WO2012041285A2 - Vorrichtung und verfahren zum detektieren von fehlstellen in kontinuierlich erzeugtem float - glas - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum detektieren von fehlstellen in kontinuierlich erzeugtem float - glas Download PDF

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Peter Krug
Winfried Baller
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    • G01N21/8901—Optical details; Scanning details
    • G01N21/8903—Optical details; Scanning details using a multiple detector array

Definitions

  • the invention relates to an apparatus and a method for detecting
  • DE 19643 017 C1 discloses a method for determining optical defects, in particular the refractive power, in large-area panes of a transparent material such as glass, in which by means of projecting a defined pattern onto the glass and imaging this pattern onto a camera the observed image is evaluated. This occurs because a light-dark sequence of the raster pattern is imaged in each case on a number of adjacently arranged pixels of the camera and the number is an integer multiple of the light-dark sequence.
  • the object of this invention is to specify a method with the optical error in at least one dimension of a disc without
  • Reference patterns can be determined locally. Defects in a continuous production process of float - glass can not be determined hereby.
  • Lighting device wherein the focus is on the glass and the video camera generates signals depending on the quality of the glass and these are evaluated.
  • the object to be achieved to provide a method in which no dead zones are present and the strength of the deflection ⁇ refractive power) and the size of the glass defect can be determined.
  • a measurement of the core of the defects in the glass should be possible.
  • a lighting device in that a lighting device is used whose color and / or intensity changes from one outer edge to the other, further,
  • the viewing spot of the video camera is in the fault-free state of the glass approximately in the middle of the lighting device, in that the illumination device is assigned two video signals ui , u 2 according to color and / or intensity, and
  • the device according to the invention is therefore based on the object of introducing a device and a method with which, during the ongoing process of producing a strip of liquid glass, a so-called float glass, the formation of imperfections, for example in the form of inclusions, blisters or similar undesirable phenomena, can be constantly detected and monitored.
  • Fig. 1 a perspective plan view of an inventive
  • FIG. 2 shows a front view of the device according to Fig.1,
  • FIG. 3 shows a view from above of the device according to Fig.1 f
  • FIG. 4 a side view of the device of FIG. 1
  • Fig. 1 shows a perspective top view of a device according to the invention.
  • the bird's-eye view shows the bridge-like overall conception of the glass ribbon continuously flowing from the melting furnace
  • Fig. 2 shows a front view of the device according to Fig.1.
  • the maintenance bridge 10 can be seen here in section, which is supported on the base frame 6.
  • a web of flat glass 7 is sketched here on a conveyor roller 8, which is mounted on a cross member 9 and is driven by a drive 5.
  • As upper end of the base frame 6 is above the
  • Guard rail of the maintenance bridge 10 to recognize the mounting bridge 3 for the scan sensors 2 in section.
  • 11 here is the track for a lighting device 17 and 12 shown the positional support for this lighting device.
  • On the left side of the entire device is a lifting device 13 of
  • a corresponding lifting device 13 is also located on the right side of the mounting bridge. 3
  • Adjusting a scan sensor by means of the pivotable target device 16 are shortened so much compared to the prior art that a continued running of the glass ribbon can be economical. Because it can, from an economic point of view, the temporary failure of the possibility of detection of defects compared to the previously required elaborate breaking and melting of the
  • An additional illumination device 4 is shown in section on the right side of the maintenance bridge 10, analogous to a corresponding one
  • FIG. 3 shows a view from above of the device according to FIG.
  • the spatial allocation of the support 12 for the lighting device 17 can be seen better here. From this position, the adjusting devices 14 (8 pieces are shown here) are clearly visible for the scanning sensors 2.
  • These adjusting devices 14 can be raised and lowered not only by means of the lifting device 13 as a whole with the scanning sensors 2, but additionally each have the possibility of being in all three
  • the scanning sensors 2 it is necessary for the scanning sensors 2 to be able to move both in the positive and in the negative X direction in the direction of the longitudinal extension of the mounting bridge 3, here referred to as the X direction, in order to ensure a gapless combination of the images of all involved Scan sensors 2 over the entire width of the glass sheet to be checked. That is, in this way it can be ensured by control technology that an image of a scan sensor 2 stops where the image of the adjacent scan sensor 2 begins.
  • FIG. 4 shows a side view of the device according to FIG. 1.
  • Adjusting device 14 shown in section. 16 denotes a pivotable target device 16 whose function is explained in more detail in the description of FIG. 6. Below, the lighting device 17 with the associated fenders 15, of which only the left is designated to recognize.
  • the cross member 19 which is connected to the base frame 6, carries the main carrier 18 of the lighting device.
  • the running rail 11 which can be seen in the Figure 2 in longitudinal view, shown in cross section.
  • the running rail 1 serves the purpose of pulling out the lighting device 17 during operation
  • a cooling device 21 provides for the cooling of the lighting device 17 and thus for the maintenance of the correct operating temperature of the lighting device 17, the bulbs 20,23.
  • FIG. 5 is a perspective view of the lighting means 20, 23 in FIG.
  • the bulbs are appropriately according to the width of the glass ribbon to be illuminated in terms of their longitudinal extent assembled in a modular manner. Together they form, as it were, two parallel light bands, one of which has a line-shaped light source which oscillates in its light intensity and which has another light-emitting means 23 arranged in a line-shaped manner and constant in its light intensity.
  • the frequency of the oscillating light intensity is in this case preferably equal to the line frequency of the line scan camera, or the frequency of driving a scan sensor 2. It is also preferred that these frequencies are in an integer multiple to each other.
  • each scan sensor for example a video camera, lies in the region of the demarcation line in the case of a defect-free lens
  • Luminous means 20 and 23 overlapping, assigned to two bulbs, while the area A2 only the area of the luminous means 23 with the constant
  • Both surfaces A1 and A2 provide different measured values in the region of a pixel-like detection of these optical channels, which, in the range of certain threshold values, allow safe conclusions to be drawn regarding the type and extent of a detected defect.
  • the cooling device 21 acts on the underside of the two light bands.
  • Cover 22 which also acts as a light diffuser, forms the end of the light bands opposite the underside of the glass strip to be tested.
  • a second version of the above-described bulbs 20 and 23 may be provided, which from the position forth (parallel to the 1st version) with the above-described 2nd version of Adjusting device 14, and the respective associated scan sensor 2, correspond.
  • This additional arrangement ensures in the case of repair or the entire replacement of a lighting unit, or parts thereof, by means of an automatic switching operation on this 2.Version the undisturbed operation of the entire device according to the invention.
  • the above-mentioned additional tilting device on each adjusting device 14 for the respective scanning sensor 2 is not necessary in this case, since the second version of an adjusting device 14 is arranged directly above the center line of the second version of the lighting means 20 ,.23.
  • the respective second version be it the adjusting device 14 or the lighting means 20 or 23, are arranged upstream of the first version in order to detect approaching fault points in advance and to supply them to a further evaluation. It goes without saying that these second versions must also have corresponding additional pivotable target devices 16.
  • FIG. 6 shows a functional sketch of the adjustment of a scan sensor.
  • the glass tape to be tested runs on the sketched roles. If the readjustment or readjustment of a scan sensor 2 becomes necessary, the adjusting device 14 of FIG.
  • This target device 16 has fixed markings in the form of simple lines and / or crossed lines of specific thickness and / or color, by means of which the respective sensor 2 can automatically align itself in a desired nominal position according to a defined program.
  • the corresponding scan sensor 2 is in this case raised as far as corresponds to the distance of the target device 16 from the glass ribbon.
  • the adjusting device 14 subsequently adjusts the relevant scanning sensor 2 in accordance with the optical specifications of the target device in its horizontal orientation. After adjustment of the scan sensor, the carrier device 16 pivots back again and the scan sensor descends again to its predetermined working height above the glass plate 7.
  • the additional illumination device 4 has additional illumination means such as LED, UV emitters, quartz lamps, xenon emitters or helium. Spotlights that offer additional possibilities for the detection of undesired glass properties. These depend on the type of glass and the special requirements of the glass mixture produced and thus the respective glass parameters or glass defects to be detected.
  • an additional device for measuring the glass thickness for example by means of laser or ultrasound, each
  • Scanning sensor 2 positionally assigned to be provided. With such a device, the thickness of the produced glass ribbon, dissolved in the transverse direction and longitudinal direction, additionally detected during the manufacturing process and
  • a device for measuring and monitoring stresses in the glass band is provided simultaneously with the detection of defects in the float glass.
  • a method is proposed in which polarized light is sent into the glass ribbon, wherein occurring stresses cause a birefringence, and the emerging light beam is analyzed to determine the changes caused by the birefringence and thus the occurring stresses.
  • the determination of these stresses is carried out by continuously sweeping the width of the glass ribbon, the registration of said changes in the type of birefringence and the simultaneous measurement of the temperature at the respective, respectively swept, location. From the measured changes of
  • the area exposed to the incident polarized light beam preferably has a diameter of less than 20 mm.
  • Temperature measurement can be done for example with an optical pyrometer.
  • the control of the complex motion processes and the signal processing of the sensors used requires a special control program. LIST OF REFERENCES

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Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum Detektieren von Fehlstellen in einem kontinuierlich erzeugtem Float - Glasband mittels der Prüfung eines quer zur Förderrichtung verlaufenden, im Durchlicht beobachteten Glas - Streifens, dadurch gekennzeichnet, dass sie die folgenden Merkmale aufweist: a) mittels einer modulartig aufgebauten Befestigungsbrücke und darauf befestigten Scansensoren sowie zweier quer zum Glasband angeordneter Durchleuchtungsmittel wird der Fluss eines Float - Glasbandes lückenlos überwacht, b) jeder Scansensor lässt sich mittels einer Justiereinrichtung gemäß der 3 Raumkoordinaten in positiver und negativer Richtung ausrichten und mittels einer einschwenkbaren Target - Einrichtung in der Form einer künstlichen Messebene feinjustieren, c) die Leuchtmittel werden mittels einer Kühleinrichtung gekühlt.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Detektieren von Fehlstellen in kontinuierlich erzeugtem Float - Glas
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Detektieren von
Fehlstellen in kontinuierlich erzeugtem Float - Glas.
Aus der DE 19643 017 C1 ist ein Verfahren für die Ermittlung von optischen Fehlern, insbesondere der Brechkraft, in großflächigen Scheiben aus einem transparenten Werkstoff wie Glas bekannt, bei dem mittels des Projizierens eines definierten Musters auf das Glas und das Abbilden dieses Musters auf eine Kamera das beobachtete Bild ausgewertet wird. Dies geschieht dadurch, dass eine Hell - Dunkel - Sequenz des Rastermusters jeweils auf eine Anzahl benachbart angeordneter Pixel der Kamera abgebildet wird und die Anzahl ein ganzzahliges Vielfaches der Hell - Dunkel- Sequenz ist, Aufgabe dieser Erfindung ist es ein Verfahren anzugeben mit dem optische Fehler in wenigstens einer Dimension einer Scheibe ohne
Referenzmuster lokal ermittelt werden können. Fehlstellen in einem kontinuierlich ablaufenden Fertigungsprozess von Float - Glas lassen sich hiermit nicht ermitteln.
In der DE 198 13 072 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der optischen Qualität und zur Detektion von Fehlern von Flachglas, insbesondre von Float - Glas, oder anderen optisch transparenten Materialien beschrieben. Hierbei betrachtet im Wesentlichen eine Videokamera durch das Glas eine
Beleuchtungseinrichtung, wobei der Fokus auf dem Glas liegt und die Videokamera Signale in Abhängigkeit von der Qualität des Glases erzeugt und diese ausgewertet werden. Mit einem solchen bekannten Verfahren soll die Aufgabe gelöst werden, ein Verfahren zu schaffen, bei dem keine Totzonen vorhanden sind und die Stärke der Ablenkung { Brechkraft ) und die Größe des Glasfehlers ermittelt werden können. Außerdem soll eine Vermessung des Kerns der Fehler im Glas möglich sein.
Gelöst werden soll diese Aufgabe dadurch,
dass eine Beleuchtungseinrichtung verwendet wird, deren Farbe und / oder deren Intensität sich von einer Außenkante zur anderen definiert ändert, ferner,
dass der Betrachtungsfleck der Videokamera sich im fehlerfreien Zustand des Glases ungefähr in der Mitte der Beleuchtungsvorrichtung befindet, dass der Beleuchtungsvorrichtung zwei Videosignale ui, u2 nach Farbe und / oder Intensität zugeordnet werden und
dass eine Veränderung der Intensität der Videosignal ui, u2 zur Beurteilung der Qualität des Glases herangezogen wird.
Fehlstellen in einem kontinuierlich ablaufenden Fertigungsprozess von Float - Glas lassen sich mit diesem Verfahren ebenfalls nicht ermitteln.
Der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bzw. dem entsprechenden Verfahren, liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren vorzustellen mit dem während des laufenden Prozesses der Erzeugung eines Bandes aus flüssigem Glas, einem so genanten Float - Glas, die Bildung von Fehlstellen, zum Beispiel in der Form von Einschlüssen, Blasen oder ähnlichen unerwünschten Erscheinungen, ständig detektiert und überwacht werden kann.
Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1 bzw. einem Verfahren nach Anspruch 8 gelöst.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im Folgenden näher beschrieben,
Es zeigen dabei im Einzelnen:
Fig. 1 : eine perspektivische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße
Vorrichtung,
Fig.2: eine Vorderansicht der Vorrichtung nach Fig.1 ,
Fig.3: eine Sicht von oben auf die Vorrichtung nach Fig.1 f
Fig.4; eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 1
Fig.5: eine perspektivische Darstellung der Leuchtmittel;
Fig.6: eine Funktionsskizze der Justierung eines Scansensors,
Die grundlegende Idee der vorliegenden Erfindung besteht darin, einerseits mittels so genannten Scansensoren, zB. in der Form von Zeilenkameras, beständig den Fluß des Float - Glasbandes zu überwachen und andererseits auch die Möglichkeit zu schaffen die einzelnen Scansensoren, bei einer Reparatur oder einem teilweisen Ausfall, während dieses beständigen Überwachungsvorganges nachjustieren oder ersetzen zu können. Fig. 1 zeigt eine perspektivische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung. Die Darstellung aus der Vogelperspektive lässt die brückenartige Gesamtkonzeption erkennen die das fortwährend dem Schmelzofen entströmende Glasband
überspannt Dieses ist hier nicht gezeichnet, sondern es sind lediglich die Laufrollen die das Glasband weiter befördern skizziert. Auf der linken und der rechten Seite der gezeigten Beobachtungs - und Wartungsbrücke führen jeweils Treppen auf einen Beobachtungs - und Wartungssteg. Hier ist lediglich mit 1 ein Teil der gesamten Schutzverkleidung bezeichnet.
Die Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht der Vorrichtung nach Fig.1. Neben den aus der Fig. 1 bekannten Treppen ist hier im Schnitt die Wartungsbrücke 10 zu erkennen die sich auf den Grundrahmen 6 stützt. Eine Bahn aus Flachglas 7 ist hier auf einer Förderrolle 8 skizziert, die auf einem Querträger 9 gelagert ist und von einem Antrieb 5 angetrieben wird. Als oberer Abschluss des Grundrahmens 6 ist über dem
Geländer der Wartungsbrücke 10 die Befestigungsbrücke 3 für die Scansensoren 2 im Schnitt zu erkennen. Mit 11 ist hier die Laufschiene für eine Leuchteinrichtung 17 und mit 12 die lagemäßige Abstützung für diese Leuchteinrichtung dargestellt. Auf der linken Seite der gesamten Vorrichtung ist eine Hebeeinrichtung 13 der
Befestigungsbrücke 3 für die Scansensoren 2 bezeichnet. Eine entsprechende Hebeeinrichtung 13 befindet sich auch auf der rechten Seite der Befestigungsbrücke 3.
Mit dieser Hebeeinrichtung 13 ist es möglich zur Reparatur eines oder mehrerer Scansensoren 2 und / oder der zugehörigen Justiereinrichtung 14 die gesamte Befestigungsbrücke 3 anzuheben und mittels der jeweiligen einschwenkbaren Target - Einrichtung 16 den jeweiligen Scansensor 2 ohne die Referenzfläche eines sonst notwendigen Flachglases 7 zu justieren. Dies bedingt zwar eine kurzfristige
Unterbrechung der Detektion von Fehlstellen, jedoch kann der Vorgang der
Justierung eines Scansensors mittels der einschwenkbaren Target - Einrichtung 16 gegenüber dem Stand der Technik so stark verkürzt werden, dass ein Weiterlaufen des Glasbandes wirtschaftlich sein kann. Denn es kann aus wirtschaftlicher Sicht der vorübergehende Ausfall der Möglichkeit der Detektion von Fehlstellen gegenüber dem früher notwendigen aufwendigen Abbrechen und Einschmelzen des
Glasbandes als tragbar erscheinen. Eine Zusatz - Beleuchtungseinrichtung 4 ist auf der rechten Seite der Wartungsbrücke 10 im Schnitt dargestellt, analog zu einer entsprechenden
Einrichtung 4 auf der linken Seite. Diese Einrichtung überspannt die gesamte Breite der Bahn aus Flachglas, ihr mittlerer Teil ist jedoch in dieser Darstellung nicht sichtbar. Die Funktion dieser Einrichtung wird später bei der Erläuterung der Fig.6 beschrieben.
In der Fig.3 ist eine Sicht von oben auf die Vorrichtung nach Fig.1 gezeichnet. Neben der bekannten Wartungsbrücke 10 und einer schon beschriebenen Förderrolle 8 ist hier die räumliche Zuordnung der Abstützung 12 für die Leuchteinrichtung 17 besser zu sehen. Aus dieser Lage sind die Justiereinrichtungen 14 ( hier sind 8 Stück eingezeichnet ) für die Scansensoren 2 gut zu erkennen.
Diese Justiereinrichtungen 14 können nicht nur mittels der Hebeinrichtung 13 insgesamt mit den Scansensoren 2 angehoben und abgesenkt werden, sondern verfügen zusätzlich jeder für sich über die Möglichkeit sich in allen 3
Raumkoordinaten unabhängig voneinander bewegen zu lassen.
So ist es einerseits notwendig, dass die Scansensoren 2 sich in der Richtung der Längsausdehnung der Befestigungsbrücke 3, hier zum Beispiel als X - Richtung bezeichnet, sowohl in positiver als auch in negativer X - Richtung bewegen können, um einen lückenlosen Zusammenschluss der Bilder aller beteiligten Scansensoren 2 über die gesamte Breite der zu überprüfenden Glasbahn zu gewährleisten. Das heißt, auf diese Weise kann steuerungstechnisch sichergestellt werden, dass ein Bild eines Scansensors 2 dort aufhört, wo das Bild des benachbarten Scansensors 2 anfängt.
Weiterhin ist es für die korrekte Ausrichtung jedes einzelnen Scansensors 2 notwendig, dass sein Mittelpunkt genau auf die Trennlinie zwischen dem
linienförmigen Leuchtmittel 20 ( oszillierend ) und dem Leuchtmittel 23 { konstante Beleuchtung ) ausgerichtet ist. ( Fig. 5 ). Hierfür ist eine Bewegungsmöglichkeit sowohl in positiver als auch in negativer Y - Richtung notwendig, wobei die Y - Richtung mit der X - Richtung eine horizontale Ebene bildet und mit der X - Richtung einen rechten Winkel einschließt.
Ferner ist zusätzlich eine Verstellmöglichkeit eines einzelnen Scansenors 2 in vertikaler Richtung, also der Z - Achse notwenig für den Fall, dass ein einzelner Scansensor 2 mittels der später beschriebenen Target - Einrichtung 16 feinjustiert werden muss.
Als besondere Ausgestaltung ist vorgesehen, dass im Falle der Neujustierung eines einzelnen Scansensors 2 während des laufenden Betriebs der Float - Glas - Produktion ein lückenloser Prüfbetrieb dadurch aufrecht erhalten wird, dass jeder Scansensor 2 mit seiner zugehörigen Justiereinrichtung 14 in nächstmöglicher Entfernung in der Richtung des Glasflusses eine zugehörige 2.Version seiner selbst aufweist. Diese 2. Version dient dem Zweck während der Justierung oder des kompletten Austauschs der entsprechenden 1. Version diese funktionsmäßig zu ersetzen. Hierzu kann es, je nach den räumlichen Verhältnissen, in einer besonderen Ausgestaltung notwendig werden, bei der 2. Version die zusätzliche Möglichkeit einer leichten Kippneigung vorzusehen, um denselben Bereich auf der Trennlinie zwischen den beiden Leuchtmitteln 20 und 23 abzudecken. Dies ist bedingt durch die horizontale Versetzung der jeweils I .Version und der 2. Version eines Scansensors 2 und seiner zugehörigen Justiereinrichtung 14.
Die Fig.4 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 1.
Von oben beginnend ist hier ein Scansensor 2 mit seiner zugehörigen
Justiereinrichtung 14 im Schnitt dargestellt. Mit 16 ist eine einschwenkbare Target - Einrichtung 16 bezeichnet, deren Funktion näher bei der Beschreibung der Fig. 6 erläutert wird. Weiter unten ist die Beleuchtungseinrichtung 17 mit den zugehörigen Schutzblechen 15, von denen nur das linke bezeichnet ist, zu erkennen.
Der Querträger 19 der mit dem Grundrahmen 6 verbunden ist, trägt den Hauptträger 18 der Leuchteinrichtung. Darüber ist die Laufschiene 11 , die in der Fig.2 in der Längsansicht zu sehen ist, im Querschnitt dargestellt. Die Laufschiene 1 dient dem Zweck, das Herausziehen der Leuchteinrichtung 17 während des Betriebs zu
Reparaturzwecken zu ermöglichen und nach erfolgter Reparatur ein schnelles Einschieben zu gewährleisten. Eine Kühleinrichtung 21 sorgt für die Kühlung der Leuchteinrichtung 17 und somit für die Einhaltung der richtigen Betriebstemperatur der Leuchteinrichtung 17, deren Leuchtmittel 20,23.
In der Fig.5 ist eine perspektivische Darstellung der Leuchtmittel 20,23 in
vergrößerter Form gezeigt. Die Leuchtmittel sind entsprechend der Breite des zu beleuchtenden Glasbandes hinsichtlich ihrer Längsausdehnung zweckmäßigerweise modulartig zusammengesetzt. Sie bilden gemeinsam gewissermaßen 2 parallel verlaufende Lichtbänder von denen das eine linienförmig angeordnete, in ihrer Lichtintensität oszillierende, Leuchtmittel 20 aufweist, das andere linienförmig angeordnete, in ihrer Lichtintensität konstante, Leuchtmittel 23 aufweist.
Die Frequenz der oszillierenden Lichtintensität ist hierbei bevorzugt gleich der Zeilenfrequenz der Zeilenkamera, bzw, der Frequenz der Ansteuerung eines Scansensors 2. Bevorzugt ist ferner, dass diese Frequenzen in einem ganzzahligen Vielfachen zueinander stehen.
Der Betrachtungsmittelpunkt jedes Scansensors, zum Beispiel einer Videokamera, liegt im Fall eines fehlerfreien Glases im Bereich der Abgrenzungslinie der
Leuchtmittel 20 und der Leuchtmittel 23. Bei einem auftretenden Glasfehler verschiebt sich dieser Betrachtungsmittelpunkt infolge Lichtbrechung aus dieser Mittelpunktslage. Dadurch ergeben sich am Ort des detektierten Glasfehlers unterschiedliche Einflüsse auf das Ausgangssignal im Bereich des betreffenden Scansensors 2. Aus der Veränderung zweier aufeinander folgender Signale eines Scansensors 2 und der zusätzlichen Information des Fehlerortes, bzw. der Lage im Bereich des betreffenden Scansensors 2, lässt sich auf eine neue Art und Weise ein resultierendes Fehlersignal aus dem Vergleich der Messwerte zweier, in Bezug zueinander stehender, optischer Kanäle gewinnen und einer Schaltungsanordnung zur Fehlererkennung und zur weiteren Signalverarbeitung zuführen.
Zur näheren Erläuterung sind in der Fig.5 die beiden Flächenstücke A1 und A2 eingezeichnet. Hierbei ist die größere Fläche A1 , die Trennlinie der beiden
Leuchtmittel 20 und 23 überlappend, beiden Leuchtmitteln zugeordnet, während die Fläche A2 lediglich dem Bereich des Leuchtmittels 23 mit der konstanten
Lichtintensität zugeordnet ist. Beide Flächen A1 und A2 liefern im Bereich einer pixelmäßigen Erfassung dieser optischen Kanäle unterschiedliche Messwerte, die, im Bereich bestimmter Schwellwerte, sichere Rückschlüsse auf die Art und den Umfang einer erfassten Fehlstelle zulassen.
Die Kühleinrichtung 21 wirkt auf die Unterseite der beiden Lichtbänder. Eine
Abdeckung 22, die gleichzeitig als Lichtdiffusor wirkt, bildet den Abschluss der Lichtbänder gegenüber der Unterseite des zu prüfenden Glasbandes.
Als besondere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann eine 2. Version der oben beschriebenen Leuchtmittel 20 und 23 vorgesehen sein, die von der Lage her ( parallel zur 1. Version ) mit der oben beschriebenen 2. Version der Justiereinrichtung 14, und dem jeweiligen zugehörigen Scansensor 2, korrespondieren. Diese zusätzliche Anordnung gewährleistet im Falle der Reparatur oder des gesamten Austauschs einer Leuchtmitteleinheit, oder Teilen davon, mittels eines automatischen Umschaltvorgangs auf diese 2.Version den ungestörten Betrieb der gesamten erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die oben erwähnte zusätzliche Kippvorrichtung an jeder Justiereinrichtung 14 für den jeweiligen Scansensor 2 ist in diesem Fall nicht notwendig, da die 2. Version einer Justiereinrichtung 14 direkt über der Mittellinie der 2. Version der Leuchtmittel 20 bzw.23 angeordnet ist. Die jeweils 2. Version, sei es nun der Justiereinrichtung 14 oder der Leuchtmittel 20 bzw.23 sind stromauf der 1.Version angeordnet um sich nähernde Fehlerstellen im Vorfeld zu detektieren und einer weiteren Auswertung zuzuführen. Es versteht sich von selbst, dass diese 2. Versionen ebenfalls entsprechende, zusätzliche einschwenkbare, Target - Einrichtungen 16 aufweisen müssen.
Die Fig. 6 zeigt eine Funktionsskizze der Justierung eines Scansensors.
Über der oben beschriebenen Leuchteinrichtung 17 läuft das zu prüfende Glasband auf den skizzierten Rollen. Wird die Neu - Justierung oder die Nach - Justierung eines Scansensors 2 notwendig, wird mittels der Justiereinrichtung 14 der
entsprechende Scansensor 2 ein Stück angehoben und gleichzeitig wird eine Target
- Einrichtung 16 in den Strahlengang der Beleuchtungseinrichtung 17
eingeschwenkt.
Diese Target - Einrichtung 16 weist feste Markierungen in der Form von einfachen Linien und / oder gekreuzten Linien bestimmter Dicke und / oder Farbe auf, mittels derer sich der jeweilige Sensor 2 automatisch nach einem festgelegten Programm in eine gewünschte Soll - Position ausrichten kann.
Der entsprechende Scansensor 2 wird hierbei soweit angehoben wie dem Abstand der Target - Einrichtung 16 vom Glasband entspricht. Die Justiereinrichtung 14 justiert in der Folge den betreffenden Scansensor 2 entsprechend den optischen Vorgaben der Target - Einrichtung in seiner horizontalen Ausrichtung. Nach erfolgter Justierung des Scansensors schwenkt die Traget - Einrichtung 16 wieder zurück und der Scansensor senkt sich wieder auf seine vorbestimmte Arbeitshöhe über der Glasplatte 7 ab.
Die Zusatz - Beleuchtungseinrichtung 4 weist zusätzliche Beleuchtungsmittel auf wie zum Beispiel LED, UV - Strahler, Quarzlampen, Xenon - Strahler oder Helium - Strahler, die zusätzliche Möglichkeiten zur Ermittlung von unerwünschten Glaseigenschaften bieten. Diese richten sich nach der Art des Glases und den speziellen Anforderungen an die erzeugte Glasmischung und somit den jeweils zu detektierenden Glas - Parametern, bzw. Glasfehlern.
In einer besonderen Ausgestaltung kann auch eine zusätzliche Einrichtung zur Messung der Glasdicke, zum Beispiel mittels Laser oder Ultraschall, jedem
Scansensor 2 lagemäßig zugeordnet, vorgesehen sein. Mit einer solchen Einrichtung kann zusätzlich während des Fertigungsprozesses die Dicke des produzierten Glasbandes, aufgelöst in Querrichtung und Längsrichtung, detektiert und
aufgezeichnet werden. Diese Messwerte können der Überwachung des
Fertigungsprozesses des Float - Glasbandes dienen.
In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung kann zusätzlich vorgesehen sein, dass gleichzeitig mit der Detektion von Fehlstellen im Float - Glas eine Vorrichtung zur Messung und Überwachung von Spannungen im Glasband vorgesehen ist.
Hierzu wird ein Verfahren vorgeschlagen bei dem polarisiertes Licht in das Glasband geschickt wird, wobei auftretende Spannungen eine Doppelbrechung bewirken, und der austretende Lichtstrahl analysiert wird, um die durch die Doppelbrechung verursachten Änderungen und somit die auftretenden Spannungen zu bestimmen. Die Ermittlung dieser Spannungen erfolgt durch kontinuierliches Überstreichen der Breite des Glasbandes, der Registrierung der besagten Änderungen in der Art der Doppelbrechung und die gleichzeitige Messung der Temperatur an der betreffenden, jeweils überstrichenen, Stelle. Aus den gemessenen Änderungen der
Doppelbrechung und der zugehörigen gemessenen Temperatur an der jeweiligen Messstelle kann die permanente Spannung an der betreffenden Messstelle und in summa somit der gesamten Breite des Glasbandes ermittelt werden. Die
fortlaufenden Messungen dieser Spann ungsverläufe in der Breite des Glasbandes liefern wichtige Hinweise auf Spannungen im Float - Glasband in Längsrichtung, die ein hohes Gefährdungspotenzial für die gesamte Fertigung darstellen.
Der dem eingestrahlten polarisierten Lichtbündel ausgesetzte Bereich weist hierbei vorzugsweise einen Durchmesser von weniger als 20 mm auf. Die
Temperaturmessung kann zum Beispiel mit einem optischen Pyrometer erfolgen. Die Steuerung der komplexen Bewegungsvorgänge und die Signalverarbeitung der verwendeten Sensoren erfordert ein spezielles Steuerungsprogramm. Bezuqszeichenliste
Verkleidung
Scansensoren ( Zeilenkameras )
Befestigungsbrücke für die Scansensoren
Zusatz - Beleuchtungseinrichtung
Antrieb der Förderrollen
Grundrahmen
Flachglas
Förderrolle
Querträger für die Vördervorrichtung
Wartungsbrücke
Laufschiene für die Leuchteinrichtung
Abstützung der Leuchteinrichtung
Hebeeinrichtung der Befestigungsbrücke für die Scansensoren
Justiereinrichtung der Scansensoren
Schutzblech des Leuchtschachts der Leuchteinrichtung einschwenkbare Target - Einrichtung
Leuchteinrichtung
Hauptträger der Leuchteinrichtung
Querträger
Leuchtmittel ( oszillierend )
Kühleinrichtung
Licht - Diffusor und Abdeckung
Leuchtmittel { konstant )
Flächenstück A 1
Flächenstück A 2

Claims

Patentansprüche
Anspruch 1 :
Vorrichtung zum Detektieren von Fehlstellen in einem kontinuierlich erzeugtem Float - Glasband mittels der Prüfung eines quer zur Förderrichtung verlaufenden, im Durchlicht beobachteten Glas - Streifens, dadurch gekennzeichnet, dass sie die folgenden Merkmale aufweist: a) eine modulartig aufgebaute Befestigungsbrücke { 3 ) für Scansensoren ( 2) die entsprechend der Breite des zu prüfenden Float - Glasbandes ausgelegt ist, wobei die Scansensoren ( 2 ) hinsichtlich ihres Erfassungsbereiches diese Breite lückenlos abdecken und das Float - Glasband mittels eines linienförmigen Leuchtmittels ( 23 ) mit konstantem Lichtstrom und eines
angrenzenden linienförmigen Leuchtmittels ( 20 ) mit oszillierendem Lichtstrom lückenlos durchleuchtet wird,
b) eine jedem Scansensor ( 2 ) zugeordnete Justiereinrichtung ( 14 ) die eine Veränderung der Lage jedes Scansensors ( 2 ) entlang der 3 Raumkoordinaten in positiver und negativer Richtung ermöglicht, c) eine jedem Scansensor ( 2 ) zugeordnete einschwenkbare Target - Einrichtung ( 16 ) in der Form einer künstlichen Messebene zur genauen Ausrichtung eines Scansensors ( 2 ) auf die Oberfläche des Float - Glasbandes,
d) eine Kühleinrichtung ( 21 ) zur Kühlung der Leuchtmittel ( 20,23 ).
Anspruch 2:
Vorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ermittlung von Fehlstellen mittels der Scansensoren ( 2 ) über den Vergleich der Pixel - Messwerte zweier optischer Kanäle erfolgt, wobei der eine Kanal einen Flächenbereich A1 betrifft der die
Leuchtmittei ( 20 ) und ( 23 ) umfasst, während der andere Kanal einen zugeordneten Flächenbereich A2 betrifft der lediglich das Leuchtmittel { 23 ) umfasst, und der Vergleich und die Auswertung dieser Messwerte unter der Berücksichtigung bestimmter Schwellwerte erfolgt.
Anspruch 3:
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass, unter Berücksichtigung eines kurzen Stücks ungeprüften
Glasbandes, die gesamte Befestigungsbrücke ( 3 ) von einer
Hebeeinrichtung ( 13 ) zu Reparaturzwecken angehoben und wieder abgesenkt werden kann
Anspruch 4:
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass den Justiereinrichtungen ( 14 ) und den zugehörigen Scansensoren ( 2 ) und / oder den Leuchtmitteln ( 20,23 ) stromauf des Float - Glasbandes jeweils eine identische 2.Version zugeordnet ist, die bei einem Ausfall der 1. Version diese ersetzen kann.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass eine Zusatz - Beleuchtungseinrichtung 4 vorgesehen ist, die spezielle Beleuchtungsmittel zur Ermittlung weiterer Glasparameter bzw. Glasfehler, enthält.
Anspruch 6:
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass jedem Scansensor ( 2 ) eine zusätzliche Einrichtung zur Messung der Glasdicke in seinem Erfassungsbereich räumlich zugeordnet ist. Anspruch 7:
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass mittels einer weiteren, gleichzeitig betriebenen, Vorrichtung eine Überwachung der Spannungen im Glasband mittels einer gleitenden, die Breite des Glasbandes überstreichenden, lokalen Einspeisung von polarisiertem Licht und einer gleichzeitigen Temperaturmessung am jeweiligen Messpunkt des Glasbandes erfolgt.
Anspruch 8 .
Verfahren zum Detektieren von Fehlstellen in einem kontinuierlich erzeugtem Float - Glasband mittels der Prüfung eines quer zur
Förderrichtung verlaufenden, im Durchlicht beobachteten Glas - Streifens, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Merkmale aufweist: a) mittels einer modulartig aufgebauten Befestigungsbrücke { 3 ) und darauf befestigten Scansensoren { 2 ) sowie zweier quer zum Glasband angeordneter Durchleuchtungsmittel ( 20, 23 ) wird der Fluss eines Float - Glasbandes lückenlos überwacht,
b) jeder Scansensor ( 2 ) lässt sich mittels einer Justiereinnchtung ( 14 ) gemäß der 3 Raumkoordinaten in positiver und negativer Richtung ausrichten und mittels einer einschwenkbaren Target - Einrichtung ( 16 ) in der Form einer künstlichen Messebene feinjustieren, c) die Leuchtmittel ( 20,23 ) werden mittels einer Kühleinrichtung ( 21 ) gekühlt.
Anspruch 9:
Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ermittlung von Fehlstellen mittels der Scansensoren { 2 ) über den Vergleich der Pixel - Messwerte zweier optischer Kanäle erfolgt, wobei der eine Kanal einen Flächenbereich A1 betrifft der die
Leuchtmittel ( 20 ) und { 23 ) umfasst, während der andere Kanal einen zugeordneten Flächenbereich A2 betrifft der lediglich das Leuchtmittel { 23 ) umfasst, und der Vergleich und die Auswertung dieser Messwerte unter der Berücksichtigung bestimmter Schwellwerte erfolgt.
Anspruch 10:
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass, unter Berücksichtigung eines kurzen Stücks ungeprüften
Glasbandes, die gesamte Befestigungsbrücke ( 3 ) von einer
Hebeeinrichtung { 13 ) zu Reparaturzwecken angehoben und wieder abgesenkt werden kann
Anspruch 11 :
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass den Justiereinrichtungen ( 14 ) und / oder den Leuchtmitteln ( 20,23 ) stromauf des Float - Glasbandes jeweils eine identische 2. Version zugeordnet ist, die bei einem Ausfall der 1. Version diese ersetzen kann.
Anspruch 12 .
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Zusatz - Beleuchtungseinrichtung 4 vorgesehen ist, die spezielle Beleuchtungsmittel zur Ermittlung wetterer Glasparameter enthält.
Anspruch 13:
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass jedem Scansensor ( 2 ) eine zusätzliche Einrichtung zur Messung der Glasdicke in seinem Erfassungsbereich räumlich zugeordnet ist. Anspruch 14:
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass mittels einer weiteren, gleichzeitig betriebenen Vorrichtung eine Überwachung der Spannungen im Glasband mittels einer gleitenden, die Breite des Glasbandes überstreichenden, lokalen Einspeisung von polarisiertem Licht und einer gleichzeitigen Temperaturmessung am jeweiligen Messpunkt des Glasbandes erfolgt.
Anspruch 15:
Computerprogramm mit einem Programmcode zur Durchführung der Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche 8 bis 14, wenn das Programm in einem Computer ausgeführt wird.
Anspruch 16:
Maschinenlesbarer Träger mit dem Programmcode eines Computerprogramms zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 8 bis 14, wenn das Programm in einem Computer ausgeführt wird.
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