ガラス板の製造方法及び装置
【課題】アシストロールがガラスリボンのエッジから脱落したり、脱落しない場合であってもガラスリボンエッジがアシストロールにより破損したりする等の不具合が生じないように耳部幅を狭くすることができるので、歩留り向上や品質向上を図ることができる。
【解決手段】フロート式のガラス板の製造装置１０において、徐冷炉３４の後段に設けられ、ガラスリボン表面の両側部をそれぞれ撮像して、撮像された画像からアシストロール３０の押圧によって刻設される凹凸痕跡３６の幅と、該凹凸痕跡３６からガラスリボン１８のエッジ１８Ａまでの凹凸痕跡外側部３８の幅を検出する検出手段４０と、検出した凹凸痕跡幅Ｗ３と凹凸痕跡外側幅Ｗ４に基づいてガラスリボン１８をフロートバス１４から引き出す引出し速度、アシストロール３０の回転速度、アシストロール３０の角度、アシストロール３０の位置、アシストロール３０のガラスリボン押圧力の因子を制御する制御手段４２と、を備えた。
【解決手段】フロート式のガラス板の製造装置１０において、徐冷炉３４の後段に設けられ、ガラスリボン表面の両側部をそれぞれ撮像して、撮像された画像からアシストロール３０の押圧によって刻設される凹凸痕跡３６の幅と、該凹凸痕跡３６からガラスリボン１８のエッジ１８Ａまでの凹凸痕跡外側部３８の幅を検出する検出手段４０と、検出した凹凸痕跡幅Ｗ３と凹凸痕跡外側幅Ｗ４に基づいてガラスリボン１８をフロートバス１４から引き出す引出し速度、アシストロール３０の回転速度、アシストロール３０の角度、アシストロール３０の位置、アシストロール３０のガラスリボン押圧力の因子を制御する制御手段４２と、を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス板の製造方法及び装置に係り、特にガラス板を製造する際の歩留り向上や品質向上のためのオンラインによる必要データの検出及びそのデータに基づく制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス板を製造するには、溶融炉から溶融金属浴上（フロートバス上）に流延されたガラスリボンの両側部に、溝や歯が付いた回転ロールであるアシストロールを押圧して、ガラスリボンの幅方向に張力を付与し、これによりガラスリボンが幅縮化するのを抑制しつつ流延方向（ガラスリボンの進行方向）に引っ張って薄板状に引き伸ばす方法が一般的である。薄板状に引き伸ばされたガラスリボンは徐冷炉内において室温まで徐冷される。そして、アシストロールで押圧されたガラスリボン両側部は裁断除去され、ガラスリボンの製品幅に形成される。
【０００３】
フロートバス上を流れるガラスリボンのエッジを監視カメラでモニターして、ガラスリボンエッジの位置を検出し、ガラスリボンを所定の幅にするために溶融炉からフロートバス上に供給するガラス素地の流量を制御する方法が知られている（特許文献１）。
【特許文献１】特開昭５３−１２９１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ガラスリボンエッジの位置を検出し、溶融炉からフロートバス上に供給するガラス素地の流量を調節するだけでは、ガラス板の歩留り向上を図ることは難しい。
【０００５】
即ち、単にガラス素地の流量を少なくしてガラスリボンの幅を狭くしたのでは、アシストロールがガラスリボンのエッジから脱落したり、脱落しない場合であってもガラスリボンエッジがアシストロールにより破損したりする等の不具合が生じるという問題がある。
【０００６】
そこで、出願人は鋭意研究したところ、上記不具合を解消するには、アシストロールがガラスリボン表面を押圧することでガラスリボン表面に刻設される凹凸痕跡の幅や、凹凸痕跡からガラスリボンのエッジまでの凹凸痕跡外側の幅を検出し、その結果に応じてガラスリボン両側部を狭くする必要があることを発見した。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、アシストロールがガラスリボンのエッジから脱落したり、脱落しない場合であってもガラスリボンエッジがアシストロールにより破損したりする等の不具合を生じないようにガラスリボン両側部を狭くすることができるので、ガラス板の歩留り向上を図ることができるガラス板の製造方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記目的を達成すべく、溶融金属のフロートバス上に流延されたガラスリボン表面の両側部を押圧するアシストロールによって前記ガラスリボンの幅方向に張力を付与して前記ガラスリボンの幅縮化を抑制しつつ、前記ガラスリボンを前記流延方向に引っ張って薄板状にするフロートバスと、薄板状にしたガラスリボンを徐冷する徐冷炉と、を含むガラス板の製造装置において、前記徐冷炉の後段に設けられ、前記ガラスリボン表面の両側部を撮像して、撮像された画像から前記アシストロールによって前記ガラスリボン表面に刻設される凹凸痕跡の幅と、該凹凸痕跡からガラスリボンのエッジまでの凹凸痕跡外側の幅を検出する検出手段を有し、該検出手段は、投光器からガラスリボン表面に照射されたＬＥＤ光がガラス表面で反射する反射散乱光を受光器で検出し、検出した画像を画像処理手段により画像処理することにより前記凹凸痕跡幅と前記凹凸痕跡外側幅を検出する反射光学系検出手段であり、前記検出された凹凸痕跡幅と凹凸痕跡外側幅に基づいて、前記ガラスリボンをフロートバスから引き出す引出し速度、アシストロールの回転速度、アシストロールの角度、アシストロールの位置、及びアシストロールのガラスリボン押圧力のうちの１つ以上を制御する制御手段を有することを特徴とする。
【０００９】
ここで、徐冷炉の後段とは、ガラスリボンが徐冷炉から出た後を言う。また、アシストロールのガラスリボン押圧力とは、例えば溶融金属上のガラスリボンに対するアシストロールの押し下げ量を言う。また、アシストロールの位置とは、ガラスリボン幅方向に対するアシストロールの位置を言い、アシストロールの角度とはガラスリボンの流れ方向に対するアシストロールの向きをいう。
【００１０】
アシストロールがガラスリボン表面を押圧することによってガラスリボン表面に刻設される凹凸痕跡を撮像し、その画像を画像処理することで、アシストロールが押圧している幅を凹凸痕跡幅として検出するようにする。また、撮像された凹凸痕跡から撮像されたガラスリボンエッジまでの凹凸痕跡外側幅を求めることで、アシストロールが押圧していない領域の幅を検出するようにする。これにより、凹凸痕跡幅と凹凸痕跡外側幅とのデータを容易に得ることができる。
【００１１】
そして、検出した凹凸痕跡幅と凹凸痕跡外側幅に基づいて、ガラスリボンをフロートバスから引き出す引出し速度、アシストロールの回転速度、アシストロールの角度、アシストロールの位置、及びアシストロールのガラスリボン押圧力の５つの制御因子を制御できるようにする。
【００１２】
制御は、作業者が手動で行ってもよく、凹凸痕跡幅と凹凸痕跡外側幅との変動許容幅を予め設定して、その変動許容幅から外れないように前記５つの制御因子を自動制御するようにしてもよい。
【００１３】
これにより、アシストロールがガラスリボンのエッジから脱落したり、脱落しない場合であってもガラスリボンエッジがアシストロールにより破損したりする等の不具合を生じさせずにガラスリボン両側部の幅を狭くすることができるので、歩留り向上を図ることができる。
【００１４】
ここで、ガラスリボン両側部とは、ガラスリボンの製品幅Ｗ２よりも外側の部分を言う。即ち、凹凸痕跡幅Ｗ３と、凹凸痕跡外側幅Ｗ４と、凹凸痕跡内側幅Ｗ６（凹凸痕跡からガラスリボンの製品幅位置までの幅）とを合わせた幅Ｗ５の部分を言う。
【００１５】
前記検出手段は、光源としてレーザー光を使用することが考えられるが、レーザー光は照射幅が狭くスキャンする必要があり装置が大がかりになると共にレーザーは振れに弱い。本願発明では、スキャン走査を必要とせず、振れやガラスリボン幅の急激な変化にも強いＬＥＤ光を使用した反射光学系検出手段を採用する。
【００１６】
本発明において、前記検出手段は、投光器から照射されてガラスリボンを透過した透過光を受光器で検出し、検出した画像を画像処理手段により画像処理することにより前記凹凸痕跡幅と前記凹凸痕跡外側幅を検出する透過光学系検出手段を併用することが好ましい。
【００１７】
反射光学系検出手段による凹凸痕跡幅と凹凸痕跡外側幅との検出に併用して、透過光学系検出手段でも凹凸痕跡幅と凹凸痕跡外側幅とを検出し、両者を照合することにより、検出の信頼性を向上することができる。透過光学系検出手段は、アシストロールの歯がガラスリボン表面に食い込んだ点状の歯形マークを容易に検出することができる。
【００１８】
本発明において、前記検出手段は、検出雰囲気の温度が室温以上１００℃以下の位置に設けられることが検出精度上好ましい。
【００１９】
本発明は、前記目的を達成すべく、溶融金属のフロートバス上に流延されたガラスリボン表面の両側部を押圧するアシストロールによって前記ガラスリボンの幅方向に張力を付与して前記ガラスリボンの幅縮化を抑制しつつ、前記ガラスリボンを前記流延方向に引っ張って薄板状にする工程と、薄板状にしたガラスリボンを徐冷炉内で徐冷する工程とを含むガラス板の製造方法において、前記アシストロールの押圧によって前記ガラスリボン表面に刻設される凹凸痕跡の幅と、該凹凸痕跡からガラスリボンのエッジまでの凹凸痕跡外側の幅を検出する検出工程を有し、該検出工程は、投光器からガラスリボン表面に照射されたＬＥＤ光がガラス表面で反射する反射散乱光を受光器で検出し、検出した画像を画像処理することにより前記凹凸痕跡幅と前記凹凸痕跡外側幅を検出する反射光学系検出工程であり、前記検出した凹凸痕跡幅と凹凸痕跡外側幅に基づいて、凹凸痕跡幅及び凹凸痕跡外側幅が所定の幅に維持されるように、前記ガラスリボンをフロートバスから引き出す引出し速度、アシストロールの回転速度、アシストロールの角度、アシストロールの位置、及びアシストロールのガラスリボン押圧力のうちの１つ以上を制御する制御工程を有することを特徴とする。
【００２０】
検出した凹凸痕跡幅と凹凸痕跡外側幅に基づいて凹凸痕跡幅及び凹凸痕跡外側幅が所定の幅に維持されるように、フロートバスからガラスリボンの引出し速度、アシストロールの回転速度、アシストロールの角度、アシストロールの位置、及びアシストロールのガラスリボン押圧力の１つ以上を制御することにより、アシストロールがガラスリボンのエッジから脱落したり、脱落しない場合であってもガラスリボンエッジがアシストロールにより破損したりする等の不具合を生じさせずにガラスリボン両側部の幅を狭くすることができる。これにより、歩留り向上を図ることができる。
【００２１】
なお、凹凸痕跡幅及び凹凸痕跡外側幅における所定の幅を幾つにするかは、製造するガラス板の種類やガラス板の厚み等によって異なるので、アシストロールがガラスリボンのエッジから脱落したり、脱落しない場合であってもガラスリボンエッジがアシストロールにより破損したりする等の不具合が生じないための凹凸痕跡幅及び凹凸痕跡外側幅の設定値を予め予備試験等により得るようにすればよい。
【００２２】
なお、制御は、作業者が手動で行ってもよく、凹凸痕跡幅と凹凸痕跡外側幅との変動許容幅を予め設定して、その変動許容幅から外れないように前記５つの制御因子の１つ以上を自動制御するようにしてもよい。
【００２３】
また、検出工程は、投光器からガラスリボン表面に照射されたＬＥＤ光がガラス表面で反射する反射散乱光を受光器で検出し、検出した画像を画像処理することにより前記凹凸痕跡幅と前記凹凸痕跡外側幅を検出する反射光学系検出工程である。
【００２４】
更には、前記検出工程は、投光器から照射されてガラスリボンを透過した透過光を受光器で検出し、検出した画像を画像処理することにより前記凹凸痕跡幅と前記凹凸痕跡外側幅を検出する透過光学系検出工程を併用することにより、検出の信頼性を一層向上できる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のガラス板の製造方法及び装置によれば、アシストロールがガラスリボンのエッジから脱落したり、脱落しない場合であってもガラスリボンエッジがアシストロールにより破損したりする等の不具合を生じないようにガラスリボン両側部を狭くすることができるので、ガラス板の歩留り向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、添付図面に従って本発明に係るガラス板の製造方法及び装置の好ましい実施の形態について詳説する。ただし、本発明はこれら実施の形態に限定されるものではない。
【００２７】
図１は、本発明のガラス板の製造装置１０の一例を上方から示した概念図である。
【００２８】
図１に示すように、溶融ガラスが、溶融炉１２からフロートバス１４内の溶融金属１６上に供給される。溶融金属としては、錫が一般的に使用される。供給された溶融ガラスは、フロートバス上流側でガラスリボン１８を形成し、アシストロール３０によりガラスリボン１８に幅方向外側に向いた張力が付与され、目標のガラス板厚みに形成される。
【００２９】
アシストロール３０は、図１の部分拡大図に示すように、ガラスリボン１８表面の両側部を押圧すると共に、対をなすアシストロール３０の回転軸３２同士がハの字状に拡開している。
【００３０】
図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ガラスリボン表面の両側部には、複数のアシストロール３０が押圧した凹凸痕跡３６がガラスリボン１８の進行方向に形成される。
【００３１】
図１に示されるように、フロートバス１４において目標のガラス厚みに成形されたガラスリボン１８は、リフトアウトロール２０で溶融金属の浴面から引き出され、徐冷炉３４内を徐冷ロール２６で搬送され、室温近い温度まで徐冷される。
【００３２】
かかるガラス板の製造において、凹凸痕跡外側幅Ｗ４を狭くすることにより歩留りアップに寄与できるが、狭くし過ぎると、アシストロール３０がガラスリボン１８のエッジ１８Ａから脱落したり、脱落しない場合であってもガラスリボンエッジ１８Ａがアシストロール３０により破損したりする等の不具合が生じ易くなる。これにより、ガラス板を安定して製造できないという不具合が発生する。
【００３３】
また、ガラスリボン１８の凹凸痕跡幅Ｗ３が狭くなり過ぎると、アシストロール３０が凹凸痕跡３６部分に集中的に食い込むことになる。これにより、アシストロール３０がガラスリボン１８を突き破り易くなる。また、残留歪を発生させ、ガラスリボン１８に反りが発生し易くなる。更には、徐冷炉３４内においてガラスリボン１８が破損し易くなる。
【００３４】
そこで、本発明では、徐冷炉３４の後段に、凹凸痕跡幅Ｗ３及び凹凸痕跡外側幅Ｗ４を検出するための検出手段４０と、検出手段４０で検出した凹凸痕跡幅Ｗ３及び凹凸痕跡外側幅Ｗ４の検出データに基づいて、ガラスリボンをフロートバス１４から引き出す引出し速度、アシストロール３０の回転速度、アシストロール３０の角度、アシストロール３０の位置、アシストロール３０のガラスリボン押圧力の５つの制御因子を適切に制御する制御手段４２を備えるようにした。これにより、上記不具合を防止する。
【００３５】
なお、１００℃以下の検出雰囲気を確保できれば、徐冷炉３４内に検出手段４０を設けてもよい。
【００３６】
次に、検出手段４０の詳細について説明する。
【００３７】
図３（Ａ）は、ガラスリボン１８の両側部のうち進行方向から見た右側部を検出するための検出手段４０を示したものであり、同じものが進行方向左側部にも設けられる。
【００３８】
検出手段４０は、主として、投光器４４Ａと受光器４４Ｂとからなる反射光学系装置４４と、画像処理装置４６、表示装置４８とで構成され、投光器４４Ａからガラスリボン表面の両側部のうちの検出領域４９に照射した正反射光を受光器４４Ｂで受光することにより、検出領域４９を撮像する。投光器４４ＡとしてはＬＥＤ光源を好適に使用することができ、受光器４４ＢとしてはＣＣＤエリアセンサを好適に使用できる。光源は、ＬＥＤ以外を光源としたファイバー光源であってもよいが、使用環境（１００℃以下の雰囲気等）を考慮すると、ＬＥＤ光源が好ましい。
【００３９】
また、リアルタイムな制御を行うためには、受光器４４Ｂによる撮像回数を１分間隔以下にすることが好ましい。検出領域４９は、ガラスリボンの両側部を含む領域である。
【００４０】
以下、図４のステップフロー図にしたがって画像処理装置４６による凹凸痕跡幅Ｗ３と凹凸痕跡外側幅Ｗ４との算出方法を説明する。
【００４１】
ステップ１では、反射光学系装置４４の投光器４４Ａから照射された正反射光が受光器４４Ｂに受光され、検出領域４９の画像が採取される。反射光学系装置４４は、ガラスリボン１８幅方向に移動可能に構成されており、これにより検出領域４９内のガラスリボン１８の幅方向に渡り撮像する（図３）。
【００４２】
ステップ２では、採取された画像は電気信号に変換されて画像処理装置４６に入力され、採取された画像のうち、ガラスリボン幅方向に対応する指定領域５１について２値化処理を行う。指定領域５１は、ガラスリボン１８の進行方向の幅で画素数が６４０画素（１画素：０．２５ｍｍ）前後になることが好ましい。
【００４３】
図５（Ａ）は、ステップ２における２値化処理を説明する図であり、Ｙ軸が輝度の大きさ示し、Ｘ軸がガラスリボン１８幅方向の位置を示す。２値化処理の閾値設定は中間値法が採用され、最高輝度と最低輝度の中間の輝度を閾値とし、閾値よりも大きい輝度の画素を１（白）とし、小さい輝度の画素を０（黒）として２値化画像を得る。
【００４４】
次にステップ３において２値化画像からノイズを除去するノイズ除去処理を行う。ノイズ除去は、注目する画素の黒（０）又は白（１）と、注目画素の上下左右に位置する画素の黒（０）又は白（１）とを対比することによって、注目する画素が画像かノイズかを判定する４連結法を採用することが好ましい。これにより、ノイズが除去される。なお、８連結法を採用することもできるが、４連結法はノイズ除去処理の時間を短縮化することができる。
【００４５】
次に、ステップ４においてラベリング処理を行う。ラベル処理は、隣接する黒（０）の画素同士、及び隣接する白（１）の画素同士を、１つの塊としてラベルする方法である。
【００４６】
次に、ステップ５において、予め設定された塊の面積の閾値よりも小さい面積の塊は不要ラベルとして不要ラベル除去する。また、指定領域５１から外れる塊に対しても不要ラベル除去する。
【００４７】
次に、ステップ６において、中心点列処理を行う。中心点列処理とは、図５（Ｂ）に示すように、ラベルされた複数のラベルＡごとにＹ座標の中心点Ｂを求め、中心点Ｂ同士を図５（Ｃ）に示すように線で結んでいく。これにより、図３（Ｂ）に示すように、アシストロール３０の凹凸痕跡並びにその外側及び内側のガラス表面状態を示すパターン（以下、凹凸パターン線図という）を得る。なお、図３（Ｂ）は、分かり易いように図示化したものである。そして、凹凸パターン線図が表示装置４８に表示される。
【００４８】
次にステップ７〜１４では、得られた凹凸パターン線図を使用して、ガラスリボン１８のエッジ１８Ａ、凹凸痕跡３６の外側端及び凹凸痕跡３６の内側端を求め、凹凸痕跡幅Ｗ３及び凹凸痕跡外側幅Ｗ４を算出する。
【００４９】
先ず、ステップ７において、細分化処理を行う。即ち、図６（Ａ）に示すように、凹凸パターン線図をガラスリボン１８のエッジ１８Ａの側から所定間隔（例えば２．５ｍｍ間隔）で所定区間長さ（例えば５ｍｍ）になるように、即ちＡ［ｉ］（ｉ＝０，１，２…Ｎ）の区間数に細分化する。
【００５０】
次にステップ８において、凹凸痕跡外側幅Ｗ４が該当する凹凸傷痕外側部判定処理を、細分化された各区間に存在する線が直線と見做せるかどうかを最小二乗法により判定する。これは、図６（Ａ）において凹凸パターン線図の左端、即ちガラスリボン１８のエッジ１８Ａ側から各区間について直線かどうかを判定していくが、例えば１０ｍｍ以上の直線区間が連続している部分を凹凸痕跡外側部であると認識し、直線式Ｌ１とする（図６（Ｂ）参照）。
【００５１】
次に、ステップ９において、ステップ８の場合と同様に、凹凸痕跡内側幅が該当する内側部判定処理を行う。これは、図６（Ａ）において凹凸パターン線図の右端から、即ちガラスリボン１８の中央部側から細分化された各区間に存在する線が直線と見做せるかどうかを判定していき、例えば１０ｍｍ以上の直線区間が連続している部分を凹凸痕跡内側部であると認識し、直線式Ｌ２とする（図６（Ｂ）参照）。
【００５２】
次に、ステップ１０において、ガラスリボン１８のエッジ１８Ａ位置の確定処理を行う。即ち、直線式Ｌ１の左端の画像座標に、エッジ１８ＡのＲ値（予め設定したエッジ曲率半径）を足した画像座標をエッジ１８Ａ位置と確定する。
【００５３】
次に、ステップ１１において、凹凸痕跡３６の外側端の判定処理を行う。即ち、図６（Ｃ）に示すように、直線式Ｌ１を右方向に延長した延長線ａと、凹凸パターン線図との高さの差Δを求める。そして、その差Δが予め設定した所定値Ｋよりも大きい値（Ｄj）となる回数が予め設定した所定回数Ｍ以上連続して発生したときに、凹凸パターン線図が直線式Ｌ１から乖離したとして、Ｄｊの初期点を凹凸痕跡３６の外側端と認定する。
【００５４】
次に、ステップ１２において、ステップ１１と同様に、凹凸痕跡３６の内側端の判定処理を行う。
【００５５】
次に、ステップ１３及び１４において、上記得られたエッジ１８Ａ位置の画像座標、凹凸痕跡３６の外側端の画像座標、凹凸痕跡３６の内側端の画像座標から、凹凸痕跡幅Ｗ３と凹凸痕跡外側幅Ｗ４を算出する。なお、画像座標とガラス板製造装置１０の装置座標との倍率関係は予め求めておく。
【００５６】
これにより、凹凸痕跡幅Ｗ３と凹凸痕跡外側幅Ｗ４のデータをオンラインで得ることができ、得られたデータは制御手段４２に逐次入力される。制御手段４２は、得られた凹凸痕跡幅Ｗ３と凹凸痕跡外側幅Ｗ４のデータに基づいて、凹凸痕跡幅Ｗ３及び凹凸痕跡外側幅Ｗ４のそれぞれが所定の幅に維持されるように、ガラスリボン１８をフロートバス１４から引き出す速度を可変するためのリフトアウトロール２０及び徐冷ロール２６の回転速度を可変する駆動部５０Ａ、アシストロール３０の回転速度を可変する駆動部５０Ｂ、アシストロール３０のロール角度を可変する駆動部５０Ｃ、アシストロール３０のロール位置を可変する駆動部５０Ｄ、アシストロール３０のガラスリボン押圧力を可変する駆動部５０Ｅの５つの制御因子（図１参照）の１つ以上の駆動部を制御する。なお、検出手段４０で検出した凹凸痕跡幅Ｗ３と凹凸痕跡外側幅Ｗ４のデータに基づいて、作業者が手動で上記５つの制御因子を適切に設定するようにしてもよい。
【００５７】
凹凸痕跡幅Ｗ３及び凹凸痕跡外側幅Ｗ４における所定の幅を幾つにするかは、製造するガラス板の種類やガラス板の厚み等によって異なるので、アシストロール３０がガラスリボン１８のエッジ１８Ａから脱落したり、脱落しない場合であってもガラスリボンエッジ１８Ａがアシストロール３０により破損したりする等の不具合が生じないための凹凸痕跡幅Ｗ３及び凹凸痕跡外側幅Ｗ４の設定値を予め設けておけばよい。
【００５８】
これにより、アシストロール３０の脱落やガラスリボンエッジ１８Ａの破損等の不具合を生じさせずにガラスリボン両側部の幅Ｗ５を狭くすることができるので、歩留り向上を図ることができる。
【００５９】
尚、本発明の実施の形態では、検出手段として反射光学系の検出手段４０のみを示したが、透過光学系の検出手段を併用し、検出結果を照合させることにより、検出の信頼性を向上させることができる。
【００６０】
図７（Ａ）は、透過光学系の検出手段の透過光学系装置６０の概念図であり、図７（Ｂ）は、透過光学系装置６０によって得られる画像の模式図である。
【００６１】
図７（Ａ）に示すように、ガラスリボン１８の下方に設けられた投光器６０Ａからガラスリボン１８を透過した透過光を、ガラスリボン１８の上方に設けた受光器６０Ｂで検出し、画像を得る。これにより、透過光学系装置６０では、アシストロール３０の歯がガラスリボン１８の表面に食い込んだ点状の歯形マークが繋がった線列３１として画像化される。この場合、ガラスリボン１８と投光器６０Ａとの間にスクリーン６４（すりガラス状）を配置することで、線列３１を明瞭化することができる。したがって、図７（Ｂ）における線列３１の左端から右端までが凹凸痕跡幅Ｗ３となり、ガラスリボン１８のエッジ１８Ａから線列３１の左端までが凹凸痕跡外側幅Ｗ４になる。即ち、反射光学系の場合と同様に、Ｗ３とＷ４の値を得る。
【００６２】
次に、本発明の実施例について説明する。
【００６３】
図１に示すように、溶融ガラスを溶融炉１２フロートバス１４上に供給し、所定の厚さのガラスリボン１８に成形する。次に、徐冷炉３４にてガラスリボン１８を室温付近まで徐冷した後に、反射光学系装置４４でガラスリボン表面の内側部を撮像し、画像処理装置４６により凹凸痕跡幅Ｗ３と凹凸痕跡外側幅Ｗ４を検出する。
【００６４】
次に、得られた凹凸痕跡幅Ｗ３と凹凸痕跡外側幅Ｗ４のデータに基づいて、凹凸痕跡幅Ｗ３及び凹凸痕跡外側幅Ｗ４のそれぞれが所定の幅に維持されるように、ガラスリボン１８をフロートバス１４から引き出す速度、アシストロール３０の回転速度、アシストロール３０のロール角度、アシストロール３０のロール位置、アシストロール３０のガラスリボン押圧力のうちの１つ以上を制御する。
【００６５】
これにより、アシストロール３０がガラスリボン１８のエッジ１８Ａから脱落したり、ガラスリボンエッジ１８Ａがアシストロール３０により破損したりする等の不具合を生じさせることなく、ガラスリボン両側部を狭くすることができ、ガラス板の歩留りが向上する。
【００６６】
さらに、凹凸痕跡３６と凹凸痕跡外側部を検出する検出手段として、反射光学系の検出手段４０に加えて、透過光学系の検出手段を併用する。その結果、検出の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明のガラス板の製造装置の全体構成及びアシストロールがガラスリボンを押圧している部分を拡大して示す概念図
【図２】ガラスリボンに形成される幅方向の凹凸痕跡を主として説明する説明図である。
【図３】凹凸痕跡幅と凹凸痕跡外側幅の反射光学系の検出手段の概念図である。
【図４】画像処理のステップフロー図である。
【図５】図５（Ａ）は画像処理において中心点法による２値化処理を説明する説明図、図５（Ｂ）は画像処理における中心点列処理を説明する説明図、図５（Ｃ）は中心点列処理された中心点同士を線でつないだ図である。
【図６】図６（Ａ）は画像処理において細分化処理を説明する説明図、図６（Ｂ）は画像処理において凹凸痕跡外側部の判定処理を説明する説明図、図６（Ｃ）は画像処理において凹凸痕跡端の判定処理を説明する説明図
【図７】透過光学系装置の概念図及び得られた画像の模式図
【符号の説明】
【００６８】
１０…ガラス板の製造装置、１２…溶融炉、１４…フロートバス、１６…溶融金属、１８…ガラスリボン、２０…リフトアウトロール、２６…徐冷ロール、３０…アシストロール、３２…アシストロールの回転軸、３６…凹凸痕跡、３８…凹凸痕跡外側部、４０…検出手段、４２…制御手段、４４…反射光学系装置、４４Ａ…投光器、４４Ｂ…受光器、４６…画像処理装置、４８…表示装置、６０…透過型光学系装置、６０Ａ投光器、６０Ｂ…受光器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス板の製造方法及び装置に係り、特にガラス板を製造する際の歩留り向上や品質向上のためのオンラインによる必要データの検出及びそのデータに基づく制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス板を製造するには、溶融炉から溶融金属浴上（フロートバス上）に流延されたガラスリボンの両側部に、溝や歯が付いた回転ロールであるアシストロールを押圧して、ガラスリボンの幅方向に張力を付与し、これによりガラスリボンが幅縮化するのを抑制しつつ流延方向（ガラスリボンの進行方向）に引っ張って薄板状に引き伸ばす方法が一般的である。薄板状に引き伸ばされたガラスリボンは徐冷炉内において室温まで徐冷される。そして、アシストロールで押圧されたガラスリボン両側部は裁断除去され、ガラスリボンの製品幅に形成される。
【０００３】
フロートバス上を流れるガラスリボンのエッジを監視カメラでモニターして、ガラスリボンエッジの位置を検出し、ガラスリボンを所定の幅にするために溶融炉からフロートバス上に供給するガラス素地の流量を制御する方法が知られている（特許文献１）。
【特許文献１】特開昭５３−１２９１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ガラスリボンエッジの位置を検出し、溶融炉からフロートバス上に供給するガラス素地の流量を調節するだけでは、ガラス板の歩留り向上を図ることは難しい。
【０００５】
即ち、単にガラス素地の流量を少なくしてガラスリボンの幅を狭くしたのでは、アシストロールがガラスリボンのエッジから脱落したり、脱落しない場合であってもガラスリボンエッジがアシストロールにより破損したりする等の不具合が生じるという問題がある。
【０００６】
そこで、出願人は鋭意研究したところ、上記不具合を解消するには、アシストロールがガラスリボン表面を押圧することでガラスリボン表面に刻設される凹凸痕跡の幅や、凹凸痕跡からガラスリボンのエッジまでの凹凸痕跡外側の幅を検出し、その結果に応じてガラスリボン両側部を狭くする必要があることを発見した。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、アシストロールがガラスリボンのエッジから脱落したり、脱落しない場合であってもガラスリボンエッジがアシストロールにより破損したりする等の不具合を生じないようにガラスリボン両側部を狭くすることができるので、ガラス板の歩留り向上を図ることができるガラス板の製造方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記目的を達成すべく、溶融金属のフロートバス上に流延されたガラスリボン表面の両側部を押圧するアシストロールによって前記ガラスリボンの幅方向に張力を付与して前記ガラスリボンの幅縮化を抑制しつつ、前記ガラスリボンを前記流延方向に引っ張って薄板状にするフロートバスと、薄板状にしたガラスリボンを徐冷する徐冷炉と、を含むガラス板の製造装置において、前記徐冷炉の後段に設けられ、前記ガラスリボン表面の両側部を撮像して、撮像された画像から前記アシストロールによって前記ガラスリボン表面に刻設される凹凸痕跡の幅と、該凹凸痕跡からガラスリボンのエッジまでの凹凸痕跡外側の幅を検出する検出手段を有し、該検出手段は、投光器からガラスリボン表面に照射されたＬＥＤ光がガラス表面で反射する反射散乱光を受光器で検出し、検出した画像を画像処理手段により画像処理することにより前記凹凸痕跡幅と前記凹凸痕跡外側幅を検出する反射光学系検出手段であり、前記検出された凹凸痕跡幅と凹凸痕跡外側幅に基づいて、前記ガラスリボンをフロートバスから引き出す引出し速度、アシストロールの回転速度、アシストロールの角度、アシストロールの位置、及びアシストロールのガラスリボン押圧力のうちの１つ以上を制御する制御手段を有することを特徴とする。
【０００９】
ここで、徐冷炉の後段とは、ガラスリボンが徐冷炉から出た後を言う。また、アシストロールのガラスリボン押圧力とは、例えば溶融金属上のガラスリボンに対するアシストロールの押し下げ量を言う。また、アシストロールの位置とは、ガラスリボン幅方向に対するアシストロールの位置を言い、アシストロールの角度とはガラスリボンの流れ方向に対するアシストロールの向きをいう。
【００１０】
アシストロールがガラスリボン表面を押圧することによってガラスリボン表面に刻設される凹凸痕跡を撮像し、その画像を画像処理することで、アシストロールが押圧している幅を凹凸痕跡幅として検出するようにする。また、撮像された凹凸痕跡から撮像されたガラスリボンエッジまでの凹凸痕跡外側幅を求めることで、アシストロールが押圧していない領域の幅を検出するようにする。これにより、凹凸痕跡幅と凹凸痕跡外側幅とのデータを容易に得ることができる。
【００１１】
そして、検出した凹凸痕跡幅と凹凸痕跡外側幅に基づいて、ガラスリボンをフロートバスから引き出す引出し速度、アシストロールの回転速度、アシストロールの角度、アシストロールの位置、及びアシストロールのガラスリボン押圧力の５つの制御因子を制御できるようにする。
【００１２】
制御は、作業者が手動で行ってもよく、凹凸痕跡幅と凹凸痕跡外側幅との変動許容幅を予め設定して、その変動許容幅から外れないように前記５つの制御因子を自動制御するようにしてもよい。
【００１３】
これにより、アシストロールがガラスリボンのエッジから脱落したり、脱落しない場合であってもガラスリボンエッジがアシストロールにより破損したりする等の不具合を生じさせずにガラスリボン両側部の幅を狭くすることができるので、歩留り向上を図ることができる。
【００１４】
ここで、ガラスリボン両側部とは、ガラスリボンの製品幅Ｗ２よりも外側の部分を言う。即ち、凹凸痕跡幅Ｗ３と、凹凸痕跡外側幅Ｗ４と、凹凸痕跡内側幅Ｗ６（凹凸痕跡からガラスリボンの製品幅位置までの幅）とを合わせた幅Ｗ５の部分を言う。
【００１５】
前記検出手段は、光源としてレーザー光を使用することが考えられるが、レーザー光は照射幅が狭くスキャンする必要があり装置が大がかりになると共にレーザーは振れに弱い。本願発明では、スキャン走査を必要とせず、振れやガラスリボン幅の急激な変化にも強いＬＥＤ光を使用した反射光学系検出手段を採用する。
【００１６】
本発明において、前記検出手段は、投光器から照射されてガラスリボンを透過した透過光を受光器で検出し、検出した画像を画像処理手段により画像処理することにより前記凹凸痕跡幅と前記凹凸痕跡外側幅を検出する透過光学系検出手段を併用することが好ましい。
【００１７】
反射光学系検出手段による凹凸痕跡幅と凹凸痕跡外側幅との検出に併用して、透過光学系検出手段でも凹凸痕跡幅と凹凸痕跡外側幅とを検出し、両者を照合することにより、検出の信頼性を向上することができる。透過光学系検出手段は、アシストロールの歯がガラスリボン表面に食い込んだ点状の歯形マークを容易に検出することができる。
【００１８】
本発明において、前記検出手段は、検出雰囲気の温度が室温以上１００℃以下の位置に設けられることが検出精度上好ましい。
【００１９】
本発明は、前記目的を達成すべく、溶融金属のフロートバス上に流延されたガラスリボン表面の両側部を押圧するアシストロールによって前記ガラスリボンの幅方向に張力を付与して前記ガラスリボンの幅縮化を抑制しつつ、前記ガラスリボンを前記流延方向に引っ張って薄板状にする工程と、薄板状にしたガラスリボンを徐冷炉内で徐冷する工程とを含むガラス板の製造方法において、前記アシストロールの押圧によって前記ガラスリボン表面に刻設される凹凸痕跡の幅と、該凹凸痕跡からガラスリボンのエッジまでの凹凸痕跡外側の幅を検出する検出工程を有し、該検出工程は、投光器からガラスリボン表面に照射されたＬＥＤ光がガラス表面で反射する反射散乱光を受光器で検出し、検出した画像を画像処理することにより前記凹凸痕跡幅と前記凹凸痕跡外側幅を検出する反射光学系検出工程であり、前記検出した凹凸痕跡幅と凹凸痕跡外側幅に基づいて、凹凸痕跡幅及び凹凸痕跡外側幅が所定の幅に維持されるように、前記ガラスリボンをフロートバスから引き出す引出し速度、アシストロールの回転速度、アシストロールの角度、アシストロールの位置、及びアシストロールのガラスリボン押圧力のうちの１つ以上を制御する制御工程を有することを特徴とする。
【００２０】
検出した凹凸痕跡幅と凹凸痕跡外側幅に基づいて凹凸痕跡幅及び凹凸痕跡外側幅が所定の幅に維持されるように、フロートバスからガラスリボンの引出し速度、アシストロールの回転速度、アシストロールの角度、アシストロールの位置、及びアシストロールのガラスリボン押圧力の１つ以上を制御することにより、アシストロールがガラスリボンのエッジから脱落したり、脱落しない場合であってもガラスリボンエッジがアシストロールにより破損したりする等の不具合を生じさせずにガラスリボン両側部の幅を狭くすることができる。これにより、歩留り向上を図ることができる。
【００２１】
なお、凹凸痕跡幅及び凹凸痕跡外側幅における所定の幅を幾つにするかは、製造するガラス板の種類やガラス板の厚み等によって異なるので、アシストロールがガラスリボンのエッジから脱落したり、脱落しない場合であってもガラスリボンエッジがアシストロールにより破損したりする等の不具合が生じないための凹凸痕跡幅及び凹凸痕跡外側幅の設定値を予め予備試験等により得るようにすればよい。
【００２２】
なお、制御は、作業者が手動で行ってもよく、凹凸痕跡幅と凹凸痕跡外側幅との変動許容幅を予め設定して、その変動許容幅から外れないように前記５つの制御因子の１つ以上を自動制御するようにしてもよい。
【００２３】
また、検出工程は、投光器からガラスリボン表面に照射されたＬＥＤ光がガラス表面で反射する反射散乱光を受光器で検出し、検出した画像を画像処理することにより前記凹凸痕跡幅と前記凹凸痕跡外側幅を検出する反射光学系検出工程である。
【００２４】
更には、前記検出工程は、投光器から照射されてガラスリボンを透過した透過光を受光器で検出し、検出した画像を画像処理することにより前記凹凸痕跡幅と前記凹凸痕跡外側幅を検出する透過光学系検出工程を併用することにより、検出の信頼性を一層向上できる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のガラス板の製造方法及び装置によれば、アシストロールがガラスリボンのエッジから脱落したり、脱落しない場合であってもガラスリボンエッジがアシストロールにより破損したりする等の不具合を生じないようにガラスリボン両側部を狭くすることができるので、ガラス板の歩留り向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、添付図面に従って本発明に係るガラス板の製造方法及び装置の好ましい実施の形態について詳説する。ただし、本発明はこれら実施の形態に限定されるものではない。
【００２７】
図１は、本発明のガラス板の製造装置１０の一例を上方から示した概念図である。
【００２８】
図１に示すように、溶融ガラスが、溶融炉１２からフロートバス１４内の溶融金属１６上に供給される。溶融金属としては、錫が一般的に使用される。供給された溶融ガラスは、フロートバス上流側でガラスリボン１８を形成し、アシストロール３０によりガラスリボン１８に幅方向外側に向いた張力が付与され、目標のガラス板厚みに形成される。
【００２９】
アシストロール３０は、図１の部分拡大図に示すように、ガラスリボン１８表面の両側部を押圧すると共に、対をなすアシストロール３０の回転軸３２同士がハの字状に拡開している。
【００３０】
図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ガラスリボン表面の両側部には、複数のアシストロール３０が押圧した凹凸痕跡３６がガラスリボン１８の進行方向に形成される。
【００３１】
図１に示されるように、フロートバス１４において目標のガラス厚みに成形されたガラスリボン１８は、リフトアウトロール２０で溶融金属の浴面から引き出され、徐冷炉３４内を徐冷ロール２６で搬送され、室温近い温度まで徐冷される。
【００３２】
かかるガラス板の製造において、凹凸痕跡外側幅Ｗ４を狭くすることにより歩留りアップに寄与できるが、狭くし過ぎると、アシストロール３０がガラスリボン１８のエッジ１８Ａから脱落したり、脱落しない場合であってもガラスリボンエッジ１８Ａがアシストロール３０により破損したりする等の不具合が生じ易くなる。これにより、ガラス板を安定して製造できないという不具合が発生する。
【００３３】
また、ガラスリボン１８の凹凸痕跡幅Ｗ３が狭くなり過ぎると、アシストロール３０が凹凸痕跡３６部分に集中的に食い込むことになる。これにより、アシストロール３０がガラスリボン１８を突き破り易くなる。また、残留歪を発生させ、ガラスリボン１８に反りが発生し易くなる。更には、徐冷炉３４内においてガラスリボン１８が破損し易くなる。
【００３４】
そこで、本発明では、徐冷炉３４の後段に、凹凸痕跡幅Ｗ３及び凹凸痕跡外側幅Ｗ４を検出するための検出手段４０と、検出手段４０で検出した凹凸痕跡幅Ｗ３及び凹凸痕跡外側幅Ｗ４の検出データに基づいて、ガラスリボンをフロートバス１４から引き出す引出し速度、アシストロール３０の回転速度、アシストロール３０の角度、アシストロール３０の位置、アシストロール３０のガラスリボン押圧力の５つの制御因子を適切に制御する制御手段４２を備えるようにした。これにより、上記不具合を防止する。
【００３５】
なお、１００℃以下の検出雰囲気を確保できれば、徐冷炉３４内に検出手段４０を設けてもよい。
【００３６】
次に、検出手段４０の詳細について説明する。
【００３７】
図３（Ａ）は、ガラスリボン１８の両側部のうち進行方向から見た右側部を検出するための検出手段４０を示したものであり、同じものが進行方向左側部にも設けられる。
【００３８】
検出手段４０は、主として、投光器４４Ａと受光器４４Ｂとからなる反射光学系装置４４と、画像処理装置４６、表示装置４８とで構成され、投光器４４Ａからガラスリボン表面の両側部のうちの検出領域４９に照射した正反射光を受光器４４Ｂで受光することにより、検出領域４９を撮像する。投光器４４ＡとしてはＬＥＤ光源を好適に使用することができ、受光器４４ＢとしてはＣＣＤエリアセンサを好適に使用できる。光源は、ＬＥＤ以外を光源としたファイバー光源であってもよいが、使用環境（１００℃以下の雰囲気等）を考慮すると、ＬＥＤ光源が好ましい。
【００３９】
また、リアルタイムな制御を行うためには、受光器４４Ｂによる撮像回数を１分間隔以下にすることが好ましい。検出領域４９は、ガラスリボンの両側部を含む領域である。
【００４０】
以下、図４のステップフロー図にしたがって画像処理装置４６による凹凸痕跡幅Ｗ３と凹凸痕跡外側幅Ｗ４との算出方法を説明する。
【００４１】
ステップ１では、反射光学系装置４４の投光器４４Ａから照射された正反射光が受光器４４Ｂに受光され、検出領域４９の画像が採取される。反射光学系装置４４は、ガラスリボン１８幅方向に移動可能に構成されており、これにより検出領域４９内のガラスリボン１８の幅方向に渡り撮像する（図３）。
【００４２】
ステップ２では、採取された画像は電気信号に変換されて画像処理装置４６に入力され、採取された画像のうち、ガラスリボン幅方向に対応する指定領域５１について２値化処理を行う。指定領域５１は、ガラスリボン１８の進行方向の幅で画素数が６４０画素（１画素：０．２５ｍｍ）前後になることが好ましい。
【００４３】
図５（Ａ）は、ステップ２における２値化処理を説明する図であり、Ｙ軸が輝度の大きさ示し、Ｘ軸がガラスリボン１８幅方向の位置を示す。２値化処理の閾値設定は中間値法が採用され、最高輝度と最低輝度の中間の輝度を閾値とし、閾値よりも大きい輝度の画素を１（白）とし、小さい輝度の画素を０（黒）として２値化画像を得る。
【００４４】
次にステップ３において２値化画像からノイズを除去するノイズ除去処理を行う。ノイズ除去は、注目する画素の黒（０）又は白（１）と、注目画素の上下左右に位置する画素の黒（０）又は白（１）とを対比することによって、注目する画素が画像かノイズかを判定する４連結法を採用することが好ましい。これにより、ノイズが除去される。なお、８連結法を採用することもできるが、４連結法はノイズ除去処理の時間を短縮化することができる。
【００４５】
次に、ステップ４においてラベリング処理を行う。ラベル処理は、隣接する黒（０）の画素同士、及び隣接する白（１）の画素同士を、１つの塊としてラベルする方法である。
【００４６】
次に、ステップ５において、予め設定された塊の面積の閾値よりも小さい面積の塊は不要ラベルとして不要ラベル除去する。また、指定領域５１から外れる塊に対しても不要ラベル除去する。
【００４７】
次に、ステップ６において、中心点列処理を行う。中心点列処理とは、図５（Ｂ）に示すように、ラベルされた複数のラベルＡごとにＹ座標の中心点Ｂを求め、中心点Ｂ同士を図５（Ｃ）に示すように線で結んでいく。これにより、図３（Ｂ）に示すように、アシストロール３０の凹凸痕跡並びにその外側及び内側のガラス表面状態を示すパターン（以下、凹凸パターン線図という）を得る。なお、図３（Ｂ）は、分かり易いように図示化したものである。そして、凹凸パターン線図が表示装置４８に表示される。
【００４８】
次にステップ７〜１４では、得られた凹凸パターン線図を使用して、ガラスリボン１８のエッジ１８Ａ、凹凸痕跡３６の外側端及び凹凸痕跡３６の内側端を求め、凹凸痕跡幅Ｗ３及び凹凸痕跡外側幅Ｗ４を算出する。
【００４９】
先ず、ステップ７において、細分化処理を行う。即ち、図６（Ａ）に示すように、凹凸パターン線図をガラスリボン１８のエッジ１８Ａの側から所定間隔（例えば２．５ｍｍ間隔）で所定区間長さ（例えば５ｍｍ）になるように、即ちＡ［ｉ］（ｉ＝０，１，２…Ｎ）の区間数に細分化する。
【００５０】
次にステップ８において、凹凸痕跡外側幅Ｗ４が該当する凹凸傷痕外側部判定処理を、細分化された各区間に存在する線が直線と見做せるかどうかを最小二乗法により判定する。これは、図６（Ａ）において凹凸パターン線図の左端、即ちガラスリボン１８のエッジ１８Ａ側から各区間について直線かどうかを判定していくが、例えば１０ｍｍ以上の直線区間が連続している部分を凹凸痕跡外側部であると認識し、直線式Ｌ１とする（図６（Ｂ）参照）。
【００５１】
次に、ステップ９において、ステップ８の場合と同様に、凹凸痕跡内側幅が該当する内側部判定処理を行う。これは、図６（Ａ）において凹凸パターン線図の右端から、即ちガラスリボン１８の中央部側から細分化された各区間に存在する線が直線と見做せるかどうかを判定していき、例えば１０ｍｍ以上の直線区間が連続している部分を凹凸痕跡内側部であると認識し、直線式Ｌ２とする（図６（Ｂ）参照）。
【００５２】
次に、ステップ１０において、ガラスリボン１８のエッジ１８Ａ位置の確定処理を行う。即ち、直線式Ｌ１の左端の画像座標に、エッジ１８ＡのＲ値（予め設定したエッジ曲率半径）を足した画像座標をエッジ１８Ａ位置と確定する。
【００５３】
次に、ステップ１１において、凹凸痕跡３６の外側端の判定処理を行う。即ち、図６（Ｃ）に示すように、直線式Ｌ１を右方向に延長した延長線ａと、凹凸パターン線図との高さの差Δを求める。そして、その差Δが予め設定した所定値Ｋよりも大きい値（Ｄj）となる回数が予め設定した所定回数Ｍ以上連続して発生したときに、凹凸パターン線図が直線式Ｌ１から乖離したとして、Ｄｊの初期点を凹凸痕跡３６の外側端と認定する。
【００５４】
次に、ステップ１２において、ステップ１１と同様に、凹凸痕跡３６の内側端の判定処理を行う。
【００５５】
次に、ステップ１３及び１４において、上記得られたエッジ１８Ａ位置の画像座標、凹凸痕跡３６の外側端の画像座標、凹凸痕跡３６の内側端の画像座標から、凹凸痕跡幅Ｗ３と凹凸痕跡外側幅Ｗ４を算出する。なお、画像座標とガラス板製造装置１０の装置座標との倍率関係は予め求めておく。
【００５６】
これにより、凹凸痕跡幅Ｗ３と凹凸痕跡外側幅Ｗ４のデータをオンラインで得ることができ、得られたデータは制御手段４２に逐次入力される。制御手段４２は、得られた凹凸痕跡幅Ｗ３と凹凸痕跡外側幅Ｗ４のデータに基づいて、凹凸痕跡幅Ｗ３及び凹凸痕跡外側幅Ｗ４のそれぞれが所定の幅に維持されるように、ガラスリボン１８をフロートバス１４から引き出す速度を可変するためのリフトアウトロール２０及び徐冷ロール２６の回転速度を可変する駆動部５０Ａ、アシストロール３０の回転速度を可変する駆動部５０Ｂ、アシストロール３０のロール角度を可変する駆動部５０Ｃ、アシストロール３０のロール位置を可変する駆動部５０Ｄ、アシストロール３０のガラスリボン押圧力を可変する駆動部５０Ｅの５つの制御因子（図１参照）の１つ以上の駆動部を制御する。なお、検出手段４０で検出した凹凸痕跡幅Ｗ３と凹凸痕跡外側幅Ｗ４のデータに基づいて、作業者が手動で上記５つの制御因子を適切に設定するようにしてもよい。
【００５７】
凹凸痕跡幅Ｗ３及び凹凸痕跡外側幅Ｗ４における所定の幅を幾つにするかは、製造するガラス板の種類やガラス板の厚み等によって異なるので、アシストロール３０がガラスリボン１８のエッジ１８Ａから脱落したり、脱落しない場合であってもガラスリボンエッジ１８Ａがアシストロール３０により破損したりする等の不具合が生じないための凹凸痕跡幅Ｗ３及び凹凸痕跡外側幅Ｗ４の設定値を予め設けておけばよい。
【００５８】
これにより、アシストロール３０の脱落やガラスリボンエッジ１８Ａの破損等の不具合を生じさせずにガラスリボン両側部の幅Ｗ５を狭くすることができるので、歩留り向上を図ることができる。
【００５９】
尚、本発明の実施の形態では、検出手段として反射光学系の検出手段４０のみを示したが、透過光学系の検出手段を併用し、検出結果を照合させることにより、検出の信頼性を向上させることができる。
【００６０】
図７（Ａ）は、透過光学系の検出手段の透過光学系装置６０の概念図であり、図７（Ｂ）は、透過光学系装置６０によって得られる画像の模式図である。
【００６１】
図７（Ａ）に示すように、ガラスリボン１８の下方に設けられた投光器６０Ａからガラスリボン１８を透過した透過光を、ガラスリボン１８の上方に設けた受光器６０Ｂで検出し、画像を得る。これにより、透過光学系装置６０では、アシストロール３０の歯がガラスリボン１８の表面に食い込んだ点状の歯形マークが繋がった線列３１として画像化される。この場合、ガラスリボン１８と投光器６０Ａとの間にスクリーン６４（すりガラス状）を配置することで、線列３１を明瞭化することができる。したがって、図７（Ｂ）における線列３１の左端から右端までが凹凸痕跡幅Ｗ３となり、ガラスリボン１８のエッジ１８Ａから線列３１の左端までが凹凸痕跡外側幅Ｗ４になる。即ち、反射光学系の場合と同様に、Ｗ３とＷ４の値を得る。
【００６２】
次に、本発明の実施例について説明する。
【００６３】
図１に示すように、溶融ガラスを溶融炉１２フロートバス１４上に供給し、所定の厚さのガラスリボン１８に成形する。次に、徐冷炉３４にてガラスリボン１８を室温付近まで徐冷した後に、反射光学系装置４４でガラスリボン表面の内側部を撮像し、画像処理装置４６により凹凸痕跡幅Ｗ３と凹凸痕跡外側幅Ｗ４を検出する。
【００６４】
次に、得られた凹凸痕跡幅Ｗ３と凹凸痕跡外側幅Ｗ４のデータに基づいて、凹凸痕跡幅Ｗ３及び凹凸痕跡外側幅Ｗ４のそれぞれが所定の幅に維持されるように、ガラスリボン１８をフロートバス１４から引き出す速度、アシストロール３０の回転速度、アシストロール３０のロール角度、アシストロール３０のロール位置、アシストロール３０のガラスリボン押圧力のうちの１つ以上を制御する。
【００６５】
これにより、アシストロール３０がガラスリボン１８のエッジ１８Ａから脱落したり、ガラスリボンエッジ１８Ａがアシストロール３０により破損したりする等の不具合を生じさせることなく、ガラスリボン両側部を狭くすることができ、ガラス板の歩留りが向上する。
【００６６】
さらに、凹凸痕跡３６と凹凸痕跡外側部を検出する検出手段として、反射光学系の検出手段４０に加えて、透過光学系の検出手段を併用する。その結果、検出の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明のガラス板の製造装置の全体構成及びアシストロールがガラスリボンを押圧している部分を拡大して示す概念図
【図２】ガラスリボンに形成される幅方向の凹凸痕跡を主として説明する説明図である。
【図３】凹凸痕跡幅と凹凸痕跡外側幅の反射光学系の検出手段の概念図である。
【図４】画像処理のステップフロー図である。
【図５】図５（Ａ）は画像処理において中心点法による２値化処理を説明する説明図、図５（Ｂ）は画像処理における中心点列処理を説明する説明図、図５（Ｃ）は中心点列処理された中心点同士を線でつないだ図である。
【図６】図６（Ａ）は画像処理において細分化処理を説明する説明図、図６（Ｂ）は画像処理において凹凸痕跡外側部の判定処理を説明する説明図、図６（Ｃ）は画像処理において凹凸痕跡端の判定処理を説明する説明図
【図７】透過光学系装置の概念図及び得られた画像の模式図
【符号の説明】
【００６８】
１０…ガラス板の製造装置、１２…溶融炉、１４…フロートバス、１６…溶融金属、１８…ガラスリボン、２０…リフトアウトロール、２６…徐冷ロール、３０…アシストロール、３２…アシストロールの回転軸、３６…凹凸痕跡、３８…凹凸痕跡外側部、４０…検出手段、４２…制御手段、４４…反射光学系装置、４４Ａ…投光器、４４Ｂ…受光器、４６…画像処理装置、４８…表示装置、６０…透過型光学系装置、６０Ａ投光器、６０Ｂ…受光器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融金属のフロートバス上に流延されたガラスリボン表面の両側部を押圧するアシストロールによって前記ガラスリボンの幅方向に張力を付与して前記ガラスリボンの幅縮化を抑制しつつ、前記ガラスリボンを前記流延方向に引っ張って薄板状にするフロートバスと、薄板状にしたガラスリボンを徐冷する徐冷炉と、を含むガラス板の製造装置において、
前記徐冷炉の後段に設けられ、前記ガラスリボン表面の両側部を撮像して、撮像された画像から前記アシストロールによって前記ガラスリボン表面に刻設される凹凸痕跡の幅と、該凹凸痕跡からガラスリボンのエッジまでの凹凸痕跡外側の幅を検出する検出手段を有し、該検出手段は、投光器からガラスリボン表面に照射されたＬＥＤ光がガラス表面で反射する反射散乱光を受光器で検出し、検出した画像を画像処理手段により画像処理することにより前記凹凸痕跡幅と前記凹凸痕跡外側幅を検出する反射光学系検出手段であり、
前記検出された凹凸痕跡幅と凹凸痕跡外側幅に基づいて、前記ガラスリボンをフロートバスから引き出す引出し速度、アシストロールの回転速度、アシストロールの角度、アシストロールの位置、及びアシストロールのガラスリボン押圧力のうちの１つ以上を制御する制御手段を有するガラス板の製造装置。
【請求項２】
前記検出手段は、投光器から照射されてガラスリボンを透過した透過光を受光器で検出し、検出した画像を画像処理手段により画像処理することにより前記凹凸痕跡幅と前記凹凸痕跡外側幅を検出する透過光学系検出手段を併用することを特徴とする請求項１のガラス板の製造装置。
【請求項３】
溶融金属のフロートバス上に流延されたガラスリボン表面の両側部を押圧するアシストロールによって前記ガラスリボンの幅方向に張力を付与して前記ガラスリボンの幅縮化を抑制しつつ、前記ガラスリボンを前記流延方向に引っ張って薄板状にする工程と、薄板状にしたガラスリボンを徐冷炉内で徐冷する工程とを含むガラス板の製造方法において、
前記アシストロールの押圧によって前記ガラスリボン表面に刻設される凹凸痕跡の幅と、該凹凸痕跡からガラスリボンのエッジまでの凹凸痕跡外側の幅を検出する検出工程を有し、該検出工程は、投光器からガラスリボン表面に照射されたＬＥＤ光がガラス表面で反射する反射散乱光を受光器で検出し、検出した画像を画像処理することにより前記凹凸痕跡幅と前記凹凸痕跡外側幅を検出する反射光学系検出工程であり、
前記検出した凹凸痕跡幅と凹凸痕跡外側幅に基づいて、凹凸痕跡幅及び凹凸痕跡外側幅が所定の幅に維持されるように、前記ガラスリボンをフロートバスから引き出す引出し速度、アシストロールの回転速度、アシストロールの角度、アシストロールの位置、及びアシストロールのガラスリボン押圧力のうちの１つ以上を制御する制御工程を有するガラス板の製造方法。
【請求項４】
前記検出工程は、投光器から照射されてガラスリボンを透過した透過光を受光器で検出し、検出した画像を画像処理することにより前記凹凸痕跡幅と前記凹凸痕跡外側幅を検出する透過光学系検出工程を併用することを特徴とする請求項３のガラス板の製造方法。
【請求項１】
溶融金属のフロートバス上に流延されたガラスリボン表面の両側部を押圧するアシストロールによって前記ガラスリボンの幅方向に張力を付与して前記ガラスリボンの幅縮化を抑制しつつ、前記ガラスリボンを前記流延方向に引っ張って薄板状にするフロートバスと、薄板状にしたガラスリボンを徐冷する徐冷炉と、を含むガラス板の製造装置において、
前記徐冷炉の後段に設けられ、前記ガラスリボン表面の両側部を撮像して、撮像された画像から前記アシストロールによって前記ガラスリボン表面に刻設される凹凸痕跡の幅と、該凹凸痕跡からガラスリボンのエッジまでの凹凸痕跡外側の幅を検出する検出手段を有し、該検出手段は、投光器からガラスリボン表面に照射されたＬＥＤ光がガラス表面で反射する反射散乱光を受光器で検出し、検出した画像を画像処理手段により画像処理することにより前記凹凸痕跡幅と前記凹凸痕跡外側幅を検出する反射光学系検出手段であり、
前記検出された凹凸痕跡幅と凹凸痕跡外側幅に基づいて、前記ガラスリボンをフロートバスから引き出す引出し速度、アシストロールの回転速度、アシストロールの角度、アシストロールの位置、及びアシストロールのガラスリボン押圧力のうちの１つ以上を制御する制御手段を有するガラス板の製造装置。
【請求項２】
前記検出手段は、投光器から照射されてガラスリボンを透過した透過光を受光器で検出し、検出した画像を画像処理手段により画像処理することにより前記凹凸痕跡幅と前記凹凸痕跡外側幅を検出する透過光学系検出手段を併用することを特徴とする請求項１のガラス板の製造装置。
【請求項３】
溶融金属のフロートバス上に流延されたガラスリボン表面の両側部を押圧するアシストロールによって前記ガラスリボンの幅方向に張力を付与して前記ガラスリボンの幅縮化を抑制しつつ、前記ガラスリボンを前記流延方向に引っ張って薄板状にする工程と、薄板状にしたガラスリボンを徐冷炉内で徐冷する工程とを含むガラス板の製造方法において、
前記アシストロールの押圧によって前記ガラスリボン表面に刻設される凹凸痕跡の幅と、該凹凸痕跡からガラスリボンのエッジまでの凹凸痕跡外側の幅を検出する検出工程を有し、該検出工程は、投光器からガラスリボン表面に照射されたＬＥＤ光がガラス表面で反射する反射散乱光を受光器で検出し、検出した画像を画像処理することにより前記凹凸痕跡幅と前記凹凸痕跡外側幅を検出する反射光学系検出工程であり、
前記検出した凹凸痕跡幅と凹凸痕跡外側幅に基づいて、凹凸痕跡幅及び凹凸痕跡外側幅が所定の幅に維持されるように、前記ガラスリボンをフロートバスから引き出す引出し速度、アシストロールの回転速度、アシストロールの角度、アシストロールの位置、及びアシストロールのガラスリボン押圧力のうちの１つ以上を制御する制御工程を有するガラス板の製造方法。
【請求項４】
前記検出工程は、投光器から照射されてガラスリボンを透過した透過光を受光器で検出し、検出した画像を画像処理することにより前記凹凸痕跡幅と前記凹凸痕跡外側幅を検出する透過光学系検出工程を併用することを特徴とする請求項３のガラス板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１２６３８６（Ｐ２０１０−１２６３８６Ａ）
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３０１４８３（Ｐ２００８−３０１４８３）
【出願日】平成２０年１１月２６日（２００８．１１．２６）
【出願人】（０００００００４４）旭硝子株式会社 (2,665)
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月２６日（２００８．１１．２６）
【出願人】（０００００００４４）旭硝子株式会社 (2,665)
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