JP2007186402A - 板ガラス切断方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無端状の切断線ならびに該切断線の周方向複数箇所から外方に延びる切り込み線を一面に入れた板ガラス素材を、切り込み線に対応する部分で加熱することで切断線に沿って切断するに当たり、加熱による欠けが生じるのを防止する。
【解決手段】板ガラス素材１５を加熱する際に、切り込み線３１に対応する部分で板ガラス素材１５をその他面側から加熱する。
【選択図】 図８

Description

本発明は、無端状に連なる所定形状の切断線ならびに該切断線の周方向複数箇所から外方に延びる切り込み線を板ガラス素材にその一面側から入れる第１の工程を実行した後に、複数の前記切り込み線に対応する部分で前記板ガラス素材を加熱する第２の工程を実行して板ガラス素材を前記切断線に沿って切断する板ガラス切断方法、ならびにその切断方法を実施するための板ガラス切断装置の改良に関する。

たとえば自動車用バックミラーを得るために、最終形状より大きめに形成した板ガラス素材を加熱して彎曲させた後、無端状に連なる所定形状の切断線ならびに該切断線の周方向複数箇所から外方に延びる切り込み線を板ガラス素材に入れ、各切り込み線に対応する部分で板ガラス素材を加熱することにより切り込み線から生じたクラックを切断線に沿って全周に及ぼして所定形状の板ガラスを得るようにすることで、板ガラス素材の彎曲時に外周部に残っていた内部歪みによるゆがみ部分を除去するようにした板ガラス切断方法が、たとえば特許文献１によって知られている。
特開平２−２０４３３７号公報

ところが上記特許文献１で開示されたものでは、彎曲した板ガラス素材の一面である凹面側に切断線および複数の切り込み線を入れた後、各切り込み線に対応する部分で前記凹面側から板ガラス素材を加熱している。このため、切り込みが入っていることによって傷付いた弱い面が加熱されることになり、熱衝撃によって切断線の周囲に不所望な欠けが生じる不具合が発生していた。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、加熱による欠けが生じるのを防止し得るようにした板ガラス切断方法、ならびに加工時間を短縮し得るようにして前記板ガラス切断方法を適切に実施し得る板ガラス切断装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、無端状に連なる所定形状の切断線ならびに該切断線の周方向複数箇所から外方に延びる切り込み線を板ガラス素材にその一面側から入れる第１の工程を実行した後に、複数の前記切り込み線に対応する部分で前記板ガラス素材を加熱する第２の工程を実行することで板ガラス素材を前記切断線に沿って切断する板ガラス切断方法において、前記板ガラス素材を加熱する際に、前記切り込み線に対応する部分で板ガラス素材をその他面側から加熱することを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、請求項１記載の板ガラス切断方法を実行するための板ガラス切断装置であって、第２の工程を実行するに当たり、第１の工程を終了した板ガラス素材の中央部を前記一面を上方にして位置決め載置するための支持台と、該支持台の周囲に固定配置されて前記板ガラス素材に下方から熱風を当てるための複数の加熱ノズルとを備えることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明の構成に加えて、前記加熱ノズルの上端部には、熱風を吹き出すための熱風口が形成されるとともに、該熱風口の側縁から上方に延びて相互に対向する一対のガイド板部が設けられ、それらのガイド板部は上方に向かうにつれて幅を狭める三角形状に形成されることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項２または３記載の発明の構成に加えて、前記第２の工程を終了した後の前記板ガラスを保持して搬出する搬送手段に、前記切断線よりも外方で前記板ガラス素材に上方から押圧力を及ぼす破片強制排除機構が付設されることを特徴とする。

さらに請求項５記載の発明は、請求項２〜４のいずれかに記載の発明の構成に加えて、前記支持台に、該支持台に振動を加えるバイブレータが付設されることを特徴とする。

上記請求項１記載の発明によれば、彎曲した板ガラス素材に、その一面側から切断線および複数の切り込み線を入れる第１の工程を終了した後に、各切り込み線に対応する部分で板ガラス素材を他面側から加熱するので、各切り込み線に熱衝撃が直接かかることはなく、切断線の周囲に欠けが生じることはない。

また請求項２記載の発明によれば、板ガラス素材を支持台上に位置決め載置するのに応じて加熱ノズルによる加熱を直ちに始することが可能となり、加工時間の短縮を図ることができる。

請求項３記載の発明によれば、板ガラス素材が加熱によって切断線に沿って切断されたときに、破片が熱風口側に落下しても三角形状のガイド板によって破片が下方に滑り落ちることになり、熱風口が破片で塞がれてしまうことを防止することができる。

請求項４記載の発明によれば、加熱によっても破片がひっかかったままとなっていたとしても、破片強制排除機構によって押圧力を作用せしめることにより、確実に破片を取り除くことができる。

さらに請求項５記載の発明によれば、切り込み線に沿って加熱される支持台上の板ガラス素材にバイブレータによって振動を加えることで、不良品が生じることをより確実に防止することができる。すなわち切り込み線が比較的長い距離にわたるため、内部応力による切断の深さにばらつきが生じ易く、加熱による強制歪みを発生させたときに切断の浸透が遅い部分では充分な自己切断が不足しているので、所謂ハマカケ（ハマグリの模様状に角が欠けた状態）が生じて不良品となってしまう可能性があるが、振動を加えることによって内部応力による自己の切断浸透が促進されて必要な自己切断浸透が得られ、上記ハマカケが生じることを防止して、不良品の発生をより確実に防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

図１〜図８は本発明の第１実施例を示すものであり、図１は板ガラス切断装置の一部を示す斜視図、図２は図１の２矢視方向から見た板ガラス切断装置に板ガラスの形状変化を対応させて示す図、図３は板ガラス切断装置を図２の３−３線に沿って示す図、図４は図３の４−４線矢視図、図５は図２の５−５線に沿って示す図、図６は板ガラス切断装置を図５の６−６線に沿って示す図、図７は加熱ノズルの斜視図、図８は図６の８−８線断面図である。

先ず図１および図２において、この板ガラス切断装置は、搬入台１１から一直線上に延びる基台１２を有するものであり、該基台１２上には、搬入台１１側から順に、位置決め領域Ｓ１、形状切り領域Ｓ２、仮置き領域Ｓ３、熱外し領域Ｓ４および搬出台１３が等間隔をあけて設定され、基台１２の幅方向中央部には、その長手方向全長にわたるスリット１４が設けられる。

前記搬入台１１には、曲げ炉１０からガラス素材１５が搬入されるものであり、該曲げ炉１０では、たとえば自動車用バックミラーを得るために、ミラーの最終形状より大きめに形成した板ガラス素材１５が加熱して彎曲されるものであり、図２に示すように、４つの隅角部が丸められた四角形状にして彎曲した板ガラス素材１５が曲げ炉１０によって得られる。

前記位置決め領域Ｓ１で基台１２上には、位置決め支持台１７が設けられており、この位置決め支持台１７には、中央部に位置する円形の開口部１８と、前記スリット１４に対応して前記開口部１８から両側に延びる案内孔１９とが設けられる。

また前記位置決め支持台１７の周囲には、位置決め支持台１７上に載せられた板ガラス素材１５を周囲から押圧することで、板ガラス素材１５の中心位置が前記開口部１８の中心位置に合致するようにして板ガラス素材１５をその凹面側を上方として位置決めするための複数の押圧部材２０…が配置されており、それらの押圧部材２０…は、位置決め支持台１７の下面に固定配置されるシリンダ２１…の伸縮作動によって移動する。

図３を併せて参照して、前記形状切り領域Ｓ２で前記基台１２上には、凸面側を下方にした板ガラス素材１５を載せるべく板ガラス素材１５の彎曲形状に対応して彎曲しつつ凹んだ載置面２３を上面に有する載置台２４が設けられており、この載置台２４にも、中央部に位置する円形の開口部２５と、前記スリット１４に対応して前記開口部２５から両側に延びる案内孔２６とが設けられる。

前記形状切り領域Ｓ２における載置台２４の側方には、該載置台２４の上方位置と、載置台２４の上方から側方に退避した位置との間で移動可能な腕２７を有するロボット２８が配置されており、凹面側を上方にして載置台２４上に位置決め載置される板ガラス素材１５の一面すなわち凹面には、ロボット２８の腕２７の先端に取付けられた超硬カッター２９によって、図４で示すように、無端状に連なる所定形状たとえば４つの隅角部を丸めた略矩形状の切断線３０が入れられるとともに、該切断線３０の周方向複数箇所たとえば４つの隅角部から外方に延びる切り込み線３１…が入れられる。

ところで、前記搬入台１１および位置決め領域Ｓ１間、ならびに位置決め領域Ｓ１および形状切り領域Ｓ２間の前記板ガラス素材１５の移動は、第１搬送手段３４によってなされるものであり、この第１搬送手段３４は、前記搬入台１１から形状切り領域Ｓ２までの間で基台１２よりも下方に位置するようにして前記スリット１４に沿って敷設されるレール３５と、そのレール３５上を往復移動可能な移動台車３６と、上下に延びる軸線を有して移動台車３６上に設けられるシリンダ３７と、該シリンダ３７から上方に突出するロッド３８の先端に中央部が連設される支持腕３９と、該支持腕３９の長手方向両端に設けられる吸着機構４０，４０とを備える。

前記支持腕３９は、前記搬入台１１および位置決め領域Ｓ１間、ならびに位置決め領域Ｓ１および形状切り領域Ｓ２間の長さに対応した長さを有して前記スリット１４の下方に配置されるものであり、前記吸着機構４０…は、板ガラス素材１５の凸面側中央部を吸着可能な吸盤４１…を最上端に有し、吸盤４１…および板ガラス素材１５間の減圧および加圧を切り換えるためのホース４２…が吸着機構４０…に接続される。

而して第１搬送手段３４は、両吸着機構４０…の一方４０を搬入台１１に対応させるとともに他方の吸着機構４０を位置決め領域Ｓ１に対応させた位置と、両吸着機構４０…の一方４０を位置決め領域Ｓ１に対応させるとともに他方の吸着機構４０を形状切り領域Ｓ２に対応させた位置との間で往復移動可能であり、シリンダ３７の伸縮作動および吸着機構４０…の吸盤４１…による吸着および吸着解除により、加熱して彎曲された板ガラス素材１５が、搬入台１１から位置決め領域Ｓ１の位置決め支持台１７上に載置される工程と、位置決め領域Ｓ１の位置決め支持台１７で位置決めされた板ガラス素材１５が形状切り領域Ｓ２の載置台２４上に位置決め載置される工程とが同時に実行されることになる。

図５を併せて参照して、前記仮置き領域Ｓ３で前記基台１２上には、形状切り領域Ｓ２で切断線３０および複数の切り込み線３１…が入れられた板ガラス素材１５を仮置きするための仮置き台４３が設けられる。

熱外し領域Ｓ４で基台１２上には、平面視でたとえば正方形状となる支持壁４４が設けられており、この支持壁４４内の中央部に、切断線３０および複数の切り込み線３１…が入れられて仮置き台４３から搬送されて来た板ガラス素材１５の中央部を凹面を上方にして位置決め載置するための支持台４５が配置されており、この支持台４５上には、板ガラス素材１５の下面すなわち凸面に弾発的に当接する環状の弾性支持部４６が、該弾性支持部４６内に凹部４７を形成するようにして突設される。しかも前記支持台４５は、前記支持壁４４に固定される支持筒４８の先端部に固着されており、支持筒４８および支持台４５には、板ガラス素材１５が前記弾性支持部４６に当接した状態で前記凹部４７内を減圧して板ガラス素材１５を弾性支持部４６側に吸着支持するための減圧路４９が設けられる。

また支持台４５の周囲で前記支持壁４４には、支持台４５上の板ガラス素材１５に下方から熱風を当てるための複数たとえば４の加熱ノズル５０…が固定されており、各加熱ノズル５０…は、図６で示すように、支持台４５上の板ガラス素材１５の切り込み線３１…に対応した位置に配置される。

図７において、加熱ノズル５０は、前記切り込み線３１…と直交する方向に延びて相互に対向する一対の第１側板５１…と、第１側板５１…に直角に連設して相互に対向する一対の第２側板５２…とで角筒状に形成されるものであり、第２側板５２…の上部５２ａ…は、上方に向かうにつれて幅が狭くなるようにして三角形状に形成され、第１側板５１…の上端部は、第２側板５２…の上部形状に対応して傾斜する傾斜板部５１ａ…となるように形成される。

而して加熱ノズル５０の上端部には、前記第１側板５１…の上部の傾斜板部５１ａ…と第２側板５２…の上部５２ａ…とで、前記切り込み線３１…と直交する方向に長い矩形状である熱風口５３が形成されることになり、その熱風口５３からは上方に向けて熱風が吹き出される。また加熱ノズル５０の上端部には、前記熱風口５３の側縁から上方に延びて相互に対向する一対のガイド板部５４，５４が、第１側板５１…における傾斜板部５１ａ…の上端から上方に突出するようにして設けられ、それらのガイド板部５４…は上方に向かうにつれて幅を狭める三角形状に形成される。

而して彎曲した板ガラス素材１５の各切り込み線３１…に対応する部分で板ガラス素材１５が、図８で示すように、切断線３０および切り込み線３１…が入れられた一面とは反対側の他面である凸面側から加熱ノズル５０…によって加熱されることになる。この際、加熱されることによって各切り込み線３１…から生じたクラックが切断線３０の全周に及ぶことになり、図６および図８の鎖線で示すように、切断線３０の周囲の部分が板ガラス素材１５から破片１５ａ…として剥離し、それによって所定形状の板ガラス１６（図２参照）を得ることが可能となる。

ところで、仮置き領域Ｓ３および熱外し領域Ｓ４間、ならびに熱外し領域Ｓ４および受け台１３間の前記板ガラス素材１５ならびに切断後の板ガラス１５の移動は、第２搬送手段５６によってなされるものであり、この第２搬送手段５６は、仮置き領域Ｓ３から搬出台１３までの間で基台１２よりも上方に位置するレール５７と、該レール５７上を往復移動可能な移動台車５８と、上下に延びる軸線を有して移動台車５８の長手方向両端に設けられるシリンダ５９，５９と、両シリンダ５９…から下方に突出するロッド６０，６０の先端にそれぞれ弾性的に浮動支持される吸着機構６１，６１とを備える。

仮置き領域Ｓ３から搬出台１３までの間で基台１２よりも上方位置には複数の支柱６３…で支持される支持枠６２が設けられており、前記レール５７は該支持枠６２に設けられる。前記レール５７に沿って移動可能な前記移動台車５８は、前記仮置き領域Ｓ３および前記熱外し領域Ｓ４間、ならびに前記熱外し領域Ｓ４および前記搬出台１３間の長さに対応した長さを有する。また前記吸着機構６１…は、板ガラス素材１５ならびに切断後の板ガラス１６の凹面側中央部を吸着可能な吸盤６４…を最下端に有し、吸盤６４…と板ガラス素材１５および前記板ガラス１６との間の減圧および加圧を切り換えるためのホース６５…が吸着機構６１…に接続される。

而して第２搬送手段５６は、両吸着機構６１…の一方６１を仮置き領域Ｓ３に対応させるとともに他方の吸着機構６１を熱外し領域Ｓ４に対応させた位置と、両吸着機構６１…の一方６１を熱外し領域Ｓ４に対応させるとともに他方の吸着機構６１を搬出台１３に対応させた位置との間で往復移動可能であり、シリンダ５９…の伸縮作動および吸着機構６１…の吸盤６４…による吸着および吸着解除により仮置き領域Ｓ３からの板ガラス素材１５が熱外し領域Ｓ４の支持台４５上に載置される工程と、熱外し領域Ｓ４で切断させれて残った板ガラス１６を熱外し領域Ｓ４から搬出台１３上に載置する工程とが同時に実行されることになる。

さらに両吸着機構６１…の一方６１を仮置き領域Ｓ３に対応させたときに、熱外し領域Ｓ４に対応する位置にあるシリンダ５９が備えるロッド６０の下端には、熱外し領域Ｓ４での加熱によっても破片１５ａ…がひっかかったままとなっていたときに、切断線３０よりも外方で前記板ガラス素材１５に上方から押圧力を及ぼす破片強制排除機構６６が付設される。

この破片強制排除機構６６は、板ガラス素材１５の周方向４箇所に対応して上下に延びる軸線を有して前記ロッド６０の下端に支持されるシリンダ６７…と、該シリンダ６７…から下方に突出するロッド６８…の先端に設けられる押圧板６９…とを有するものであり、シリンダ６７…の伸長作動によって、熱外し領域Ｓ４の支持台４５上に在る板ガラス素材１５の切断線３０よりも外方に押圧板６９…から押圧力が作用することにより、加熱ノズル５０…による加熱後に脱落せず残っていた破片１５ａ…が板ガラス１６から分離することになる。

再び図２において、前記受け台１３上にもたらされた板ガラス１６は、切断後の周縁部を砥石等で磨くコバ磨り工程を経てスパッタ装置７０に送られ、このスパッタ装置７０で車両用ミラーが得られることになる。

なお板ガラス素材１５の表面に傷がつくことを防止するために、位置決め領域Ｓ１、形状切り領域Ｓ２および仮置き領域Ｓ３では、板ガラス素材１５を載置するための座面、すなわち位置決め領域Ｓ１での位置決め支持台１７の上面、形状切り領域Ｓ２での載置台２４の載置面２３、ならびに仮置き領域Ｓ３での仮置き台４３の上面に付着した塵埃を吸引除去するための吸引器（図示せず）を前記位置決め支持台１７、載置台２４および前記仮置き台４３上に出没させることが望ましい。

次にこの第１実施例の作用について説明すると、無端状に連なる所定形状の切断線３０ならびに該切断線３０の周方向複数箇所から外方に延びる切り込み線３１…を予め彎曲成形した板ガラス素材１５にその一面である凹面側から入れる第１の工程を形状切り領域Ｓ２で実行した後の熱外し領域Ｓ４で、複数の前記切り込み線３１…に対応する部分で板ガラス素材１５を加熱する第２の工程を実行することで板ガラスを切断線３０に沿って切断するのであるが、熱外し領域Ｓ４で板ガラス素材１５を加熱する際に、切り込み線３１…に対応する部分で板ガラス素材１５をその他面である凸面側から加熱ノズル５０…で加熱するので、各切り込み線３１…に熱衝撃が直接かかることはなく、切断線３０の周囲に欠けが生じることはない。また板ガラス素材１５を加熱するための加熱ノズル５０…を板ガラス素材１５の表面に近づけて加熱時間を短縮することができる。

しかも熱外し領域Ｓ４で第２の工程を実行するに当たり、板ガラス素材１５の中央部は、その凹面を上方にして支持台４５上に位置決め載置され、支持台４５の周囲に固定配置される複数の加熱ノズル５０…によって板ガラス素材１５に下方から熱風が当てられるので、板ガラス素材１５を支持台４５上に位置決め載置したときには加熱ノズル５０…による加熱を直ちに開始することが可能となるとともに、複数の加熱ノズル５０…を板ガラス素材１５の表面に充分に近接させた状態とすることができ、板ガラス素材１５の第１搬送手段３４による搬入・搬出時に加熱ノズル５０…を退避移動させることが不要となるので加工時間の短縮を図ることができる。

また加熱ノズル５０の上端部には、熱風を吹き出すための熱風口５３が形成されるとともに、該熱風口５３の側縁から上方に延びて相互に対向する一対のガイド板部５４，５４が設けられ、それらのガイド板部５４…は上方に向かうにつれて幅を狭める三角形状に形成されるので、板ガラス素材１５が加熱によって切断線３０に沿って切断されたときに、破片１５ａが熱風口５３側に落下しても三角形状のガイド板５４…によって破片１５ａが下方に滑り落ちることになり、熱風口５３が破片１５ａで塞がれてしまうことを防止することができる。

さらに加熱による切断が終了した後の板ガラス１６を保持して搬出する第２搬送手段５６に、前記切断線３０よりも外方で板ガラス素材１５に上方から押圧力を及ぼす破片強制排除機構６６が付設されるので、加熱によっても破片１５ａがひっかかったままとなっていたとしても、破片強制排除機構６６によって押圧力を作用せしめることにより、確実に破片１５ａを取り除くことができる。

図９は本発明の第２実施例を示すものであり、上記第１実施例に対応する部分には同一の参照符号を付して図示するのみで詳細な説明は省略する。

支持壁４４に固定される支持筒４８の先端部に固着されるようにして熱外し領域Ｓ４に配置される支持台４５には、バイブレータ７４が付設されるものであり、この第２実施例では、前記支持筒４８上にバイブレータ７４が取付けられる。

この第２実施例によれば、切り込み線３１に沿って加熱される支持台４５上の板ガラス素材１５にバイブレータ７４によって振動を加えることで、不良品が生じることをより確実に防止することができる。すなわち切り込み線３１が比較的長い距離にわたるため、内部応力による切断の深さにばらつきが生じ易く、加熱による強制歪みを発生させたときに切断の浸透が遅い部分では充分な自己切断が不足しているので、所謂ハマカケ（ハマグリの模様状に角が欠けた状態）が生じて不良品となってしまう可能性があるが、バイブレータ７４による振動を加えることによって内部応力による自己の切断浸透が促進されて必要な自己切断浸透が得られ、上記ハマカケが生じることを防止して、不良品の発生をより確実に防止することができる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

板ガラス切断装置の一部を示す斜視図である。 図１の２矢視方向から見た板ガラス切断装置に板ガラスの形状変化を対応させて示す図である。 板ガラス切断装置を図２の３−３線に沿って示す図である。 図３の４−４線矢視図である。 図２の５−５線に沿って示す図である。 板ガラス切断装置を図５の６−６線に沿って示す図である。 加熱ノズルの斜視図である。 図６の８−８線断面図である。 第２実施例の図５に対応した図である。

符号の説明

１５・・・板ガラス素材
１６・・・板ガラス
３０・・・切断線
３１・・・切り込み線
４５・・・支持台
５０・・・加熱ノズル
５３・・・熱風口
５４・・・ガイド板部
５６・・・搬送手段
６６・・・破片強制排除機構
７４・・・バイブレータ

Claims (5)

1. 無端状に連なる所定形状の切断線（３０）ならびに該切断線（３０）の周方向複数箇所から外方に延びる切り込み線（３１）を板ガラス素材（１５）にその一面側から入れる第１の工程を実行した後に、複数の前記切り込み線（３１）に対応する部分で前記板ガラス素材（１５）を加熱する第２の工程を実行することで板ガラス素材（１５）を前記切断線（３０）に沿って切断する板ガラス切断方法において、前記板ガラス素材（１５）を加熱する際に、前記切り込み線（３１）に対応する部分で板ガラス素材（１５）をその他面側から加熱することを特徴とする板ガラス切断方法。
2. 請求項１記載の板ガラス切断方法を実行するための板ガラス切断装置であって、第２の工程を実行するに当たり、第１の工程を終了した板ガラス素材（１５）の中央部を前記一面を上方にして位置決め載置するための支持台（４５）と、該支持台（４５）の周囲に固定配置されて前記板ガラス素材（１５）に下方から熱風を当てるための複数の加熱ノズル（５０）とを備えることを特徴とする板ガラス切断装置。
3. 前記加熱ノズル（５０）の上端部には、熱風を吹き出すための熱風口（５３）が形成されるとともに、該熱風口（５３）の側縁から上方に延びて相互に対向する一対のガイド板部（５４）が設けられ、それらのガイド板部（５４）は上方に向かうにつれて幅を狭める三角形状に形成されることを特徴とする請求項２記載の板ガラス切断装置。
4. 前記第２の工程を終了した後の前記板ガラス（１６）を保持して搬出する搬送手段（５６）に、前記切断線（３０）よりも外方で前記板ガラス素材（１５）に上方から押圧力を及ぼす破片強制排除機構（６６）が付設されることを特徴とする請求項２または３記載の板ガラス切断装置。
5. 前記支持台（４５）に、該支持台（４５）に振動を加えるバイブレータ（７４）が付設されることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の板ガラス切断装置。

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