JP2020164404A - 自動化フロートガラスシステム - Google Patents

Abstract

【課題】自動化されたフロートバスを有するフロートガラスシステムの提供。【解決手段】フロートガラスシステムが、入口端部及び出口端部を有するフロートバスを含む。少なくとも１つのマシンビジョンカメラが、フロートバスの内部が見えるように設置される。少なくとも１つのセンサーがフロートバスの動作パラメータを計測するためにフロートバスに接続される。少なくとも１つの動作装置がフロートバスに接続される。少なくとも１つのマシンビジョンカメラ、少なくとも１つのセンサー、及び少なくとも１つの動作装置が、少なくとも１つのマシンビジョンカメラ及び／又は少なくとも１つのセンサーからの入力に基づき、動作装置を制御するように構成された制御システムに接続される。【選択図】図１

Description

本発明は、広く言えば、フロートガラスの製造に関するものであり、より詳細には、自動化されたフロートバスを有するフロートガラスシステムに係るものである。

フロートガラス工程では、フロートバス内の溶融金属浴上に、炉からの溶融ガラスが注がれる。溶融ガラスは、連続ガラスリボンを形成する。フロートバス内で、ガラスリボンはサイズ決めされ冷却される。ガラスリボンがフロートバス内にある間に、ガラスリボンの上面にコーティングを施すことができる。

従来のフロートバスでは、フロートバス内でガラスリボンの延伸および移動を行なうために、複数対の対向するトップロールが使用される。トップロールの回転速度及び傾斜角度が、ガラスリボンの幅及び厚さに影響を及ぼす。従来のフロートバスでは、トップロールは、フロートバスのそばに立つ作業員によって手動で調整される。

従来のフロートガラスシステムにおけるフロートバスの操作は、フロートガラス製造工程全体の中で最も労働集約的な工程の１つである。これは、特にガラスリボンの厚さ及び／又は幅の変更が望まれるときに該当する。この場合、フロートバスに配置された作業員は、制御室内の工程制御監督者と連携して作業し、機械ハンドル又はレバーを使って各トップロールを手動で調整する必要がある。この工程は、労力集約的、時間集約的、且つコスト集約的である。

また、フロートガラスリボンの厚さ及び／又は幅を調整するために克服しなければならない技術的な問題もある。例えば、トップロールの位置又は傾斜角度を調整して、望ましいリボン幅及び／又は厚さを実現するために、それぞれのフロートバス作業員を同期させることは困難である。トップロールヘッドの位置又は傾斜角度を正確に制御することは、作業員によって目視で実現されるため、作業員間でばらつく可能性がある。グラスリボンの粘度に影響を与える、フロートバスの温度プロファイルを正確に制御することも困難である。

従って、上述の技術的問題の少なくともいくつかを低減又は排除するフロートガラスシステム及び／又は方法を提供することは有利であろう。例えば、トップロールの速度及び／又は傾きを各作業員が手動で調整する必要がないシステム及び／又は工程を提供することが望ましい。例えば、トップロールヘッドの位置及び／又は傾斜角度がより正確に調整できることが望ましい。例えば、フロートバス内部の温度プロファイル及び／又はガラスリボンの温度プロファイルがより正確に監視及び／又は制御できることが望ましい。例えば、ガラスリボンのある幅及び／又は厚さからの別の幅及び／又は厚さへの変更が、より労働集約的でない方法で実現できることが望ましい。

フロートガラスシステムは、入口端部及び出口端部を有するフロートバスを有する。少なくとも１つのマシンビジョンカメラが、フロートバスの内部が見えるように設置される。少なくとも１つのセンサーが、フロートバスの動作パラメータを計測するためにフロートバスに接続される。少なくとも１つの動作装置が、フロートバスに接続される。これらの少なくとも１つのマシンビジョンカメラ、少なくとも１つのセンサー、及び少なくとも１つの動作装置が、少なくとも１つのマシンビジョンカメラ及び／又は少なくとも１つのセンサーからの入力に基づき、動作装置を制御するように構成された制御システムに接続される。

フロートガラスシステムを動作させる方法は、入口端部及び出口端部を有するフロートバスを提供する段階と、フロートバスの内部が見えるように少なくとも１つのマシンビジョンカメラを設置する段階と、フロートバスの動作パラメータを計測するためにフロートバスに接続された少なくとも１つのセンサーを設ける段階と、フロートバスに接続された少なくとも１つの動作装置を設ける段階と、少なくとも１つのマシンビジョンカメラ、少なくとも１つのセンサー、及び少なくとも１つの動作装置を、少なくとも１つのマシンビジョンカメラ及び／又は少なくとも１つのセンサーからの入力に基づき、少なくとも１つの動作装置を制御するように構成された制御システムに接続する段階とを含む。

本発明の構成を組み込んだフロートガラスシステムを示す平面図。 図１のフロートバスの、図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図。 本発明のトップロール及び光学装置の正面図。 図３のトップロールの側面図。 トップロールヘッドの傾斜角度を示す、トップロールの平面図。 フロートバス内のガラスリボンの縁部に沿って配置されたトップロール及び光学装置の平面図。

「左」「右」「上方」「下方」などの本明細書に使用される空間又は方向を表す用語は、図面に示されているように本発明に関係する。本発明は様々に方向を変更したものを想定できるので、こうした用語は、限定的とみなすべきではないことを理解されたい。本明細書及び特許請求の範囲に使用される全ての数字は、全ての場合において、「約」によって修飾されているものとして理解すべきである。明細書に開示される全ての範囲は、範囲の開始値及び終了値、並びにそれに含まれる任意又は全ての部分範囲を包含すると理解すべきである。明細書に記載される範囲は、その特定の範囲についての平均値を表す。

本発明は、任意の組合せで、以下の本発明の観点を含むか、それらから成るか、又は、本質的にそれらから成る。本発明の様々な観点が、別個の図面に示されている。しかし、これらは単に例示及び説明を容易にするためのものであることを理解されたい。本発明の実施にあたって、１つの図面に示された本発明の１つ以上の観点は、その他の１つ以上の図面に示された本発明の１つ以上の態様と組み合わせることが可能である。

本発明の例示的なフロートガラスシステム１０は、１つ以上のマシンビジョンカメラ、１つ以上のセンサー、又はマシンビジョンカメラとセンサーとの組み合わせを利用して、フロートガラスシステム１０のフロートバスの動作パラメータを自動的又は半自動的に制御する。動作パラメータは、望ましい厚さ及び／又は幅のガラスリボンを実現するように制御可能である。フロートガラスシステム１０の構成を説明し、その後フロートガラスシステム１０の動作を説明する。

例示的なフロートガラスシステム１０を図１に示す。フロートガラスシステム１０は、フロートバス１４の上流にガラス炉１２を備える。本明細書に使用される用語「上流」及び「下流」は、ガラスリボンの移動方向を参照して表す。フロートバス１４は、冷却用焼きなまし炉１６の上流に設置されている。第１のコンベア１８が、フロートバス１４と焼きなまし炉１６との間に延在する。切断ステーション２０が焼きなまし炉１６の下流に設置されている。第２のコンベア２２が焼きなまし炉１６と切断ステーション２０との間に延在する。

図１及び図２に示すように、フロートバス１４は、溶融スズなどの溶融金属２４の浴を有する。フロートバス１４は、炉１２近傍に入口端部２６及び第１のコンベア１８近傍に出口端部２８を有する。フロートガラス工程では、炉１２からの溶融ガラスをフロートバス１４内の溶融金属２４上に注ぐ。溶融ガラスが冷え始め、溶融金属２４の上面に広がり、ガラスリボン３０が形成される。

フロートバス１４の入口端部２６の下流には、少なくとも１つの第１の冷却器３２、すなわち入口冷却器が設置されている。第１の冷却器３２はオーバーヘッド冷却装置である。すなわち、第１の冷却器３２は、溶融金属２４の浴の上方に設置されている。第１の冷却器３２は、冷却器制御装置３４と電子通信する。例えば、無線接続又は電子ケーブル３６を介してである。冷却器制御装置３４は、第１の冷却器３２の温度を感知する温度センサーを備える。冷却器制御装置３４は、第１の冷却器３２の温度を調整できる。例えば、第１の冷却器３２への冷却液の流れを増加又は減少させることによってである。第１の冷却器３２は、フロートバス１４の上部空間の温度に影響を与える。上部空間の温度を下げると溶融ガラスの冷却が促進されて溶融ガラスの粘度が高くなり、より粘度の高いガラスリボン３０を形成し始める。図には第１の冷却器３２の１つしか示していないが、このような冷却装置を追加して、フロートバス１４内の様々な位置に設置可能であることを理解されたい。

冷却器制御装置３４は、制御システム４０と電子通信する。例えば、無線接続又は電子ケーブル４２を介してである。制御システム４０は、ハードドライブなどの記憶装置をもつ従来のコンピュータを含む。以下に説明するように、制御システム４０は、フロートバス１４の動作パラメータのデータベースを含む。このデータベースは、従来のコンピュータシステム上に維持され、従来の記憶装置並びに従来の入力及び出力装置を有する電子データベースであってよい。従来のコンピュータシステムは、データベースを記憶するためのハードドライブ、光ディスクなどのデータ記憶装置と電子通信している中央処理装置（ＣＰＵ）を含む。ＣＰＵは、ＣＰＵのプログラム命令を保存する１つ以上のリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、一時記憶のためのランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、及び時間信号をＣＰＵに供給するクロックとも通信できる。入力／出力装置はＣＰＵに接続され、モニター、キーボード、マウス、タッチスクリーン、プリンタ、音声起動などの任意の従来型のものでよい。

コンピュータシステムは、専用設計された又は従来型の適切なソフトウェアを実行して、発明の各工程を実施する。システムに利用される具体的なハードウェア、ファームウェア及び／又はソフトウェアは、特定のものである必要はなく、本発明の方法又は機能を実行するようになされた、以前より入手可能な任意のものでよい。コンピュータシステムの例が、米国特許第５，７９４，２０７号明細書、米国特許第５，８８４，２７２号明細書、米国特許第５，７９７，１２７号明細書、米国特許第５，５０４，６７４号明細書、米国特許第５，８６２，２２３号明細書、及び米国特許第５，４３２，９０４号明細書に開示されている。

溶融金属２４の上部の、フロートバス１４の上部空間には、少なくとも１つの空気温度センサー４４が設置されている。空気温度センサー４４は、制御システム４０に接続される。例えば、無線接続又は電子ケーブル４６を介してである。空気温度センサー４４は、フロートバス１４の上部空間の温度を監視する。図には空気温度センサー４４の１つしか示していないが、このようなセンサーを追加して、フロートバス１４内の様々な位置に設置可能であることを理解されたい。

少なくとも１つのバス温度センサー４８が、溶融金属２４の温度を検出する。バス温度センサー４８は、従来の任意の方法で制御システム４０に接続される。例えば、無線接続又は電子ケーブルを介してである。図にはバス温度センサー４８の１つしか示していないが、このようなセンサーを追加して、フロートバス１４内部の様々な位置に設置可能であることを理解されたい。

フロートバス１４の入口端部２６近傍には、少なくとも１つのマシンビジョンカメラが設置されている。以下に更に詳細に説明するように、この少なくとも１つのマシンビジョンカメラは、マシンビジョンシステムの一部である。図１に示す例では、第１のマシンビジョンカメラ５０が、フロートバス１４の内部の一方の側面が見えるように配置され、第２のマシンビジョンカメラ５２が、フロートバス内部の反対の側面が見えるように配置されている。マシンビジョンカメラ５０及び５２は、フロートバス１４の外側に、フロートバス１４の窓に位置あわせして設置できる。あるいは、第１及び第２のマシンビジョンカメラ５０及び５２は、フロートバス１４内の筐体内に設置できる。第１及び第２のマシンビジョンカメラ５０及び５２は、フロートバス１４の入口端部２６の、またはその近くのガラスリボン３０が見えるように配置される。第１のカメラ５０及び第２のカメラ５２は、従来の任意の方法で、制御システム４０と電子通信する。例えば、無線接続又は電子ケーブル５４及び５６を介してである。マシンビジョンカメラ用のマシンビジョンソフトウェアは、制御システム４０に保存可能である。

対向するローラ組立体６０の複数の組が、フロートバス１４の側部に沿って設置され、フロートバス１４の内部に向かって延出している。ローラ組立体６０は、回転ヘッド６６に接続されたシャフト又はバレル６４を有するトップロール６２を有する。図３及び図４に示すように、ヘッド６６は、フロートリボン３０をとらえるように構成された複数の外周歯６８を有する。ローラ組立体のヘッド６６が回転すると、フロートリボン３０は溶融金属２４の上面に沿って引っ張られる。ヘッド６６の回転速度が、ガラスリボン３０の厚さに影響を及ぼす。他の全てのパラメータが同じであれば、回転速度が速いほど、ガラスリボン３０は薄くなる。ヘッド６６の角度（又は傾斜）によって、ガラスリボン３０の幅に影響を与えることが可能である。例えば、ヘッド６６を外向きに傾けると、ガラスリボン３０の幅が広がる。ヘッド６６を内向きに傾けると、ガラスリボン３０の幅が狭まる。ヘッド６６を傾けると、ガラスリボン３０の厚さにも影響を与える場合がある。フロートバス１４は、４対から１０対の対向するローラ組立体６０を有することができる。例えば、５対から９対、例えば７対である。

トップロール６２は、ヘッド６６の回転速度、ヘッド６６の傾斜角度、及びガラスリボン３０内へのヘッド６６の深さ（すなわち、噛合い）を制御するサーボ機構などの動作装置７０を有する。動作装置７０は、制御器７２に接続される。例えば、無線接続又は電子ケーブルを介してである。制御器７２は、制御システム４０と電子通信する。例えば、無線接続又は電子ケーブルを介してである。

図５に示すように、ローラ組立体のヘッド６６の「傾斜角度」は、フロートバス１４の中心線ＣＬに平行な線５８と、ヘッド６６を通って延びる（すなわち、ヘッド６６が指す方向を示す）線５９とがなす角度５７を意味する。ヘッド６６がフロートバス１４の隣接する壁（すなわち外側）を向いている場合、これによってフロートガラスリボン３０は引き延ばされ、幅が広くなる。ヘッド６６が内側を（フロートバス１４の隣接する壁から遠ざかるように）向いている場合、これによってフロートガラスリボン３０の幅が狭まる。

ローラ組立体６０は、ペリスコープ７４などの光学装置を備えることができる。ペリスコープ７４は、フロートバス１４内部へと延出し、トップロール６２のヘッド６６が見えるように配置される。ローラ組立体マシンビジョンカメラ７６は、ペリスコープ７４を通して見るように配置できる。カメラ７６は、制御システム４０に接続される。例えば、無線接続又は電子ケーブルを介してである。下記のように、ペリスコープ７４は、フロートガラスリボン３０の側縁部を見るように配置してもよい。

代替として、外部マシンビジョンカメラ７８をローラ組立体６０に関連付けてもよく、フロートバス１４の側部の窓８０を通してフロートバス１４の内部を見るように配置してもよい。外部カメラ７８は、制御組立体４０に接続してよい。例えば、無線接続又は電子ケーブルを介してである。外部マシンビジョンカメラ７８は、フロートガラスリボン３０の側縁部を見るように配置してよい。

フロートバス１４の内部には、複数の加熱コイル８２が配置されている。これらの加熱コイル８２は、フロートバス１４の上部に設置でき、ガラスリボン３０の高さの上方まで下方向に延びることができる。加熱コイル８２は、制御装置８４に接続されている。例えば、無線接続又は電子ケーブルによってである。制御装置８４は加熱コイル８２の温度を感知し制御する。制御装置８４は、制御システム４０に接続される。例えば、無線接続又は電子ケーブルによってである。

フロートバス１４内には、複数のバス冷却器８６が設置される。例えば、加熱コイル８２の下流である。例えば、冷却器８６は、溶融金属２４内に延びるパイプ冷却器でよい。冷却器８６は、制御装置８８に接続される。例えば、無線接続又は電子ケーブルによってである。制御装置８８は、冷却器８６の温度を感知し制御する。制御装置８８は、制御システム４０に接続される。例えば、無線接続又は電子ケーブルによってである。

フロートバス１４の出口端部２８の近傍には、少なくとも１つの厚さセンサー９０が設置される。厚さセンサー９０は、制御システム４０に接続される。例えば、無線接続又は電子ケーブルによってである。厚さセンサー９０は、例えば、光学式厚さスキャナー、マシンビジョンカメラ、又は従来の任意の厚さ測定装置でよい。厚さセンサー９０は、フロートバスの出口端部２８にて、又はその近傍で、ガラスリボン３０の厚さを測定する。厚さセンサー９０は、フロートバス１４の出口端部２８の外側に設置できる。あるいは、厚さセンサー９０は、フロートバス１４の内部に設置できる。

フロートバス１４の出口端部２８に、又はその近傍に、少なくとも１つの出口マシンビジョンカメラ９２が配置される。出口カメラ９２は、制御システム４０に接続される。例えば、無線接続又は電子ケーブルによってである。出口マシンビジョンカメラ９２は、フロートバス１４内に設置してよい。あるいは、出口マシンビジョンカメラ９２は、フロートバス１４の出口端部２８の外側に設置できる。

表示及び入力装置９４が、制御室９６に設置され、制御システム４０に接続される。表示及び入力装置９４は、従来のコンピュータモニター及びキーボードでよい。

ガラスリボン３０の様々な位置の温度を測定するために、１つ以上のガラスリボン温度センサー９８がフロートバス１４内に設置される。図１及び図２には、フロートバス１４の出口端部２８近傍に配置されたガラスリボン温度センサー９８が示されている。ガラスリボン温度センサー９８は、従来の熱式又は光学式温度センサーでよい。ガラスリボン温度センサー９８は、制御システム４０に接続される。例えば、無線接続経由、又は電子ケーブルによってである。

次に、フロートガラスシステム１０の例示的な工程を説明する。

フロートバス１４の入口端部２６において、溶融ガラスが溶融金属２４上に注がれる。第１の冷却器３２により初期冷却することによって、溶融ガラスの粘度が増し、ガラスリボン３０が形成される。トップロールヘッド６６がガラスリボン３０の上面と噛合い、フロートバス内を溶融金属２４の上面に沿ってガラスリボン３０を移動させる、すなわち引っ張る。ヘッド６６の回転速度は、フロートバスを通るガラスリボン３０の速度に影響する。一般には、ヘッド６６の回転速度が速いほど、ガラスリボン３０は薄くなる。ヘッド６６の傾斜角度は、リボン３０の幅に影響する（また、これはガラスリボンの厚さにも影響する場合がある）。ヘッド６６が外向きに傾いている場合、これによってガラスリボン３０の幅が増加する（また、ガラスリボン３０の厚さが減少する場合もある）。バレル位置及び／又は長さ、ヘッド角度、ヘッド速度、トップロール６２の噛合いが、ローラ組立体６０の動作装置７０に接続された制御器７２によって制御される。

加熱コイル８２が、フロートバス１４の上部空間の温度に影響を与える。バス冷却器８６が、溶融金属２４の温度に影響を与える。これらの両方がガラスリボン３０の粘度に影響を与えることができ、それによって、ガラスリボン３０の厚さ及び／又は幅に影響を与えることができる。一般に、フロートバス１４内部の温度が高いほど、ガラスリボン３０は薄く広くなる。

これまで、従来のフロートバスでは、フロートバス作業員が動作パラメータを手動で設定及び調整し、ガラスリボンの望ましい幅及び厚さを得ていた。これらの動作パラメータの例としては、例えば、バレル位置、ヘッド角度、ヘッドの回転速度、及びローラ組立体の噛合い、並びに／又は上部空間の温度、並びに／又は溶融金属の温度であり、フロートバス作業員がこれらを手動で設定及び調整して、ガラスリボンの望ましい幅及び厚さを得ていた。

しかし、本発明のフロートバス１４の動作パラメータは、自動的又は半自動的に設定又は調整することが可能である。「自動的」とは、作業員又は監督者の承認を得る必要がないということを意味する。「半自動的」とは、制御システム４０がフロートバス１４の１つ以上の動作パラメータを変更する前に、作業員又は監督者の承認が必要であることを意味する。

例えば、特定の組成によるガラスリボンの、望ましい厚さ及び／又は幅を実現するための、フロートバス動作パラメータの様々な「レシピ」が制御システム４０に保存されている。例えば、これらのレシピは、コンピュータのハードドライブに保存できる。例えばレシピは、特定の幅及び／又は厚さのガラスリボンを提供するために時間をかけて求められたフロートバス動作パラメータである先行の手動設定によって求めることができる。また制御システム４０は、フロートバス１４に付随するマシンビジョンカメラ用に画像処理を行うためのマシンビジョンソフトウェアを含むことができる。例示的なマシンビジョンカメラ及びマシンビジョンソフトウェアは、Ｃｏｇｎｅｘ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｂａｎｎｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ、及びＭｉｃｒｏｓｃａｎ ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｃ．から入手可能である。

フロートバス１４の最新の動作パラメータは、フロートバス１４内に設置された各種センサーによって制御システム４０に供給される。例えば、フロートバス１４の上部空間の様々な位置の温度は、空気温度センサー４４によって供給される。ガラスリボン３０の様々な位置の温度は、ガラスリボン温度センサー９８によって供給される。バレル位置、ヘッド速度、ヘッド角度、及び噛合いは、ローラ組立体６０の制御器７２によって供給される。溶融金属２４の温度は、バス温度センサー４８によって供給される。ガラスリボン３０の厚さは、厚さセンサー９０によって供給される。これらの動作パラメータは、各種センサーによって、制御システム４０中で自動的に更新される。例えば、動作パラメータは１秒毎から６０秒毎の範囲で、具体的には１秒毎から１０秒毎の範囲で、より具体的には１秒毎から２秒毎の範囲で更新できる。

マシンビジョンカメラは、ガラスリボン３０の幅及び／又は厚さを監視及び／又は調整するために使用できる。第１のマシンビジョンカメラ５０及び第２のマシンビジョンカメラ５２は、フロートバス１４の入口端部２６近傍のガラスリボン３０の側縁部の画像を提供する。これらの画像は、制御システム４０に供給されて、ガラスリボン３０の左右の側縁部のマシンビジョン位置を提供するためにマシンビジョン画像処理ソフトウェアによって処理され、それによって、フロートバス１４の入口端部２６近傍のガラスリボン３０の幅を決定する。

ローラ組立体６０に付随するローラ組立体マシンビジョンカメラ７６（又は外部マシンビジョンカメラ７８）は、ガラスリボン３０の側縁部のマシンビジョン位置と、ガラスリボン３０の側縁部からのヘッド６６との距離を提供する。

出口カメラ９２は、フロートバス１４の出口端部２８近傍の、ガラスリボン３０の側縁部のマシンビジョン画像を供給し、これによって、フロートバス１４の出口端部２８近傍のガラスリボン３０の幅が決定される。

制御室９６の作業員は、フロートバス１４内の種々のセンサーによって供給されるデータから、フロートバス１４の最新の動作パラメータを見る又は監視できる。作業員は、マシンビジョンシステムによって求められたガラスリボン３０の幅及び／又は厚さを監視又は見ることができる。例えば、これらのデータはコンピュータ画面上に表示できる。

ガラスリボン３０の幅及び／又は厚さを変更したい場合、望ましい幅又は及び厚さを実現するフロートバス１４の動作パラメータは、制御室９６内の作業員によって、制御システム４０を利用して設定又は調整でき、フロートバス１４の近くに配置された人員による手動調整の必要がない。

種々のレシピ（所定の幅及び／又は厚さのガラスリボン３０を提供するためのフロートバス動作パラメータ）又はプログラムは、制御システム４０に保存されている。例えば、ヘッド速度、ヘッド角度、バレル位置、噛合い、ガラス温度、溶融金属温度、及び／又は上部空間温度などのパラメータは、制御システム４０のハードドライブに保存してよい。これらのレシピは、特定の幅及び／又は厚さのガラスリボン３０を実現するために過去に使用されたフロートバスの手動設定に基づいて求めることができる。

作業員は、入力装置９４で新しいパラメータを制御システム４０に入力することによって、１つ以上の動作パラメータを調整できる。これらの新しいパラメータは、制御システム４０に保存されたガラス組成用のレシピにリスト化され、特定の幅及び／又は厚さを有するガラスリボン３０を提供するために選択することができる。次に、制御システム４０は、例えば、ヘッド速度、ヘッド角度、及び上部空間温度などのフロートバス動作パラメータを、指定されたように電子的に調整して、これらの動作パラメータを変更する。作業員は、ガラスリボン３０の厚さ及び幅へのこれらの変更の結果を、厚さスキャナー９０及びマシンビジョン出口カメラ９２からの信号によって監視できる。作業員は、望ましい幅及び／又は厚さを実現するために、１つ以上の動作パラメータを調整できる。

あるいは、ガラスリボン３０の幅及び／又は厚さは、制御システム４０によって、自動的に調整又は変更できる。例えば、所定の厚さ及び／又は幅のガラスリボン２８を提供するために、フロートバス１４内の温度条件及び又はローラ組立体４２の動作パラメータを自動的に調整することによってである。

フロートバス１４の動作パラメータは、フロートバス１４内及びその周辺に設置されたセンサー及びマシンビジョンカメラ経由で得られ、コンピュータシステム４０内で自動的に更新される。例えば、ヘッド速度、ヘッド角度、バレルの金属バスに入る長さ、ヘッドのガラスリボンに入る深さ（噛合い）の最新値は、制御システム４０に送信され、配列（最新値の配列）に保存できる。これらの最新値は、頻繁に、例えば、１〜６０秒毎に更新できる。たとえば１〜１０秒毎や、１〜２秒毎などである。このように、最新の動作パラメータは継続的に更新され、制御システム４０に保存される。フロートバス１４の出口端部２８におけるガラスリボン３０の幅は、制御システム４０に保存されたマシンビジョンソフトウェアと連動する出口マシンビジョンカメラ９２によって提供され更新することができる。

ガラスリボン３０の幅及び／又は厚さを変更するためには、１つのレシピ、すなわち望ましい幅及び／又は厚さを実現するためのフロートバス動作パラメータの確定目標配列（確定値配列）を、制御システム４０に保存されたレシピから選択する。フロートバス１４の最新動作パラメータが、最新値の配列に反映される。望ましい幅及び／又は厚さを実現するための、望ましい新しい動作パラメータが、確定値の配列に反映される。最新の動作パラメータから新しい確定動作パラメータへのスムーズな移行を実現するために、制御システム４０は、特定の動作パラメータに対する変更の、所定時間内の変更規模を定義するステップ変更配列と、最新の動作パラメータから新しい確定動作パラメータへの変更を完了させるための時間パラメータとを含んでもよい。

上部空間温度、バス温度などのフロートバスの他の動作パラメータのために、同様の最新配列、確定配列、及びステップ変更配列を作成し保存できる。

制御システム４０は、最新動作パラメータから確定動作パラメータへの変更が自動的に行われるようにプログラムできる。例えば、制御室９６の作業員が（例えば、入力装置９４を使用して）制御システム４０の記憶装置からレシピを選択すると、作業員からの追加の入力が無くても、制御システム４０がフロートバス１４の動作パラメータに必要な変更を行うようにプログラムできる。あるいは、変更は半自動的に行われてもよい。すなわち、望ましいレシピが選択された後に、制御システムが、フロートバス動作パラメータの調整を継続するために、変更中に１回以上、作業員に確認入力を要求してもよい。この入力が無いと、制御システム４０は動作パラメータの変更を継続しないようになっている。

説明用として、例示的な最新値の配列（フロートバス１４の最新動作パラメータ）が、１５メートル幅及び１．８ミリメートル（ｍｍ）厚のガラスリボン３０を提供するための、１分あたり２０回転（ｒｐｍ）のヘッド速度、２０度の外側への傾斜角度、１メートルのバレル長さ、１センチメートルの噛合い、及び６４０℃の上部空間温度を含む。この厚さは、自動車用ガラスの生産として典型的である。

しかし、建築用ガラス、例えば、１０メートル幅及び１２ｍｍ厚のガラスの製造の開始が望ましい場合は、制御作業員は制御システム４０のデータベース内において、望ましい幅及び厚さを提供する動作パラメータ（確定値の配列）を検索する。例えば、作業員は、確定値の配列が、自動モードで、１０ｒｐｍのヘッド速度、５度内向きの傾斜角度、２メートルのバレル長さ、１．５センチメートルの噛合い、及び５５０℃の上部空間温度と想定して、確定値の配列を選択できる。制御システム４０は、自動的にヘッド速度を下げ、傾斜角度を減らし、ヘッドをガラスリボン内に押し下げ、上部空間温度を下げる（例えば、冷却器３２への冷却剤の流れを増加させ、且つ／又は加熱コイル８２の温度を下げる）。作業員は、（バス内の様々なセンサーによって提供される）動作パラメータの変化を監視でき、また、（出口マシンビジョンカメラ９２を介して）ガラスリボン３０の幅への影響、及び（厚さセンサー９０を介して）ガラスリボン３０の厚さへの影響も監視できる。

ステップ変更配列によって、動作パラメータの最新値から望ましい確定値への変更速度を決定できる。例えば、ステップ変更配列は、１つ以上の動作パラメータの変更を、単位時間あたり所定の量以下に制限できる。例えば、１０分あたり（切換中に継続的に更新される）最新値の配列の２０パーセントを超える変化を許容しないようにするなどである。これによって、新しい動作パラメータへのスムーズな移行が可能になる。

ガラスリボン３０の幅及び／又は厚さに加えてトリム制御を行うためにローラ組立体６０及び制御システム４０を使用できる。「トリム制御」とは、ガラスリボン３０の、ヘッド６６よりも外側の幅を意味する。ガラスリボン３０のこの縁部は、通常切り取られ、再利用されるか又は廃棄される。図３〜図５に示すように、ガラスリボン３０のヘッド６６から縁部１０８までの距離１０６を確認するために、ペリスコープ７４及び付随するマシンビジョンカメラ７６を使用できる。距離１０６は、ヘッド６６の位置をガラスリボン３０の縁部１０８に対して調整することによって、制御室９６の作業員が制御できる。あるいは、距離１０６は、望ましいトリムを実現するためにマシンビジョンカメラ７６及び付随するソフトウェアが決めた距離１０６に基づいてヘッド６６の位置を調整することによって、制御システム４０が自動的に制御できる。

本発明は、以下の番号を付した項によって更に説明することができる。

項１：入口端部２６及び出口端部２８を有するフロートバス１４を備えたフロートガラスシステム１０。フロートバス１４は、ガラスリボン３０の厚さを測定するための少なくとも１つのガラスリボン厚さセンサー９０と、ガラスリボン３０の幅を測定するための少なくとも１つのマシンビジョンカメラ５０、５２、７６、９２とを備える。少なくとも１つの厚さセンサー９０及び少なくとも１つのマシンビジョンカメラ５０，５２，７６、９２は、制御システム４０に接続される。制御システム４０は、望ましい幅及び／又は厚さのガラスリボン３０を得るための複数のフロートバス動作パラメータを含む。

項２：フロートバス１４の入口端部２６の下流に設置された少なくとも１つの第１の冷却器３２を備える、項１のフロートガラスシステム１０。第１の冷却器３２は、制御システム４０に動作可能に接続されている。

項３：フロートバス１４の上部空間に設置され、制御システム４０に動作可能に接続された少なくとも１つの空気温度センサー４４を備える、項１又は項２のフロートガラスシステム１０。

項４：フロートバスに設置され、制御システム４０に動作可能に接続された少なくとも１つのバス温度センサー４８を備える、項１〜項３のいずれかのフロートガラスシステム１０。

項５：フロートバス１４の入口端部２６の近傍に設置され、制御システム４０に動作可能に接続された少なくとも１つの入口マシンビジョンカメラを備える、項１〜項４のいずれかのフロートガラスシステム１０。

項６：フロートバス１４の内部の一方の側面が見えるように配置された第１の入口マシンビジョンカメラ５０と、フロートバス内部の対向する側面が見えるように配置された第２の入口マシンビジョンカメラ５２とを備える、項１〜項５のいずれかのフロートガラスシステム１０。

項７：フロートバス１４の側部に沿って設置され、フロートバス１４の内部へ延び、制御システム４０に動作可能に接続されている、対向するローラ組立体６０の複数の組を備える、項１〜項６のいずれかのフロートガスシステム１０１。

項８：ローラ組立体６０が、回転可能及び／又は旋回可能なヘッド６６に接続されたバレル６４を有するトップロール６２を備える、項７のフロートガラスシステム１０。

項９：ローラ組立体６０が、フロートバス１４の内部に延び、トップロール６２のヘッド６６が見えるように配置された、ペリスコープ７４などの光学装置を備える、項７又は項８のフロートガラスシステム１０。

項１０：ペリスコープ７４を介して見るように配置され、制御システム４０に動作可能に接続されたローラ組立体マシンビジョンカメラ７６を備える、項９のフロートガラスシステム１０。

項１１：ローラ組立体６０に付随し、窓８０を介してフロートバス１４の内部が見えるようにフロートバス１４の側部に配置され、制御組立体４０に動作可能に接続された外部マシンビジョンカメラ７８を備える、項７又は項８のフロートガラスシステム１０。

項１２：フロートバス１４の内部に配置され、制御システム４０に動作可能に接続された複数の加熱コイル８２を備える、項１〜項１１のいずれかのフロートガラスシステム１０。

項１３：フロートバス１４内に設置され、制御システム４０に動作可能に接続された少なくとも１つのバス冷却器８６を備える、項１〜項１２のいずれかのフロートガラスシステム１０。

項１４：少なくとも１つの厚さセンサー９０が、フロートバス１４の出口端部２８の近傍に設置された、項１〜項１３のいずれかのフロートガラスシステム１０。

項１５：フロートバス１４の出口端部２８に、又はその近傍に配置され、制御システム４０に動作可能に接続された、少なくとも１つの出口マシンビジョンカメラ９２を備える、項１〜項１４のいずれかのフロートガラスシステム１０。

項１６：制御システム４０に接続された表示及び入力装置９４を備える、項１〜項１５のいずれかのフロートガラスシステム１０。

項１７：フロートバス１４内に配置され、制御システム４０に動作可能に接続された少なくとも１つのガラスリボン温度センサー９８を備える、項１〜項１６のいずれかのフロートガラスシステム１０。

項１８：フロートガラスシステム１０のフロートバス１４を動作させる方法であって、ガラスリボン３０の望ましい厚さ及び／又は幅を実現するためのフロートバス動作パラメータの複数の「レシピ」を制御システム４０に保存すること、最新フロートバス動作パラメータの配列（最新配列）を決定すること、ガラスリボン３０の幅及び／又は厚さを実現する望ましい動作パラメータの配列（確定配列）を定義するフロートバス動作パラメータのレシピを選択すること、並びにフロートバス１４の動作パラメータを、望ましい動作パラメータに調整することを含む方法。

項１９：レシピが、特定の幅及び／又は厚さのガラスリボンを提供するために求められた先行のフロート動作パラメータの手動設定によって求められる、項１８の方法。

項２０：制御システム４０が、フロートバス１４に付随するマシンビジョンカメラ用のマシンビジョンソフトウェアを含む、項１８又は項１９の方法。

項２１：フロートバス１４の最新の動作パラメータが、フロートバス１４内に設置されたセンサーによって制御システム４０に供給される、項１８〜項２０のいずれかの方法。

項２２：動作パラメータが、フロートバス１４の上部空間の温度を含む、項１８〜項２１のいずれかの方法。

項２３：動作パラメータが、ガラスリボン３０の温度を含む、項１８〜項２２のいずれかの方法。

項２４：動作パラメータが、ローラ組立体６０のバレル位置を含む、項１８〜項２３のいずれかの方法。

項２５：動作パラメータが、ローラ組立体６０のヘッド速度を含む、項１８〜項２４のいずれかの方法。

項２６：動作パラメータが、ローラ組立体６０のヘッド傾斜角度を含む、項１８〜項２５のいずれかの方法。

項２７：動作パラメータが、ローラ組立体６０の噛合いを含む、項１８〜項２６のいずれかの方法。

項２８：動作パラメータが、フロートバス１４内の溶融金属２４の温度を含む、項１８〜項２７のいずれかの方法。

項２９：動作パラメータが、ガラスリボン３０の厚さを含む、項１８〜項２８のいずれかの方法。

項３０：動作パラメータが、ガラスリボン３０の幅を含む、項１８〜項２９のいずれかの方法。

項３１：動作パラメータの少なくとも１つが、制御システム４０において自動的に更新される、項１８〜項３０のいずれかの方法。

項３２：動作パラメータの少なくとも１つが、１秒毎〜６０秒毎の範囲で、具体的には１秒毎〜１０秒毎の範囲で、より具体的には１秒毎〜２秒毎の範囲で更新される、項１８〜項３１のいずれかの方法。

項３３：ガラスリボン３０の幅及び／又は厚さの監視及び／又は調整のための少なくとも１つのマシンビジョンカメラ５０，５２，７８，９２を備える、項１８〜項３２のいずれかの方法。

項３４：フロートバス１４の入口端部２６の近傍のガラスリボン３０の幅を提供するための、フロートバス１４の入口端部２６の近傍の第１の入口マシンビジョンカメラ５０及び第２の入口マシンビジョンカメラ５２を備える、項１８〜項３３のいずれかの方法。

項３５：ガラスリボン３０の側縁部からローラ組立体ヘッド６６までの距離を提供するための、フロートバス１４のローラ組立体６０に付随するローラ組立体マシンビジョンカメラ７６又は外部マシンビジョンカメラ７８を備える、項１８〜項３４のいずれかの方法。

項３６：フロートバス１４の出口端部２８近傍のガラスリボン３０の幅を提供するための、フロートバス１４の出口端部２８近傍の少なくとも１つの出口マシンビジョンカメラ９２を備える、項１８〜項３５のいずれかの方法。

項３７：最新動作パラメータから確定動作パラメータに調整するために、少なくとも１つの動作パラメータに対する変更の、所定時間内の変更規模を決定するステップ変更配列を選択することを含む、項１８〜項３６のいずれかの方法。

項３８：レシピが選択されると、作業員からの追加の入力がなくても、制御システム４０が最新動作パラメータから確定動作パラメータへと動作パラメータを変更する、項１８〜項３７のいずれかの方法。

項３９：望ましいレシピを選択した後、フロートバス動作パラメータの調整を継続するために、制御システム４０が少なくとも１度の確認入力を求める、項１８〜項３７のいずれかの方法。

項４０：制御システム４０が、ローラ組立体のヘッド６６の外側のガラスリボン３０の幅を調整及び／又は制御するために、ローラ組立体ヘッド６６の位置を調整及び／又は制御する、項１８〜項３９のいずれかの方法。

項４１：フロートガラスシステム１０が、入口端部２６及び出口端部２８を有するフロートバス１４を備えている。少なくとも１つのマシンビジョンカメラ５０、５２、７６、９２が、フロートバス１４の内部が見えるように設置される。少なくとも１つのセンサー４４、４８、９０、９８が、フロートバス１４の少なくとも１つの動作パラメータを計測するために、フロートバス１４に接続される。少なくとも１つの動作装置３２、６０、８２、８６が、フロートバス１４に接続される。少なくとも１つのマシンビジョンカメラ５０、５２、７６、９２、少なくとも１つのセンサー４４、４８、９０、９８、及び少なくとも１つの動作装置３２、６０、８２、８６が、制御システム４０に動作可能に接続される。制御システム４０は、少なくとも１つのマシンビジョンカメラ５０、５２、７６、９２及び／又は少なくとも１つのセンサー４４、４８、９０、９８からの入力に基づき、少なくとも１つの動作装置３２、６０、８２、８６を制御する。

項４２：少なくとも１つのマシンビジョンカメラが、フロートバスの入口端部２６の近傍に設置された少なくとも１つの入口マシンビジョンカメラ５０、５２を備える、項４１のシステム１０。

項４３：少なくとも１つのマシンビジョンカメラが、フロートバスの出口端部２８の近傍に設置された、少なくとも１つの出口マシンビジョンカメラ９２を備える、項４１又は項４２のシステム１０。

項４４：すくなくとも１つのマシンビジョンカメラが、少なくとも１つのローラ組立体マシンビジョンカメラ７６を備える、項４１〜項４３のいずれかのシステム１０。

項４５：少なくとも１つのマシンビジョンカメラが、少なくとも１つの外部マシンビジョンカメラ７８を備える、項４１〜項４４のいずれかのシステム１０。

項４６：すくなくとも１つのセンサーが、少なくとも１つの空気温度センサー４４を備える、項４１〜項４５のいずれかのシステム１０。

項４７：少なくとも１つのセンサーが、少なくとも１つのバス温度センサー４８を備える、項４１〜項４６のいずれかのシステム１０。

項４８：少なくとも１つのセンサーが、少なくとも１つのガラスリボン厚さセンサー９０を備える、項４１〜項４７のいずれかのシステム１０。

項４９：少なくとも１つのセンサーが、少なくとも１つのガラスリボン温度センサー９８を備える、項４１〜項４８のいずれかのシステム１０。

項５０：少なくとも１つの動作装置が、少なくとも１つの冷却器３２を備える、項４１〜項４９のいずれかのシステム１０。

項５１：少なくとも１つの動作装置が、少なくとも１つのローラ組立体６０を備える、項４１〜項５０のいずれかのシステム１０。

項５２：少なくとも１つの動作装置が、少なくとも１つの加熱コイル８２を備える、項４１〜項５１のいずれかのシステム１０。

項５３：少なくとも１つの動作装置が、少なくとも１つのバス冷却器８６を備える、項４１〜項５２のいずれかのシステム１０。

項５４：少なくとも１つの動作パラメータが、フロートバス１４の上部空間の温度を含む、項４１〜項５３のいずれかのシステム１０。

項５５：少なくとも１つの動作パラメータが、ガラスリボン３０の温度を含む、項４１〜項５４のいずれかのシステム１０。

項５６：少なくとも１つの動作パラメータが、ローラ組立体６０のバレル位置を含む、項４１〜項５５のいずれかのシステム１０。

項５７：少なくとも１つの動作パラメータが、ローラ組立体６０のヘッド速度を含む、項４１〜項５６のいずれかのシステム１０。

項５８：少なくとも１つの動作パラメータが、ローラ組立体６０のヘッド傾斜角度を含む、項４１〜項５７のいずれかのシステム１０。

項５９：少なくとも１つの動作パラメータが、ローラ組立体６０のヘッド６６の噛合いを含む、項４１〜項５８のいずれかのシステム１０。

項６０：少なくとも１つの動作パラメータが、フロートバス１４内の溶融金属２４の温度を含む、項４１〜項５９のいずれかのシステム１０。

項６１：少なくとも１つの動作パラメータが、ガラスリボン３０の厚さを含む、項４１〜項６０のいずれかのシステム１０。

項６２：少なくとも１つの動作パラメータが、ガラスリボン３０の幅を含む、項４１〜項６１のいずれかのシステム１０。

項６３：制御システム４０が、ガラスリボン３０の望ましい厚さ及び／又は幅（確定配列）を実現するための、フロートバス動作パラメータの複数のレシピを含むデータベースを備える、項４１〜項６２のいずれかのシステム１０。

項６４：制御システム４０が、最新フロートバス動作パラメータの配列（最新配列）を含むデータベースを備える、項４１〜項６３のいずれかのシステム１０。

項６５：制御システム４０が、少なくとも１つの動作パラメータに対する変更の、所定時間内の変更規模を決定するステップ変更配列を含むデータベースを備える、項４１〜項６４のいずれかのシステム１０。

当業者は、上記記載において開示された概念から逸脱することなく、上記の変更が本発明に可能であることを容易に理解するであろう。従って、本明細書中に詳細に記載した具体例は例示にすぎず、添付の特許請求の範囲並びにその任意及び全ての均等物の全範囲が付与される本発明の範囲を限定するものではない。

Claims (15)

1. フロートガラスシステム（１０）であって、
   入口端部（２６）及び出口端部（２８）を有するフロートバス（１４）と、
   前記フロートバス（１４）の内部が見えるように設置された少なくとも１つのマシンビジョンカメラ（５０、５２、７６、９２）と、
   前記フロートバス（１４）の動作パラメータを計測するために前記フロートバス（１４）に接続された少なくとも１つのセンサー（４４、４８、９０、９８）と、
   前記フロートバス（１４）に接続された少なくとも１つの動作装置（３２、６０、８２、８６）と、
   制御システム（４０）とを備え、
   前記少なくとも１つのマシンビジョンカメラ（５０、５２、７６、９２）、前記少なくとも１つのセンサー（４４、４８、９０、９８）、及び前記少なくとも１つの動作装置（３２、６０、８２、８６）が、前記制御システム（４０）に動作可能に接続され、
   前記制御システム（４０）が、前記少なくとも１つのマシンビジョンカメラ（５０、５２、７６、９２）及び／又は前記少なくとも１つのセンサー（４４、４８、９０、９８）からの入力に基づき前記少なくとも１つの動作装置（３２、６０、８２、８６）を制御するようになっている、フロートガラスシステム。
2. 前記フロートバス（１４）の前記入口端部（２６）の近傍に設置された少なくとも１つの第１のマシンビジョンカメラ（５０、５２）を備える、請求項１に記載されたフロートガラスシステム。
3. 前記フロートバス（１４）の前記出口端部（２８）の近傍に設置された少なくとも１つの第２のマシンビジョンカメラ（９０）を備える、請求項１又は請求項２に記載されたフロートガラスシステム。
4. 前記フロートバス（１４）の内部に延びるバレル（８４）およびヘッド（６６）を備える少なくとも１つのローラ組立体（６０）と、
   前記ローラ組立体（６０）の前記ヘッド（６６）が見えるように配置されたペリスコープ（７４）と、
   前記ペリスコープ（７４）に動作可能に接続された第３のマシンビジョンカメラ（７６）と
   を備える、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載されたフロートガラスシステム。
5. 前記制御システム（４０）が、望ましい幅及び／又は厚さを有するガラスリボン（３０）を提供するための所定の動作パラメータの複数の組を含む、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載されたフロートガラスシステム。
6. 前記制御システム（４０）が、動作パラメータの最新配列、動作パラメータの望ましい確定配列、及び任意選択的に動作パラメータのステップ変更配列を含む、請求項５に記載されたフロートガラスシステム。
7. 前記フロートバス（１４）の前記入口端部（２６）の近傍に設置され、前記制御システム（４０）に接続された第１の冷却器（３２）を備える、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載されたフロートガラスシステム。
8. 前記フロートバス（１４）内に設置され、前記制御システム（４０）に接続された少なくとも１つの空気温度センサー（４４）を備える、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載されたフロートガラスシステム。
9. 前記フロートバス（１４）内に設置され、前記制御システム（４０）に接続された少なくとも１つのバス温度センサー（４８）を備える、請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載されたフロートガラスシステム。
10. 前記フロートバス（１４）内に設置され、前記制御システム（４０）に接続された１組の加熱コイル（８２）を備える、請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載されたフロートガラスシステム。
11. 前記フロートバス（１４）内に設置され、前記制御システム（４０）に接続されたガラスリボン温度センサー（９８）を備える、請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載されたフロートガラスシステム。
12. 前記フロートバス（１４）内に設置され、前記制御システム（４０）に接続されたガラスリボン厚さセンサー（９０）を備える、請求項１から請求項１１のいずれかに記載されたフロートガラスシステム。
13. 前記制御システム（４０）に接続された入力装置（９４）を備える、請求項１から請求項１２までのいずれか１項に記載されたフロートガラスシステム。
14. 前記制御システム（４０）がマシンビジョンソフトウェアを含む、請求項１から請求項１３までのいずれか１項に記載されたフロートガラスシステム。
15. フロートガラスシステム（１０）を動作させる方法であって、
    入口端部（２６）及び出口端部（２８）を有する前記フロートバス（１４）を提供する段階と、
    前記フロートバス（１４）の内部が見えるように少なくとも１つのマシンビジョンカメラ（５０、５２、７６、９２）を設置する段階と、
    前記フロートバス（１４）の動作パラメータを計測するために前記フロートバス（１４）に接続された少なくとも１つのセンサー（４４、４８、９０、９８）を設ける段階と、
    前記フロートバス（１４）に接続された少なくとも１つの動作装置（３２、６０、８２、８６）を設ける段階と、
    前記少なくとも１つのマシンビジョンカメラ（５０、５２、７６、９２）、前記少なくとも１つのセンサー（４４、４８、９０、９８）、及び前記少なくとも１つの動作装置（３２、６０、８２、８６）を、前記少なくとも１つのマシンビジョンカメラ（５０、５２、７６、９２）及び前記少なくとも１つのセンサー（４４、４８、９０、９８）からの入力に基づき前記少なくとも１つの動作装置（３２、６０、８２、８６）を制御するように構成された制御システム（４０）に接続する段階と
    を含む方法。