JP6198710B2 - ゴブの長さ計測装置 - Google Patents

Description

この発明は、ガラスびんなどのガラス製品を金型によって成形するガラス製品成形装置において、前記金型へ供給される「ゴブ」と称される溶融ガラスの塊の長さを計測するのに用いられるゴブの長さ計測装置に関する。

図１６は、ゴブｇを生成して粗型９へ供給するゴブ供給機構を示しており、スパウト１１、カッター機構１３、デリバリー１９などを備えている。スパウト１１は底部に円形状のオリフィス１２を備え、オリフィス１２の下方にカッター機構１３のシャーブレード１３Ａ，１３Ｂが位置している。スパウト１１の内部にはチューブ１４が回転可能に配備され、チューブ１４の内部にはプランジャ１５が上下動可能に配備されている。プランジャ１５が下死点から上死点へ上昇し、さらに上死点から下降するに従い、スパウト１１内の溶融ガラスＧがオリフィス１２より押し出されて円柱状に垂れ下がる。プランジャ１５が下死点に達し、続いて上昇に転じた直後にカッター機構１３を作動させることにより、オリフィス１２より垂れ下がった溶融ガラスＧがシャーブレード１３Ａ，１３Ｂにより切断され、縦に長い形状のゴブｇが生成される。

ゴブｇは下方へ落下し、デリバリー１９を構成するスクープ１６、トラフ１７、デフレクター１８を経て粗型９へ導かれる。トラフ１７とデフレクター１８はセクション毎に設けられており、スクープ１６が順次向きを変えることで、ゴブｇが複数のセクションの各粗型９へ供給される。成形されるガラス製品の品質を均一に保持するために、ゴブｇの速度、長さ、重量などが最適となるように管理される。その種の管理のために、ゴブ生成直後のゴブｇの落下経路ｐと粗型９への導入直前のゴブｇの落下経路ｑとの少なくとも一方においてゴブｇの長さや速度が計測され、その計測結果に応じて装置各部の調整が行われる。

従来、ゴブｇの速度と長さは、図１７に示すように、ゴブｇの落下経路ｐ，ｑに沿って所定の距離Ｙを隔てて上下に位置させる一対のゴブ検知センサー９１，９２（以下、上位置のゴブ検知センサー９１を「第１のゴブ検知センサー９１」、下位置のゴブ検知センサー９２を「第２のゴブ検知センサー９２」という。）によって計測されている（例えば特許文献１参照）。
第１、第２の各ゴブ検知センサー９１，９２には、ゴブｇが発する近赤外光を受光して電気信号に変換するフォトセンサーが用いられている。各ゴブ検知センサー９１，９２の出力である検知信号ｉ_Ａ，ｉ_Ｂは、図１９（１）（２）に示すように、ゴブｇを検知したときに立ち上がり、ゴブｇを検知しなくなったとき、すなわち、ゴブｇが各ゴブ検知センサー９１，９２の位置を通過したときに立ち下がる。

第１のゴブ検知センサー９１の検知信号ｉ_Ａが立ち上がるタイミングから第２のゴブ検知センサー９２の検知信号ｉ_Ｂが立ち上がるタイミングまでの時間、すなわち、ゴブｇが各ゴブ検知センサー９１，９２を通過するときのタイミングのずれ量は、ゴブｇが第１のゴブ検知センサー９１から第２のゴブ検知センサー９２まで移動（落下）するのに要する時間（以下、「移動時間」という。）に相当する。このゴブｇの移動時間をｔとすると、ゴブｇの速度ｖは、ｖ＝Ｙ／ｔにより求められる。図１７において、実線は第１のゴブ検知センサー９１がゴブｇを検知したタイミングを示し、破線は第２のゴブ検知センサー９２がゴブｇを検知したタイミングを示している。なお、図１９（３）は、第１のゴブ検知センサー９１の検知信号ｉ_Ａが立ち上がることにより立ち上がり、第２のゴブ検知センサー９２の検知信号ｉ_Ｂが立ち上がることにより立ち下がる信号ｉを示しており、この信号ｉのオン時間を測定することで前記の移動時間ｔが求まる。

また、第１のゴブ検知センサー９１の検知信号ｉ_Ａがオンしている時間、すなわち、ゴブｇが第１のゴブ検知センサー９１の位置を通過するのに要する時間（以下「通過時間」という。）をｔ_Ａ、第２のゴブ検知センサー９２の検知信号ｉ_Ｂがオンしている時間、すなわち、ゴブｇが第２のゴブ検知センサー９２の位置を通過するのに要する時間（通過時間）をｔ_Ｂとすると、ゴブｇの長さＬは、Ｌ＝ｖ×ｔ_Ａまたはｖ×ｔ_Ｂ、或いは両者の平均値、すなわち、（ｖ×ｔ_Ａ＋ｖ×ｔ_Ｂ）／２により求められる。図１８において、実線は第１のゴブ検知センサー９１または第２のゴブ検知センサー９２がゴブｇを検知したタイミングを示し、破線はゴブｇが第１のゴブ検知センサー９１または第２のゴブ検知センサー９２の位置を通過するタイミングを示している。

ゴブｇの長さＬは、上記した２個のゴブ検知センサー９１，９２を用いて求めることができるが、図２０に示すように、複数台のカメラ９３〜９５によりゴブｇを撮像して各画像よりゴブＧの空間位置データを取得し、その空間位置データからゴブｇの長さＬを求めることも可能である（例えば特許文献２参照）。

特許第４９９９０３２号公報 ＷＯ２０１１／１１８６１６公報

図１６に示したゴブ供給機構において、オリフィス１２より押し出されて円柱状に垂れ下がった溶融ガラスＧがシャーブレード１３Ａ，１３Ｂにより切断されるとき、図２１に示すように、下側のシャーブレード１３Ｂによる押圧力が溶融ガラスＧに作用し、ゴブｇの上端部が押圧された方向へ振られたとき、ゴブｇが傾き、その傾いた姿勢のままゴブｇは落下経路ｐを落下することになる。
特許文献１に記載された装置によれば、前記した第１のゴブ検知センサー９１の検知信号ｉ_Ａがオンしている時間（通過時間）ｔ_Ａおよび第２のゴブ検知センサー９２の検知信号ｉ_Ｂがオンしている時間（通過時間）ｔ_Ｂは、ゴブｇの傾きの大きさに応じて短くなるため、ゴブｇの長さの計測値（見掛けの長さ）Ｌ′はゴブｇの長さの実寸Ｌより小さな値となり、ゴブｇの長さは正確に計測されない。

一方、特許文献２に記載された装置では、複数台のカメラ９３〜９５によりゴブｇを撮像して取得した空間位置データからゴブｇの長さを計測するので、ゴブｇの傾きの影響を受けることなくゴブｇの長さを計測することができるが、複数台のカメラ９３〜９５を必要とし、また、画像処理のためのソフトも複雑となるため、設備費用が高価となる。しかも、ゴブｇの全表面に関する三次元座標データを取得するための演算に時間がかかり、高速処理が困難である。

この発明は、上記の問題に着目してなされたもので、簡単な構成によりゴブの長さを正確に測定することができるゴブの長さ計測装置を提供することを目的とする。

この発明によるゴブの長さ計測装置は、金型へ供給されるガラス製品成形用のゴブの長さをゴブの落下途中で計測するものであって、ゴブの落下経路に沿って所定の距離を隔てて位置しゴブの落下経路を落下するゴブの通過をゴブが発する近赤外光を受光することにより上下の各位置で検知する一対のゴブ検知センサーと、ゴブの落下経路に対して９０度の角度を隔てて位置しゴブの落下経路を落下するゴブとの距離を異なる２方向の各角度位置で計測する一対の距離センサーと、前記の各ゴブ検知センサーの検知信号より得られるゴブの通過タイミングのずれ量およびゴブの通過時間とゴブ検知センサー間の距離とからゴブの見掛けの長さを算出する演算、前記の各距離センサーの計測出力より得られるゴブの輪郭線を表すデータからゴブの傾きを算出する演算、および前記ゴブの見掛けの長さの算出値を前記ゴブの傾きの算出値により補正してゴブの長さの実寸を算出する演算をそれぞれ実行する演算装置とを備えてなるものである。前記の一対のゴブ検知センサーおよび一対の距離センサーは、手持ち操作が可能なグリップを有する筐体の前面のヘッド部に配設されている。前記の一対のゴブ検知センサーは、ヘッド部の前面の上下各位置に配置され、前記の一対の距離センサーは、前記一対のゴブ検知センサーの高さの中間の高さであって、それぞれ同じ高さ位置に位置し、ヘッド部の前面のゴブの落下経路に対する前記一対のゴブ検知センサーの角度位置に対してそれぞれ４５度の角度を隔てた各角度位置に配置されている。

この発明によるゴブの長さ計測装置において、ゴブの落下経路をゴブが落下するとき、一対のゴブ検知センサーが上下各位置でゴブの通過を検知するとともに、一対の距離センサーが異なる２方向の各角度位置でゴブとの距離を計測する。演算装置は、各ゴブ検知センサーの検知信号を受けて、ゴブの通過タイミングのずれ量とゴブ検知センサー間の距離とからゴブの速度を算出し、さらに、ゴブがゴブ検知センサーの位置を通過するのに要した時間、すなわち、ゴブの通過時間とゴブの速度とからゴブ検知センサーの位置から見たゴブの長さ、すなわち、ゴブが傾いているときはゴブの見掛けの長さを算出する。
また、演算装置は、各距離センサーによる計測出力を受けて、各距離センサーから見たゴブの輪郭線を求め、二つの輪郭線を表すデータによってゴブが傾いた姿勢のときはその傾いたゴブの形態を認識し、その形態からゴブの傾きを算出した後、前記のゴブの見掛けの長さを前記のゴブの傾きにより補正してゴブの長さの実寸を算出する。

この発明の一つの実施態様においては、前記ヘッド部は、両側へ突出するアームを有しており、各アームの先端部に前記距離センサーが配設されている。

このゴブの長さ計測装置によると、作業者はグリップを握り、筐体の前面のヘッド部をゴブの落下経路に向けることにより、一対のゴブ検知センサーおよび一対の距離センサーを、決められた位置関係を保った状態でゴブの落下経路を落下するゴブと対向させることができ、ゴブの長さを手作業で簡単に計測できる。

なお、ゴブ検知センサーとしてフォトセンサーが、また、距離センサーとして変位センサーが、それぞれ好適である。

この発明によれば、ゴブがゴブの落下経路を傾いた姿勢で落下しても、ゴブの傾きの影響を受けることなく、ゴブの長さの実寸を計測することができる。また、一対のゴブ検知センサーと一対の距離センサーとを決められた位置に配置するだけの簡単な構成であるから、手持ち操作が可能なゴブの長さ計測装置を構成することが可能であり、ゴブの長さの計測作業を簡易に行うことができる。

この発明の一実施例であるゴブの長さ計測装置の概略構成を示す正面図である。 図１のゴブの長さ計測装置の概略構成を示す平面図である。 傾いた姿勢で落下するゴブの計測状態を示す正面図である。 傾いた姿勢で落下するゴブの計測状態を示す平面図である。 ゴブ検知センサーの検知信号を示すタイムチャートである。 この発明のゴブの長さ計測装置の具体例を示す側面図である。 図６のゴブの長さ計測装置の上面図である。 図６のゴブの長さ計測装置の正面図である。 図６のゴブの長さ計測装置の回路構成例を示すブロック図である。 ゴブの長さを計測する処理の手順を示すフローチャートである。 距離センサーの計測出力よりゴブの輪郭線を表すデータを取得する手順を説明するための説明図である。 各距離センサーの計測出力より取得されたゴブの輪郭線を表すデータを座標平面上で示した説明図である。 ゴブの輪郭線を直線に近似して３次元の座標データに変換する手順を説明するための説明図である。 ｘｙｚ座標系をｚ軸の周りに４５度回転する処理を示す説明図である。 近似された直線よりゴブの傾きを算出する手順を説明するための説明図である。 ゴブを生成して粗型へ供給するゴブ供給機構を示す説明図である。 従来のゴブの長さ計測装置を構成する一対のゴブ検知センサーによりゴブの速度を計測する方法を説明するための説明図である。 従来のゴブの長さ計測装置を構成する一対のゴブ検知センサーによりゴブの長さを計測する方法を説明するための説明図である。 ゴブ検知センサーの検知信号を示すタイムチャートである。 ゴブの長さ計測装置の他の従来例を示す説明図である。 傾いた姿勢のゴブを示す説明図である。

図１および図２は、この発明の一実施例であるゴブの長さ計測装置１の概略構成を示している。このゴブの長さ計測装置１は、ガラス製品成形用のゴブｇの長さの実寸Ｌをゴブｇの落下途中で計測するためのものである。ゴブｇは、図１６に示したゴブ供給機構を経て粗型９へ供給されるもので、図示のゴブの長さ計測装置１によってゴブ生成直後のゴブｇの落下経路ｐと粗型９への導入直前のゴブｇの落下経路ｑとでゴブｇの速度ｖと長さＬとが計測される。

ゴブの長さ計測装置１は、一対のゴブ検知センサー２，３と一対の距離センサー４，５と演算装置６とで構成されている。一対のゴブ検知センサー２，３（以下、上位置のゴブ検知センサー２を「第１のゴブ検知センサー２」、下位置のゴブ検知センサー３を「第２のゴブ検知センサー３」という。）は、図１に示すように、ゴブｇの落下経路ｐ，ｑに沿って所定の距離Ｙを隔てて位置するもので、ゴブｇの落下経路ｐ，ｑを落下するゴブｇの通過を上下の各位置で検知する。

一対の距離センサー４，５（以下、一方の距離センサー４を「第１の距離センサー４」、他方の距離センサー５を「第２の距離センサー５」という。）は、図２に示すように、ゴブｇの落下経路ｐ，ｑに対して所定の角度α（図示例ではα＝９０度）を隔てて位置するもので、ゴブｇの落下経路ｐ，ｑを落下するゴブｇとの距離を異なる２方向の各角度位置で計測する。この実施例では、第１、第２の各距離センサー４，５は、ゴブ検知センサー２，３の高さの中間の高さであって、それぞれ同じ高さ位置に位置するが（図１参照）、ゴブ検知センサー２，３の近傍であれば、図示の位置に限られるものではない。また、第１、第２の各距離センサー４，５は、ゴブ検知センサー２，３の角度位置に対して４５度の角度を隔てた各角度位置にそれぞれ位置しているが、ゴブ検知センサー２，３との位置関係が定まっていれば、図示の位置に限られるものではない。

この実施例では、ゴブ検知センサー２，３としてフォトセンサーが、また、距離センサー４，５として変位センサーが、それぞれ用いてある。フォトセンサーは、ゴブｇが発する近赤外光を受光して電気信号に変換するもので、例えば受光素子としてフォトトランジスタやフォトダイオードが用いられている。変位センサーは、例えば受光素子としてＰＳＤ（一次元の位置受光素子）が用いられており、光源から発せられた光がゴブｇに照射され、その反射光がＰＳＤ上に集光されてゴブｇとの距離に応じた位置に結像されるものである。

演算装置６は、例えばマイクロコンピュータを用いて構成されるもので、各ゴブ検知センサー２，３の検知信号ｉ_Ａ，ｉ_Ｂより得られるゴブｇの通過タイミングのずれ量（前記した移動時間ｔ）および前記したゴブｇの通過時間ｔ_Ａ，ｔ_Ｂと、ゴブ検知センサー２，３間の距離Ｙとからゴブｇが傾いているときはゴブｇの見掛けの長さＬ′を算出するとともに、各距離センサー４，５の計測出力より得られるゴブｇの輪郭線を表すデータからゴブｇの傾きを算出した後、前記ゴブｇの見掛けの長さＬ′を前記ゴブｇの傾きにより補正してゴブｇの長さの実寸Ｌを算出するものである。なお、この演算装置６によりゴブｇの長さの実寸Ｌを算出する手順は後で詳述する。

図１および図２は、ゴブｇがゴブｇの落下経路ｐ，ｑを傾かずに落下する状態を示している。この場合は、ゴブ検知センサー２，３の検出信号ｉ_Ａ，ｉ_Ｂから算出されるゴブｇの見掛けの長さＬ′はゴブｇの長さの実寸Ｌに一致する。

図３および図４は、ゴブｇがゴブｇの落下経路ｐ，ｑを傾き角度θだけ傾いた姿勢で落下する状態を示している。この場合は、ゴブ検知センサー２，３の検出信号ｉ_Ａ，ｉ_Ｂから算出されるゴブｇの見掛けの長さＬ′はゴブｇの長さの実寸Ｌより短くなる。

図５（１）（２）は、ゴブｇが傾いた姿勢で落下するときの第１、第２の各ゴブ検知センサー２，３の検知信号ｉ_Ａ，ｉ_Ｂを示している。各検知信号ｉ_Ａ，ｉ_Ｂがオンしている時間、すなわち、ゴブｇが第１、第２の各ゴブ検知センサー２，３の位置を通過するのに要する時間（ゴブｇの通過時間）ｔ_Ａ，ｔ_Ｂは、ゴブｇが傾かずに落下するときの検知信号ｉ_Ａ，ｉ_Ｂ（図中、点線で示す）の通過時間より短くなる。
なお、図５（３）は、第１のゴブ検知センサー２の検知信号ｉ_Ａが立ち上がることにより立ち上がり、第２のゴブ検知センサー３の検知信号ｉ_Ｂが立ち上がることにより立ち下がる信号ｉを示しているが、この信号ｉのオン時間（ゴブｇの移動時間）ｔは、ゴブｇが傾かずに落下する場合とゴブが傾いた姿勢で落下する場合とで差異はない。

ゴブｇの落下速度ｖは、ｖ＝Ｙ／ｔで与えられ、ゴブｇの見掛けの長さＬ′は、Ｌ＝ｖ×ｔ_Ａまたはｖ×ｔ_Ｂ、或いは両者の平均値、すなわち、（ｖ×ｔ_Ａ＋ｖ×ｔ_Ｂ）／２で与えられるから、ゴブｇが傾いた姿勢で落下する場合のゴブｇの通過時間ｔ_Ａ，ｔ_Ｂはゴブｇが傾かずに落下する場合のゴブｇの通過時間ｔ_Ａ，ｔ_Ｂより短くなり、したがって、ゴブｇの見掛けの長さＬ′はゴブｇの長さの実寸Ｌより短くなる。

図６〜図８は、この発明のゴブの長さ計測装置１の具体例を示している。図示の長さ計測装置１は、手持ち操作が可能なハンディタイプの装置であるが、この発明はこれに限らず、設置タイプのものにも適用実施できる。
図示例のゴブの長さ計測装置１は、金属製の筐体７の本体部７０に制御ボード８（図９に示す）が組み込まれ、制御ボード８の液晶表示器８１が透明カバー７１により視認可能に覆われている。筐体７には手持ち操作が可能がグリップ７２が設けられており、グリップ７２の内部はバッテリーを収納できるバッテリーボックスとなっている。筐体７の前面にはヘッド部７３が設けられている。ヘッド部７３の前面には上下各位置に第１、第２の各ゴブ検知センサー２，３が配置されている。ヘッド部７３は両側へ突出するアーム７４，７５を有しており、各アーム７４，７５の先端部に第１、第２の各距離センサー４，５が配置されている。なお、図中、７６，７７はヘッド部７３の上下端に取り付けられた支持ガイドであり、計測時にゴブ供給機構の適所に支持ガイド７６，７７を突き当てることで、安定した姿勢での計測が行える。

上記の実施例によると、作業者はグリップ７２を握り、筐体７の前面のヘッド部７３をゴブｇの落下経路ｐ，ｑに向けることにより、一対のゴブ検知センサー２，３および一対の距離センサー４，５を、決められた位置関係を保った状態でゴブｇの落下経路ｐ，ｑを落下するゴブｇと対向させることができ、ゴブｇの長さを手作業で簡単に計測できる。

図９は、上記したゴブの長さ計測装置１の回路構成例を示している。図中、８は前記の制御ボードであり、前記の演算装置６を構成するマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」という。）８０と、マイコン８０による演算結果などを表示する液晶表示器８１と、バッテリー８３の電圧を最適な電圧に制御してマイコン８０へ供給するパワーコントローラ８２とを含んでいる。マイコン８０にはアンプ８４を介して上記の第１、第２の各ゴブ検知センサー２，３および第１、第２の各距離センサー４，５が接続されている。

マイコン８０は、第１、第２の各ゴブ検知センサー２，３の検知信号ｉ_Ａ，ｉ_Ｂを取り込んでゴブｇの速度ｖやゴブｇの見掛けの長さＬ′を算出するとともに、第１，第２の各距離センサー４，５の計測出力を取り込んでゴブｇの傾きθを算出した後、ゴブｇの見掛けの長さＬ′をゴブｇの傾きθにより補正してゴブｇの長さの実寸Ｌを算出するもので、図１０にゴブｇの長さを計測するためのマイコン８０による処理の流れが示してある。

図１０のフローチャートにおいて、「ＳＴ」は「ＳＴＥＰ」の略であり、処理の流れにおける各手順を示している。図１０のＳＴ１でマイコン８０のイニシャルリセットが行われた後、図中、ａで示すゴブｇの見掛けの長さＬ′を計測する第１の処理手順と、ｂで示すゴブｇの傾きθを計測する第２の処理手順とが並行して実行される。

図１６に示したゴブ供給機構において、スパウト１１のオリフィス１２より垂れ下がった溶融ガラスＧがシャーブレード１３Ａ，１３Ｂにより切断されると、縦に長く両端部にかけて細くなった形状のゴブｇが生成される。ゴブｇは落下経路ｐに沿って落下する。ゴブｇの落下時、一対のゴブ検知センサー２，３は上下各位置でゴブｇの通過を検知する。
なお、以下では、ゴブ生成直後のゴブｇの落下経路ｐにおいてゴブｇの長さを計測する場合の手順を説明するが、粗型９への導入直前のゴブｇの落下経路ｑにおいてゴブｇの長さを計測する場合の手順も同様である。

図１０の第１の処理手順ａにおいて、演算装置６としてのマイコン８０は、第１，第２の各ゴブ検知センサー２，３の検知信号ｉ_Ａ，ｉ_Ｂを受けて、ゴブｇが各ゴブ検知センサー２，３の位置を通過するのに要した時間、すなわち、ゴブｇの通過時間ｔ_Ａ，ｔ_Ｂと、ゴブｇの通過タイミングのずれ量であるゴブｇの移動時間ｔとを測定し（ＳＴ２〜４）、ゴブｇの移動時間ｔとゴブ検知センサー２，３間の距離Ｙとからゴブｇの速度ｖ（＝Ｙ／ｔ）を算出する（ＳＴ５）。また、ゴブｇの速度ｖとゴブｇの通過時間ｔ_Ａ，ｔ_Ｂとからゴブｇの見掛けの長さＬ′（＝（ｖ×ｔ_Ａ＋ｖ×ｔ_Ｂ）／２）を算出する（ＳＴ６）。

一方、図１０の第２の処理手順ｂにおいて、第１、第２の各距離センサー４，５により異なる２方向の各角度位置からゴブｇとの距離が計測され、マイコン８０は、各距離センサー４，５の計測出力よりゴブｇの全長にわたる距離の計測値Ｌ_Ｃ，Ｌ_Ｄを取得する（ＳＴ７）。そして、マイコン８０は、以下のＳＴ８〜１２において、鉛直線に対するゴブｇの傾きθを算出する処理を実行する。

図１１は、ｘｙｚ座標系で表される３次元空間を平面的に見た図であり、同図には、第１、第２の各ゴブ検知センサー２，３の角度位置Ａ，Ｂと第１、第２の各距離センサー４，５の角度位置Ｃ，Ｄとの位置関係が示されている。第１、第２の各距離センサー４，５は、ゴブｇの落下経路ｐに対して９０度の角度を隔てた位置であって、各ゴブ検知センサー２，３の角度位置Ａ，Ｂに対して４５度の角度を隔てた各角度位置Ｃ，Ｄにそれぞれ位置している。
第１、第２の各距離センサー４，５は、それぞれの各角度位置Ｃ，Ｄにおいて、ゴブｇとの距離を計測し、マイコン８０は各距離センサー４，５の計測出力よりゴブｇの全長にわたる距離の測定値Ｌ_Ｃ，Ｌ_Ｄを取得した後（ＳＴ７）、次のＳＴ８で直線領域の切出し処理を実行する。

図１２（１）は、第１の距離センサー４の計測出力より取得された距離の測定値Ｌ_Ｃをｘｚ座標平面に表したもので、同図に示される曲線は第１の距離センサー４の角度位置Ｃから見たゴブｇの輪郭線がｘｚ座標平面に投影されたものに相当する。
図１２（２）は、第２の距離センサー５の計測出力より取得された距離の測定値Ｌ_Ｄをｙｚ座標平面に表したもので、同図に示される曲線は第２の距離センサー５の角度位置Ｄから見たゴブｇの輪郭線がｙｚ座標平面に投影されたものに相当する。

図１２（１）のｘｚ座標平面および図１２（２）のｙｚ座標平面に投影された各輪郭線は、両端部分を除きほぼ直線状である。マイコン８０は、各輪郭線上の各点の座標データを一次微分し、その微分値（変化率）が一定値以下のとき直線とみなす処理を実行することにより、直線領域Ｓ_Ｃ，Ｓ_Ｄの切出しを行う（ＳＴ８）。なお、直線領域の切出しは、上記の微分処理に代えて、前記輪郭線の長さの一定比率（例えば１５％）を両端から切り離すようにしてもよい。

切り出された領域Ｓ_Ｃ，Ｓ_Ｄを対象として各輪郭線を直線に近似するために最小二乗法が適用され、図１３（１）（２）に示す２つの直線ｌ_Ｃ，ｌ_Ｄが定義される（ＳＴ９）。なお、図１３（１）（２）は、２つの直線ｌ_Ｃ，ｌ_Ｄをｘｚ座標平面上およびｙｚ座標平面上で下端の点が原点位置となるように平行移動させたものである。各座標平面上での各直線ｌ_Ｃ，ｌ_Ｄの上端の点の座標を（ｘ_Ｃ，ｚ_Ｃ）（ｙ_Ｄ，ｚ_Ｄ）とした場合、図示例では、ｚ_Ｃ＞ｚ_Ｄであるから、各直線ｌ_Ｃ，ｌ_Ｄの上端の点をｚ座標が小さい方に合わせるように調節し、その結果、各直線ｌ_Ｃ，ｌ_Ｄは、上端の点Ｕの座標がそれぞれ（ｘ_Ｃ′，ｚ_Ｄ）（ｙ_Ｄ，ｚ_Ｄ）となる（ただし、ｘ_Ｃ′＝ｘ_Ｃ×ｚ_Ｄ／ｚ_Ｃ）。これにより、ｘｙｚ座標上に下端の点の座標が（０，０，０）、上端の点Ｕの座標が（ｘ_Ｃ′，ｙ_Ｄ，ｚ_Ｄ）の直線、すなわち、ゴブＧを棒と見立てたときのその棒を表す直線が得られる（ＳＴ１０）。

ゴブｇの見掛けの長さＬ′は、ゴブ検知センサー２，３の角度位置Ａ，Ｂから計測されたものであり、角度位置Ａ，Ｂから見たゴブｇの傾きθを取得するために、上記のｘｙｚ座標系をｚ軸の周りに４５度の角度だけ回転させる（ＳＴ１１）。
図１４は、点線で示すｘｙｚ座標系をｚ軸の周りに４５度の角度だけ回転させたときの新たなｘｙｚ座標系を実線で示している。元のｘｙｚ座標系における前記の上端の点Ｕの座標（ｘ_Ｃ′，ｙ_Ｄ，ｚ_Ｄ）に対応する新たなｘｙｚ座標系における点Ｕ′の座標を（ｘ₁，ｙ₁，ｚ₁）とすると、各座標ｘ₁，ｙ₁，ｚ₁は次式で表される。

図１５は、上記の新たなｘｙｚ座標系を示しており、点Ｕ′の極座標を（ｒ，θ）とすると、ｃｏｓθは次式で与えられ、これによりゴブｇの傾きθを特定することができる（ＳＴ１２）。

かくして、ゴブｇの長さの実寸Ｌは、図３に示すように、Ｌ＝Ｌ′／ｃｏｓθで与えられるもので、マイコン８０は、この演算を実行することによりゴブｇの長さを補正する（ＳＴ１３）。得られたゴブｇの長さの実寸Ｌはマイコン８０が有する所定のメモリに記憶され、液晶表示器８１には前記のゴブｇの速度ｖとゴブｇの長さの実寸Ｌとが表示される（ＳＴ１４，１５）。次に生成されたゴブｇについても同様の計測を行う場合は、次のＳＴ１６の判定は「ＹＥＳ」であり、上記と同様の処理が実行される。

１ ゴブの長さ計測装置
２，３ ゴブ検知センサー
４，５ 距離センサー
６ 演算装置
７ 筐体
７２ グリップ
７３ ヘッド部
８０ マイコン
ｐ，ｑ ゴブの落下経路

Claims (3)

1. 金型へ供給されるガラス製品成形用のゴブの長さをゴブの落下途中で計測するゴブの長さ計測装置であって、
   ゴブの落下経路に沿って所定の距離を隔てて位置しゴブの落下経路を落下するゴブの通過をゴブが発する近赤外光を受光することにより上下の各位置で検知する一対のゴブ検知センサーと、
   ゴブの落下経路に対して９０度の角度を隔てて位置しゴブの落下経路を落下するゴブとの距離を異なる２方向の各角度位置で計測する一対の距離センサーと、
   前記の各ゴブ検知センサーの検知信号より得られるゴブの通過タイミングのずれ量およびゴブの通過時間とゴブ検知センサー間の距離とからゴブの見掛けの長さを算出する演算、前記の各距離センサーの計測出力より得られるゴブの輪郭線を表すデータからゴブの傾きを算出する演算、および前記ゴブの見掛けの長さの算出値を前記ゴブの傾きの算出値により補正してゴブの長さの実寸を算出する演算をそれぞれ実行する演算装置とを備えてなり、
   前記の一対のゴブ検知センサーおよび一対の距離センサーは、手持ち操作が可能なグリップを有する筐体の前面のヘッド部に配設され、
   前記の一対のゴブ検知センサーは、ヘッド部の前面の上下各位置に配置され、
   前記の一対の距離センサーは、前記一対のゴブ検知センサーの高さの中間の高さであって、それぞれ同じ高さ位置に位置し、ヘッド部の前面のゴブの落下経路に対する前記一対のゴブ検知センサーの角度位置に対してそれぞれ４５度の角度を隔てた各角度位置に配置されているゴブの長さ計測装置。
2. 前記ヘッド部は、両側へ突出するアームを有しており、各アームの先端部に前記距離センサーが配設されている請求項１に記載されたゴブの長さ計測装置。
3. 前記の一対のゴブ検知センサーはフォトセンサーであり、前記の一対の距離センサーは変位センサーである請求項１または２に記載されたゴブの長さ計測装置。

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