WO2020170749A1 - ガラス板の製造方法 - Google Patents

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WO2020170749A1
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roller
waveform
glass ribbon
spectrum
glass
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Inventor
洋志 望月
Original Assignee
日本電気硝子株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B17/00—Forming molten glass by flowing-out, pushing-out, extruding or drawing downwardly or laterally from forming slits or by overflowing over lips
    • C03B17/06—Forming glass sheets

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a glass plate including a forming step in which a glass ribbon is pulled by a roller to perform plate drawing.
  • Patent Document 1 discloses, as a typical one of the downdraw methods, a mode in which a molding step is executed by utilizing the overflow downdraw method.
  • a glass ribbon is produced by a molded body having a wedge-shaped cross-sectional shape, and the glass ribbon flowing down from the molded body is pulled from both front and back sides while being sandwiched by rollers arranged in a plurality of upper and lower stages to perform plate drawing. I do. As a result, the glass ribbon is gradually cooled and solidified to a predetermined thickness.
  • the glass ribbon may be damaged due to the deterioration of the roller over time.
  • a typical example of deterioration with time is wear of rollers (uneven wear).
  • unevenness is formed on the outer peripheral surface of the roller due to the progress of wear, the pulling force of the glass ribbon by the roller becomes unstable.
  • the tension acting on the glass ribbon also becomes unstable, resulting in damage to the glass ribbon.
  • the present invention made in view of the above circumstances has a technical problem that it is possible to grasp the degree of progress of wear of a roller when performing plate drawing by pulling a glass ribbon by the roller.
  • the present invention for solving the above problems is a method for manufacturing a glass plate including a forming step of drawing a glass ribbon by pulling a glass ribbon with a roller connected to a power source, and performing the forming step.
  • a waveform acquisition step of acquiring at least one waveform, and a waveform acquired in the waveform acquisition step.
  • a spectrum analysis step of obtaining a frequency spectrum.
  • the roller is an annealing roller arranged in a slow cooling furnace for slow cooling the glass ribbon during execution of the molding process.
  • the annealing roller placed in the annealing furnace is prone to wear, and the degree of wear is likely to vary. In other words, the roller is highly required to properly grasp the degree of wear progress. Therefore, if the present invention is applied to grasp the degree of progress of wear in the annealing roller, the effect can be favorably enjoyed.
  • the glass ribbon when the glass ribbon is pulled by the roller, it is possible to grasp the degree of wear of the roller when performing the plate forming.
  • the method for manufacturing a glass sheet according to the present embodiment includes a forming step of forming a glass ribbon G using an overflow downdraw method.
  • the molding chamber 1 is provided with a molded body 4 having a wedge-shaped cross section and a cooling roller 5 for cooling the widthwise end of the glass ribbon G.
  • the molded body 4 has a groove 4a formed at the top for inflowing the molten glass MG, a pair of side surfaces 4b, 4b for flowing down the molten glass MG overflowing from the groove 4a to both sides, and both side surfaces. 4b, a lower end portion 4c for fusing and melting the molten glass MG that has flowed along 4b.
  • the molded body 4 generates a plate-shaped glass ribbon G from the molten glass MG fused and integrated at the lower end portion 4c.
  • the cooling roller 5 can sandwich the widthwise end of the glass ribbon G from both front and back sides, and has a function of suppressing the shrinkage of the glass ribbon G in the widthwise direction by cooling the sandwiched widthwise end. ..
  • the cooling roller 5 is a cantilever-supported roller, and one for cooling one end of the width direction and one for cooling the other end are independently installed. Both the cooling roller 5 for cooling the one end and the cooling roller 5 for cooling the other end are connected to different motors 6, and each of them has a constant speed (for example, a peripheral speed or a rotation speed). ) Is controlled to rotate.
  • Each cooling roller 5 is composed of both rollers that form a pair on the front and back of the glass ribbon G, and both rollers rotate in synchronization with the power from the same motor 6.
  • the annealing furnace 2 is provided with an anneal roller 7 arranged in a plurality of upper and lower stages for conveying the glass ribbon G that is being annealed downward, and a heater (not shown) facing the front and back surfaces of the glass ribbon G. Has been done.
  • a plurality of annealing rollers 7 are arranged along the conveyance path of the glass ribbon G.
  • Each of these anneal rollers 7 is connected to a motor 6 as a power source. Further, the annealing roller 7 is controlled so as to rotate at a constant speed (for example, a peripheral speed or a rotation speed).
  • a constant speed for example, a peripheral speed or a rotation speed.
  • Each of the anneal rollers 7 is composed of two rollers that are paired on the front and back of the glass ribbon G, and both rollers rotate in synchronization with the power from the same motor 6.
  • Each of the annealing rollers 7 is in a "closed state” in which both ends of the glass ribbon G in the width direction are sandwiched between the front and back sides, and in an "open state” in which both rollers are separated from the glass ribbon G and the sandwiching is released. Can be switched. Then, each anneal roller 7 can pull the glass ribbon G downward under the closed state. In each anneal roller 7, a portion sandwiching one widthwise end portion and a portion sandwiching the other widthwise end portion are connected via a shaft.
  • the contact portion of the anneal roller 7 with the glass ribbon G is made of, for example, ceramic.
  • all of the plurality of annealing rollers 7 are in the closed state, but the present invention is not limited to this. In some cases, only some of the annealing rollers 7 are in the closed state and the other annealing rollers 7 are in the open state. In this case, the anneal roller 7 in the open state functions to guide the downward movement of the glass ribbon G while restricting the swinging of the glass ribbon G along the thickness direction.
  • the part of the anneal roller 7 that sandwiches the one end in the width direction and the part that sandwiches the other end of the anneal roller 7 are connected via the shaft, but the embodiment is not limited to this. Absent. Similarly to the cooling roller 5 described above, the annealing roller 7 for sandwiching the one side end and the annealing roller 7 for sandwiching the other side end may be independently installed. is there.
  • the heater (not shown) has a function of forming a temperature gradient so that the temperature becomes lower toward the lower part of the glass ribbon G in the annealing furnace 2. Due to the function of the heater, the glass ribbon G is gradually cooled to a temperature below the strain point while passing through the annealing furnace 2.
  • the cooling chamber 3 is provided with a plurality of support rollers 8 for transporting the glass ribbon G that has passed through the annealing furnace 2 downward.
  • the number of the supporting rollers 8 arranged is not limited to a plurality, and may be only one. It should be noted that the cooling chamber 3 is not provided with a heater for forming a temperature gradient on the glass ribbon G.
  • the plurality of support rollers 8 are arranged along the conveyance path of the glass ribbon G.
  • Each of these support rollers 8 is connected to a motor 6 as a power source. These support rollers 8 are controlled so as to rotate at a constant speed, like the anneal roller 7 described above.
  • Each of the support rollers 8 is composed of a pair of rollers on the front and back of the glass ribbon G, and both rollers rotate in synchronization with the power from the same motor 6.
  • Each support roller 8 can be switched between the “closed state” and the “open state” in the same manner as the above-mentioned anneal roller 7. Then, each support roller 8 can pull the glass ribbon G downward under the closed state.
  • a portion sandwiching the one side end portion in the width direction and a portion sandwiching the other side end portion are connected via a shaft.
  • the contact portion of the support roller 8 with the glass ribbon G is made of rubber, for example.
  • the support roller 8 for nipping at one end in the width direction and the support roller 8 for nipping at the other end independently of each other, like the above-mentioned annealer roller 7, are independent. It may be installed.
  • the glass ribbon G is plate-formed.
  • the glass ribbon G is drawn by using the overflow downdraw method, but the present invention is not limited to this.
  • Other forming methods may be used in which plate drawing is performed while pulling the glass ribbon with a roller.
  • the degree of progress of wear (uneven wear) of each of the plurality of annealing rollers 7 that is pulling the glass ribbon G is grasped. Therefore, the waveform acquisition step, the spectrum analysis step, and the calculation step, which will be described later, are executed. In addition, a roller replacement step, which will be described later, is executed as necessary based on the execution result of the calculation step.
  • the waveform acquisition step, the spectrum analysis step, and the calculation step are repeatedly executed intermittently at predetermined time intervals.
  • the predetermined time interval may be set to, for example, 1 to 72 hours, and may be changed so as to become shorter as the wear progresses.
  • the waveform acquisition step, the spectrum analysis step, and the calculation step may be repeatedly executed continuously, in other words, the predetermined time interval may be zero.
  • the waveform acquisition step, the spectrum analysis step, the calculation step, and the roller replacement step are performed in the same manner for a plurality of annealing rollers 7. Therefore, in the description of each step, one of the plurality of annealing rollers 7 will be focused and described.
  • the waveform 10 obtained based on the change of The waveforms 9 and 10 shown in FIG. 3 are waveforms when the annealing roller 7 is new (new annealing roller 7).
  • the motor 6 is controlled so that the peripheral speed of the anneal roller 7 is constant, but it is controlled so that the rotation speed of the motor 6 (annealer roller 7) is constant.
  • the torque of the motor 6 may be controlled to be constant.
  • the waveforms 9 and 10 may be waveforms obtained based on changes in the torque of the motor 6 and changes in the rotational speed, respectively.
  • the waveform 9 may be the waveform of the torque itself of the motor 6.
  • the waveform 10 may be the waveform of the rotation speed of the motor 6 itself.
  • both the waveforms 9 and 10 are acquired in the present embodiment, only one of them may be acquired.
  • the specific procedure for acquiring waveform 9 is as follows.
  • the torque of the motor 6 is determined by detecting the load current of the motor 6 connected to the anneal roller 7 with a sensor. Further, the traction force by the anneal roller 7 is calculated from the calculated torque. Then, by accumulating the calculation results of the traction force for a predetermined time, the waveform 9 representing the change of the traction force over time is acquired.
  • the predetermined time may be, for example, the time required for the annealing roller 7 to rotate several times.
  • the specific procedure for acquiring the waveform 10 is substantially the same as the procedure for acquiring the waveform 9.
  • the peripheral speed of the anneal roller 7 is determined by a known method, and the peripheral speed indexing result is accumulated to obtain the waveform 10 representing the change in the peripheral speed over time.
  • the predetermined time may be, for example, the time required for the annealing roller 7 to make several revolutions.
  • the frequency spectrum 11 of the traction force and the frequency spectrum 12 of the peripheral velocity as shown in FIG. 4 are obtained from the waveforms 9 and 10 acquired in the waveform acquisition step by using the Fourier transform.
  • the frequency spectra 11 and 12 shown in the figure are frequency spectra when the anneal roller 7 is in a new state, and are normalized so that the maximum value becomes 1 by dividing the intensity value by the maximum intensity value ( (Standardization) processing is performed.
  • these frequency spectra 11 and 12 one or a plurality of peaks appear in the low frequency band (for example, 0 to 13 Hz), but the spectrum intensity of the base portion excluding the peak becomes relatively low.
  • the waveform acquisition process and spectrum analysis process are repeatedly executed during execution of the molding process. That is, the frequency spectra 11 and 12 are obtained from each of the plurality of waveforms 9 and 10 obtained in the waveform acquisition process repeatedly performed. As a result, from the frequency spectrums 11 and 12 in the new state of the anneal roller 7 shown in FIG. 4, the frequency spectrums 11 and 12 in the state in which wear has progressed to the extent necessary for replacement shown in FIG. Up to. Note that the frequency spectra 11 and 12 shown in FIG. 5 are subjected to normalization processing so that the maximum value becomes 1 by dividing the intensity value by the maximum intensity value, as in FIG.
  • the distribution of the spectrum intensity in the frequency spectra 11 and 12 changes as the wear of the anneal roller 7 progresses.
  • the number of peaks is increased and the spectrum intensity of the base portion excluding the peaks is higher than those in the frequency spectra 11 and 12 shown in FIG.
  • the number of peaks increases and the spectral intensity of the base portion excluding the peaks increases.
  • the progress of wear of the anneal roller 7 follows the following process, for example.
  • the contour shape of the new annealing roller 7 is naturally circular (substantially perfect circle).
  • unevenness is first formed on the outer peripheral surface of the anneal roller 7, and the contour shape becomes distorted (exaggeratedly, it is transformed into a polygonal contour shape).
  • the wear progresses to such a stage, the number of peaks in the low frequency band increases and the spectral intensity of the base portion excluding the peaks increases. Then, as the wear further progresses, the outer peripheral surface of the annealing roller 7 becomes rough.
  • the number of peaks further increases in the low frequency band, the spectral intensity of the base portion excluding the peaks further increases, and the glass ribbon G is more likely to be damaged due to abrasion. Increase.
  • the frequency spectra 11 and 12 shown in FIG. 4 have the same distribution regardless of the slow drawing speed of the glass ribbon G in the forming process. Further, the frequency spectra 11 and 12 shown in FIG. 5 and other frequency spectra 11 and 12 (not shown) obtained in the spectrum analysis step also have similar distributions regardless of the slowness of the drawing speed. ..
  • the total value of the spectrum intensities in the frequency band lower than the threshold frequency is calculated.
  • the calculation of the total value of the spectrum intensities is performed for each of the plurality of frequency spectra 11 and 12 continuously obtained in the spectrum analysis process. Furthermore, the calculation of the total value of the spectrum intensity is performed individually for each of the frequency spectrum 11 of the traction force and the frequency spectrum 12 of the peripheral speed.
  • the threshold frequency can be set within the range of 5 Hz to 15 Hz, for example. In the present embodiment, the threshold frequency is 13 Hz as an example. From the transition of the spectrum intensity distribution with the progress of wear described above, as the wear of the anneal roller 7 progresses, the total value of the spectrum intensity increases. That is, the frequency spectrums 11 and 12 obtained later in time series have a larger total value of the spectrum intensities. As a result, it is possible to quantitatively grasp the degree of wear of the anneal roller 7.
  • ⁇ Roller replacement process> When the total value of the spectral intensities exceeds the upper limit of the allowable range as a result of executing the above calculation step, the roller replacement step is executed and the annealing roller 7 is replaced with a new roller.
  • the roller replacement step is executed and the annealing roller 7 is replaced with a new roller.
  • a new roller is replaced. It is carried out.
  • the upper limit of the allowable range changes according to the threshold of the calculation process. If the threshold is 13 Hz, the upper limit of the allowable range is a value obtained by multiplying the total value of the spectrum intensity in the new state by 2 to 5 times. be able to.
  • the total value of the spectral intensities at which the glass ribbon G will not be damaged may be calculated in advance based on past operation results and the like.
  • the lower limit of the allowable range can be the total value of the spectrum intensities in a new state.
  • the glass plate manufacturing method according to the present invention is not limited to the aspect described in the above embodiment.
  • the waveform acquisition step, the spectrum analysis step, and the calculation step are executed for each of the plurality of annealing rollers 7 in order to grasp the degree of progress of wear.
  • the present invention is not limited to this, and as described above, only some of the anneal rollers 7 are closed during the execution of the molding process, and the other anneal rollers 7 (an anneal for restricting and guiding the swing of the glass ribbon G). Under the configuration in which the la roller 7) is in the open state, it is sufficient to grasp the degree of wear of only some of the annealing rollers 7 in the closed state. In this case, the roller exchanging step may be executed as necessary only for some of the annealing rollers 7 that are in the closed state.
  • the total value of the spectrum intensities is calculated for all the frequency bands lower than the threshold frequency in the calculation process.
  • This calculation step may adopt another aspect, for example, a part of the frequency spectra 11 and 12 may be extracted from the frequency band lower than the threshold value and the total value of the spectrum intensities may be calculated.
  • the number of peaks appearing in the frequency band lower than the threshold value may be counted, and the roller replacement step may be executed when the number of peaks exceeds the upper limit of the allowable range.
  • a step is provided in which, for example, the operator visually observes the frequency spectra 11 and 12 shown in FIG. May be.
  • the frequency spectrums 11 and 12 are subjected to normalization (normalization) processing so that the maximum value becomes 1.
  • the normalization processing may be omitted, and other normalization processing may be omitted. You may perform a chemical conversion process.
  • a waveform may be acquired by providing an accumulation step for continuously accumulating data, and extracting the data accumulated in the accumulation step for a predetermined time in the waveform acquisition step.

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Abstract

モーター６と接続されたアニーラローラー７を含むローラー群により、ガラスリボンＧを牽引することで板引き成形を行う成形工程を備えたガラス板の製造方法において、成形工程の実行中に、モーター６のトルクの変化に基づいて得られる波形９と、回転数の変化に基づいて得られる波形１０とのうち、少なくとも一方の波形を取得する波形取得工程と、波形取得工程で取得した波形９，１０から周波数スペクトル１１，１２を得るスペクトル分析工程とを、実行するようにした。

Description

ガラス板の製造方法
　本発明は、ローラーによりガラスリボンを牽引することで板引き成形を行う成形工程を備えたガラス板の製造方法に関する。
　周知のように、ガラス板を製造するための工程の一つとして、ダウンドロー法を利用してガラスリボンを成形する成形工程が含まれる場合がある。ここで、特許文献１には、ダウンドロー法のうちの代表的なものとして、オーバーフローダウンドロー法を利用して成形工程を実行する態様が開示されている。
　同態様においては、楔状の断面形状を有する成形体によりガラスリボンを生成すると共に、成形体から流下するガラスリボンを上下複数段に配置されたローラーで表裏両側から挟みつつ牽引することで板引き成形を行う。これにより、ガラスリボンが漸次に冷え固まりながら所定の厚みに形成される。
特開２００９－１４９４６３号公報
　ところで、上記の成形工程の実行中には、ローラーの経時劣化に起因してガラスリボンが破損してしまう場合がある。経時劣化の代表例としては、ローラーの摩耗（偏摩耗）が挙げられる。摩耗の進行によりローラーの外周面に凹凸が形成されると、当該ローラーによるガラスリボンの牽引力が不安定となる。これにより、ガラスリボンに作用する張力もまた不安定となり、結果としてガラスリボンの破損を招いてしまう。
　従って、摩耗の進行したローラーは的確に新しいローラーへの交換を行う必要があるが、交換の要否を判断するべく摩耗の進行程度を把握できる技術が確立されていないという問題があった。
　上記の事情に鑑みなされた本発明は、ローラーによりガラスリボンを牽引することで板引き成形を行うに際し、ローラーにおける摩耗の進行程度の把握を可能にすることを技術的な課題とする。
　上記の課題を解決するための本発明は、動力源と接続されたローラーによりガラスリボンを牽引することで板引き成形を行う成形工程を備えたガラス板の製造方法であって、成形工程の実行中に、動力源のトルクの変化に基づいて得られる波形と回転数の変化に基づいて得られる波形とのうち、少なくとも一方の波形を取得する波形取得工程と、波形取得工程で取得した波形から周波数スペクトルを得るスペクトル分析工程とを、実行することを特徴とする。
　本方法では、ローラーの摩耗の進行に伴って周波数スペクトルにおけるスペクトル強度の分布が遷移することに基づいて、摩耗の進行程度を適切に把握することができる。例えば、ローラーが新品の状態、或いは、新品に近い状態の下では、スペクトル分析工程で得られた周波数スペクトルにおいて、低周波数帯（例えば０～１３Ｈｚ）で、一つ又は複数のピークが出現するが、ピークを除いたベース部分のスペクトル強度は比較的低くなる。この状態からローラーが摩耗していくのに従って、次第にピークの数が増加すると共にピークを除いたベース部分のスペクトル強度が高くなる。なお、スペクトル強度の分布は、動力源のトルクの変化に基づいて得られる波形と、回転数の変化に基づいて得られる波形とのうち、どちらの波形から得た周波数スペクトルにおいても同様に遷移する。以上のことから、成形工程の実行中に波形取得工程とスペクトル分析工程とを実行し、周波数スペクトルにおけるスペクトル強度の分布の遷移に着目すれば、ローラーにおける摩耗の進行程度を適切に把握することが可能になる。
　上記の方法では、周波数スペクトルについて、閾値となる周波数よりも低い周波数帯でのスペクトル強度の合計値を算出する算出工程を実行することが好ましい。
　ローラーの摩耗が進行するほど、算出工程を実行した際に算出される低周波数帯のスペクトル強度の合計値が大きくなっていく。従って、算出工程を実行することで摩耗の進行程度を定量的に把握することが可能になる。
　上記の方法では、算出工程の結果に基づいて、ローラーを新しいローラーに交換するローラー交換工程を実行することが好ましい。
　このようにすれば、許容範囲を超えて摩耗が進行したローラーの継続使用により、不当にガラスリボンが破損してしまうような事態の発生を好適に回避できる。
　上記の方法では、ローラーが、成形工程の実行中にガラスリボンを徐冷するための徐冷炉に配置されたアニーラローラーであることが好ましい。
　徐冷炉に配置されたアニーラローラーは、摩耗しやすい上に摩耗の進行程度にもバラつきが生じやすい。つまり、摩耗の進行程度を適切に把握する必要性の高いローラーであることになる。従って、アニーラローラーにおける摩耗の進行程度を把握するべく本発明を適用すれば、その効果を好適に享受できる。
　本発明によれば、ローラーによりガラスリボンを牽引することで板引き成形を行うに際し、ローラーにおける摩耗の進行程度を把握することが可能になる。
ガラス板の製造方法における成形工程を示す縦断側面図である。 ガラス板の製造方法における成形工程を示す縦断正面図である。 ガラス板の製造方法における波形取得工程で取得した波形を示す図である。 ガラス板の製造方法におけるスペクトル分析工程で得た周波数スペクトルを示す図である。 ガラス板の製造方法におけるスペクトル分析工程で得た周波数スペクトルを示す図である。
　以下、本発明の実施形態に係るガラス板の製造方法について、添付の図面を参照しながら説明する。
　図１および図２に示すように、本実施形態に係るガラス板の製造方法は、オーバーフローダウンドロー法を利用してガラスリボンＧの板引き成形を行う成形工程を備えている。
＜成形工程＞
　成形工程の実行には、溶融ガラスＭＧからガラスリボンＧを生成するための成形室１と、成形室１の下方に配置され、板引き成形中のガラスリボンＧに対して徐冷処理（アニール処理）を施すための徐冷炉２と、徐冷炉２の下方に配置され、ガラスリボンＧを室温付近の温度まで冷却するための冷却室３とを用いる。
　成形室１には、楔状の断面形状を有する成形体４と、ガラスリボンＧの幅方向端部を冷却するための冷却ローラー５とが配置されている。
　成形体４は、溶融ガラスＭＧを流入させるための頂部に形成された溝４ａと、溝４ａから両側方に溢れ出た溶融ガラスＭＧをそれぞれ流下させるための一対の側面４ｂ，４ｂと、両側面４ｂ，４ｂに沿って流下した溶融ガラスＭＧを融合一体化させるための下端部４ｃとを有する。成形体４は、下端部４ｃで融合一体化した溶融ガラスＭＧから板状のガラスリボンＧを生成する。
　冷却ローラー５は、ガラスリボンＧの幅方向端部を表裏両側から挟むことが可能であり、挟んだ幅方向端部を冷却することで、ガラスリボンＧの幅方向における収縮を抑制する機能を有する。冷却ローラー５は、片持ち支持されたローラーであり、幅方向の一方側端部の冷却用と、他方側端部の冷却用とが独立して設置されている。一方側端部を冷却する冷却ローラー５と、他方側端部を冷却する冷却ローラー５との両者は、異なるモーター６に接続されると共に、両者の各々は一定の速度（例えば周速度や回転数）で回転するように制御されている。各冷却ローラー５は、ガラスリボンＧの表裏で対となる両ローラーにより構成され、両ローラーは、同一のモーター６からの動力で同期して回転する。
　徐冷炉２には、徐冷処理中のガラスリボンＧを下方に搬送するための上下複数段に配置されたアニーラローラー７と、ガラスリボンＧの表面および裏面と対向する図示省略のヒーターとが配置されている。
　複数のアニーラローラー７は、ガラスリボンＧの搬送経路に沿って配置されている。これらアニーラローラー７は、それぞれが動力源としてのモーター６と接続されている。さらに、これらアニーラローラー７は、それぞれ一定の速度（例えば周速度や回転数）で回転するように制御されている。各アニーラローラー７は、ガラスリボンＧの表裏で対となる両ローラーにより構成され、両ローラーは、同一のモーター６からの動力で同期して回転する。各アニーラローラー７は、上記の両ローラーでガラスリボンＧの幅方向端部を表裏両側から挟んだ「閉状態」と、両ローラーがガラスリボンＧから離れて挟みを解除した「開状態」とを切り換えることが可能である。そして、各アニーラローラー７は、閉状態の下でガラスリボンＧを下方に牽引することが可能である。各アニーラローラー７において、幅方向の一方側端部を挟む部位と、他方側端部を挟む部位とはシャフトを介して連結されている。アニーラローラー７におけるガラスリボンＧとの接触部は、例えばセラミックで構成される。
　ここで、本実施形態においては、複数のアニーラローラー７の全てが閉状態となっているが、これに限定されるものではない。一部のアニーラローラー７のみが閉状態であって、他のアニーラローラー７が開状態の場合もある。この場合、開状態にあるアニーラローラー７は、ガラスリボンＧの厚み方向に沿った揺動を規制しつつ、ガラスリボンＧの下方への移動を案内する機能を果たす。
　また、本実施形態では、アニーラローラー７における幅方向の一方側端部を挟む部位と、他方側端部を挟む部位とがシャフトを介して連結されているが、これに限定されるものではない。上記の冷却ローラー５と同様にして、幅方向の一方側端部の挟み用のアニーラローラー７と、他方側端部の挟み用のアニーラローラー７とが独立して設置されている場合もある。
　図示省略のヒーターは、徐冷炉２内でガラスリボンＧにおける下方の部位ほど温度が低くなるように、温度勾配を形成する機能を有する。ヒーターの機能により、ガラスリボンＧは徐冷炉２を通過しつつ歪点以下の温度まで徐冷される。
　冷却室３には、徐冷炉２を通過したガラスリボンＧを下方に搬送するための複数の支持ローラー８が配置されている。ここで、配置される支持ローラー８の数は、複数に限らず一つのみの場合もある。なお、冷却室３には、ガラスリボンＧに温度勾配を形成するためのヒーターが配置されていない。
　複数の支持ローラー８は、ガラスリボンＧの搬送経路に沿って配置されている。これら支持ローラー８は、それぞれが動力源としてのモーター６と接続される。これら支持ローラー８は、上記のアニーラローラー７のごとく、それぞれ一定の速度で回転するように制御されている。各支持ローラー８は、ガラスリボンＧの表裏で対となる両ローラーにより構成され、両ローラーは、同一のモーター６からの動力で同期して回転する。各支持ローラー８は、上記のアニーラローラー７と同様にして、「閉状態」と「開状態」とを切り換えることが可能である。そして、各支持ローラー８は、閉状態の下でガラスリボンＧを下方に牽引することが可能である。各支持ローラー８において、幅方向の一方側端部を挟む部位と、他方側端部を挟む部位とはシャフトを介して連結されている。支持ローラー８におけるガラスリボンＧとの接触部は、例えばゴムで構成される。
　ここで、支持ローラー８についても、上記のアニーラローラー７のごとく、幅方向の一方側端部の挟み用の支持ローラー８と、他方側端部の挟み用の支持ローラー８とが独立して設置されている場合もある。
　上記の成形室１、徐冷炉２および冷却室３を用いて成形工程を実行することで、ガラスリボンＧが板引き成形される。
　ここで、本実施形態においては、オーバーフローダウンドロー法を利用してガラスリボンＧの板引き成形を行っているが、これに限定されるものではない。ローラーによりガラスリボンを牽引しながら板引き成形を行う他の成形方法を利用してもよい。
　本実施形態に係るガラス板の製造方法では、既述の成形工程に加えて、ガラスリボンＧを牽引中の複数のアニーラローラー７の各々について、その摩耗（偏摩耗）の進行程度を把握するべく後述の波形取得工程、スペクトル分析工程、及び算出工程を実行する。また、算出工程の実行結果に基づいて、必要に応じて後述のローラー交換工程を実行する。
　本実施形態では、波形取得工程、スペクトル分析工程、及び算出工程は、所定の時間間隔で断続的に繰り返し実行される。所定の時間間隔は、例えば、１～７２時間に設定すればよく、摩耗が進行するのに応じて短くなるように変化させてもよい。波形取得工程、スペクトル分析工程、及び算出工程は、連続的に繰り返し実行されてもよく、換言すると、所定の時間間隔をゼロとしてもよい。
　なお、複数のアニーラローラー７について、波形取得工程、スペクトル分析工程、算出工程、及びローラー交換工程を実行する態様は相互に同一である。そのため、各工程の説明においては、複数のアニーラローラー７のうちの一つに着目して説明する。
＜波形取得工程＞
　波形取得工程では、成形工程の実行中に、アニーラローラー７と接続されたモーター６について、図３に示すようなモーター６のトルクの変化に基づいて得られる波形９と、モーター６の回転数の変化に基づいて得られる波形１０とを取得する。なお、図３に示した波形９，１０は、アニーラローラー７が新品の状態（新しいアニーラローラー７）における波形である。なお、本実施形態において、モーター６は、アニーラローラー７の周速度が一定となるように制御されているが、モーター６（アニーラローラー７）の回転数が一定となるように制御されてもよく、モーター６のトルクが一定となるように制御されてもよい。
　ここで、波形９，１０は、それぞれモーター６のトルクの変化、及び、回転数の変化に基づいて得られる波形であればよく、例えば、波形９はモーター６のトルク自体の波形であってもよく、波形１０はモーター６の回転数自体の波形であってもよい。また、本実施形態においては、波形９，１０の双方を取得しているが、いずれか一方のみを取得するようにしてもよい。
　波形９を取得する具体的な手順は以下のとおりである。アニーラローラー７と接続されたモーター６について、その負荷電流をセンサーで検出することでモーター６のトルクを割り出す。また、割り出したトルクからアニーラローラー７による牽引力を算出する。そして、所定時間の間、牽引力の算出結果を蓄積することで、時間の経過に伴う牽引力の変化を表した波形９を取得する。なお、上記の所定時間は、例えばアニーラローラー７が数回転に要する時間とすればよい。
　波形１０を取得する具体的な手順は、波形９を取得する手順と略同様である。公知の手法でアニーラローラー７の周速度を割り出すと共に、周速度の割出結果を蓄積することで、時間の経過に伴う周速度の変化を表した波形１０を取得する。上記の所定時間は、波形９と同様に、例えばアニーラローラー７が数回転に要する時間とすればよい。
＜スペクトル分析工程＞
　スペクトル分析工程では、波形取得工程で取得した波形９，１０から、フーリエ変換を利用して図４に示すような牽引力の周波数スペクトル１１および周速度の周波数スペクトル１２を得る。なお、同図に示す周波数スペクトル１１，１２は、アニーラローラー７が新品の状態における周波数スペクトルであり、強度の値を強度の最大値で割ることによって最大値が１となるように正規化（規格化）処理を施している。これらの周波数スペクトル１１，１２では、低周波数帯（例えば０～１３Ｈｚ）で、一つ又は複数のピークが出現するが、ピークを除いたベース部分のスペクトル強度は比較的低くなる。
　波形取得工程及びスペクトル分析工程は、成形工程の実行中に繰り返して実行される。つまり、繰り返して実行した波形取得工程で得られた複数個の波形９，１０のそれぞれから、周波数スペクトル１１，１２を得ている。これにより、図４に示すアニーラローラー７が新品の状態における周波数スペクトル１１，１２から、時系列に沿って、図５に示す交換が必要な程度まで摩耗が進行した状態における周波数スペクトル１１，１２までを得ている。なお、図５に示す周波数スペクトル１１，１２は、図４と同様に、強度の値を強度の最大値で割ることによって最大値が１となるように正規化処理を施している。
　図４と図５との対比から明白なように、アニーラローラー７の摩耗の進行に伴って周波数スペクトル１１，１２におけるスペクトル強度の分布は遷移している。図５に示した周波数スペクトル１１，１２では、図４に示した周波数スペクトル１１，１２と比べピークの数が増加すると共にピークを除いたベース部分のスペクトル強度が高くなっている。このようにアニーラローラー７の摩耗が進行するのに従い、ピークの数が増加すると共にピークを除いたベース部分のスペクトル強度が高くなっていく。
　ここで、アニーラローラー７における摩耗の進行は、例えば、以下のような経過を辿る。新品のアニーラローラー７は、その輪郭形状が当然に円形（略真円）となっている。この新品の状態から摩耗が進行すると、まず、アニーラローラー７の外周面に凹凸が形成され、輪郭形状が歪になってくる（誇張して言えば多角形状の輪郭形状に変形する）。このような段階まで摩耗が進行すると、低周波数帯においてピークの数が増加すると共にピークを除いたベース部分のスペクトル強度が高くなる。そして、更に摩耗が進行すると、アニーラローラー７の外周面が粗化していく。このような段階まで摩耗が進行すると、低周波数帯においてピークの数がさらに増加すると共にピークを除いたベース部分のスペクトル強度がさらに高くなり、摩耗に起因してガラスリボンＧが破損する虞がより高まる。
　なお、図４に示した周波数スペクトル１１，１２は、成形工程でのガラスリボンＧの板引き速度の遅速とは無関係に同様の分布となる。また、図５に示した周波数スペクトル１１，１２や、スペクトル分析工程で得たその他の周波数スペクトル１１，１２（図示省略）についても、同様に板引き速度の遅速とは無関係に同様の分布となる。
＜算出工程＞
　成形工程の実行中には、上記の波形取得工程およびスペクトル分析工程に加えて、算出工程を実行する。
　算出工程では、周波数スペクトル１１，１２について、閾値となる周波数よりも低い周波数帯でのスペクトル強度の合計値を算出する。なお、スペクトル強度の合計値の算出は、上記のスペクトル分析工程で連続的に得られた複数の周波数スペクトル１１，１２の各々を対象に行う。さらに、スペクトル強度の合計値の算出は、牽引力の周波数スペクトル１１と周速度の周波数スペクトル１２との各々について個別に行う。
　閾値となる周波数としては、例えば５Ｈｚ～１５Ｈｚの範囲内とすることができる。本実施形態においては、一例として閾値となる周波数を１３Ｈｚとしている。上述した摩耗の進行に伴うスペクトル強度の分布の遷移から、アニーラローラー７の摩耗が進行するほど、スペクトル強度の合計値が大きくなる。つまり、時系列で後から得られた周波数スペクトル１１，１２ほど、スペクトル強度の合計値が大きいことになる。これにより、アニーラローラー７における摩耗の進行程度を定量的に把握できる。
＜ローラー交換工程＞
　上記の算出工程を実行した結果、スペクトル強度の合計値が許容範囲の上限を超えている場合には、ローラー交換工程を実行し、アニーラローラー７を新しいローラーに交換する。本実施形態においては、牽引力の周波数スペクトル１１について算出した合計値と、周速度の周波数スペクトル１２について算出した合計値とのうち、どちらか片方が許容範囲の上限を超えた時点で新しいローラーに交換を行っている。なお、上記の許容範囲の上限は、算出工程の閾値に応じて変化し、閾値が１３Ｈｚであれば、許容範囲の上限は新品の状態におけるスペクトル強度の合計値を２～５倍した値とすることができる。許容範囲の上限を設定するに際しては、例えば過去の操業実績等により予めガラスリボンＧの破損を生じないスペクトル強度の合計値を割り出しておけばよい。なお、許容範囲の下限は、新品の状態におけるスペクトル強度の合計値とすることができる。
　ここで、本発明に係るガラス板の製造方法は、上記の実施形態で説明した態様に限定されるものではない。例えば、上記の実施形態では、複数のアニーラローラー７の各々について、摩耗の進行程度を把握するべく、波形取得工程、スペクトル分析工程、及び算出工程を実行している。しかしながら、この限りではなく、上述のように成形工程の実行中に一部のアニーラローラー７のみを閉状態とし、他のアニーラローラー７（ガラスリボンＧの揺動の規制および案内を行うアニーラローラー７）を開状態とする形態の下では、閉状態とする一部のアニーラローラー７についてのみ、摩耗の進行程度を把握すればよい。この場合、閉状態とする一部のアニーラローラー７についてのみ、必要に応じてローラー交換工程を実行すればよい。
　また、上記の実施形態においては、算出工程で閾値となる周波数よりも低い周波数帯の全部について、スペクトル強度の合計値を算出している。この算出工程は、他の態様を採用してもよく、例えば閾値よりも低い周波数帯から周波数スペクトル１１，１２の一部を抜き取り、スペクトル強度の合計値を算出してもよい。或いは、閾値よりも低い周波数帯に出現するピークの数をカウントし、ピーク数が許容範囲の上限を超えた場合に、ローラー交換工程を実行してもよい。また、算出工程に代えて、例えばオペレーターが図４に示した周波数スペクトル１１，１２を目視で観察してアニーラローラー７の摩耗の進行度合いを把握し、交換の要否を判定する工程を設けてもよい。
　また、上記の実施形態においては、周波数スペクトル１１，１２に、最大値が１となるように正規化（規格化）処理を施しているが、正規化処理を省略してもよく、他の正規化処理を施してもよい。
　また、上記の実施形態の波形取得工程においては、所定時間の間、トルク等を蓄積することで、時間の経過に伴うトルク等の変化を表した波形を取得するが、時間の制限なくトルク等を連続的に蓄積する蓄積工程を設け、波形取得工程では、蓄積工程で蓄積されたデータを所定の時間だけ抜き取ることで波形を取得してもよい。
　２　　　　　徐冷炉
　６　　　　　モーター（動力源）
　７　　　　　アニーラローラー
　９　　　　　牽引力の波形
　１０　　　　周速度の波形
　１１　　　　牽引力の周波数スペクトル
　１２　　　　周速度の周波数スペクトル
　Ｇ　　　　　ガラスリボン

Claims (4)

  1. 　動力源と接続されたローラーによりガラスリボンを牽引することで板引き成形を行う成形工程を備えたガラス板の製造方法であって、
    　前記成形工程の実行中に、前記動力源のトルクの変化に基づいて得られる波形と回転数の変化に基づいて得られる波形とのうち、少なくとも一方の波形を取得する波形取得工程と、前記波形取得工程で取得した波形から周波数スペクトルを得るスペクトル分析工程とを、実行することを特徴とするガラス板の製造方法。
  2. 　前記周波数スペクトルについて、閾値となる周波数よりも低い周波数帯でのスペクトル強度の合計値を算出する算出工程を実行することを特徴とする請求項１に記載のガラス板の製造方法。
  3. 　前記算出工程の結果に基づいて、前記ローラーを新しいローラーに交換するローラー交換工程を実行することを特徴とする請求項２に記載のガラス板の製造方法。
  4. 　前記ローラーが、前記成形工程の実行中に前記ガラスリボンを徐冷するための徐冷炉に配置されたアニーラローラーであることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載のガラス板の製造方法。
     
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