本發(fā)明涉及一種異物檢測裝置、異物檢測方法以及玻璃板的制造方法。

背景技術(shù)：

在利用浮法進(jìn)行的玻璃板的成形中，存在如下的情況：在微小的熔融錫附著于與熔融錫接觸過的玻璃板的下表面的狀態(tài)下將玻璃板從熔融錫上拉離。附著于玻璃板的下表面的熔融錫在玻璃板被從熔融錫上拉離之后成為氧化錫(浮渣)，從而成為異物。在玻璃板的制造工序中，利用了檢測浮渣等異物的技術(shù)(專利文獻(xiàn)1)。

專利文獻(xiàn)1：日本專利第5471157號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

但是，專利文獻(xiàn)1所記載的技術(shù)以檢測大小為50μm左右的浮渣為目的，在檢測大小為10μm左右的浮渣時，受到芒硝膜等的外部干擾的影響，而存在檢測的精度下降或無法檢測的問題。

鑒于所述情形，本發(fā)明提供一種能夠提高檢測附著于玻璃板的微小異物的精度的異物檢測裝置、異物檢測方法以及玻璃板的制造方法。

用于解決問題的方案

本發(fā)明的一個方式是一種異物檢測裝置，具備：照明部，其用于向使用浮法形成的玻璃板的與熔融錫接觸過的面照射紫外光，該紫外光具有紫外區(qū)域的波長；攝像部，其用于拍攝所述玻璃板的被照射所述紫外光的區(qū)域；以及判定部，其根據(jù)在由所述攝像部拍攝的圖像中有無成為暗點的像素或有無成為暗點的區(qū)域來判定所述玻璃板的表面有無異物。

另外，本發(fā)明的一個方式是在所述異物檢測裝置中，所述照明部向所述玻璃板照射包含150nm至300nm范圍內(nèi)的波長的紫外光。

另外，本發(fā)明的一個方式是在所述異物檢測裝置中，所述照明部具備發(fā)光二極管照明、汞燈、釔鋁石榴石激光器或準(zhǔn)分子激光器作為光源。

另外，本發(fā)明的一個方式是一種異物檢測方法，包括以下工序：照明工序，向使用浮法形成的玻璃板的與熔融錫接觸過的面照射紫外光，該紫外光具有紫外區(qū)域的波長；攝像工序，拍攝所述玻璃板的通過所述照明工序被照射紫外光的區(qū)域；以及判定工序，根據(jù)在通過所述攝像工序拍攝的圖像中有無成為暗點的像素或有無成為暗點的區(qū)域，來判定所述玻璃板的表面有無異物。

另外，本發(fā)明的一個方式是在所述異物檢測方法中，在所述照明工序中，向所述玻璃板照射包含150nm至300nm范圍內(nèi)的波長的紫外光。

另外，本發(fā)明的一個方式是一種玻璃板的制造方法，包括以下工序：熔融工序，將玻璃的原材料熔融而得到熔融玻璃；成形工序，將所述熔融玻璃成形為連續(xù)的板狀的玻璃帶；緩冷工序，使所述玻璃帶一邊移動一邊逐漸冷卻；檢查工序，檢測所述玻璃帶表面的異物；以及切斷工序，對所述玻璃帶進(jìn)行切斷，在該玻璃板的制造方法中，利用所述異物檢測方法，將所述玻璃帶作為對象進(jìn)行所述檢查工序。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠提高檢測附著于玻璃板的微小異物的精度。

附圖說明

圖1是示出第一實施方式中的異物檢測裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖2是從玻璃板的板寬方向觀察第一實施方式中的異物檢測裝置的圖。

圖3是第二實施方式中的應(yīng)用了異物檢測裝置的玻璃板的生產(chǎn)線的概要說明圖。

圖4是示出第二實施方式中的玻璃板的制造方法的工序的圖。

附圖標(biāo)記說明

10：異物檢測裝置；11：照明裝置；12：攝像裝置；13：判定裝置。

具體實施方式

以下，參照附圖說明本發(fā)明的實施方式中的異物檢測裝置、異物檢測方法以及玻璃板的制造方法。實施方式的異物檢測裝置檢測附著于利用浮法形成的玻璃板的下表面或上表面的大于約10μm的異物。玻璃板的下表面是指在鉛垂方向上位于下側(cè)的面，玻璃板的上表面是在鉛垂方向上位于上側(cè)的面。以下將玻璃板的上表面和下表面統(tǒng)稱為表面。

[第一實施方式]

圖1是示出第一實施方式中的異物檢測裝置10的結(jié)構(gòu)的示意圖。異物檢測裝置10檢測附著于在輥上輸送的玻璃板g的下表面的異物。作為檢測對象的異物例如是附著于與熔融錫接觸過的玻璃板g的下表面的浮渣。異物檢測裝置10具備照明裝置11、攝像裝置12以及判定裝置13。在圖1中，將輸送玻璃板g的方向設(shè)為y軸方向，將沿著玻璃板g的表面且與y軸方向垂直的方向設(shè)為x軸方向(板寬方向)，將與玻璃板g的表面垂直的方向(板厚方向)設(shè)為z軸方向。

照明裝置11從玻璃板的下表面方向朝向玻璃板的檢查區(qū)域照射具有紫外區(qū)域的波長的光(以下稱為“紫外光”。)。照明裝置11向玻璃板g的下表面在x軸方向上無遺漏地照射紫外光。從照明裝置11照射的紫外光的波長例如是150nm至300nm范圍內(nèi)的波長。紫外光的波長是向利用浮法形成的玻璃板g的下表面、即與熔融錫接觸過的面(以下稱為“錫面”。)照射了紫外光時錫面所發(fā)出的白色熒光的波長。作為照明裝置11，例如使用led(lightemittingdiode：發(fā)光二極管)照明、汞燈以及產(chǎn)生yag激光或準(zhǔn)分子激光的光源中的任一個。在利用yag激光或準(zhǔn)分子激光的情況下，使用多面鏡，來在檢查區(qū)域的x軸方向上無遺漏地照射紫外光。

攝像裝置12將玻璃板g的被照明裝置11照射紫外光的檢查區(qū)域設(shè)為攝像對象。攝像對象包含玻璃板g的寬度方向的兩端。作為攝像裝置12的攝像傳感器，使用能夠檢測有無向錫面照射了紫外光時的白色熒光的單色或彩色的傳感器。另外，攝像裝置12的攝像傳感器也可以是區(qū)域傳感器和行傳感器中的任一個。優(yōu)選的是，攝像裝置12不配置在照明裝置11照射紫外光的光軸上，以避免直接接收紫外光。在攝像裝置12配置在紫外光的光軸上的情況下，優(yōu)選的是在攝像裝置12中設(shè)置用于使紫外光衰減的濾波器。

判定裝置13根據(jù)由攝像裝置12拍攝到的圖像來判定是否有異物附著于玻璃板g的表面。相對于當(dāng)向玻璃板g的錫面照射紫外光時錫面發(fā)出白色熒光，在有異物附著于玻璃板g的錫面的情況下，紫外光被異物遮擋而不會到達(dá)錫面，因此不發(fā)出白色熒光。即，在有異物附著于錫面的情況下，不產(chǎn)生紫外光所引起的白色熒光，附著有異物的地方與沒有附著異物的地方相比變暗。判定裝置13通過探測在由攝像裝置12拍攝到的圖像中沒有產(chǎn)生白色熒光的暗點，來判定玻璃板g的錫面有無異物。

關(guān)于判定裝置13中的暗點探測，通過判定圖像中的像素的亮度值是否為閾值以下來進(jìn)行。閾值既可以根據(jù)對事先附著有異物的玻璃板進(jìn)行攝像得到的圖像的亮度來決定，也可以根據(jù)圖像中的所有像素的亮度的平均值、最頻值或中央值這樣的統(tǒng)計值來決定。

圖2是從玻璃板g的板寬方向觀察第一實施方式中的異物檢測裝置10的圖。在沒有異物附著于玻璃板g的表面的情況下，從照明裝置11照射的紫外光到達(dá)玻璃板g的錫面，在錫面產(chǎn)生白色熒光。與此相對地，在有異物d附著于玻璃板g的錫面的情況下，從照明裝置11照射的紫外光不會到達(dá)玻璃板g的錫面，從而在錫面不產(chǎn)生白色熒光。即，附著有異物d的地方與其它地方相比變暗，在由攝像裝置12拍攝的圖像中成為暗點。判定裝置13根據(jù)圖像中有無暗點來判定有無異物。玻璃板g的錫面中的作為緩沖膜的芒硝膜對紫外光到達(dá)錫面而產(chǎn)生白色熒光的情形不產(chǎn)生影響，因此無論有無芒硝膜，異物檢測裝置10都能夠檢測異物。例示了由芒硝構(gòu)成用于保護(hù)玻璃板g的緩沖膜的情形，但是緩沖膜也可以由從堿金屬或堿土金屬的硫酸鹽、堿金屬或堿土金屬的氯化物、氧化物陶瓷、氮化物陶瓷以及金屬硫化物中選擇出的至少一種物質(zhì)構(gòu)成。

第一實施方式中的異物檢測裝置10具備：照明裝置11，其用于向利用浮法形成的玻璃板g的與熔融錫接觸過的錫面照射紫外光，該紫外光具有紫外區(qū)域的波長；攝像裝置12，其用于拍攝玻璃板g的被照明裝置11照射紫外光的區(qū)域；以及判定裝置13，其根據(jù)在由攝像裝置12拍攝的圖像中有無成為暗點的像素或有無成為暗點的區(qū)域，來判定玻璃板g的表面有無異物，因此即使在利用浮法成形的玻璃板g(玻璃帶)的下表面存在表面保護(hù)用的芒硝膜，也能夠不受芒硝膜影響地檢測附著于玻璃板g的表面的異物。

在第一實施方式中，作為所要檢測的異物，以浮渣為例進(jìn)行了說明。但是，只要是妨礙紫外光到達(dá)玻璃板g的錫面的東西，異物檢測裝置10就能夠檢測為異物。另外，在有異物附著于玻璃板g的上表面的情況下，也由于白色熒光的光被異物遮擋，因此與附著有異物的位置對應(yīng)的像素的亮度變低，在圖像中出現(xiàn)暗點。即，異物檢測裝置10能夠檢測附著于玻璃板g的下表面和上表面中的任一個表面的異物，能夠提高檢測附著于玻璃板的微小異物的精度。

在使用可視區(qū)域的光的暗視場下進(jìn)行異物的檢測的情況下，為了檢測如浮渣那樣的具有透過率的異物，必須提高分辨率。即，由于芒硝膜產(chǎn)生了幾何光學(xué)上的散射，因此如果不是在通過清洗等去除了玻璃板g的芒硝膜之后則難以檢測約10μm左右的微小異物。另一方面，在使用可視區(qū)域的光的亮視場下進(jìn)行異物的檢測的情況下，由于與暗視場的分辨率相比，亮視場的分辨率較低，因此在芒硝膜的影響下檢測約10μm左右的微小異物時需要使用分辨率高于10μm的攝像裝置。與此相對地，根據(jù)異物檢測裝置10，即使在去除玻璃板g的芒硝膜之前，使用分辨率比成為檢測對象的異物的最小尺寸(10μm左右)大、例如為15μm的攝像裝置12也能夠檢測約10μm左右的微小異物。

此外，在圖1中示出了異物檢測裝置10具備照明裝置11和攝像裝置12各一個的結(jié)構(gòu)，但是異物檢測裝置10也可以與玻璃板g的檢查區(qū)域的大小相應(yīng)地具備多個照明裝置11和攝像裝置12。另外，在圖1中示出了攝像裝置12設(shè)置于玻璃板g的上表面?zhèn)鹊慕Y(jié)構(gòu)，但是也可以將攝像裝置12設(shè)置于玻璃板g的下表面?zhèn)?錫面?zhèn)?。

另外，說明了異物檢測裝置10所具備的照明裝置11向玻璃板g的檢查區(qū)域整體照射紫外光的結(jié)構(gòu)，但是也可以是照明裝置11向玻璃板g的檢查區(qū)域照射具有紫外區(qū)域的波長的激光的結(jié)構(gòu)。在照射激光的情況下，照明裝置11使具有紫外區(qū)域的波長的激光在板寬方向上掃描，從而向被輸送的玻璃板g的整個面依次照射激光。另外，攝像裝置12將被照明裝置11照射激光的區(qū)域設(shè)為攝像對象，來進(jìn)行與照明裝置11的動作同步的攝像。

另外，說明了照明裝置11所照射的紫外光的波長為150nm至300nm范圍內(nèi)的波長的情況。但是，紫外光的波長也可以是150nm至300nm范圍內(nèi)的一部分的波長。例如也可以將使玻璃板g的錫面上的白色熒光的強度比300nm時的強度強的250nm作為上限，將該范圍作為紫外光的波長。另外，作為照明裝置11所照射的紫外光，也可以使用在213nm時具有強度的峰值的紫外光。

[第二實施方式]

在第二實施方式中，說明玻璃板的生產(chǎn)線中的異物檢測裝置10的應(yīng)用例。圖3是第二實施方式中的應(yīng)用了異物檢測裝置10的玻璃板的生產(chǎn)線的概要說明圖。圖3所示的生產(chǎn)線中的玻璃板的制造方法包括以下工序：熔融工序，將玻璃原材料熔融而得到熔融玻璃；成形工序，將熔融玻璃成形為連續(xù)的板狀的玻璃帶；緩冷工序，使玻璃帶一邊移動一邊逐漸冷卻；以及切斷工序，對玻璃帶進(jìn)行切斷，在該玻璃板的制造方法中，在緩冷工序與切斷工序之間還包括由異物檢測裝置10檢測附著于玻璃帶的下表面的異物(浮渣)的檢查工序。圖4是示出第二實施方式中的玻璃板的制造方法的工序的圖。圖4所示的成形工序是利用浮法的玻璃板的制造方法。

在熔融工序(圖4的s1)中，向熔融爐投入與玻璃制品的組成相應(yīng)地將硅砂、石灰石、堿灰等原材料進(jìn)行調(diào)和并混合得到的配合料，與玻璃的種類相應(yīng)地加熱到約1400℃以上的溫度進(jìn)行熔融而得到熔融玻璃。例如，從熔融爐的一端向熔融爐內(nèi)投入配合料，向配合料吹送燃燒重油而成的火焰或?qū)⑻烊粴馀c空氣混合燃燒而成的火焰，加熱到約1550℃以上的溫度來使配合料熔化，由此得到熔融玻璃。另外，也可以使用電熔融爐來得到熔融玻璃。

在成形工序(圖4的s2)中，從熔融爐下游部201向熔融錫浴203導(dǎo)入通過熔融工序得到的熔融玻璃，使熔融玻璃浮在熔融錫202上并向圖中的輸送方向行進(jìn)，由此形成連續(xù)的板狀的玻璃帶204(相當(dāng)于玻璃板g。)。此時，為了使規(guī)定板厚的玻璃帶204成形，而在玻璃帶204的兩側(cè)部分按壓旋轉(zhuǎn)的輥(頂輥205)，將玻璃帶204向?qū)挾确较?與輸送方向垂直的方向)外側(cè)拉伸。

在緩冷工序(圖4的s3)中，利用提升輥208將所述成形的玻璃帶204從熔融錫浴203拉出，利用金屬輥209使玻璃帶204在緩冷爐210內(nèi)向圖中的輸送方向移動。在通過提升輥208時，向玻璃帶204的下表面吹送包含硫磺成分的氣體，玻璃帶204表面的鈉成分與硫磺成分發(fā)生反應(yīng)析出硫酸鈉而形成芒硝膜。在緩冷爐210中使玻璃帶204逐漸冷卻，在玻璃帶204從緩冷爐210出來后到達(dá)切斷工序的期間進(jìn)一步被冷卻到常溫附近。緩冷爐210在爐內(nèi)的必要位置具備用于供給由燃燒氣體或電加熱器控制的熱量來進(jìn)行緩冷的機構(gòu)。從緩冷爐210出來的階段的玻璃帶204的溫度為玻璃帶204的玻璃的應(yīng)變點以下的溫度，雖然也是根據(jù)玻璃的種類而不同，但是通常被冷卻到150℃～250℃。緩冷工序是為了去除玻璃帶204內(nèi)部的殘留應(yīng)力以及降低玻璃帶204的溫度而實施的。在緩冷工序中，玻璃帶204通過檢測部211(相當(dāng)于異物檢測裝置10。)進(jìn)行附著于表面的異物的檢測(檢查工序、圖4的s4)。并且，之后，玻璃帶204被輸送到玻璃帶切斷部212。在玻璃帶切斷部212中對被緩冷到常溫附近的玻璃帶204進(jìn)行切斷(切斷工序、圖4的s5)。玻璃帶切斷部212中的玻璃帶的溫度通常是該場所的環(huán)境溫度～50℃。

根據(jù)上述玻璃板的制造方法，能夠高精度地檢測附著于玻璃板的微小異物，能夠篩選出附著有異物的玻璃板和沒有附著異物的玻璃板。

此外，將用于實現(xiàn)圖1中的判定裝置13的功能的程序記錄到計算機可讀取的記錄介質(zhì)中，使計算機系統(tǒng)讀入并執(zhí)行記錄在記錄介質(zhì)中的程序，由此也可以實現(xiàn)判定裝置13。此處所說的“計算機系統(tǒng)”設(shè)為包含os、周邊設(shè)備等硬件。另外，“計算機可讀取的記錄介質(zhì)”是指軟盤、磁光盤、rom、cd-rom等便攜式介質(zhì)、內(nèi)置于計算機系統(tǒng)中的硬盤等存儲裝置。并且，“計算機可讀取的記錄介質(zhì)”設(shè)為還包含如經(jīng)由因特網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)、電話線路等通信線路發(fā)送程序的情況下的通信線那樣在短時間內(nèi)動態(tài)地保持程序的介質(zhì)、如該情況下的成為服務(wù)器、客戶端的計算機系統(tǒng)內(nèi)部的易失性存儲器那樣在固定時間內(nèi)保持程序的介質(zhì)。另外，所述程序也可以用于實現(xiàn)前述功能的一部分，還可以將前述的功能與已經(jīng)記錄在計算機系統(tǒng)中的程序組合來實現(xiàn)。

以上，參照附圖詳細(xì)記述了本發(fā)明的實施方式，但是具體的結(jié)構(gòu)不限于所述的實施方式，還包含不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍的設(shè)計等。

參照特定的實施方式詳細(xì)地說明了本發(fā)明，但是不脫離本發(fā)明的精神和范圍而能夠施加各種變更、修正，這對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。

本申請基于2016年3月23日申請的日本專利申請2016-058799，在此作為參照引入其內(nèi)容。