特表 2022-524334 自動移動手段と、前記自動移動手段に配置された非接触検出手段との間の時間的同期方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-05-02

(54)【発明の名称】自動移動手段と、前記自動移動手段に配置された非接触検出手段との間の時間的同期方法

(51)【国際特許分類】

   G01D 21/00 20060101AFI20220422BHJP

【ＦＩ】

G01D21/00 M

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021552671

(86)(22)【出願日】2020-03-13

(85)【翻訳文提出日】2021-09-03

(86)【国際出願番号】 EP2020056933

(87)【国際公開番号】W WO2020187776

(87)【国際公開日】2020-09-24

(31)【優先権主張番号】1902931

(32)【優先日】2019-03-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】500374146

【氏名又は名称】サン－ゴバン グラス フランス

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100123593

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 宣夫

(74)【代理人】

【識別番号】100208225

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 修二郎

(74)【代理人】

【識別番号】100217179

【弁理士】

【氏名又は名称】村上 智史

(74)【代理人】

【識別番号】100202418

【弁理士】

【氏名又は名称】河原 肇

(72)【発明者】

【氏名】アドリアン カルル

(72)【発明者】

【氏名】アレクサンドル マルリエ

【テーマコード（参考）】

2F076

【Ｆターム（参考）】

2F076BA01

2F076BC04

2F076BD05

2F076BD17

2F076BE06

2F076BE08

2F076BE09

(57)【要約】

【課題】表面の軌道に沿った物理的パラメータを測定するためのシステムに適した方法の提供。
【解決手段】
本発明は、評価すべき複数の材料の表面に沿って少なくとも１つの同じ規定された軌道に沿った物理的パラメータを測定するための、自動移動手段と、前記自動移動手段に配置された非接触検出手段との間の時間的同期方法に関する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

評価すべき複数の材料の表面の少なくとも１つの同じ規定された軌道に沿った物理的パラメータを測定するための、自動移動手段と、前記自動移動手段に配置された非接触検出手段との間の時間的同期方法であって、前記自動移動手段の空間座標と、前記非接触検出手段によって取得された信号は、前記自動移動手段が移動するときに、それらのそれぞれの時間スケールで記録手段によって連続的に記録され、以下の工程を含む、方法：
（ａ）前記記録手段によって、前記軌道に沿った少なくとも１つの予め規定された基準空間位置、及び前記非接触検出手段によって検出され得る特性信号を記録する工程であって、前記信号は、前記基準空間位置に関連付けられている、工程；
（ｂ）前記非接触検出手段によって時間の関数として取得された信号のセットにおいて、前記基準位置に関連付けられた前記特性信号の検出に対応する時点を検索する工程；
（ｃ）時間の関数として記録された前記自動移動手段の空間位置のセットにおいて、前記基準空間位置に対応する時点を検索する工程；
（ｄ）工程（ｂ）及び（ｃ）で得られた前記時点が互いに一致するように、前記自動移動手段及び前記非接触検出手段のそれぞれの時間スケールを置き換える工程。

【請求項2】

工程（ｄ）の後に、前記自動移動手段及び前記非接触検出手段のそれぞれの時間スケールの間の統計相関関数を計算する工程（ｅ）をさらに含み、工程（ｄ）における前記置き換えが、工程（ｂ）及び（ｃ）で得られた前記時点ではなく、この相関関数によって続いて実行されるようになっている、請求項１に記載の時間的同期方法。

【請求項3】

前記相関関数が、スケール因子である、請求項２に記載の時間的同期方法。

【請求項4】

前記基準位置は、前記表面の端部に位置する１つの同じ点に対応し、かつ、前記特性信号は、信号がない、請求項１～３のいずれか一項に記載の時間的同期方法。

【請求項5】

前記基準空間位置は、評価すべき前記表面の１つの同じ位置に配置されたマーカーに対応し、かつ、前記特性信号は、前記マーカーからの信号である、請求項１～３のいずれか一項に記載の時間的同期方法。

【請求項6】

前記マーカーは、反射体又は電磁信号放射体である、請求項５に記載の時間的同期方法。

【請求項7】

自動移動手段と、前記自動移動手段に配置された非接触検出手段と、前記自動移動手段の空間座標及び前記検出手段によって取得された信号を記録する手段と、データ処理手段とを備える測定システムであって、前記手段の全てが、請求項１～６のいずれか一項に記載の時間的同期方法の工程を実行するように設計されている、測定システム。

【請求項8】

前記非接触検出手段が、光学的検出手段である、請求項７に記載の測定システム。

【請求項9】

前記複数の参照材料の前記表面が、曲面である、請求項８に記載の測定システム。

【請求項10】

前記基準材料が、ガラスパネルである、請求項７～９のいずれか一項に記載の測定システム。

【請求項11】

命令を含むコンピュータプログラムであって、前記プログラムがコンピュータで実行されたときに、請求項７～１０のいずれか一項に記載の前記システムに、請求項１～６のいずれか一項に記載の時間的同期方法の工程を実行させることを可能にする、コンピュータプログラム。

【請求項12】

請求項７～１０のいずれか一項に記載の前記システムに、請求項１～６のいずれか一項に記載の時間的同期方法の工程を実行させることを可能にするプログラムコード命令を含むコンピュータプログラムが記録されている、コンピュータで解読可能な媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、評価すべき複数の材料の表面に沿って少なくとも１つの同じ規定された軌道に沿った物理的パラメータを測定するために、自動移動手段と、前記自動移動手段に配置された非接触検出手段との間の時間的同期方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ガラスパネルのようなガラス製品に関する製造終了時の品質管理の状況において、製造ラインに組み込まれた検出手段を使用して、製品の特定のパラメータ又は特定の物理化学的特性及び／若しくは光学的特性を測定し、これらのパラメータ又は特性についての目標値を満たさないものを分離して排除することが一般的である。

【0003】

これらの検出手段は、何らかの方法でそれらの表面の汚染又は変化を回避するために、製品と物理的に接触しないことが多い。それらは、固定されていてもよく、移動可能であってもよい。それらが移動可能である場合、それらは、製品の表面又は包絡線（エンベロープ）に沿って特定の規定された軌道を移動させるために、自動移動手段に固定されてもよい。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

この種のシステムにおける一つの困難は、移動手段の移動と検出手段が発する信号との間の時間的な同期である。具体的には、各手段は、一般的に、専用の互いに独立している制御モジュールによって管理されている。自動移動手段の制御モジュールは、例えば、コンピュータ複合体などのプログラム可能な装置を使用して管理することができ、この装置には、特定の送信周波数でリアルタイムにその空間座標が送信されることになる。同じプログラム可能な装置を非接触検出手段の制御モジュールとインターフェース接続することができるが、取得された信号は別の周波数で独立して送信される。検出手段によって測定されるパラメータ又は特性の値のサンプリングレートは、２つの周波数の間の比に応じて変化するであろう。空間座標の送信周波数が検出周波数よりも低い場合、サンプリングレートは高くなり、そして、移動手段の制御モジュールによって、所定の時間に送信される空間座標に対応するパラメータ又は特性の実際の値を決定することが一般に困難になる。一方、空間座標の送信周波数が高いと、サンプリングレートが低くなりすぎて、測定された各パラメータ又は特性の値に対応する空間座標の決定が一般的に困難になる。

【0005】

自動移動手段と非接触検出手段との間の時間の起点が異なる場合には、さらなる困難が生じる。時間的基準フレームの欠如は、空間座標と測定されたパラメータ又は特性の値との間の一致を達成することができない。次に、問題の製品が、その包絡線の表面に沿った測定点で、設定された品質基準を実際に満たすかどうかを決定することができないので、測定は不正確であり、又は役に立たないことさえある。

【発明を実施するための形態】

【0006】

本発明は、これらの課題を解決するものである。本発明による方法は、表面、特に、ガラスパネルが成形された後に有することができるような曲面の軌道に沿った物理的パラメータを測定するためのシステムに特に適している。この方法は、特に、基準材料の表面と評価すべき複数の材料の表面との間の幾何学的不一致を決定するために、光学パラメータを測定する装置に使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、自動移動手段及び非接触検出手段を含む例示的なシステムの模式図である。

【図2】図２は、本発明の方法のフローチャートである。

【図3】図３は、本発明の方法の一実施形態によるフローチャートである。

【0008】

本文の残りの部分では、図中の構成要素について、それらの様々な見方で言及されている。

【0009】

図１は、自動移動手段及び非接触検出手段を含む例示的なシステムを概略的に示す。この例は、以下に記載される本発明をより理解しやすくするために、単に例示として提供されている。本発明は、当業者にとって特別な労力を必要とすることなく、任意のタイプの類似のシステムに適合させることができ、これも本発明の利点である。

【0010】

図１に一例として示されるシステムは、評価すべき複数の材料１００１の曲面１００１ａと、基準材料１００１の曲面１００１ａとの間の立面的な幾何形状又は曲率に関して、不一致を自動的に測定するためのシステムである。

【0011】

本システムは、以下によって形成されたアセンブリを備える。
－ 曲面１００１ａに沿って規定された少なくとも１つの軌道１００１ｂを移動するように設計された少なくとも１つの自動移動手段１００３、及び
－ 自動移動手段１００３に配置され、前記自動移動手段１００３の動きと同期する、曲面１００１ａの立面的な高さ又は曲率を測定するように設計された少なくとも１つの非接触検出手段１００２。

【0012】

本システムは、一般的に、次のことを行うように構成される：
－ 規定された軌道１００１ｂに沿った選択された測定点において、基準材料１００１の曲面１００１ａの立面的な高さプロファイル又は曲率プロファイルを測定し、
－ 同一の軌道１００１ｂに沿った同一の選択された測定点において、自動移動手段１００３によって前記軌道１００１ｂを移動する同一の条件下、基準材料１００１の曲面１００１ａについてのものと同一の測定点において非接触検出手段１００２による同一の取得角度で、評価すべき各材料１００１の曲面１００１ａの立面的な高さプロファイル又は曲率プロファイルを測定する。

【0013】

非接触検出手段１００２は、締結手段を用いて自動移動手段２００３に配置されるか、又は締結される。任意の適切な締結手段を使用することができる。締結手段は、好ましくは、非接触センサーの加熱に関連した熱を排除することを可能にする熱伝導性を有することができる。このような加熱は、特に電子的な検出手段である場合、その信号を妨害する電子ノイズの発生により、その動作を特に妨害しやすい。

【0014】

自動移動手段１００３は、６つの自由度を備えた関節ロボットアームであってもよい。このような関節アームを使用することは、曲面の任意のタイプ及び任意の程度の曲率に適応するのに十分に柔軟であるという点で有利である。それは、非接触検出手段を曲面に対して位置決めしやすくする。

【0015】

非接触検出手段１００２は、クロマティック共焦点センサーであってもよい。

【0016】

冒頭で説明したように、図１の例に示したシステムのタイプで遭遇する第１の困難は、移動手段の動きと検出手段が発する信号との間の時間的な同期である。第２の困難は、空間座標と測定されたパラメータ又は特性の値との間の一致を達成することができない時間的な基準フレームの欠如であり得る。

【0017】

本発明を図２のフローチャートにより説明する。

【0018】

本発明は、評価すべき複数の材料１００１の表面１００１ａの少なくとも１つの同じ規定された軌道１００１ｂに沿った物理的パラメータを測定するための、自動移動手段１００３と、該自動移動手段１００３に配置された非接触検出手段１００２との間の時間的同期方法であって、自動移動手段１００３の空間座標Ｓ２００１と、非接触検出手段１００２によって取得された信号Ｓ２００２は、自動移動手段１００３が移動するときに、それらのそれぞれの時間スケールで記録手段によって連続的に記録されている（Ｅ２００１）、方法に関し、該方法は、以下の工程を含む：
（ａ）前記記録手段によって、前記軌道１００１ｂに沿った少なくとも１つの予め規定された基準空間位置Ｓ２００３からの信号、及び非接触検出手段１００２によって検出され得る特性信号Ｓ２００４を記録する工程Ｅ２００１であって、前記信号は、前記基準空間位置Ｓ２００３に関連付けられている、工程Ｅ２００１；
（ｂ）非接触検出手段１００２によって時間の関数として取得された信号のセットＢ２００１において、基準空間位置Ｓ２００３に関連付けられた特性信号Ｓ２００４の検出に対応する時点Ｓ２００５を、コンピュータで検索する工程Ｅ２００２；
（ｃ）時間の関数として記録された自動移動手段の空間位置のセットＢ２００２において、基準空間位置Ｓ２００３に対応する時点Ｓ２００６を、コンピュータで検索する工程Ｅ２００３；
（ｄ）工程（ｂ）及び（ｃ）で得られた時点Ｓ２００３及びＳ２００４が互いに一致するように、自動移動手段１００３及び非接触検出手段１００２のそれぞれの時間スケールを、コンピュータで置き換える工程Ｅ２００４。

【0019】

このように、本方法は、自動移動手段の空間座標と検出手段によって取得された信号との時間的同期を達成する結果となる。

【0020】

上述し、図１に示されたもののようなシステムを使用する場合、より短い時間又はより長い時間にわたってドリフトが発生することがあり得、また、ドリフトが発生することは一般的であり、その結果、自動移動手段の空間座標及び検出手段によって取得された信号は、もはや十分な精度で同期されない。

【0021】

この欠点を軽減するために、ドリフトの影響を排除するか、又は少なくとも最小限にするように、前記システムの使用中に、記載された方法の実行を必要な回数繰り返し行うことが可能である。そのとき、方法の実行の各繰り返しにおいて、前記軌道１００１ｂに沿って予め規定された基準空間位置Ｓ２００３、及び非接触検出手段１００２によって検出され得る特性信号Ｓ２００４を記録すること（Ｅ２００１）が必要である。しかしながら、方法の実行の各繰り返しにおいて、前記軌道１００１ｂに沿った別の予め規定された基準空間位置、及び非接触検出手段１００２によって検出され得る別の特性信号を記録することが可能であり、前記他の信号は、前記基準空間位置に関連する。これらの２つの選択肢を組み合わせてもよい。

【0022】

場合によっては、特に、生産率及び／又は品質制御率が高い場合には、各繰り返しにおいて工程（ａ）～（ｃ）を繰り返すことは、時間をロスするおそれがある。そのとき、方法の実行の各繰り返しにおいて記録工程（ａ）並びにその後の工程（ｂ）及び（ｃ）を自動的に必要とすることなく、自動移動手段１００３の空間座標及び検出手段１００２によって取得された信号を時間的に再同期化するために、本方法は追加の工程を含むことが有利であり得る。

【0023】

このような追加の工程の一例は、図３のフローチャートによって示される実施形態によって例示される。この実施形態において、本方法は、工程（ｄ）の後に、自動移動手段１００３及び非接触検出手段１００２のそれぞれの時間スケールの間の統計相関関数Ｆ２００１をコンピュータで計算する工程Ｅ２００５（ｅ）をさらに含み、工程（ｄ）における置き換えＥ２００４が、工程（ｂ）及び（ｃ）で得られた時点ではなく、この相関関数Ｆ２００１によって続いて実行されるようになっている。

【0024】

このように、本方法の第１の実行（１）の後、その後の各実行の繰り返し（２）において、工程Ｅ２００１～Ｅ２００３（ａ）～（ｃ）を繰り返すのではなく、工程Ｅ２００５（ｅ）で得られた相関関数Ｆ２００１を用いて工程Ｅ２００４（ｄ）を実行する。この実施形態は、工程Ｅ２００４（ｄ）のみが続いて実行されるので、時間を節約することが可能である。

【0025】

上述し、図１に示されたもののようなシステムを使用する場合、ドリフトが自動移動手段及び非接触検出手段のそれぞれの制御モジュールに影響を与える可能性がある。この場合、自動移動手段の空間座標と検出手段によって取得された信号とを十分な精度で時間的に再同期させるのに、相関関数はもはや十分ではない場合がある。そして、再度、説明した第２実施形態に係る方法の全ての工程を実行する必要がある。この実行は、特に、特定の時間、例えば、一定の時間間隔で、さもなければ過度に大きなドリフトが観察される場合に行うことができる。

【0026】

相関関数は、スケール因子、線形関係、さもなければ統計的学習モデルであり得る。

【0027】

本発明の方法の他の実施形態によれば、空間位置は、評価すべき表面の１つの同じ位置に配置されたマーカーに対応することができ、特性信号は、前記マーカーからの信号であってもよい。マーカーを使用する利点は、特性信号が、評価すべき材料の表面１００１ｂに由来するものと異なるようにマーカーを選択することができることである。これにより、非接触検出手段１００２によって時間の関数として取得された信号のセットＢ２００１の中からの前記信号についての正確かつ迅速な検索Ｅ２００３が可能になる。一例として、マーカーは、反射体又は電磁信号放射体であってもよい。

【0028】

いくつかの材料については、特に、マーカーの要素によるそれらの表面の潜在的な許容できない汚染のために、又はマーカーをその上にその検出に適した方法で配置することを可能にしないそれらの表面の形状のために、マーカーを使用することが適切でない場合があり得る。次いで、基準位置は、有利には、表面の端部に位置する１つの同じ点に対応することができ、特性信号は、信号がないことになり得る。

【0029】

この最後の実施形態を、マーカーの追加の使用と組み合わせることが可能である。

【0030】

本発明の別の主題は、自動移動手段と、自動移動手段に配置された非接触検出手段と、自動移動手段の空間座標及び検出手段によって取得された信号を記録する手段と、データ処理手段とを備える測定システムであって、前記手段の全てが、上述したような時間的同期方法の工程を実行するように設計されている、測定システムである。

【0031】

例示的な測定システムは、上述した図１に図示されたものであってもよく、これは、自動移動手段の空間座標及び検出手段によって取得された信号を記録するための手段と、データ処理手段とをさらに備え、前記手段の全ては、上述したような時間的同期方法の工程を実行するように設計されるている。適切なデータ処理手段の一例は、コンピュータ又はマイクロコントローラであり得る。記録手段はまた、信号記録インタフェースフェイスを有するコンピュータ又はマイクロコントローラであってもよい。

【0032】

検出手段は、有利には、光学的検出手段、特にはクロマティック共焦点センサーであってもよい。

【0033】

本発明による方法は、表面、特には、ガラスパネルが有し得るような曲面の軌道に沿って光学パラメータを測定するためのシステムに特に適している。

【0034】

本発明はまた、命令を含み、上述のシステムが上述したような時間的同期方法の工程を実行させることを可能にするコンピュータプログラムに関する。

【0035】

バイナリ形式でコンパイルされるか、又は直接的に解釈される任意のタイプのプログラミング言語を使用して、コンピュータ又は任意のプログラム可能な情報処理システムによって実行可能な演算又は論理命令のシーケンスを通じて、本発明による方法の工程を実施することができる。コンピュータプログラムは、ソフトウェアの項目の一部、すなわち、実行可能命令のセット及び／又は１つ以上のデータ若しくはデータベースのセットを形成することができる。

【0036】

コンピュータプログラムは、コンピュータで解読可能な記憶媒体に記録されてもよい。この記憶媒体は、不揮発性のコンピュータメモリ、例えば磁性マスメモリ又は半導体メモリ（ソリッドステートドライブ、フラッシュメモリ）であることが好ましい。それは、取り外し可能であってもよく、又はコンピュータに組み込まれていてもよく、コンピュータは、その内容を解読し、その中の命令を実行する。

【0037】

記憶媒体は、「クライアント」と呼ばれる命令を実行するものとは異なる、「サーバ」と呼ばれる遠隔コンピュータに組み込まれてもよい。記憶媒体に含まれる命令を実行するために、「クライアント」コンピュータは、適切な物理的及び／又は無線の電気通信手段を使用してコンピュータプログラムが記録されている「サーバ」コンピュータのメモリ空間にアクセスする。「サーバ」コンピュータは、コンピュータプログラムが記憶されている記憶媒体を解読し、任意の電気通信手段を通じて「クライアント」コンピュータに命令をバイナリ形式で通信することもできる。

【0038】

記憶媒体は、取り外し可能な媒体であるか、又は電気通信手段によって遠隔からアクセス可能であることが有利であり、これにより、本発明が使用される可能性のある場所に流通させることがより容易になる。

【図1】

【図2】

【図3】

【国際調査報告】