KR102072594B1 - Liquid level detection device, glass manufacturing device, liquid level detection method, and glass manufacturing method - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 용융조(110) 내에 수용되는 용융 유리(102)의 액면 레벨(L)을 검출하는 액면 레벨 검출 장치(200)이며, 유리 용융로(100)의 내벽면(150)에 형성되는 복수의 기준선(151a, 152a), 용융조(110)의 측벽부(111) 및 용융 유리(102)의 액면(103) 각각 중 적어도 일부를 촬상하는 카메라(210)와, 카메라(210)로 촬상된 화상(270P)를 화상 처리함으로써, 복수의 기준선(151a, 152a)과, 측벽부(111)와, 액면(103)의 화상(270P)에 있어서의 위치 관계를 검출하고, 검출된 상기 위치 관계 및 복수의 기준선(151a, 152a)의 실제의 위치 관계에 기초하여 액면 레벨(L)을 검출하는 화상 처리 장치(220)을 구비한다.This invention is the liquid level detection device 200 which detects the liquid level L of the molten glass 102 accommodated in the melting tank 110, and is formed in the inner wall surface 150 of the glass melting furnace 100 in multiple numbers. A camera 210 photographing at least a portion of each of the reference lines 151a and 152a, the side wall portion 111 of the molten bath 110, and the liquid surface 103 of the molten glass 102, and the camera 210. By image-processing the image 270P, the positional relationship in the some reference line 151a, 152a, the side wall part 111, and the image 270P of the liquid surface 103 is detected, and the detected said positional relationship and The image processing apparatus 220 detects the liquid level L based on the actual positional relationship of the plurality of reference lines 151a and 152a.
Description
본 발명은 용융조 내에 수용되는 용융 유리의 액면 레벨을 검출하는 액면 레벨 검출 장치, 유리 제조 장치, 액면 레벨 검출 방법 및 유리 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid level level detecting device, a glass manufacturing device, a liquid level level detecting method, and a glass manufacturing method for detecting a liquid level of molten glass contained in a molten bath.
유리 용융로는, 용융 유리를 수용하는 용융조와, 용융조 내를 가열하는 가열원을 구비하고 있다. 용융조 내의 용융 유리의 액면에 상방으로부터 투입된 유리 원료는, 가열원에 의해 가열되어 용융 유리에 서서히 용해된다.The glass melting furnace is equipped with the melting tank which accommodates a molten glass, and the heating source which heats the inside of a melting tank. The glass raw material thrown in from above from the liquid level of the molten glass in a melting tank is heated by a heating source, and is melt | dissolved in a molten glass gradually.
용융 유리에 부상하는 유리 원료층의 상면의 높이를 검출하는 검출 방법으로서, 유리 원료층의 상면에 상방으로부터 광을 조사하여, 조사된 부분(밝은 부분)과 그 주변의 어두운 부분을 촬상하고, 촬상된 화상을 2치화 처리하는 방법이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이 방법에서는, 화상에 있어서의 밝은 부분의 무게중심 좌표를 구하고, 무게중심 좌표의 변동량에 기초하여 유리 원료층 상면의 높이의 변동량을 검출한다.A detection method for detecting the height of the upper surface of the glass raw material layer floating on the molten glass, wherein the upper surface of the glass raw material layer is irradiated with light from above to image the irradiated portion (bright portion) and the dark portion around the image, and the image is captured. A method of binarizing a processed image has been proposed (see Patent Document 1, for example). In this method, the center of gravity coordinate of the bright part in an image is calculated | required, and the amount of change of the height of the upper surface of a glass raw material layer based on the amount of change of a center of gravity coordinate is detected.
그런데, 유리 용융로에서는, 용융 유리의 액면 레벨을 일정하게 유지할 것이 요구된다. 액면 레벨이 변동하면, 유리 용융로로부터 외부로 유출되는 용융 유리의 유량이 변동하거나, 용융조의 침식이 촉진되거나 한다.By the way, in a glass melting furnace, it is calculated | required to keep the liquid level of molten glass constant. When the liquid level is fluctuate | varied, the flow volume of the molten glass which flows out from a glass melting furnace to the outside may fluctuate, or the erosion of a melting tank may be promoted.
종래, 용융 유리의 액면 레벨은 전극이나 육안 등으로 측정되고 있었지만, 측정 정밀도가 충분하지 않았다.Conventionally, although the liquid level of the molten glass was measured by the electrode, the naked eye, etc., the measurement precision was not enough.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 용융 유리의 액면 레벨을 고정밀도로 검출할 수 있는 액면 레벨 검출 장치 및 액면 레벨 검출 방법의 제공을 목적으로 한다.This invention is made | formed in view of the said subject, and an object of this invention is to provide the liquid level detection apparatus and liquid level detection method which can detect the liquid level of a molten glass with high precision.
상기 목적을 해결하기 위하여, 본 발명은,In order to solve the above object, the present invention,
유리 용융로의 용융조 내에 수용되는 용융 유리의 액면 레벨을 검출하는 액면 레벨 검출 장치이며,It is a liquid level detection device which detects the liquid level of the molten glass accommodated in the melting tank of a glass melting furnace,
상기 유리 용융로의 내벽면에 형성되는 복수의 기준선, 상기 용융조의 측벽부 및 상기 용융 유리의 액면의 각각의 적어도 일부를 촬상하는 카메라와,A camera for imaging at least a portion of each of a plurality of reference lines formed on an inner wall surface of the glass melting furnace, a side wall portion of the melting tank, and a liquid surface of the molten glass;
상기 카메라로 촬상된 화상을 화상 처리함으로써, 상기 복수의 기준선과, 상기 용융조의 측벽부와, 상기 용융 유리의 액면의 상기 화상에 있어서의 위치 관계를 검출하고, 검출된 상기 위치 관계 및 상기 복수의 기준선의 실제의 위치 관계에 기초하여 상기 액면 레벨을 검출하는 화상 처리 장치를 구비하는 액면 레벨 검출 장치를 제공한다.By image-processing the image image | photographed with the said camera, the positional relationship in the said several reference line, the side wall part of the said melting tank, and the said liquid surface of the said molten glass is detected, and the detected said positional relationship and the said some A liquid level detection device comprising an image processing device that detects the liquid level based on an actual positional relationship of a reference line.
또한, 본 발명은,In addition, the present invention,
유리 용융로의 용융조 내에 수용되는 용융 유리의 액면 레벨을 검출하는 액면 레벨 검출 방법이며,It is a liquid level detection method which detects the liquid level of the molten glass accommodated in the melting tank of a glass melting furnace,
상기 유리 용융로의 내벽면에 형성되는 복수의 기준선, 상기 용융조의 측벽부 및 상기 용융 유리의 액면의 각각의 적어도 일부를 카메라로 촬상하고,Imaging at least a part of each of a plurality of reference lines formed on an inner wall surface of the glass melting furnace, a side wall part of the melting tank, and a liquid surface of the molten glass with a camera,
상기 카메라로 촬상된 화상을 화상 처리함으로써, 상기 복수의 기준선과, 상기 용융조의 측벽부와, 상기 용융 유리의 액면의 상기 화상에 있어서의 위치 관계를 검출하며,By image-processing the image image | photographed with the said camera, the positional relationship in the said several reference line, the side wall part of the said molten bath, and the said liquid image of the said molten glass is detected,
검출된 상기 위치 관계 및 상기 복수의 기준선의 실제의 위치 관계에 기초하여 상기 액면 레벨을 검출하는 액면 레벨 검출 방법을 제공한다.A liquid level detection method is provided for detecting the liquid level based on the detected positional relationship and the actual positional relationship of the plurality of reference lines.
본 발명에 의하면, 용융 유리의 액면 레벨을 고정밀도로 검출할 수 있는 액면 레벨 검출 장치 및 액면 레벨 검출 방법이 제공된다.According to this invention, the liquid level detection apparatus and liquid level detection method which can detect the liquid level of the molten glass with high precision are provided.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 액면 레벨 검출 장치 및 액면 레벨 검출 장치가 설치되는 유리 용융로를 도시하는 단면도.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따른 단면도.
도 3은 도 1의 일부 확대도.
도 4는 도 1의 다른 일부 확대도.
도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ 선을 따른 단면도.
도 6은 카메라에 의해 촬상되는 화상의 일례를 도시하는 모식도.
도 7은 도 6의 화상의 종방향에 있어서의 휘도의 변화를 도시하는 모식도.
도 8은 용융 유리에 의해 침식된 상태의 용융조의 일례를 도시하는 단면도.
도 9는 카메라에 의해 촬상되는 화상의 다른 예를 도시하는 모식도.
도 10는 도 9의 화상의 종방향에 있어서의 휘도의 변화를 도시하는 모식도.
도 11은 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 유리 제조 장치의 구성을 도시하는 단면도.1 is a cross-sectional view showing a glass melting furnace in which a liquid level detection device and a liquid level detection device according to a first embodiment of the present invention are provided.
2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG.
3 is an enlarged view of a portion of FIG. 1;
4 is another enlarged view of another portion of FIG. 1.
5 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG. 4.
6 is a schematic diagram illustrating an example of an image captured by a camera.
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a change in luminance in the longitudinal direction of the image of FIG. 6. FIG.
8 is a cross-sectional view showing an example of a melting tank in a state eroded by the molten glass.
9 is a schematic diagram illustrating another example of an image captured by a camera.
FIG. 10 is a schematic diagram showing a change in luminance in the longitudinal direction of the image of FIG. 9. FIG.
It is sectional drawing which shows the structure of the glass manufacturing apparatus by 2nd Embodiment of this invention.
이하, 본 발명의 일 실시 형태에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다. 이하의 도면에 있어서, 동일하거나 또는 대응하는 구성에는, 동일하거나 또는 대응하는 부호를 붙이고 설명을 생략한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, one Embodiment of this invention is described with reference to drawings. In the following drawings, the same or corresponding configuration is given the same or corresponding reference numeral and the description thereof is omitted.
[제1 실시 형태][First Embodiment]
본 실시 형태는, 유리 용융로의 용융조 내에 수용되는 용융 유리의 액면 레벨을 검출하는 액면 레벨 검출 장치 및 액면 레벨 검출 방법에 관한 것이다.This embodiment relates to the liquid level level detection apparatus and liquid level detection method which detect the liquid level of the molten glass accommodated in the melting tank of a glass melting furnace.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 액면 레벨 검출 장치, 및 액면 레벨 검출 장치가 설치되는 유리 용융로를 도시하는 단면도이다. 도 1에 있어서, 버너가 형성하는 화염(플레임)의 외측 테두리를 2점 쇄선으로 나타낸다. 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따른 단면도이다. 도 2에 있어서, 도면을 보기 쉽게 하기 위하여, 플레임 및 턱 스톤의 도시를 생략한다. 도 3은 도 1의 일부 확대도이다. 도 4는 도 1의 다른 일부 확대도이다. 도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ 선을 따른 단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional drawing which shows the glass melting furnace in which the liquid level detection apparatus and liquid level detection apparatus which concern on the 1st Embodiment of this invention are provided. In FIG. 1, the outer edge of the flame (flame) which a burner forms is shown by a 2-dot chain line. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 1. In Fig. 2, in order to make the drawing easier to see, the illustration of the flame and the tuck stone is omitted. 3 is an enlarged view of a portion of FIG. 1. 4 is another enlarged view of another portion of FIG. 1. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG. 4.
(유리 용융로)(Glass melting furnace)
유리 용융로(100)는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 용융 유리(102)를 수용하는 용융조(110)를 구비한다. 용융조(110) 내에 있어서, 용융 유리(102)의 액면(103)은 수평 평면으로 되어 있다.The
용융조(110)는 상방으로 개방된 상자 형상이며, 도 1, 도 2에 도시한 바와 같이, 전후 좌우의 측벽부(111 내지 114)와, 저벽부(115)로 구성된다. 각 측벽부(111 내지 114)의 내측 측면은 연직 평면이며, 액면(103)에 대하여 수직인 평면이다.The
유리 용융로(100)는 측벽부(111 내지 114)의 상방에 배치되는 상부 측벽부(121 내지 124)와, 상부 측벽부(121 내지 124)의 개구부를 상방으로부터 덮는 아치 형상의 천장부(130)를 일체적으로 구비한다.The
도 1에 도시한 바와 같이, 좌측 측벽부(111)와 좌측 상부 측벽부(121) 사이 및 우측 측벽부(112)와 우측 상부 측벽부(122) 사이에, 각각 간극이 형성되어 있다. 이 간극을 막기 위하여, 메움 벽돌(턱 스톤)(140)이 각 측벽부(111, 112)의 상면에 적재되어, 대응하는 상부 측벽부(121, 122)의 내측 측면과 접촉하고 있다.As shown in FIG. 1, a gap is formed between the left
유리 용융로(100)의 내벽면(150)은 도 3에 도시한 바와 같이 수평인 단차면(151, 152)을 갖는다. 하나의 단차면(151)은 턱 스톤(140)의 상면이다. 다른 단차면(152)은 좌측 측벽부(111)의 상면의 일부(턱 스톤(140)으로부터 노 내측으로 밀려나와 있는 부분)이다. 단차면(151, 152)의 내측 단부 테두리(151a, 152a)는 액면(103)과 평행한 직선이며, 액면(103)과 좌측 측벽부(111)의 내측 측면(111a)의 교선(104)에 대하여 평행한 직선이다.The
유리 용융로(100)는 도 2에 도시한 바와 같이 용융조(110) 내를 가열하는 가열원으로서, 버너(160)를 구비한다. 버너(160)는 액면(103), 상부 측벽부(121 내지 124) 및 천장부(130)로 둘러싸이는 내부 공간에 화염(플레임)(F)을 형성하고, 플레임(F)으로부터의 복사열에 의해 용융조(110) 내를 가열한다. 버너(160)는 좌우 한 쌍의 상부 측벽부(121, 122) 각각에 전후 방향(도 2 중 X 방향)으로 간격을 두고 복수 설치되어 있다.As shown in FIG. 2, the
유리 용융로(100)는 용융 유리(102) 중에 버블(106)을 형성하는 버블러(170)를 구비한다. 버블러(170)는 용융조(110)의 저벽부(115)를 관통하는 가스 공급관(172)을 갖고, 가스 공급관(172)으로부터 가스(예를 들어, 질소 가스)를 분출하여 버블(106)을 형성한다. 버블(106)이 액면(103)까지 부상함으로써, 용융 유리(102) 중에 상승류가 형성되어, 용융 유리(102)가 순환된다. 가스 공급관(172)은 용융조(110)의 전후 방향(도 2 중 X 방향)의 대략 중앙부에 설치되어 있다.The
(액면 레벨 검출 장치)(Level liquid detection device)
액면 레벨 검출 장치(200)는 도 1에 도시한 바와 같이 용융조(110) 내에 수용되는 용융 유리(102)의 액면 레벨(L)을 검출하는 장치이다. 액면 레벨 검출 장치(200)는 유리 용융로(100)의 내부를 촬상하는 카메라(210)와, 카메라(210)로 촬상된 화상을 화상 처리함으로써 액면 레벨(L)을 검출하는 화상 처리 장치(220)를 구비한다.The liquid
액면 레벨 검출 장치(200)는 유리 용융로(100)의 외부에 배치되는 통 형상의 수냉 박스(230)를 구비한다. 수냉 박스(230)는 유리 용융로(100)로부터 이격하여 배치되고, 내부에 카메라(210)를 수용한다. 카메라(210)는 유리 용융로(100)의 노벽(예를 들어, 우측 상부 측벽부(122))에 관통 형성되는 감시창(180)을 통하여, 유리 용융로(100)의 내부를 촬상한다.The liquid
액면 레벨 검출 장치(200)는 유리 용융로(100)의 외면에 감시창(180)을 둘러싸도록 설치되는 통 형상의 하우징(240)과, 하우징(240)의 카메라(210)측의 개구부를 막는 투명판(예를 들어, 석영 유리판)(250)을 구비한다. 카메라(210)는 투명판(250), 하우징(240)의 내부 공간, 감시창(180)을 통하여 유리 용융로(100)의 내부를 촬상한다.The liquid
하우징(240)은 예를 들어 내열 합금으로 형성된다. 하우징(240)과 유리 용융로(100)의 외면 사이에는 환상의 시일 부재(260)가 설치된다. 시일 부재(260)는 하우징(240)과 유리 용융로(100) 사이에 형성되는 근소한 환상의 간극을 막는다.The
하우징(240)에는, 도 4, 도 5에 도시한 바와 같이 하우징(240) 내에 가스(예를 들어 압축 공기)를 공급하는 가스 공급구(241 내지 244)가 형성되어 있다. 각 가스 공급구(241 내지 244)는 도중에 개폐 밸브나 유량계가 설치되는 배관(P)을 개재하여, 압축기 등의 가스 공급원에 접속되어 있다. 가스 공급원이 작동하여, 개폐 밸브가 개방되면, 하우징(240) 내에 가스가 공급된다. 하우징(240) 내에 공급된 가스는 감시창(180)을 통하여 유리 용융로(100) 내에 유입된다. 이때, 감시창(180) 내에 있어서의 가스의 흐름은, 도 5에 도시한 바와 같이, 일방향으로 규제되어 있다. 감시창(180)의 카메라(210)측의 개구부가 하우징(240)으로 둘러싸여 있고, 하우징(240)의 카메라(210)측의 개구부가 투명판(250)으로 막혀 있기 때문이다. 이와 같이 하여, 감시창(180) 내에 있어서의 가스의 흐름이 일방향으로 규제되므로, 용융 유리(102)의 휘발 성분(예를 들어, 붕산)의 증기가 하우징(240) 내에 유입되는 것을 방지할 수 있어, 투명판(250)의 흐림 방지를 행할 수 있다. 또한, 플레임(F)의 열의 영향을 억제할 수 있다.As shown in FIGS. 4 and 5, the
각 가스 공급구(241 내지 244)는 도 4에 도시한 바와 같이 하우징(240)의 주방향으로 긴 슬릿이며, 도 5에 도시한 바와 같이 하우징(240)의 중심축 방향에 대하여 수직인 가스 커튼을 형성한다. 가스 커튼끼리가 서로 충돌하도록, 1조의 가스 공급구(241, 242)는 4각 통 형상의 하우징(240)에 대향 배치되어 있다. 마찬가지로, 다른 1조의 가스 공급구(243, 244)가 4각 통 형상의 하우징(240)에 대향 배치되어 있다. 1조의 가스 공급구(241, 242)는 다른 1조의 가스 공급구(243, 244)보다 카메라(210) 가까이에 배치된다.Each
(카메라)(camera)
카메라(210)는 예를 들어 CCD 카메라, CMOS 카메라 등이다. 카메라(210)는 도 1에 도시한 바와 같이 한쪽 상부 측벽부(예를 들어 우측 상부 측벽부(122))에 형성되는 감시창(180)을 통하여, 다른 쪽 측벽부(예를 들어, 좌측 측벽부(111))의 일부 등을 촬상한다. 카메라(210)의 광축(A)은 상면에서 보아, 좌측 측벽부(111)의 내측 측면(111a)과 대략 수직으로 배치된다. 카메라(210)의 광축(A)과 수평면(B)이 이루는 각 θ는 예를 들어 0 내지 7°이다. 카메라(210)(카메라 전방면의 중심)와 좌측 측벽부(111) 사이의 수평 방향에 있어서의 거리 H는 예를 들어 5m 이상이다. 이와 같이, 이루는 각 θ를 0 내지 7°로 하고, 거리 H를 5m 이상으로 함으로써, 후술하는 화상 처리에 있어서 근사식을 사용하는 것이 가능해진다. 카메라(210)(카메라 전방면의 중심)와 좌측 측벽부(111) 사이의 상하 방향에 있어서의 거리 V, 카메라(210)의 초점 거리나 해상도 등은 적절히 선정된다.The
카메라(210)는 유리 용융로(100)의 내벽면(150)에 형성되는 복수의 기준선, 용융조(110)의 좌측 측벽부(111) 및 용융 유리(102)의 액면(103) 각각의 적어도 일부를 촬상한다. 기준선으로서는, 예를 들어 수평 단차면(151, 152)의 내측 단부 테두리(151a, 152a)가 사용된다. 이하, 내측 단부 테두리(151a, 152a)를 기준선(151a, 152a)이라고도 한다. 이들 기준선(151a, 152a)은 액면(103)과 평행한 직선이며, 액면(103)과 좌측 측벽부(111)의 내측 측면(111a)의 교선(104)에 대하여 평행한 직선이다.The
또한, 본 실시 형태의 기준선(151a, 152a)은 단차면(151, 152)의 단부 테두리이지만, 유리 용융로(100)의 노벽(예를 들어, 좌측 상부 측벽부(121))을 구성하는 벽돌끼리의 사이의 줄눈선 등이어도 되며, 특별히 한정되지 않는다.In addition, although the
또한, 본 실시 형태의 기준선(151a, 152a)은 교선(104)과 평행한 직선이지만, 교선(104)에 대하여 비스듬한 직선, 교선(104)과 수직인 직선이어도 된다.In addition, although the
또한, 상기 기준선으로서는, 어느 2점을 잡고, 상기 2점을 연결하는 선을 기준선으로 해도 된다.In addition, as said reference line, any two points may be taken and the line connecting the two points may be used as the reference line.
도 6은 카메라에 의해 촬상되는 화상의 일례를 도시하는 모식도이다. 도 7은 도 6의 화상의 종방향에 있어서의 휘도의 변화를 도시하는 모식도이다. 도 7에 있어서, 횡축은 도 6의 화상의 상부 테두리로부터의 거리, 종축은 휘도이다.6 is a schematic diagram illustrating an example of an image captured by a camera. FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a change in luminance in the longitudinal direction of the image of FIG. 6. In FIG. 7, the horizontal axis represents the distance from the upper edge of the image of FIG. 6, and the vertical axis represents the luminance.
카메라(210)로 촬상되는 화상(270P)(이하, 「촬상 화상(270P)」이라고도 함)은 도 6에 도시한 바와 같이, 좌측 상부 측벽부(121)의 화상(121P)과, 턱 스톤(140)의 화상(140P)과, 좌측 측벽부(111)의 화상(111P)과, 액면(103)의 화상(103P)을 포함한다. 또한, 촬상 화상은 복수의 기준선(151a, 152a)의 화상(151aP, 152aP)과, 교선(104)의 화상(104P)을 포함한다. 촬상 화상(270P)에 있어서, 기준선 화상(151aP, 152aP) 및 교선 화상(104P)은 서로 평행한 직선이다.As illustrated in FIG. 6, the
촬상 화상(270P) 중의 화소의 휘도(명도)는 도 7에 도시한 바와 같이, 기준선 화상(151aP, 152aP)의 위치 x1, x2, 교선 화상(104P)의 위치 x3에서 급변한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 실제의 기준선(151a, 152a)이나 교선(104)에 있어서, 광 반사면의 형상이 급변하기 때문이다. 광 반사면이란, 광원으로서의 플레임으로부터의 광을 카메라를 향하여 반사하는 면이다.As shown in FIG. 7, the luminance (brightness) of the pixel in the picked-up
또한, 촬상 화상(270P) 중의 위치 x1에서의 휘도의 변화는, 단차면(151)의 외측 단부 테두리(151b)에 있어서의 광 반사면의 형상 변화의 영향을 포함하고 있다. 외측 단부 테두리(151b)와 내측 단부 테두리(151a)가 촬상 화상(270P) 중에 있어서 거의 동일한 위치에 위치하기 때문이다. 마찬가지로, 촬상 화상(270P) 중의 위치 x2에서의 휘도의 변화는, 단차면(152)의 외측 단부 테두리(152b)에 있어서의 광 반사면의 형상 변화의 영향을 포함하고 있다.In addition, the change of the brightness | luminance in the position x1 in the picked-up
그런데, 용융조(110) 내에 수용되는 용융 유리(102)는 분말 상태 또는 입자 상태의 유리 원료를 용융시켜 얻어지므로, 내부에 기포를 포함하고 있다.By the way, since the
카메라(210)에 의한 액면(103)의 촬상 영역은, 버블(106)이 부상하는 영역의 주변 영역(108, 109)(도 2 참조) 내에 있는 것이 바람직하다. 여기서, 「주변 영역」이란, 가스 공급관(170)과의 사이의 전후 방향(도 2 중 X 방향)에 있어서의 거리가 10 내지 1500㎜인 영역(C1=D1=10㎜, C2=D2=1500㎜)을 의미한다. 이 주변 영역(108, 109)은 실질적으로 기포가 없는 경면이므로, 광의 산란이 거의 없다. 그로 인해, 촬상 화상(270P) 중의 화소의 휘도의 변화를 검출하는 후술하는 화상 처리에 적합하다. 또한, 카메라(210)에 의한 액면(103)의 촬상 영역은 실질적으로 기포가 없는 영역이면 되며, 상기 주변 영역(108, 109)에 한정되지 않는다.It is preferable that the imaging area | region of the
촬상 화상(270P)은 신호 라인을 개재하여 화상 처리 장치(220)에 송신된다.The captured
(화상 처리 장치)(Image processing device)
화상 처리 장치(220)는 촬상 화상(270P)를 화상 처리하여, 액면 레벨(L)을 검출하는 장치이다. 화상 처리 장치(220)는 CPU, 기록 매체 등을 포함하는 컴퓨터로서 구성되어 있다. 화상 처리 장치(220)는 기록 매체에 저장된 각종 프로그램을 CPU에 실행시킴으로써, 후술하는 각종 처리를 행한다.The
우선, 화상 처리 장치(220)는 촬상 화상(270P) 중의 화소의 휘도의 변화에 기초하여, 기준선 화상(151aP, 152aP)의 위치 x1, x2, 교선 화상(104P)의 위치 x3을 특정한다.First, the
예를 들어, 화상 처리 장치(220)는 소정의 방향(예를 들어, 교선 화상(104P)과 직교하는 방향)으로 배열되는 복수의 화소를 포함하여 이루어지는 화소열에 대하여 휘도의 변화를 검출한다. 이 처리는 예를 들어 미분 필터를 사용하여 행해진다. 미분은 1차 미분 또는 2차 미분(라플라시안)이다. 이 처리에 사용되는 화소열은 시험 등에 의해 미리 선정된다.For example, the
휘도의 변화의 검출은 정밀도 향상을 위하여 1매의 촬상 화상(270P)에 있어서의 복수의 화소열을 사용하여 행해지는 것이 바람직하다. 또한, 휘도의 변화의 검출에 사용되는 촬상 화상(270P)의 매수는 오차 억제를 위하여, 바람직하게는 2장 이상이며, 시간 변동의 억제를 위하여 60초 이내에 촬상하는 것이 바람직하다.Detection of the change in luminance is preferably performed using a plurality of pixel columns in one picked-up
화상 처리 장치(220)는 촬상 화상(270P) 중의 화소의 휘도가 급변하는 장소를 기준선 화상(151aP, 152aP)의 위치 x1, x2, 교선 화상(104P)의 위치 x3으로서 특정한다. 위치의 특정은 서브 픽셀(예를 들어 0.1 화소 정도)로 행해진다.The
이어서, 화상 처리 장치(220)는 기준선 화상(151aP, 152aP)끼리의 간격 J1(도 6 참조) 및 하나의 기준선 화상(152aP)과 교선 화상(104P)의 간격 J2(도 6 참조)를 산출한다.Next, the
또한, 화상 처리 장치(220)는 기준선(151a, 152a)끼리의 실제의 간격 K1(도 1 참조)을 기록 매체로부터 판독한다. 간격 K1은 상하 방향에 있어서의 거리이다. 간격 K1은 시간 변동하지 않으므로 미리 측정되어 기록 매체에 기록되어 있다.In addition, the
이어서, 화상 처리 장치(220)는 간격 J1, J2, K1에 기초하여, 하나의 기준선(152a)과 교선(104) 사이의 실제의 간격 K2(도 1 참조)를 산출한다. 간격 K2의 산출은 근사식(K2=K1×J2/J1)을 사용하여 행해진다. 간격 K2의 산출에, 카메라(210)의 배치 정보(예를 들어, 도 1에 도시하는 이루는 각 θ, 거리 H 및 거리 V)를 사용해도 된다. 간격 K2는 상하 방향에 있어서의 거리이다.Next, the
이어서, 화상 처리 장치(220)는 하나의 기준선(152a)과 용융조(110)의 내저면 사이의 실제의 거리 K0(도 1 참조)을 기록 매체로부터 판독한다. 거리 K0은 상하 방향에 있어서의 거리이다. 거리 K0은 시간 변동하지 않으므로 미리 측정되어 기록 매체에 기록되어 있다.Next, the
마지막으로, 화상 처리 장치(220)는 거리 K0 및 간격 K2에 기초하여 액면 레벨(L)을 산출한다(L=K0-K2). 또한, 본 실시 형태의 액면 레벨(L)의 기준면은 용융조(110)의 내저면이지만, 용융조(110)의 상면이어도 되며, 이 경우, L=K2이므로, K0의 데이터는 불필요하다.Finally, the
이와 같이 하여, 화상 처리 장치(220)는 촬상 화상(270P)를 화상 처리함으로써, 복수의 기준선(151a, 152a)과, 좌측 측벽부(111)와, 액면(103)의 촬상 화상(270P)에 있어서의 위치 관계(간격 J1, J2)를 검출한다. 또한, 화상 처리 장치(220)는 검출한 위치 관계 및 복수의 기준선(151a, 152a)의 실제의 위치 관계(거리 K1)에 기초하여, 용융 유리(102)의 액면 레벨(L)을 검출한다.In this way, the
본 실시 형태에서는, 유리 용융로(100)의 내벽면(150)에 형성되는 복수의 기준선(151a, 152a)을 사용하여 액면 레벨(L)을 검출하므로, 복수의 기준선(151a, 152a)의 실제의 위치 관계를 참조하여, 액면 레벨(L)을 고정밀도로 검출할 수 있다.In the present embodiment, since the liquid level L is detected using a plurality of
또한, 본 실시 형태에서는, 하나의 기준선(152a)이 액면(103)과 평행한 직선이므로, 촬상 화상(270P)에 있어서, 하나의 기준선 화상(152aP)과 교선 화상(104P)이 평행해진다. 따라서, 하나의 기준선(152a)과 교선(104)의 위치 관계가 하나의 파라미터(간격 J2)로 결정되므로, 위치 관계의 특정이 용이하다.In addition, in this embodiment, since one
[제1 실시 형태의 변형예][Modification of First Embodiment]
본 변형예는, 용융조(110)의 측벽부(111)가 용융 유리(102)에 의해 침식되었을 때의 화상 처리에 관한 것이다.This modification is related with the image processing when the
도 8은 용융 유리에 의해 침식된 상태의 용융조의 일례를 도시하는 단면도이다. 도 9는 카메라에 의해 촬상되는 화상의 다른 예를 도시하는 모식도이다. 도 10은 도 9의 화상의 종방향에 있어서의 휘도의 변화를 도시하는 모식도이다. 도 10에 있어서, 횡축은 도 9의 화상의 상부 테두리로부터의 거리, 종축은 휘도이다.It is sectional drawing which shows an example of the melting tank in the state eroded by the molten glass. 9 is a schematic diagram illustrating another example of an image captured by a camera. FIG. 10 is a schematic diagram showing a change in luminance in the longitudinal direction of the image of FIG. 9. In FIG. 10, the horizontal axis represents the distance from the upper edge of the image of FIG. 9, and the vertical axis represents the luminance.
도 8에 도시한 바와 같이, 좌측 측벽부(111)의 내측 측면(111a)에는, 용융 유리(102)에 의한 침식의 영향으로 오목부(116)가 형성되어 있다. 오목부(116)의 내부까지 액면(103)이 있고, 오목부(116)의 내벽면은, 액면(103)의 상방에, 광원인 플레임(F)으로부터의 광이 닿지 않는 음부(117)를 갖는다. 음부(117)가 액면(103)에 비침으로써, 액면(103)에는 어두운 암부(118)가 형성되어 있다.As shown in FIG. 8, the recessed
도 9에 도시한 바와 같이, 촬상 화상(270AP)은 좌측 상부 측벽부(121)의 화상(121P)과, 턱 스톤(140)의 화상(140P)과, 좌측 측벽부(111)의 화상(111P)과, 액면(103)의 화상(103P)을 포함한다. 또한, 촬상 화상은 복수의 기준선(151a, 152a)의 화상(151aP, 152aP)과, 음부(117)의 화상(117P)과, 암부(118)의 화상(118P)을 포함한다. 음부 화상(117P)과 암부 화상(118P)은, 연속적으로 연결되어, 휘도가 낮은 띠 형상 화상(262P)을 구성하고 있다.As shown in FIG. 9, the picked-up image 270AP includes the
띠 형상 화상(262P)의 양측 테두리 사이에, 좌측 측벽부(111)의 내측 측면(111a)의 평면 부분의 연장면과, 액면(103)의 교선(104A)의 화상(104AP)이 가려져 있다. 또한, 실제의 교선(104A)은 가상선이다.Between the both edges of the strip | belt-shaped
띠 형상 화상(262P)의 한쪽 측 테두리는 음부(117) 상단부 테두리(117a)의 화상(117aP)이다. 띠 형상 화상(262P)의 다른 쪽 측 테두리는 암부(118)의 선단부 테두리(118a)의 화상(118aP)이다.One side edge of the strip | belt-shaped
기준선 화상(151aP, 152aP), 띠 형상 화상(262P)의 양측 테두리 및 교선 화상(104AP)은 서로 평행한 직선이다.The base line images 151aP and 152aP, the both edges of the strip-shaped
도 10에 도시한 바와 같이, 촬상 화상(270AP) 중의 화소의 휘도(명도)는 기준선 화상(151aP, 152aP)의 위치 x1, x2 외에, 띠 형상 화상(262P)의 양측 테두리의 위치 x5, x6에서 급변한다.As shown in Fig. 10, the luminance (brightness) of the pixels in the picked-up image 270AP is different from the positions x1 and x2 of the baseline images 151aP and 152aP, and at positions x5 and x6 of both edges of the strip-shaped
우선, 화상 처리 장치(220)는 소정 방향(예를 들어, 띠 형상 화상(262P)과 직교하는 방향)으로 배열되는 복수의 화소를 포함하여 이루어지는 화소열에 대하여 휘도의 변화를 검출하고, 휘도가 급변하는 장소를 기준선 화상(151aP, 152aP)의 위치 x1, x2, 띠 형상 화상(262P)의 양측 테두리의 위치 x5, x6으로서 특정한다.First, the
이어서, 화상 처리 장치(220)는 특정된 띠 형상 화상(262P)의 양측 테두리의 위치 x5, x6의 중심 위치를 교선 화상(104AP)의 위치로서 근사적으로 특정한다. 교선 화상(104P)의 위치의 특정에, 카메라(210)의 배치 정보(예를 들어, 도 1에 도시하는 이루는 각 θ, 거리 H 및 거리 V)를 사용해도 된다.Subsequently, the
그 후, 화상 처리 장치(220)는 제1 실시 형태와 마찬가지로 하여, 액면 레벨(L)을 검출한다. 따라서, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 액면 레벨(L)을 고정밀도로 검출할 수 있다.Thereafter, the
[제2 실시 형태]Second Embodiment
본 실시 형태는, 액면 레벨 검출 장치를 구비하는 유리 제조 장치 및 액면 레벨 검출 방법을 사용한 유리 제조 방법에 관한 것이다.This embodiment relates to the glass manufacturing method provided with the glass manufacturing apparatus provided with the liquid level detection apparatus, and the liquid level detection method.
도 11은 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 유리 제조 장치의 구성을 도시하는 단면도이다.It is sectional drawing which shows the structure of the glass manufacturing apparatus by 2nd Embodiment of this invention.
유리 제조 장치(1000)는 유리 용융로(100), 액면 레벨 검출 장치(200) 외에, 유리 용융로(100) 내에 유리 원료(G)를 투입하는 투입 장치(300)와, 유리 용융로(100)로부터 공급되는 용융 유리(102)를 소정의 형상으로 성형하는 성형 장치(400)를 구비한다.In addition to the
투입 장치(300)는 예를 들어 호퍼(310) 내로부터 투하된 유리 원료(G)를 유리 용융로(100) 내에 투입하는 블랭킷 피더(320)와, 블랭킷 피더(320)를 구동하는 모터 등의 구동원(330)을 구비한다.The
또한, 투입 장치(300)는 예를 들어 스크류 피더를 구비하는 것이어도 되며, 피더의 방식은 특별히 한정되지 않는다. 또한, 투입 방식은, 배치(batch)식이어도 되고, 연속식이어도 된다.In addition, the
액면 레벨 검출 장치(200)는 검출한 액면 레벨(L)에 기초하여, 투입 장치(300)에 의한 유리 원료(G)의 투입량을 제어한다. 유리 원료(G)의 투입량의 제어는, 도 11에 도시한 바와 같이 화상 처리 장치(220)가 행해도 되고, 전용 컴퓨터가 행해도 된다. 유리 원료(G)의 투입량의 제어는 구동원(330)을 제어함으로써 행해진다.The liquid
본 실시 형태에 의하면, 액면 레벨(L)의 검출 정밀도가 높으므로, 검출한 액면 레벨(L)에 기초하여 유리 원료(G)의 투입량을 제어함으로써, 액면 레벨(L)의 변동이 억제된다. 따라서, 용융조(110)의 침식을 늦출 수 있다.According to this embodiment, since the detection precision of the liquid level L is high, the fluctuation | variation of the liquid level L is suppressed by controlling the injection amount of the glass raw material G based on the detected liquid level L. FIG. Therefore, the erosion of the
성형 장치(400)는 예를 들어 플로트 성형 장치이며, 용융 금속(예를 들어, 용융 주석)(402)을 수용하는 플로트 배스(410)를 구비한다. 성형 장치(400)는 유리 용융로(100)로부터 공급되는 용융 유리(102)를 용융 금속(402) 상에서 소정 방향으로 유동시킴으로써 대판(帶坂) 형상으로 성형하여, 유리 리본을 제작한다.The
그런데, 유리 용융로(100)로부터 성형 장치(400)에 공급되는 용융 유리(102)의 유량은, 유리 용융로(100)에 있어서의 용융 유리(102)의 액면(103)과, 플로트 배스(410)에 있어서의 용융 금속(402)의 액면의 고저차로 주로 결정된다.By the way, the flow volume of the
본 실시 형태에 따르면, 유리 용융로(100)에 있어서의 액면 레벨(L)의 변동이 저감되므로, 성형 장치(400) 내에 유입되는 용융 유리(102)의 유량의 변동이 억제된다. 따라서, 유리 리본의 두께가 안정화되므로, 두께가 균일한 제품이 얻어진다.According to this embodiment, since the fluctuation | variation of the liquid level L in the
또한, 성형 장치(400)는 예를 들어 퓨전 성형 장치이어도 되며, 특별히 한정되지 않는다.In addition, the shaping |
또한, 성형 장치(400)와 유리 용융로(100) 사이에, 유리 용융로(100)에서 제작된 용융 유리(102) 중의 기포를 탈포하는 탈포 장치(도시하지 않음)가 설치되어도 된다. 탈포 장치로서는, 예를 들어 감압 탈포 장치 등이 있다.Moreover, the defoaming apparatus (not shown) which defoases the bubble in the
성형 장치(400)에서 대판 형상으로 성형된 유리 리본은, 플로트 배스(410) 내를 소정 방향으로 유동되면서 냉각된다. 플로트 배스(410)의 출구 부근에 설치되는 리프트 아웃 롤(500)에 의해, 유리 리본은 용융 금속(402)으로부터 들어올려져, 서냉 장치(600)로 반송된다.The glass ribbon molded in the shape of a large plate in the
서냉 장치(600)는 성형 장치(400)에서 성형된 유리를 서냉한다. 서냉 장치(600)는 예를 들어 단열 구조의 터널로(610)와, 터널로(610) 내에 있어서 유리를 반송하는 반송 롤러(620)를 구비한다. 반송 롤러(620)는 반송 방향으로 간격을 두고 복수 배열된다. 반송 롤러(620)가 모터 등으로 회전 구동되면, 반송 롤러(620) 상을 유리가 수평으로 반송된다. 서냉 장치(600)로부터 반출된 유리는 절단기로 소정의 치수 형상으로 절단되어 제품으로 된다.The
유리 제조 장치(1000)로 제조되는 유리는, 특별히 한정되지 않지만, 액정 디스플레이(LCD)나 플라즈마 디스플레이(PDP), 유기 EL 디스플레이 등의 플랫 패널 디스플레이(FPD)용 유리 기판이나 커버 유리이어도 좋다.Although the glass manufactured by the glass manufacturing apparatus 1000 is not specifically limited, Glass substrates for flat panel displays (FPD), such as a liquid crystal display (LCD), a plasma display (PDP), an organic electroluminescent display, and cover glass may be sufficient.
최근 들어, FPD의 박형화가 진행되고 있어, FPD용 판유리의 박판화가 진행되고 있으며, FPD용 판유리의 두께로서, 3㎜ 이하의 두께가 요구되고 있고, 2㎜ 이하의 두께가 요구되는 경우도 있다. LCD용이나 유기 EL용 판유리의 두께는 1.3㎜ 이하, 바람직하게는 1.0㎜ 이하, 보다 바람직하게는 0.7㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 0.5㎜ 이하, 특히 바람직하게는 0.3㎜ 이하, 더욱 특히 바람직하게는 0.1㎜ 이하이다.In recent years, thinning of FPD is progressing, thinning of plate glass for FPD is progressing, thickness of 3 mm or less is requested | required as thickness of the plate glass for FPD, and thickness of 2 mm or less may be required. The thickness of the plate glass for LCD or organic EL is 1.3 mm or less, preferably 1.0 mm or less, more preferably 0.7 mm or less, still more preferably 0.5 mm or less, particularly preferably 0.3 mm or less, even more particularly preferably 0.1 mm or less.
본 실시 형태에 따르면, 유리 리본의 두께가 안정화되므로, 상기 범위의 두께의 FPD용 판유리를 고정밀도로 제조할 수 있다.According to this embodiment, since the thickness of a glass ribbon is stabilized, the plate glass for FPD of the thickness of the said range can be manufactured with high precision.
유리 제조 장치(100)에서 제조되는 유리의 종류는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 무알칼리 유리이어도 된다. 무알칼리 유리는, 알칼리 금속 산화물(Na2O, K2O, Li2O)을 실질적으로 함유하지 않는(즉, 불가피적 불순물을 제외하고, 알칼리 금속 산화물을 함유하지 않는) 유리이다. 무알칼리 유리 중의 알칼리 금속 산화물의 함유량의 합량(Na2O+K2O+Li2O)은 예를 들어 0.1% 이하이어도 된다. 유리의 화학 조성은 형광 X선 분석 장치에 의해 측정된다.Although the kind of glass manufactured by the
무알칼리 유리는, 예를 들어 산화물 기준의 질량 백분율 표시로, SiO2: 50 내지 73%, 바람직하게는 50 내지 66%, Al2O3: 10.5 내지 24%, B2O3: 0 내지 12%, MgO: 0 내지 8%, CaO: 0 내지 14.5%, SrO: 0 내지 24%, BaO: 0 내지 13.5%, ZrO2: 0 내지 5%를 함유하고, MgO+CaO+SrO+BaO: 8 내지 29.5%, 바람직하게는 9 내지 29.5%이다.The alkali free glass is, for example, in terms of mass percentage on an oxide basis, SiO 2 : 50 to 73%, preferably 50 to 66%, Al 2 O 3 : 10.5 to 24%, B 2 O 3 : 0 to 12 %, MgO: 0 to 8%, CaO: 0 to 14.5%, SrO: 0 to 24%, BaO: 0 to 13.5%, ZrO 2 : 0 to 5%, MgO + CaO + SrO + BaO: 8 To 29.5%, preferably 9 to 29.5%.
무알칼리 유리는, 왜곡점이 높으며 용해성을 고려할 경우에는, 바람직하게는 산화물 기준의 질량 백분율 표시로, SiO2: 58 내지 66%, Al2O3: 15 내지 22%, B2O3: 5 내지 12%, MgO: 0 내지 8%, CaO: 0 내지 9%, SrO: 3 내지 12.5%, BaO: 0 내지 2%를 함유하고, MgO+CaO+SrO+BaO: 9 내지 18%이다.The alkali free glass has a high distortion point and, in consideration of solubility, is preferably expressed in terms of mass percentage based on oxide, and has SiO 2 : 58 to 66%, Al 2 O 3 : 15 to 22%, and B 2 O 3 : 5 to 12%, MgO: 0 to 8%, CaO: 0 to 9%, SrO: 3 to 12.5%, BaO: 0 to 2%, and MgO + CaO + SrO + BaO: 9 to 18%.
무알칼리 유리는, 특히 용해성을 고려할 경우에는, 바람직하게는 산화물 기준의 질량 백분율 표시로, SiO2: 50 내지 61.5%, Al2O3: 10.5 내지 18%, B2O3: 7 내지 10%, MgO: 2 내지 5%, CaO: 0 내지 14.5%, SrO: 0 내지 24%, BaO: 0 내지 13.5%, MgO+CaO+SrO+BaO: 16 내지 29.5%이다.Alkali-free glass, in particular, in consideration of solubility, is preferably expressed in terms of mass percentage based on oxide, and SiO 2 : 50 to 61.5%, Al 2 O 3 : 10.5 to 18%, B 2 O 3 : 7 to 10% , MgO: 2 to 5%, CaO: 0 to 14.5%, SrO: 0 to 24%, BaO: 0 to 13.5%, MgO + CaO + SrO + BaO: 16 to 29.5%.
무알칼리 유리는, 특히 고왜곡점을 고려할 경우에는, 바람직하게는 산화물 기준의 질량 백분율 표시로, SiO2: 56 내지 70%, Al2O3: 14.5 내지 22.5%, B2O3: 0 내지 2%, MgO: 0 내지 6.5%, CaO: 0 내지 9%, SrO: 0 내지 15.5%, BaO: 0 내지 2.5%, MgO+CaO+SrO+BaO: 10 내지 26%이다.Alkali-free glass, especially when considering the high strain point, preferably in terms of mass percentage display on the basis of oxide, SiO 2 : 56 to 70%, Al 2 O 3 : 14.5 to 22.5%, B 2 O 3 : 0 to 2%, MgO: 0 to 6.5%, CaO: 0 to 9%, SrO: 0 to 15.5%, BaO: 0 to 2.5%, MgO + CaO + SrO + BaO: 10 to 26%.
무알칼리 유리는, 특히 고왜곡점이며 용해성도 고려할 경우에는, 바람직하게는 산화물 기준의 질량 백분율 표시로, SiO2: 54 내지 73%, Al2O3: 10.5 내지 22.5%, B2O3: 1.5 내지 5.5%, MgO: 0 내지 6.5%, CaO: 0 내지 9%, SrO: 0 내지 16%, BaO: 0 내지 2.5%, MgO+CaO+SrO+BaO: 8 내지 25%이다.The alkali-free glass, especially if high distortion point and solubility to consider include, as preferably the mass percentage display of the oxide basis, SiO 2: 54 to 73%, Al 2 O 3: 10.5 to 22.5%, B 2 O 3: 1.5 to 5.5%, MgO: 0 to 6.5%, CaO: 0 to 9%, SrO: 0 to 16%, BaO: 0 to 2.5%, MgO + CaO + SrO + BaO: 8 to 25%.
이상, 액면 레벨 검출 장치 및 액면 레벨 검출 방법을 실시 형태 등으로 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태 등에 한정되지 않으며, 특허청구범위에 기재된 본 발명의 요지의 범위 내에 있어서, 다양한 변형, 개량이 가능하다.As mentioned above, although the liquid level detection apparatus and the liquid level detection method were demonstrated in embodiment etc., this invention is not limited to the said embodiment etc., Various deformation | transformation and improvement are possible in the range of the summary of this invention described in the claim. Do.
본 출원은, 2011년 8월 9일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 제2011-174210호에 기초하는 우선권을 주장하는 것이며, 일본 특허 출원 제2011-174210호의 전체 내용을 본 국제 출원에 원용한다.This application claims the priority based on Japanese Patent Application No. 2011-174210 for which it applied to Japan Patent Office on August 9, 2011, and uses the whole content of Japanese Patent Application No. 2011-174210 for this international application. .
100: 유리 용융로
102: 용융 유리
103: 액면
104: 교선
106: 버블
110: 용융조
111: 좌측 측벽부
122: 우측 상부 측벽부
150: 유리 용융로의 내벽면
151: 단차면
151a: 내측 단부 테두리(기준선)
152: 단차면
152a: 내측 단부 테두리(기준선)
170: 버블러
180: 감시창
200: 액면 레벨 검출 장치
210: 카메라
220: 화상 처리 장치
240: 하우징
241 내지 244: 가스 공급구
250: 투명판
260: 시일 부재
270P: 화상
300: 투입 장치
400: 성형 장치
1000: 유리 제조 장치100: glass melting furnace
102: molten glass
103: face value
104: intersection
106: bubble
110: melting tank
111: left side wall portion
122: right upper sidewall portion
150: inner wall surface of the glass melting furnace
151: step surface
151a: medial end border (baseline)
152: step surface
152a: inner edge (baseline)
170: bubbler
180: watch window
200: liquid level detection device
210: camera
220: image processing device
240: housing
241 to 244: gas supply port
250: transparent plate
260: seal member
270P: Burn
300: input device
400: forming apparatus
1000: glass manufacturing apparatus
Claims (17)
상기 유리 용융로의 내벽면에 형성되는 복수의 기준선, 상기 용융조의 측벽부 및 상기 용융 유리의 액면의 각각의 적어도 일부를 촬상하는 카메라와,
상기 카메라로 촬상된 화상을 화상 처리함으로써, 상기 복수의 기준선과, 상기 용융조의 측벽부와, 상기 용융 유리의 액면의 상기 화상에 있어서의 위치 관계를 검출하고, 검출된 상기 위치 관계 및 상기 복수의 기준선의 실제의 위치 관계에 기초하여 상기 액면 레벨을 검출하는 화상 처리 장치를 구비하고,
상기 카메라는, 상기 유리 용융로의 외부에 설치되고 상기 유리 용융로의 노벽에 관통 형성되는 감시창(spyhole)을 통하여 상기 유리 용융로의 내부를 촬상하며,
상기 액면 레벨 검출 장치는,
상기 유리 용융로의 외면에 상기 감시창을 둘러싸도록 설치되는 통 형상의 하우징과,
상기 하우징의 상기 카메라측의 개구부를 막는 투명판을 구비하고,
상기 하우징에는, 상기 하우징 내에 가스를 공급하는 가스 공급구가 형성되는 액면 레벨 검출 장치.It is a liquid level detection device which detects the liquid level of the molten glass accommodated in the melting tank of a glass melting furnace,
A camera for imaging at least a portion of each of a plurality of reference lines formed on an inner wall surface of the glass melting furnace, a side wall portion of the melting tank, and a liquid surface of the molten glass;
By image-processing the image image | photographed with the said camera, the positional relationship in the said several reference line, the side wall part of the said melting tank, and the said liquid surface of the said molten glass is detected, and the detected said positional relationship and the said some An image processing apparatus for detecting the liquid level based on an actual positional relationship of a reference line;
The camera captures the inside of the glass melting furnace through a spyhole installed outside the glass melting furnace and penetrating through the furnace wall of the glass melting furnace,
The liquid level detection device,
A cylindrical housing installed to surround the monitoring window on an outer surface of the glass melting furnace;
A transparent plate for blocking an opening at the camera side of the housing;
And a gas supply port for supplying gas into the housing is formed in the housing.
상기 카메라의 광축과 수평면이 이루는 각이 0 내지 7°이며,
상기 카메라에 의해 촬상되는 상기 측벽부의 내측 측면과 상기 카메라 사이의 수평 방향에 있어서의 거리가 5m 이상인 액면 레벨 검출 장치.The optical axis of the camera according to any one of claims 1 to 3, wherein the optical axis of the camera is disposed perpendicularly to an inner side surface of the side wall portion picked up by the camera, as viewed from an upper surface,
The angle formed by the optical axis of the camera and the horizontal plane is 0 to 7 °,
A liquid level detection device having a distance in the horizontal direction between the inner side surface of the side wall portion picked up by the camera and the camera is 5 m or more.
상기 카메라에 의한 상기 액면의 촬상 영역은, 상기 버블이 부상하는 영역의 주변 영역 내에 있는 액면 레벨 검출 장치.The said glass melting furnace is provided with the bubbler which forms a bubble in the said molten glass,
And an imaging area of the liquid level by the camera is in a peripheral area of an area where the bubble floats.
상기 액면 레벨 검출 장치는 검출한 상기 액면 레벨에 기초하여 상기 투입 장치에 의한 투입량을 제어하는 유리 제조 장치.The liquid level detection device according to any one of claims 1 to 3, the glass melting furnace, an input device for introducing a glass raw material into the glass melting furnace, and a molten glass supplied from the glass melting furnace in a predetermined shape. In the glass manufacturing apparatus provided with the shaping | molding apparatus to shape | mold,
The liquid level detection device is a glass manufacturing apparatus for controlling the input amount by the input device based on the detected liquid level.
상기 유리 용융로의 내벽면에 형성되는 복수의 기준선, 상기 용융조의 측벽부 및 상기 용융 유리의 액면의 각각의 적어도 일부를 카메라로 촬상하고,
상기 카메라로 촬상된 화상을 화상 처리함으로써, 상기 복수의 기준선과, 상기 용융조의 측벽부와, 상기 용융 유리의 액면의 상기 화상에 있어서의 위치 관계를 검출하며,
검출된 상기 위치 관계 및 상기 복수의 기준선의 실제의 위치 관계에 기초하여 상기 액면 레벨을 검출하고,
상기 카메라는, 상기 유리 용융로의 외부에 설치되고 상기 유리 용융로의 노벽에 관통 형성되는 감시창을 통하여 상기 유리 용융로의 내부를 촬상하며,
상기 유리 용융로의 외면에 상기 감시창을 둘러싸도록 통 형상의 하우징이 설치되고, 상기 하우징의 상기 카메라측의 개구부가 투명판으로 막히며,
상기 하우징 내에 가스가 공급되는 액면 레벨 검출 방법.It is a liquid level detection method which detects the liquid level of the molten glass accommodated in the melting tank of a glass melting furnace,
Imaging at least a part of each of a plurality of reference lines formed on an inner wall surface of the glass melting furnace, a side wall part of the melting tank, and a liquid surface of the molten glass with a camera,
By image-processing the image image | photographed with the said camera, the positional relationship in the said several reference line, the side wall part of the said molten bath, and the said liquid image of the said molten glass is detected,
Detect the liquid level based on the detected positional relationship and the actual positional relationship of the plurality of reference lines,
The camera captures the inside of the glass melting furnace through a monitoring window provided outside the glass melting furnace and penetrated through the furnace wall of the glass melting furnace,
A cylindrical housing is installed on the outer surface of the glass melting furnace to surround the monitoring window, and the opening at the camera side of the housing is blocked by a transparent plate.
And a liquid level detection method in which gas is supplied into the housing.
상기 카메라의 광축과 수평면이 이루는 각이 0 내지 7°이며,
상기 카메라에 의해 촬상되는 상기 측벽부의 내측 측면과 상기 카메라 사이의 수평 방향에 있어서의 거리가 5m 이상인 액면 레벨 검출 방법.The optical axis of the camera according to any one of claims 9 to 11, wherein the optical axis of the camera is disposed perpendicularly to an inner side surface of the side wall portion picked up by the camera, as viewed from an upper surface,
The angle formed by the optical axis of the camera and the horizontal plane is 0 to 7 °,
And a distance in the horizontal direction between the inner side surface of the side wall portion picked up by the camera and the camera is 5 m or more.
상기 카메라에 의한 상기 액면의 촬상 영역은, 상기 버블이 부상하는 영역의 주변 영역 내에 있는 액면 레벨 검출 방법.The said glass melting furnace is provided with the bubbler which forms a bubble in the said molten glass,
And an imaging area of the liquid level by the camera is in a peripheral area of an area where the bubble floats.
상기 유리 용융로로부터 공급된 용융 유리를 소정의 형상으로 성형하는 공정을 갖는 유리 제조 방법.A process of controlling the input amount of the glass raw material into the glass melting furnace based on the liquid level of the molten glass detected by the liquid level detection method according to any one of claims 9 to 11;
The glass manufacturing method which has the process of shape | molding the molten glass supplied from the said glass melting furnace to a predetermined shape.
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