JP2018104228A

JP2018104228A - ガラスの破損検出方法、板ガラスの製造方法及びガラスの切断装置

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Publication number: JP2018104228A
Application number: JP2016251417A
Authority: JP
Inventors: 直樹熊崎; Naoki Kumazaki
Original assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 2016-12-26
Filing date: 2016-12-26
Publication date: 2018-07-05
Anticipated expiration: 2036-12-26
Also published as: KR20190101960A; JP6706423B2; CN110088052A; WO2018123412A1

Abstract

【課題】帯状ガラスを幅方向に切断する工程で、ガラスの破損を自動で検出する。
【解決手段】ガラスの破損検出方法は、長手方向に移動する帯状ガラスＧ１をその幅方向に切断することにより、板ガラスを切り出す切断工程Ｐにおいて、ガラスを検知可能なセンサ５を、前記幅方向に沿って複数配設する。そして、センサ５の検知結果に基づき、ガラスの破損が有るか否かを判定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガラスの破損検出方法、板ガラスの製造方法及びガラスの切断装置に関するものである。

矩形状の板ガラスを製造する場合には、例えばオーバーフローダウンドロー法で形成された帯状ガラスをその幅方向に沿って切断することにより、矩形状の板ガラスを切り出す（例えば特許文献１参照）。この場合、従来は、帯状ガラスや板ガラスの破損を目視観察により検出していた。

特開２００２−１３７９３０号公報

目視観察による破損の検出では、検出漏れや誤検出が発生するおそれがあるとともに、製造コストが増大する。そこで、カメラ及び画像処理システムを使用してガラスの破損を自動で認識する方法が考えられる。しかしながら、ガラスが透明体であるために、割れや欠け等のガラスの破損を認識することが難しかった。

本発明は、上記事情に鑑み、帯状ガラスを幅方向に切断する工程で、ガラスの破損を自動で検出することを技術的課題とする。

前記課題を解決するために創案された本発明に係るガラスの破損検出方法は、長手方向に移動する帯状ガラスをその幅方向に切断することにより、板ガラスを切り出す工程において、ガラスの有無を検知可能なセンサを、前記幅方向に沿って複数配設し、センサの検知結果に基づき、ガラスの破損が有るか否かを判定することを特徴とする。

この構成によれば、カメラや画像処理システムを使用せずに、ガラス（帯状ガラス及び／又は板ガラス）を検知可能なセンサを使用する。従って、透明体のガラスでも、割れや欠け等のガラスの破損を自動で認識することが可能であり、これらの破損を自動で検出することが可能である。すなわち、本発明のガラスの破損検出方法によれば、帯状ガラスを幅方向に切断する工程で、ガラスの破損を自動で検出することが可能である。加えて、自動で検出することにより、検出漏れや誤検出の発生を抑制できる。

また、センサとして比較的安価なものを使用でき、また、既存の設備にセンサを配設することが容易であるので、実施に際して製造コストの増加を抑制できる。

上記の構成において、センサの位置が、帯状ガラスの切断位置の下流側であって、センサが検知状態と非検知状態とに切換わる時刻が、複数のセンサの一部と残りのセンサとでずれる場合に、ガラスの破損が有ると判定してもよい。

この構成であれば、切断して形成される板ガラスや、切断後の帯状ガラスの破損を検出することが可能になる。

この構成において、複数のセンサの一部についての検知状態から非検知状態に切換わる時刻が、残りのセンサより早い場合に、板ガラスの破損が有ると判定すれば、切断して形成される板ガラスの破損を検出することが可能である。また、この構成において、複数のセンサの一部についての非検知状態から検知状態に切換わる時刻が、残りのセンサより遅い場合に、帯状ガラスの破損が有ると判定すれば、切断後の帯状ガラスの破損を検出することが可能である。

上記の構成において、複数のセンサの配設間隔が、前記幅方向の中央側に設けられる第１間隔と、前記幅方向の端側に設けられ、第１間隔より狭い第２間隔とを有してもよい。

この構成であれば、幅方向の端側で多く発生すると想定されるガラスの破損を精度良く検出可能である。

上記の構成において、帯状ガラスがダウンドロー法により形成されており、切断されるまで帯状ガラスが下方に移動してもよい。ここで、ダウンドロー法には、オーバーフローダウンドロー法、スロットダウンドロー法、リドロー法等が含まれる（以下、同様）。

この構成において、複数のセンサの全てについての非検知状態である時間が所定の値より大きい場合に、帯状ガラスの破損が有ると判定してもよい。

この構成であれば、切断前の帯状ガラスの非常に大きな破損（後述の縦割れ）を検出可能である。

上記の構成において、帯状ガラスの切断が折割により行われ、折割の支点となる折割部材の下部にセンサを配設していてもよい。

この構成であれば、ガラスの破損の検出を適切に行うことが可能である。

上記の構成において、センサが、ガラスの検知にレーザを使用するセンサであってもよい。

この構成であれば、センサをガラスから離間して配置しても、ガラスの検知を行うことができ、センサによりガラスを傷付けることを防止可能である。

矩形状の板ガラスを製造する方法において、上記何れかの構成のガラスの破損検出方法を使用してもよい。

また、前記課題を解決するために創案された本発明に係るガラスの切断装置は、長手方向に移動する帯状ガラスをその幅方向に切断することにより、板ガラスを切り出す切断装置であって、前記幅方向に沿って複数配設され、ガラスの有無を検知可能なセンサと、センサの検知結果に基づき、ガラスの破損が有るか否かを判定する判定部とを備えることを特徴とする。

この構成によれば、冒頭のガラスの破損検出方法で説明した作用及び効果と、実質的に同様の作用及び効果を得ることができる。

以上のように、本発明によれば、帯状ガラスを幅方向に切断する工程で、ガラスの破損を自動で検出することができる。

本発明の実施形態に係るガラスの切断装置が配設される切断工程を示す概略正面図である。切断工程の要部を示す概略拡大側面図である。ガラスの切断装置のセンサの配置の一例を示す概略正面図である。ガラスの切断装置の動作を説明するための概略正面図である。ガラスの切断装置の動作を説明するための概略正面図である。ガラスの切断装置の動作を説明するための概略正面図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面に基づき説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るガラスの切断装置が配設される切断工程Ｐを示す概略正面図である。切断工程Ｐは、製品としての矩形状の板ガラスを製造する工程のうちの一工程である。切断工程Ｐでは、切断機により、長手方向（下方）に略一定速度で移動する帯状ガラスＧ１をその幅方向に切断する。これにより、製品の基になる矩形状の板ガラスＧ２が切り出される（図４参照）。切断工程Ｐの前工程、すなわち、切断機の上方では、オーバーフローダウンドロー法により帯状ガラスＧ１を形成する。切断工程Ｐの後工程として、例えば、板ガラスＧ２の幅方向の両端を切断によって除去する工程や幅方向の両端が除去された板ガラスＧ２に各種検査を行う工程等が設けられる。

切断工程Ｐでは、スクライブ線Ｓが刻設された帯状ガラスＧ１が、折割により切断される。切断工程Ｐには、ホイールカッター１、支持部材２、折割アーム３及び折割部材４、を具備する切断装置が配設される。図２に示すように、ホイールカッター１は、スクライブ線Ｓを帯状ガラスＧ１にその幅方向に沿って刻設する。その際、帯状ガラスＧ１が逃げるのを防止するため、帯状ガラスＧ１は支持部材２（例えば支持バーや支持ローラー）によって支持される。図１に示すように、折割アーム３は、折割のために帯状ガラスＧ１の下側領域を把持するガラスチャック３ａを有する。

また、図２に示すように、折割部材４は、折割の支点となる。折割部材４は、帯状ガラスＧ１に対し、スクライブ線Ｓが刻設されない面の側に配設されており、帯状ガラスＧ１から離間した位置と、帯状ガラスＧ１に当接する位置との間を移動可能である。

帯状ガラスＧ１の折割時には、帯状ガラスＧ１に折割部材４を当接させると共に、折割アーム３の動作によって帯状ガラスＧ１を二点鎖線で示すように移動させる。これにより、帯状ガラスＧ１が、スクライブ線Ｓが刻設された位置で折り割られる。

ガラスの切断装置は、上記の基本構成に加えて、ガラス（帯状ガラスＧ１及び／又は板ガラスＧ２）の有無を検知可能なセンサ５と、センサ５の検知結果に基づき、帯状ガラスＧ１及び板ガラスＧ２の破損が有るか否かを判定する判定部６を具備する。

センサ５は、折割部材４の下部に取り付けられている。本実施形態では、センサ５は、ガラスの検知にレーザを使用するレーザセンサであり、ガラスに向かってレーザを照射してガラスに反射したレーザを検知する反射型のものである。センサとしては、ガラスを検知可能なセンサであれば任意のものが採用可能であるが、センサによりガラスを傷付ける可能性等を考慮すれば、非接触でガラスを検知可能なものが好ましい。判定部６は、例えばパーソナルコンピュータ等で構成される。

センサ５は、図１に示すように、帯状ガラスＧ１の切断位置の下流側であって、切断前の帯状ガラスＧ１を検知可能な位置に、帯状ガラスＧ１の幅方向に沿って複数配設されている。帯状ガラスＧ１の幅寸法は、例えば２ｍ〜３ｍであり、センサ５は、帯状ガラスＧ１の幅方向に沿って例えば１００ｍｍ〜２００ｍｍピッチで等間隔に配設される。

勿論、本発明はこれに限定されず、例えば、図３に示すように、複数のセンサ５の配置間隔が、帯状ガラスＧ１の幅方向の中央側に設けられる第１間隔ｄ１と、帯状ガラスＧ１の幅方向の両端側に設けられ、第１間隔ｄ１より狭い第２間隔ｄ２とを有するようにしてもよい。このようにセンサ５を配置すれば、帯状ガラスＧ１の幅方向の両端側に多く生じると想定される破損を、精度良く検出することができる。なお、この効果をより確実に得るために、帯状ガラスＧ１の幅方向の最も両端側に位置するセンサ５と、帯状ガラスＧ１の幅方向の両端面との距離は、第２間隔ｄ２より狭いことが好ましい。

上記幅方向の両端側と中央側との境界から帯状ガラスＧ１の両端までの距離ｄ３（図３参照、単位：ｍｍ）は、例えば、５０〜２００ｍｍとすることが好ましい。

次に、ガラスの破損検出方法について説明する。

図１に示す折割の直前の状態では、複数のセンサ５の全てが、ガラスを検知している状態（以下、検知状態と記す）である。

次に、ガラスの破損を生じずに折割が完了すると、図４に示す状態となる。折割の直後には、切断装置が、折割で形成された矩形状の板ガラスＧ２を、帯状ガラスＧ１から下方に離隔させるので、折割後の帯状ガラスＧ１の下端と板ガラスＧ２の上端との間に隙間が形成される。そのため、複数のセンサ５の全てが、同時に、ガラスを検知していない状態（以下、非検知状態と記す）となる。

つまり、板ガラスＧ２に部分的な破損が無い場合には、折割の直後に、複数のセンサ５の全てが、同時に、検知状態から非検知状態に切換わる。従って、折割の直後に、複数のセンサ５の全てが、同時に、検知状態から非検知状態に切換わる場合には、判定部６は、板ガラスＧ２に破損が無い（正常）と判定する。

また、折割の後に、帯状ガラスＧ１が下降してくると、帯状ガラスＧ１に部分的な破損が無い場合には、複数のセンサ５の全てが、同時に、非検知状態から検知状態に切換わる。従って、折割の後に、複数のセンサ５の全てが、同時に、非検知状態から検知状態に切換わる場合には、判定部６は、帯状ガラスＧ１に破損が無い（正常）と判定する。

一方、折割に起因して板ガラスＧ２に破損が生じた場合には、折割の直後に、図５に示す状態となる。図示例では、板ガラスＧ２の上端において、帯状ガラスＧ１の幅方向での一端側の一部に破損が生じている。切断装置が、折割の直後に、板ガラスＧ２を下方に引き離す際には、帯状ガラスＧ１の幅方向で、板ガラスＧ２の破損位置と同位置に配設されている一部のセンサ５は、他のセンサよりも早く検知状態から非検知状態に切換わる。

つまり、板ガラスＧ２に部分的な破損が有る場合には、折割の直後に、複数のセンサ５の一部についての検知状態から非検知状態に切換わる時刻が、残りのセンサ５より早い。従って、複数のセンサ５の一部についての検知状態から非検知状態に切換わる時刻が、残りのセンサ５より早い場合には、判定部６は、板ガラスＧ２における帯状ガラスＧ１の幅方向の一部に破損が有ると判定する。

また、折割に起因して帯状ガラスＧ１に破損が生じた場合には、折割の後に、図６に示す状態となる。図示例では、帯状ガラスＧ１の下端において、その幅方向での他端側の一部に破損が生じている。図６は、折割の後に板ガラスＧ２が別の場所に搬送され、切断装置が次の折割まで待機している状態である。帯状ガラスＧ１が下降してくると、帯状ガラスＧ１の幅方向で、帯状ガラスＧ１の破損位置と同位置に配設されている一部のセンサ５は、他のセンサ５よりも遅く非検知状態から検知状態に切換わる。

つまり、帯状ガラスＧ１に部分的な破損が有る場合には、折割の後に、複数のセンサ５の一部についての非検知状態から検知状態に切換わる時刻が、残りのセンサ５より遅い。従って、複数のセンサ５の一部についての非検知状態から検知状態に切換わる時刻が、残りのセンサ５より遅い場合には、判定部６は、帯状ガラスＧ１におけるその幅方向の一部に破損が有ると判定する。

上述したようなガラスの破損が有る場合、検知状態から非検知状態に切換わる時刻が早いセンサ５の数、又は非検知状態から検知状態に切換わる時刻が遅いセンサ５の数をカウントすることにより、ガラスの破損の大きさを判定部６が判定する。つまり、判定部６は、カウントされた数が多い程、ガラスの破損が大きいと判定する。

ところで、ガラスの破損には、縦割れと呼ばれるものがある。この縦割れでは、帯状ガラスＧ１の長手方向に沿うクラックが発生して進展する。これにより、切断工程Ｐの前工程で帯状ガラスＧ１の成形に失敗し、切断工程Ｐ（切断装置）に帯状ガラスＧ１が存在しなくなり、ガラスの破片が落下する（以下、このガラスの破損を「縦割れ」と記す）。

本実施形態では、この縦割れを検出する方法として、次の２つの方法を採用している。１つ目の方法は、下降してくる帯状ガラスＧ１が存在しなくなることに着目し、複数のセンサ５の全てについての非検知状態である時間が所定の値より大きい場合に、判定部６が、切断前の帯状ガラスＧ１に縦割れが有ると判定するものである。ここで、所定の値は、折割に起因したガラスの破損が無い場合に、複数のセンサ５の全てが、同時に非検知状態に切換わってから同時に検知状態に切換わるまでの時間より長く設定される。

２つ目の方法では、複数のセンサ５の全てが非検知状態となった場合に、正常な時に複数のセンサ５の全てが検知状態となる時刻を算出する。その算出された時刻から所定の時間を経過しても、検知状態とならない場合に、判定部６が、切断前の帯状ガラスＧ１に縦割れが有ると判定する。ここで、所定の時間は、図５及び図６に示すような破損によって複数のセンサ５の一部が検知状態又は非検知状態となる時間より長く設定される。

本実施形態において、ガラスの破損を検出した場合には、ガラスの破損の大きさに応じて、板ガラスＧ２をそのまま下流の工程に流す、あるいは、板ガラスＧ２の廃棄等を自動で行う。

特に、縦割れを検出した場合には、切断装置が具備するホイールカッター１や支持部材２、センサ５が取り付けられた折割部材４等が、落下するガラスの破片の衝突によって破損するおそれがある。これを防止するため、判定部６がホイールカッター１や支持部材２、折割部材４等を自動で退避させる。

以上のように構成された本実施形態の切断装置、検出方法及び製造方法では、以下の効果を享受できる。

カメラや画像処理システムを使用せずに、ガラスを検知可能なセンサ５を使用するので、透明体のガラスでも、割れや欠け等のガラスの破損を自動で認識することが可能であり、これらの破損を自動で検出することが可能である。すなわち、本実施形態の切断装置、検出方法及び製造方法によれば、切断工程Ｐで、帯状ガラスＧ１、板ガラスＧ２の破損を自動で検出することが可能である。加えて、自動で検出することにより、検出漏れや誤検出の発生を抑制できる。

また、センサ５として比較的安価なものを使用でき、また、既存の設備にセンサ５を配設することが容易であるので、実施に際して製造コストの増加を抑制できる。

本発明は、上記実施形態に限定されるものでは無く、その技術的思想の範囲内で、様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では、センサ５を、帯状ガラスＧ１に対して、スクライブ線Ｓが刻設されない面の側に配設していたが、スクライブ線Ｓが刻設される面の側に配設してもよい。

また、上記実施形態では、帯状ガラスＧ１を折割で切断していたが、帯状ガラスＧ１を切断できればよく、例えば、レーザ割断、レーザ溶断等で切断してもよい。

また、上記実施形態では、帯状ガラスＧ１を形成するために、ダウンドロー法の一種であるオーバーフローダウンドロー法を使用していたが、帯状ガラスＧ１を形成できる方法であればよく、例えば、フロート法等を使用してもよい。

４折割部材
５センサ
Ｇ１帯状ガラス
Ｇ２板ガラス
Ｐ切断工程
ｄ１第１間隔
ｄ２第２間隔

Claims

長手方向に移動する帯状ガラスをその幅方向に切断することにより、板ガラスを切り出す工程において、
ガラスの有無を検知可能なセンサを、前記幅方向に沿って複数配設し、
センサの検知結果に基づき、ガラスの破損が有るか否かを判定することを特徴とするガラスの破損検出方法。
センサの位置が、帯状ガラスの切断位置の下流側であって、
センサが検知状態と非検知状態とに切換わる時刻が、複数のセンサの一部と残りのセンサとでずれる場合に、ガラスの破損が有ると判定することを特徴とする請求項１に記載のガラスの破損検出方法。
複数のセンサの一部についての検知状態から非検知状態に切換わる時刻が、残りのセンサより早い場合に、板ガラスの破損が有ると判定することを特徴とする請求項２に記載のガラスの破損検出方法。
複数のセンサの一部についての非検知状態から検知状態に切換わる時刻が、残りのセンサより遅い場合に、帯状ガラスの破損が有ると判定することを特徴とする請求項２又は３に記載のガラスの破損検出方法。
複数のセンサの配設間隔が、前記幅方向の中央側に設けられる第１間隔と、前記幅方向の端側に設けられ、第１間隔より狭い第２間隔とを有することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のガラスの破損検出方法。
帯状ガラスがダウンドロー法により形成されており、切断されるまで帯状ガラスが下方に移動することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のガラスの破損検出方法。
複数のセンサの全てについての非検知状態である時間が所定の値より大きい場合に、帯状ガラスの破損が有ると判定することを特徴とする請求項６に記載のガラスの破損検出方法。
帯状ガラスの切断が折割により行われ、
折割の支点となる折割部材の下部にセンサを配設していることを特徴とする請求項６又は７に記載のガラスの破損検出方法。
センサが、ガラスの検知にレーザを使用するセンサであることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載のガラスの破損検出方法。
請求項１〜９の何れか１項に記載のガラスの破損検出方法を使用することを特徴とする板ガラスの製造方法。
長手方向に移動する帯状ガラスをその幅方向に切断することにより、板ガラスを切り出す切断装置であって、
前記幅方向に沿って複数配設され、ガラスの有無を検知可能なセンサと、
センサの検知結果に基づき、ガラスの破損が有るか否かを判定する判定部とを備えることを特徴とするガラスの切断装置。