JPS5860246A - 透明材料ストリツプの検査法及び検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本願発明は、透明材料ストリップ、特に平板ガラスを、
該ストリップ中に包含された異物又は気泡のような欠陥
に対して検査するに当り、材料ストリップを移動する光
点を用いて該ストリップ全幅に亘って走査し、透過光及
び／又は反射光を受光し、電気信号に変換して評価する
ことより成る透明材料ストリップの検査方法及び装置に
関する。

本発明による透明材料ストリップとは、プラスチック、
有機ガラス、特に板ガラスのことである。

板ガラスは、平板ガラスとして無端パン１の形で多量に
機械的に製造されるので、当然欠陥源を可及的に小さく
する努力がなされる結果、平板ガラス製造の際には検査
装置に対する要求が大きい。従って本発明は平板ガラス
の例について記載されるが、本発明はこれに限定される
ものではない。

例えばフロートガラス装置で板ガラスを製造する際、最
大の注意を払ってもなお依然としてガラスストリップ中
への大抵透明な微細石の侵入が起こる。同様に頻発する
他の欠陥は、メルト中に微細分布状態で存在する気泡で
ある。これら二種類の欠陥は、一定大きさに達すると完
全にガラスによって包含されていてもガラスストリップ
の表面変形を惹起する。しかし表面変形は、例えば西独
国特許出願公開第２４１１４０７号明細書に記載されて
いるような電子光学的検査装置及び方法によって極めて
良好に検出することができる。しかしこれは、欠陥がガ
ラスストリップの表面を変化させない程小さい場合、特
に微小内部気泡（Ｋθｒｎｂｌａｓｅ　）の場合には該
当せず、従ってこれらの内部気泡は、特に被険表面が１
００％清浄でない場合には常用装置によって検出されな
い。

フロートガラスの検査は、連続的に動いていく材料スト
リップの全幅を移動光点を用いて走査することによって
行なわれる。この移動光点は一般に高い輝度を得るため
にレーザー放射装置によって発生されるが、この際同装
置は旋回する金属化多角形体に向けられるので、光線は
同多角形体の高旋回数の結果として高速で平板ガラス上
を動きながら移動光点をつくる。光線の一部はガラスス
）　ＩＪツブ表面上ですでに反射されており、他の一部
分はガラスストリップ中に入射し、ガラスストリップの
下面によって反射され、光線の大部分は屈折後にガラス
ウェブを透過する。

西独−特許出願公開２４１１４０７号に記載された種類
の欠陥検査装置は、移動光点を用いて大抵比較的高速で
動く材料ス）　ＩＪツブの幅に亘り表面欠陥を走査する
ものである。該検査装置は、透明材料の場合には、上面
ならびに下面の欠陥を上からの材料ストリップの走査で
検出することのできる調節可能の感度を有する。この場
合には、材料ストリップ中に包含された内部気泡及び微
細な包含異物は、表面の変形が行なう程強い光反射を行
なわない、つまりこれらの欠陥によって形成された信号
は、材料ストリップ上に存在する微細ダスト粒子に′よ
って形成される信号に等しい位微弱である。しかしこれ
らの信号は検査装置の評価ステーションでカットされ、
カットの限界値は信号の高さで調節可能である。従って
感度は、表面汚染が欠陥信号を形成しなくなるまで低下
されてしまう。

しかしガラスストリップ中に内部気泡又は微細石が包含
されている場合には、入射光点は気泡中又は微細石表面
で屈折されて材料ストリップ中を引続き導光される。つ
まりこの場合には材料ストリップ自体は光導体として働
く。内部気泡、つまり微細気泡及び包含微細石は大体に
おいて球状を呈するので、それらに入射する光線はその
側方の動き、ひいては入射角の変化に応じて少なくとも
１回は材料ストリップ中の走査線に平行に反射され、こ
のようにして右又は左の側縁に達し、そこで該光線は短
時間輝いている明るい光点として見えるようになる。

しかしこの場合欠陥そのものに関する情報はなお形成さ
れ得ない、つまり欠陥程度は側面で輝く光点により表示
され得ない。従ってまた、当該材料ストリップを分離し
なければならないか又は欠陥程度が最小であるからスト
リップをなお使用しうるかどうかを決定することはでき
ない。

従って、ストリップ側方から出射する光線を集光し、ノ
ξルスに変換し、評価装置の制御のために利用するので
ある、すなわち光点が被検材料ス）　ＩＪツゾの片側又
は両側から出射する瞬間に、欠陥を定位しかつその程度
について認識することができる。

すべての透明な材料はこれを通過する光の一定部を吸収
する。すなわち、その幅がしばしば３ｍを越える比較的
幅の広い平板ガラスにおいてはいわゆる内部気泡、すな
わちストリップ中心の気泡の出現において、この気泡か
ら反射する光は、光電管、一般には光電子増倍管中に達
する前に両方の１方の側に約１．５０　ｍの行程を経な
ければならない。これにより著しい光の吸収が生じる、
すなわち光電子増倍管から出されるパルスを付加的に強
化することなしに、これらの検出された欠陥に関する正
確な情報を与えることはできない。他方、光線が材料ス
トリップ縁に移動する際に、もし検出される欠陥の程度
及びストリップ中でのその配置がストリップの中心で検
出された欠陥と同じであるならば、縁に近ずくにつれま
すます明らかな欠陥信号を発する。更に、試験すべき材
料ストリップ、すなわちフロートガラスは決して１００
％清浄ではない、言い換えると、ガラスの上側表面にも
下側表面にもダスト、微細粒子があり、同様にガラス中
に光線を反射することがある。すなわち常に一定のノイ
ズレベルが存在し、この際このノイズレベルも変化する
のである、言い換えるとストリップ中心における走査に
おいては、ノイズレベルはストリップの縁の走査におけ
るより著しく小さく、その結果ス）　ＩＪツブ中心に存
在する欠陥はストリップ縁に存在するノイズレベルの範
囲内に入ってしまう。従って、ノイズレベルを差をつけ
て押え、透明な材料ストリップの吸収を考慮して、材料
ストリップ縁範囲での欠陥が材料ストリップの中心範囲
での同種で、かつ同じ程度の欠陥が与えると全く同じパ
ルスを与えるようにすることは重要なことである。

従って、本発明の課題は材料ストリップの表面変形には
導かない欠陥を、透明材料スｌ−ＩＪツブ中で検出する
ことである。特に、いわゆる内部気泡、すなわち多かれ
少ながれ材料ストリップの中心に存在し、非常に微細で
あるので、その大きさに比べて厚い材料ストリップ層に
よりおおわれている気泡を、ガラスの吸収が評価をそこ
なわないように検出することである。

この課題は透明な材料ストリップ、特に平板ガラスを該
ストリップ中に包含された異物又は気泡のような欠陥に
関して検査するさいに材料ストリップを移動する光点を
用いて該ストリップ全幅にわたって走査し、透過光及び
／又は反射光を受光し、電気信号に変換して評価するこ
とより成る透明材料ストリップの検査方法により解決し
、この方法は移動光点を形成する走査光線から比較光線
を分割し、欠陥を有さない、被検透明材料ス）　ＩＪツ
ブと厚さ、着色及び組成において相応するか又は同一の
材料がらなり、全長にわたって伸びるつや消し線を備え
る比較ストリップ上を導き、比較ストリップの側面で出
射する光を受光し、パルスに変換し、かっこの・ぞルス
と被検材料ストリップから得られるパルスとをその大き
さにおいて比較することを特徴とする。

本発明により、同じ材料ストリップを比較ストリップと
して使用するので、常に正確な値を達成することが確実
になった。もちろん、被検材料ス）　ＩＪツブと完全に
同じでなく、おもに相応する比較ストリップを使用する
ことも可能であ７る。しかしながらその場合には、得ら
れた比較パルスは被検材料ストリップから得られるパル
スと１００％同じではないということを甘受しなければ
ならない、すなわち一定の許容限界を甘受しなければな
らない。

側方パルスの評価はトリガ限界（Ｔｒｉｇｇｅｒｓｃｈ
ｗｅｌｌａ）を用いるのが有利である。このためには吸
収曲線をＰＲＯＭ中に記憶させ、これにより評価を非常
に正確に行なうことができる。この方法により速度に全
く影響を受けず、超過振動を有さない方法を達成するこ
とができた：多くのＰＲＯＭＢ を入れることにより、着色ガラスの遺査をプログラミン
グすることも可能である。

側方・ξルスの評価は得られた電圧の対極性により行な
うのが有利である。

材料ストリップがこれら欠陥を有さない時、この材料ス
トリップ上の移動光点のそれぞれの位置でパルスが生じ
るが、このパルスは分離した比較光線により比較ストリ
ップから生じたパルスと、移動光点の同じ位置において
は同一である。こうして、欠陥を有さない状態において
・ξルス値は相殺される。すなわち全く振れが生じない
が、これに対して欠陥が存在する場合にはパルス値間に
差異が生じる。ガラスの吸収は得られた電圧の対極性に
より遮断されているので、パルスの差の大きさにより欠
陥の大きさは解読できる。いいかえると、その位置に無
関係に、すなわち材料ストリップの縁からの距離とは無
関係に、同じ大きさの欠陥は同じ大きさの欠陥信号を発
する。

しかしながら、この比較ストリップ中への光線の入射は
、該ストリップを特別な前処置を行なう時のみ生じる。

すなわち、通常の場合すべての平板ガラスにおけるよう
に、光はガラスを透過してしまい、ガラス中を側面、す
なわちこの場合には比較ストリップの端面に高いパーセ
ンテージまで出射するように入射することはない。

すべての側方電気パルスを、透明な材料ストリップを走
査し、移動する光点の位置に応じて、この位置に関係づ
けた選択可能な値と比較し、この値を越える際に欠陥信
号が動作する。

値を電気メモリー装置に入れる。この実施形式は、唯一
の材料、すなわち例えば唯一種類のガラスを検査すべき
であり、その結果材料ストリップが組成及び厚さにおい
て全く変化しない場合に特に有利である。この場合には
材料の吸収曲線を１回だけ記載し、これを記憶させれば
十分である。

電気メモリー装置という概念は使用した回路技術により
異なる半導体メモリー装置である。

シフトレジスターの他にＲＡＭ又はＲＯＭ又はＦＲＯＭ
のようなメモリー装置を使用することができるが、この
際ＦＲＯＭ　　（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　ｙｅａ、
ｄ　ｏｎｌ、ｙｍθｍｏｒｉｅｓ　）は特に有利である
。このＦＲＯＭ　　は製造工程により例えば、半導体回
路内の一定の結合を焼き切ることにより、所望のビット
−パターンを備える固定値メモリー装置である。このプ
ログラミングはもはやもとに戻すことはできない０言い
かえると、ＦＲＯＭ　　を作動した後−変人れたインフ
ォーメーションを変えることは不可能であり、これによ
り検査状態の故意でない変化は不可能である。第２のＰ
ＲＯＭＢのプログラミング可能性においては、高度絶縁
ゲート電極の容量を利用する。この容量はＵＶ−光での
照射により放電し、相応して高い電圧をかけることによ
り新たに充電する、すなわちプログラミングすることが
できる。

評価ユニットの論理においては、はいってくるパルスの
値を走査光線のそれぞれの走査位置に相応する、記−さ
せた・ぞルスの値と比較し、記憶させたパルス値を越え
る際に欠陥信号を出す。もちろんこの際、種々の曲線に
相応する多　　゛くのＰＲＯＭ８を作動することも可能
である。いいかえると種々の材料ストリップを好適なメ
モリー装置の予選択の後検査することが可能である。こ
の場合にはメモリー装置として、記憶したデーターを長
時間保持する能力はないが、任意にプログラミングする
ことのできるＲＡＭ８も有利である。

この比較ス）　ＩＪツブの狭い端面は被検透明材料スト
リップの側面に平行であるが該ス）　ＩＪツブとは異な
り加工されているので定義されない散乱は全く生じない
。該比較ス）　＋Ｊツブは比較的細いので、この狭い端
面で出射する全光線は光電管により受光される。

つや消し線は有利に砂吹き付は面又は比較ストリップ上
に施こした透明な接着テープである。砂吹き付は面も有
利に比較ストリップの下側に施こした透明な接着テープ
も光が比較ストリップ中に入射し、これにより該比較ス
トリップの端面に伝わり、光電管中に受光されることを
可能とする。

比較ス）　ＩＪツゾ上に光線が入射する際に一定の電圧
が上じ、この電圧の高さは変化する。移動光点が最も、
吸収の強い比較ストリップの中心に達する場合、この電
圧は最も小さな値を示す。

非常にわずかな光量のみが材料ス）　ＩＪツブの一方の
縁から他方の縁に移動するので、比較ストリップは両側
に光電管を備えていてもよし）。すなわち、光電管によ
り示された曲線は両方の光電管のそれぞれにとって材料
ストリップの中心でわずかに０をこえる値で開始し、次
Ｉ／１で走査光点が縁に近ずくにつれ上昇する。この際
、ストリップ幅全体の評価のためには相互（こおぎなっ
て完全な曲線をなす、両方の光電管の結果を考慮しなけ
ればならない。

次に添付図面につき本発明の詳細な説明する第１図は検
査装置の暗示斜視図を示し、第２図は比較ス）　ＩＪツ
ゾ走査装置を備える検査装置の暗示斜視図を示し、 第３図は縁での鏡の配置の詳細を示し、第４図は側方光
電子増倍管により示された個個のパルス及びそれを結ん
だ曲線を示し、第５図は曲線の対極性化により生じた欠
陥信号を有する直線を示す。

材料ストリップｌは、モーター９によって駆動されるロ
ール８によって検査装置２の下に移動される。検査装置
２は反射光受光装置３及び透過光受光装置３　を包含す
る。両受光装置は評価ステーション牛に接続されている
が、同ステーションはまた材料ストリップｌの側方に配
置された光電子増倍管５，５　によっても負荷される。

検査装置２中に配置されているレーザー放射装置１１１
４は光線分割装置３０を備えており、該分割装置は旋回
する腕車１５上に部分光線３１及び３２を結像する。部
分光ｌ１１３１は光点１０として、部分光＄３２は光点
１０として結像し、腕車１５の旋回により走査光ｇＡ１
６として材料ストリップ１の全幅を導びかれる。光点１
０’として結像した部分光線３１は同時に比較ストリッ
プ２１上に導ひかれ、切欠き２４によりこの中に入射す
る。比較ストリップ２１の端面２２はそれぞれ光電管２
３、もしくは２３　を配置ｆｆ　Ｌ／ており、比較スト
リップ２１から出射する光を受光し、評価ステーション
舎に送る。

内部気泡１３の形の欠陥が材料ス）　ＩＪツブ中に生じ
る場合には、走査光線１６はもはや反射走査光線１６　
として受光装置３に達せず、大体において走査［７に沿
う光線１１又は１２として導出されて材料ストリップ１
の側面６に導かれ、そこから該走査光線は光電子増倍管
５゜５　に入射し、得られるパルスは評価ステーション
養に伝送される。光電子増倍管５，５　（まケーブル１
７及び１δによって評価ステーション牛に接続されてお
り、光電管２３．２３’　　は同様にケーブル３３及び
３４により評価ステーションに接続されている。同様に
受光装置３と評価ステーション４との間には電線１９が
伸びている。

走査光！１１６がすでに記載されたように内部気泡１３
に入射する場合、内部気泡１３から光は屈折し、材料ス
トリップ１の側面６の範囲で出射する。この光出射は限
定されていないので、材料ストリップｌの縁範囲で、は
ぼ水平に調節した鏡２７及びほぼ垂直に調節した鏡２８
を可動の支持装置２９上に配置しており、ここでこの両
方の鏡は、この鏡に入射する光を材料ストリップの縁範
囲の上方に配置されている光電子増倍管５上に投射する
ように設置されている部分光線３１は旋回する腕車１５
上に光点１０　を結ぶ。これから生じた比較光線２０は
比較ストリツ、プ２１を走査し、切欠き２４においてこ
の中に入射する。こうして、それぞれの切欠き２４によ
りパルスが光電管２３中で生じ、これを評価ステーショ
ン中に記録し、そのつど光電子増倍管５，５　により検
出された値と比較する。欠陥のない材料ストリップｌに
おいて、検出された値は同じであり、相互に相異しない
、つや消し線又は接着テープを有する比較ストリップ２
１を使用する際にも、評価は同じである。この際、光は
つや消し線もしくは接着テープにそって比較ストリップ
２１に入射し、その端ｍ１２２で出射イー４−こで光電
管２３により受光される。しかしながら、この場合はノ
ξルスのかわりに比較光線の移動と共に変わる電圧が生
じ、この電圧を曲線として示すこともできる〜 第４図は比較光、ＩＪ２０により比較ス）　ＩＪツブ２
１中の切欠き２４から生じた個々のパルス３６の先端に
そって引いた吸収曲線３５を示す。

吸収面１ｍ３５の下にノイズレベル曲線３７を同じ図中
に記載した。このノイズレベル曲１１は主にガラスの上
側及び下側表面から生じ、本発明方法においては全く意
味を有さない。しかしながら、ス）　ＩＪツブの縁部で
のノイズレベルは著しく高いのでノイズレベルがストリ
ップ中心部で生じるであろう欠陥より高いということが
これによりはっきりわかる。

第５図は下に接着テープを有する比較ストリップ２１に
より得られた吸収面［３５の対極性化をその上に記載し
た走査曲線と共に示す。走査曲線３８は欠陥信号３９を
有し、この欠陥はその絶対高さに関してこの曲線におけ
る縁範囲での値より小さい。対極性化により対極性仕置
［４０が得られ、この直線から欠陥信号３９は明らかに
突き出ている。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれ検査装置及び比較ストリッ
プ走査装置を備える検査装置の暗示斜視図を示し、第３
図は縁での鏡の配置の詳細を示し、第４図は側方光電子
増倍管により示された個々のパルス、及びそれを結んだ
曲線を示し、第５図は一曲線の対極性化により生じた、
欠陥信号を有する直線を示す。 ｌ・・・材料ストリップ、２・・・検査装置、３，３・
・・受光装置、４・・・評価ステーション、５，５・・
・光電子増倍管、６・・・側面、７・・・走査線、８・
・・ロール、９・・・モーター、１０．１０　　・・・
光点、１１．１２・・・光線、１３川内部気泡、１４・
・・レーザー放射装置、１５・・・腕車、ｌ　６−走査
光線、１７，１８，３３．３４・・・ケーブル、１９・
・・’ｒＫ＃、２０・・・比較光線、２１・・・比較ス
トリップ、２２・・・端面、２３．２３’　　・・・光
電管、２４・・・切欠き、２７．２８・・・鏡、２９・
・・支持装置、３１．３２・・・部分光線、３５・・・
吸収曲線、３６・・・パルス、３・７・・・ノイズレベ
ル曲ＩＩ、３８・・・走査曲線、３９・・・欠陥信号、
４０・・・対極性化直線。 手続補正書（方式） 昭和５７年１１月　１１日 特許庁長官殿 １、事件の表示　昭和５７年特許願第１３１３５９号２
、発明の名称 透明材料ストリップの検査法及び検査装置３６　補正を
する者 事件との関係：％許出願人 名　称　　フエルトミューレ・アクチェンゲゼルシャフ
ト４、復代理人 昭和５７年１０月２６日　　（発送日）６、補正の対象 図　　面 ７、補ＩＦの内容

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、透明材料ストリップを該ストリップ中に包含された
   異物又は気泡のような欠陥に対して検査するにあたり、
   材料ストリップを移動する光点を用いて該ストリップ全
   幅にわたって走査し、透過光及び／又は反射光を受光し
   、電気信号に変換して評価することよりなる透明材料ス
   ）　ＩＪツゾの検査法において、移動光点を形成する走
   査光線から比較光線を分割し、欠陥を有さない、′被検
   透明材料ストリップ（１）と厚さ、着色及び組成におい
   て相応するか又は同一の材料からなり、全長にわたって
   伸びるつや消し線を備える比較ストリップ（２１）上を
   導き、比較ストリップの側面で出射する光を受光し、パ
   ルスに変換し、かっこのパルスと被検材料ストリップか
   ら得られるパルスとをその大きさにおいて比較すること
   を特徴とする透明材料ストリップの検査法２、透明材料
   ストリップを該ストリップ中に包含された異物又は気泡
   のような欠陥に対して検査するにあたり、材料ストリッ
   プを移動する光点を用いて該ストリップ全幅にわたって
   走査し、透過光及び／又は反射光を受光し、電気信号に
   変換して評価することよりなる透明材料ストリップを検
   査するための、少なくとも材料ストリップ（１）を移動
   光点で走査する検査装置（２）、反射及び／又は透過光
   を受光する受光装置（３）及びこれに配置した評価ステ
   ーション（４）からなる装置において、検査装置（２）
   に走査すべき透明材料ストリップ（１）の全幅にわたっ
   て広がる比較ストリップ（２１）が配置されており、こ
   の比較ス）　ＩＪツブは欠陥のない、被検透明材料スト
   リップ（１）と厚さ、着色及び組成において相応するか
   又は同じ材料からなり、かつ該比較ストリップはそのせ
   まい端面（２２）でそれぞれ光電管（２３）を備え、か
   つ全長にわたって伸びるつや消し線を有することを特徴
   とする透明材料ストリップの検査装置３、つや消し線が
   砂吹き付けにより作られている特許請求の範囲第２項記
   載の装置。 牛、　つや消し線が透明接着テープにより作られている
   特許請求の範囲第２項記載の装置。