JP2007163238A - 搬送中のガラス板の割れ検出方法 - Google Patents

Abstract

【目的】本発明は、搬送中に割れて分離したガラス板の検出に関する。
【構成】複数本の搬送ロールにて水平姿勢で搬送されるガラス板の割れを検出する方法において、前記搬送ロールの途中部の搬送ロールの頂部に高低レベル差を設け、該レベル差のある搬送ロールの上流または下流の斜め上方にカメラを設け、該高低レベル差のある搬送ロールを軸として前記カメラの光軸と対称なガラス板の斜め上方に直線状スリット及び光源を設け、前記スリットを通る光源のガラス面に反射するスリットパターン像を前記カメラにて撮像し、前記ガラス板が高低レベル差のある搬送ロールを通過する時に、ガラス板面の水平面との角度変化によって前記直線パターン像の屈折、または不連続部があったときをガラス板の分離割れと判定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、搬送中に割れて分離したガラス板の検出に関する。

従来より、産業用に使用されるフラットなガラス板を強化する場合、複数本の搬送ロール上にガラス板を載置し、該搬送ロールによってガラス板を搬送しながら加熱炉内を通過させて強化するローラハース方式等がある。

しかしながら、ガラス板を加熱炉内で搬送させる場合、割れた状態のガラス板を加熱炉内に搬入させてしまうと、割れたガラス板の破片が加熱炉内の搬送ロール間の下方に設けた電気ヒーター等の上部に載って、以降の操業に支障を来たしたり、また、搬送ロール上にガラス板が引っ掛かって後続のガラス板と接触してキズをつける等の悪影響の恐れもあり、あるいはこれらの割れたガラス板を加熱炉内から除去する作業も、運転を一旦停止して行なわなければならないため容易な作業ではなく、生産歩留まりを低下させるものであった。

このため、前記割れたガラス板を加熱炉内に搬入させないようするために、炉前でガラス板の割れを検出して割れたガラス板を除去する必要があった。

このようなガラス板の割れを検出する方法としては、例えば、特開平９−１５６９４０号公報には、フロート法でガラスリボンを製造するガラス板製造装置において、ガラスリボンの表面に押圧当接される接触子と、前記接触子がガラスリボンの割れ溝に入り込んで移動した時にその接触子の移動でガラスリボンの割れを検知するセンサーとから板割れ検出機を構成したことを特徴とするガラス板製造装置の板割れ検出器が開示されている（特許文献１）。
特開平９−１５６９４０公報

前記特許文献１の発明は、ガラスリボンの幅方向（搬送方向に直交する方向）の割れ溝に、接触子を押し付け、接触子を割れ溝に挿入することによってガラス板の割れを検出するものであり、ガラス板の表面に常に接触子を接触させている状態であるため、矩形状に切断加工したガラス板にこの接触しによる割れ検出を適用させようとすると、接触子が搬送されるガラス板の先端エッジと衝突してガラス板にキズをつけたり、接触子によって接触させたくないガラス面に常時摺接しているためにキズをつける恐れがあったり、また、ガラス板の割れ方向が縦や斜めの場合には検出することが困難であるという問題点があった。

このようなガラス板面をカメラにより非接触で撮像し、割れ部分を検出する方法も考えられているが、カメラで撮像した画像で割れた部分を判断する場合には、1台のカメラでガラス板全体を撮像するには割れている部分が微細であって安定した割れ検出が困難となり、又、割れを検出可能とするためにカメラの視野を絞って拡大して撮像すると、複数台のカメラの設置が必要となるため、設備が複雑化するという問題点があった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、割れた状態で搬送されるガラス板を加熱炉内に搬入する前に検出し、搬送ラインから除去することを目的とする。

すなわち、本発明は、複数本の搬送ロールにて水平姿勢で搬送されるガラス板の割れを検出する方法において、前記搬送ロールの途中部の搬送ロールの頂部に高低レベル差を設け、該レベル差のある搬送ロールの上流または下流の斜め上方にカメラを設け、該高低レベル差のある搬送ロールを軸として前記カメラの光軸と対称なガラス板の斜め上方に直線状スリット及び光源を設け、前記スリットを通る光源のガラス面に反射するスリットパターン像を前記カメラにて撮像し、前記ガラス板が高低レベル差のある搬送ロールを通過する時に、ガラス板面の水平面との角度変化によって前記直線パターン像の屈折、または不連続部があったときをガラス板の分離割れと判定することを特徴とする搬送中のガラス板の割れの検出方法である。

あるいは、本発明は、前記搬送ロールの途中部の搬送ロール１本だけを他の搬送ロールより頂部高さを高くして、該1本の搬送ロール及びその上流側にガラス板が跨って位置する場合のガラス板面角度と、前記1本の搬送ロール及びその下流側にガラス板が跨って位置する場合のガラス板面角度との差が０．５度以上であることを特徴とする上述の搬送中のガラス板の割れ検出方法である。

あるいはまた、本発明は、前記搬送ロールの途中部以降の搬送ロールの頂部の高さを他の搬送ロールの頂部の高さより低くして、高いレベルの搬送ロール上にガラス板が位置する場合のガラス板面角度と、前記高いレベルから低いレベルに跨って位置する場合のガラス板面角度との差が０．５度以上であることを特徴とする上述の搬送中のガラス板の割れ検出方法である。

本発明により、割れた状態で搬送されるガラス板を加熱炉内に搬入させないため、割れたガラス板の破片が加熱炉内の搬送ロール間の下方に設けた電気ヒーター等の上部に載ることも殆どなくなり、また、ガラス板が搬送ロール上に引っ掛かって後続のガラス板に接触してキズをつけることもなくなった。

さらに、高温の加熱炉の運転を停止し、冷却後に行なわなければならなかった加熱炉内ヒーター上に落下したガラス板片の除去作業を大幅に減少できるため、生産歩留まりを向上させることができるようになった。

図１に示すように、所望の間隔で水平状態に配設された搬送ロール２、２、・・の途中部の１本の搬送ロール２’の頂部高さを他の搬送ロール２、２、・・の頂部高さよりレベル差ａを設けて高くして、該レベル差ａのある搬送ロール２、２、・・の上流または下流の斜め上方にカメラ３を設け、該高低レベル差ａのある搬送ロール２、２、・・を軸として前記カメラ３の光軸と対称なガラス板１の斜め上方に直線状のスリット５及び図示しない光源を設ける。

また、前記1本の搬送ロール２’とその上流側の搬送ロール２、２、・・上にガラス板１が跨って位置する場合のガラス板１の面角度と、前記1本の搬送ロール２’及びその下流側の搬送ロール２、２、・・上にガラス板１が跨って位置する場合のガラス板１の面角度との差を０．５度以上となるように前記1本の搬送ロール２’の高さを調整して配設する。

本発明はこのような構成によって、前記スリット５を通る光源のガラス面に反射するスリット５の直線パターン像を前記カメラ３にて撮像し、前記ガラス板１が高低レベル差のある搬送ロール２、２、・・を通過する時に、ガラス板１の上面と水平面との角度変化によって前記直線パターン像がズレ量ｂだけずれて屈折、または不連続部があったときをガラス板１が分離して割れていると判定するものである。

カメラ３が撮像した前記直線パターン像が屈折、または不連続部となるのは、図３の割れ目１ｃのようにガラス板１が割れている場合に、前記高いレベルにある搬送ロール２、２、・・上を該ガラス板１が跨ぐ時に、２つに割れたガラス板１の下流側のガラス片１ａの重心が前記１本の搬送ロール２’を超えた時点で傾斜姿勢となり、上流側のガラス片１ｂはその重心が前記１本の搬送ロール２’を超えていない状態であるために、ガラス板上の反射像の位置が図４に示すように途中よりずれ量ｂだけズレて屈折した反射像となり、これによりガラス板１が割れて分離していることが解かる。

また、図５の割れ目１ｃのようにガラス板が割れている場合は、下流側のガラス片１ｂがコンベアの搬送ロール２、２、・・間に落下してしまうケースが多いが、このようにガラス板１の一部（ガラス片１ｂ）が落下した状態においては、落下した部分においては反射像が得られないため、カメラ３が撮像した画像は図６に示すようなガラス板１の落下部分（ガラス片１ｂ）がない状態となる。

前記角度差を０．５度以上としたが、前記1本の搬送ロール２’の高さを高くしすぎるとガラス板１が該搬送ロール２’を乗り越えることができないので、角度差が０．５〜２度程度の範囲内となるような搬送ロール２’の高さを調整するのが望ましい。

前記角度差を０．５度以上としたのは、カメラ３の分解能にもよるが、角度差が０．５度以上の時にガラス片１ａに写っている直線パターン像と、ガラス片１ｂに写っている直線パターン像の位置ズレ量ｂ、すなわち画像データの画素数で言うと少なくとも３画素以上となっていれば良く、３画素以上のズレがあればガラス板１が割れていると認識できるためである。

前記実施の形態では、図１に示すように、複数の搬送ロール２、２、・・中の途中部の１つの搬送ロール２’の頂部高さを他の搬送ロール２、２、・・の頂部高さよりレベル差を設けて高くするようにしたが、これに代えて、別の実施の形態として、図２に示すように、複数の搬送ロール２、２、・・中の途中部の搬送ロール以降の搬送ロールの頂部の高さを他の搬送ロールの頂部の高さより低くして、高いレベルの搬送ロール上にガラス板が位置する場合のガラス板面角度と、前記高いレベルから低いレベルに跨って位置する場合のガラス板面角度との差が０．５度以上となるようにしても良い。

この場合は、ガラス板１は水平姿勢で搬送され、途中部より搬送ロール２’、２’、・・が低くなるので、ガラス板１は高い搬送ロール２、２、・・の末端から低い搬送ロール２’、２’、・・に乗り移る時に、ガラス板１が傾斜姿勢となり、割れて搬送されるガラス板１の下流側のガラス片１ｂが先に傾斜姿勢となり、上流側のガラス片１ａは時間的に遅れて傾斜姿勢となるので、傾斜姿勢のガラス片１ｂと水平姿勢のガラス片１ａが同時に存在する図１の状態にある。

前記検出方法で検出されたガラス板１は、図示しない加熱炉内に搬入される前に図示しない抜き取りコンベア等により抜き取ればよい。

尚、図３に示すように、前記光源４およびスリット５は搬送されるガラス板１の板幅の約２倍程度の長さの長尺の図示しない閉ざされた空間の箱状体に収納し、該長尺の箱状体の一面に直線状のスリット５を設けるが、該スリット５には光源からの光を均一に照射できるようにするためにアクリル等の乳白色の拡散板６を設けるのが望ましい。

また、カメラ３の視野８の幅はガラス板１の幅より僅かに狭くなるように設定するのが良い。カメラ３の視野８の幅がガラス板１の幅より大きいと、図５、図６のようなケースと混同し、ガラス板１が欠けていると判断される恐れがあるためである。

該視野８の大きさは、搬入するガラス板１の大きさに合わせて、カメラ３のズーム機構によって調整すればよい。

また、本発明は、加熱炉に搬入する場合に限らず、搬送ロール上を搬送されるあらゆるフラットな矩形のガラス板の割れ検出に適用することが可能である。

搬送ロールの途中部の１本の搬送ロールの頂部を高くした場合の側面図。 搬送ロールの途中部以降の搬送ロールの頂部を低くした場合の側面図。 搬送ロール上の割れたガラス板、カメラ、光源の位置関係を示す平面図。 図３のガラス板を撮像した画像の拡大図。 割れたガラス板の別のパターンを示す 図５のガラス片が落下した場合のガラス板を撮像した画像の拡大図。

符号の説明

１ ガラス板
１ａ 上流側のガラス片
１ｂ 下流側のガラス片
１ｃ 割れ目
２、２’ 搬送ロール
３ カメラ
４ 光源
５ スリット
７ａ ガラス片１ａに投影された光源の反射像
７ｂ ガラス片１ｂに投影された光源の反射像
８ カメラの視野
ａ レベル差
ｂ ずれ量

Claims (3)

1. 複数本の搬送ロールにて水平姿勢で搬送されるガラス板の割れを検出する方法において、前記搬送ロールの途中部の搬送ロールの頂部に高低レベル差を設け、該レベル差のある搬送ロールの上流または下流の斜め上方にカメラを設け、該高低レベル差のある搬送ロールを軸として前記カメラの光軸と対称なガラス板の斜め上方に直線状スリット及び光源を設け、前記スリットを通る光源のガラス面に反射するスリットパターン像を前記カメラにて撮像し、前記ガラス板が高低レベル差のある搬送ロールを通過する時に、ガラス板面の水平面との角度変化によって前記直線パターン像の屈折、または不連続部があったときをガラス板の分離割れと判定することを特徴とする搬送中のガラス板の割れ検出方法。
2. 前記搬送ロールの途中部の搬送ロール１本だけを他の搬送ロールより頂部高さを高くして、該1本の搬送ロール及びその上流側にガラス板が跨って位置する場合のガラス板面角度と、前記1本の搬送ロール及びその下流側にガラス板が跨って位置する場合のガラス板面角度との差が０．５度以上であることを特徴とする請求項１記載の搬送中のガラス板の割れ検出方法。
3. 前記搬送ロールの途中部以降の搬送ロールの頂部の高さを他の搬送ロールの頂部の高さより低くして、高いレベルの搬送ロール上にガラス板が位置する場合のガラス板面角度と、前記高いレベルから低いレベルに跨って位置する場合のガラス板面角度との差が０．５度以上であることを特徴とする請求項１記載の搬送中のガラス板の割れ検出方法。

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