(57)【要約】【課題】不良品の被加熱部材をその状態を悪化させることなく、良品の被加熱部材から分離することが可能な連続炉を提供する。【解決手段】連続炉５０は、撮像部１２、制御部３０、および経路切換部１４を備える。撮像部１２は、熱処理部１０によって熱処理がされたガラスプレートの画像を撮像するように配置される。制御部３０は、予め記憶された正常なガラスプレートの画像である参照画像と、撮像部が撮像した検査対象のガラスプレートの画像とを比較することによって、検査対象のガラスプレートの良否を判定する。経路切換部１４は、制御部３０の判定結果に基づいて、不良品のガラスプレート２０を炉内搬送路を延長するように延びる第１の経路に搬送し、良品のガラスプレート２０を第１の経路とは別の第２の経路に搬送する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉内搬送経路上を搬送される被加熱部材に対して熱処理を行なう熱処理部を備えた連続炉であって、
前記熱処理部によって熱処理がされた被加熱部材を撮像するように配置された撮像部と、
予め記憶された正常な被加熱部材の像を表した参照画像データと、前記撮像部が撮像した被加熱部材の像を表した検査画像データとを比較することによって、被加熱部材の良否を判定する判定部と、
前記判定部に不良品と判定された被加熱部材を、前記炉内搬送経路を延長するように配設された第１の経路に搬送するとともに、前記判定部に良品と判定された被加熱部材を、前記第１の経路とは別に配設された、後続の工程へと被加熱部材を導くための第２の経路に搬送する経路切換部と、
を備えたことを特徴とする連続炉。
【請求項２】
前記第２の経路は、前記炉内搬送経路に直交するように配設されることを特徴とする請求項１に記載の連続炉。
【請求項３】
前記第１の経路に搬送された被加熱部材を回収する回収手段をさらに備えた請求項１または２に記載の連続炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラスプレート等の被加熱部材に対して熱処理を行なう連続炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラスプレートのように熱処理時に破損し易い被加熱部材は、連続炉内を搬送される最中に割れを生じるおそれがある。被加熱部材に割れが生じた場合には、そのような被加熱部材は不良品であるため後続の工程へと搬送する必要はない。また、割れが生じた被加熱部材は、他の正常な被加熱部材の搬送に支障を来すおそれがあるため、搬送経路から取り除かれるべきである。
【０００３】
そこで、従来技術の中には、複数の透過型光学センサを用いて、被加熱部材（ガラスプレート）の割れを検出するガラス基板移載装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−２１８１８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のガラスプレート移載装置では、被加熱部材の割れは検出できるが、被加熱部材の微かなヒビや欠損や加熱ムラを検出することができない。ヒビや欠損や加熱ムラを有する被加熱部材も不良品であり、後続の工程に搬送すべきではない。また、不良品は、その後の搬送の仕方によっては、さらに状態が悪化し、搬送トラブルを引き起こすことがある。例えば、不良品が後続の搬送の際に分断されて破片となり、搬送ローラ間に詰まることによって、搬送路に立ちはだかることも考えられる。このため、被加熱部材の割れだけでなく、被加熱部材のヒビや欠損や加熱ムラについても確実に検出し、その状態を悪化させることなく良品の搬送経路から取り除くことが重要である。
【０００５】
この発明の目的は、不良品の被加熱部材をその状態を悪化させることなく、良品の被加熱部材から分離することが可能な連続炉を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る連続炉は、炉内搬送経路上を搬送される被加熱部材に対して熱処理を行なう熱処理部を備える。被加熱部材の代表例として、プラズマディスプレイや液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイに用いられるガラスプレートが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【０００７】
連続炉は、撮像部、判定部、および経路切換部を備える。撮像部は、熱処理部によって熱処理がされた被加熱部材を撮像するように配置される。撮像部の配置位置の例として、熱処理部の出口付近や、次工程、例えば冷却工程等に被加熱部材を案内するリフターの上方が挙げられる。
【０００８】
判定部は、予め記憶された正常な被加熱部材の像を表した参照画像データと、撮像部が撮像した被加熱部材の像を表した検査画像データとを比較することによって、検査対象の被加熱部材の良否を判定する。画像データの取得に際して、被加熱部材の上面を撮像することが好ましい。被加熱部材の良否判定を画像データの解析によって行なうことにより、被加熱部材に生じ得る様々な不良が検出される。不良の例として、割れ、ヒビ、加熱ムラによる変色、欠損などが挙げられる。
【０００９】
経路切換部は、判定部に不良品と判定された被加熱部材を、炉内搬送経路を延長するように配設された第１の経路に搬送する。第１の経路を炉内搬送経路の延長線上に配置するのは、不良品をそれまでと同じ搬送方法によって第１の経路に導くためである。また、経路切換部は、判定部に良品と判定された被加熱部材を、第１の経路とは別に配設された第２の経路に搬送する。第２の経路は、後続の工程へと被加熱部材を導くための経路である。
【００１０】
本発明の連続炉において、熱処理部を通過したすべての被加熱部材が判定部によって良否が判定され、不良品が発見されると、その不良品は第１の経路へと搬送される。第１の経路は、炉内搬送経路の延長線上に配設されているため、炉内搬送経路から第１の経路に不良品がそのままの搬送状態で送り出される。この結果、炉内搬送経路から第１の経路に不良品を搬送する際に、不良品に対して外力が作用しにくく、その不良品の状態が悪化することが防止される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、不良品の被加熱部材をその状態を悪化させることなく、良品の被加熱部材から分離できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の焼成炉の第１の実施形態であるローラハース式連続焼成炉（以下、焼成炉という。）５０を説明する。焼成炉５０は、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）に用いられるガラスプレート２０の熱処理に用いられる。以下の実施形態では、焼成炉５０は、ペースト等が塗布されたガラスプレート２０に対して焼成処理を行なう。
【００１３】
図１に示すように焼成炉５０は、複数の搬送ローラ１６、熱処理部１０、撮像部１２、および経路切換部１４を備える。搬送ローラ１６は、所定のピッチで水平方向に配列されており、ガラスプレート２０を搬送する炉内搬送経路を構成する。熱処理部１０は、ガラスプレート２０に対して焼成処理を行なう。撮像部１２は、熱処理部１０を通過したガラスプレート２０の上面の画像を取得する。本実施形態では、撮像部１２は、ＣＣＤカメラおよびＡＤ変換部を備える。ＡＤ変換部は、ＣＣＤカメラが取得した画像をディジタルデータに変換して、検査画像データとして制御部３０に供給する。ただし、撮像部１２の構成はこれに限定されるものではなく、ＣＣＤカメラに代えてＣＭＯＳカメラを採用することも可能である。
【００１４】
図２に示すように、経路切換部１４は、ガラスプレート２０を第１の経路１４２または第２の経路１４３のいずれかに搬送する。具体的には、経路切換部１４は、不良品のガラスプレート２０を、炉内搬送経路の延長線上に設けられた第１の経路に搬送する。これに対して、経路切換部１４は、熱処理されたガラスプレート２０のうちの良品だけを、搬送方向に直交する方向に配設された第２の経路１４３に案内する。第２の経路１４３は、後続の工程へと続く経路である。
【００１５】
図３は、連続焼成炉の概略構成を示すブロック図である。図３に示すように、焼成炉５０は、制御部３０を備える。制御部３０は、熱処理部１０、撮像部１２、および経路切換部１４にそれぞれ接続されており、これらの各部の動作を制御する。また、制御部３０は、搬送部２２に接続される。搬送部２２は、制御部３０からの指示に基づいて搬送ローラ１６を駆動する。さらに、制御部３０は、画像記憶部３０１を備える。画像記憶部３０１は、後述のガラスプレート２０の良否判定の際に用いられる参照画像データを記憶する。また、画像記憶部３０１を、検査画像データを一時的に記憶するために用いても良い。
【００１６】
続いて、図４（Ａ）および図４（Ｂ）を用いて、経路切換部１４の概略構成を説明する。経路切換部１４は、搬送コロ２６および搬送コロ２８を軸支するシャフト２８を複数備える。各シャフト２８は、シャフト昇降機構２４に昇降自在に支持されている。シャフト昇降機構２４は、制御部３０からの信号に基づいて、各シャフト２８の昇降制御および各搬送コロ２８の回転駆動制御を実行する。具体的には、シャフト昇降機構２４は、良品のガラスプレート２０が搬送されてきたときのみ各シャフト２８を上昇させる。この結果、図４（Ｂ）に示すように、搬送コロ２６によって良品のガラスプレート２０がわずかに持ち上げられる。この状態で搬送コロ２６を回転駆動することにより、良品のガラスプレート２０が搬送ローラ１６で構成される炉内搬送経路から、後続の工程にガラスプレート２０を搬送する搬送ローラ１６１へと移動する。なお、シャフト昇降機構２４は、ガラスプレート２０が搬送ローラ１６１に到達した時点で各搬送コロ２６を停止させ、各シャフト２８を下降させる。この結果、良品のガラスプレート２０が搬送ローラ１６１上に適正に置かれ、搬送ローラ１６１によってガラスプレート２０を後続の工程に導くことが可能になる。
【００１７】
一方、第１の経路１４２に搬送された不良品のガラスプレート２０は、そのまま装置外部に引き出すか、回収容器に回収するか、または第１の経路の端部から下方に落下させると良い。
【００１８】
図５を用いて、第１の経路１４２に搬送された不良品の搬送を説明する。第１の経路１４２には、複数の搬送ローラが取り付けられた揺動フレーム１４９が設けられる。揺動フレーム１４９は、炉体に軸支されたシャフト１４６を有しており、シャフト１４６の回転に伴って揺動するように構成されている。また、経路切換部１４は、シャフト１４６に接続された、正逆両方向に回転可能なモータ１４８を備える。モータ１４８は、制御部３０から供給されるパルス信号に基づいて、正方向または逆方向に回転するように構成される。モータ１４８が回転することにより、揺動フレーム１４９が、図５において実線で示される第１の位置および破線で示される第２の位置の間で移動する。揺動フレーム１４９を第１の位置に配置しておけば、不良品のガラスプレート２０を装置外部に引き出すことができる。一方、揺動フレーム１４９を第２の位置に配置しておけば、不良品のガラスプレート２０をプレート回収容器１８内に回収することができる。
【００１９】
このように、第１の実施形態に係る連続炉５０によれば、不良品のガラスプレート２０を、その状態を悪化させることなく良品から分離して回収することが可能になる。また、不良品のガラスプレート２０の回収にあたって大がかりな装置が必要でないため、連続炉５０の構成を複雑化することもない。
【００２０】
図６は、ガラスプレート２０の焼成処理時における制御部３０の動作手順の一例を示すフローチャートである。ガラスプレート２０に対して焼成処理を行なう際には、制御部３０は、所定の温度プロファイルに設定され、熱処理部１０を構成する炉体の内部を通過させる（Ｓ１）。続いて、制御部３０は、熱処理部１０を通過したガラスプレート２０の上面を撮像部１２に読み取らせ、検査画像データを取得する（Ｓ２）。続いて、制御部３０は、画像記憶部３０１から参照画像データを読み出す（Ｓ３）。ここで、参照画像データとは、良好に熱処理された正常なガラスプレート２０の上面の像を表した画像データをいう。この実施形態では、参照画像データは、正常なガラスプレート２０の上面を予め撮像部１２によって読み取り、その画像データを画像記憶部３０１に記憶することによって取得される。
【００２１】
続いて、制御部３０は、検査対象のガラスプレート２０に係る検査画像データに基づいて、そのガラスプレート２０が良品であるか否かを判定する（Ｓ４）。具体的には、制御部３０は、参照画像データおよび検査画像データが表すガラスプレート２０の上面の像の形状、色彩、模様等の特徴が一致するか否かを判定する。参照画像データおよび検査画像データが表す特徴が一致するか否かを精度良く判定するためには、参照画像データについてノイズ除去処理を行なっておくとともに、検査画像データについてもノイズ除去処理を行なうことが好ましい。
【００２２】
図７（Ａ）は、参照画像データによって表される正常なガラスプレート２０の上面の画像を示す。検査画像データが表すガラスプレート２０の上面の画像が図７（Ａ）に示す画像と一致する場合には、制御部３０は、検査対象のガラスプレート２０が良品であると判断する。
【００２３】
図７（Ｂ）〜図７（Ｅ）は、不良品のガラスプレート２０の画像の例を示す。図７（Ｂ）は、ガラスプレート２０に割れ２０３が発生している状態を示す。図７（Ｃ）は、ガラスプレート２０に細かなヒビ２０４が入った状態を示す。図７（Ｄ）は、ガラスプレート２０に加熱ムラ２０５が発生した状態を示す。図７（Ｅ）は、ガラスプレート２０の角に欠損２０６が生じた状態を示す。制御部３０は、検査画像データが表す画像に、図７（Ｂ）〜図７（Ｅ）に示す特徴のいずれかが表れている場合に、不良品であると判断する。
【００２４】
Ｓ４の判断工程において、検査対象のガラスプレート２０が良品であると判断した場合には、制御部３０は、経路切換部１４を制御することによって、ガラスプレート２０を第２の経路１４３を介して後続の工程へと搬送する（Ｓ５）。
【００２５】
一方、Ｓ４の判断工程において、検査対象のガラスプレート２０が不良品であると判断した場合には、制御部３０は、経路切換部１４を制御することによって、ガラスプレート２０を第１の経路１４２へと搬送する（Ｓ６）。第１の経路１４２は炉内搬送経路を延長するように配置されているため、それまでと同じ搬送方法で、不良品のガラスプレート２０を第１の経路１４２に搬送できる。この結果、炉内搬送経路から第１の経路１４２に不良品のガラスプレート２０を搬送する際に、その状態が悪化しにくい。
【００２６】
続いて、図８を用いて、第２の実施形態における焼成炉５０２の概略構成を説明する。ここでも、第１の実施形態と同様の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。焼成炉５０２は、熱処理部１０に代えて熱処理部１０１を備える。熱処理部１０１は、焼成処理および徐冷処理を行なう炉体１０２および冷却処理を行なう炉体１０３を上下２段に配置して構成される。炉体１０２の出口近傍には、ガラスプレート２０を炉体１０３に導くリフター３２が配置される。
【００２７】
また、第２の実施形態では、撮像部１２に代えて、リフター３２の上方に配置された撮像部１２１が設けられる。この実施形態では、良品のガラスプレート２０は、リフター３２によって炉体１０３へと搬送される。一方、不良品のガラスプレート２０は、リフター３２を通過して、取り出し口３４の近傍まで搬送され、さらに、取り出し口３４を介して、不良品のガラスプレート２０を焼成炉５０２の外に取り出すことが可能である。なお、この実施形態において、取り出し口３４に代えて、ガラスプレート２０を下方に強制的に落下させる構成を採用しても良い。
【００２８】
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】連続焼成炉の概略構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態における経路切換部の動作を示す図である。
【図３】連続焼成炉の概略構成を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態における経路切換部の概略構成を示す図である。
【図５】第１の経路におけるガラスプレートの搬送を説明する図である。
【図６】焼成処理時における制御部の動作手順を示すフローチャートである。
【図７】ガラスプレートの上面の画像の例を示す図である。
【図８】第２の実施形態における経路切換部の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０−熱処理部
１２−撮像部
１４−経路切換部
２０−ガラスプレート
３０−制御部
５０−連続炉
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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