KR20230078689A - 유리판의 제조 방법 - Google Patents

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쇼 키타가와
나오키 쿠마자키
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니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤
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Abstract

다운드로우법으로 유리 리본(Gr)을 성형하는 성형 공정(S1)과, 성형된 상기 유리 리본(Gr)을 소정 길이마다 절단함으로써 유리판(G)을 잘라내는 컷아웃 공정(S3)과, 잘라내어진 상기 유리판(G)을 세로 자세로 상기 유리판(G)의 주면(主面)과 평행하게 반송하는 반송 공정(S4)과, 상기 반송 공정(S4) 중에 상기 유리판(G)의 검사를 행하는 검사 공정을 갖는 유리판(G)의 제조 방법으로서, 상기 검사 공정은, 상기 유리판(G)의 결함의 좌표를 특정하는 제1 검사 공정(S6)과, 상기 제1 검사 공정(S6)에서 특정된 상기 좌표에 위치하는 상기 결함의 종류를 식별하는 제2 검사 공정(S7)을 구비하고 있다. 이에 의해, 세로 자세로 반송 중인 유리판의 결함의 종류를 정확하게 식별할 수 있다.

Description

유리판의 제조 방법
[0001] 본 발명은, 성형된 유리판에 포함되는 결함의 유무를 반송(搬送) 중에 검사하는 공정을 포함하는 유리판의 제조 방법에 관한 것이다.
[0002] 주지된 바와 같이, 액정 디스플레이, 전계 발광 디스플레이 등의 플랫 패널 디스플레이(FPD)용 유리판을 비롯한 각종 유리판은, 용융로에서 용융된 용융 유리를 띠 형상(帶狀)의 유리 리본으로 성형하고, 이 유리 리본을 충분히 냉각한 후에 소정 사이즈로 절단함으로써 제작된다. 여기서, 유리 리본의 성형에는, 플로트법 외에 오버플로우 다운드로우법(퓨전법)이나 슬롯 다운드로우법 등의 다운드로우법 등이 일반적으로 이용되고 있다.
[0003] 다운드로우법에서는, 세로 자세로 유리 리본이 성형된다. 제조 설비의 공간 절약의 관점에서, 유리판의 자세를 변경하는 공정을 생략하는 것을 목적으로 하여, 세로 자세인 상태에서 컷아웃 공정, 귀 부분(耳部) 절단 공정, 반송 공정, 검사 공정, 및 포장(梱包, packing) 공정을 행하고 있다.
[0004] 그러나, 유리판을 세로 자세로 반송하는 경우, 상단(上端)을 매달아 지지하여 반송하기 때문에, 유리판이 흔들리기 쉽다. 이 상태에서 검사를 행하면, 흔들림으로 인해 판 두께 방향으로 변위된 부분(個所)이 초점에서 벗어나기 쉬워, 정확하게 검사하는 것이 곤란하다. 이 과제를 해결하는 검사 공정으로서는, 예컨대 특허문헌 1에 개시된 것을 들 수 있다. 동 문헌에 개시된 검사 공정에서는, 세로 자세인 유리판의 상부 및 하부를 끼움 지지(挾持)하여, 상하 방향으로 인장력을 부여함으로써 흔들림의 진폭을 억제하여, 검사할 부분이 초점에서 벗어나는 것을 방지하고 있다.
[0005] 그런데, 유리판의 대표적인 결함으로서는, 거품 결함과 이물 결함(예컨대, 내화물 등으로부터의 박리물 등)이 있으며, 거품 결함과 이물 결함은, 유리판의 품질에 미치는 영향이 상이하다. 이 때문에, 거품 결함의 허용 사이즈와 이물 결함의 허용 사이즈가 상이하여, 동일 사이즈의 결함이라 하더라도 결함의 종류에 따라 합격 여부의 기준이 상이하다. 또한, 결함 종류의 정보를 용융 공정이나 성형 공정 등의 상류 공정으로 피드백함으로써, 결함을 줄여 수율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 거품 결함과 이물 결함을 식별할 필요가 있다. 이를 위한 검사 방법으로서는, 예컨대 특허문헌 2에 개시된 것을 들 수 있다. 동 문헌에 개시된 검사 공정에서는, 명시야(明視野) 광학 시스템과 암시야(暗視野) 광학 시스템을 조합하여 결함의 좌표를 특정하는 동시에, 결함의 상(像)을 촬상하여, 촬상된 결함의 상에 근거하여 결함의 종류를 식별하고 있다.
[0006] 1. 일본 특허공개공보 제2009-236771호 2. 일본 특허공개공보 제2018-112411호
[0007] 그러나 특허문헌 2에 기재된 종래의 검사 방법에서는, 결함의 좌표와 결함의 종류를 동시에 특정하기 때문에, 유리판의 결함을 고정밀도로 촬상하여, 그 종류를 정확하게 식별하는 것이 곤란하였다.
[0008] 본 발명은, 세로 자세인 유리판의 결함의 종류를 정확하게 식별하는 것을 기술적 과제로 한다.
[0009] 상기 과제를 해결하기 위해 창안된 본 발명은, 다운드로우법으로 유리 리본을 성형하는 성형 공정과, 성형된 상기 유리 리본을 소정 길이마다 절단함으로써 유리판을 잘라내는 컷아웃 공정과, 잘라내어진 상기 유리판을 세로 자세로 상기 유리판의 주면(主面)과 평행하게 반송하는 반송 공정과, 상기 반송 공정 중에 상기 유리판의 검사를 행하는 검사 공정을 갖는 유리판의 제조 방법으로서, 상기 검사 공정에서는, 상기 유리판의 결함의 좌표를 특정하는 제1 검사 공정과, 상기 제1 검사 공정에서 특정된 상기 좌표에 위치하는 상기 결함의 종류를 식별하는 제2 검사 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다. 이러한 구성에 의하면, 결함의 좌표의 특정과 결함의 종류의 식별을 별개의 공정으로 나눔으로써, 세로 자세로 반송되는 유리판에 대해, 결함의 종류를 정확하게 식별할 수 있다.
[0010] 상기의 구성에 있어서, 상기 검사 공정에서는, 상기 유리판의 상부 및 하부가 끼움 지지되는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 상기 유리판의 흔들림의 진폭을 작게 억제할 수 있어, 유리판을 정확하게 검사할 수 있다.
[0011] 상기의 구성에 있어서, 상기 유리판을 끼움 지지하는 끼움 지지 기구는, 상기 유리판에 대해 상하 방향 및 폭 방향으로 인장력을 부여하는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 상기 유리판의 흔들림의 진폭을 보다 작게 억제할 수 있어, 유리판을 보다 정확하게 검사할 수 있다.
[0012] 상기의 구성에 있어서, 상기 제1 검사 공정은, 상하 방향을 따른 선 형상(線狀) 광원과 라인 센서 카메라를 갖는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 유리판에 대해 선 형상 광원과 라인 센서 카메라를 한 번 통과시킴으로써 유리판의 주면 전체를 촬상할 수 있기 때문에, 유리판의 주면 전체의 결함의 좌표를 신속하게 특정할 수 있다.
[0013] 상기의 구성에 있어서, 상기 제2 검사 공정은 촬상 시스템을 가지며, 상기 촬상 시스템은, 상기 유리판에 검사광을 조사(照射)하는 광원부와, 상기 제1 검사 공정에서 특정된 좌표에 위치하는 상기 결함의 상을 확대하는 현미광학부(顯微光學部)와, 확대된 상기 결함의 상을 촬상하는 촬상부를 갖는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 결함의 상을 적절한 배율로 촬상할 수 있고, 결함을 직접 확대하여 육안으로 볼 수 있기 때문에, 결함의 종류를 보다 정확하게 식별할 수 있다.
[0014] 상기의 구성에 있어서, 상기 촬상 시스템을, 상기 유리판의 상하 방향 및, 폭 방향으로 구동시키는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 제1 검사 공정에서 특정한 결함의 좌표로 촬상 시스템을 용이하게 이동시킬 수 있다.
[0015] 상기의 구성에 있어서, 상기 반송 공정은, 상기 제2 검사 공정으로의 상기 유리판의 반입과, 상기 제2 검사 공정으로부터의 상기 유리판의 반출을 행하고, 상기 제2 검사 공정으로의 상기 유리판의 반입 중과, 상기 제2 검사 공정으로부터의 상기 유리판의 반출 중에는, 상기 촬상 시스템을 상기 유리판의 하단보다 하측에 대기시켜 두는 것이 바람직하다. 일반적으로는, 촬상 시스템의 배율을 높이면, 촬상 시스템의 초점 거리는 짧아진다. 이 때문에, 촬상 시스템과 유리판 간의 거리를 종래의 검사 방법보다 가깝게 할 필요가 있어, 유리판의 반송 중에 유리판과 촬상 시스템이 충돌할 우려가 있다. 촬상 시스템을 유리판의 하단보다 하측에 대기시킴으로써, 유리판의 제2 검사 공정으로의 반입 중 및 제2 검사 공정으로부터의 반출 중의 촬상 시스템과 유리판의 충돌을 방지할 수 있다.
[0016] 상기의 구성에 있어서, 상기 제2 검사 공정으로의 상기 유리판의 반입 중과, 상기 제2 검사 공정으로부터의 상기 유리판의 반출 중에는, 상기 촬상 시스템을 상기 유리판의 하단보다 하측의 폭 방향에 있어서의 대략 중앙부에 대기시켜 두는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 촬상 시스템과 유리판의 충돌을 방지하는 동시에, 대기 위치로부터 제1 검사 공정에서 특정한 결함의 좌표로의 촬상 시스템의 이동 거리를 단축함으로써, 제2 검사 공정에 걸리는 시간을 단축시킬 수 있다.
[0017] 상기의 구성에 있어서, 상기 제1 검사 공정에서는, 상기 유리판의 단면(端面)을 기준으로 하는 상기 결함의 좌표를 기록하고, 상기 제2 검사 공정에서는, 위치 검출 수단을 이용해서 상기 유리판의 단면을 검출하여, 상기 단면을 기준으로 하는 좌표 위치로 상기 촬상 시스템을 이동시키는 것이 바람직하다. 반송 공정에 있어서의 기계적인 오차로 인해, 제2 검사 공정으로 반입되는 유리판은 반드시 동일한 위치에서 정지한다고는 할 수 없다. 제2 검사 공정의 좌표의 기준을 유리판의 정지 위치에 상관없이 일정하게 하고 있을 경우, 유리판의 정지 위치의 편차가 크면, 촬상해야 할 결함이 촬상 시스템의 시야로부터 벗어나 촬상하지 못하여, 결함의 종류를 식별하지 못할 우려가 있다. 제2 검사 공정에 있어서 유리판의 단면의 위치를 검출하여 좌표의 기준으로 함으로써, 촬상 시스템을 시야 내에 결함을 담을 수 있는 위치로 이동시킬 수 있다.
[0018] 상기의 구성에 있어서, 상기 검사 공정은, 검사자가 육안에 의한 상기 유리판의 외관 검사를 행하는 제3 검사 공정을 더 가지며, 상기 제3 검사 공정은, 상기 제2 검사 공정과 병행하여 행해지는 것이 바람직하다. 제2 검사 공정과 제3 검사 공정을 병행하여 실시함으로써, 개별적으로 실시하는 것보다 검사 시간과 검사 스페이스를 단축시킬 수 있다.
[0019] 상기의 구성에 있어서, 상기 검사 공정에서는, 상기 유리판의 상하 방향에 있어서의 상측의 영역을 상기 제3 검사 공정에서 검사하고, 하측의 영역을 상기 제2 검사 공정에서 검사하며, 상기 제3 검사 공정에서 검사하는 영역보다 상기 제2 검사 공정에서 검사하는 영역이 넓은 것이 바람직하다. 유리판의 결함은 성형 공정에 있어서의 흐름 방향, 즉 상하 방향을 따라 연속하여 발생한다. 제2 검사 공정 및 제3 검사 공정에서 검사하는 영역을 상하로 나눔으로써, 각각의 검사 공정에서 폭 방향에 걸쳐서 전체 범위를 검사할 수 있어, 폭 방향에 걸친 결함의 분포를 얻을 수 있다. 또한, 유리판은 세로 자세로 상측으로부터 매달림 지지되어 반송되는데, 제2 검사 공정에서 검사하는 영역을 유리판의 하측으로 함으로써, 제2 검사 공정을 실시하기 위한 설비와, 유리판을 반송하기 위한 설비의 간섭을 방지할 수 있다. 또한, 제3 검사 공정은 유리판의 맥리(脈理)나 두께 편차 등의 외관을 검사하는 것이며, 넓은 영역을 검사할 필요는 없다. 제2 검사 공정에서 검사하는 영역을 제3 검사 공정에서 검사하는 영역보다 넓게 함으로써, 제1 검사 공정에서 좌표가 특정된 결함의 종류를 가능한 한 많이 식별할 수 있다.
[0020] 상기의 구성에 있어서, 상기 제2 검사 공정은, 상기 제3 검사 공정에서 검사하는 영역을 제외하고 검사를 행하는 것이 바람직하다. 유리판의 결함은 상하 방향을 따라 연속하여 발생한다. 이 때문에, 상하 방향에 걸쳐서 전체 범위를 검사할 필요는 없고, 폭 방향에 걸쳐서 전체 범위를 검사하면 된다. 이러한 구성에 의하면, 제2 검사 공정 및 제3 검사 공정에 걸리는 시간을 단축시킬 수 있다.
[0021] 상기의 구성에 있어서, 상기 제1 검사 공정에서 특정하는 상기 결함의 상기 좌표의 수보다, 상기 제2 검사 공정에서 식별하는 상기 결함의 수가 적은 것이 바람직하다. 제1 검사 공정은, 유리판에 대해 라인 센서 카메라를 한 번 통과시킬 만큼의 시간으로 검사가 가능하다. 한편, 제2 검사 공정에서는, 제1 검사 공정에서 특정된 결함의 좌표에 대해 촬상 시스템을 구동시켜, 촬상하기 때문에, 제1 검사 공정에서 좌표가 특정된 결함의 수가 일정 수보다 많은 경우는, 제1 검사 공정보다 제2 검사 공정의 검사 시간이 길어진다. 이 때문에, 제2 검사 공정에서 촬상하는 결함의 수를 일정 수 이하로 제한한다. 이러한 구성에 의하면, 검사 공정에 걸리는 시간이 필요 이상으로 길어지는 것을 방지할 수 있다.
[0022] 이상과 같은 본 발명에 의하면, 세로 자세인 유리판의 결함의 종류를 정확하게 식별할 수 있다.
[0023] 도 1은, 유리판의 제조 방법의 개략도이다.
도 2는, 성형 공정과 서랭(徐冷) 공정의 개략도이다.
도 3은, 컷아웃 공정의 개략도이다.
도 4는, 반송 공정의 개략도이다.
도 5는, 귀 부분 절단 공정의 개략도이다.
도 6은, 제1 검사 공정의 개략도이다.
도 7은, 명시야 검사기 및 암시야 검사기의 개략도이다.
도 8은, 제2 검사 공정의 개략도이다.
도 9는, 촬상 시스템의 개략도이다.
도 10은, 제3 검사 공정의 개략도이다.
[0024] 본 발명에 따른 유리판의 제조 방법의 하나의 실시형태에 대해 설명한다.
[0025] 도 1에 본 발명에 따른 유리판의 제조 방법의 하나의 실시형태를 나타낸다. 유리판 제조 장치(1)는, 용융 유리(Gm)를 하측 방향(X)으로 연신(延伸)하여 띠 형상의 유리 리본(Gr)을 성형하는 성형 공정(S1)과, 성형 공정(S1)에서 성형된 유리 리본(Gr)을 서랭하는 서랭 공정(S2)과, 서랭 공정(S2)에서 서랭된 유리 리본(Gr)을 소정의 크기로 절단하여 유리판(G)을 얻는 컷아웃 공정(S3)과, 잘라내어진 유리판(G)을 세로 자세로 폭 방향(Y)으로 반송하는 반송 공정(S4)과, 폭 방향(Y)의 양단부에 형성된 두꺼운 부분(귀 부분)을 제거하는 귀 부분 절단 공정(S5)과, 귀 부분 절단 공정(S5)에서 얻은 유리판(G)을 검사하는 제1 검사 공정(S6), 제2 검사 공정(S7), 및 제3 검사 공정(S8)과, 검사에 합격한 유리판(G)을 포장하는 포장 공정(S9)을 구비한다.
[0026] 성형 공정(S1)에서는, 오버플로우 다운드로우법을 이용하여 도시되지 않은 용융로에서 용융된 용융 유리(Gm)로부터 유리 리본(Gr)을 성형한다. 상세하게는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 성형부(2)에는 성형체(21)가 배치되고, 단면이 웨지형(wedge shape, 楔形)인 성형체(21)의 꼭대기부(頂部)(211)로부터 양측으로 흘러 넘친 각각의 용융 유리(Gm)를 성형체(21)의 외측면부(212)를 따라 흘러 내리게 하면서 성형체의 하단부(213)에서 융합하여 일체화시킴으로써, 유리 리본(Gr)을 성형한다. 이 경우, 용융 유리(Gm)(또는 유리 리본(Gr))는 에지 롤러(22)에 가이드되어, 하측 방향(X)으로 연신된다. 또한, 성형 공정(S1)은, 오버플로우 다운드로우법을 이용한 것으로 한정되는 것이 아니며, 예컨대 슬롯 다운드로우법이나 리드로우법 등의 다른 다운드로우법이나, 플로트법을 이용해도 된다.
[0027] 서랭 공정(S2)에서는, 유리 리본(Gr)이 서랭된다. 서랭로(爐)는 내부 공간에 하측 방향(X)을 향해 소정의 온도 구배가 마련되어 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 성형체(21)에 연속되는 유리 리본(Gr)은, 서랭부(3)에 배치된 어닐러 롤러(annealer rollers)(31)에 의해 안내되면서, 서랭로의 내부 공간을 하측 방향(X)을 향해 이동함에 따라, 온도가 낮아지도록 서랭된다. 이에 수반하여, 유리 리본(Gr)의 내부 변형(歪)이 제거된다.
[0028] 컷아웃 공정(S3)에서는, 유리 리본(Gr)을 소정 길이로 절단한다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 컷아웃 부재(4)는 아암(41)을 구비하며, 처음에 유리 리본(Gr)은 폭 방향(Y)의 양단부가 아암(41)에 부착된 척(42)에 의해 끼움 지지된다. 다음으로, 지지 바(44)가 이면(裏面)으로부터 유리 리본(Gr)을 지지한 상태에서, 유리 리본(Gr)의 일측(一方) 주면의 절단 예정선을 따라 휠 커터(43)를 유리 리본(Gr)의 폭 방향(Y)을 따라 주행시켜, 스크라이브선(46)을 형성시킨다. 그 후, 지지점 바(45)를 지지점(支點)으로 해서, 아암(41)이 회전하여 스크라이브선(46)을 따라 굽힘 응력을 작용시킴으로써, 유리 리본(Gr)을 스크라이브선(46)을 따라 절단(할단(割斷))한다. 이에 의해, 유리 리본(Gr)으로부터 소정 길이의 유리판(G)이 얻어진다. 본 실시형태에서는, 컷아웃 공정(S3)에 있어서, 유리 리본(Gr)을 세로 자세(예컨대, 연직 자세)인 채로 절단하고, 얻어진 유리판(G)을 세로 자세인 채로 반송 공정(S4)에서 반송한다. 또한, 유리 리본(Gr)의 절단 방법은 굽힘 응력에 의한 할단에 한정되는 것이 아니며, 예컨대 레이저 할단이나 레이저 용단(溶斷) 등이어도 된다.
[0029] 반송 공정(S4)에서는, 컷아웃 공정(S3)에서 제작된 유리판(G)을 세로 자세인 상태로 귀 부분 절단 공정(S5) 이후의 각 공정으로 반송한다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 반송부(5)는, 상부 끼움 지지 기구(51)와, 상부 가이드 레일(52)과, 이동체(53)를 구비한다. 상부 끼움 지지 기구(51)가 세로 자세인 유리판(G)의 상부를 끼움 지지하고, 이어서 유리판(G)의 폭 방향(Y)으로 연장되는 상부 가이드 레일(52)을 따라 이동체(53)가 이동하여, 유리판(G)을 반송한다.
[0030] 귀 부분 절단 공정(S5)에서는, 유리판(G)의 폭 방향(Y)의 양단부(귀 부분)를 절단한다. 유리판(G)의 폭 방향(Y)의 양단부는, 폭 방향(Y)의 중앙부보다 상대적으로 두께가 커지는 경우가 있으며, 이 양단부는 귀 부분이라 불린다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 귀 부분 절단부(6)는, 제1 스테이션(ST1)에 있어서, 끼움 지지부(61)와 휠 커터(62)와 지지 바(63)를 구비한다. 반송 공정(S4)에 의해 제1 스테이션(ST1)으로 반송된 유리판(G)은, 끼움 지지부(61)로 전달되고, 세로 자세로 상부가 매달려 지지된다. 휠 커터(62)는, 유리판(G)의 이면으로부터 지지 바(63)가 지지한 상태에서 유리판(G)의 상측 방향(X)을 따라 스크라이브선(67)을 형성시킨다. 그 후, 유리판(G)은 반송 공정(S4)의 상부 끼움 지지 기구(51)로 전달되고, 제2 스테이션(ST2)으로 반송된다. 귀 부분 절단부(6)는, 제2 스테이션(ST2)에 있어서, 끼움 지지부(64)와, 가압부(65)와, 지지 바(66)를 구비한다. 반송 공정(S4)에 의해 제2 스테이션(ST2)으로 반송된 유리판(G)은, 끼움 지지부(64)로 전달되고, 세로 자세로 상부가 매달려 지지된다. 가압부(65)는, 귀 부분(68)을 이면측으로 밀어 넣음으로써, 유리판(G)을 지지 바(66)를 지지점으로 하여 만곡시킨다. 이에 의해, 스크라이브선(67) 및 그 근방에 굽힘 응력을 부여하여, 유리판(G)을 스크라이브선(67)을 따라 상측 방향(X)으로 할단한다. 귀 부분(68)이 제거된 유리판(G)은 반송 공정(S4)에 의해 검사 공정으로 반송된다.
[0031] 검사 공정은, 유리판(G)의 결함의 좌표를 특정하는 제1 검사 공정(S6)과, 유리판(G)의 결함의 종류를 식별하는 제2 검사 공정(S7)과, 흐름 방향으로 규칙적으로 출현하는 결함이나 제1 검사 공정(S6) 및 제2 검사 공정(S7)에서 검출할 수 없는 결함을 검사하는 제3 검사 공정(S8)을 갖는다. 이하에서는, 제1 검사 공정(S6), 제2 검사 공정(S7), 및 제3 검사 공정(S8)에 대해 상세히 설명한다.
[0032] 제1 검사 공정(S6)에서는, 도 6에 나타낸 바와 같이 지지 기구(71), 명시야 검사기(72), 암시야 검사기(73)를 구비한 제1 검사 장치(7)를 이용한다. 반송 공정(S4)에 의해 제1 검사 공정(S6)으로 반송된 유리판(G)은, 지지 기구(71)에 전달된다. 상세하게는, 상부 끼움 지지 기구(711)가 유리판(G)의 상부를, 하부 끼움 지지 기구(712)가 유리판(G)의 하부를 각각 끼움 지지한다. 이에 의해 검사 중인 유리판(G)의 흔들림의 진폭을 작게 억제할 수 있어, 결함의 좌표를 정확하게 특정할 수 있다.
[0033] 상부 끼움 지지 기구(711) 및 하부 끼움 지지 기구(712)를 구성하는 척은, 각각 에어 실린더(713)에 접속되어 있다. 에어 실린더(713)는, 도시되지 않은 에어 공급 장치(예컨대 에어 컴프레서)로부터 압축 공기를 보내는 것이 가능한 동시에, 도시되지 않은 에어 흡인 장치(예컨대 진공 펌프)에 의해 에어 실린더(713) 내에 잔존하는 공기를 흡인하여 배출하는 것이 가능하게 되어 있다. 그리고, 에어 공급 장치와 에어 흡인 장치에 의해 에어 실린더(713) 내의 공기압을 조정하여, 그 압력으로 실린더에 내포된 피스톤을 이동시킴으로써 소정의 힘을 부여한다. 상부 하류측 척 그룹(7111)은 상측 방향 및 하류측으로, 상부 상류측 척 그룹(7112)은 상측 방향 및 상류측으로, 하부 하류측 척 그룹(7121)은 하측 방향 및 하류측으로, 하부 상류측 척 그룹(7122)은 하측 방향 및 상류측으로 이동함으로써, 유리판에 인장력을 부여한다. 즉, 유리판(G)은 상하 방향(X) 및 폭 방향(Y)으로 인장력이 부여된다. 이에 의해 유리판(G)의 흔들림의 진폭을 보다 작게 억제할 수 있어, 결함의 좌표를 보다 정확하게 특정할 수 있다.
[0034] 유리판(G)에 인장력이 부여된 후, 도 7에 나타낸 바와 같이, 명시야 검사기(72)와 암시야 검사기(73)를 구비한 제1 검사 장치(7)를 이용하여 유리판(G)의 주면을 촬상한다. 명시야 검사기(72)는 명시야 광원(721)과 명시야 카메라(722)를 구비한다. 명시야 카메라(722)는 명시야 광원(721)으로부터 유리판(G)에 조사되어 유리판(G)을 투과한 광을 포착할 수 있도록, 명시야 광원(721)의 광축 상에 배치된다. 유리판(G)과 명시야 카메라(722)와의 사이에, 명시야 카메라(722)의 시야 내에 명부(明部)와 암부(暗部)를 형성하는 차광판(723)을 설치한다. 암시야 검사기(73)는, 암시야 광원(731)과 암시야 카메라(732)를 구비하며, 암시야 카메라(732)는, 암시야 광원(731)으로부터 유리판(G)에 조사되어 유리판(G)의 결함에서 산란된 광을 포착할 수 있도록, 암시야 광원(731)의 광축으로부터 벗어난 위치에 배치된다. 또한, 명시야 광원(721) 및 암시야 광원(731)은 유리판(G)의 상하 방향(X)을 따라 복수 배치되어, 선 형상 광원을 이룬다. 나아가, 명시야 카메라(722) 및 암시야 카메라(732)도 마찬가지로 상하 방향(X)을 따라 복수 배치되어, 각각 라인 센서 카메라를 이룬다. 이에 의해, 유리판(G)에 대해 선 형상 광원과 라인 센서 카메라를 한 번 통과시킴으로써 유리판(G)의 주면 전체를 촬상할 수 있기 때문에, 유리판(G)의 주면 전체의 결함의 좌표를 신속하게 특정할 수 있다. 또한, 도 7에 나타낸 바와 같이, 명시야 광원(721)과 암시야 광원(731)을 유닛화하여, 유리판(G) 상의 명시야 검사기(72)의 촬상 위치와 암시야 검사기(73)의 촬상 위치를 일치시켜도 된다. 이 경우, 명시야 광원(721)의 파장과 상이한 파장의 암시야 광원(731)을 이용해서, 유리판(G)과 차광판(723)의 사이에 빔 스플리터(beam splitter)(74)를 설치하여, 명시야 카메라(722)로 촬상하는 광과 암시야 카메라(732)로 촬상하는 광을 분리한다. 또한, 명시야 광원(721)과 암시야 광원(731)을 유닛화하지 않고, 명시야 검사기(72)와 암시야 검사기(73)의 광로(光路)를 독립시켜도 된다. 본 실시형태에서는, 명시야 광원(721) 및 암시야 광원(731)으로서 LED 광원을 사용하고 있지만, 메탈 할라이드 램프나 레이저 광원을 사용해도 된다.
[0035] 명시야 검사기(72) 및 암시야 검사기(73)는 일체가 되어 유리판(G)의 폭 방향(Y)으로 이동할 수 있다. 유리판(G)의 폭 방향(Y)으로 이동하면서, 유리판(G)의 주면 전체를 촬상한다. 얻어진 명시야 화상과 암시야 화상을 비교함으로써 결함의 유무를 식별하고, 그 좌표를 도시되지 않은 데이터베이스에 기록한다. 좌표의 기준은 유리판(G)의 상단 및 하류측 단면(端面)으로 한다.
[0036] 제1 검사 공정(S6)의 완료 후, 유리판(G)은 반송 공정(S4)의 상부 끼움 지지 기구(51)로 전달되고, 이어서 제2 검사 공정(S7)으로 반송된다.
[0037] 제2 검사 공정(S7)에서는, 도 8에 나타낸 바와 같이 지지 기구(81), 촬상 시스템(82) 및 촬상 시스템 구동 기구(83)를 구비한 제2 검사 장치(8)를 이용한다. 반송 공정(S4)에 의해 제2 검사 공정(S7)으로 반송된 유리판(G)은, 지지 기구(81)에 전달된다. 상세하게는, 상부 끼움 지지 기구(811)가 유리판(G)의 상부를, 하부 끼움 지지 기구(812)가 유리판(G)의 하부를 각각 끼움 지지한다.
[0038] 상부 끼움 지지 기구(811) 및 하부 끼움 지지 기구(812)를 구성하는 척은 각각 에어 실린더(813)에 접속되어 있다. 에어 실린더(813)는 에어 실린더(713)와 마찬가지로 도시되지 않은 에어 공급 장치와 에어 흡인 장치에 접속되어, 소정의 힘을 부여한다. 상부 하류측 척 그룹(8111)은 상측 방향 및 하류측에, 상부 상류측 척 그룹(8112)은 상측 방향 및 상류측에, 하부 하류측 척 그룹(8121)은 하측 방향 및 하류측에, 하부 상류측 척 그룹(8122)은 하측 방향 및 상류측에, 유리판(G)의 상하 방향(X) 및 폭 방향(Y)으로 인장력을 부여한다. 또한, 인장력은 120N 이상인 것이 바람직하다.
[0039] 상부 끼움 지지 기구(811) 및 하부 끼움 지지 기구(812)가 유리판(G)을 끼움 지지한 상태에서, 위치 검출 수단(84)을 이용하여 유리판(G)의 상단, 및 하류측 단면의 위치를 검출하여, 기록한다. 위치 검출 수단(84)으로서, 예컨대 투과형 레이저 센서 등을 사용할 수 있다. 이에 의해, 촬상부(823)의 시야 내에 결함을 담을 수 있는 위치로 촬상 시스템을 이동시킬 수 있다.
[0040] 도 9에 나타낸 바와 같이, 촬상 시스템(82)은 광원부(821), 현미광학부(822) 및 촬상부(823)를 구비한다. 광원부(821)는 유리판(G)에 대해 검사광을 조사하고, 유리판(G)의 결함의 상을 현미광학부(822)에서 확대하여, 촬상부(823)에서 촬상한다. 또한, 결함의 상에는, 검사광이 결함에서 반사된 상과, 유리판(G)의 이면에서 반사된 광이 결함으로 차단된 상이 포함된다. 본 실시형태에서는 광원부(821)로서 LED 광원을 사용하고 있지만, 메탈 할라이드 램프나 레이저 광원을 이용해도 된다.
[0041] 촬상 시스템(82)은 상하 방향 구동 기구(832)에 부착되어 있고, 상하 방향 구동 기구(832)는 폭 방향 구동 기구(831)에 부착되어 있다. 상하 방향 구동 기구(832) 및 폭 방향 구동 기구(831)는 서보모터, 직동 가이드 및 볼나사를 구비하며 각각 상하 방향(X) 및 폭 방향(Y)으로 구동된다. 이에 의해 촬상 시스템(82)은, 유리판(G)의 제2 검사 공정(S7)에서 검사를 행할 영역 내의 임의의 위치로 이동하여 촬상할 수 있다. 또한, 상하 방향 구동 기구(832) 및 폭 방향 구동 기구(831)의 구동 방법은 볼나사에 한정되는 것이 아니며, 타이밍 벨트나 체인 등을 사용해도 된다. 또한, 서보모터와 볼나사의 대체로서 리니어 모터를 사용해도 된다.
[0042] 반송 공정(S4)에서 유리판(G)을 제2 검사 공정(S7)으로 반입할 때, 촬상 시스템(82)은 도 8에 나타낸 유리판(G)의 하단보다 하측인 영역 A에 대기하는 것이 바람직하다. 이에 의해 제2 검사 공정(S7)으로의 반입 중에 유리판(G)이 크게 흔들린 경우에도 촬상 시스템(82)에 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 나아가, 촬상 시스템(82)이 유리판(G)의 폭 방향(Y)에 있어서의 대략 중앙부인 영역 B에 대기함으로써, 제1 검사 공정(S6)에서 특정된 결함의 좌표가 가장 먼 상부측의 상류측이나 하류측에 있다고 하더라도, 결함의 좌표로의 이동 거리를 짧게 할 수 있다. 또한, 유리판(G)을 제2 검사 공정(S7)으로부터 반출할 때에도, 반입할 때와 마찬가지로 촬상 시스템(82)을 영역 A 또는 영역 B에 대기시키는 것이 바람직하다.
[0043] 유리판(G)을 상부 끼움 지지 기구(811) 및 하부 끼움 지지 기구(812)로 끼움 지지한 후, 촬상 시스템(82)을 제1 검사 공정(S6)에서 특정한 결함의 좌표로 이동시킨다. 좌표의 기준은, 위치 검출 수단(84)에서 검출한 유리판(G)의 상단 및 하류측 단면으로 한다. 촬상 시스템(82)이 영역 A 또는 영역 B로부터 결함의 좌표로 이동할 때에는, 하부 하류측 척 그룹(8121)과 하부 상류측 척 그룹(8122) 사이를 촬상 시스템(82)이 통과한다. 촬상할 좌표의 수는, 제2 검사 공정(S7)에 걸리는 시간이 반송 택트 시간 이내가 되도록, 소정의 수 이하로 제한된다. 촬상 예정인 좌표에서 결함을 촬상한 후, 촬상 시스템(82)은 다시 하부 하류측 척 그룹(8121)과 하부 상류측 척 그룹(8122) 사이를 통과하여, 영역 A 또는 영역 B로 이동하여 대기한다.
[0044] 제2 검사 공정(S7)에서 촬상된 결함의 상에 근거하여, 결함의 종류가 식별된다. 식별된 결함의 종류는, 제1 검사 공정(S6)에서 특정된 결함의 수와 좌표의 정보와 관련지어져, 도시되지 않은 데이터베이스에 저장된다.
[0045] 도 10에 나타낸 바와 같이, 제3 검사 공정(S8)에서는 제3 검사대(檢査臺)(91), 제3 검사 광원(92) 및 광원 커버(93)를 구비한 제3 검사 장치(9)를 이용한다. 제3 검사 공정(S8)에서는, 검사자가 소정의 높이의 제3 검사대(91) 상에 서서, 유리판(G)의 맥리나 두께 편차 등, 제1 검사 공정(S6) 및 제2 검사 공정(S7)에서 발견할 수 없는 결함이나, 흐름 방향으로 규칙적으로 출현하는 결함을 육안에 의해 검출한다. 제3 검사 광원(92)으로부터 검사광을 유리판(G)의 단면(端面)에 조사함으로써, 맥리나 두께 편차 등의 결함의 시인성(視認性)을 향상시켜, 검출하기 쉽게 한다. 또한, 제3 검사 광원(92)과 유리판(G)의 단면을 개폐식의 광원 커버(93)로 덮음으로써, 유리판(G)의 단면에 입사하지 않은 광을 차광하여, 검사자의 작업성을 향상시키고 있다. 광원 커버(93)는 토글(toggle) 기구에 의해 개폐되기 때문에, 유리판(G)을 강하게 끼워 넣을 수 있어, 보다 효과적으로 차광할 수 있다. 본 실시형태에서는 제3 검사 광원(92)으로서 LED 광원을 사용하고 있지만, 메탈 할라이드 램프나 레이저 광원 등이어도 된다.
[0046] 제2 검사 공정(S7)과 제3 검사 공정(S8)을 병행하여 실시할 수 있도록, 제3 검사 장치(9)는 제2 검사 장치(8)와 공통의 위치에 배치된다. 이에 의해 검사 공정에 걸리는 시간의 단축과 공간 절약화를 실현할 수 있다. 또한, 유리판(G)의 상하 방향(X)에 있어서의 하측의 영역 C를 제2 검사 공정(S7)에서 검사하고, 영역 C보다 좁은 상측의 영역 D를 제3 검사 공정(S8)에서 검사한다. 유리판(G)의 결함은 성형 공정에 있어서의 흐름 방향, 즉 상하 방향(X)을 따라 연속하여 발생한다. 유리판(G)이 검사하는 영역을, 하측의 영역 C 및 상측의 영역 D로 나눔으로써, 각각의 검사 공정에서 폭 방향(Y)에 걸쳐서 전체 범위를 검사할 수 있어, 폭 방향(Y)에 걸친 결함의 분포를 얻을 수 있다. 또한, 유리판(G)은 반송 공정(S4)에 있어서, 세로 자세로 상측으로부터 매달림 지지되어 반송되는데, 제2 검사 공정(S7)에서 검사하는 영역을 유리판(G)의 하측으로 함으로써, 제2 검사 공정(S7)을 실시하기 위한 설비와, 반송부(5) 간의 간섭을 방지할 수 있다. 또한, 제3 검사 공정(S8)은 유리판(G)의 맥리나 두께 편차 등의 외관을 검사하는 것으로, 넓은 영역을 검사할 필요는 없다. 영역 C를 영역 D보다 넓게 함으로써, 제1 검사 공정(S6)에서 좌표가 특정된 결함의 종류를 가능한 한 많이 식별할 수 있다. 이에 의해 제2 검사 공정(S7) 및 제3 검사 공정(S8)에 걸리는 시간을 단축시킬 수 있다.
[0047] 또한, 제1 검사 공정(S6)에서 특정하는 결함의 좌표의 수보다, 제2 검사 공정(S7)에서 식별하는 결함의 수를 적게 하는 것이 바람직하다. 제1 검사 공정(S6)은, 유리판(G)에 대해 라인 센서 카메라를 한 번 통과시킬 만큼의 시간으로 검사가 가능하다. 한편으로 제2 검사 공정(S7)에서는, 제1 검사 공정(S6)에서 특정된 결함의 좌표에 대해 촬상 시스템(82)을 구동시켜 촬상하기 때문에, 제1 검사 공정(S6)에서 좌표가 특정된 결함의 수가 일정 수보다 많은 경우는, 제1 검사 공정(S6)보다 제2 검사 공정(S7)의 검사 시간이 길어진다. 이 때문에, 제2 검사 공정(S7)에서 촬상하는 결함의 수를 일정 수 이하로 제한한다. 이러한 구성에 의하면, 제2 검사 공정(S7)에 걸리는 시간이 필요 이상으로 길어지는 것을 방지할 수 있다.
[0048] 제1 검사 공정(S6), 제2 검사 공정(S7), 및 제3 검사 공정(S8)의 결과에 근거하여, 유리판(G)의 검사 결과가 결정된다.
[0049] 제2 검사 공정(S7) 및 제3 검사 공정(S8)의 완료 후, 유리판(G)은 반송 공정(S4)의 상부 끼움 지지 기구(51)로 전달된다. 유리판(G)은 검사 합격인 경우는 포장 공정(S9)으로 반송되고, 검사 불합격인 경우는 도시되지 않은 폐기 장소로 폐기된다.
[0050] 이상과 같이 구성된 본 실시형태에 따른 유리판 제조 장치(1)에 의하면, 결함의 좌표의 특정과 결함의 종류의 식별을 별개의 공정으로 나눔으로써, 세로 자세로 반송되는 유리판(G)에 대해, 결함의 종류를 정확하게 식별할 수 있다.
[0051] 또한, 본 발명은, 상기 실시형태의 구성에 한정되는 것이 아니며, 상기한 작용 효과에 한정되는 것도 아니다. 본 발명은, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다.
[0052] 상기의 실시형태에서는, 제1 검사 공정(S6) 및 제2 검사 공정(S7)에 있어서, 유리판(G)의 상부 및 하부를 끼움 지지하여, 상하 방향(X) 및 폭 방향(Y)으로 인장력을 부여하고 있지만, 이에 한정되지 않는다. 유리판(G)에 인장력을 반드시 부여할 필요는 없으며, 유리판(G)의 하부를 끼움 지지하지 않고 상부만을 끼움 지지해도 된다.
[0053] 상기의 실시형태에서는, 제1 검사 공정(S6)에 있어서, 명시야 검사기(72) 및 암시야 검사기(73)가 유리판(G)을 투과한 광을 이용하여 결함의 좌표를 특정하고 있지만, 이에 한정되지 않는다. 유리판(G)에서 반사되는 광을 이용하여 결함의 좌표를 특정하는 방식이어도 된다.
[0054] 상기의 실시형태에서는, 제1 검사 공정(S6)에 있어서, 유리판(G)에 대해 라인 센서 카메라를 통과시켜 검사를 행하고 있지만, 이에 한정되지 않는다. 라인 센서 카메라를 고정시키고, 유리판(G)을 상대적으로 이동시킴으로써 유리판 전체를 촬상하도록 해도 된다.
[0055] 상기의 실시형태에서는, 제2 검사 공정(S7)에 있어서, 촬상 시스템(82)이 유리판(G)에서 반사된 광을 이용하여 결함을 촬상하고 있지만, 이에 한정되지 않는다. 유리판(G)을 투과하는 광을 이용하여 결함을 촬상하는 방식이어도 된다.
[0056] 상기의 실시형태에서는, 제2 검사 공정(S7)에 있어서, 유리판(G)의 반입 시 또는 반출 시에, 촬상 시스템(82)을 영역 A 또는 영역 B에 대기시켰지만, 이에 한정되지 않는다. 유리판(G)의 반입 시 또는 반출 시에, 촬상 시스템(82)이 유리판의 면에 수직인 방향으로 이동하여, 대기해도 된다.
[0057] 상기의 실시형태에서는, 제3 검사 장치(9)를 제2 검사 장치(8)의 상부에 배치하고, 제2 검사 공정과 제3 검사 공정을 병행하여 행하였지만, 이에 한정되지 않는다. 제3 검사 장치(9)를 제2 검사 장치(8)보다 하류측에 배치하고, 제2 검사 공정(S7)의 종료 후에 제3 검사 공정(S8)을 실시해도 된다. 또한, 제2 검사 공정(S7) 및 제3 검사 공정(S8)에서 유리판(G)의 전체면을 검사해도 되며, 제3 검사 공정을 생략해도 된다.
[0058] 본 발명은, 성형된 유리판에 포함되는 결함의 유무를 반송 중에 검사하는 공정을 포함하는 유리판의 제조에 적합하게 사용할 수 있다.
[0059] S1 : 성형 공정
S2 : 서랭 공정
S3 : 컷아웃 공정
S4 : 반송 공정
S5 : 귀 부분 절단 공정
S6 : 제1 검사 공정
S7 : 제2 검사 공정
S8 : 제3 검사 공정
S9 : 포장 공정
1 : 유리판 제조 장치
7 : 제1 검사 장치
71 : 지지 기구
72 : 명시야 검사기
73 : 암시야 검사기
8 : 제2 검사 장치
81 : 지지 기구
82 : 촬상 시스템
821 : 광원부
822 : 현미광학부
823 : 촬상부
84 : 위치 검출 수단
9 : 제3 검사 장치
G : 유리판
Gr : 유리 리본

Claims (13)

  1. 다운드로우법으로 유리 리본을 성형하는 성형 공정과, 성형된 상기 유리 리본을 소정 길이마다 절단함으로써 유리판을 잘라내는 컷아웃 공정과, 잘라내어진 상기 유리판을 세로 자세로 상기 유리판의 주면(主面)과 평행하게 반송하는 반송 공정과, 상기 반송 공정 중에 상기 유리판의 검사를 행하는 검사 공정을 갖는 유리판의 제조 방법으로서,
    상기 검사 공정에서는, 상기 유리판의 결함의 좌표를 특정하는 제1 검사 공정과, 상기 제1 검사 공정에서 특정된 상기 좌표에 위치하는 상기 결함의 종류를 식별하는 제2 검사 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 유리판의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 검사 공정에서는, 상기 유리판의 상부 및 하부가 끼움 지지되는 것을 특징으로 하는 유리판의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 유리판을 끼움 지지하는 끼움 지지 기구는, 상기 유리판에 대해 상하 방향 및 폭 방향으로 인장력을 부여하는 것을 특징으로 하는 유리판의 제조 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 검사 공정은, 상하 방향을 따른 선 형상(線狀) 광원과 라인 센서 카메라를 갖는 것을 특징으로 하는 유리판의 제조 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 검사 공정은 촬상(撮像) 시스템을 가지며,
    상기 촬상 시스템은, 상기 유리판에 검사광을 조사(照射)하는 광원부와, 상기 제1 검사 공정에서 특정된 좌표에 위치하는 상기 결함의 상(像)을 확대하는 현미광학부(顯微光學部)와, 확대된 상기 결함의 상을 촬상하는 촬상부를 갖는 것을 특징으로 하는 유리판의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 촬상 시스템을, 상기 유리판의 상하 방향 및, 폭 방향으로 구동시키는 것을 특징으로 하는 유리판의 제조 방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 반송 공정은, 상기 제2 검사 공정으로의 상기 유리판의 반입과, 상기 제2 검사 공정으로부터의 상기 유리판의 반출을 행하고,
    상기 제2 검사 공정으로의 상기 유리판의 반입 중과, 상기 제2 검사 공정으로부터의 상기 유리판의 반출 중에는, 상기 촬상 시스템을 상기 유리판의 하단보다 하측에 대기시켜 두는 것을 특징으로 하는 유리판의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 검사 공정으로의 상기 유리판의 반입 중과, 상기 제2 검사 공정으로부터의 상기 유리판의 반출 중에는, 상기 촬상 시스템을 상기 유리판의 하단보다 하측의 폭 방향에 있어서의 대략 중앙부에 대기시켜 두는 것을 특징으로 하는 유리판의 제조 방법.
  9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 검사 공정에서는, 상기 유리판의 단면(端面)을 기준으로 하는 상기 결함의 좌표를 기록하고,
    상기 제2 검사 공정에서는, 위치 검출 수단을 이용해서 상기 유리판의 단면을 검출하여, 상기 단면을 기준으로 하는 좌표 위치로 상기 촬상 시스템을 이동시키는 것을 특징으로 하는 유리판의 제조 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검사 공정은, 검사자가 육안에 의한 상기 유리판의 외관 검사를 행하는 제3 검사 공정을 더 가지며,
    상기 제3 검사 공정은, 상기 제2 검사 공정과 병행하여 행해지는 것을 특징으로 하는 유리판의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 검사 공정에서는, 상기 유리판의 상하 방향에 있어서의 상측의 영역을 상기 제3 검사 공정에서 검사하고, 하측의 영역을 상기 제2 검사 공정에서 검사하며,
    상기 제3 검사 공정에서 검사하는 영역보다 상기 제2 검사 공정에서 검사하는 영역이 넓은 것을 특징으로 하는 유리판의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 검사 공정은, 상기 제3 검사 공정에서 검사하는 영역을 제외하고 검사를 행하는 것을 특징으로 하는 유리판의 제조 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 검사 공정에서 특정하는 상기 결함의 상기 좌표의 수보다, 상기 제2 검사 공정에서 식별하는 상기 결함의 수가 적은 것을 특징으로 하는 유리판의 제조 방법.
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