专利名称：玻璃板的破裂检测方法及其装置以及研磨方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在加工玻璃板时检测在加工中的玻璃板上产生的破裂的玻璃板的破裂检测方法及其装置以及玻璃板的研磨方法及其装置。
背景技术：
在玻璃板的制造工序中，对玻璃板实施各种加工等(切割、倒角、穿孔、研磨、加热成形、风冷强化等)。例如，用于液晶显示器用的玻璃基板，由于其表面的微小的凹凸及起伏成为使图像产生变形的原因，故而通过研磨装置除去其表面的微小的凹凸及起伏。作为这种研磨装置，已知有具备载置并输送玻璃板的移动工作台、连续并排设置于该移动工作台的上方的多个研磨头的研磨装置。根据该研磨装置，边通过移动工作台输送玻璃板，边通过多个研磨头逐步研磨玻璃板。然而，在研磨装置对玻璃板进行研磨的期间玻璃板出现破裂，并在该状态下继续研磨动作时，会产生如下不良情况除了因有破裂的玻璃片损伤研磨头的研磨垫以外，玻璃板及研磨液处理工时增大，另外，在连续研磨时会对其它玻璃板造成不良影响。因此，需要提前检测出玻璃板的破裂，并迅速停止研磨装置。在玻璃板产生了破裂时，迅速停止其加工设备，对于其它加工工序中的加工设备也是同样的。专利文献1中公开有检测汽车用窗玻璃的破裂的检测装置。该玻璃破裂检测装置为如下装置通过滤波器从通过传声器收集的声音中提取玻璃破裂固有的频率，在该频率的检测期间判断为玻璃破裂。另外，该检测装置具有在检测玻璃破裂声时发出短时间的预备警报的普通提醒模式、检测玻璃破裂声时发出长时间的主警报的特别提醒模式，在作为其预备阶段的普通提醒模式中检测到一次的玻璃破裂声后被转移到特别提醒模式。而且， 转移为特别提醒模式后，在一定时间内没有再次检测到玻璃破裂声的情况下回到普通提醒模式。专利文献1 日本特开平4-195298号公报

发明内容
但是，例如在设置有玻璃板的研磨装置的工厂，除研磨玻璃板的声音之外还混合有类似于玻璃板的破裂的声音，例如进行玻璃的切割后的边缘处理、不良玻璃板的碎玻璃处理等时的声音。因此，如专利文献1的检测装置，仅通过滤波器提取玻璃破裂声的频率， 存在很难将研磨中的玻璃板的破裂声与研磨声及其它玻璃板的破裂声等区分检测的问题。本发明是鉴于这样情况而创立的，其目的在于，提供能够将加工中的玻璃板的破裂声与加工声及其它玻璃板的破裂声等区分检测的玻璃板的破裂检测方法及其装置以及玻璃板的研磨方法及其装置。为实现所述目的，本发明第一技术方案提供一种玻璃板的破裂检测方法，其特征在于，通过加工单元加工玻璃板，并且通过集音单元收集在加工中产生的加工声，通过滤波器从收集的加工声中提取规定频率的声音，对于所述提取的加工声，将当前的声级和从当
4前起的过去规定时间内的正常声级相比较，从而判断玻璃板的破裂。为实现所述目的，本发明第六技术方案提供一种玻璃板的破裂检测装置，其特征在于，具有加工单元，加工玻璃板；集音单元，通过传声器收集所述加工单元加工所述玻璃板时的加工声；滤波器，从通过所述集音单元收集的加工声中提取规定频率的声音；及判断单元，对于通过所述滤波器提取的所述声音，将当前的声级和从当前起的过去规定时间内的正常声级相比较，从而判断玻璃板的破裂。伴随玻璃板的加工而从玻璃板释放的能量的一部分变为声波进行传播。该现象被称为声发射，在实验中确认了在玻璃板破裂时产生的声波的频率为第三、第八技术方案所述的3kHz以上的高频音。另一方面，玻璃板的加工声为从低频至高频的宽范围的声音，虽然比玻璃板的破裂声的声级小，但也包含和玻璃板的破裂声相同的3kHz以上的声音。第一、第六技术方案的发明中，通过集音单元收集加工声，通过滤波器提取所述 3kHz以上的高频音，首先获取正常声、破裂声及与之类似的声音。然后，判断单元对于经由滤波器提取的声音，将当前的声级和从当前起的过去规定时间内的正常声级相比较，由此判断包含于加工声的玻璃板的破裂。如第四、第九技术方案所述，声级为加工声的振幅的大小，正常声级为在加工中的玻璃板上没有发生破裂时产生的加工声的振幅的大小。因此，判断单元将当前的声级和没有破裂声的正常声级相比较，在当前的声级比正常声级大规定量时判断为在玻璃板上产生了破裂。而且，当通过判断单元判断为在玻璃板上产生了破裂时，如第五、第十技术方案所述的研磨方法及其装置，研磨控制单元控制研磨单元而使玻璃板的研磨停止。为实现所述目的，本发明第二技术方案提供一种玻璃板的破裂检测方法，其特征在于，包括第一工序，通过加工单元加工玻璃板，并且通过集音单元收集在加工中产生的加工声，通过滤波器从收集的加工声中提取规定频率的声音；第二工序，对于所述提取的声音，在每个规定时间Tl获取在规定时间Tl内最大的声级；第三工序，获取在从当前起的过去规定时间T2(T2 > Tl)内由所述第二工序获取的声级中最小的声级作为正常声级；第四工序，在当前的声级和所述正常声级之比超过规定值时加上一个计数；及第五工序，在每个所述规定时间Tl重复进行所述第三工序和第四工序，若在规定时间Τ3(Τ3 > Τ2)内达到规定计数时，则判断为在玻璃板中产生了破裂。为实现所述目的，本发明第七技术方案提供一种玻璃板的破裂检测装置，其特征在于，具有加工单元，加工玻璃板；集音单元，通过传声器收集所述加工单元加工所述玻璃板时的加工声；滤波器，从通过所述集音单元收集的加工声中提取规定频率的声音；及判断单元，对于通过所述滤波器提取的所述声音，在第一获取工序中，在每个规定时间Tl 获取在规定时间Tl内最大的声级，在第二获取工序中，获取在从当前起的过去规定时间 T2(T2 > Tl)内由所述第一获取工序获取的声级中最小的声级作为正常声级，在加法工序中，在当前的声级和由所述第二获取工序获取的所述正常声级之比超过规定值时加上一个计数，在每个所述规定时间Tl重复进行所述第二获取工序和所述加法工序，若在规定时间 Τ3(Τ3 > Τ2)内达到规定计数，则判断为在玻璃板中产生了破裂。第二、第七技术方案的发明中，通过集音单元收集加工声，通过滤波器提取所述 3kHz以上的高频音，首先获取正常声、破裂声及与之类似的声音。然后，判断单元对于经由滤波器提取的声音，在每个规定时间Tl获取在规定时间Tl内最大的声级。接着，在从现在起的过去规定时间T2(T2>T1)内，获取在所述获取的声级中为最小的声级作为正常声级。 接着，在当前的声级和上述正常声级之比超过规定值时加上一个计数，在每个所述规定时间Tl重复进行所述第三工序(第二获取工序)和第四工序(加法工序)，在规定时间Τ3(Τ3 >Τ2)内达到规定计数时，判断为在玻璃板上产生了破裂。由此，能够将在加工设备周边不定期产生的玻璃板的切割后的边缘处理、不良玻璃板的碎玻璃处理声等从判断对象声中排除，能够只将在加工中产生了破裂时定期产生的破裂声作为判断对象声。因此，能够从混合的多种声音中只检测出加工中的破裂声。而且，当通过判断单元判断为在玻璃板上产生了破裂时，如第五、第十技术方案所述的研磨方法及其装置，研磨控制单元控制研磨单元而使玻璃板的研磨停止。如以上所说明，根据本发明的玻璃板的破裂检测方法及其装置以及研磨方法及其装置，能够提前且可靠地检测加工中在玻璃板上产生了破裂。另外，由于可不使用FFT (快速傅里叶·余弦·正弦变换)而通过简单的运算式进行用于玻璃板的破裂检测的计算并进行判断，所以能够以低成本高速地进行判断处理。特别是在加工为研磨的情况下，能够提前检测研磨中的玻璃板的破裂并迅速停止研磨单元，因此，能够防止研磨垫的损伤，另外能够降低玻璃板及研磨液处理工时，进而能够阻止连续研磨时对其它玻璃板的影响，极为有效。 由此，品质、运转率及成品率均得以提高。


图1是应用了本发明实施方式的玻璃板的破裂检测装置的玻璃板研磨装置的构成图；图2是通过传声器收集的研磨声的声波形图；图3是表示当前声级和正常声级之比的波形图；图4是表示传声器、滤波器及判断部的结构的框图；图5是基于破裂检测装置的破裂检测方法的流程图。
具体实施例方式下面，根据附图对本发明的玻璃板的破裂检测方法及其装置以及研磨方法及其装置的最佳实施方式进行详述。图1表示应用了实施方式的玻璃板的破裂检测装置10的玻璃板研磨装置12的主要部分。该研磨装置12是将玻璃板G (例如，一边为700mm 2500mm、厚度为0. 5mm 1. 3mm)的单面研磨成液晶显示器用玻璃基板所需的平面度的研磨装置，由输送研磨对象的玻璃板G的工作台14、设置于工作台14上方的研磨头16等构成。研磨前的玻璃板G在工作台14的上游侧载置于工作台14上后，通过工作台14的移动而位于研磨头16的下方，紧接着通过研磨头16的研磨垫18研磨其单面(图1中为上表面)。另外，在研磨中，从设置于研磨头16附近的未图示的研磨液供给部将氧化铈水溶液等研磨液向玻璃板G的上表面供给。另外，作为研磨垫18，例如使用发泡聚氨酯型及绒面革型。另外，在实施方式中，例示了研磨装置12作为玻璃板的加工单元，但不限于此，也可以是玻璃板的切割装置、倒角装置、穿孔装置、加热成形装置或者风冷强化装置。在研磨头16的上部固定有主轴20，在该主轴20上连结有旋转/升降装置(研磨单元)22。旋转/升降装置22通过统一控制研磨装置12整体的控制部(研磨控制单元)24， 与工作台14的玻璃板G的输送定时同步地控制旋转及升降动作。即，旋转/升降装置22控制液压缸装置等升降机构，使研磨头16预先处于位于研磨位置的上方的退避位置，玻璃板 G在被输送至研磨头16的下方位置的定时从上述退避位置下降移动至上述研磨位置。通过该动作，研磨垫20以规定的压力按压玻璃板G的上表面，然后，旋转/升降装置22控制电动机使研磨头16以规定的转速(例如50 250rpm)旋转。另外，作为研磨单元12，也可以适用在工作台14的上方并列配置有多台研磨头16的连续研磨式的研磨装置，根据该研磨装置，玻璃板G通过工作台14间歇输送，同时，通过多台研磨头16、16···逐步研磨，最终被研磨成必要的平面度。另外，研磨垫16的形状可为圆形也可为长方形，还可以将圆形及长方形的研磨垫16混合。玻璃板的破裂检测装置10由传声器(集音单元)30、运算用计算机主体32、键盘34、显示器36构成，并且由组入有用于判断在研磨中产生的玻璃板G的破裂的算法的 CD-ROM等记录介质38构成。传声器30设置于研磨头16的附近，收集从研磨中的玻璃板G产生的研磨声。另外，传声器30除收集上述研磨声外，还收集从构成该研磨单元12的旋转/升降装置22及工作台14的移动装置等产生的声音，并且，还收集进行研磨单元12的附近的玻璃切割后的边缘处理、不良玻璃板的碎玻璃处理等时产生的破碎声。即，传声器30除收集研磨中的破碎声之外，还收集类似于玻璃板破碎声的声音及从各种装置产生的低频至高频音。通过传声器30收集的声音信息被转换为电信号，发送至计算机主体32。计算机主体32与显示器36连接，在该显示器36上显示通过计算机主体32对由传声器30收集的声音信息进行了处理的信息。作为被显示的信息，有例如图2所示的声波形及图3所示的声波形。图2表示包含破裂声的声波形，该声波形中用符号A表示的声波形为通过内置于计算机主体32的滤波器40(参照图4)提取通过传声器30收集的声音得到的声音的输入声波形。该滤波器40 是提取3kHz以上的高频音的滤波器，但优选使用提取3kHz 12kHz、更优选为3. 5kHz 6kHz的高频音的滤波器。符号B表示的声波形为在每个规定时间Tl获取规定时间Tl (Tl = IOmsec (优选为0. 1 1000msec，特别优选为1 100msec))内最大的声级(研磨声的振幅)而生成的声波形。另外，用符号C表示的声波形是为了在规定时间T2(T2 = 300msec (优选为 Imsec lOsec，特别优选为100 1000msec))内获得在上述获得的声级中为最小的电声级(研磨声的振幅)作为正常声级而生成的声波形。在此所说的正常声级意思是在研磨中的玻璃板G中没有发生破裂时产生的研磨声的振幅的大小。另外，声音信息的采样周期为 40kHz (25 μ sec)，优选为20 60kHz，特别优选为30 50kHz。另一方面，图3表示加工为判断用的声波形，该声波形是表示在每个规定时间Tl 获取的当前声级和获得的正常声级之比的波形，该图中，所述比(阈值)被设定为2. 5，超过所述比的声级被标注“·”记号。作为阈值优选为1 10，特别优选为1. 5 5。另外，在计算机主体32中内置有根据通过传声器30收集的声音信息判断玻璃板 G的破裂的判断部(参照图4)。对该判断部42在后面叙述。另外，在图1的计算机主体32中设置有可拆装地安装记录介质38的记录介质安
7装部44、和相对于记录介质38记录或读出图像数据等信息的记录介质接口(未图示)。另外，在计算机主体32中设置有记录使统一控制计算机主体32的CPU工作的程序并且成为CPU执行处理时的作业区域的存储器、和记录涉及计算机主体32的处理的各种常数及与网络上的通信设备通信连接时的拨号电话号码、地址、现场地址等的连接信息、计算式、运算表等各种信息的硬盘。然后，参照图5的流程图说明内置于计算机主体32的判断部42进行的破裂判断方法。判断部42以进行以下的处理的方式用规定的语言被编程。通过传声器30集音，通过滤波器40提取3kHz以上的高频音(步骤(S) 100、第一工序)。由此，将从旋转/升降装置22、工作台移动装置等各种装置产生的低频音从判断对象声排除。然后，对于通过滤波器40提取的高频音，首先，在每个规定时间Tl获取在规定时间T1 (T1 = 1 Omsec)内最大的声级(步骤(S) 110、第二工序)。然后，在从现在起的过去规定时间T2(T2 = 300msec)内，获取在上述获得的声级中最小的声级作为正常声级(S120、 第三工序、第二获取工序)。然后，如Tl所述获取的当前声级和上述正常声级之比超过规定值(2. 时加上一个计数(S130、第四工序、加法工序)。然后，直至计数器达到10个计数， 在每个规定时间Tl重复进行上述第三工序和第四工序(S140)，在规定时间T3(5sec (优选为1 60sec，特别优选为1 IOsec))内若达到10个计数(优选为5 100，特别优选为 10 20)，则判断为玻璃板G上产生了破裂(第五工序)，向图1的控制部M输出表示破裂的信号。由此，控制部M控制旋转/升降装置22，停止研磨头16的旋转，并且使研磨头16 从研磨位置上升至退避位置，停止研磨(S150)。通过该判断方法，能够将类似于玻璃破裂声的声音即不定期产生的玻璃板的切割后的边缘处理、不良玻璃板的碎玻璃处理声等从判断对象声中排除，能够只将在研磨中产生了破裂时定期产生的玻璃板G的破裂声作为判断对象声检测出。因此，根据实施方式的判断方法，能够从研磨玻璃板的声音及其它的玻璃板的破裂声等包含低频音、高频音的大范围的频带的声音中只检测出研磨中的破裂声。根据如以上实施方式的玻璃板G的破裂检测装置10，能够提前且可靠地检测出研磨中在玻璃板G上产生了破裂。另外，由于不用使用FFT (快速傅里叶·余弦·正弦变换)而通过简单的运算式就能够计算用于进行玻璃板G的破裂检测的计算并进行判断，因此能够低成本且高速地进行判断处理。另外，由于能够提前检测研磨中玻璃板G的破裂并迅速使研磨单元10停止，所以能够防止研磨垫18的损伤，另外，能够降低玻璃板G及研磨液处理工时，再者，能够阻止在连续研磨时对其它玻璃板G产生的影响。由此，品质、运转率及成品率均得以提高。
权利要求
1.一种玻璃板的破裂检测方法，其特征在于，通过加工单元加工玻璃板，并且通过集音单元收集在加工中产生的加工声，通过滤波器从收集的加工声中提取规定频率的声音，对于所述提取的加工声，将当前的声级和从当前起的过去规定时间内的正常声级相比较，从而判断玻璃板的破裂。
2.一种玻璃板的破裂检测方法，其特征在于，包括第一工序，通过加工单元加工玻璃板，并且通过集音单元收集在加工中产生的加工声， 通过滤波器从收集的加工声中提取规定频率的声音；第二工序，对于所述提取的声音，在每个规定时间Tl获取在规定时间Tl内最大的声级；第三工序，获取在从当前起的过去规定时间T2(T2 > Tl)内由所述第二工序获取的声级中最小的声级作为正常声级；第四工序，在当前的声级和所述正常声级之比超过规定值时加上一个计数；及第五工序，在每个所述规定时间Tl重复进行所述第三工序和第四工序，若在规定时间 Τ3(Τ3 > Τ2)内达到规定计数，则判断为在玻璃板中产生了破裂。
3.如权利要求1或2所述的玻璃板的破裂检测方法，其特征在于，通过所述滤波器提取的所述规定频率的声音为包含玻璃破裂声的3kHz以上的高频音。
4.如权利要求1、2或3中任一项所述的玻璃板的破裂检测方法，其特征在于，所述声级是指所述加工声的振幅的大小，所述正常声级是指在加工中的玻璃板中没有产生破裂时产生的加工声的振幅的大小。
5.一种玻璃板的研磨方法，其特征在于，应用了如权利要求1、2、3或4中任一项所述的玻璃板的破裂检测方法，在所述加工单元即研磨玻璃板的研磨单元对玻璃板进行研磨的期间，若判断为在玻璃板中产生了破裂，则通过控制所述研磨单元的研磨控制单元使玻璃板的研磨停止。
6.一种玻璃板的破裂检测装置，其特征在于，具有 加工单元，加工玻璃板；集音单元，通过传声器收集所述加工单元加工所述玻璃板时的加工声； 滤波器，从通过所述集音单元收集的加工声中提取规定频率的声音；及判断单元，对于通过所述滤波器提取的所述声音，将当前的声级和从当前起的过去规定时间内的正常声级相比较，从而判断玻璃板的破裂。
7.一种玻璃板的破裂检测装置，其特征在于，具有 加工单元，加工玻璃板；集音单元，通过传声器收集所述加工单元加工所述玻璃板时的加工声； 滤波器，从通过所述集音单元收集的加工声中提取规定频率的声音；及判断单元，对于通过所述滤波器提取的所述声音，在第一获取工序中，在每个规定时间 Tl获取在规定时间Tl内最大的声级，在第二获取工序中，获取在从当前起的过去规定时间 T2(T2 > Tl)内由所述第一获取工序获取的声级中最小的声级作为正常声级，在加法工序中，在当前的声级和由所述第二获取工序获取的所述正常声级之比超过规定值时加上一个计数，在每个所述规定时间Tl重复进行所述第二获取工序和所述加法工序，若在规定时间T3(T3 > Τ2)内达到规定计数，则判断为在玻璃板中产生了破裂。
8.如权利要求6或7所述的玻璃板的破裂检测装置，其特征在于，通过所述滤波器提取的所述规定频率的声音为包含玻璃破裂声的3kHz以上的高频音。
9.如权利要求6、7或8中任一项所述的玻璃板的破裂检测装置，其特征在于，所述声级是指所述加工声的振幅的大小，所述正常声级是指在加工中的玻璃板中没有产生破裂时产生的加工声的振幅的大小。
10.一种玻璃板的研磨装置，其特征在于，具备研磨控制单元，该研磨控制单元设置有如权利要求6、7、8或9中任一项所述的玻璃板的破裂检测装置，在所述加工单元即研磨玻璃板的研磨单元对玻璃板进行研磨的期间，若由所述判断单元判断为在玻璃板中产生了破裂，则控制所述研磨单元而使玻璃板的研磨停止。
全文摘要
本发明提供玻璃板的破裂检测方法及其装置以及研磨方法及其装置，将研磨中的玻璃板的破裂声和其它的玻璃板的破裂声等区分检测。通过传声器(30)集音，通过滤波器(40)提取高频音。然后，对于通过滤波器(40)提取的高频音，首先，在每个规定时间T1获取在规定时间T1(T1＝10msec)内最大的声级。然后，在从现在起的过去规定时间T2(T2＝300msec)内，获取在所述获取的声级中最小的声级作为正常声级。然后，在如T1那样获取的当前声级和所述正常声级之比超过规定值(2.5)时加上一个计数。而且，直至达到10个计数为止在每个规定时间T1重复进行所述第三工序和第四工序，在规定时间T3(5sec)内达到10个计数时，判断为在玻璃板(G)上发生了破裂，向控制部(24)输出表示破裂的信号。
文档编号G01N29/04GK102445494SQ20101050211
公开日2012年5月9日 申请日期2010年9月30日 优先权日2010年9月30日
发明者城山厚, 夜久昌司, 户丸善宽 申请人:旭硝子株式会社