JP2000266518A - 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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- 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
管の外径および内径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径および内径を測定するもの
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
管の外径および内径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径および内径を測定するもの
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
いたガラス管の外径および内径の測定方法に関する。
いたガラス管の外径および内径の測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ガラス管の外径および内径の測定
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６８
０ｎｍ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に変換し、処理部９で
電圧信号Ｓ１のガラス管１を走査した部分の立ち下がり
Ｒ１、信号ピークＰ１、Ｐ２、Ｐ３、立ち上がりＲ２が
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
１ｅ、１ｆと、それぞれ対応しており、交点の検出か
ら交点の検出までに要する時間（外周１ａのエッジ部
１ｃからエッジ部１ｄに対応）、および交点の検出か
ら交点の検出までに要する時間（内孔１ｂのエッジ部
１ｅからエッジ部１ｆに対応）を計測し、処理部９でそ
れぞれの計測時間を長さに換算処理してガラス管１の外
径および内径が測定される。測定されたガラス管１の外
径および内径の寸法は表示部１０へ出力されて表示する
ようになっている。
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６８
０ｎｍ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に変換し、処理部９で
電圧信号Ｓ１のガラス管１を走査した部分の立ち下がり
Ｒ１、信号ピークＰ１、Ｐ２、Ｐ３、立ち上がりＲ２が
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
１ｅ、１ｆと、それぞれ対応しており、交点の検出か
ら交点の検出までに要する時間（外周１ａのエッジ部
１ｃからエッジ部１ｄに対応）、および交点の検出か
ら交点の検出までに要する時間（内孔１ｂのエッジ部
１ｅからエッジ部１ｆに対応）を計測し、処理部９でそ
れぞれの計測時間を長さに換算処理してガラス管１の外
径および内径が測定される。測定されたガラス管１の外
径および内径の寸法は表示部１０へ出力されて表示する
ようになっている。
【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の内径が測定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の内径が測定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、図５（Ｃ）と同様に、ガラス管
１を走査した電圧信号Ｓ１の信号ピークＰ１、Ｐ２、Ｐ
３が低くなり、内孔１ｂの両エッジ部１ｅ、１ｆを検出
できず、内径の測定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、図５（Ｃ）と同様に、ガラス管
１を走査した電圧信号Ｓ１の信号ピークＰ１、Ｐ２、Ｐ
３が低くなり、内孔１ｂの両エッジ部１ｅ、１ｆを検出
できず、内径の測定ができないという問題がある。
【０００５】本発明は、上記従来の問題点を解決したガ
ラス管の外径および内径の測定方法を提供することを目
的とする。
ラス管の外径および内径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、一方のエッジ部の検出
から他方のエッジ部の検出までに要する時間を計測して
外径および内径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、一方のエッジ部の検出
から他方のエッジ部の検出までに要する時間を計測して
外径および内径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
孔の両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の寸法に応じて調節することを
特徴とする。
孔の両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の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、レーザー光線の波長が１０００ｎｍ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、レーザー光線の波長が１０００ｎｍ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
調節しなければならず時間を要していたが、このような
調節作業が不要となり、光透過率が異なるガラス管の内
径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
調節しなければならず時間を要していたが、このような
調節作業が不要となり、光透過率が異なるガラス管の内
径を正確に測定することができる。
【００１０】また、本発明によれば、内孔の両エッジ部
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、ガラス管の外径寸
法が変わる度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手動で調節しなければならず時
間を要していたものが、このような調節作業が不要とな
り、外径寸法が異なるガラス管の内径を正確に測定する
ことができる。
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、ガラス管の外径寸
法が変わる度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手動で調節しなければならず時
間を要していたものが、このような調節作業が不要とな
り、外径寸法が異なるガラス管の内径を正確に測定する
ことができる。
【００１１】さらに、本発明によれば、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、レーザー
光線の波長が１０００ｎｍ以上であるので、従来の測定
方法では、レーザー光線が十分にガラス管を透過せず、
ガラス管の内径が測定できなかった結晶化ガラス製のガ
ラス管の内径を正確に測定することができる。
線領域の光を透過する結晶化ガラスからなり、レーザー
光線の波長が１０００ｎｍ以上であるので、従来の測定
方法では、レーザー光線が十分にガラス管を透過せず、
ガラス管の内径が測定できなかった結晶化ガラス製のガ
ラス管の内径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を外径および内径の寸法に換算す
る処理部を、１０は処理部９で換算されたガラス管１の
外径および内径の寸法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を外径および内径の寸法に換算す
る処理部を、１０は処理部９で換算されたガラス管１の
外径および内径の寸法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
定装置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、外周１ａの一方のエッジ
部１ｃの検出から他方のエッジ部１ｄの検出までに要す
る時間を計測し、計測した時間を外径寸法に換算し、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、内孔１ｂの一方のエッジ部
１ｅの検出から他方のエッジ部１ｆの検出までに要する
時間を計測し、計測した時間を内径の寸法に換算する処
理部９と、処理部９で換算されたガラス管１の外径およ
び内径の寸法を表示する表示部１０とからなる。
定装置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、外周１ａの一方のエッジ
部１ｃの検出から他方のエッジ部１ｄの検出までに要す
る時間を計測し、計測した時間を外径寸法に換算し、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、内孔１ｂの一方のエッジ部
１ｅの検出から他方のエッジ部１ｆの検出までに要する
時間を計測し、計測した時間を内径の寸法に換算する処
理部９と、処理部９で換算されたガラス管１の外径およ
び内径の寸法を表示する表示部１０とからなる。
【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、正確な内径を計測することが可
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Ｖ２’と信号Ｓ１ａとが安定して
交点〜交点を生じ、内径を計測することができる。
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、正確な内径を計測することが可
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Ｖ２’と信号Ｓ１ａとが安定して
交点〜交点を生じ、内径を計測することができる。
【００１５】しかし、ガラス管を透過するレーザー光線
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、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。
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、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、内径
の計測が不可能になる。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１ｈ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、大きくなっ
たときと同様の問題が生じ、このような場合も同様に最
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、内径
の計測が不可能になる。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１ｈ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、大きくなっ
たときと同様の問題が生じ、このような場合も同様に最
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１ｇをガラス管１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１ｇをガラス管１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の外径および内径を測定
する場合を説明する。先ず、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。
する場合を説明する。先ず、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】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Ｓ
１の立ち下がりＲ１、立ち上がりＲ２と、信号レベルＶ
１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、外周１ａの
エッジ部１ｃからエッジ部１ｄまでに対応する交点の
検出から交点の検出、即ち、電圧信号Ｓ２の立ち上が
りの時刻をｔ０から立ち下がりの時刻をｔ１までに要す
る時間Δｔｏを高分解能クロックパルス等を用いて計測
し、計測した時間Δｔｏを長さに換算処理してガラス管
１の外径を算出する。
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Ｓ
１の立ち下がりＲ１、立ち上がりＲ２と、信号レベルＶ
１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、外周１ａの
エッジ部１ｃからエッジ部１ｄまでに対応する交点の
検出から交点の検出、即ち、電圧信号Ｓ２の立ち上が
りの時刻をｔ０から立ち下がりの時刻をｔ１までに要す
る時間Δｔｏを高分解能クロックパルス等を用いて計測
し、計測した時間Δｔｏを長さに換算処理してガラス管
１の外径を算出する。
【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ｔ０から信号ピークＰ１が立ち上が
り始める時刻ｔ２、信号ピークＰ３が下がり終わる時刻
ｔ３を検出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ｔ２から時刻ｔ３の範囲で電圧信号Ｓ
１を微分処理を行い、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ｔ０から信号ピークＰ１が立ち上が
り始める時刻ｔ２、信号ピークＰ３が下がり終わる時刻
ｔ３を検出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ｔ２から時刻ｔ３の範囲で電圧信号Ｓ
１を微分処理を行い、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、この信号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１
ｅからエッジ部１ｆまでに対応する交点の検出から交
点の検出、即ち、時刻ｔ４から時刻ｔ５までに要する
時間Δｔｉを計測し、計測した時間Δｔｉを長さに換算
処理してガラス管１の内径を算出する。測定されたガラ
ス管１の外径および内径の寸法は表示部１０へ出力して
表示する。
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、この信号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１
ｅからエッジ部１ｆまでに対応する交点の検出から交
点の検出、即ち、時刻ｔ４から時刻ｔ５までに要する
時間Δｔｉを計測し、計測した時間Δｔｉを長さに換算
処理してガラス管１の内径を算出する。測定されたガラ
ス管１の外径および内径の寸法は表示部１０へ出力して
表示する。
【００２２】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
なるガラス管の外径および内径の寸法を測定した。
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
なるガラス管の外径および内径の寸法を測定した。
【００２３】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の外径および内径
の寸法を測定した。
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の外径および内径
の寸法を測定した。
【００２４】上記本発明の実施の形態によるガラス管の
外径、内径の測定方法では、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外径および内径を
光軸方向の測定範囲±０．２ｍｍ内で、直線性±０．１
μｍ、再現性±０．５μｍ以内の精度で測定することが
できた。
外径、内径の測定方法では、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外径および内径を
光軸方向の測定範囲±０．２ｍｍ内で、直線性±０．１
μｍ、再現性±０．５μｍ以内の精度で測定することが
できた。
【００２５】
【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
のそれぞれの外径および内径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
のそれぞれの外径および内径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。
１、２０ ガラス管 １ａ 外周 １ｂ 内孔 １ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ エッジ部 １ｇ、１ｈ 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
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA06 AA26 AA27 BB08 BB22 BB23 CC00 DD05 FF02 GG06 GG12 GG22 HH03 JJ01 JJ15 LL04 LL13 MM16 MM28 NN11 PP22 QQ01 QQ08 QQ13 QQ29 UU02 UU05
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、一方のエッジ部の検
出から他方のエッジ部の検出までに要する時間を計測し
て外径および内径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】 内孔の両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の寸法に応じ
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、レーザー光線の波長が１０００ｎ
ｍ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 |
|---|---|---|---|
| JP07236399A JP3912644B2 (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 |
|---|---|---|---|
| JP07236399A JP3912644B2 (ja) | 1999-03-17 | 1999-03-17 | ガラス管の測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000266518A true JP2000266518A (ja) | 2000-09-29 |
| JP3912644B2 JP3912644B2 (ja) | 2007-05-09 |
Family
ID=13487168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07236399A Expired - Fee Related JP3912644B2 (ja) | 1999-03-17 | 1999-03-17 | ガラス管の測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3912644B2 (ja) |
Cited By (5)
| 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 |
| JP2008203182A (ja) * | 2007-02-22 | 2008-09-04 | Yamatake Corp | エッジ検出装置 |
| CN100480623C (zh) * | 2004-09-10 | 2009-04-22 | 法国原子能委员会 | 利用光传播的光学定律，通过单视角光学逆光照相法测量三维物体的方法 |
| CN108398097A (zh) * | 2018-03-07 | 2018-08-14 | 南通大学 | 基于激光位移传感器的软管直径在线监测系统 |
| EP3534106A1 (en) * | 2018-03-01 | 2019-09-04 | Mitutoyo Corporation | Apparatuses for inner diameter measurement of transparent tube |
-
1999
- 1999-03-17 JP JP07236399A patent/JP3912644B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100480623C (zh) * | 2004-09-10 | 2009-04-22 | 法国原子能委员会 | 利用光传播的光学定律，通过单视角光学逆光照相法测量三维物体的方法 |
| WO2006075832A1 (en) * | 2005-01-13 | 2006-07-20 | Ls Cable Ltd. | Outer and inner diameter measuring apparatus and method for transparent tube |
| JP2008203182A (ja) * | 2007-02-22 | 2008-09-04 | Yamatake Corp | エッジ検出装置 |
| EP3534106A1 (en) * | 2018-03-01 | 2019-09-04 | Mitutoyo Corporation | Apparatuses for inner diameter measurement of transparent tube |
| EP3537100A1 (en) * | 2018-03-01 | 2019-09-11 | Mitutoyo Corporation | Method and apparatus for refractive index measurement of transparent tube |
| JP2019152664A (ja) * | 2018-03-01 | 2019-09-12 | 株式会社ミツトヨ | 透明なチューブの内径測定のための方法及び装置 |
| US10458779B2 (en) | 2018-03-01 | 2019-10-29 | Mitutoyo Corporation | Method and apparatus for inner diameter measurement of transparent tube |
| JP7303641B2 (ja) | 2018-03-01 | 2023-07-05 | 株式会社ミツトヨ | 透明なチューブの内径測定のための方法及び装置 |
| CN108398097A (zh) * | 2018-03-07 | 2018-08-14 | 南通大学 | 基于激光位移传感器的软管直径在线监测系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3912644B2 (ja) | 2007-05-09 |
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