｓ１が信号レベルＶ１となる点で外周１ａの両エッ
ジ部１ｃ、１ｄを検出して各検出時刻を平均処理して外
周１ａの中心位置１ｈに対応する時刻ｔｏを算出し、電
圧信号Ｓ１が信号レベルＶ２となる点で内孔１ｂの両エ
ッジ部１ｅ、１ｆを検出して各検出時刻を平均処理し
て、内孔１ｂの中心位置１ｉに対応する時刻ｔｉを算出
し、時刻ｔｏと時刻ｔｉとの差のΔｔを高分解能クロッ
クパルス等を用いて長さの単位を有する距離Ｋに換算
し、一連の計測処理をガラス管１の外周１ａの全方向に
対して行い、中心位置１ｈに対する中心位置１ｉの最大
移動距離をガラス管１の同心度として算出する処理する
処理部９と、処理部９で換算されたガラス管１の同心度
を表示する表示部１０とからなる。レーザー測定器３
は、上記の構成からなり、ガラス管１をレーザー光線２
の走査範囲内にレーザー光線２の走査方向に対してガラ
ス管１の軸方向が直角になるように位置させて回転手段
（図示省略）を用いて１２ｒｐｍの回転速度でガラス管
１を２回転させることにより、１０，０００点のデータ
を採取するようになっている。
定器３は、図１に示すように、レーザーダイオードを用
いて１５５０ｎｍの波長を有するレーザー光線２を出射
するレーザー光源４と、反射鏡を取り付けた反射体を回
転駆動あるいは振動させることによりレーザー光源４か
ら出射されたレーザー光線２を反射する偏向手段５と、
偏向手段５で偏向されたレーザー光線２を平行にしてガ
ラス管１の軸方向に対して直角に走査するコリメータレ
ンズ６と、ガラス管１を透過したレーザー光線２を集光
する集光レンズ７と、集光レンズ７で集光されたレーザ
ー光線２を電圧信号Ｓ１に変換するセンサー８と、電圧
信号Ｓ１が信号レベルＶ１となる点で外周１ａの両エッ
ジ部１ｃ、１ｄを検出して各検出時刻を平均処理して外
周１ａの中心位置１ｈに対応する時刻ｔｏを算出し、電
圧信号Ｓ１が信号レベルＶ２となる点で内孔１ｂの両エ
ッジ部１ｅ、１ｆを検出して各検出時刻を平均処理し
て、内孔１ｂの中心位置１ｉに対応する時刻ｔｉを算出
し、時刻ｔｏと時刻ｔｉとの差のΔｔを高分解能クロッ
クパルス等を用いて長さの単位を有する距離Ｋに換算
し、一連の計測処理をガラス管１の外周１ａの全方向に
対して行い、中心位置１ｈに対する中心位置１ｉの最大
移動距離をガラス管１の同心度として算出する処理する
処理部９と、処理部９で換算されたガラス管１の同心度
を表示する表示部１０とからなる。レーザー測定器３
は、上記の構成からなり、ガラス管１をレーザー光線２
の走査範囲内にレーザー光線２の走査方向に対してガラ
ス管１の軸方向が直角になるように位置させて回転手段
（図示省略）を用いて１２ｒｐｍの回転速度でガラス管
１を２回転させることにより、１０，０００点のデータ
を採取するようになっている。
【００１４】本発明のガラス管の測定方法では、図１に
示すように、ガラス管１を透過するレーザー光線２の基
準となる光量の計測位置を光量が最も多い計測位置１ｇ
にすると、計測位置１ｇに対応する電圧信号Ｓ１の電圧
はＶＰとなる。この電圧ＶＰは、ガラス管１の光透過率
に連動して変化する。信号レベルＶ２を電圧ＶＰに対し
て４０〜６０％の間の一定の比率、例えば５０％に定め
ると、信号レベルＶ２と電圧信号Ｓ１とが安定して交点
〜交点を生じるので、ガラス管１の光透過率が変化
した場合でも安定して内孔１ｂの両エッジ部１ｅ、１ｆ
を検出することができ、中心位置１ｉに対応する正確な
時刻ｔｉを算出することが可能になる。例えば、図２に
示すように、ガラス管１の光透過率が低下して電圧信号
Ｓ１が電圧信号Ｓ１ａのように変化した場合、電圧ＶＰ
は電圧ＶＰ’に変化し、それに連動して信号レベルＶ２
が信号レベルＶ２’に設定されるので、信号レベルＶ
２’と電圧信号Ｓ１ａとが安定して交点〜交点を生
じ、内孔１ｂの中心位置１ｉに対応する時刻ｔｉを算出
することができる。
示すように、ガラス管１を透過するレーザー光線２の基
準となる光量の計測位置を光量が最も多い計測位置１ｇ
にすると、計測位置１ｇに対応する電圧信号Ｓ１の電圧
はＶＰとなる。この電圧ＶＰは、ガラス管１の光透過率
に連動して変化する。信号レベルＶ２を電圧ＶＰに対し
て４０〜６０％の間の一定の比率、例えば５０％に定め
ると、信号レベルＶ２と電圧信号Ｓ１とが安定して交点
〜交点を生じるので、ガラス管１の光透過率が変化
した場合でも安定して内孔１ｂの両エッジ部１ｅ、１ｆ
を検出することができ、中心位置１ｉに対応する正確な
時刻ｔｉを算出することが可能になる。例えば、図２に
示すように、ガラス管１の光透過率が低下して電圧信号
Ｓ１が電圧信号Ｓ１ａのように変化した場合、電圧ＶＰ
は電圧ＶＰ’に変化し、それに連動して信号レベルＶ２
が信号レベルＶ２’に設定されるので、信号レベルＶ
２’と電圧信号Ｓ１ａとが安定して交点〜交点を生
じ、内孔１ｂの中心位置１ｉに対応する時刻ｔｉを算出
することができる。
【００１５】しかし、ガラス管を透過するレーザー光線
２の基準となる光量の計測位置１ｇを固定した場合、図
３に示すように、ガラス管１の外径寸法が所定の測定範
囲Ｄ１内にある場合、電圧信号Ｓ１と信号レベルＶ２が
交差して内径の測定は可能であるが、外径寸法が大きく
なって測定範囲Ｄ１を越えてガラス管２０のような寸法
になった場合、次のような問題が生じる。
２の基準となる光量の計測位置１ｇを固定した場合、図
３に示すように、ガラス管１の外径寸法が所定の測定範
囲Ｄ１内にある場合、電圧信号Ｓ１と信号レベルＶ２が
交差して内径の測定は可能であるが、外径寸法が大きく
なって測定範囲Ｄ１を越えてガラス管２０のような寸法
になった場合、次のような問題が生じる。
【００１６】外径寸法が大きくなると、ガラス管１の電
圧信号Ｓ１からガラス管２０の電圧信号Ｓ１ｂのように
変化し、光量の計測位置が固定した計測位置１ｇではレ
ーザー光線の光量が低くなっており、光量に対応する電
圧ＶＰ’に対して一定の比率で信号レベルＶ２’を定め
ると、信号レベルＶ２’は信号Ｓ１ｂと交差せず、内孔
１ｂの中心位置１ｉの算出が不可能になる。そのため、
測定範囲をＤ２に広げて光量の計測位置を１ｇから１ｊ
の位置に調節する作業が必要になる。一方、ガラス管の
外径寸法が設定した測定範囲に対して非常に小さくなっ
た場合も同様に最適な測定範囲および最適な光量の計測
位置に調整する作業が必要になる。
圧信号Ｓ１からガラス管２０の電圧信号Ｓ１ｂのように
変化し、光量の計測位置が固定した計測位置１ｇではレ
ーザー光線の光量が低くなっており、光量に対応する電
圧ＶＰ’に対して一定の比率で信号レベルＶ２’を定め
ると、信号レベルＶ２’は信号Ｓ１ｂと交差せず、内孔
１ｂの中心位置１ｉの算出が不可能になる。そのため、
測定範囲をＤ２に広げて光量の計測位置を１ｇから１ｊ
の位置に調節する作業が必要になる。一方、ガラス管の
外径寸法が設定した測定範囲に対して非常に小さくなっ
た場合も同様に最適な測定範囲および最適な光量の計測
位置に調整する作業が必要になる。
【００１７】本発明の好ましいガラス管の測定方法は、
内孔の両エッジ部１ｅ、１ｆを検出する信号レベルＶ２
を調節する際に、ガラス管を透過するレーザー光線２の
基準となる光量の計測位置をガラス管の外径の寸法に応
じて調節するものである。
内孔の両エッジ部１ｅ、１ｆを検出する信号レベルＶ２
を調節する際に、ガラス管を透過するレーザー光線２の
基準となる光量の計測位置をガラス管の外径の寸法に応
じて調節するものである。
【００１８】次に、ガラス管１の同心度を測定する場
合、まず、図１に示すように、ガラス管１をレーザー光
線２の走査範囲内でレーザー光線２の走査方向に対して
ガラス管１の軸方向が直角になるように位置させる。
合、まず、図１に示すように、ガラス管１をレーザー光
線２の走査範囲内でレーザー光線２の走査方向に対して
ガラス管１の軸方向が直角になるように位置させる。
【００１９】次に、ガラス管１の外周１ａの両エッジ部
１ｃ、１ｄおよび内孔１ｂの両エッジ部１ｅ、１ｆで生
じるレーザー光線２の光量の変化をセンサー８で感知し
て電圧信号Ｓ１に変換すると、図４に示すように、処理
部９で電圧信号Ｓ１のガラス管１を透過した部分で、立
ち下がりＲ１、信号ピークＰ１、信号ピークＰ２、信号
ピークＰ３、立ち上がりＲ２を有する波形になる。電圧
信号Ｓ１の立ち下がりＲ１、立ち上がりＲ２と、信号レ
ベルＶ１とが交わって交点、が生じる。この信号を
波形成形して矩形状の電圧信号Ｓ２として出力し、矩形
状の電圧信号Ｓ２の立ち上がりの時刻が外周１ａのエッ
ジ部１ｃの検出時刻ｔ１、電圧信号Ｓ２の立ち下がりの
時刻がエッジ部１ｄの検出時刻ｔ２となり、時刻ｔ１と
時刻ｔ２を平均することにより、外周１ａの中心位置１
ｈに対応する時刻ｔｏを算出する。
１ｃ、１ｄおよび内孔１ｂの両エッジ部１ｅ、１ｆで生
じるレーザー光線２の光量の変化をセンサー８で感知し
て電圧信号Ｓ１に変換すると、図４に示すように、処理
部９で電圧信号Ｓ１のガラス管１を透過した部分で、立
ち下がりＲ１、信号ピークＰ１、信号ピークＰ２、信号
ピークＰ３、立ち上がりＲ２を有する波形になる。電圧
信号Ｓ１の立ち下がりＲ１、立ち上がりＲ２と、信号レ
ベルＶ１とが交わって交点、が生じる。この信号を
波形成形して矩形状の電圧信号Ｓ２として出力し、矩形
状の電圧信号Ｓ２の立ち上がりの時刻が外周１ａのエッ
ジ部１ｃの検出時刻ｔ１、電圧信号Ｓ２の立ち下がりの
時刻がエッジ部１ｄの検出時刻ｔ２となり、時刻ｔ１と
時刻ｔ２を平均することにより、外周１ａの中心位置１
ｈに対応する時刻ｔｏを算出する。
【００２０】次に、ガラス管１を透過するレーザー光線
２の光量の計測位置１ｇをガラス管１の外径の寸法に応
じて調節する調節手段１１として、まず電圧信号Ｓ２の
立ち下がりの時刻をｔ１から信号ピークＰ１が立ち上が
り始める時刻ｔ３、信号ピークＰ３が下がり終わる時刻
ｔ４を設定して波形成形により矩形状の電圧信号Ｓ３を
得る。次いで、電圧信号Ｓ３により電圧信号Ｓ１をサン
プリングして時刻ｔ３から時刻ｔ４の範囲で電圧信号Ｓ
１の微分処理を行い、その変曲点の位置を特定して信号
ピークＰ１の最も電圧の高くなる時刻ｔＰを得る。この
時刻ｔＰに対応する位置が光量の計測位置１ｇとなる。
計測した電圧ＶＰに対して信号レベルＶ２を、電圧信号
Ｓ１と必ず交点〜交点で交わる、例えば、電圧ＶＰ
の５０％の電圧に設定する。
２の光量の計測位置１ｇをガラス管１の外径の寸法に応
じて調節する調節手段１１として、まず電圧信号Ｓ２の
立ち下がりの時刻をｔ１から信号ピークＰ１が立ち上が
り始める時刻ｔ３、信号ピークＰ３が下がり終わる時刻
ｔ４を設定して波形成形により矩形状の電圧信号Ｓ３を
得る。次いで、電圧信号Ｓ３により電圧信号Ｓ１をサン
プリングして時刻ｔ３から時刻ｔ４の範囲で電圧信号Ｓ
１の微分処理を行い、その変曲点の位置を特定して信号
ピークＰ１の最も電圧の高くなる時刻ｔＰを得る。この
時刻ｔＰに対応する位置が光量の計測位置１ｇとなる。
計測した電圧ＶＰに対して信号レベルＶ２を、電圧信号
Ｓ１と必ず交点〜交点で交わる、例えば、電圧ＶＰ
の５０％の電圧に設定する。
【００２１】次に、電圧信号Ｓ１と信号レベルＶ２とが
交わって交点〜交点を生じた信号を波形成形して矩
形状の電圧信号Ｓ４とし、この電圧信号Ｓ４を波形成形
して矩形状の電圧信号Ｓ５として出力し、内孔１ｂのエ
ッジ部１ｅに対応する交点の検出時刻ｔ５と、エッジ
部１ｆに対応する交点の検出時刻ｔ６とを平均して内
孔１ｂの中心位置１ｉに対応する時刻ｔｉを算出する。
交わって交点〜交点を生じた信号を波形成形して矩
形状の電圧信号Ｓ４とし、この電圧信号Ｓ４を波形成形
して矩形状の電圧信号Ｓ５として出力し、内孔１ｂのエ
ッジ部１ｅに対応する交点の検出時刻ｔ５と、エッジ
部１ｆに対応する交点の検出時刻ｔ６とを平均して内
孔１ｂの中心位置１ｉに対応する時刻ｔｉを算出する。
【００２２】次に、ガラス管１の外周１ａの中心位置１
ｈに対応する時刻ｔｏと内孔１ｂの中心位置１ｉに対応
する時刻ｔｉまでの時間Δｔを高分解能クロックパルス
等を用いて長さに換算してガラス管１の一測定方向にお
ける外周１ａの中心位置１ｈを基準として、内孔１ｂの
中心位置１ｉの距離Ｋを算出する。一連の計測処理をガ
ラス管１を管軸を中心に２回転させて周方向に１０，０
００回測定を行うことにより、中心位置１ｈの時刻ｔｏ
に対し中心位置１ｉの時刻ｔｉが遅くなる範囲の距離Ｋ
の正の最大値と、時刻ｔｏに対し時刻ｔｉが早い範囲の
距離Ｋの負の最小値とを検出し、その差をガラス管１の
同心度として算出する。算出した同心度は表示部１０へ
出力して表示する。
ｈに対応する時刻ｔｏと内孔１ｂの中心位置１ｉに対応
する時刻ｔｉまでの時間Δｔを高分解能クロックパルス
等を用いて長さに換算してガラス管１の一測定方向にお
ける外周１ａの中心位置１ｈを基準として、内孔１ｂの
中心位置１ｉの距離Ｋを算出する。一連の計測処理をガ
ラス管１を管軸を中心に２回転させて周方向に１０，０
００回測定を行うことにより、中心位置１ｈの時刻ｔｏ
に対し中心位置１ｉの時刻ｔｉが遅くなる範囲の距離Ｋ
の正の最大値と、時刻ｔｏに対し時刻ｔｉが早い範囲の
距離Ｋの負の最小値とを検出し、その差をガラス管１の
同心度として算出する。算出した同心度は表示部１０へ
出力して表示する。
【００２３】以上のようにして、レーザー光線２に対す
る光透過率が８０〜９０％の範囲にある異なる光透過率
を有するガラス管、および外径が１．０〜５．０ｍｍお
よび内径が０．０５〜０．５ｍｍの範囲にある寸法の異
なるガラス管１の同心度を測定した。
る光透過率が８０〜９０％の範囲にある異なる光透過率
を有するガラス管、および外径が１．０〜５．０ｍｍお
よび内径が０．０５〜０．５ｍｍの範囲にある寸法の異
なるガラス管１の同心度を測定した。
【００２４】また、乳白色を呈し、１ｍｍの厚さで赤外
線領域の波長９００ｎｍの光を５％、波長１５００ｎｍ
の光を７５％、波長１６００ｎｍの光を８０％以上透過
する結晶化ガラスからなるガラス管１に、レーザー光源
４にレーザーダイオードを使用して波長１５５０ｎｍの
レーザー光線２を走査し、ガラス管１の同心度を測定し
た。
線領域の波長９００ｎｍの光を５％、波長１５００ｎｍ
の光を７５％、波長１６００ｎｍの光を８０％以上透過
する結晶化ガラスからなるガラス管１に、レーザー光源
４にレーザーダイオードを使用して波長１５５０ｎｍの
レーザー光線２を走査し、ガラス管１の同心度を測定し
た。
【００２５】上記本発明の実施の形態によるガラス管の
測定方法では、２０±５℃の環境下で、レーザー光線に
対する光透過率が８０〜９０％の範囲にある異なる光透
過率を有するガラス管、外径が１．０〜５．０ｍｍおよ
び内径が０．１〜０．５ｍｍの範囲にある寸法の異なる
ガラス管、赤外線領域の光を透過する結晶化ガラス製の
ガラス管のそれぞれの同心度を光軸方向の測定範囲±
０．２ｍｍ内で、直線性±０．１μｍ、再現性±０．５
μｍ以内の精度で測定することができた。
測定方法では、２０±５℃の環境下で、レーザー光線に
対する光透過率が８０〜９０％の範囲にある異なる光透
過率を有するガラス管、外径が１．０〜５．０ｍｍおよ
び内径が０．１〜０．５ｍｍの範囲にある寸法の異なる
ガラス管、赤外線領域の光を透過する結晶化ガラス製の
ガラス管のそれぞれの同心度を光軸方向の測定範囲±
０．２ｍｍ内で、直線性±０．１μｍ、再現性±０．５
μｍ以内の精度で測定することができた。
【００２６】
【発明の効果】本発明のガラス管の測定方法によれば、
レーザー光線に対する光透過率が異なるガラス管、外径
寸法の異なるガラス管、および可視光をほとんど透過せ
ず赤外線領域の光を透過する結晶化ガラス製のガラス管
のそれぞれの同心度を正確に測定することができる実用
上優れた効果を奏するものである。
レーザー光線に対する光透過率が異なるガラス管、外径
寸法の異なるガラス管、および可視光をほとんど透過せ
ず赤外線領域の光を透過する結晶化ガラス製のガラス管
のそれぞれの同心度を正確に測定することができる実用
上優れた効果を奏するものである。
【図１】本発明のガラス管の測定方法の説明図であっ
て、（Ａ）はレーザー測定装置の概念図、（Ｂ）はガラ
ス管を走査するレーザー光線の説明図。
て、（Ａ）はレーザー測定装置の概念図、（Ｂ）はガラ
ス管を走査するレーザー光線の説明図。
【図２】本発明の説明図であって、ガラス管の光透過率
が変化した場合の処理部の出力パターンの説明図。
が変化した場合の処理部の出力パターンの説明図。
【図３】本発明の説明図であって、レーザー光線の基準
となる光量の計測位置を外径に応じて調節する必要性を
説明した図。
となる光量の計測位置を外径に応じて調節する必要性を
説明した図。
【図４】処理部の説明図であって、（Ａ）は信号処理の
概念回路図、（Ｂ）は信号パターンの説明図。
概念回路図、（Ｂ）は信号パターンの説明図。
【図５】従来のガラス管の測定方法の説明図であって、
（Ａ）はレーザー測定装置の概念図、（Ｂ）はガラス管
を走査するレーザー光線の説明図、（Ｃ）は従来の処理
部の出力パターンの説明図。
（Ａ）はレーザー測定装置の概念図、（Ｂ）はガラス管
を走査するレーザー光線の説明図、（Ｃ）は従来の処理
部の出力パターンの説明図。
【符号の説明】 １、２０ ガラス管 １ａ 外周 １ｂ 内孔 １ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ エッジ部 １ｈ、１ｉ 中心位置 １ｇ、１ｊ 計測位置 ２ レーザー光線 ３ レーザー測定装置 ４ レーザー光源 ５ 偏向手段 ６ コリメータレンズ ７ 集光レンズ ８ センサー ９ 処理部 ９ａ 回路 １０ 表示部 １１ 調節手段 Ｄ１、Ｄ２ 測定範囲 Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３ 信号ピーク Ｓ１、Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５ 電圧
信号 Ｖ１、Ｖ２、Ｖ２’ 信号レベル
信号 Ｖ１、Ｖ２、Ｖ２’ 信号レベル
Claims (3)
- 【請求項１】 レーザー光線をガラス管の軸方向に対し
て直角に、かつガラス管の外周に対して複数方向に走査
し、ガラス管の外周および内孔のそれぞれの両エッジ部
で生じるレーザー光線の光量の変化をセンサーで感知し
て電気信号に変換し、電気信号が所定の信号レベルとな
る位置を求めてガラス管の外周および内孔のそれぞれの
両エッジ部を検出し、一方のエッジ部の位置及び他方の
エッジ部の位置から外周および内孔のそれぞれの中心位
置を算出し、外周の中心位置と内孔の中心位置との距離
から同心度を測定するガラス管の測定方法において、内
孔の両エッジ部を検出する前記信号レベルを、ガラス管
を透過するレーザー光線の光量に応じて調節することを
特徴とするガラス管の測定方法。 - 【請求項２】 内孔のエッジ部を検出する信号レベルを
調節する際に、ガラス管を透過するレーザー光線の基準
となる光量の計測位置をガラス管の外径寸法に応じて調
節することを特徴とする請求項１に記載のガラス管の測
定方法。 - 【請求項３】 ガラス管が赤外線領域の光を透過する結
晶化ガラスからなり、ガラス管を透過するレーザー光線
の波長が１０００ｎｍ以上であることを特徴とする請求
項１または請求項２に記載のガラス管の測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07249399A JP3912645B2 (ja) | 1999-03-17 | 1999-03-17 | ガラス管の測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07249399A JP3912645B2 (ja) | 1999-03-17 | 1999-03-17 | ガラス管の測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000266517A true JP2000266517A (ja) | 2000-09-29 |
| JP3912645B2 JP3912645B2 (ja) | 2007-05-09 |
Family
ID=13490917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07249399A Expired - Fee Related JP3912645B2 (ja) | 1999-03-17 | 1999-03-17 | ガラス管の測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3912645B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006075832A1 (en) * | 2005-01-13 | 2006-07-20 | Ls Cable Ltd. | Outer and inner diameter measuring apparatus and method for transparent tube |
| WO2015036631A1 (es) * | 2013-09-13 | 2015-03-19 | Abengoa Solar New Technologies, S.A. | Espectrofotómetro para caracterización de receptores de colectores solares |
-
1999
- 1999-03-17 JP JP07249399A patent/JP3912645B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006075832A1 (en) * | 2005-01-13 | 2006-07-20 | Ls Cable Ltd. | Outer and inner diameter measuring apparatus and method for transparent tube |
| KR100624256B1 (ko) * | 2005-01-13 | 2006-09-19 | 엘에스전선 주식회사 | 투명한 튜브의 외경과 내경을 측정하기 위한 장치 및 방법 |
| WO2015036631A1 (es) * | 2013-09-13 | 2015-03-19 | Abengoa Solar New Technologies, S.A. | Espectrofotómetro para caracterización de receptores de colectores solares |
| US10379034B2 (en) | 2013-09-13 | 2019-08-13 | Abengoa Solar New Technologies, S.A. | Spectrophotometer for the characterisation of receivers of solar collectors |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3912645B2 (ja) | 2007-05-09 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060601 |
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