JP7331719B2 - Method for measuring shape of glass plate and method for manufacturing glass article - Google Patents
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Description
本発明は、結晶化ガラス板等のガラス板の形状測定方法及びガラス物品の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for measuring the shape of a glass plate such as a crystallized glass plate and a method for manufacturing a glass article.
結晶化ガラス板は、例えば、ロール成形により成形された結晶性のガラス板を加熱して結晶化させることにより製造される。そして、反りが規定値以下である結晶化ガラス板の両面は、光沢度を高めるために研磨される。そのため、結晶化ガラスの形状が事前に測定される。ガラス板の形状を測定する方法としては、例えば、特許文献1に開示されるように、基準面の上に載置したガラス板の表面形状を、レーザ変位計等のセンサを用いて測定する方法が知られている。 A crystallized glass plate is manufactured, for example, by heating and crystallizing a crystalline glass plate formed by roll forming. Then, both surfaces of the crystallized glass plate whose warpage is equal to or less than the specified value are polished to increase glossiness. Therefore, the shape of the crystallized glass is measured in advance. As a method of measuring the shape of a glass plate, for example, as disclosed in Patent Document 1, a method of measuring the surface shape of a glass plate placed on a reference surface using a sensor such as a laser displacement meter. It has been known.
図7に示すように、ガラス板G1の反りは、上側に凹となる向きの反りWaと、上側に凸となる向きの反りWbとに分類される。上側に凸となる向きの反りWbは、ガラス板G1を反転させると、上側に凹となる向きの反りWaになる。 As shown in FIG. 7, the warp of the glass plate G1 is classified into a warp Wa that is concave upward and a warp Wb that is convex upward. The upwardly convex warp Wb becomes upwardly concave warp Wa when the glass plate G1 is reversed.
ガラス板G1の反りを測定する場合には、反りの向きに応じて、ガラス板G1の自重により反りが小さくなる方向に撓むことを考慮する必要がある。例えば、ガラス板G1を基準面Sの上に載置した場合における基準面Sからのガラス板G1の浮き上がり量を反り値Wと定義する。この場合、反り部分が上側に凸となるように基準面Sの上にガラス板G1を載置したときの反り値Wは、反り部分が上側に凹となるようにガラス板を反転して載置したときの同じ部分の反り値Wよりも小さくなる。 When measuring the warp of the glass plate G1, it is necessary to consider that the glass plate G1 bends in the direction in which the warp is reduced by its own weight, depending on the direction of the warp. For example, when the glass plate G1 is placed on the reference surface S, the floating amount of the glass plate G1 from the reference surface S is defined as the warp value W. In this case, the warp value W when the glass plate G1 is placed on the reference plane S so that the warped portion is convex upward is obtained by reversing the glass plate so that the warped portion is concave upward. It is smaller than the warp value W of the same part when placed.
そのため、上記研磨処理の前に行われる結晶化ガラス板の形状測定においては、第1主面を上側として結晶化ガラス板を定盤上に載せた状態で形状を測定した後、結晶化ガラス板を反転させて、第2主面を上側とした状態で再度、形状を測定することにより、自重の影響を排除している。 Therefore, in the shape measurement of the crystallized glass plate performed before the polishing process, the shape is measured with the crystallized glass plate placed on a surface plate with the first main surface facing upward. is reversed and the shape is measured again with the second main surface facing upward, thereby eliminating the influence of its own weight.
こうした結晶化ガラス板の形状測定を製造ライン上で行うためには、形状測定装置に加えて、結晶化ガラス板を反転させる反転装置を設置しなければならない。そのため、広い設置スペースや高額な設置費用が必要になるという問題があった。 In order to measure the shape of such a crystallized glass plate on the production line, a reversing device for reversing the crystallized glass plate must be installed in addition to the shape measuring device. Therefore, there is a problem that a large installation space and a high installation cost are required.
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ガラス板を反転させることなく、ガラス板の反りの大きさを確認できるガラス板の形状測定方法及びガラス物品の製造方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and its object is to provide a method for measuring the shape of a glass plate and a method for manufacturing a glass article by which the degree of warpage of the glass plate can be confirmed without reversing the glass plate. to provide.
上記課題を解決するガラス板の形状測定方法は、第1の主面と第2の主面とを有するガラス板の第1の主面を上側にして、前記ガラス板を基準面の上に載置し、前記ガラス板の第1の主面の高さ位置を複数箇所にて測定する測定工程と、前記測定工程の測定結果に基づいて、前記ガラス板を区分けしたブロック毎に該ブロック毎の反りの向きを判定する第1判定工程と、前記第1判定工程により得られた前記ブロックの前記ガラス板の反りの向きに応じて、前記ブロック毎の反り値を求める第2判定工程と、を備え、前記第2判定工程は、前記第1判定工程において、対象となる前記ブロックが上側に凸となる向きの反りを有すると判定された場合、当該ブロックにおける前記ガラス板の第1の主面の高さ位置を補正した補正値に基づいて当該ブロックの前記反り値を求める。 A method for measuring the shape of a glass plate that solves the above problems is to place the glass plate on a reference plane with the first main surface of the glass plate having a first main surface and a second main surface facing upward. a measuring step of measuring the height position of the first main surface of the glass plate at a plurality of locations; a first determination step of determining the direction of warp; and a second determination step of determining a warp value for each block according to the direction of warp of the glass plate of the block obtained by the first determination step. In the second determination step, when it is determined in the first determination step that the target block has a warp in a direction convex upward, the first main surface of the glass plate in the block The warp value of the block is obtained based on the correction value obtained by correcting the height position of the block.
結晶化ガラス板等のガラス板の反りの大部分は、結晶化等の後処理の際に生じる。本発明者は、こうしたガラス板の反りには、上側に凸となる向きで測定したときの形状と、ガラス板を反転して上側に凹となる向きで測定したときの形状との間に、正の相関関係が存在することを見出した。 Most of the warp of a glass plate such as a crystallized glass plate occurs during post-treatment such as crystallization. The inventor of the present invention believes that the warpage of such a glass plate has a difference between the shape when measured in an upward convex direction and the shape when the glass plate is inverted and measured in an upward concave direction. A positive correlation was found to exist.
この知見に鑑みて、上記形状測定方法では、第1の主面を上側にして基準面の上に載置されたガラス板の上面の形状の測定結果から、測定範囲を区分けしたブロック毎に反りの向きを判定している。そして、上側に凸となる向きの反りを有すると判定されたブロックについては、ガラス板の第1の主面の高さ位置を上記相関関係に基づいて補正した補正値を求めている。 In view of this knowledge, in the above shape measuring method, from the measurement result of the shape of the upper surface of the glass plate placed on the reference surface with the first main surface facing upward, the warp is obtained for each block divided into the measurement range. direction is determined. Then, for a block determined to have upwardly convex warpage, a correction value is obtained by correcting the height position of the first main surface of the glass plate based on the above correlation.
上記補正値は、ガラス板を反転して、対象のブロックの反りを上側に凹となる向きの反りとして測定した場合の基準面とガラス板の下面との間の距離に近い値となる。そのため、上記補正値は、上側に凸となる向きの反りにおける自重の影響を排除した反り値の推定値(推定反り値)とみなすことができる。したがって、上側に凸となる向きの反りについても、ガラス板を反転させることなく、その反りの大きさを確認できる。 The above correction value is a value close to the distance between the reference surface and the lower surface of the glass plate when the glass plate is inverted and the warp of the target block is measured as the warp in the upward concave direction. Therefore, the above correction value can be regarded as an estimated value (estimated warp value) of the warp value excluding the effect of the weight of the warp in the upwardly convex direction. Therefore, even if the warp is convex upward, the magnitude of the warp can be confirmed without reversing the glass plate.
上記ガラス板の形状測定方法において、前記第2判定工程は、前記第1判定工程において、対象となる前記ブロックが上側に凹となる向きの反りを有すると判定された場合、当該ブロックにおける前記ガラス板の第1の主面と前記基準面との位置関係から当該ブロックの前記反り値を求めることが好ましい。 In the method for measuring the shape of a glass plate, the second determination step includes, in the case where it is determined in the first determination step that the target block has a warp that is concave upward, the glass in the block. Preferably, the warp value of the block is obtained from the positional relationship between the first main surface of the plate and the reference surface.
上記ガラス板の形状測定方法において、前記測定工程は、前記ガラス板の中央側よりも縁側において多くの箇所にて前記ガラス板の第1の主面の高さ位置を測定することが好ましい。 In the above glass plate shape measuring method, it is preferable that the measuring step measures the height position of the first main surface of the glass plate at more points on the edge side than on the center side of the glass plate.
上記課題を解決するガラス物品の製造方法は、ロール成形により成形された結晶性ガラス板を結晶化させて結晶化ガラス板を得る結晶化工程と、上記ガラス板の形状測定方法を用いて前記結晶化ガラス板の反りの大きさを測定する形状測定工程とを備える。 A method for producing a glass article for solving the above-mentioned problems includes a crystallization step of crystallizing a crystallizable glass plate formed by roll forming to obtain a crystallized glass plate, and a method for measuring the shape of the glass plate described above. and a shape measuring step of measuring the degree of warpage of the tempered glass plate.
本発明によれば、ガラス板を反転させることなく、ガラス板の反りの大きさを確認できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the magnitude|size of the curvature of a glass plate can be confirmed, without inverting a glass plate.
以下、本発明の一実施形態を説明する。
図1に示すように、ガラス物品の製造方法は、結晶性ガラス板を結晶化させて結晶化ガラス板を得る結晶化工程S11と、結晶化ガラス板の反りを測定する形状測定工程S12と、結晶化ガラス板を仕分ける仕分け工程S13とを備えている。
An embodiment of the present invention will be described below.
As shown in FIG. 1, the method for manufacturing a glass article includes a crystallization step S11 for crystallizing a crystallizable glass plate to obtain a crystallized glass plate, a shape measurement step S12 for measuring warpage of the crystallized glass plate, and a sorting step S13 for sorting the crystallized glass plates.
(結晶化工程)
結晶化工程S11は、結晶性ガラス板を焼成炉内に配置し、焼成炉内の雰囲気温度に基づいて、結晶性ガラス板を焼成することにより結晶化ガラス板を得る焼成工程である。
(Crystallization step)
The crystallization step S11 is a firing step of placing a crystallizable glass plate in a firing furnace and firing the crystallizable glass plate based on the ambient temperature in the firing furnace to obtain a crystallized glass plate.
結晶性ガラス板としては、ロール成形により成形されたガラス板を用いることができる。結晶性ガラスとしては、例えば、SiO2:50~75質量%、Al2O3:1~15質量%、CaO:6~18質量%、Li2O:0.1~5質量%、B2O3:0~1.5質量%、ZnO:2.5~12質量%、BaO:0~12質量%、Na2O+K2O:0.1~15質量%、As2O3+Sb2O3:1質量%以下、SrO+MgO:2質量%以下、Fe2O3+NiO+CoO+MnO2+CuO:0~12質量%、TiO2+ZrO2:1.5質量%以下の組成を有するものを用いることができる。 As the crystalline glass plate, a glass plate formed by roll forming can be used. Crystalline glass includes, for example, SiO 2 : 50 to 75% by mass, Al 2 O 3 : 1 to 15% by mass, CaO: 6 to 18% by mass, Li 2 O: 0.1 to 5% by mass, B 2 O 3 : 0 to 1.5% by mass, ZnO: 2.5 to 12% by mass, BaO: 0 to 12% by mass, Na 2 O + K 2 O: 0.1 to 15% by mass, As 2 O 3 +Sb 2 O 3 : 1% by mass or less, SrO+MgO: 2% by mass or less, Fe 2 O 3 +NiO+CoO+MnO 2 +CuO: 0 to 12% by mass, TiO 2 +ZrO 2 : 1.5% by mass or less.
結晶化工程では、熱処理用セッタの上に積み重ねた複数枚の結晶性ガラス板を、ローラーハースキルン等の公知の加熱装置を用いて焼成する。この焼成により、結晶性ガラス板は結晶化ガラス板となる。得られた結晶化ガラス板は、冷却処理を施された後、一枚ずつに分離されて次工程へ搬送される。 In the crystallization step, a plurality of crystallizable glass sheets stacked on a heat treatment setter are fired using a known heating device such as a roller hearth kiln. By this firing, the crystallizable glass plate becomes a crystallized glass plate. After the obtained crystallized glass plate is subjected to a cooling treatment, it is separated one by one and transported to the next step.
結晶化ガラス板は、第1主面及び第2主面を有する平板状である。結晶化ガラス板の平面形状は、例えば、長方形状である。長方形状の結晶化ガラス板の厚さは、例えば、1~10mmであり、縦方向寸法は、例えば、100~3000mmであり、横方向寸法は、例えば、100~2000mmである。 A crystallized glass plate has a flat plate shape having a first main surface and a second main surface. The planar shape of the crystallized glass plate is, for example, rectangular. The rectangular crystallized glass plate has a thickness of, for example, 1 to 10 mm, a vertical dimension of, for example, 100 to 3000 mm, and a horizontal dimension of, for example, 100 to 2000 mm.
(形状測定工程)
形状測定工程S12は、結晶化工程S11により得られた結晶化ガラス板の反りの大きさを測定する工程である。結晶化ガラス板に生じる反りの主な要因は、結晶性ガラス板を成形する際の冷却速度等の熱履歴が異なることであり、結晶性ガラス板の部位毎の熱履歴が大きく異なると、結晶化工程S11の焼成時に反りが生じやすくなる。
(Shape measurement process)
The shape measuring step S12 is a step of measuring the degree of warpage of the crystallized glass plate obtained in the crystallization step S11. The main cause of warping in the crystallized glass sheet is the difference in thermal history, such as the cooling rate, when molding the crystallizable glass sheet. Warpage is likely to occur during firing in the curing step S11.
例えば、結晶性ガラス板の成形時において、成形された結晶性ガラス板が成形直後の高温状態から冷却される際に、結晶性ガラス板の縁側の部分は、中央側の部分よりも速やかに温度が低下する傾向がある。この場合、結晶性ガラス板の縁側の部分と中央側の部分との間で熱履歴が異なることになる。こうした部位毎の熱履歴の異なりが、結晶性ガラスが結晶化する際の結晶核の生成及び結晶核の成長のタイミングにずれを生じさせる。その結果、結晶性ガラス板を成形する際の熱履歴が部分的に異なる部位に反りが生じやすくなる。 For example, during molding of a crystallizable glass sheet, when the molded crystallizable glass sheet is cooled from a high temperature state immediately after molding, the edge side portion of the crystallizable glass sheet cools faster than the center side portion. tends to decrease. In this case, the heat history differs between the edge side portion and the center side portion of the crystallizable glass plate. Such a difference in thermal hysteresis for each part causes a deviation in the timing of the generation of crystal nuclei and the growth of crystal nuclei when the crystallizable glass is crystallized. As a result, warpage is likely to occur at portions having partially different heat histories during molding of the crystallizable glass sheet.
特に、ロール成形により結晶性ガラス板を成形する場合、成形直後の高温状態から冷却される際に成形方向に直交する幅方向の両端側の部分が冷めやすいことから、当該部分の熱履歴が部分的に異なりやすい。そのため、ロール成形により成形された結晶性ガラス板から得られる結晶化ガラス板に生じる反りは、成形時の成形方向に直交する幅方向の両端側の部分に集中する。 In particular, when a crystallizable glass sheet is formed by roll forming, the portions on both end sides in the width direction perpendicular to the forming direction are likely to cool when cooling from a high temperature immediately after forming, so the heat history of these portions is limited. likely to differ. Therefore, the warp that occurs in the crystallized glass plate obtained from the crystallizable glass plate formed by roll forming concentrates on both ends in the width direction orthogonal to the forming direction during forming.
形状測定工程S12では、結晶化工程S11の焼成時に生じた結晶化ガラス板の反りを測定する。次に、形状測定工程に用いる形状測定装置10について説明する。
図2及び図3に示すように、形状測定装置10は、結晶化ガラス板Gを平置き姿勢で載置する定盤11を備えている。図2の結晶化ガラス板Gは、外形線のみを図示している。
In the shape measuring step S12, the warp of the crystallized glass plate caused during the firing in the crystallization step S11 is measured. Next, the shape measuring device 10 used in the shape measuring process will be described.
As shown in FIGS. 2 and 3, the shape measuring apparatus 10 includes a surface plate 11 on which the crystallized glass plate G is laid flat. Only the outline of the crystallized glass plate G in FIG. 2 is shown.
定盤11の上面は、水平をなす基準面11aである。定盤11の基準面11aには、X方向に延びる横溝12が設けられるとともに、横溝12には、結晶化ガラス板Gを搬送するベルトコンベア等の搬送装置13が設置されている。搬送装置13は、定盤11の基準面11aよりも下側に位置するように配置されており、結晶化ガラス板Gを搬送する際には、定盤11の基準面11aよりも上側に移動して結晶化ガラス板Gを搬送可能な状態となる。 The upper surface of the platen 11 is a horizontal reference plane 11a. A lateral groove 12 extending in the X direction is provided on the reference surface 11a of the platen 11, and a conveying device 13 such as a belt conveyer for conveying the crystallized glass plate G is installed in the lateral groove 12. As shown in FIG. The conveying device 13 is arranged to be positioned below the reference surface 11a of the surface plate 11, and when conveying the crystallized glass plate G, it moves above the reference surface 11a of the surface plate 11. Then, the crystallized glass plate G can be transported.
搬送装置13は、定盤11の基準面11aに載置された結晶化ガラス板Gを所定の測定位置に位置させるようにX方向に動かして、結晶化ガラス板GのX方向の位置を調整する。また、搬送装置13は、測定後の結晶化ガラス板Gを次工程へと搬送する。 The conveying device 13 moves the crystallized glass plate G placed on the reference surface 11a of the platen 11 in the X direction so as to position it at a predetermined measurement position, thereby adjusting the position of the crystallized glass plate G in the X direction. do. Further, the conveying device 13 conveys the crystallized glass sheet G after measurement to the next step.
図2及び図4に示すように、定盤11には、結晶化ガラス板Gの板厚を測定するための板厚測定部14が設けられている。板厚測定部14は、定盤11の基準面11aに設けられたY方向に延びる溝であり、X方向に間隔をあけて二箇所に設けられている。 As shown in FIGS. 2 and 4, the platen 11 is provided with a plate thickness measuring section 14 for measuring the plate thickness of the crystallized glass plate G. As shown in FIGS. The plate thickness measuring portions 14 are grooves extending in the Y direction provided on the reference surface 11a of the platen 11, and are provided at two locations spaced apart in the X direction.
図2及び図3に示すように、定盤11の基準面11a上におけるY方向の両端部分には、定盤11の基準面11aに載置された結晶化ガラス板Gの位置調整を行うセンタリング機構15が設けられている。センタリング機構15は、Y方向に進退移動することにより結晶化ガラス板Gを所定の測定位置に位置させるようにY方向に動かして、結晶化ガラス板GのY方向の位置を調整する。 As shown in FIGS. 2 and 3, centering plates for adjusting the position of the crystallized glass plate G placed on the reference surface 11a of the surface plate 11 are provided at both ends of the reference surface 11a of the surface plate 11 in the Y direction. A mechanism 15 is provided. The centering mechanism 15 advances and retreats in the Y direction to move the crystallized glass plate G in the Y direction so as to position the crystallized glass plate G at a predetermined measurement position, thereby adjusting the position of the crystallized glass plate G in the Y direction.
図2に示すように、形状測定装置10は、定盤11の基準面11aに載置された結晶化ガラス板Gの形状を測定する形状測定部20を備えている。形状測定部20は、結晶化ガラス板Gの各種の高さ位置を検出する変位センサ21a~21gと、変位センサ21a~21gを支持するとともに変位センサ21a~21gを移動させる移動装置22と、変位センサ21a~21g及び移動装置22を制御する制御部23とを備えている。なお、本実施形態においては、定盤11の基準面11aの高さ位置を0とし、変位センサ21a~21gは、定盤11の基準面11aを基準とした高さ位置を測定する。 As shown in FIG. 2 , the shape measuring device 10 includes a shape measuring section 20 that measures the shape of the crystallized glass plate G placed on the reference surface 11 a of the platen 11 . The shape measuring unit 20 includes displacement sensors 21a to 21g for detecting various height positions of the crystallized glass plate G, a moving device 22 for supporting the displacement sensors 21a to 21g and for moving the displacement sensors 21a to 21g, and displacement sensors 21a to 21g. A controller 23 for controlling the sensors 21a to 21g and the moving device 22 is provided. In this embodiment, the height position of the reference surface 11a of the surface plate 11 is set to 0, and the displacement sensors 21a to 21g measure the height positions with the reference surface 11a of the surface plate 11 as a reference.
変位センサ21a~21gは、定盤11の基準面11aよりも上側に配置されるレーザ変位計であり、基準面11aに載置された結晶化ガラス板Gに向かって下方へレーザ光を照射し、結晶化ガラス板Gから反射されたレーザ光を受光する。変位センサ21a~21gは、受光したレーザ光に基づく検出信号を制御部23に送信する。 The displacement sensors 21a to 21g are laser displacement gauges arranged above the reference surface 11a of the surface plate 11, and irradiate laser light downward toward the crystallized glass plate G placed on the reference surface 11a. , receives the laser light reflected from the crystallized glass plate G. The displacement sensors 21a to 21g transmit detection signals to the controller 23 based on the received laser beams.
図2及び図3に示すように、移動装置22は、変位センサ21a~21gを支持する支持台24と、支持台24をX方向に進退移動させる駆動部25とを備えている。支持台24は、定盤11を跨ぐ門型形状をなし、定盤11のY方向の両側の側方に位置して上下方向に延びる一対の脚部24aと、定盤11の上方に位置して一対の脚部24aの上端部同士を接続する支持部24bとを備えている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the moving device 22 includes a support base 24 that supports the displacement sensors 21a to 21g, and a drive unit 25 that moves the support base 24 back and forth in the X direction. The support table 24 has a gate-like shape straddling the surface plate 11, and is positioned above the surface plate 11 with a pair of legs 24a that are positioned on both sides of the surface plate 11 in the Y direction and extend in the vertical direction. and a support portion 24b connecting the upper ends of the pair of leg portions 24a.
支持部24bには、7個の変位センサ21a~21gがY方向に並ぶように支持されている。支持部24bにおいて、変位センサ21a~21gは、結晶化ガラス板GのY方向における両端側の部分の上方に対応する位置に3個ずつ配置されるとともに、結晶化ガラス板GのY方向における中央部の上方に対応する位置に1個、配置されている。 Seven displacement sensors 21a to 21g are supported by the support portion 24b so as to be aligned in the Y direction. In the support portion 24b, the displacement sensors 21a to 21g are arranged three by three at positions corresponding to both ends of the crystallized glass plate G in the Y direction, and are arranged at the center of the crystallized glass plate G in the Y direction. One is arranged at a position corresponding to the upper part of the part.
制御部23は、変位センサ21a~21g及び移動装置22の動作を制御することにより、測定位置に配置された結晶化ガラス板Gにおける予め設定された複数の測定点の高さ位置、即ち、定盤11の基準面11aと結晶化ガラス板Gとの位置関係を測定する。具体的には、制御部23は、駆動部25を制御して支持台24をX方向に移動させて、支持台24に支持される変位センサ21a~21gを各測定点の上に位置させる。そして、変位センサ21a~21gが各測定点の上に位置したところで、変位センサ21a~21gを制御して、結晶化ガラス板Gの上面Ga又は下面Gbの高さ位置を測定する。なお、以下において、上面Gaを第1の主面Gaとし、下面Gbを第2の主面Gbとする。また、変位センサ21a~21gと定盤11との位置関係は装置設計の際に予め求めることは可能であるため、結晶化ガラス板Gにおける測定点の高さ位置を求めることは、定盤11の基準面11aと結晶化ガラス板Gとの位置関係を測定するものと見なせる。 The control unit 23 controls the operations of the displacement sensors 21a to 21g and the moving device 22 to set the height positions of a plurality of preset measurement points on the crystallized glass plate G placed at the measurement position, that is, the constant height positions. The positional relationship between the reference surface 11a of the board 11 and the crystallized glass plate G is measured. Specifically, the control unit 23 controls the driving unit 25 to move the support base 24 in the X direction, thereby positioning the displacement sensors 21a to 21g supported by the support base 24 above the respective measurement points. Then, when the displacement sensors 21a to 21g are positioned above the respective measurement points, the displacement sensors 21a to 21g are controlled to measure the height position of the upper surface Ga or the lower surface Gb of the crystallized glass plate G. In the following description, the upper surface Ga will be referred to as the first main surface Ga, and the lower surface Gb will be referred to as the second main surface Gb. Further, since the positional relationship between the displacement sensors 21a to 21g and the surface plate 11 can be obtained in advance when designing the device, the height position of the measurement point on the crystallized glass plate G can be obtained by determining the height position of the measurement point on the surface plate 11 can be regarded as measuring the positional relationship between the reference surface 11a and the crystallized glass plate G.
図5は、測定位置に配置された結晶化ガラス板Gの第1の主面Gaにおける測定点の位置を示す模式図であり、各測定点にそれぞれ異なる番号を付与している。本実施形態においては、結晶化ガラス板Gの第1の主面GaにおけるY方向の中央及び両端側にそれぞれ測定範囲A1,A2を部分的に設定している。結晶化ガラス板Gの第1の主面GaにおけるY方向の両端側に位置する測定範囲A1は、例えば、結晶化ガラス板Gの板端Gc(Y方向の板端)から10~400mmの範囲内に設定される。結晶化ガラス板Gの第1の主面GaにおけるY方向の中央側の測定範囲A2は、例えば、結晶化ガラス板GをY方向に等分する中心線Pを中心とする10~100mmの範囲内に設定される。 FIG. 5 is a schematic diagram showing the positions of measurement points on the first main surface Ga of the crystallized glass plate G placed at the measurement positions, and each measurement point is given a different number. In the present embodiment, measurement ranges A1 and A2 are partially set in the center and both ends of the first main surface Ga of the crystallized glass plate G in the Y direction, respectively. The measurement range A1 located on both Y-direction end sides of the first main surface Ga of the crystallized glass plate G is, for example, a range of 10 to 400 mm from the plate end Gc (Y-direction plate end) of the crystallized glass plate G. is set within The measurement range A2 on the center side in the Y direction of the first main surface Ga of the crystallized glass plate G is, for example, a range of 10 to 100 mm centered on the center line P that equally divides the crystallized glass plate G in the Y direction. is set within
測定点は、Y方向の中央に位置する測定範囲A2よりも両端側に位置する測定範囲A1の方が多く設けられている。測定範囲A1には、X方向に並ぶ測定点の列が三列、設けられている。測定範囲A1における各測定点のX方向の間隔D1は、例えば、10~100mmであり、各測定点のY方向の間隔D2は、例えば、50~150mmである。測定範囲A2には、X方向に並ぶ測定点の列が一列、設けられている。測定範囲A2における各測定点のX方向の間隔D3は、例えば、10~100mmである。また、測定範囲A1,A2における単位面積当たりの測定点の個数は、例えば、0.03~0.8個/cm2である。 More measurement points are provided in the measurement range A1 positioned at both ends than in the measurement range A2 positioned in the center in the Y direction. Three rows of measurement points arranged in the X direction are provided in the measurement range A1. An interval D1 in the X direction between the measurement points in the measurement range A1 is, for example, 10 to 100 mm, and an interval D2 in the Y direction between the measurement points is, for example, 50 to 150 mm. A row of measurement points arranged in the X direction is provided in the measurement range A2. A distance D3 in the X direction between each measurement point in the measurement range A2 is, for example, 10 to 100 mm. Also, the number of measurement points per unit area in the measurement ranges A1 and A2 is, for example, 0.03 to 0.8/cm 2 .
なお、支持台24に設けられる変位センサ21a~21gの数、及び変位センサ21a~21gの配置は、結晶化ガラス板Gの第1の主面Gaにおける測定点の位置に基づいて適宜、設定されている。本実施形態においては、変位センサ21aが測定点1~20を測定する変位センサであり、変位センサ21bが測定点21~40を測定する変位センサであり、変位センサ21cが測定点41~60を測定する変位センサである。変位センサ21d~21gについても同様である。 The number of displacement sensors 21a to 21g provided on the support base 24 and the arrangement of the displacement sensors 21a to 21g are appropriately set based on the positions of the measurement points on the first main surface Ga of the crystallized glass plate G. ing. In this embodiment, the displacement sensor 21a is a displacement sensor that measures the measurement points 1 to 20, the displacement sensor 21b is a displacement sensor that measures the measurement points 21 to 40, and the displacement sensor 21c is a displacement sensor that measures the measurement points 41 to 60. It is a displacement sensor that measures. The same applies to the displacement sensors 21d-21g.
また、測定範囲A1,A2には、測定範囲を区分けした複数のブロックB1~B10が設定されている。測定範囲A1を区分けしたブロックB1~B4,B7~B10にはそれぞれ、縦3×横5の15個の測定点が含まれるとともに、測定範囲A2を区分けしたブロックB5~B6にはそれぞれ、縦1×横5の5個の測定点が含まれる。各測定点の位置及び各ブロックに関する情報は、予め制御部23に記憶されている。以下では、制御部23は、上記の各測定点における結晶化ガラス板Gの第1の主面Gaの高さ位置を測定するように変位センサ21a~21g及び移動装置22の動作を制御する。そして、制御部23は、各測定点の測定値に基づいて、結晶化ガラス板Gの反り値を測定する。 In addition, a plurality of blocks B1 to B10 are set in the measurement ranges A1 and A2 to divide the measurement ranges. Blocks B1 to B4 and B7 to B10 that divide the measurement range A1 each include 15 measurement points of 3 vertical × 5 horizontal, and blocks B5 to B6 that divide the measurement range A2 each contain 1 vertical. 5 measurement points of x 5 are included. Information about the position of each measurement point and each block is stored in advance in the control unit 23 . Below, the control unit 23 controls the operations of the displacement sensors 21a to 21g and the moving device 22 so as to measure the height position of the first main surface Ga of the crystallized glass plate G at each measurement point. Then, the controller 23 measures the warp value of the crystallized glass plate G based on the measured values at each measuring point.
また、制御部23は、変位センサ21a~21gが定盤11の板厚測定部14を通過する際に、結晶化ガラス板Gの第1の主面Ga及び第2の主面Gbの高さ位置を測定するように、変位センサ21a~21g動作を制御する。そして、制御部23は、測定された結晶化ガラス板Gの第1の主面Gaの高さ位置と第2の主面Gbの高さ位置との差として、結晶化ガラス板Gの板厚を算出する。 Further, when the displacement sensors 21a to 21g pass through the plate thickness measuring portion 14 of the platen 11, the control portion 23 controls the heights of the first main surface Ga and the second main surface Gb of the crystallized glass plate G. Control the operation of the displacement sensors 21a-21g to measure position. Then, the control unit 23 calculates the plate thickness of the crystallized glass plate G as the difference between the measured height position of the first main surface Ga and the height position of the second main surface Gb of the crystallized glass plate G. Calculate
以下、図6のフローチャートに基づいて、上記の形状測定装置10を用いて、結晶化ガラス板Gの反りの大きさを測定する形状測定方法について説明する。なお、本発明において、結晶化ガラス板Gの反り値は、自重による影響を排除した値を意味する。 A shape measuring method for measuring the degree of warpage of the crystallized glass plate G using the shape measuring apparatus 10 will be described below with reference to the flow chart of FIG. In the present invention, the warp value of the crystallized glass plate G means a value excluding the influence of its own weight.
ステップS21として、結晶化ガラス板Gの各測定点における第1の主面Gaの高さ位置を測定する。ステップS21では、まず、形状測定装置10の定盤11の基準面11aに、第1の主面Gaを上側にして結晶化ガラス板Gを載置する。このとき、結晶化工程において同じ側を向いていた面が常に第1の主面Gaとなるように結晶化ガラス板Gを載置する。本実施形態では、結晶化工程において上側を向いていた主面が第1の主面Gaとなるように結晶化ガラス板Gを載置している。また、結晶化ガラス板Gの元となる結晶性ガラスをロール成形した際のロールの軸方向がY方向となるように、結晶化ガラス板Gを載置して、成形方向に直交する幅方向の両端側に測定範囲A1が位置するようにする。 As step S21, the height position of the first main surface Ga at each measurement point of the crystallized glass plate G is measured. In step S21, first, the crystallized glass plate G is placed on the reference surface 11a of the surface plate 11 of the shape measuring apparatus 10 with the first main surface Ga facing upward. At this time, the crystallized glass plate G is placed so that the surface facing the same side in the crystallization process is always the first main surface Ga. In this embodiment, the crystallized glass plate G is placed so that the main surface facing upward in the crystallization process becomes the first main surface Ga. In addition, the crystallized glass plate G was placed so that the axial direction of the roll when the crystallizable glass to be the base of the crystallized glass plate G was roll-formed was the Y direction, and the width direction perpendicular to the forming direction was placed. The measurement range A1 is located on both end sides of .
定盤11の基準面11aに載置された結晶化ガラス板Gを搬送装置13及びセンタリング機構15を用いて測定位置に移動させた後、形状測定部20によって、図5に示す各測定点における結晶化ガラス板Gの第1の主面Gaの高さ位置を測定する。 After moving the crystallized glass plate G placed on the reference surface 11a of the platen 11 to the measurement position using the transport device 13 and the centering mechanism 15, the shape measurement unit 20 measures the following at each measurement point shown in FIG. The height position of the first main surface Ga of the crystallized glass plate G is measured.
また、定盤11の板厚測定部14において、結晶化ガラス板Gの第1の主面Ga及び第2の主面Gbの高さ位置を測定し、測定された結晶化ガラス板Gの第1の主面Gaの高さ位置と第2の主面Gbの高さ位置との差として、結晶化ガラス板Gの部位毎の板厚Ta~Tgを算出する。板厚Taは、変位センサ21aの測定結果から算出される板厚である。そして、変位センサ21aにより測定される板厚は、測定点1~20の範囲における板厚とする。板厚Tbは、変位センサ21bの測定結果から算出される板厚である。そして、変位センサ21bにより測定される測定点21~40の範囲における板厚とする。板厚Tc~Tgについても同様である。なお、本実施形態では、定盤11のX方向の中央側の二箇所に板厚測定部14が設けられており、二箇所の板厚測定部14で測定された結晶化ガラス板Gの第1の主面Gaの高さ位置と第2の主面Gbの高さ位置との差の平均値を板厚Ta~Tgとしている。板厚測定部14を定盤11のX方向の中央側に設けることにより、結晶化ガラス板Gの反りの影響を排除することができる。 In addition, the height positions of the first main surface Ga and the second main surface Gb of the crystallized glass plate G are measured in the plate thickness measurement unit 14 of the platen 11, and the measured height positions of the crystallized glass plate G are measured. The plate thicknesses Ta to Tg for each part of the crystallized glass plate G are calculated as the difference between the height position of the first principal surface Ga and the height position of the second principal surface Gb. The plate thickness Ta is a plate thickness calculated from the measurement result of the displacement sensor 21a. The plate thickness measured by the displacement sensor 21a is the plate thickness in the range of measurement points 1-20. The plate thickness Tb is a plate thickness calculated from the measurement result of the displacement sensor 21b. Then, the plate thickness in the range of measurement points 21 to 40 measured by the displacement sensor 21b is assumed. The same applies to the plate thicknesses Tc to Tg. In this embodiment, plate thickness measurement units 14 are provided at two locations on the center side of the platen 11 in the X direction. The plate thicknesses Ta to Tg are the average values of the difference between the height position of the first main surface Ga and the height position of the second main surface Gb. By providing the plate thickness measuring section 14 on the center side of the platen 11 in the X direction, the influence of the warpage of the crystallized glass plate G can be eliminated.
次に、ステップS22~S25において、ブロック毎の反りの向きを判定し、その判定結果に基づいてブロック毎の反り値を決定する。ステップS22~S25の処理は、全てのブロックを対象として行われるとともに、ブロック毎にそれぞれ独立して行われる。 Next, in steps S22 to S25, the warp direction of each block is determined, and the warp value of each block is determined based on the determination result. The processing of steps S22 to S25 is performed for all blocks, and is performed independently for each block.
ステップS22は、同じブロック内に位置する測定点の測定値の大小関係に基づいて、対象のブロックにおける反りの向きを判定する工程である。ステップS22では、ブロック毎に予め設定された基準測定点(図5における濃いドットを背景とする測定点)の測定値Hsと、ブロック毎に予め設定された比較測定点(図5における薄いドットを背景とする測定点)の測定値の最大値Hmaxとを比較する。 Step S22 is a step of determining the direction of warp in the target block based on the magnitude relationship between the measurement values of the measurement points positioned within the same block. In step S22, the measurement value Hs of the reference measurement point preset for each block (the measurement point with dark dots as the background in FIG. 5) and the comparison measurement point preset for each block (light dots in FIG. 5) are measured. It compares with the maximum value Hmax of the measurement value of the background measurement point).
比較測定点は、各ブロック内において、結晶化ガラス板Gの縁に沿って並ぶ測定点から選ばれる1以上の任意の測定点であり、本実施形態では、結晶化ガラス板Gの縁に沿って並ぶ測定点の全てを比較測定点としている。基準測定点は、各ブロック内において、結晶化ガラス板Gの縁に沿って並ぶ測定点以外の測定点、即ち、結晶化ガラス板Gの中央側に位置する測定点から選ばれる1以上の任意の測定点である。基準測定点が複数存在する場合には、基準測定点の測定値の最小値を基準測定点の測定値Hsとする。 The comparative measurement points are one or more arbitrary measurement points selected from the measurement points arranged along the edge of the crystallized glass plate G in each block. All the measurement points lined up are used as comparative measurement points. The reference measurement point is one or more arbitrary measurement points other than the measurement points arranged along the edge of the crystallized glass plate G in each block, that is, the measurement points located on the central side of the crystallized glass plate G. is the measurement point of When there are a plurality of reference measurement points, the minimum value of the measurement values at the reference measurement points is set as the measurement value Hs at the reference measurement points.
本実施形態では、測定範囲A1において、結晶化ガラス板Gのコーナーに位置するブロックについては、結晶化ガラス板Gの中央側の角部に位置する一つの測定点を基準測定点とし、コーナー以外に位置するブロックについては、結晶化ガラス板Gの板端Gcから離れた列の中央に位置する一つの測定点を基準測定点としている。また、測定範囲A2のブロックについては、結晶化ガラス板Gの最も中央側に位置する一つの測定点を基準測定点としている。 In the present embodiment, in the measurement range A1, for the blocks located at the corners of the crystallized glass plate G, one measurement point located at the central corner of the crystallized glass plate G is set as the reference measurement point, and the blocks other than the corners are measured. As for the block located at , one measuring point located at the center of the row away from the plate edge Gc of the crystallized glass plate G is used as the reference measuring point. In addition, for the blocks in the measurement range A2, one measurement point located on the most central side of the crystallized glass plate G is used as a reference measurement point.
ステップS22において、最大値Hmaxが測定値Hsよりも大きい場合(最大値Hmax>測定値Hs)、即ち、結晶化ガラス板Gの縁側の第1の主面Gaの方が中央側の第1の主面Gaよりも高い位置にある場合、そのブロックは、上側に凹となる向きの反り(図7に示す反りWa)を有すると判定し、ステップS23に進む。 In step S22, if the maximum value Hmax is greater than the measured value Hs (maximum value Hmax>measured value Hs), that is, the edge-side first main surface Ga of the crystallized glass plate G is the center-side first main surface Ga. If the block is positioned higher than the main surface Ga, it is determined that the block has a warp that is concave upward (a warp Wa shown in FIG. 7), and the process proceeds to step S23.
ステップS22において、最大値Hmaxが測定値Hs以下の場合(最大値Hmax≦測定値Hs)、即ち、結晶化ガラス板Gの縁側の第1の主面Gaの方が中央側の第1の主面Gaよりも低い位置にある場合、そのブロックは、上側に凸となる向きの反り(図7に示す反りWb)を有すると判定し、ステップS24に進む。 In step S22, if the maximum value Hmax is equal to or less than the measured value Hs (maximum value Hmax≦measured value Hs), that is, the first main surface Ga on the edge side of the crystallized glass plate G is the first main surface Ga on the central side. If the block is positioned lower than the surface Ga, it is determined that the block has an upwardly convex warp (warp Wb shown in FIG. 7), and the process proceeds to step S24.
一例として、ブロックB1を対象とするステップS22を説明すると、ブロックB1の基準測定点である測定点45の測定値Hsと、ブロックB1の比較測定点である測定点1~5,21,41の測定値の最大値Hmaxとを比較する。そして、最大値Hmaxが測定値Hsよりも大きい場合には、ブロックB1は、上側に凹となる向きの反りを有すると判定し、最大値Hmaxが測定値Hs以下の場合には、ブロックB1は、上側に凸となる向きの反りを有すると判定する。 As an example, step S22 for block B1 will be described. The measured value is compared with the maximum value Hmax. Then, when the maximum value Hmax is greater than the measured value Hs, the block B1 is determined to have a warp that is concave upward. , is determined to have a warp that is convex upward.
ステップS23は、上側に凹となる向きの反りを有するブロックの反り値W1を算出する工程である。本実施形態において、反り値W1は、ブロック内の比較測定点の最大値Hmaxから結晶化ガラス板Gの板厚Tを引いた値(Hmax-T)として算出される。反り値W1の算出に用いる板厚Tは、最大値Hmaxをとる比較測定点における板厚であり、ステップS21にて算出された板厚Ta~Tgから選択される。 Step S23 is a step of calculating the warp value W1 of a block having a warp that is concave upward. In this embodiment, the warp value W1 is calculated as a value (Hmax−T) obtained by subtracting the plate thickness T of the crystallized glass plate G from the maximum value Hmax of the comparative measurement points in the block. The plate thickness T used to calculate the warp value W1 is the plate thickness at the comparison measurement point that takes the maximum value Hmax, and is selected from the plate thicknesses Ta to Tg calculated in step S21.
ステップS24は、上側に凸となる向きの反りを有するブロックにおける最大高低差Dmaxを算出する工程である。最大高低差Dmaxは、対象のブロック内の全ての測定点の最大値と最小値との差の絶対値として算出される。 Step S24 is a step of calculating the maximum height difference Dmax in a block having upwardly convex warp. The maximum height difference Dmax is calculated as the absolute value of the difference between the maximum and minimum values of all measurement points within the target block.
ステップS24に続くステップS25は、上側に凸となる向きの反りを有するブロックの反り値としての推定反り値W2を算出する工程である。推定反り値W2は、対象のブロックの反りの向きが上側に凹となるように結晶化ガラス板Gを反転して載置した際の対象のブロックの反り値の推定値である。推定反り値W2は、予め制御部23に記憶されている補正情報を用いて算出される。 Step S25 following step S24 is a step of calculating an estimated warp value W2 as a warp value of a block having a warp that is convex upward. The estimated warp value W2 is an estimated value of the warp value of the target block when the crystallized glass plate G is placed upside down so that the warp direction of the target block is concave upward. The estimated warp value W2 is calculated using correction information stored in the control unit 23 in advance.
補正情報は、例えば、a,bを正の定数とし、最大高低差Dmaxを変数とする補正式「W2=a(Dmax)+b」である。補正式等の補正情報は、事前に実施される予備試験の結果に基づいて設定される。予備試験の内容は以下のとおりである。 The correction information is, for example, a correction formula "W2=a(Dmax)+b" in which a and b are positive constants and the maximum height difference Dmax is a variable. Correction information such as a correction formula is set based on the results of preliminary tests performed in advance. The contents of the preliminary test are as follows.
測定対象となる結晶化ガラス板Gと同じ製造方法により得られた同形状の試験用ガラス板を用意する。この試験用ガラス板に対して、上記のステップS21~S24と同様の処理を行い、各ブロックの反り値W1又は最大高低差Dmaxを測定する。その後、試験用ガラス板を反転した状態として、上記のステップS21~S24の処理を再度行い、各ブロックの反り値W1又は最大高低差Dmaxを測定する。 A test glass plate having the same shape and having the same manufacturing method as the crystallized glass plate G to be measured is prepared. The test glass plate is subjected to the same processing as in steps S21 to S24 described above, and the warp value W1 or the maximum height difference Dmax of each block is measured. After that, with the test glass plate turned over, the above steps S21 to S24 are performed again, and the warp value W1 or the maximum height difference Dmax of each block is measured.
上記の測定により、試験用ガラス板のそれぞれのブロックについて、反り値W1及び最大高低差Dmaxの両方が得られる。同じブロックの反り値W1と最大高低差Dmaxは、無重力下では同じ値になるが、自重により試験用ガラス板が撓むことにより、最大高低差Dmaxの方が僅かに小さい値になる。 The above measurements yield both the warp value W1 and the maximum height difference Dmax for each block of test glass sheets. The warp value W1 and the maximum height difference Dmax of the same block are the same under zero gravity, but the maximum height difference Dmax is slightly smaller due to the bending of the test glass plate due to its own weight.
ここで、結晶化ガラス板Gの場合、反り値W1と最大高低差Dmaxとの間には、正の相関関係が存在する。こうした相関関係は、例えば、図示は省略するが、最大高低差Dmaxを横軸とし、反り値W1を縦軸とするグラフに、試験用ガラス板の各ブロックにおける最大高低差Dmax及び反り値W1の関係をプロットした散布図を作成することにより確認できる。 Here, in the case of the crystallized glass plate G, there is a positive correlation between the warp value W1 and the maximum height difference Dmax. For example, although illustration is omitted, such a correlation is shown in a graph in which the horizontal axis is the maximum height difference Dmax and the vertical axis is the warp value W1. This can be confirmed by creating a scatterplot plotting the relationship.
予備試験では、試験用ガラス板の各ブロックの反り値W1及び最大高低差Dmaxの測定結果から、反り値W1と最大高低差Dmaxとの間の相関関係を求める。そして、その相関関係に基づいて、最大高低差Dmaxを同じブロックの反り値W1に近づけるように変換するための補正式やマップ等の補正情報を導き出す。 In the preliminary test, the correlation between the warp value W1 and the maximum height difference Dmax is obtained from the measurement results of the warp value W1 and the maximum height difference Dmax of each block of the test glass plate. Then, based on the correlation, correction information such as a correction formula and a map for converting the maximum height difference Dmax to approach the warp value W1 of the same block is derived.
予備試験では、ブロックの反り値W1と最大高低差Dmaxとの関係情報をより多く収集するために、複数の試験用ガラス板を用いて行うことが好ましい。この場合には、より高い精度で最大高低差Dmaxを反り値W1に変換できる補正情報が得られる。 In the preliminary test, it is preferable to use a plurality of test glass plates in order to collect more relational information between the block warp value W1 and the maximum height difference Dmax. In this case, correction information that can convert the maximum height difference Dmax into the warp value W1 with higher accuracy is obtained.
なお、本実施形態においては、ステップS21が測定工程であり、ステップS22が第1判定工程であり、ステップS23~S25が第2判定工程である。
(仕分け工程)
仕分け工程S13は、形状測定工程S12の測定結果に基づいて、結晶化ガラス板Gを仕分ける工程である。結晶化ガラス板Gを仕分ける基準は、適宜設定できる。例えば、反りの大きい結晶化ガラス板Gを排除する場合、形状測定工程S12にて測定された全ての反り値W1及び推定反り値W2が所定の基準値以下であるか否かに基づいて結晶化ガラス板Gを仕分ける。そして、全ての反り値W1及び推定反り値W2が基準値以下である結晶化ガラス板Gのみを選別する。仕分け工程を経た結晶化ガラス板Gは、必要に応じて、研磨工程等の次工程へと供される。
In this embodiment, step S21 is the measurement step, step S22 is the first determination step, and steps S23 to S25 are the second determination steps.
(Sorting process)
The sorting step S13 is a step of sorting the crystallized glass plates G based on the measurement result of the shape measuring step S12. The criteria for sorting the crystallized glass plates G can be set appropriately. For example, when excluding a crystallized glass plate G having a large warp, crystallization is performed based on whether all the warp values W1 and estimated warp values W2 measured in the shape measurement step S12 are equal to or less than a predetermined reference value. The glass plate G is sorted. Then, only the crystallized glass plates G having all the warpage values W1 and the estimated warpage values W2 equal to or less than the reference values are selected. The crystallized glass plate G that has undergone the sorting process is subjected to the next process such as a polishing process, if necessary.
また、結晶化ガラス板Gの反りの大きさに基づいて次工程の処理方法を変更するような場合には、形状測定工程S12にて測定された反り値W1及び推定反り値W2の最大値に基づいて結晶化ガラス板Gを仕分けしたり、反り値W1及び推定反り値W2が所定の基準値を超えるブロックの数や位置等に基づいて結晶化ガラス板Gを仕分けしたりしてもよい。 Further, when changing the processing method in the next step based on the degree of warpage of the crystallized glass plate G, the maximum value of the warpage value W1 and the estimated warpage value W2 measured in the shape measurement step S12 Alternatively, the crystallized glass sheets G may be sorted based on the number or positions of blocks whose warpage value W1 and estimated warpage value W2 exceed predetermined reference values.
次に、本実施形態の作用について説明する。
従来、ガラス板の反り値を測定する場合、上側に凸となる向きの反りの大きさについては、自重による影響を排除するために、ガラス板を反転して上側に凹となる向きの反りとして再度、測定を行う必要があった。
Next, the operation of this embodiment will be described.
Conventionally, when measuring the warp value of a glass plate, in order to eliminate the influence of its own weight, the magnitude of the warp that is convex upwards is measured as the warp that is concave upwards by inverting the glass plate. I had to measure again.
結晶化の際に結晶化ガラス板Gに生じる反りの場合、上側に凸となる向きで測定したときの反りの形状と、結晶化ガラス板Gを反転して上側に凹となる向きで測定したときの反りの形状との間に正の相関関係が存在する。この相関関係を利用して、本実施形態の形状測定工程では、上側に凸となる向きの反りに関して、上側に凸となる向きで測定した形状に基づく値と、上記相関関係に基づく補正情報とを用いて、結晶化ガラス板Gを反転して上側に凹となる向きの反りとして測定した場合の形状に基づく反り値を推定している。 In the case of the warp that occurs in the crystallized glass plate G during crystallization, the shape of the warp when measured in the upward convex direction and the reversed crystallized glass plate G were measured in the upward concave direction. There is a positive correlation between the shape of the time warp. Using this correlation, in the shape measurement step of the present embodiment, regarding the warp in the upward convex direction, the value based on the shape measured in the upward convex direction and the correction information based on the above correlation. is used to estimate the warp value based on the shape when the crystallized glass plate G is inverted and measured as the warp in the upward concave direction.
具体的には、結晶化ガラス板Gを基準面11aの上に載置し、結晶化ガラス板Gの測定範囲A1,A2に設定された複数の測定点における基準面11aと第1の主面Gaとの位置関係を測定した後、測定範囲A1,A2を区分けしたブロック毎に反りの向きを判定している。そして、上側に凸となる向きの反りを有すると判定されたブロックについては、対象のブロック内の測定点の測定値に基づいてブロックの第1の主面Gaの最大高低差Dmaxを求め、最大高低差Dmaxを、上記相関関係に基づいて予め設定された補正情報を用いて補正した補正値を求めている。 Specifically, the crystallized glass plate G is placed on the reference surface 11a, and the reference surface 11a and the first principal surface at a plurality of measurement points set in the measurement ranges A1 and A2 of the crystallized glass plate G are measured. After measuring the positional relationship with Ga, the direction of warpage is determined for each block into which the measurement ranges A1 and A2 are divided. Then, for a block determined to have upwardly convex warpage, the maximum height difference Dmax of the first main surface Ga of the block is obtained based on the measurement values of the measurement points in the target block. A correction value is obtained by correcting the height difference Dmax using correction information preset based on the above correlation.
上記補正値は、結晶化ガラス板Gを反転して、対象のブロックの反りを上側に凹となる向きの反りとして測定した場合の基準面11aと結晶化ガラス板Gの第1の主面Gaとの間の位置関係に近い値となる。そのため、上記補正値は、上側に凸となる向きの反りにおける自重の影響を排除した反り値の推定値(推定反り値)とみなすことができる。したがって、上側に凸となる向きの反りについても、結晶化ガラス板Gを反転させることなく、その反りの大きさを確認できる。 The above correction value is obtained by reversing the crystallized glass plate G and measuring the warp of the target block as the warp in the upward concave direction, and the reference surface 11a and the first main surface Ga of the crystallized glass plate G. The value is close to the positional relationship between Therefore, the above correction value can be regarded as an estimated value (estimated warp value) of the warp value excluding the effect of the weight of the warp in the upwardly convex direction. Therefore, the magnitude of the warp can be checked without reversing the crystallized glass plate G, even if the warp is convex upward.
次に、本実施形態の効果について記載する。
(1)結晶化ガラス板Gの形状測定方法は、第1の主面Gaを上側にして結晶化ガラス板Gを基準面11aの上に載置し、結晶化ガラス板Gの第1の主面Gaの高さ位置を複数箇所にて測定する測定工程(ステップS21)と、測定工程の測定結果に基づいて、結晶化ガラス板Gを区分けしたブロック毎にブロック毎の反りの向きを判定する第1判定工程(ステップS22)と、第1判定工程により得られたブロックの結晶化ガラス板Gの反りの向きに応じて、ブロック毎の反り値を求める第2判定工程(ステップS23~S25)とを備えている。第2判定工程(ステップS24~S25)は、第1判定工程(ステップS22)において、対象となるブロックが上側に凸となる向きの反りを有すると判定された場合、当該ブロックにおける結晶化ガラス板Gの第1の主面Gaの高さ位置を補正した補正値を求め、この補正値を当該ブロックの推定反り値W2とする。
Next, the effects of this embodiment will be described.
(1) A method for measuring the shape of the crystallized glass plate G is to place the crystallized glass plate G on the reference surface 11a with the first main surface Ga facing upward, and measure the first main surface Ga of the crystallized glass plate G. A measurement step (step S21) of measuring the height position of the surface Ga at a plurality of locations, and determining the direction of warpage of each block into which the crystallized glass plate G is divided based on the measurement results of the measurement step. A first determination step (step S22), and a second determination step (steps S23 to S25) of determining a warp value for each block according to the direction of warp of the crystallized glass plate G of the block obtained in the first determination step. and In the second determination step (steps S24 to S25), when it is determined in the first determination step (step S22) that the target block has warpage in a direction convex upward, the crystallized glass plate in the block is A correction value obtained by correcting the height position of the first main surface Ga of G is obtained, and this correction value is set as an estimated warpage value W2 of the block.
上記構成によれば、上側に凸となる向きの反りについても、結晶化ガラス板Gを反転させることなく、その反りの大きさを確認できる。そのため、結晶化ガラス板Gの形状測定を製造ライン上で行う場合に、形状測定装置10に加えて、結晶化ガラス板Gを反転させる反転装置を別途、設置する必要がなくなる。 According to the above configuration, the magnitude of the warp can be checked without reversing the crystallized glass plate G even if the warp is convex upward. Therefore, when measuring the shape of the crystallized glass plate G on the production line, it is not necessary to separately install a reversing device for reversing the crystallized glass plate G in addition to the shape measuring device 10 .
(2)測定工程は、結晶化ガラス板Gの中央側よりも縁側において多くの箇所にて結晶化ガラス板Gの第1の主面Gaと基準面11aとの位置関係を測定する。
結晶化の際に生じる結晶化ガラス板Gの反りは、結晶化ガラス板Gの縁側に集中する傾向がある。そのため、結晶化ガラス板Gの縁側に多くの測定点を設けることにより、測定の精度が向上する。また、結晶化ガラス板Gの中央側の測定点の数を相対的に少なくすることにより、測定工程に用いる変位センサ21a~21gの設置数の低減、測定工程に要する時間の短縮、及び測定工程以降の各工程における判定処理や算出処理の簡略化を図ることができる。
(2) In the measuring step, the positional relationship between the first main surface Ga of the crystallized glass plate G and the reference surface 11a is measured at more points on the edge side of the crystallized glass plate G than on the center side.
The warpage of the crystallized glass sheet G that occurs during crystallization tends to concentrate on the edge side of the crystallized glass sheet G. As shown in FIG. Therefore, by providing many measurement points on the edge side of the crystallized glass plate G, the accuracy of measurement is improved. In addition, by relatively reducing the number of measurement points on the central side of the crystallized glass plate G, the number of displacement sensors 21a to 21g used in the measurement process can be reduced, the time required for the measurement process can be shortened, and the measurement process can be performed. It is possible to simplify determination processing and calculation processing in subsequent steps.
(3)結晶化ガラス板Gは、ロール成形により成形された結晶性ガラス板を結晶化させてなる結晶化ガラス板である。ロール成形時の成形方向に直交する幅方向において、測定点は、結晶化ガラス板Gの中央側よりも縁側に多く設けられている。 (3) Crystallized glass plate G is a crystallized glass plate obtained by crystallizing a crystallizable glass plate formed by roll forming. In the width direction perpendicular to the forming direction during roll forming, more measurement points are provided on the edge side of the crystallized glass sheet G than on the center side.
ロール成形により成形された結晶性ガラス板を結晶化させてなる結晶化ガラス板Gの反りは、ロール成形時の成形方向に直交する幅方向の両端側の部分に集中する。そのため、結晶化ガラス板Gにおけるロール成形時の成形方向に直交する幅方向の両端となる縁側に多くの測定点を設けることにより、測定の精度が向上する。 The warpage of the crystallized glass sheet G obtained by crystallizing the crystallizable glass sheet formed by roll forming concentrates on both ends in the width direction orthogonal to the forming direction during roll forming. Therefore, by providing a large number of measurement points on both edges of the crystallized glass sheet G in the width direction perpendicular to the forming direction during roll forming, the accuracy of measurement is improved.
(4)第1判定工程では、対象のブロック内における結晶化ガラス板Gの縁側に位置する測定点である比較測定点の測定値と、それ以外の測定点から選ばれる基準測定点の測定値Hsとの大小関係に基づいて反りの向きを判定している。 (4) In the first determination step, the measured value at the comparative measuring point, which is the measuring point located on the edge side of the crystallized glass plate G in the target block, and the measured value at the reference measuring point selected from the other measuring points. The direction of warpage is determined based on the magnitude relationship with Hs.
上記構成によれば、単純な比較処理によりブロック毎の反りの向きを判定できる。
(5)第2判定工程(ステップS23)は、対象となるブロックが上側に凹となる向きの反りを有すると判定された場合、当該ブロックにおける結晶化ガラス板Gの第1の主面Gaと基準面11aとの位置関係、及び結晶化ガラス板Gの板厚Tから当該ブロックの反り値W1を求めている。
According to the above configuration, it is possible to determine the direction of warp for each block by simple comparison processing.
(5) In the second determination step (step S23), when it is determined that the target block has a warp that is concave upward, the first main surface Ga of the crystallized glass plate G in the block is From the positional relationship with the reference plane 11a and the plate thickness T of the crystallized glass plate G, the warp value W1 of the block is obtained.
上記構成によれば、単純な計算処理により、上側に凹となる向きの反りを有するブロックの反り値W1、即ち、基準面11aと結晶化ガラス板Gの第2の主面Gbとの間の位置関係を算出できる。 According to the above configuration, by simple calculation processing, the warp value W1 of the block having the warp in the upward concave direction, that is, the distance between the reference surface 11a and the second main surface Gb of the crystallized glass plate G Positional relationship can be calculated.
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・結晶化ガラス板Gの第1の主面Gaの測定範囲A1,A2の位置を変更してもよい。例えば、結晶化ガラス板Gの第1の主面Gaの全体を測定範囲としてもよい。
In addition, this embodiment can be changed and implemented as follows. This embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
- The positions of the measurement ranges A1 and A2 on the first main surface Ga of the crystallized glass plate G may be changed. For example, the entire first main surface Ga of the crystallized glass plate G may be the measurement range.
・測定範囲に設けられる測定点の配置を変更してもよい。例えば、測定範囲A1に2列又は4列以上の測定点を配置してもよいし、測定範囲A2に2列以上の測定点を配置してもよい。また、測定範囲内に偏りなく分布するように測定点を配置してもよい。 - You may change arrangement|positioning of the measurement point provided in the measurement range. For example, two or four or more rows of measurement points may be arranged in the measurement range A1, or two or more rows of measurement points may be arranged in the measurement range A2. Moreover, the measurement points may be arranged so as to be evenly distributed within the measurement range.
・ブロックの反りの向きの判定方法は、比較測定点の測定値の最大値Hmaxと基準測定点の測定値Hsとの大小関係の比較に限定されない。例えば、対象のブロック内の各測定点の測定値に基づいて、対象のブロックの第1の主面Gaの3次元モデルを作成し、その3次元モデルからブロックの反りの向きを判定してもよい。 The method of determining the direction of warpage of a block is not limited to comparing the magnitude relationship between the maximum value Hmax of the measured values at the comparison measuring points and the measured value Hs at the reference measuring points. For example, a three-dimensional model of the first main surface Ga of the target block is created based on the measured values of each measurement point in the target block, and the warp direction of the block can be determined from the three-dimensional model. good.
・反り値W1は、ブロック内の比較測定点の最大値Hmaxから結晶化ガラス板Gの板厚Tを引いた値(Hmax-T)として算出したが、最大値Hmaxを反り値W3としてもよい。その場合、反り値W3と最大高低差Dmaxとの間の相関関係から推定反り値W4を算出してもよい。 The warp value W1 was calculated as a value (Hmax−T) obtained by subtracting the plate thickness T of the crystallized glass plate G from the maximum value Hmax of the comparative measurement points in the block, but the maximum value Hmax may be used as the warp value W3. . In that case, the estimated warp value W4 may be calculated from the correlation between the warp value W3 and the maximum height difference Dmax.
・推定反り値W2の算出に用いる補正情報は、上記実施形態のように全てのブロックに共通の補正情報としてもよいし、ブロック毎に設定された補正情報であってもよい。共通の補正情報とした場合には、推定反り値W2の計算処理を簡略化することができ、ブロック毎に補正情報を設定した場合には、推定反り値W2の推定精度が向上する。 The correction information used to calculate the estimated warpage value W2 may be correction information common to all blocks as in the above embodiment, or may be correction information set for each block. When the common correction information is used, the calculation process of the estimated warp value W2 can be simplified, and when the correction information is set for each block, the estimation accuracy of the estimated warp value W2 is improved.
・反り値W1の算出に用いる結晶化ガラス板Gの板厚Tは、予め設定された固定値であってもよい。
・上側に凹となる向きの反りを有すると判定されたブロックの反り値W1については、第2判定工程(ステップS23)以外の公知の測定方法により測定してもよい。
- The plate|board thickness T of the crystallized glass plate G used for calculation of the warp value W1 may be a preset fixed value.
The warp value W1 of a block determined to have a warp that is concave upward may be measured by a known measurement method other than the second determination step (step S23).
・基準面11aに結晶化ガラス板Gを載置する際の結晶化ガラス板Gの向き及び表裏を統一しなくてもよい。
・ガラス板を上側に凸となる向きで測定したときの反りの形状と、ガラス板を反転して上側に凹となる向きで測定したときの反り形状との間の相関関係は、結晶化等の後処理が施されるガラス板の多くに存在する。したがって、上記実施形態のガラス板の形状測定方法は、結晶化ガラス板の他にも上記の相関関係が存在するガラス板に適用できる。
- When the crystallized glass plate G is placed on the reference surface 11a, the direction and the front and back of the crystallized glass plate G may not be unified.
・The correlation between the warp shape when the glass plate is measured with the convex upward direction and the warp shape when the glass plate is inverted and measured with the concave upward direction is due to crystallization, etc. present in many of the glass sheets to which the post-treatment is applied. Therefore, the method for measuring the shape of a glass plate according to the above-described embodiment can be applied to a glass plate having the above-described correlation in addition to the crystallized glass plate.
次に、上記実施形態及び変更例から把握できる技術的思想を以下に記載する。
(イ)前記第1判定工程は、対象の前記ブロック内における前記結晶化ガラス板の縁側に位置する前記測定点である比較測定点の測定値と、それ以外の前記測定点から選ばれる一つの基準測定点の測定値との大小関係に基づいて反りの向きを判定する前記ガラス板の形状測定方法。
Next, technical ideas that can be grasped from the above embodiment and modifications will be described below.
(b) The first determination step includes the measurement value of the comparative measurement point, which is the measurement point located on the edge side of the crystallized glass plate in the target block, and one measurement point selected from the other measurement points. The method for measuring the shape of the glass plate to determine the direction of warp based on the magnitude relationship with the measured value at the reference measurement point.
(ロ)前記第2判定工程では、対象の前記ブロック内の前記比較測定点の測定値の最大値から前記ガラス板の板厚を引いた値を前記ブロックの反り値とする前記ガラス板の形状測定方法。 (b) In the second determination step, the shape of the glass plate is determined by subtracting the thickness of the glass plate from the maximum value of the measured values of the comparative measurement points in the target block as the warp value of the block. Measuring method.
(ハ)前記測定点は、前記ガラス板を成形する際の成形方向に直交する幅方向の中央側よりも両端側に多く設けられている前記ガラス板の形状測定方法。
(ニ)前記結晶化工程にて同じ側を向いていた面が常に第1の主面となるように前記結晶化ガラス板を基準面の上に載置する前記ガラス物品の製造方法。
(c) A method for measuring the shape of the glass plate, wherein more measurement points are provided on both end sides than on the central side in the width direction perpendicular to the forming direction when the glass plate is formed.
(d) The method for producing the glass article, wherein the crystallized glass plate is placed on a reference surface so that the surface facing the same side in the crystallization step is always the first main surface.
A1,A2…測定範囲
B1~B10…ブロック
G…結晶化ガラス板
Ga…第1の主面
Gb…第2の主面
11a…基準面
A1, A2... Measurement range B1 to B10... Block G... Crystallized glass plate Ga... First main surface Gb... Second main surface 11a... Reference surface
Claims (4)
前記測定工程の測定結果に基づいて、前記ガラス板を区分けしたブロック毎に該ブロック毎の反りの向きを判定する第1判定工程と、
前記第1判定工程により得られた前記ブロックの前記ガラス板の反りの向きに応じて、前記ブロック毎の反り値を求める第2判定工程と、を備え、
前記第2判定工程は、
前記第1判定工程において、対象となる前記ブロックが上側に凸となる向きの反りを有すると判定された場合、当該ブロックにおける前記ガラス板の第1の主面の高さ位置を補正した補正値に基づいて当該ブロックの前記反り値を求めるガラス板の形状測定方法。 A glass plate having a first main surface and a second main surface is placed on a reference surface with the first main surface of the glass plate facing upward, and the first main surface of the glass plate is placed on the reference surface. A measuring step of measuring height positions at a plurality of locations;
a first determination step of determining the direction of warpage of each block into which the glass plate is divided based on the measurement result of the measurement step;
a second determination step of obtaining a warp value for each block according to the warp direction of the glass plate of the block obtained in the first determination step;
The second determination step includes
In the first determination step, when it is determined that the target block has warpage in a direction convex upward, a correction value obtained by correcting the height position of the first main surface of the glass plate in the block. A method for measuring the shape of a glass plate, wherein the warp value of the block is determined based on.
前記第1判定工程において、対象となる前記ブロックが上側に凹となる向きの反りを有すると判定された場合、対象となる前記ブロックにおける前記ガラス板の第1の主面の高さ位置と前記基準面との位置関係から当該ブロックの前記反り値を求める請求項1に記載のガラス板の形状測定方法。 The second determination step includes
In the first determination step, when it is determined that the target block has a warp that is concave upward, the height position of the first main surface of the glass plate in the target block and the above 2. The method for measuring the shape of a glass plate according to claim 1, wherein the warp value of the block is obtained from the positional relationship with the reference plane.
請求項1~3のいずれか一項に記載のガラス板の形状測定方法を用いて前記結晶化ガラス板の反りの大きさを測定する形状測定工程とを備えるガラス物品の製造方法。 a crystallization step of crystallizing a crystallizable glass plate formed by roll forming to obtain a crystallized glass plate;
A method for producing a glass article, comprising a shape measuring step of measuring the degree of warpage of the crystallized glass plate using the glass plate shape measuring method according to any one of claims 1 to 3.
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