WO2006009222A1 - ガラス板の割れ検出方法及びその装置並びにガラス板の研磨方法及びその装置 - Google Patents

ガラス板の割れ検出方法及びその装置並びにガラス板の研磨方法及びその装置 Download PDF

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glass plate
polishing
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sound level
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Atsushi Kiyama
Masashi Yaku
Yoshihiro Tomaru
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Asahi Glass Company, Limited
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Definitions

  • the present invention relates to a glass plate crack detection method and apparatus for detecting a crack generated in a glass plate during processing, and a glass plate polishing method and apparatus therefor.
  • a glass substrate used for a liquid crystal display may cause distortion on the image due to minute irregularities and undulations on the surface thereof, and the minute irregularities and undulations are removed by a polishing apparatus.
  • a polishing apparatus there is known a polishing apparatus including a moving table on which a glass plate is placed and conveyed, and a plurality of polishing heads arranged continuously above the moving table. . According to this polishing apparatus, the glass plate is gradually polished by the plurality of polishing heads while being conveyed by the moving table.
  • the glass plate is broken during the polishing of the glass plate by the polishing apparatus. If the polishing operation is continued in this state, the polishing pad of the polishing head is damaged by the broken glass piece.
  • the processing man-hours for the liquid increase and other glass plates are adversely affected during continuous polishing. For this reason, it is necessary to detect the breakage of the glass plate at an early stage and quickly stop the polishing apparatus. When a glass plate breaks, stopping the processing machine quickly is the same for processing machines in other processing steps.
  • Patent Document 1 discloses a detection device for detecting breakage of an automotive window glass.
  • This glass breakage detection device is a device that extracts a frequency specific to glass breakage from the force of the sound collected by a microphone using a filter, and determines that the glass breakage occurs during detection of this frequency.
  • This detector is also equipped with a normal warning mode that gives a short warning when a glass breaking sound is detected, and a special warning mode that gives a long warning when a glass breaking sound is detected.
  • the special alert mode is entered after detecting a single glass breaking sound in the normal alert mode as a preliminary stage. Then, after shifting to the special alert mode, if the glass breaking sound is not detected again within a certain time, the normal alert mode is restored.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 4-195298
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to distinguish a cracking sound of a glass plate being processed from a processing sound, a cracking sound of another glass plate, or the like. It is an object of the present invention to provide a crack detection method and apparatus, and a glass plate polishing method and apparatus.
  • the present invention collects processing sound generated during processing of a glass plate by the processing means by the sound collecting means, and generates a sound of a predetermined frequency from the collected processed sound.
  • a crack detection method wherein a crack in a glass plate is determined by comparing a current sound level of the extracted sound with a current sound level and a steady sound level within a predetermined time in the past. I will provide a.
  • the present invention provides a processing means for processing a glass plate, a sound collection means for collecting processing sound of the glass plate by the processing means with a microphone, A processing sound force collected by the sound means by extracting a sound having a predetermined frequency, and comparing a current sound level and a current sound level with a steady sound level within a predetermined time for the sound extracted by the filter. And a determination means for determining a crack in the glass plate.
  • a part of the energy released from the glass plate during the processing of the glass plate becomes a sound wave. Propagate. This phenomenon is called “acoustic emission”, and it was confirmed by experiment that the frequency of the sound wave generated when the glass plate was broken was a high-frequency sound of 3 kHz or more.
  • the processing sound of the glass plate is a wide range of sound from low frequency to high frequency, which is lower than the sound level of the cracking sound of the glass plate, but also includes the sound of 3kHz or more which is the same as the cracking sound of the glass plate Yes.
  • the processed sound is collected by the sound collecting means, the high frequency sound of 3 kHz or higher is extracted by a filter, and the steady sound, cracking sound and similar sound are firstly extracted. get.
  • the judging means compares the current sound level and the current power level with a steady sound level within a predetermined past time.
  • the crack of the glass plate contained in the processing sound is determined.
  • the above sound level is the amplitude of the processed sound
  • the steady sound level is the amplitude of the processed sound generated when the glass plate being processed is not cracked. Therefore, the judgment means compares the current sound level with the steady sound level without cracking sound, and when the current sound level becomes a predetermined amount larger than the steady sound level, the glass plate is cracked. judge.
  • the polishing control means controls the polishing means to control the glass. Stop polishing the plate.
  • sound is collected by a processing sound generated during processing of a glass plate by the processing means, and the processing sound collected is predetermined from the collected processing sound.
  • a first step of extracting a sound of a predetermined frequency by a filter, a second step of obtaining a maximum sound level within a predetermined time T1 every predetermined time T1 for the extracted sound, and a current step In the past predetermined time T2 (T2> T1), the third step of acquiring the lowest sound level among the sound levels acquired in the second step as a steady sound level, and the current sound level
  • the fourth step of adding 1 count, and the third step and the fourth step are repeated every predetermined time T1, and the predetermined time is reached.
  • a crack detection method characterized by comprising:
  • a glass plate is processed to achieve the above object.
  • Sound collecting means for collecting the processing sound of the glass plate by a processing means, a processing sound power collected by the sound collecting means, a filter for extracting sound of a predetermined frequency, and the filter for extracting the sound.
  • the sound level that is the maximum within the predetermined time T1 is acquired every predetermined time T1
  • the current power is past the predetermined time T2 (T2> T1).
  • the minimum sound level of the sound levels acquired in the first acquisition step is acquired as a steady sound level, and the current sound level and the second acquisition step are acquired in the addition step.
  • a crack detecting apparatus characterized by having a a determining means for determining to have occurred.
  • the processed sound is collected by the sound collecting means, and the above-described high frequency sound of 3 kHz or higher is extracted by the filter, and the steady sound, the cracking sound, and similar sounds are extracted.
  • the determination means obtains a sound level that is maximum within a predetermined time T1 for each sound extracted by the filter every predetermined time T1.
  • T2 the past predetermined time
  • the polishing control means controls the polishing means to stop the polishing of the glass plate.
  • the method and apparatus for detecting a crack in a glass sheet according to the present invention and a polishing apparatus.
  • the polishing method and its apparatus it is possible to detect early and reliably that a crack has occurred in the glass plate during processing.
  • calculations for detecting cracks in glass sheets can be calculated and judged using simple arithmetic expressions without using FFT (Fast Fourier 'cosine' sine transform), so that judgment processing can be performed at low cost and at high speed. Can do.
  • FFT Fast Fourier 'cosine' sine transform
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a glass plate polishing apparatus to which a glass plate breakage detection apparatus according to an embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a sound waveform diagram of polishing sound collected by a microphone.
  • FIG. 3 is a waveform diagram showing the ratio between the current sound level and the steady sound level.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a microphone, a filter, and a determination unit.
  • FIG. 5 is a flowchart of a crack detection method using a crack detection apparatus.
  • FIG. 1 shows a main part of a glass plate polishing apparatus 12 to which the glass plate breakage detection apparatus 10 of this example is applied.
  • This polishing apparatus 12 is a polishing apparatus that polishes one side of a glass plate G (for example, one side of 700 mn! To 25 OOmm, a thickness of 0.5 mm to l.3 mm) to the flatness required for a glass substrate for a liquid crystal display, Table 14, which transports glass plate G to be polished A polishing head 16 or the like installed above the table 14 is configured.
  • the glass plate G before polishing is placed on the table 14 on the upstream side of the table 14 and then positioned on the lower side of the polishing head 16 by the movement of the table 14. (The top surface in Figure 1) is polished.
  • a polishing slurry such as an aqueous solution of cerium oxide is supplied to the upper surface of the glass plate G from a slurry supply unit (not shown) installed in the vicinity of the polishing head 16.
  • a slurry supply unit (not shown) installed in the vicinity of the polishing head 16.
  • the polishing pad for example, a foamed polyurethane type or a suede type is used.
  • the polishing apparatus 12 is exemplified as the processing means of the glass plate, but the glass plate cutting device, chamfering device, drilling device, heat forming device, or air cooling strengthening is not limited to this. It may be a device.
  • a spindle 20 is fixed to the upper part of the polishing head 16, and a rotary Z lifting / lowering device (polishing means) 22 is connected to the spindle 20.
  • the rotation and lifting operation of the rotating Z lifting / lowering device 22 is controlled by a control unit (polishing control means) 24 that controls the entire polishing device 12 in synchronization with the conveyance timing of the glass sheet G by the table 14. That is, the rotary Z lifting device 22 controls a lifting mechanism such as a hydraulic cylinder device to place the polishing head 16 in a retracted position above the polishing position in advance, and the glass plate G is positioned below the polishing head 16. At the timing when it is conveyed to the position, it is moved downward from the retracted position to the polishing position.
  • the polishing pad 20 is pressed against the upper surface of the glass plate G with a predetermined pressure, and thereafter, the rotary Z lifting device 22 controls the motor to move the polishing head 16 to a predetermined rotation speed (for example, 50 to 50). Rotate at 250rpm).
  • a continuous polishing type polishing apparatus in which a plurality of polishing heads 16 are arranged in parallel above the table 14 may be applied.
  • the glass plate G is While being transported intermittently, it is gradually polished by a plurality of polishing heads 16, 16... And finally polished to the required flatness.
  • the polishing pad 16 may be circular or rectangular in shape, and a circular or rectangular polishing pad 16 may be mixed.
  • the glass plate crack detection device 10 is composed of a microphone (sound collecting means) 30, a computer main body 32, a keyboard 34, and a display 36, and determines whether the glass plate G breaks during polishing.
  • CD-ROM and other recording media with built-in algorithms It is composed of body 38.
  • the microphone 30 is installed in the vicinity of the polishing head 16, and collects the polishing sound in which the glass plate G force during polishing is also generated. In addition to the above-described polishing sound, the microphone 30 collects sound generated from the rotary Z lifting device 22 and the moving device of the table 14 constituting the polishing device 12, and also near the polishing device 12. It also collects cracking sounds that occur when processing the ears after cutting the glass and culleting the defective glass plate. That is, the microphone 30 collects a sound similar to the cracking sound of the glass plate in addition to the cracking sound during polishing, and low-frequency sound power and high-frequency sound generated from various devices. Sound information collected by the microphone 30 is converted into an electrical signal and transmitted to the personal computer 32.
  • a display 36 is connected to the personal computer main body 32, and information obtained by processing the sound information collected by the microphone mouthphone 30 by the personal computer main body 32 is displayed on the display 36.
  • the displayed information includes, for example, the sound waveform shown in FIG. 2 and the sound waveform shown in FIG. Fig. 2 shows a sound waveform including cracking sound.
  • the sound waveform indicated by the symbol A represents the sound collected by the microphone 30 and the filter 40 0 built in the personal computer body 32 (Fig. 4 This is the input sound waveform of the sound extracted by (see).
  • the filter 40 is a filter that extracts a high frequency sound of 3 kHz or more, and preferably a filter that extracts a high frequency sound of 3 kHz to 12 kHz, more preferably 3.5 kHz to 6 kHz.
  • the sound waveform indicated by symbol B has a maximum sound level (amplitude of polishing sound) within a predetermined time T1 (for example, 10 msec (preferably 0.1 to 1000 msec, particularly preferably 1 to: LOO msec)). It is a sound waveform created by acquiring at every predetermined time T1. Furthermore, the sound waveform indicated by symbol C has a minimum sound level (polishing) within the predetermined sound time T2 (for example, 300 msec (preferably lmsec to 10 sec, particularly preferably 100 to 1000 msec)). This is a sound waveform created to obtain the sound amplitude as a steady sound level.
  • the steady sound level mentioned here means the magnitude of the amplitude of the polishing sound that sometimes occurs when the glass plate G being polished is cracked.
  • the sampling period of the sound information is 40 kHz (25 sec), preferably 20 to 60 kHz, and particularly preferably 30 to 50 kHz.
  • FIG. 3 shows a sound waveform processed for determination, and this sound waveform is obtained at predetermined time intervals T1.
  • the ratio (threshold) is set to 2.5, and the sound level exceeds that ratio. Is marked with a country mark.
  • the threshold is preferably 1 to 10, particularly preferably 1.5 to 5.
  • the personal computer main body 32 incorporates a determination unit 42 (see FIG. 4) that determines the breakage of the glass plate G based on sound information collected by the microphone 30.
  • the determination unit 42 will be described later.
  • a media interface (not shown) is provided.
  • the personal computer main body 32 records a program for operating the CPU that performs overall control of the personal computer main body 32, and the memory serving as a work area when the CPU executes processing, and the processing of the personal computer main body 32
  • a hard disk is provided to record various information such as various constants, connection information such as dial-up telephone numbers, addresses, and site addresses when connecting to communication devices on the network, calculation formulas, and calculation tables.
  • the determination unit 42 is programmed in a predetermined language so as to perform the following processing.
  • the determination unit 42 first collects sound by the microphone 30 and extracts high-frequency sound of 3 kHz or higher by the filter 40 (step (S) 100, first step). As a result, the low frequency sound generated from various devices such as the rotary Z lifting device 22 and the table moving device is excluded from the sound to be judged.
  • the maximum sound level within a predetermined time Tl 10msec is acquired every predetermined time T1 (step) 110, 2 steps).
  • T2 300 msec
  • 1 count is added when the ratio between the current sound level acquired every T1 and the normal sound level exceeds a predetermined value (2.5) (S130, 4th). Process, addition process).
  • the third step and the fourth step are repeated every predetermined time T1 until the count reaches 10 counts (S140), and the predetermined time T3 (for example, 5 sec (preferably 1 to 60 sec, particularly preferably l
  • the control shown in FIG. A signal indicating cracking is output to part 24.
  • the control unit 24 controls the rotary Z lifting device 22 to stop the rotation of the polishing head 16 and raise the polishing head 16 from the polishing position to the retracted position to stop polishing (S150 ).
  • this determination method it is possible to eliminate the sound power to be determined, such as the ear processing after cutting of the glass plate, the cullet processing sound of the defective glass plate, and the like, which are similar to the sound of glass breaking sound and are generated irregularly. It is possible to detect only the cracking sound of the glass plate G that is periodically generated when cracking occurs during polishing as the sound to be judged. Therefore, according to the determination method of the embodiment, only cracking sound during polishing is obtained from sounds in a wide frequency band including low-frequency sound and high-frequency sound such as sound for polishing a glass plate and cracking sound of another glass plate. Can be detected.
  • the crack detection device 10 for the glass sheet G of the present example it is possible to detect early and reliably that a crack has occurred in the glass sheet G during polishing.
  • the calculation for detecting cracks in the glass sheet G can be calculated and judged by a simple arithmetic expression without using FFT (Fast Fourier 'cosine' sine transform), so it can be performed at low cost and at high speed. Judgment processing can be performed.
  • FFT Fast Fourier 'cosine' sine transform

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Abstract

　本発明は、研磨中のガラス板の割れ音を他のガラス板の割れ音等と区別して検出することを目的とするものである。具体的には、マイクロホン３０によって集音し、フィルタ４０によって高周波数の音を抽出する。次に、フィルタ４０によって抽出された高周波数の音について、まず、所定時間Ｔ１（Ｔ１＝１０ｍｓｅｃ）内で最大となる音レベルを所定時間Ｔ１毎に取得する。次に、現在から過去所定時間Ｔ２（Ｔ２＝３００ｍｓｅｃ）内で、前記取得された音レベルの中で最小の音レベルを定常音レベルとして取得する。次いで、Ｔ１如く取得している現在の音レベルと前記定常音レベルとの比が、所定の値（２．５）を超えた際に１カウント加算する。そして、カウントが１０カウントになるまで所定時間Ｔ１毎に前記第３の工程と第４の工程とを繰り返し、所定時間Ｔ３（５ｓｅｃ）内に１０カウントに達すると、ガラス板Ｇに割れが発生したと判定し、制御部２４に割れを示す信号を出力するものである。

Description

明 細 書
ガラス板の割れ検出方法及びその装置並びにガラス板の研磨方法及び その装置
技術分野
[0001] 本発明は、ガラス板を加工する際に、加工中のガラス板に生じる割れを検出するガ ラス板の割れ検出方法及びその装置並びにガラス板の研磨方法及びその装置に関 する。
背景技術
[0002] ガラス板の製造工程では、種々の加工等 (切断、面取り、孔明け、研磨、加熱成形 、風冷強化等）がガラス板に施される。例えば、液晶ディスプレイ用に使用されるガラ ス基板は、その表面の微小な凹凸やうねりが画像に歪みを与える原因となるため、そ の微小な凹凸やうねりを研磨装置によって除去するようにしている。このような研磨装 置として、ガラス板を載置して搬送する移動テーブルと、この移動テーブルの上方に 連続して並設された複数の研磨ヘッドとを備えた研磨装置が知られて 、る。この研磨 装置によれば、移動テーブルによってガラス板を搬送しながら、複数の研磨ヘッドに よってガラス板を漸次研磨する。
[0003] ところで、研磨装置によるガラス板の研磨中にガラス板が割れてしま 、、この状態で 研磨動作を継続すると、割れたガラス片によって研磨ヘッドの研磨パッドが損傷する 他、ガラス板及び研磨液の処理工数が増大し、また、連続研磨の際に他のガラス板 に悪影響等を与えるという不具合が生じる。このため、ガラス板の割れを早期に検出 し、研磨装置を迅速に停止する必要がある。ガラス板が割れた際に、その加工機を 迅速に停止することは、他の加工工程の加工機においても同様である。
[0004] 特許文献 1には、自動車用窓ガラスの割れを検出する検出装置が開示されている。
このガラス割れ検出装置は、マイクロホンによって集音された音のな力からガラス割れ 固有の周波数をフィルタによって抽出し、この周波数の検出中にガラス割れと判定す る装置である。また、この検出装置は、ガラス割れ音検出時に短時間の予備警報を 出す通常警戒モードと、ガラス割れ音検出時に長時間の本警報を出す特別警戒モ 一ドとを有し、特別警戒モードへは、その予備段階としての通常警戒モードで 1回の ガラス割れ音を検出した後に移行される。そして、特別警戒モードに移行後、一定時 間内にガラス割れ音を再び検出しない場合には通常警戒モードに戻る。
特許文献 1 :特開平 4— 195298号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] し力しながら、例えばガラス板の研磨装置が設置される工場は、ガラス板を研磨す る音の他にガラス板の割れに類似する音、たとえばガラス板の切断後の耳部処理、 不良ガラス板のカレット処理等を行う際の音が混在している。このため、特許文献 1の 検出装置の如ぐ単にガラス割れ音の周波数をフィルタによって抽出するだけでは、 研磨中のガラス板の割れ音を研磨音や他のガラス板の割れ音等と区別して検出する ことが難 、という問題があった。
[0006] 本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、加工中のガラス板の割れ音を 加工音や他のガラス板の割れ音等と区別して検出することができるガラス板の割れ検 出方法及びその装置並びにガラス板の研磨方法及びその装置を提供することを目 的とする。
[0007] 本発明は、前記目的を達成するために、加工手段によるガラス板の加工中に発生 している加工音を集音手段によって集音し、集音した加工音から所定の周波数の音 をフィルタによって抽出し、前記抽出された音について現在の音レベルと現在力 過 去所定時間内における定常音レベルとを比較することにより、ガラス板の割れを判定 することを特徴とする割れ検出方法を提供する。
[0008] また、本発明は、前記目的を達成するために、ガラス板を加工する加工手段と、前 記加工手段による前記ガラス板の加工音をマイクロホンによって集音する集音手段と 、前記集音手段によって集音した加工音力 所定の周波数の音を抽出するフィルタ と、前記フィルタによって前記抽出された音について現在の音レベルと現在力 過去 所定時間内における定常音レベルとを比較することにより、ガラス板の割れを判定す る判定手段と、を有することを特徴とする割れ検出装置を提供する。
[0009] ガラス板の加工に伴ってガラス板から開放されるエネルギーの一部は、音波となつ て伝播する。この現象はァコースチックェミッションと呼ばれ、ガラス板が割れた際に 生じる音波の周波数は、 3kHz以上の高周波音であることを実験にて確認した。一方 、ガラス板の加工音は、低周波から高周波までの広い範囲の音であり、ガラス板の割 れ音の音レベルよりは小さいが、ガラス板の割れ音と同じ 3kHz以上の音も含んでい る。
[0010] 本発明の好ましい実施形態では、加工音を集音手段によって集音し、前記 3kHz 以上の高周波数の音をフィルタによって抽出し、定常音、割れ音及びこれに類似す る音をまず取得する。次に、判定手段は、フィルタにより抽出された音について、現在 の音レベルと現在力 過去所定時間内における定常音レベルとを比較することにより
、加工音に含まれたガラス板の割れを判定する。上記の音レベルとは、加工音の振 幅の大きさであり、定常音レベルとは、加工中のガラス板に割れが生じていない時に 発生している加工音の振幅の大きさである。したがって、判定手段は、現在の音レべ ルと、割れ音のない定常音レベルとを比較し、現在の音レベルが定常音レベルよりも 所定量大きくなつた時にガラス板に割れが発生したと判定する。
[0011] そして、本発明の他の実施形態である研磨方法及びその装置では、判定手段によ つてガラス板に割れが発生したと判定されると、研磨制御手段が研磨手段を制御して ガラス板の研磨を停止させる。
[0012] 本発明の好ましい実施形態は、前記目的を達成するために、加工手段によるガラス 板の加工中に発生している加工音^^音手段によって集音し、集音した加工音から 所定の周波数の音をフィルタによって抽出する第 1の工程と、前記抽出された音につ いて、所定時間 T1内で最大となる音レベルを所定時間 T1毎に取得する第 2の工程 と、現在から過去所定時間 T2 (T2>T1)内で、前記第 2の工程で取得された音レべ ルの中で最小の音レベルを定常音レベルとして取得する第 3の工程と、現在の音レ ベルと前記定常音レベルとの比が、所定の値を超えた際に 1カウント加算する第 4の 工程と、前記所定時間 T1毎に前記第 3の工程と第 4の工程とを繰り返し、所定時間 Τ 3 (Τ3 >Τ2)内に所定カウントに達すると、ガラス板に割れが発生したと判定する第 5 の工程と、を有することを特徴とする割れ検出方法を提供する。
[0013] また、本発明の他の実施形態では、前記目的を達成するために、ガラス板を加工 する加工手段による前記ガラス板の加工音をマイクロホンによって集音する集音手段 と、前記集音手段によって集音した加工音力 所定の周波数の音を抽出するフィル タと、前記フィルタによって前記抽出された音について、第 1の取得工程にて、所定 時間 T1内で最大となる音レベルを所定時間 T1毎に取得し、第 2の取得工程にて、 現在力 過去所定時間 T2 (T2>T1)内で、前記第 1の取得工程にて取得された音 レベルの中で最小の音レベルを定常音レベルとして取得し、加算工程にて、現在の 音レベルと前記第 2の取得工程にて取得された前記定常音レベルとの比力 所定の 値を超えた際に 1カウント加算し、前記所定時間 T1毎に前記第 2の取得工程と前記 加算工程とを繰り返し、所定時間 Τ3 (Τ3 >Τ2)内に所定カウントに達すると、ガラス 板に割れが発生したと判定する判定手段と、を有することを特徴とする割れ検出装置 を提供する。
[0014] 上記の割れ検出方法及び検出装置では、加工音を集音手段によって集音し、前述 した 3kHz以上の高周波数の音をフィルタによって抽出し、定常音、割れ音及びこれ に類似する音をまず取得する。次に、判定手段は、フィルタによって抽出した音につ いて、所定時間 T1内で最大となる音レベルを所定時間 T1毎に取得する。次に、現 在から過去所定時間 T2 (T2>T1)内で、前記取得された音レベルの中で最小の音 レベルを定常音レベルとして取得する。次いで、現在の音レベルと前記定常音レべ ルとの比が、所定の値を超えた際に 1カウント加算し、前記所定時間 T1毎に前記第 3 の工程 (第 2の取得工程）と第 4の工程 (加算工程）とを繰り返し、所定時間 Τ3 (Τ3 > Τ2)内に所定カウントに達すると、ガラス板に割れが発生したと判定する。これにより 、加工機周辺で不定期に発生するガラス板の切断後の耳部処理、不良ガラス板の力 レット処理音等を判定対象音力 排除することができ、加工中に割れが発生した際に 定期的に発生する割れ音のみを判定対象音とすることができる。したがって、混在す る多数の音から加工中の割れ音のみを検出することができる。
[0015] そして、本発明の好ま U、実施形態では、判定手段によってガラス板に割れが発生 したと判定されると、研磨制御手段が研磨手段を制御してガラス板の研磨を停止させ る。
[0016] 以上説明したように本発明に係るガラス板の割れ検出方法及びその装置並びに研 磨方法及びその装置によれば、加工中にガラス板に割れが発生したことを、早期に かつ確実に検出することができる。また、ガラス板の割れ検出のための計算を FFT( 高速フーリエ'コサイン'サイン変換)を用いることなぐ簡単な演算式により算出し判 定することができるので、低コストで高速に判定処理することができる。特に、加工が 研磨である場合には、研磨中のガラス板の割れを早期に検出して研磨手段を迅速に 停止させることができるので、研磨パッドの損傷を防止でき、また、ガラス板及び研磨 液処理工数を低減でき、更にまた、連続研磨の際に他のガラス板への影響を阻止す ることができ、効果的である。これにより、品質、稼働率、及び歩留りがそれぞれ向上 する。
図面の簡単な説明
[0017] [図 1]図 1は、本発明の実施の形態に係るガラス板の割れ検出装置が適用されたガラ ス板研磨装置の構成図である。
[図 2]図 2は、マイクロホンによって集音される研磨音の音波形図である。
[図 3]図 3は、現在の音レベルと定常音レベルとの比を示した波形図である。
[図 4]図 4は、マイクロホン、フィルタ、及び判定部の構成を示したブロック図である。
[図 5]図 5は、割れ検出装置による割れ検出方法のフローチャートである。
符号の説明
[0018] 10· ··ガラス板の割れ検出装置、 12· ··ガラス板研磨装置、 14· ··テーブル、 16…研 磨ヘッド、 18…研磨パッド、 20…スピンドル、 22· ··回転 Z昇降装置、 30…マイクロホ ン、 32· ··演算用ノ ソコン本体、 34· "キーボード、 36· "ディスプレイ、 38· ··記録媒体 、 40· "フィルタ、 42· ··判定部
発明を実施するための最良の形態
[0019] 以下、添付図面に従って本発明に係るガラス板の割れ検出方法及びその装置並 びに研磨方法及びその装置の好ましい実施の形態を詳説する。
[0020] 図 1には、本例のガラス板の割れ検出装置 10が適用されたガラス板研磨装置 12の 要部が示されている。この研磨装置 12は、ガラス板 G (例えば、一辺が 700mn！〜 25 OOmm、厚み 0. 5mm〜l. 3mm)の片面を液晶ディスプレイ用ガラス基板に必要な 平坦度へ研磨する研磨装置であり、研磨対象のガラス板 Gを搬送するテーブル 14、 テーブル 14の上方に設置された研磨ヘッド 16等カゝら構成される。研磨前のガラス板 Gは、テーブル 14の上流側においてテーブル 14上に載置された後、テーブル 14の 移動によって研磨ヘッド 16の下方に位置したところで、研磨ヘッド 16の研磨パッド 1 8によってその片面（図 1では上面）が研磨される。なお、研磨中においては、研磨へ ッド 16の近傍に設置された不図示のスラリ供給部から、酸ィ匕セリウム水溶液等の研磨 スラリがガラス板 Gの上面に供給される。また、研磨パッド 18としては、例えば発泡ポ リウレタンタイプやスウェードタイプのものが使用されている。なお、本例では、ガラス 板の加工手段として研磨装置 12を例示したが、これに限定されるものではなぐガラ ス板の切断装置、面取り装置、孔明け装置、加熱成形装置、又は風冷強化装置であ つてもよい。
[0021] 研磨ヘッド 16の上部には、スピンドル 20が固定され、このスピンドル 20には回転 Z 昇降装置 (研磨手段) 22が連結されている。回転 Z昇降装置 22は、研磨装置 12全 体を統括制御する制御部 (研磨制御手段） 24によって、テーブル 14によるガラス板 G の搬送タイミングに同期して回転及び昇降動作が制御されている。すなわち、回転 Z 昇降装置 22は、油圧シリンダ装置等の昇降機構を制御して研磨ヘッド 16を研磨位 置の上方に位置する退避位置に予め位置させておき、ガラス板 Gが研磨ヘッド 16の 下方位置に搬送されたタイミングで前記退避位置カゝら前記研磨位置に下降移動させ る。この動作により、研磨パッド 20がガラス板 Gの上面に所定の圧力をもって押圧さ れ、この後、回転 Z昇降装置 22は、モータを制御して研磨ヘッド 16を所定の回転数 (例えば、 50〜250rpm)で回転させる。なお、研磨装置 12としては、研磨ヘッド 16 がテーブル 14の上方に複数台並列配置された連続研磨式の研磨装置を適用しても よぐこの研磨装置によれば、ガラス板 Gはテーブル 14によって間欠搬送されながら 、複数台の研磨ヘッド 16、 16· ··によって漸次研磨され、最終的に必要とされる平坦 度に研磨される。また、研磨パッド 16の形状は円形でも矩形でもよぐ円形及び矩形 の研磨パッド 16を混在させてもよい。
[0022] ガラス板の割れ検出装置 10は、マイクロホン (集音手段） 30、演算用パソコン本体 3 2、キーボード 34、ディスプレイ 36から構成されるとともに、研磨中に発生するガラス 板 Gの割れを判定するためのアルゴリズムが組み込まれた CD— ROM等の記録媒 体 38から構成されている。
[0023] マイクロホン 30は、研磨ヘッド 16の近傍に設置され、研磨中のガラス板 G力も発生 している研磨音を集音する。また、マイクロホン 30は、前記研磨音の他、この研磨装 置 12を構成する回転 Z昇降装置 22、及びテーブル 14の移動装置等から生じている 音も集音するとともに、研磨装置 12の近傍のガラス切断後の耳部処理、不良ガラス 板のカレット処理等を行う際に生じる割れ音も集音する。すなわち、マイクロホン 30は 、研磨中の割れ音の他にガラス板の割れ音に類似する音、及び各種装置から生じて いる低周波音力も高周波音も集音する。マイクロホン 30によって集音された音情報 は電気信号に変換されてパソコン本体 32に送信される。
[0024] パソコン本体 32には、ディスプレイ 36が接続され、このディスプレイ 36には、マイク 口ホン 30によって集音された音情報をパソコン本体 32によって処理された情報が表 示される。
[0025] 表示される情報としては、例えば図 2に示した音波形、及び図 3に示した音波形が ある。図 2は割れ音を含む音波形が示され、この音波形のうち、符号 Aで示す音波形 は、マイクロホン 30によって集音された音を、パソコン本体 32に内蔵されたフィルタ 4 0 (図 4参照）によって抽出した音の入力音波形である。このフィルタ 40は、 3kHz以 上の高周波数の音を抽出するフィルタである力 好ましくは 3kHz〜12kHz、更に好 ましくは 3. 5kHz〜6kHzの高周波数の音を抽出するフィルタが使用される。
[0026] 符号 Bで示す音波形は、所定時間 T1 (例えば、 10msec (好ましくは 0. 1-1000 msec,特に好ましくは 1〜： LOOmsec) )内で最大となる音レベル (研磨音の振幅）を 所定時間 T1毎に取得して作成された音波形である。更に、符号 Cで示す音波形は、 所定時間 T2 (例えば、 300msec (好ましくは lmsec〜10sec、特に好ましくは 100〜 1000msec) )内で、前記取得した音レベルの中で最小となる音レベル (研磨音の振 幅）を定常音レベルとして取得するために作成された音波形である。ここで言う定常 音レベルとは、研磨中のガラス板 Gに割れが生じて ヽな 、時に発生して 、る研磨音 の振幅の大きさを意味している。なお、音情報のサンプリング周期は 40kHz (25 se c)であるが、好ましくは 20〜60kHz、特に好ましくは 30〜50kHzである。
[0027] 一方、図 3には判定用に加工した音波形が示され、この音波形は、所定時間 T1毎 に取得する現在の音レベルと、取得した定常音レベルとの比を示した波形であり、同 図では、その比（しきい値）が 2. 5に設定され、その比を超えた音レベルに國マーク が付されている。しきい値としては、 1〜10が好ましぐ特に好ましくは 1. 5〜5である
[0028] また、パソコン本体 32には、マイクロホン 30によって集音された音情報に基づいて ガラス板 Gの割れを判定する判定部 42 (図 4参照）が内臓されている。この判定部 42 については後述する。
[0029] 更に、図 1のパソコン本体 32には、記録媒体 38を着脱可能に装着する記録媒体装 着部 44と、記録媒体 38に対して画像データ等の情報を記録したり読み出したりする 記録媒体インターフェース (不図示）とが設けられている。
[0030] また、パソコン本体 32には、パソコン本体 32を統括制御する CPUを動作させるプ ログラムが記録されるとともに CPUが処理を実行する際の作業領域となるメモリと、パ ソコン本体 32の処理に関する各種定数やネットワーク上の通信機器に通信接続する 際のダイヤルアップ電話番号、アドレス、サイトアドレス等の接続情報、計算式、演算 テーブル等の各種の情報を記録するハードディスクが設けられている。
[0031] 次に、パソコン本体 32に内蔵された判定部 42による割れ判定方法を、図 5のフロ 一チャートを参照しながら説明する。判定部 42は、以下の処理を行うように所定の言 語でプログラムされて 、る。
[0032] すなわち、判定部 42は、まずマイクロホン 30によって集音し、フィルタ 40によって 3 kHz以上の高周波数の音を抽出する (ステップ (S) 100、第 1の工程)。これにより、 回転 Z昇降装置 22、テーブル移動装置等の各種装置から生じて 、る低周波数の音 を判定対象音から排除する。
[0033] 次に、フィルタ 40によって抽出された高周波数の音について、まず、所定時間 Tl ( Tl = 10msec)内で最大となる音レベルを所定時間 T1毎に取得する（ステップ ） 1 10、第 2の工程)。次に、現在力 過去所定時間 T2 (T2 = 300msec)内で、前記取 得された音レベルの中で最小の音レベルを定常音レベルとして取得する（S120、第 3の工程、第 2の取得工程)。次いで、 T1毎に取得している現在の音レベルと前記定 常音レベルとの比が、所定の値（2. 5)を超えた際に 1カウント加算する（S130、第 4 の工程、加算工程)。そして、カウントが 10カウントになるまで所定時間 T1毎に前記 第 3の工程と第 4の工程とを繰り返し (S 140)、所定時間 T3 (例えば、 5sec (好ましく は l〜60sec、特に好ましくは l〜10sec) )内に例えば 10カウント（好ましくは 5〜10 0、特に好ましくは 10〜20)に達すると、ガラス板 Gに割れが発生したと判定 (第 5の 工程)し、図 1の制御部 24に割れを示す信号を出力する。これにより、制御部 24は、 回転 Z昇降装置 22を制御して、研磨ヘッド 16の回転を停止させるとともに研磨へッ ド 16を研磨位置カゝら退避位置に上昇させ、研磨を停止させる（S150)。
[0034] この判定方法により、ガラス割れ音に類似する音であって不定期に発生するガラス 板の切断後の耳部処理、不良ガラス板のカレット処理音等を判定対象音力 排除す ることができ、研磨中に割れが発生した際の定期的に発生するガラス板 Gの割れ音 のみを判定対象音として検出することができる。したがって、実施の形態の判定方法 によれば、ガラス板を研磨する音や他のガラス板の割れ音等の低周波音、高周波音 を含む広範囲な周波数帯域の音から研磨中の割れ音のみを検出することができる。
[0035] 以上の如く本例のガラス板 Gの割れ検出装置 10によれば、研磨中にガラス板 Gに 割れが発生したことを、早期にかつ確実に検出することができる。
[0036] また、ガラス板 Gの割れ検出のための計算を FFT (高速フーリエ'コサイン'サイン変 換)を用いることなぐ簡単な演算式により算出し判定することができるので、低コスト で高速に判定処理することができる。
[0037] 更に、研磨中のガラス板 Gの割れを早期に検出して研磨装置 10を迅速に停止させ ることができるので、研磨パッド 18の損傷を防止でき、また、ガラス板 G及び研磨液処 理工数を低減でき、更にまた、連続研磨の際に他のガラス板 Gへの影響を阻止する ことができる。これにより、品質、稼働率、及び歩留りがそれぞれ向上する。 なお、 2004年 7月 23日に出願された日本特許出願 2004— 216048号の明細書 、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開 示として、取り入れるものである。

Claims

請求の範囲
[1] 加工手段によるガラス板の加工中に発生している加工音を集音手段によって集音 し、集音した加工音力 所定の周波数の音をフィルタによって抽出し、
前記抽出された加工音について現在の音レベルと現在から過去所定時間内におけ る定常音レベルとを比較することにより、ガラス板の割れを判定することを特徴とする ガラス板の割れ検出方法。
[2] 加工手段によるガラス板の加工中に発生している加工音を集音手段によって集音 し、集音した加工音力 所定の周波数の音をフィルタによって抽出する第 1の工程と 前記抽出された音について、所定時間 T1内で最大となる音レベルを所定時間 T1毎 に取得する第 2の工程と、
現在から過去所定時間 T2 (T2>T1)内で、前記第 2の工程で取得された音レベル の中で最小の音レベルを定常音レベルとして取得する第 3の工程と、
現在の音レベルと前記定常音レベルとの比が、所定の値を超えた際に 1カウント加算 する第 4の工程と、
前記所定時間 T1毎に前記第 3の工程と第 4の工程とを繰り返し、所定時間 Τ3 (Τ3 > Τ2)内に所定カウントに達すると、ガラス板に割れが発生したと判定する第 5の工程と を有することを特徴とするガラス板の割れ検出方法。
[3] 前記フィルタによって抽出される前記所定の周波数の音は、ガラス割れ音を含む 3 kHz以上の高周波音であることを特徴とする請求項 1、又は 2に記載のガラス板の割 れ検出方法。
[4] 前記音レベルとは、前記加工音の振幅の大きさであり、前記定常音レベルとは、加 ェ中のガラス板に割れが生じていない時に発生している加工音の振幅の大きさであ ることを特徴とする請求項 1、 2又は 3のうちいずれか一つに記載のガラス板の割れ検 出方法。
[5] 請求項 1、 2、 3又は 4のうちいずれか一つに記載のガラス板の割れ検出方法により 、前記加工手段であるガラス板を研磨する研磨手段によるガラス板の研磨中に、ガラ ス板に割れが発生したと判定されると、前記研磨手段を制御する研磨制御手段によ つてガラス板の研磨を停止させることを特徴とするガラス板の研磨方法。
[6] ガラス板をカ卩ェする加工手段による前記ガラス板の加工音をマイクロホンによって 集音する集音手段と、
前記集音手段によって集音した加工音力 所定の周波数の音を抽出するフィルタと 前記フィルタによって前記抽出された音について現在の音レベルと現在力 過去所 定時間内における定常音レベルとを比較することにより、ガラス板の割れを判定する 判定手段と、
を有することを特徴とするガラス板の割れ検出装置。
[7] ガラス板をカ卩ェする加工手段による前記ガラス板の加工音をマイクロホンによって 集音する集音手段と、
前記集音手段によって集音した加工音力 所定の周波数の音を抽出するフィルタと 前記フィルタによって前記抽出された音について、第 1の取得工程にて、所定時間 T 1内で最大となる音レベルを所定時間 T1毎に取得し、第 2の取得工程にて、現在か ら過去所定時間 T2 (T2>T1)内で、前記第 1の取得工程にて取得された音レベル の中で最小の音レベルを定常音レベルとして取得し、加算工程にて、現在の音レべ ルと前記第 2の取得工程にて取得された前記定常音レベルとの比力 所定の値を超 えた際に 1カウント加算し、前記所定時間 T1毎に前記第 2の取得工程と前記加算ェ 程とを繰り返し、所定時間 Τ3 (Τ3 >Τ2)内に所定カウントに達すると、ガラス板に割 れが発生したと判定する判定手段と、
を有することを特徴とするガラス板の割れ検出装置。
[8] 前記フィルタによって抽出される前記所定の周波数の音は、ガラス割れ音を含む 3 kHz以上の高周波音であることを特徴とする請求項 6、又は 7に記載のガラス板の割 れ検出装置。
[9] 前記音レベルとは、前記加工音の振幅の大きさであり、前記定常音レベルとは、加 ェ中のガラス板に割れが生じていない時に発生している加工音の振幅の大きさであ ることを特徴とする請求項 6、 7又は 8のうちいずれか一つに記載のガラス板の割れ検 出装置。
請求項 6、 7、 8又は 9のうちいずれか一つに記載のガラス板の割れ検出装置が設 置され、前記加工手段であるガラス板を研磨する研磨手段によるガラス板の研磨中 に、前記判定手段によってガラス板に割れが発生したと判定されると、前記研磨手段 を制御してガラス板の研磨を停止させる研磨制御手段を備えたことを特徴とするガラ ス板の研磨装置。
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