(57)【要約】【課題】円管の内周面に形成された塗膜の厚みを効率良く測定することができる円管内塗膜厚さ測定装置及び円管内塗膜厚さの測定方法を提供する。  【解決手段】塗膜が内周面に形成された円管を支持する支持手段１２と、前記円管に照射する光源２４と、光源２４から照射され前記円管を透過した光の強度を検出する受光部１６と、予め求めた塗膜厚さと透過光の強度との関係により決定される透過特性に基づいて、受光部１６の検出値から前記円管に形成された塗膜の厚さを演算する演算手段とを備える円管内塗膜厚さ測定装置１。  【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗膜が内周面に形成された円管を支持する支持手段と、
前記円管に照射する光源と、
前記光源から照射され前記円管を透過した光の強度を検出する受光部と、
予め求めた塗膜厚さと透過光の強度との関係により決定される透過特性に基づいて、前記受光部の検出値から前記円管に形成された塗膜の厚さを演算する演算手段とを備える円管内塗膜厚さ測定装置。
【請求項２】
前記支持手段は、上方に向けて互いに離隔するように形成された前記円管を支持する一対の傾斜面を備えている請求項１に記載の円管内塗膜厚さ測定装置。
【請求項３】
前記光源は、赤色発光ダイオードである請求項１又は２に記載の円管内塗膜厚さ測定装置。
【請求項４】
塗膜が内周面に形成された円管の中心を透過するように光を照射する照射ステップと、
前記照射ステップにおいて照射され前記円管を透過した光の強度を検出する検出ステップと、
予め求めた塗膜厚さと透過光の強度との関係により決定される透過特性に基づいて、前記検出ステップにおいて検出された検出値から前記円管に形成された塗膜の厚さを演算する演算ステップとを備える円管内塗膜厚さの測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円管内塗膜厚さ測定装置及び円管内塗膜厚さの測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
円管の内周面に塗膜が形成されている製品であって、塗膜の厚みによりその品質が左右されるような製品（例えば、蛍光管など）の製造現場では、塗膜の厚みを確認するために、塗膜の厚み測定が行われている。
【０００３】
塗膜の厚みを測定する方法として、例えば、円管を任意の断面において切断し、当該切断面において露出する塗膜を顕微鏡などにより拡大して測定することが一般的に行われている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のような方法により塗膜の厚みを測定するには、円管を任意の断面において切断して顕微鏡などにより塗膜を拡大する必要があるため、多大な工数を要し、円管の内周面に形成された塗膜の厚みを効率良く測定することが困難であるという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決すべくなされたものであって、円管の内周面に形成された塗膜の厚みを効率良く測定することができる円管内塗膜厚さ測定装置及び円管内塗膜厚さの測定方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の上記目的は、塗膜が内周面に形成された円管を支持する支持手段と、前記円管に照射する光源と、前記光源から照射され前記円管を透過した光の強度を検出する受光部と、予め求めた塗膜厚さと透過光の強度との関係により決定される透過特性に基づいて、前記受光部の検出値から前記円管に形成された塗膜の厚さを演算する演算手段とを備える円管内塗膜厚さ測定装置より達成される。
【０００７】
この円管内塗膜厚さ測定装置において、前記支持手段は、上方に向けて互いに離隔するように形成された前記円管を支持する一対の傾斜面を備えていることが好ましい。
【０００８】
また、この円管内塗膜厚さ測定装置において、前記光源は、赤色発光ダイオードであることが好ましい。
【０００９】
また、本発明の上記目的は、塗膜が内周面に形成された円管の中心を透過するように光を照射する照射ステップと、前記照射ステップにおいて照射され前記円管を透過した光の強度を検出する検出ステップと、予め求めた塗膜厚さと透過光の強度との関係により決定される透過特性に基づいて、前記検出ステップにおいて検出された検出値から前記円管に形成された塗膜の厚さを演算する演算ステップとを備える円管内塗膜厚さの測定方法より達成される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、円管の内周面に形成された塗膜の厚みを効率良く測定することができる円管内塗膜厚さ測定装置及び円管内塗膜厚さの測定方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る円管内塗膜厚さ測定装置の概略構成を示すブロック図である。円管内塗膜厚さ測定装置１は、装置本体１０と制御部５０とを備えている。
【００１２】
装置本体１０は、図２および図３に示すように、固定台１１、支持部１２、光源部１３、スペーサ１４、保持部１５および受光部１６を備えている。図２は、装置本体１０の正面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。固定台１１は、平板状部材であり、その上面には、後述する光源２４に接続する電源配線４０などを装置本体１０の外部に導くための配線用溝１７が形成されている。
【００１３】
支持部１２は、固定台１１の上部に配置されており、内周面に塗膜が形成された円管を支持する載置部１８を上部に備えている。この載置部１８は、上方に向けて互いに離隔するように形成されている一対の傾斜面１９ａ，１９ｂを備えており、当該傾斜面１９ａ，１９ｂにて円管を支持する。また、一対の傾斜面１９ａ、１９ｂは、水平線に対する傾斜角θａ、θｂが等しくなるように形成されている。また、載置部１８は、一対の傾斜面１９ａ，１９ｂの各下方端に接続する水平な底面２０を備えている。なお、内周面に塗膜が形成された円管は、光を透過するものであれば特に限定されず、例えば、内周面に蛍光体が塗布された蛍光管や、面に塗料が塗布されたアクリル板や円管などを例示することができる。
【００１４】
載置部１８の底面２０の中央部下方には、後述する光源２４を収納する光源収納室２１が形成されている。また、載置部１８の底面２０に対して垂直であり、当該底面２０から光源収納室２１に向けて貫通する貫通孔２２が形成されている。
【００１５】
光源部１３は、防塵ガラス２３と光源２４とを備えている。防塵ガラス２３は、埃やゴミなどが光源２４に付着することを防止するための円筒状のガラス製部材であり、支持部１２に形成された光源収納室２１と載置空間２５とを隔てるように貫通孔２２に取り付けられている。
【００１６】
光源２４は、当該光源２４が発する光が防塵ガラス２３を介して鉛直上方に向かって照射されるように、光源収納室２１に取り付けられている。光源２４としては、例えば、発光ダイオードなどの発光素子、フィラメントランプまたはネオンランプなどを採用することができる。本実施形態においては、照射する光量が大きく、塗膜を透過しやすいという点から赤色発光ダイオードを光源２４として採用している。また、光源２４には、電源配線４０などの配線が接続されている。なお、光源２４は、種々の塗膜厚さに対応させて精度良く測定を行うために、照射する光の強度を適宜変更することができるように構成することが好ましい。
【００１７】
スペーサ１４は、断面矩形状の平板状部材であり、支持部１２に形成されている一方の傾斜面１９ｂの上端および支持部１２の背面２６の上端と接続するように支持部１２上部に配置されている。
【００１８】
保持部１５は、ホルダー２７および配線カバー２８を備えている。ホルダー２７は、後述する受光部１６を保持する断面略矩形状の部材であり、図３に示すように、一方の端部２９側であって光源２４の直上部に受光部１６を収納するための受光部収納室３０を備えている。また、受光部収納室３０の下方には、当該受光部収納室３０と載置空間２５とを貫通する入射孔３１が形成されている。この入射孔３１は、光源２４から照射された光が入射するように、光源２４の直上に形成されている。また、ホルダー２７の上面には、受光部１６に接続する電源配線４１および出力信号用配線４２などの配線を装置本体１０の外部に導くための配線用溝３２が形成されている。
【００１９】
配線カバー２８は、断面略Ｌ字状の板状部材であり、屈曲片３３を下方に向けてホルダー２７の上部に配置されている。
【００２０】
受光部１６は、光源２４から照射された光の強度を検出し電圧信号に変換する光電センサ３４を備えており、光源２４から照射された光が入射孔３１を介して光電センサ３４に入射するように受光部収納室３０に取り付けられている。光の強度を検出する装置として、光電センサの他に、例えば、フォトダイオード、フォトトランジスタ、フォトＩＣなどの受光素子などを用いることができる。
【００２１】
なお、上述した固定台１１および支持部１２は、固定台１１の底面から挿入するボルト４３を介して固定されており、保持部１５、スペーサ１４および支持部１２は、保持部１５の上部から挿入するボルト４４を介して固定されている。
【００２２】
また、制御部５０は、図１に示すように、演算手段５１と表示部５２とを備えており、信号出力配線４２を介して受光部１６に接続している。演算手段５１は、受光部１６に設けられている光電センサ３４が検出した光の強度を示す電圧出力値に基づき、円管の内周面に形成された塗膜の厚さを算出する。具体的には、予め求めた透過光の透過特性である塗膜厚さと透過光の強度を示す電圧出力値との関係から決定される関係式に、光電センサ３４によって検出される電圧出力値を代入することにより塗膜厚さを算出する。
【００２３】
表示部５２は、演算手段５１により算出された塗膜厚さを表示するための装置であり、例えば、コンピュータのディスプレイなどを用いることができる。
【００２４】
次に、このように構成された円管内塗膜厚さ測定装置１を用いて、円管の内周面に形成された塗膜の厚さを測定する方法について説明する。
【００２５】
まず、図４に示すように、載置部１８の一対の傾斜面１９ａ，１９ｂにて支持するように円管７０を配置する。傾斜面１９ａ，１９ｂは、水平線に対する傾斜角θａ、θｂが等しくなるように形成されているため、傾斜面１９ａ，１９ｂ上に支持されている円管７０の中心は、光源２４と光電センサ３４を結ぶライン上に配置されている。次に、光源２４、光電センサ３４、演算手段５１及び表示部５２などを駆動する。光源２４によって照射された光は、防塵ガラス２３を透過した後、円管７０の中心部を通過するように当該円管７０を透過し、入射孔３１を介して光電センサ３４に入射する。光電センサ３４は、入射した透過光の強度を検出し電圧信号に変換した後、信号出力配線４２を介して演算手段５１に当該電圧信号値を出力する。なお、光源２４から照射された光を確実に光電センサ３４が検知することができるように、塗膜の厚さを測定する際には、暗幕で装置本体１０を覆うか、或いは、外部の光が入射することを制限できるようなケース内等に装置本体１０を設置して計測を行うことが好ましい。
【００２６】
光源２４により照射された光は、円管７０を透過する際に、その一部が塗膜７１に吸収される。塗膜７１に吸収される光の量は、塗膜７１の厚みによって変化し、塗膜７１の厚みが厚いほど、塗膜７１によって吸収される光の量は多くなる。逆に、塗膜７１の厚みが薄いほど、塗膜７１によって吸収される光の量は少なくなる。したがって、光電センサ３４により検出される透過光の電圧出力値は、塗膜７１の厚みが厚いほど小さい値となり、逆に、塗膜７１の厚みが薄いほど大きい値となる。
【００２７】
演算手段５１は、光電センサ３４が検出した透過光の強度を示す電圧出力値に基づき塗膜７１の厚みを演算する。演算方法は、上述したように、予め求めた透過光の透過特性である塗膜厚さと透過光の強度を示す電圧出力値との関係から決定される関係式に、光電センサ３４によって検出された電圧出力値を代入することにより行う。演算手段５１により算出された塗膜７１の厚みは、コンピュータのディスプレイなどの表示部５２に表示される。
【００２８】
このように、本実施形態に係る円管内塗膜厚さ測定装置１によれば、円管７０を切断する必要がないため、円管７０の内周面に形成された塗膜７１の厚さを効率良く測定することができる。
【００２９】
また、上方に向かって互いに離隔するように形成された一対の傾斜面１９ａ，１９ｂにより円管７０を支持するため、直径の異なる種々の円管７０を安定して支持することが可能となる。この結果、直径の異なる種々の円管７０の内周面に形成された塗膜７１の厚みを効率良く測定することができる。
また、光源２４として、光量の大きい赤色発光ダイオードを採用しているため、塗膜７１を透過し、光電センサ３４が検出する透過光の量を大きくすることができる。これにより、透過光の僅かな変化を光電センサ３４が検出することが可能となるため、塗膜７１の厚さを高精度で計測することができる。
【００３０】
また、傾斜面１９ａ，１９ｂは、水平線に対する傾斜角θａ、θｂが等しくなるように形成されていると共に、上方に向かって互いに離隔するように形成されているため、円管７０の直径が変化しても、その中心を光源２４と光電センサ３４とを結ぶライン上に配置して円管７０を支持することができる。したがって、再現性に優れ、精度の高い塗膜７１の厚さ測定が可能となる。
【００３１】
また、光源２４として、光量の大きい赤色発光ダイオードを採用しているため、塗膜７１を透過し、光電センサ３４が検出する透過光の量を大きくすることができる。これにより、塗膜７１の厚さの僅かな変化を透過光量の差として光電センサ３４は検出することが可能となり、高精度で塗膜７１の厚さを測定することができる。この点に関し、蛍光管の同一位置において、光源２４として、青色発光ダイオードおよび緑色発光ダイオードを使用した場合と、赤色発光ダイオードを使用した場合とで光電センサ３４が検出した電圧値を比較した。青色発光ダイオードを使用した場合の出力電圧値は１４．５ｍｖであり、緑色発光ダイオードを使用した場合は１７．８ｍｖであったのに対し、赤色発光ダイオードを使用した場合は１２２．０ｍｖであった。このように、赤色発光ダイオードを光源２４として使用した場合、光電センサ３４の出力電圧値を大きくすることができるため、測定誤差による影響を小さくすることができ、高い精度で塗膜７１の厚さを測定することができる。
【００３２】
以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明の具体的な態様が上記実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態においては、載置部１８は、上方に向けて互いに離隔するように形成されている一対の傾斜面１９ａ，１９ｂを備えており、当該傾斜面１９ａ，１９ｂにて円管を支持するように構成されているが、以下に示すような構成としてもよい。すなわち、図５の断面図に示すように、一対の載置部材８０，８０により載置部１８を構成し、支持部１２の上面に載置してもよい。各載置部材８０は、断面視において上部に切り欠き部８１を有しており、これらの切り欠き部８１が互いに対向するように配置されている。また、各載置部材８０は、図５の左右方向（矢示Ｙ方向）に移動可能となるように形成されている。このような構成により、切り欠き部８１，８１にて円管を支持することができると共に、各載置部材８０を図５の左右方向（矢示Ｙ方向）にスライドさせて各載置部材８０間の間隔を変更することにより、直径の異なる種々の円管７０を安定して支持することができる。この結果、直径の異なる種々の円管７０の内周面に形成された塗膜７１の厚みを効率良く測定することができる。
【００３３】
また、本実施形態においては、演算手段５１は、予め求めた塗膜厚さと透過光の強度を示す電圧出力値との関係により決定される透過特性の関係式に基づいて、光電センサ３４により検出した電圧出力値から塗膜厚さを求めるように構成されているが、例えば、以下に示すような構成としてもよい。すなわち、塗膜厚さと透過光の透過率との関係により決定される透過特性の関係式を用いて塗膜厚さを求めるように構成してもよい。このような構成によれば、光源２４から照射される光の強度と光電センサ３４が検出する透過光の強度との比率から塗膜７１の厚みを容易に算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態に係る円管内塗膜厚さ測定装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る装置本体の正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る円管内塗膜厚さ測定装置の作動を説明するための説明図である
【図５】本発明の他の実施形態に係る装置本体の断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  円管内塗膜厚さ測定装置
１０  装置本体
１２  支持部
１６  受光部
２３  防塵ガラス
２４  光源
３４  光電センサ
１８  載置部
１９ａ，ｂ  傾斜面
５０  制御部
５１  演算手段
５２  表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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