JP5327533B2 - Glass ribbon edge position management apparatus and method - Google Patents
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Description
本発明はフロートガラス製造装置における、溶融金属浴内のガラスリボンのエッジ位置を検出することができるエッジ位置管理装置及びその方法に関する。 The present invention relates to an edge position management apparatus and method for detecting an edge position of a glass ribbon in a molten metal bath in a float glass manufacturing apparatus.
フロートガラス製造方法によるガラス板製造装置は、溶融炉、フォアハース、溶融金属浴(フロートバス)、徐冷炉、及び切断装置から構成されている。溶融炉で溶融された溶融ガラスはフォアハースに供給され、フォアハースのツイールの開口部からフロートバスに流入される。フロートバスには溶融錫が満たされており、よって、フロートバスに流入された溶融ガラスは、溶融錫液上で流延されて平衡厚さ(約7mm)になるとともに平坦化される。 A glass plate manufacturing apparatus according to a float glass manufacturing method includes a melting furnace, a forer hearth, a molten metal bath (float bath), a slow cooling furnace, and a cutting device. Molten glass melted in the melting furnace is supplied to the forehearth and flows into the float bath from the opening of the forehearth twill. The float bath is filled with molten tin, so that the molten glass that has flowed into the float bath is cast on the molten tin solution to an equilibrium thickness (about 7 mm) and flattened.
フロートバスの後段には、ガラスリボンをフロートバスから引き出して徐冷炉に搬入するリフトアウトローラが設けられている。このリフトアウトローラを駆動することによって、フロートバスの錫液上に流延した溶融ガラスは、徐冷炉の方向に引っ張られながらフロートバスの下流側に一定幅のリボン状となって進行する。 A lift-out roller for pulling out the glass ribbon from the float bath and carrying it into the slow cooling furnace is provided at the rear stage of the float bath. By driving this lift-out roller, the molten glass cast on the tin bath of the float bath advances in the form of a ribbon having a constant width downstream of the float bath while being pulled in the direction of the slow cooling furnace.
リボン状に形成されたガラス(ガラスリボン)は、フロートバスから徐冷炉に搬入され、徐冷炉内のレヤーローラによって搬送されながら室温まで徐冷される。そして、徐冷炉を通過したガラスリボンは、切断装置によって所定サイズのガラス板に切り折り加工される。 The glass (glass ribbon) formed in a ribbon shape is carried into a slow cooling furnace from a float bath, and gradually cooled to room temperature while being conveyed by a layer roller in the slow cooling furnace. Then, the glass ribbon that has passed through the slow cooling furnace is cut and folded into a glass plate of a predetermined size by a cutting device.
ところで、フロートガラス製造方法でガラス板を製造する場合、ガラスリボンの厚みは、フロートバスに対する溶融ガラスの流入量、板厚、引っ張り速度で決定される。また、溶融ガラスの流入量は、フロートバス内の溶融ガラスのエッジ位置を検出することにより推定することができる。さらに、フロートバスに対する溶融ガラスの流入量は、フォアハースのツイールを上下移動させることによって可変されるゲートの開口量で決定される。 By the way, when manufacturing a glass plate with the float glass manufacturing method, the thickness of the glass ribbon is determined by the amount of molten glass flowing into the float bath, the plate thickness, and the pulling speed. Moreover, the inflow amount of a molten glass can be estimated by detecting the edge position of the molten glass in a float bath. Further, the amount of molten glass flowing into the float bath is determined by the gate opening amount that is varied by moving the forehearth wheel up and down.
すなわち、フロートガラス製造方法は、ガラスリボンを所望の厚みとするためにガラスリボンのエッジ位置を検出し、このエッジ位置に基づいてツイールの上下移動位置を制御している。 That is, in the float glass manufacturing method, the edge position of the glass ribbon is detected in order to make the glass ribbon have a desired thickness, and the vertical movement position of the tool is controlled based on this edge position.
エッジ位置の検出手法は、ガラスリボンのエッジを監視カメラによって撮像し、その出力信号を画像処理部にて画像処理することにより行われている。フロートバス内でガラスリボンのエッジ位置を正確に検出することは、ガラス板を所望の厚さ寸法に保つために不可欠である。 The edge position detection method is performed by imaging the edge of the glass ribbon with a monitoring camera and subjecting the output signal to an image processing unit. Accurate detection of the edge position of the glass ribbon within the float bath is essential to keep the glass sheet at the desired thickness dimension.
特許文献1には、画像処理におけるアルゴリズムの一例が開示されている。監視カメラからの出力信号を微分処理、スライス処理し、その結果をコンピュータにて解析しエッジ位置を求めている。 Patent Document 1 discloses an example of an algorithm in image processing. The output signal from the surveillance camera is differentiated and sliced, and the result is analyzed by a computer to obtain the edge position.
また、特許文献2には、画像処理における他の一例が開示されている。監視カメラからの出力信号をブラウン管に表示させ、ガラスリボンとそれ以外のものとの輝度の差を検出することでエッジ位置を求めている。 Patent Document 2 discloses another example of image processing. The output signal from the surveillance camera is displayed on the cathode ray tube, and the edge position is obtained by detecting the difference in luminance between the glass ribbon and the other.
従来のガラスリボンのエッジ位置管理装置では、ガラスリボンの初期変動を早期に検出することが難しかった。たとえば、エッジの検出位置を上流側・下流側のどこに設定するかによって、ガラスリボンの微妙な変動を何時検出できるかが変わってくる。また、その位置によっても、変動の検出しやすさが変わってくる。 In the conventional glass ribbon edge position management device, it is difficult to detect the initial fluctuation of the glass ribbon at an early stage. For example, depending on where the edge detection position is set on the upstream side or the downstream side, when the subtle fluctuation of the glass ribbon can be detected changes. In addition, the ease of detecting changes also depends on the position.
ガラスリボンの変動の検出が遅れた場合、ガラスリボンのエッジ位置の変動に対してツイールをリアルタイムに移動させることができないので、ガラスリボンの板厚制御にタイムラグが発生するという問題があった。 When the detection of the fluctuation of the glass ribbon is delayed, the tool cannot be moved in real time with respect to the fluctuation of the edge position of the glass ribbon, so that there is a problem that a time lag occurs in the thickness control of the glass ribbon.
上記の特許文献1、2では、検査対象とするエッジの部位に関して、その具体的な位置に関して特定しておらず、上記のような問題が発生する場合があった。 In the above Patent Documents 1 and 2, the specific position of the edge portion to be inspected is not specified, and the above-described problem may occur.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、エッジ位置の初期変動を早期にかつ的確に検出することができるガラスリボンのエッジ位置管理装置及びその方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide an edge position management device and method for a glass ribbon that can detect an initial fluctuation of an edge position early and accurately. .
本発明は、溶融ガラス供給部から溶融ガラスが溶融金属浴に流入され、溶融金属浴上で流延形成されたガラスリボンのエッジを含む近傍領域を撮像する撮像手段と、前記撮像手段で撮像した検査画像に含まれる画素データから前記エッジの近似曲線を作成する画像処理手段と、前記ガラスリボンの根元部分について、前記近似曲線の空間的位置と、予め設定された基準曲線の空間的位置との偏差を検出する検出手段と、少なくとも前記近似曲線を表示する表示手段と、前記偏差に基づいて前記ガラスリボンの流延状態を制御する制御手段と、を有することを特徴とするガラスリボンのエッジ位置管理装置を提供する。 According to the present invention, the molten glass is flowed into the molten metal bath from the molten glass supply unit, and an image pickup means for picking up an image of the vicinity region including the edge of the glass ribbon cast on the molten metal bath, and the image pickup means An image processing means for creating an approximate curve of the edge from pixel data included in an inspection image, and a spatial position of the approximate curve and a preset reference curve for a base portion of the glass ribbon An edge position of the glass ribbon, comprising: a detecting means for detecting a deviation; a display means for displaying at least the approximate curve; and a control means for controlling a casting state of the glass ribbon based on the deviation. Provide a management device.
また、前記表示手段に、前記近似曲線と基準曲線の両方が同時に表示される上記のガラスリボンのエッジ位置管理装置を提供する。 Further, the present invention provides the glass ribbon edge position management device in which both the approximate curve and the reference curve are simultaneously displayed on the display means.
また、前記画像処理手段によって、画素データから少なくとも一回のノイズ除去が行われる上記のガラスリボンのエッジ位置管理装置を提供する。 Further, the present invention provides the above-described glass ribbon edge position management device in which the image processing means performs at least one noise removal from the pixel data.
また、前記制御手段の一つが溶融ガラス供給部のツイールである上記のガラスリボンのエッジ位置管理装置を提供する。 Further, the present invention provides the edge position management device for a glass ribbon, wherein one of the control means is a twist of a molten glass supply unit.
また、前記画像処理手段において、ガラスリボンの右側と左側に対応した二つの近似曲線が算出され、一方をミラー反転して、両方の近似曲線の重なり度合いが判定される上記のガラスリボンのエッジ位置管理装置を提供する。 Further, in the image processing means, two approximate curves corresponding to the right side and the left side of the glass ribbon are calculated, one of them is mirror-reversed, and the edge position of the glass ribbon is determined to determine the degree of overlap between both approximate curves. Provide a management device.
また、成形工程におけるガラスリボンの幅が2000mm以上である上記のガラスリボンのエッジ位置管理装置を提供する。 Moreover, the edge position management apparatus of said glass ribbon whose width | variety of the glass ribbon in a formation process is 2000 mm or more is provided.
また、前記溶融ガラスの組成が無アルカリ系ガラスである上記のガラスリボンのエッジ位置管理装置を提供する。 Moreover, the edge position management apparatus of said glass ribbon whose composition of the said molten glass is an alkali free glass is provided.
また、溶融ガラス供給部から溶融ガラスが溶融金属浴に流入され、溶融金属浴上で流延形成されたガラスリボンのエッジを含む近傍領域を撮像する撮像工程と、前記撮像工程で撮像した検査画像に含まれる画素データから前記エッジの近似曲線を作成する画像処理工程と、ガラスリボンの根元部分について、前記近似曲線の空間的位置と、予め設定された基準曲線の空間的位置との偏差を検出する検出工程と、少なくとも前記近似曲線を表示する表示工程と、前記偏差に基づいて前記ガラスリボンの流延状態を制御する制御工程と、
を有することを特徴とするガラスリボンのエッジ位置管理方法を提供する。
In addition, an imaging process for imaging a nearby region including an edge of a glass ribbon cast from the molten glass supply unit into the molten metal bath and cast on the molten metal bath, and an inspection image captured in the imaging process An image processing step of creating an approximate curve of the edge from the pixel data included in the image, and detecting a deviation between a spatial position of the approximate curve and a preset spatial position of the reference curve with respect to a root portion of the glass ribbon A detection step, a display step for displaying at least the approximate curve, a control step for controlling a casting state of the glass ribbon based on the deviation,
An edge position management method for a glass ribbon is provided.
本発明の主たる特徴は、溶融ガラス供給部から溶融金属浴に流入した溶融ガラスのエッジの近似曲線をまず求め、それと理想的な曲線との位置対比を行うことで、ガラスリボンの制御を行うところにある。本発明によれば、ガラスリボンにおけるエッジ位置の初期変動を早期にかつ的確に確認することができる。 The main feature of the present invention is that the glass ribbon is controlled by first obtaining an approximate curve of the edge of the molten glass flowing into the molten metal bath from the molten glass supply section and comparing the position with the ideal curve. It is in. According to the present invention, the initial fluctuation of the edge position in the glass ribbon can be confirmed early and accurately.
さらに、ガラスリボンの根元部分のエッジ位置に基づいて、溶融ガラスの供給量を決定することが特に好ましい。この手法を採用することによって、ツイールをエッジ位置の微妙な変動に対応させてリアルタイムに移動させることができる。この手法によって、諸パラメータが要因となって、ガラスリボンの形成状態が刻々変動するなかで、リアルタイムかつ高精度にガラスリボンの板厚を的確に制御することができるという利点がある。 Furthermore, it is particularly preferable to determine the supply amount of the molten glass based on the edge position of the root portion of the glass ribbon. By adopting this method, the twill can be moved in real time in response to subtle fluctuations in the edge position. This method has an advantage that the thickness of the glass ribbon can be accurately controlled in real time and with high accuracy while the formation state of the glass ribbon is constantly changing due to various parameters.
具体的には、溶融ガラスのエッジの根元部分を含むその近傍領域を撮像手段によって撮像し、撮像手段から出力された画像信号を画像処理手段によって画像処理して、根元部分をガラスリボンのエッジを検出する。そして、複数の画素データに基づいて近似曲線を作成し、この近似曲線のうち、根元部分に相当する座標データと予め設定しエッジ位置管理装置内に記憶されている基準曲線の座標データとを比較し、両者の偏差を演算するとともに、この偏差を表示手段に表示させる。 Specifically, the vicinity area including the root portion of the edge of the molten glass is imaged by the imaging means, the image signal output from the imaging means is image-processed by the image processing means, and the edge portion of the glass ribbon is removed. To detect. Then, an approximate curve is created based on a plurality of pixel data, and the coordinate data corresponding to the root portion of the approximate curve is compared with the coordinate data of the reference curve set in advance and stored in the edge position management device. Then, the deviation between the two is calculated, and this deviation is displayed on the display means.
これにより、オペレータは、表示手段に表示された前記偏差により、エッジ位置の初期変動を早期に確認することができる。そして、オペレータが、根元部分のエッジ位置の変動に対応させて、ツイールを移動させることにより、ガラスリボンの板厚をリアルタイムに制御することができる。 Thereby, the operator can confirm the initial fluctuation of the edge position at an early stage based on the deviation displayed on the display means. And an operator can control the plate | board thickness of a glass ribbon in real time by moving a tween according to the fluctuation | variation of the edge position of a root part.
あるいは、検出手段から制御手段の全てを連携し・コンピュータ制御化することによって、ガラスリボンのエッジ位置を完全自動処理で制御することができる。 Alternatively, the edge position of the glass ribbon can be controlled by fully automatic processing by linking all of the control means from the detection means to computer control.
また、本発明によれば、前記表示手段には、前記近似曲線と前記基準曲線とを同時に表示することが好ましい。基準曲線とは、ガラスリボンが所望の厚みとなるような、理想的なエッジの曲線である。これにより、ガラスリボンのエッジの偏差をオペレータがモニター上で視覚にて確認し、定常的な生産が安定継続しているかどうかを即座に判断することができる。 According to the present invention, it is preferable that the display means displays the approximate curve and the reference curve simultaneously. The reference curve is an ideal edge curve such that the glass ribbon has a desired thickness. As a result, the deviation of the edge of the glass ribbon can be visually confirmed on the monitor by the operator, and it can be immediately determined whether or not the steady production continues stably.
さらに、本発明によれば、前記制御手段は、前記偏差に基づいて溶融ガラス供給部による溶融ガラス供給量をデジタル制御することが好ましい。これにより、溶融ガラスの供給量を高精度に管理し、生産しようとするガラス基板の板厚等のパラメータを飛躍的に安定させることができる。 Furthermore, according to the present invention, it is preferable that the control means digitally controls a molten glass supply amount by a molten glass supply unit based on the deviation. Thereby, the supply amount of molten glass can be managed with high accuracy, and parameters such as the thickness of the glass substrate to be produced can be dramatically stabilized.
以上説明したように、本発明のガラスリボンのエッジ位置管理装置によれば、溶融ガラス供給部から溶融金属浴に流入した溶融ガラスのガラスリボンにおけるエッジ位置の根元部分を撮像手段によって撮像し、ガラスリボンのエッジの近似曲線を算出するので、エッジ位置の初期変動を早期にかつ的確に確認することができる。 As described above, according to the edge position management apparatus for glass ribbon of the present invention, the root portion of the edge position in the glass ribbon of molten glass that has flowed into the molten metal bath from the molten glass supply unit is imaged by the imaging means, and the glass Since the approximate curve of the edge of the ribbon is calculated, the initial fluctuation of the edge position can be confirmed early and accurately.
以下、図面に従って本発明に係るガラスリボンのエッジ位置管理装置の好ましい実施の形態について説明する。 A preferred embodiment of a glass ribbon edge position management device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、実施の形態のガラスリボンのエッジ位置管理装置10が適用されたガラス板製造装置12の平面図であり、図2はエッジ位置管理装置10の構成を示したブロック図である。
FIG. 1 is a plan view of a glass
図2に示すように、調合されたガラス原料は、溶融炉14によって溶融されて溶融ガラス16となり、この溶融ガラス16は、溶融炉14からフォアハース(溶融ガラス供給部)18を経てフロートバス(溶融金属浴)20内の溶融金属22上に流入される。溶融金属22としては、錫が一般的に使用される。溶融金属22上に流入された溶融ガラス16は、フロートバス20の上流側で幅方向に流延されていくことによりガラスリボン24となる。
As shown in FIG. 2, the prepared glass raw material is melted in a
また、フロートバス20の中流側に配置された図1の複数本のアシストロール26、26…によってガラスリボン24の幅縮化を抑制しつつガラスリボン24を流延方向に引っ張ることにより、所望(目標)の厚みのガラス板に形成される。
Further, by pulling the
本発明において、用いられ得るガラス組成としては、建材用途やプラズマディスプレイ用途のソーダライム系、低温ポリシリコンTFT用の無アルカリガラス系のガラス材料があげられる。一般に、TFT用のガラス組成は溶解温度が高く、かつ市場において求められるさまざまな品質・性能が厳しいことから、溶融炉から成形工程に至るまでのガラスの温度管理が、より重要となっている。 In the present invention, examples of the glass composition that can be used include soda-lime-based glass materials for building materials and plasma displays, and alkali-free glass materials for low-temperature polysilicon TFTs. In general, the glass composition for TFT has a high melting temperature, and various quality and performance required in the market are severe. Therefore, temperature control of the glass from the melting furnace to the molding process is more important.
また、近年のフラットパネルディスプレイ(FPD)用途における、マザーガラス基板の大型化に伴い、ガラスリボンの板幅も従来に比べて幅広になってきている。1990年代においてCRTに代わって、FPD用ガラス基板が量産されるようになり、G3(550×650)、G4(680×880)、G5(1000×120)、G6(1500×1800)、G7(1900×2200)と徐々にサイズが拡大されてきた。現在は、さらに大型サイズであるG8(2200×2400)、G10(2800×3000)といったサイズの生産が既に開始されている。 In addition, with the increase in the size of the mother glass substrate in recent flat panel display (FPD) applications, the glass ribbon has become wider than before. In the 1990s, instead of CRT, glass substrates for FPD began to be mass-produced, and G3 (550 × 650), G4 (680 × 880), G5 (1000 × 120), G6 (1500 × 1800), G7 ( 1900 × 2200) and the size has been gradually increased. At present, production of larger sizes such as G8 (2200 × 2400) and G10 (2800 × 3000) has already been started.
また、最終形成されるガラス板の板厚としては、一般建材用途として、2〜19mm、太陽電池パネル等の用途で、3.2mm、プラズマディスプレイ用途で、1.8〜2.8mm、LCD用途で、0.4〜0.7mmのものが量産されている。 Moreover, as a plate | board thickness of the glass plate finally formed, as a general building material use, it is 2-19 mm, a use, such as a solar cell panel, 3.2 mm, a plasma display use, 1.8-2.8 mm, LCD use And the thing of 0.4-0.7mm is mass-produced.
また、LCD用途における薄型製品として、0.4mmよりも薄い製品(例えば、0.3mm)も生産可能である。 In addition, as a thin product for LCD application, a product (for example, 0.3 mm) thinner than 0.4 mm can be produced.
フロート製造法における、溶融バス中に設置されたアシストロール26は、図1の部分拡大図に示すように、ガラスリボン24の両側の表面を押圧するとともに、幅方向で対をなすアシストロール26、26の回転軸28、28がハの字形状となるように配置されている。
In the float manufacturing method, the
フロートバス20内で所定の厚みに形成されたガラスリボン24は、フロートバス20の下流側出口に配置されているリフトアウトロール30、30…によって溶融金属22の浴面から引き出される。
The
この後、ガラスリボン24は、徐冷炉32内をレヤーロール34、34…によって搬送されることにより、徐冷炉32の出口において室温に近い温度まで徐冷される。そして、徐冷されたガラスリボン24は、徐冷炉32の下流側に設置されている切断装置36により、切り折り加工されて所定サイズのガラス板Gに製造される。
Thereafter, the
また、図2の如くフォアハース18の溶融ガラス供給用ゲート38にはツイール40が上下移動可能に支持されており、このツイール40はサーボモータ42の動力によって上下移動される。これにより、ゲート38の開口部の開口量が可変されるので、フロートバス20に対する溶融ガラス16の流入量が調整される。
Further, as shown in FIG. 2, a
実施の形態のエッジ位置管理装置10は、一対の監視カメラ(撮像手段)44、46、画像処理部(画像処理手段)48、モニタ(表示手段)50、52、及びコントロール部(制御手段)54から構成される。また、このエッジ位置管理装置10は、コントロール部54によって制御されるツイール駆動部56を備えている。ツイール駆動部56は、コントロール部54からの制御信号に基づいてツイール40を上下移動させるサーボモータ42を制御する。
The edge
監視カメラ44、46は、図1の如くフロートバス20を構成する上流側壁面21に形成された覗き窓58、60の外側に配置されることにより、ガラスリボン24の進行方向に対して左右対称位置に配置されている。ガラスリボン24の進行方向の上流側から見て右側に配置された監視カメラ44は、ゲート38の開口部からフロートバス20に流入した溶融ガラス16の右側エッジ62の根元部分のエッジ62Aを含むその近傍領域を撮像する。
The
また、ガラスリボン24の進行方向上流側から見て左側に配置された監視カメラ46は、ゲート38の開口部からフロートバス20に流入した溶融ガラス16の左側エッジ64の根元部分のエッジ64Aを含むその近傍領域を撮像する。
Further, the monitoring
監視カメラ44は図2の如くケーブル66を介して画像処理部48に接続され、また、監視カメラ46はケーブル68を介して画像処理部48に接続されている。この画像処理部48は、監視カメラ44、46から出力された画像信号を、後述するアルゴリズムで画像処理し、前記近傍領域のエッジ位置を検出する。
The monitoring
また、画像処理部48には、右側のモニタ50と左側のモニタ52がそれぞれ接続されている。右側のモニタ50には、右側の監視カメラ44で撮像された、右側エッジ62の根元部分のエッジ62Aを含むその近傍領域の画像が表示され、左側のモニタ52には、左側の監視カメラ46で撮像された、左側エッジ64の根元部分のエッジ64Aを含むその近傍領域の画像が表示される。
Further, the
さらに、画像処理部48のスイッチ(不図示)の切り替えにより、モニタ50には、監視カメラ44で撮像された根元部分62Aの画素に基づき、コントロール部54によって算出された、図2の細線で示す近似曲線C1と、図2の太線で示す基準曲線R1が重畳して表示される。同様に、モニタ52には、監視カメラ46で撮像された根元部分64Aの画素に基づき、コントロール部54によって算出された、図2の細線で示す近似曲線C2と、図2の太線で示す基準曲線R2が重畳して表示される。ここで言う基準曲線R1、R2とは、ガラスリボン24が所望の厚みとなるエッジの曲線である。
Further, by switching a switch (not shown) of the
右側の基準曲線R1(R2)に対する右側の近似曲線C1(C2)の偏差は、コントロール部54によって算出され、算出された偏差に基づいてツイール駆動部56を制御して、ツイール40の開口部の開口量等を制御する。
The deviation of the right approximate curve C 1 (C 2 ) with respect to the right reference curve R 1 (R 2 ) is calculated by the
すなわち、偏差がプラス側に偏っている場合には、溶融ガラス16の流入量が基準量に対して多いため、この場合には、ツイール40を下降移動させ、溶融ガラス16の流入量を減らすようにコントロール部54がツイール駆動部56を制御する。また、偏差がマイナス側に偏っている場合には、溶融ガラス16の流入量が理想量に対して少ないため、この場合には、ツイール40を上昇移動させるようにコントロール部54がツイール駆動部56を制御する。
That is, when the deviation is biased to the plus side, the inflow amount of the
つまり、コントロール部54は、画像処理部48によって検出されたエッジを示す複数の画素データに基づいて右側の近似曲線C1、左側の近似曲線C2を作成し、これらの右側の近似曲線C1、左側の近似曲線C2と、予め記憶されている右側の基準曲線R1、左側の基準曲線R2、すなわち、目標とする厚みにガラスリボン24を形成するための理想的な曲線とを比較し、その比較結果に基づいてツイール駆動部56を制御して、ツイール40の開口部38の開口量等を制御する。
That is, the
次に、エッジ位置管理装置10のアルゴリズムについて説明する。図7に本発明における検査方法の各ステップのフローチャートを示す。
Next, an algorithm of the edge
監視カメラ44、46から画像信号が出力されると、画像処理部48は図3の如くガラスリボン24のエッジ(根元部分を含むその近傍領域のエッジ)が存在する検査領域Aを設定する。
When the image signals are output from the
この場合、検査領域Aを四角形ではなく、代表的なリボンエッジ形状に近い曲線的な形状に設定することで、画像処理の高速化を図ることができ、誤検出が削減する。なお、図3は、左側の監視カメラ46によって撮像されたエッジ64について画像処理を行う例を説明しているが、右側の監視カメラ44によって撮像されたエッジ62についても画像処理部48は同様の画像処理を行う。
In this case, by setting the inspection area A to a curved shape close to a typical ribbon edge shape instead of a quadrangle, the image processing can be speeded up, and erroneous detection is reduced. FIG. 3 illustrates an example in which image processing is performed on the
以下検査領域A内で画素データ等の処理を行う。画像処理部48は通常、入力画像のノイズを除去するために、X(画像横)方向に移動平均によるスムージング処理、すなわち、画像の平滑化処理を行うとともに、Y(画像縦)方向にスムージング処理を行うが、スムージング処理を行うと、図4の如くコントラストの低いエッジ情報まで減少してしまうため、画像をY方向に走査し、画像の上から下へ向かって、「明⇒暗」になっている領域を抽出する。当該画素の輝度は、デジタル値で255のものを対象とし、それ以外は0にする。
Thereafter, pixel data and the like are processed in the inspection area A. In order to remove noise from the input image, the
上記画像からノイズを除去する。すなわち、画像を「膨張⇒収縮⇒収縮⇒孤立点除去⇒膨張」の順で処理し、孤立点ノイズを除去すると、図5の如く、画像全体からノイズが減少したことが分かる。さらに、上記画像からノイズを再び除去する。 Remove noise from the image. That is, when the image is processed in the order of “expansion → shrinkage → shrinkage → isolation point removal → expansion” and the isolated point noise is removed, it can be seen that the noise is reduced from the entire image as shown in FIG. Furthermore, noise is removed again from the image.
コントロール部54は、ノイズ除去で残った輝度255の画素全体をX=aY2+bY+cの計算式で近似曲線を作成し、このようにして得た第1の近似曲線の曲線から、一定距離以上離れた点をノイズとして除去する。
The
次に、コントロール部は、図6の如く検出領域を、幅Wの枠(例えば400×400画素)Bで、横方向においてW/2ずらしながら細分する。なお、実際の枠Bの上下の辺は検出領域Aに沿うように曲線状にすることが好ましい。 Next, the control unit subdivides the detection area into a width W frame (for example, 400 × 400 pixels) B as shown in FIG. 6 while shifting W / 2 in the horizontal direction. Note that the upper and lower sides of the actual frame B are preferably curved so as to follow the detection area A.
次いで、コントロール部54は、細分した枠Bの各領域内で輝度255の画素を、X=aY2+bY+cの計算式で第2の近似曲線を作成してモニタ52に表示させる(図中の符号C2)。
Next, the
また、ガラスリボン24のエッジ64の根元部分におけるエッジ64Aの位置を第2の近似曲線(C1、C2)から求める。根元部分のエッジ64Aが二つの枠B、Bの細分領域に属するときはそれぞれの近似曲線式から得たY値の平均をガラスリボンのエッジ位置とする。
Further, the position of the
次に、コントロール部54は、求めた根元部分のエッジ64Aの位置と、それに対応する基準曲線(R1、R2)のエッジ位置とを比較して変動量を算出し、変動量を補正するようにツイール駆動部56を制御してツイールの上下位置をサーボモータ42で駆動して調整し、ゲート38の開口量を調整する。
Next, the
これにより、本実施の形態のガラスリボンのエッジ位置管理装置によれば、エッジ64の根元部分のエッジ64Aを撮像し、その検査画像に基づいてツイール40を制御するようにしたので、エッジ位置の変動に対するガラスリボン24の板厚制御をリアルタイムに実行することができる。
Thereby, according to the edge position management device of the glass ribbon of the present embodiment, the
また、根元部分のエッジ64Aの位置とそれに対応する基準曲線(R1、R2)のエッジ位置とがモニタに表示されているので、すなわち、エッジ位置の初期変動が表示されているので、工場内で人的操作を合わせて行う場合にあっては、オペレータは、ガラスリボンの初期変動を早期に確認することができる。そして、オペレータがその初期変動を確認してツイール40のサーボモータ42を駆動させ、ツイール40の上下位置をツイール駆動部56を手動操作しで調整することができる。
Further, since the position of the
実施の形態の如く、近似曲線を使用すると、複数の点を通る線を算出しているためノイズの影響を受けにくいという利点がある。また、サブピクセルレベルの高解像度で検出できる(0.1画素以下でエッジのY座標が求まる)という利点もある。なお、近似曲線が2次曲線である必要はない。次数が高くなりすぎると、近似曲線がノイズの影響で乱れて不規則に曲がることがある。 When an approximate curve is used as in the embodiment, there is an advantage that a line passing through a plurality of points is calculated, so that it is not easily affected by noise. There is also an advantage that detection can be performed with high resolution at the sub-pixel level (the Y coordinate of the edge can be obtained with 0.1 pixel or less). Note that the approximate curve need not be a quadratic curve. If the order becomes too high, the approximate curve may be distorted irregularly due to the influence of noise.
また、次数が少ないと求めたいエッジの形状が反映されない。よって、近似曲線を求める細分領域幅は、広過ぎると、求めたいエッジの形状が反映されず(近似曲線の種類がエッジ形状とマッチしている場合は除く)、狭過ぎるとノイズの影響を受け易いので、広過ぎることなく、かつ狭過ぎることのない適度な領域に設定されている。 Also, if the order is small, the desired edge shape is not reflected. Therefore, if the subdivision width for obtaining the approximate curve is too wide, the shape of the edge to be obtained is not reflected (except when the type of approximate curve matches the edge shape), and if it is too narrow, it is affected by noise. Since it is easy, it is set to an appropriate area that is not too wide and not too narrow.
10…エッジ位置管理装置、12…ガラス板製造装置、14…溶融炉、16…溶融ガラス、18…フォアハース、20…フロートバス、21…上流側壁面、22…溶融金属、24…ガラスリボン、26…アシストロール、28…回転軸、30…リフトアウトロール、32…徐冷炉、34…レヤーロール、36…切断装置、38…ゲート、40…ツイール、42…サーボモータ、44…監視カメラ、46…監視カメラ、48…画像処理部、50…モニタ、52…モニタ、54…コントロール部、56…ツイール駆動部、58…覗き窓、60…覗き窓、62…右側エッジ、62A…右側エッジの根元部分のエッジ、64…左側エッジ、64A…左側エッジの根元部分のエッジ、66…ケーブル、68…ケーブル
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記撮像手段で撮像した検査画像に含まれる画素データから前記エッジの近似曲線を作成する画像処理手段と、
前記ガラスリボンの根元部分について、前記近似曲線の空間的位置と、予め設定された基準曲線の空間的位置との偏差を検出する検出手段と、
少なくとも前記近似曲線を表示する表示手段と、
前記偏差に基づいて前記ガラスリボンの流延状態を制御する制御手段と、
を有することを特徴とするガラスリボンのエッジ位置管理装置。 Imaging means for imaging the vicinity region including the edge of the glass ribbon cast from the molten glass supply unit into the molten metal bath and cast on the molten metal bath;
Image processing means for creating an approximate curve of the edge from pixel data included in an inspection image imaged by the imaging means;
Detecting means for detecting a deviation between a spatial position of the approximate curve and a spatial position of a preset reference curve for the root portion of the glass ribbon;
Display means for displaying at least the approximate curve;
Control means for controlling the casting state of the glass ribbon based on the deviation;
An edge position management device for a glass ribbon, comprising:
前記撮像工程で撮像した検査画像に含まれる画素データから前記エッジの近似曲線を作成する画像処理工程と、
ガラスリボンの根元部分について、前記近似曲線の空間的位置と、予め設定された基準曲線の空間的位置との偏差を検出する検出工程と、
少なくとも前記近似曲線を表示する表示工程と、
前記偏差に基づいて前記ガラスリボンの流延状態を制御する制御工程と、
を有することを特徴とするガラスリボンのエッジ位置管理方法。 An imaging step of imaging a nearby region including an edge of a glass ribbon cast from the molten glass supply unit into the molten metal bath and cast on the molten metal bath;
An image processing step of creating an approximate curve of the edge from pixel data included in the inspection image imaged in the imaging step;
For the root part of the glass ribbon, a detection step of detecting a deviation between the spatial position of the approximate curve and the spatial position of a preset reference curve;
A display step of displaying at least the approximate curve;
A control step of controlling the casting state of the glass ribbon based on the deviation;
An edge position management method for a glass ribbon, comprising:
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