CN113195182A - 玻璃板制造方法以及玻璃板制造装置 - Google Patents

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Abstract

玻璃板制造方法具备在成形区(11)成形玻璃带(G)的成形工序、搬运玻璃带(G)的搬运工序以及对玻璃带(G)的温度进行测定、并且基于该温度的测定结果来对玻璃带(G)的破损进行检测的检测工序。

Description

玻璃板制造方法以及玻璃板制造装置
技术领域
本发明涉及玻璃板的制造技术的改良。
背景技术
作为用于制造玻璃板的方法，已经广泛采用了利用以溢流下拉法、狭缝下拉法、再拉法为代表的下拉法的方法。
在利用这些方法的玻璃板的制造工序中，在连续地成形长条的玻璃带之后，进行下述操作：将该玻璃带每隔规定的长度沿宽度方向切断，而将玻璃板从玻璃带切出。此时，玻璃带破损而产生的玻璃片(包括玻璃粉)有可能对制造工序带来不良影响。
于是，例如在专利文献1中公开了如下方案：利用激光传感器来判定搬运路径上有无玻璃带，并对玻璃带的破损进行自动监视。详细而言，作为激光传感器，公开了一种朝向玻璃带照射激光、并对由玻璃带反射的反射光进行检测的反射型的传感器。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2018-104228号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在激光传感器的情况下，若玻璃带在搬运路径上摇晃，则根据朝向玻璃带照射的激光而得到的反射光等测定对象光的状态容易变动。其结果是，存在对玻璃带的破损进行误检测的问题，从而期望更高精度地对破损进行检测。
本发明的课题在于，高精度地对玻璃带的破损进行检测。
用于解决课题的方案
为了解决上述的课题而作出的本发明是一种玻璃板制造方法，具备：成形工序，在所述成形工序中，在成形区成形玻璃带；以及搬运工序，在所述搬运工序中，搬运玻璃带，该玻璃板制造方法的特征在于，该玻璃板制造方法具备检测工序，在该检测工序中，对玻璃带的温度进行测定，并且基于该温度的测定结果来对玻璃带的破损进行检测。
即使玻璃带的位置由于在搬运路径上摇晃等而变动，玻璃带的温度也不会显示出较大的变化，但若玻璃带破损而不存在，则显示出较大的变化。因此，若如上述的结构那样，基于玻璃带的温度的测定结果来对玻璃带的破损进行检测，则能够高精度地对玻璃带的破损进行检测。
在上述的结构中，优选的是，搬运工序具备：热处理工序，在该热处理工序中，在热处理区对经过了成形工序的玻璃带实施热处理；冷却工序，在该冷却工序中，在冷却区对经过了热处理工序的玻璃带进行冷却；以及切断工序，在该切断工序中，利用切断装置将经过了冷却工序的玻璃带沿宽度方向切断而得到玻璃板，玻璃带的温度的测定位置为冷却区或者该冷却区的下游侧。
在冷却区或者其下游侧，多数情况下未配置加热器等加热装置(温度调整装置)。因此，若像上述的结构那样，则不会受到加热装置的影响，而能够容易地对玻璃带的温度进行测定，因此能够更高精度地对玻璃带的破损进行检测。
在上述的结构中，优选的是，玻璃带的温度的测定位置为比冷却区靠下游侧并且比玻璃带的切断位置靠上游侧的位置。
在将玻璃带的温度的测定位置设为冷却区或者该冷却区的上游侧的情况下，在玻璃带的破损仅产生在冷却区的下游侧时，不能对玻璃带的破损进行检测。另一方面，在玻璃带的破损产生在冷却区或者该冷却区的上游侧的情况下，由于其影响，在冷却区的下游侧也有可能产生玻璃带的破损。因此，玻璃带的温度的测定位置优选设为比冷却区靠下游侧的位置。另外，在将玻璃带的温度的测定位置设为比切断位置靠下游侧的位置的情况下，在因玻璃带的切断，而例如以切断端面等为起点，在比切断位置靠上游侧处产生了玻璃带的破损时，有可能不能对玻璃带的破损进行检测或者使该检测延迟。因此，玻璃带的温度的测定位置优选设为比切断位置靠上游侧的位置。
在上述的结构中，优选的是，至少在玻璃带的宽度方向中央部以及宽度方向侧部对玻璃带的温度进行测定。
玻璃带也存在仅宽度方向中央部、仅宽度方向侧部破损的情况。若像上述的结构那样，则即使在这样的情况下也能够可靠地对玻璃带的破损进行检测。
在上述的结构中，优选的是，在检测工序中检测到玻璃带的破损的情况下，使切断装置从玻璃带的搬运路径上退避。
这样一来，能够防止在由于玻璃带的破损而产生的玻璃片的作用下切断装置破损的情况。另外，在玻璃片已经附着于切断装置的情况下，容易通过对该玻璃片进行清扫而去除。
在上述的结构中，优选的是，在检测工序中检测到玻璃带的破损的情况下，发出警报。
这样一来，能够迅速地对玻璃带的破损采取对策。
在上述的结构中，优选的是，利用测定波长为7.5μm～8.5μm的辐射温度计，对温度进行测定。
这样一来，能够减少由水的吸收造成的影响，并且能够抑制玻璃的透过、反射。其结果是，能够准确地对玻璃带的温度进行测定，因此能够抑制玻璃带破损的误检测。
为了解决上述的课题而作出的本发明是一种玻璃板制造装置，具备：成形区，其成形玻璃带；以及搬运装置，其搬运玻璃带，该玻璃板制造装置的特征在于，该玻璃板制造装置具备：温度计，其对玻璃带的温度进行测定；以及检测部，其基于温度计的测定结果来对玻璃带的破损进行检测。
这样一来，能够得到与上述对应的结构相同的作用效果。
发明效果
如以上那样，根据本发明，能够高精度地对玻璃带的破损进行检测。
附图说明
图1是本发明的实施方式的玻璃板制造装置的纵剖视图。
图2是从图1的A方向观察到的主视图。
图3是示出玻璃带的破损原因的一例的图。
图4是示出玻璃带已破损的状态的一例的图。
图5是示意性地示出玻璃带已破损的情况下的玻璃带的温度变化的一例的曲线图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的一实施方式进行说明。
如图1所示，本实施方式的玻璃板制造装置具备玻璃带G的处理装置1、切断装置2以及检测装置3。
处理装置1具备：成形区11，其使玻璃带G连续成形；热处理区12，其对玻璃带G进行热处理(退火)；冷却区13，其将玻璃带G冷却至室温附近；以及辊对14(搬运装置)，其在成形区11、热处理区12及冷却区13分别上下设置有多级。
成形区11以及热处理区12由用壁部将玻璃带G的搬运路径的周围包围的炉构成，对玻璃带G的温度进行调整的加热器等加热装置配置在炉内的适当部位。另一方面，冷却区13的玻璃带G的搬运路径的周围未被壁部包围而是向常温的外部环境开放，且未配置加热器等加热装置。
在成形区11的内部空间，配置有利用溢流下拉法从熔融玻璃Gm成形玻璃带G的成形体15。使供给至成形体15的熔融玻璃Gm从在成形体15的顶部15a形成的槽部(未图示)溢出，该溢出的熔融玻璃Gm顺着成形体15的截面呈楔形的两侧面15b而在下端合流，由此连续成形板状的玻璃带G。成形的玻璃带G为纵姿态(优选的是铅垂姿态)。
热处理区12的内部空间趋向下方而具有规定的温度梯度。纵姿态的玻璃带G被以随着在热处理区12的内部空间朝向下方移动而温度变低的方式进行热处理(退火)。通过该热处理，从而减少玻璃带G的内部应变。热处理区12的内部空间的温度梯度例如能够利用在热处理区12的壁部内表面设置的加热装置来调整。
多个辊对14对纵姿态的玻璃带G的两侧的侧端部从表背两侧进行夹持。在成形区11配置的最上部的辊对14是冷却辊。需要说明的是，在热处理区12的内部空间等，在多个辊对14之中，也可以包括不对玻璃带G的侧端部进行夹持的辊对14。也就是说，也可以使辊对14的对置间隔大于玻璃带G的侧端部的厚度，以使得玻璃带G通过辊对14之间。
在本实施方式中，由处理装置1制造出的玻璃带G的宽度方向两侧的侧端部由于成形过程的收缩等影响，而包括与宽度方向上的中央部相比厚度较大的部分(以下也叫作“耳部”)。
如图1所示，切断装置2构成为，通过在处理装置1的下方，将纵姿态的玻璃带G每隔规定的长度沿宽度方向切断，从而从玻璃带G依次切出玻璃板。玻璃板在通过切断而将耳部去除之后，成为一张或者多张供产品玻璃板采用的玻璃原板(母玻璃板)。在此，宽度方向是与玻璃带G的长度方向(搬运方向)正交的方向，且在本实施方式中实质上与水平方向一致。
切断装置2具备刻划线形成装置21和折断装置22。
刻划线形成装置21是在刻划线形成位置P1将刻划线S形成于从处理装置1下降来的纵姿态的玻璃带G的第一主面的装置。在本实施方式中，刻划线形成装置21具备：轮式刀具(wheel cutter)23，其在玻璃带G的第一主面沿着该第一主面的宽度方向形成刻划线S；以及支承构件24(例如支承杆、支承辊)，其在与轮式刀具23对应的位置对玻璃带G的第二主面(第一主面的相反侧的面)进行支承。
轮式刀具23以及支承构件24成为在跟随着下降中的玻璃带G而下降的同时在玻璃带G的宽度方向的整个区域或者一部分形成刻划线S的结构。在本实施方式中，在包括厚度相对较大的耳部在内的侧端部也形成有刻划线S。需要说明的是，刻划线S也可以通过激光的照射等而形成。
折断装置22是在设置于刻划线形成位置P1的下方的折断位置(切断位置)P2将玻璃带G沿刻划线S折断而得到玻璃板的装置。在本实施方式中，折断装置22具备：折断构件25，其从第二主面侧抵接于形成有刻划线S的区域；以及卡盘26，其在比折断位置P2靠下方处对玻璃带G的下部区域进行把持。
折断构件25由具有在跟随着下降中的玻璃带G而下降的同时与玻璃带G的宽度方向的整个区域或者一部分接触的平面的板状体(平台)构成。折断构件25的接触面也可以是在宽度方向上弯曲的曲面。
卡盘26在玻璃带G的宽度方向两侧的各个侧端部沿玻璃带G的长度方向隔开间隔地设置有多个。对于在各个侧端部设置的多个卡盘26而言，它们分别全部由同一个臂27(参照图2)保持。通过各个臂27的动作，多个卡盘26在跟随着下降中的玻璃带G而下降的同时，进行用于以折断构件25为支点而使玻璃带G弯曲的动作(B方向的动作)。由此，对刻划线S及其附近赋予弯曲应力，而将玻璃带G沿着刻划线S在宽度方向上折断。由该折断产生的切断(折断)的结果是，从玻璃带G切出玻璃板。需要说明的是，卡盘26也可以变更为通过负压吸附而对玻璃带G进行保持等其他保持方式。
检测装置3是用于对玻璃带G的破损(例如裂纹、缺损等)进行检测的装置。如图1以及图2所示，在本实施方式中，检测装置3具备温度计31、检测部32以及警报部33。
温度计31与第一主面分离地配置在玻璃带G的第一主面侧。温度计31的分离距离可以在能够以非接触的方式对玻璃带G的温度进行测定的范围内任意设定。
检测部32构成为，基于由温度计31测定的温度的测定结果来对玻璃带G的破损进行自动检测。检测部32例如由个人电脑等构成。
警报部33构成为，在由检测部32检测到玻璃带G的破损的情况下发出警报。警报通过声音、显示等来向作业者报告。需要说明的是，警报部33也可以省略。
如上所述，在检测部32中，能够对玻璃带G的破损进行检测的原理如接下来所述。例如，如图3所示，当纵裂纹C以玻璃带G的切断端面Ge为起点而朝向上方进展时，如图4所示，玻璃带G破损而其一部分下落。在该情况下，当如图5所示在时刻T在玻璃带G产生了破损时，玻璃带G由于破损而不存在，因此，温度计31的测定温度在时刻T从温度X0降低至温度X1。因此，基于由温度计31测定的温度的测定结果，能够对玻璃带G的破损进行检测。并且，即使玻璃带G在搬运路径上摇晃，玻璃带G的温度也难以变化，因此能够防止由于摇晃的影响而对破损进行误检测的情况。因而，能够高精度地对玻璃带的破损进行检测。
温度计31只要是能够以非接触的方式对玻璃带G的伴随着破损而产生的温度变化进行测定的温度计，则没有特别限定，但在本实施方式中使用了辐射温度计。辐射温度计的测定波长例如能够使用5μm～14μm，但出于减少玻璃的透过、反射的影响的观点，优选为5μm～8.5μm，且出于减少玻璃的透过、反射的影响并且防止水的吸收的影响的观点，更优选为7.5μm～8.5μm。需要说明的是，由温度计31测定的测定温度无需是玻璃带G的准确温度，只要能够对玻璃带G的伴随着破损而产生的相对的温度变化进行测定即可。
如图1以及图2所示，温度计31的上下方向上的配置位置优选为冷却区13或者该冷却区13的下方。若是该区域，则由于未配置加热器等加热装置，因此能够在不受到加热装置的影响的情况下准确地测定玻璃带G的温度。该区域的玻璃带G的温度例如是50～400℃。
在本实施方式中，温度计31的上下方向上的配置位置是在上述的区域之中进一步限定的区域。也就是说，温度计31的上下方向上的配置位置为比冷却区13靠下方并且比折断位置P2靠上方的位置。若是该区域，则例如当在玻璃带G的折断时玻璃带G以切断端面Ge为起点破损的情况下(参照图3以及图4)、当在玻璃带G形成刻划线S时玻璃带G以刻划线S为起点破损的情况下等，能够提早检测到玻璃带G的破损。该区域的玻璃带G的温度例如是50～100℃。需要说明的是，从像这样提早检测到玻璃带G的伴随着切断工序的破损的观点出发，温度计31优选配置在比冷却区13靠下方并且比刻划线形成位置P1靠上方的位置。
如图2所示，温度计31构成为，配置在宽度方向上的多个部位，并对玻璃带G的宽度方向上的多个部位的温度进行点测定。温度计31优选构成为，至少在玻璃带G的宽度方向中央部Gc和其两侧的宽度方向侧部Gs这合计三个部位对玻璃带G的温度进行测定。这样一来，即使是玻璃带G在宽度方向上局部破损的情况，也能够可靠地对其破损进行检测。另外，还能够对玻璃带G的破损的宽度方向位置、大小进行判定。在此，宽度方向中央部Gc是指对玻璃带G的全宽W进行三等分而得到的中央的区域(宽度：W/3)，宽度方向侧部Gs是指对玻璃带G的全宽W进行三等分而得到的两端的区域(宽度：W/3)。玻璃带G的全宽W例如是2m～3m。需要说明的是，在本实施方式中，配置于宽度方向侧部Gs的温度计31在玻璃带G的除了耳部之外的部分对玻璃带G的温度进行测定。当然，配置于宽度方向侧部Gs的温度计31也可以仅对玻璃带G的耳部的温度进行测定，也可以对玻璃带G的耳部以及除了耳部之外的部分这两方的温度进行测定。
接下来，说明使用了如以上那样构成的玻璃板制造装置的玻璃板制造方法。
本实施方式的玻璃板制造方法具备成形工序、搬运工序以及检测工序。搬运工序具备热处理工序、冷却工序以及切断工序。
成形工序是在成形区11成形玻璃带G的工序。
搬运工序是利用辊对14(搬运装置)来搬运成形出的玻璃带G的工序。
热处理工序是在热处理区12搬运经过了成形工序的玻璃带G的同时对玻璃带G实施热处理的工序。
冷却工序是在冷却区13将经过了热处理工序的玻璃带G在搬运的同时冷却的工序。
切断工序是在搬运经过了冷却工序的玻璃带G的同时利用切断装置2将玻璃带G沿宽度方向切断而得到玻璃板的工序。
检测工序是利用温度计31对玻璃带G的温度进行测定、并利用检测部32基于温度计31的测定结果来对玻璃带G的破损进行检测的工序。
在本实施方式中，在由检测部32检测到玻璃带G的破损的情况下，从警报部33发出警报。
另外，在由检测部32检测到玻璃带G的破损的情况下，切断装置2所具备的刻划线形成装置21、折断装置22等有可能由于下落的玻璃片而破损。为了防止这种情况，而以手动或者自动的方式，使切断装置2从玻璃带G的搬运路径上退避。此时，优选的是，将温度计31预先安装在切断装置2的框架等，并使温度计31也与切断装置2一起退避。
在此，刻划线形成装置21、折断装置22在通常的切断工序中，能够在抵接于玻璃带G的作业位置与从玻璃带G离开的待机位置之间移动，但优选的是，检测到破损的情况下的退避位置相比通常的切断工序中的待机位置与玻璃带G分离得较大。在退避位置，通过清扫而去除在切断装置2附着的玻璃片等。由此，在再次开始玻璃带G的成形、并使切断装置2返回原来的位置时，能够防止玻璃带G由于在切断装置2残留的玻璃片而再次破损。
以上，对本发明的实施方式的玻璃板制造装置以及玻璃板制造方法进行了说明，但本发明的实施方式并不限定于此，而能够在不脱离本发明的主旨的范围内实施各种变更。
在上述的实施方式中，例示了将辐射温度计作为温度计31来使用的情况，但也可以使用例如热成像仪(热图像装置)来作为温度计31。若使用热成像仪，则能够将玻璃带G的宽度方向上的温度分布例如捕捉为二维的图像。在该情况下，检测部32基于由热成像仪测定出的热图像来对玻璃带G的破损进行检测。
在上述的实施方式中，将温度计31配置在玻璃带G的未形成刻划线S的第二主面侧，但也可以配置在形成有刻划线S的第一主面侧。
在上述的实施方式中，将温度计31配置在搬运方向上(上下方向)的一个部位，但也可以配置在搬运方向上的多个部位，并考虑搬运方向上的玻璃带G的温度变化而对破损进行检测。
在上述的实施方式中，将玻璃带G利用溢流下拉法而成形，但也可以利用狭缝下拉法、再拉法等其他下拉法、浮法等而成形。
在上述的实施方式中，将玻璃带G沿宽度方向切断而切出玻璃板，但也可以不沿宽度方向切断，而在将耳部从玻璃带G去除之后进行卷绕而得到卷状的板玻璃。另外，玻璃带G的切断并不限于刻划折断，也可以利用激光折断、激光熔断等其他方法而切断。
附图标记说明
1 处理装置
2 切断装置
3 检测装置
11 成形区
12 热处理区
13 冷却区
14 辊对(搬运装置)
15 成形体
21 刻划线形成装置
22 折断装置
23 轮式刀具
24 支承构件
25 折断构件
26 卡盘
27 臂
31 温度计
32 检测部
33 警报部
G 玻璃带
P1 刻划线形成位置
P2 折断位置
S 刻划线。

Claims (8)

1.一种玻璃板制造方法，具备：成形工序，在所述成形工序中，在成形区成形玻璃带；以及搬运工序，在所述搬运工序中，搬运所述玻璃带，
所述玻璃板制造方法的特征在于，
所述玻璃板制造方法具备检测工序，在所述检测工序中，对所述玻璃带的温度进行测定，并且基于所述温度的测定结果来对所述玻璃带的破损进行检测。
2.根据权利要求1所述的玻璃板制造方法，其特征在于，
所述搬运工序具备：热处理工序，在所述热处理工序中，在热处理区对经过了所述成形工序的所述玻璃带实施热处理；冷却工序，在所述冷却工序中，在冷却区对经过了所述热处理工序的所述玻璃带进行冷却；以及切断工序，在所述切断工序中，利用切断装置将经过了所述冷却工序的所述玻璃带沿宽度方向切断而得到玻璃板，
所述温度的测定位置为所述冷却区或者所述冷却区的下游侧。
3.根据权利要求2所述的玻璃板制造方法，其特征在于，
所述温度的测定位置为比所述冷却区靠下游侧并且比所述玻璃带的切断位置靠上游侧的位置。
4.根据权利要求2或3所述的玻璃板制造方法，其特征在于，
至少在所述玻璃带的宽度方向中央部以及宽度方向侧部对所述温度进行测定。
5.根据权利要求2～4中任一项所述的玻璃板制造方法，其特征在于，
在所述检测工序中检测到所述玻璃带的破损的情况下，使所述切断装置从所述玻璃带的搬运路径上退避。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的玻璃板制造方法，其特征在于，
在所述检测工序中检测到所述玻璃带的破损的情况下，发出警报。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的玻璃板制造方法，其特征在于，
利用测定波长为7.5μm～8.5μm的辐射温度计，对所述温度进行测定。
8.一种玻璃板制造装置，具备：成形区，其成形玻璃带；以及搬运装置，其搬运所述玻璃带，
所述玻璃板制造装置的特征在于，
所述玻璃板制造装置具备：温度计，其对所述玻璃带的温度进行测定；以及检测部，其基于所述温度计的测定结果来对所述玻璃带的破损进行检测。
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