CN101980980A - 玻璃板的风冷强化装置及风冷强化方法 - Google Patents

玻璃板的风冷强化装置及风冷强化方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供能在不受辊之间的间距和辊直径影响的情况下对玻璃板整体均匀地进行风冷强化的玻璃板的风冷强化装置及风冷强化方法。构成风冷强化装置的辊的辊主体的结构如下所述：允许弯曲动作的导向轴贯穿多根环状辊，并且使邻接的环状辊彼此嵌合连结而形成转轴，将盘状辊固定于该环状辊，以规定的间隔配置成使得邻接的辊的盘状辊不在玻璃板的搬运方向上重叠。另一方面，喷口模块通过轴承以可相对于转轴自由旋转的方式设置在位于盘状辊之间的环状辊上。通过如上所述将环状辊连结而使导向轴弯曲，可使辊主体弯曲，从而在利用通过环状辊而旋转的盘状辊来搬运玻璃板的同时从喷口模块对该玻璃板喷射冷却空气来进行风冷强化。

Description

玻璃板的风冷强化装置及风冷强化方法
技术领域
本发明涉及用于制造在汽车、船舶、铁路、飞机等交通工具或建筑用等其它各种用途中使用的强化玻璃，特别是汽车的侧窗玻璃、后窗玻璃之类的具有复杂曲面的强化玻璃的风冷强化装置及风冷强化方法。
背景技术
美国专利4123246号说明书(以下称作专利文献1)中揭示了一种弯曲成形装置，该弯曲成形装置利用由多根辊形成了弯曲面的辊式输送机来搬运用加热炉加热至能进行弯曲成形的软化点附近的玻璃板，藉此对玻璃板进行弯曲成形。利用该装置，因为软化了的玻璃板因其自重而下垂，所以玻璃板顺着辊式输送机的搬运面的曲率被弯曲成形。此时，玻璃板在与搬运方向垂直的方向上被弯曲成形。
此外，日本专利特开2000-72460号公报(以下称作专利文献2)中揭示了一种弯曲成形装置，该弯曲成形装置沿着辊式输送机的由多根辊形成的搬运面来搬运用加热炉加热至软化点附近的玻璃板，并且使辊与玻璃板的搬运位置相对应地上下移动，藉此使搬运面的一部分在玻璃板的搬运方向上弯曲，对玻璃板进行弯曲成形。该装置中，玻璃板在搬运方向上被弯曲成形。
利用上述专利文献1、2中揭示的弯曲成形装置，因为软化了的玻璃板因其自重而沿着弯曲的搬运面下垂，所以可将玻璃板顺着弯曲搬运面弯曲成形。
另一方面，日本专利特开2000-44264号公报(以下称作专利文献3)、日本专利特开2000-290030号公报(以下称作专利文献4)中揭示了一种玻璃板的风冷强化装置。
该风冷强化装置在利用辊式输送机来搬运从加热炉搬出的高温玻璃板的同时，从配置于辊式输送机的辊之间的箱型的喷口向位于辊之间的玻璃板喷射空气，藉此对玻璃板进行风冷强化。
此外，日本专利特开2001-2434号公报(以下称作专利文献5)、日本专利特开2001-2435号公报(以下称作专利文献6)中揭示了一种风冷强化装置，该装置从配置于辊式输送机的辊之间的箱型的喷口向位于辊之间的玻璃板喷射空气，并且使所述喷口随着辊的升降移动而进行升降移动。该风冷强化装置是使辊式输送机的各辊升降移动以保持利用风冷强化装置的前段的弯曲成形装置(参照专利文献1、2)进行了弯曲成形的玻璃板的形状并同时进行风冷强化的装置，因为喷口模块随着辊升降，所以喷口模块相对于玻璃板的距离保持恒定，可对玻璃板整体均匀地进行强化。
发明的揭示
但是，专利文献3～6所示的风冷强化装置是在辊式输送机的辊之间配置喷口来向通过辊之间的玻璃板喷射空气的装置，所以尤其是如果辊直径增大，则在包括与辊接触的部分在内的其附近部分，风冷强化用的空气难以触及玻璃板，因此玻璃板发生再热(reheat)现象(反复进行冷却和不冷却的现象)，存在无法令人满意地对玻璃板进行风冷强化的缺点。
图16是说明再热现象的风冷强化装置的简要侧视图。如图16所示，在利用辊210搬运玻璃板G的同时，利用来自配置于邻接的辊210之间的下部喷口212和上部喷口214的风冷强化用空气对玻璃板G进行风冷强化。但是，风冷强化用空气难以触及图16中的斜线所示的玻璃板G的一部分(包括与辊210接触的部分在内的其附近部分)G1。在这一瞬间，玻璃板G中产生已冷却的部分和未冷却的部分G1。然后，在下一瞬间，随着玻璃板G沿搬运方向前进，该部分G1前进至风冷强化用空气能触及的部分而被冷却，反之，在上一瞬间被冷却的部分前进至与辊210接触的部分或其附近部分G1而不被冷却。在这一瞬间，因为部分G1不被冷却，所以其表面温度因玻璃板G的内部的热量而上升。该现象即为再热现象。因此，存在玻璃板的板厚方向的温度差变得平缓而难以形成作为强化玻璃所必需的残留应力的问题。
通过扩大辊之间的间距或减小辊直径来确保辊之间的缝隙较宽，并在该宽大的缝隙处配置喷口，可改善上述不良情况。但是，如果扩大辊之间的间距，则在搬运小尺寸的玻璃板时，玻璃板可能会在该辊之间的宽大的缝隙处脱落，而且即使不脱落玻璃板的端部也可能会与辊的搬运面的下方部分接触，因此不是有效的方法。此外，对于小尺寸的玻璃板，反而需要减小辊之间的间距，此时可能无法确保用于在辊之间的缝隙处配置喷口模块的缝隙。此外，即使减小辊直径，也因为要确保辊的刚性而存在极限。
此外，专利文献5、6的风冷强化装置是箱型的喷口沿与玻璃板的搬运方向垂直的方向配置且随着辊的升降移动而升降的装置。因此，使用在与玻璃板的搬运方向垂直的方向上弯曲的弯曲辊时，即对在与玻璃板的搬运方向垂直的方向上弯曲的玻璃板进行风冷强化时，存在无法对玻璃板整体均匀地进行风冷强化的问题。
图17是说明采用弯曲辊时的风冷强化问题的简要主视图。如图17所示，用弯曲辊200搬运在与搬运方向垂直的方向上弯曲的玻璃板G并同时从邻接的辊之间向通过辊上方的玻璃板喷射空气来进行风冷强化的情况下，因为下部喷口202和上部喷口204各自的前端与玻璃板的距离在玻璃板G的中央和周缘部是不同的，所以喷射的空气到达玻璃板的到达点对玻璃板的整个表面而言是不均匀的，因此还存在难以对玻璃板整体均匀地进行风冷强化的问题。
另一方面，认为从喷口喷射的空气中的垂直成分参与风冷强化。即，相对于玻璃板表面以例如45度的角度喷射空气时，只能获得垂直喷射时的约50％的冷却能力。因此，尤其是如果是周缘部的形状复杂地弯曲的后窗玻璃，则利用上述现有的风冷强化装置难以使空气垂直地触及玻璃板的周缘部，因此难以对周缘部实施所要的强化。
本发明是鉴于上述事实而完成的发明，提供能在不受辊之间的间距和辊直径影响的情况下对玻璃板整体均匀地进行风冷强化的玻璃板的风冷强化装置及风冷强化方法。
为了达到上述目的，本发明的风冷强化装置是利用加热炉将玻璃板加热至规定的温度，将经加热的玻璃板沿着辊式输送机的由多根辊形成的搬运面搬运，并且向由所述辊式输送机搬运的玻璃板的下表面喷射空气，藉此对该玻璃板进行风冷强化的玻璃板的风冷强化装置，其特征在于，所述辊式输送机的辊包括：转轴；多个圆盘状构件，该多个圆盘状构件以规定的间隔配置于所述转轴，并且与所述玻璃板的下表面抵接；下部喷口模块，该下部喷口模块被设置成可相对于所述辊的所述转轴转动，并且被配置于所述多个圆盘状构件之间，该下部喷口模块的与所述玻璃板相向的一侧的面具有空气喷出口。
根据本发明，因为在安装于辊的转轴的圆盘状构件之间配置下部喷口模块，所以可使来自下部喷口模块的空气触及包括圆盘状构件与玻璃板接触的部分在内的其附近部分、即利用现有的风冷强化装置无法使空气触及的部分。藉此，可防止玻璃板上发生的再热现象，可对玻璃板整体均匀地进行风冷强化。此外，下部喷口模块的空气喷射口可以是1个，但较好是形成多个。形成多个空气喷射口时，较好是形成用于对通过辊的正上方的玻璃板沿垂直方向喷射空气的第一空气喷射口以及用于对通过辊之间的玻璃板沿倾斜方向喷射空气的第二空气喷射口。
本发明中，较好是所述圆盘状构件被配置于在所述玻璃板的搬运方向上不与邻接的辊的圆盘状构件重叠的位置。
如果如上所述配置所述圆盘状构件，则因为圆盘状构件被配置于在玻璃板的搬运方向上不与邻接的辊的圆盘状构件重叠的位置，所以玻璃板中与该圆盘状构件抵接的部分在通过下一根辊时被来自下部喷口模块的空气可靠地风冷。藉此，可抑制与圆盘状构件抵接的部分的再热现象。
本发明中，较好是所述下部喷口模块形成有相对于玻璃板的搬运方向倾斜的倾斜面，该倾斜面形成有所述空气喷射口。
通过如上所述在下部喷口模块的倾斜面形成空气喷射口，可将空气喷射口配置成使得来自空气喷射口的空气在玻璃板上的空气到达点在玻璃板上形成大致均匀的间距。由此可对玻璃板整体均匀地进行风冷强化。尤其是形成多个空气喷射口时，较好是设置对通过辊的正上方的玻璃板沿垂直方向喷射空气的第一空气喷射口，为了对通过辊之间的玻璃板沿倾斜方向喷射空气而在喷口模块的倾斜面形成第二空气喷射口，将第一空气喷射口和第二空气喷射口设置成使得空气以大致均匀的间距到达玻璃板上。
本发明中，较好是设置有使所述多根辊上下移动的驱动部件，利用该驱动部件使多根辊与所述玻璃板的搬运位置相对应地上下移动，藉此使所述搬运面的一部分在玻璃板的搬运方向上弯曲。
通过如上所述使多根辊与所述玻璃板的搬运位置相对应地上下移动，可使辊式输送机的各辊升降移动以保持利用风冷强化装置的前段的弯曲成形装置进行了弯曲成形的玻璃板的形状、即在玻璃板的搬运方向上弯曲的形状，从而使搬运面弯曲。使经弯曲成形的玻璃板位于该弯曲的搬运面上，然后通过各辊的升降移动，可使弯曲的搬运面随着玻璃板的搬运而在搬运方向上移动，从而在搬运经弯曲成形的玻璃板的同时进行风冷强化。此外，根据本发明，因为下部喷口模块与辊一体地升降，下部喷口模块与玻璃板的距离始终保持恒定，所以可对玻璃板整体均匀地进行强化。
本发明中，较好是所述多根辊是可在与所述玻璃板的搬运方向垂直的方向上弯曲的辊。
因为如上所述采用可弯曲的辊作为辊，所以适合于在玻璃板的搬运方向和与该方向垂直的方向上弯曲的复合弯曲形状的玻璃板的搬运。此外，即使是周缘部的形状复杂地弯曲的后窗玻璃，因为辊沿着其周缘部的形状而弯曲，所以即使在玻璃板的周缘部也可使喷口模块的空气喷射口与玻璃板的下表面相向，空气喷出口与玻璃板的距离在中央和周缘没有差异，在玻璃板整体的范围内相等。此外，因为空气垂直地触及玻璃板的周缘部，所以即使在复杂地弯曲的周缘部也可实施与其它部分同样的强化。因此，即使是后窗玻璃等复杂形状的玻璃板，也可对玻璃板整体均匀地进行风冷强化。
本发明中，较好是设置有喷口单元，该喷口单元向由所述辊式输送机搬运的所述玻璃板的上表面喷出空气。
通过如上所述从喷口单元向玻璃板的上表面喷射空气，从上下表面同时对玻璃板进行风冷，因此可良好地对玻璃板进行强化。作为喷口单元，可使用公知的喷口或与配置于辊的下部喷口模块相同构造的上部喷口模块。
本发明中，较好是所述喷口单元包括多根喷口支承轴和多个上部喷口模块，所述多根喷口支承轴与所述辊式输送机的辊相向地配置，所述多个上部喷口模块被配置于所述喷口支承轴，该多个上部喷口模块的与所述玻璃板相向的一侧的面具有空气喷出口。
从可对玻璃板均匀地进行风冷强化的角度考虑，较好是如上所述在向玻璃板的上表面喷出空气的喷口单元中使用与下部喷口模块同样的上部喷口模块。
本发明中，较好是设置有使所述喷口支承轴上下移动的驱动部件，利用该驱动部件使各喷口支承轴与所述玻璃板的搬运位置相对应地上下移动。
通过设置使所述喷口支承轴上下移动的驱动部件，可使各喷口支承轴沿着利用风冷强化装置的前段的弯曲成形装置进行了弯曲成形的玻璃板的形状、即在玻璃板的搬运方向上弯曲的形状进行升降移动，并同时进行风冷强化。此外，根据本发明，因为上部喷口模块与玻璃板的距离始终保持恒定，所以可对玻璃板整体均匀地进行强化。
本发明中，较好是所述喷口支承轴是可弯曲的轴。
通过如上所述使喷口支承轴可弯曲，可沿着玻璃板的弯曲形状配置上部喷口模块。因此，可使来自上部喷口模块的空气与玻璃板的上表面大致垂直地喷射，所以有利于玻璃板的均匀冷却。
为了达到上述目的，本发明的风冷强化方法的特征在于，利用加热炉将玻璃板加热至规定的温度，将经加热的玻璃板沿着辊式输送机的由多根辊形成的搬运面搬运，并且使用本发明的玻璃板的风冷强化装置对经加热的所述玻璃板进行风冷强化。
根据本发明，因为使用在辊的转轴的圆盘状构件之间配置有下部喷口模块的辊式输送机对玻璃板进行风冷，所以可对玻璃板整体均匀地进行风冷强化。
本发明中，较好是进行控制，使得在由辊搬运的玻璃板整体被搬入风冷强化装置时，至少下部喷口模块开始喷射空气。
通过如上所述进行空气的喷射，在玻璃板被搬入风冷强化装置的风冷区域前预先至少使对应于一块玻璃板的位于入口区域的空气喷射口的空气喷射停止，在玻璃板整体被搬入风冷强化装置的风冷区域时，至少从下部喷口模块喷射空气来进行风冷，所以可对玻璃板整体更均匀地进行强化。
根据上述本发明的玻璃板的风冷强化装置及风冷强化方法，因为使用在辊的转轴的圆盘状构件之间配置有下部喷口模块的辊式输送机来进行风冷强化，所以能在不受辊之间的间距和辊直径影响的情况下对玻璃板整体均匀地进行风冷强化。
附图的简单说明
图1是表示本发明的玻璃板的风冷强化装置的一个实施方式的立体图。
图2是与玻璃板的搬运位置相对应地对弯曲成形用辊的上下动作进行说明的图。
图3是与玻璃板的搬运位置相对应地对风冷强化装置的辊的上下动作进行说明的图。
图4是风冷强化装置的主视图。
图5是构成风冷强化装置的辊式输送机的辊的整体图。
图6是图5所示的辊的主要部分放大图。
图7是图6所示的辊处于弯曲状态的放大图。
图8是图5所示的辊的主要部分立体图。
图9是包括图5所示的辊的部分断裂部的剖视图。
图10是构成辊的转轴的环状辊的立体图。
图11是表示辊的倾斜机构的一部分的主要部分放大图。
图12是表示对应于喷口模块的空气供给系统的另一实施例的主要部分放大图。
图13是表示上部喷口单元的构造的主要部分剖视图。
图14是表示下部喷口单元的轴承部的构造的剖视图。
图15是说明辊式输送机的各辊已升降移动的剖视图。
图16是说明再热现象的风冷强化装置的侧视图。
图17是说明采用弯曲辊时的风冷强化问题的简要主视图。
符号的说明
10…风冷强化装置，12…弯曲成形装置，14…加热炉，16…成形炉，18…运动控制器，20…玻璃板，22…弯曲成形用的辊式输送机，24…带喷口模块的辊式输送机，26…喷口单元，28…辊式输送机，30…上下移动框架，32…轴承，34…伺服电动机，36…固定框架，38…导轨，40…导向块，42…齿条，44…小齿轮，46…转轴，48…轴承，50…伺服电动机，64…上下移动框架，66…支承部，67…齿条，68…杆，69…伺服电动机，70…连结管，72…盘状辊，74…轴承，76…导向轴，78…轴承，80…带状构件，82…保持构件，84…滑动轴承，86…环状辊，88…外筒，90…支承构件，92…销，94…轴承，96…托架，98…销，100…滑块，102…导向器，104…齿轮，106…齿轮，108…保持部，110…伺服电动机，112…升降杆，114…外筒，116…伺服电动机，118…升降杆。
实施发明的最佳方式
下面，按照附图对本发明的玻璃板的风冷强化装置及风冷强化方法的优选实施方式进行详细说明。
图1是表示包括玻璃板的风冷强化装置10在内的玻璃板的弯曲成形装置12的一个实施方式的立体图。图1所示的弯曲成形装置12由加热炉14、成形炉16及风冷强化装置10构成。此外，弯曲成形装置12各部分的驱动控制利用由计算机等构成的运动控制器18来进行。
弯曲成形前的玻璃板20在加热炉14的入口处将搬运位置定位后，通过未图示的搬入用辊式输送机被搬入加热炉14内。然后，在该加热炉14内的搬运过程中被加热至规定的可进行弯曲成形的温度(600～700℃左右)。图1中，作为玻璃板20示出了弯曲成形为复杂的复合曲面的汽车用后窗玻璃，但不限定于此。
在通过加热炉14的过程中被加热至规定的弯曲成形温度的玻璃板20被搬运至设置于加热炉14下游侧的成形炉16，在由配设于成形炉16的弯曲成形用的辊式输送机22进行搬运的同时进行弯曲成形。
构成辊式输送机22的多根辊是能竖直向下地弯曲成凸状的弯曲辊，藉此在辊式输送机22中形成在与搬运方向垂直的方向上弯曲的搬运面。还有，辊式输送机22的各辊通过未图示的升降部件如图2所示像波的传播那样上下移动。藉此，在辊式输送机22中形成在搬运方向上弯曲的搬运面。其结果是，玻璃板20在成形炉内搬运的过程中因自重而成形为在2个方向上具有曲率的形状。
对图2进行详细说明的话，构成辊式输送机22的多根辊22A～22M通过旋转驱动部件(未图示)而相互独立地旋转驱动，并且通过升降部件(未图示)而相互独立地上下移动。如图2(A)～图2(E)所示，由辊22A～22M形成的玻璃板20的竖直向下呈凸状的搬运面从上游向下游像波的传播那样在使搬运面的曲率增大的同时随着玻璃板的搬运而变化。其结果是，玻璃板20一边从上游向下游搬运，一边因玻璃板的自重而逐渐增大曲率地成形。这些旋转驱动部件和升降部件的驱动由图1的运动控制器18来控制。此外，作为辊，虽然也可使用竖直向上弯曲成凸状的辊，但从玻璃板20的搬运的稳定性的角度考虑，更好的是竖直向下呈凸状的辊。此外，也可通过使用笔直状的辊来代替弯曲状的辊并使这些辊升降移动，来形成仅在搬运方向上弯曲的搬运面。此时，玻璃板20仅在沿着搬运方向的方向上被弯曲成形。另外，本发明不限定于该成形方法。除上述方法外，也可利用上下配置的辊来夹持玻璃板。此外，也可以不是如上所述使辊上下移动，而是通过在弯曲的辊上搬运经加热的玻璃板来进行成形。本发明中，因为成形方法没有限制，所以也可采用加压成形等其它任意的成形。换言之，也可以是未经成形的平板状的玻璃。一边用辊搬运一边进行冷却的情况下，本发明也可应对一直以来最难以进行冷却的在2个方向上具有曲率的玻璃板的冷却，所以在本实施方式中，对在2个方向上具有曲率的玻璃板的冷却进行说明。
用成形炉16进行了弯曲成形的玻璃板20如图1所示从成形炉16的出口通过风冷强化装置10的带喷口模块(下部喷口模块)的辊式输送机(以下也称作辊式输送机)24被搬入风冷强化装置10内，在此一边被搬运一边被风冷强化。
风冷强化装置10中，以夹着被搬运的玻璃板20的方式在下侧配置有所述辊式输送机24并且在上侧配置有喷口单元26，利用从辊式输送机24的后述的喷口模块(下部喷口模块)向下表面喷射的空气和从喷口单元26向上表面喷射的空气来对经弯曲成形的玻璃板20进行风冷强化。经风冷强化的玻璃板20从风冷强化装置10的出口通过辊式输送机28向下一道工序的检查装置(未图示)搬运。以上是采用弯曲成形装置12的玻璃板20的弯曲成形工序以及采用风冷强化装置10的风冷强化工序。风冷强化装置10的冷却能力可根据玻璃板20的厚度等来适当设定。
下面，对风冷强化装置10的结构进行说明。
风冷强化装置10对由辊式输送机24搬运的玻璃板20的上表面和下表面喷射所述空气来对玻璃板20进行风冷强化。这里，该辊式输送机24与所述弯曲成形用的辊式输送机22同样构成为使各辊能上下移动。
辊式输送机24如图3所示，通过使在与玻璃板20的搬运方向垂直的方向上弯曲的多根辊24A～24J隔开规定的间隔水平地在搬运方向上并列配置而构成。而且，辊24A～24J通过旋转驱动部件而相互独立地旋转驱动，并且通过上下方向驱动部件而相互独立地在上下方向上移动。
下面，对旋转驱动部件和上下方向驱动部件的结构进行说明。因为各辊24A～24J的旋转驱动部件和上下方向驱动部件的构造相同，所以这里仅对辊24A的旋转驱动部件和上下方向驱动部件的构造进行说明，省略其它辊24B～24J的各部件的说明。
首先，对旋转驱动部件进行说明。辊24A如图4所示，其两侧中途部分由设置于上下移动框架30上的支承构件90的轴承32、32以可自由旋转的方式支承。此外，辊24A的一端(图4中的左端)通过齿轮与伺服电动机34的心轴连结。通过驱动该伺服电动机34，通过齿轮使辊24A以规定的角速度旋转。以上是旋转驱动部件的构造。
下面，对上下方向驱动部件进行说明，在上下移动框架30的两端部沿上下方向固定有导向构件130，该导向构件130由固定框架36、36以可自由地上下移动的方式支承。即，在导向构件130的外侧部沿上下方向配设有导轨38，该导轨38由固接于固定框架36内侧部的导向块40、40以可自由滑动的方式支承。此外，在该上下移动框架30的外侧部沿上下方向设置有齿条42、42，齿条42、42与小齿轮44、44啮合。该小齿轮44、44固定于转轴46，转轴46的两端由轴承48、48轴向支承，并且转轴46的一端(图4中的右端)与配设于固定框架36顶部的伺服电动机50的心轴连结。通过驱动该伺服电动机50，转轴46旋转，该旋转运动通过小齿轮44和齿条42的作用被转换成直线运动。其结果是，上下移动框架30通过导向构件130在上下方向上移动。然后，通过该上下移动框架30的上下移动，辊24A在上下方向上移动。以上是上下方向驱动部件的构造。
其它辊24B～24J全都设置有上述的旋转驱动部件和上下方向驱动部件。而且，这些驱动部件的伺服电动机34、34…、50、50…全都由运动控制器18(参照图1)来控制。
另一方面，喷口单元26通过使在与玻璃板20的搬运方向垂直的方向上弯曲的图3的多个喷口单元26A～26J隔开规定的间隔水平地在搬运方向上并列配置而构成。而且，各喷口单元26A～26J通过上下方向驱动部件而相互独立地在上下方向上移动。各喷口单元26A～26J中，在没有后述的伺服电动机116(图11)的情况下，即，在只要以轴承68为支点通过上侧的环状辊114的两端的升降即可使上侧的环状辊114挠曲的重量较小的情况下，不需要上部的用于制造波的机构。此时，也可采用承载于下部的辊式输送机24的升降部件的机构，例如可采用使轴承32与支承部66连接的机构。此时，各喷口单元26A～26J与下部的辊24A～24J的上下动作联动。
下面，对喷口单元26的上下方向驱动部件的结构进行说明。因为喷口单元26A～26J的上下方向驱动部件的构造相同，所以这里仅对喷口单元26A的上下方向驱动部件的构造进行说明，省略其它喷口单元26B～26J的上下方向驱动部件的说明。
如图4所示，喷口单元26A的两端部由设置于上下移动框架64的支承部66、66支承。此外，在上下移动框架64的两端部沿上下方向固定有导向构件164，该导向构件164由固定框架37、37以可自由地上下移动的方式支承。即，在导向构件164的外侧部沿上下方向配设有导轨39、39，该导轨39由固接于固定框架37内侧部的导向块41、41以可自由滑动的方式支承。此外，在该上下移动框架64的外侧部沿上下方向设置有齿条43、43，齿条43、43与小齿轮45、45啮合。该小齿轮45、45固定于转轴47，转轴47的两端由轴承部49、49轴向支承，并且转轴47的一端(图4中的右端)与配设于轴承部49的伺服电动机51的心轴连结。通过驱动该伺服电动机51，转轴47旋转，该旋转运动通过小齿轮45和齿条44的作用被转换成直线运动。其结果是，上下移动框架64在上下方向上移动。然后，通过该上下移动框架64的上下移动，喷口单元26A在上下方向上移动。以上是喷口单元26的上下方向驱动部件的构造。
此外，在上下移动框架64的两端部附近沿竖直方向安装有衬套67、67，杆68、68向上方贯穿该衬套67、67。在该杆68的上端部沿上下方向连结有齿条67，该齿条67与小齿轮(未图示)啮合。该小齿轮与设置于架台11的伺服电动机69的心轴连结。因此，如果通过驱动伺服电动机69使小齿轮旋转，通过该小齿轮和齿条67的直线传动作用使杆68上升，则设置于杆68下端部的限位器71与衬套67抵接，将上下移动框架64向上推，藉此，上下移动框架64向上方移动。藉此，喷口单元26A向上方移动。该上方移动动作并非是在玻璃板的风冷强化过程中驱动，而是在维护等时用于使喷口单元26离开辊式输送机24。
其它喷口单元26B～26J全都设置有上述喷口单元26A的上下方向驱动部件。而且，这些驱动部件的伺服电动机51、51…全都由运动控制器18(参照图1)来控制。
从外部输入设备输入玻璃板20的型号后，运动控制器18生成与该型号的玻璃板20的曲率相对应的辊24A～24J的角速度控制数据和上下移动控制数据以及喷口单元26A～26J的上下移动控制数据。然后基于该生成的角速度控制数据来控制伺服电动机34、34…，并且基于上下移动控制数据来控制伺服电动机50、50…、51、51…。即，运动控制器18对各辊24A～24J以及喷口单元26A～26J进行多轴控制，使得在成形炉16内进行了弯曲成形的玻璃板20在保持其形状的情况下被搬运。
下面，对采用运动控制器18的辊24A～24J以及喷口单元26A～26J的多轴控制方法进行说明。辊的基本上下动作以及喷口单元的上下动作是指随着玻璃板20的搬运，按照辊24A～24J的顺序以及喷口单元26A～26J的顺序依次进行下降和上升运动。
图3(A)～图3(F)是以(A)→(F)的顺序按照时间序列来表示辊24A～24J的上下动作的图。以下说明中的()内的符号与图3中的()内的符号相对应。
玻璃板20转移前的辊式输送机24的各辊24A～24J以及喷口单元26的各喷口单元26A～26J全都位于最上位的位置(A)。辊24A～24J和喷口单元26A～26J配置于在上下方向上对应的位置。
经弯曲成形的玻璃板20从辊式输送机22转移至辊式输送机24时，运动控制器18配合着辊式输送机22的上下移动的动作使辊24A和喷口单元26A下降移动以保持该玻璃板20的形状，并同时将玻璃板20搬入风冷强化装置10内(B)。
然后，该玻璃板20的整体被搬入风冷强化装置10内后，从辊式输送机24的辊24A～24J的喷口模块(下部喷口模块：后述)60、60…向搬运中的玻璃板20的下表面喷射空气，并同时从喷口单元26的喷口单元24A～24J的喷口模块(上部喷口模块：后述)62、62…向搬运中的玻璃板20的上表面喷射空气(C)。
在玻璃板20通过该上下喷口模块60、62之间的过程中对其上表面和下表面喷射空气来进行风冷强化(D)。
由辊式输送机22搬运的玻璃板20如(E)所示通过前段的半区后，停止属于该半区的喷口模块60、62的空气喷射。然后，在后段的半区中对第一块玻璃板20进行风冷强化的过程中，接着进行风冷强化的第二块玻璃板20被搬入前段的半区内。然后，第二块玻璃板20的整体被搬入前段的半区内后，如(F)所示，再次开始从前段的半区的喷口模块60、62的空气喷射，开始进行第二块玻璃板20的风冷强化。
下面，参照图5～图9对辊24～24J以及下部喷口模块60的结构进行说明。因为各辊24A～24J的构造相同，所以这里仅对辊24A的构造进行说明，省略其它辊24B～24J的构造的说明。
图5是辊24A的整体图，图6是辊24A的主要部分放大图，表示弯曲前的状态，图7是辊24A的主要部分放大图，表示弯曲的状态，图8是设置于辊24A的状态下的下部喷口模块60的立体图，图9是包括辊24A的部分断裂部的剖视图。
位于轴承32、32之间的辊主体如下所述构成：允许弯曲动作的导向轴76贯穿图10所示的多根环状辊86、86…，并且邻接的环状辊86、86…彼此嵌合连结。通过如上所述将环状辊86、86…连结而使导向轴76弯曲，可使辊主体弯曲。通过环状辊86、86…的连结而构成的所述辊主体的两端部如图5所示与连结管70连接，该连结管70的端部通过轴承32由支承构件90支承。而且，盘状辊72、72固定于环状辊86，或者通过切削等与环状辊86形成为一体。此外，盘状辊72、72…被配置于在玻璃板20的搬运方向上不与邻接的辊24A～24J的盘状辊72、72…重叠的位置。另一方面，喷口模块60通过轴承74设置在位于盘状辊72、72之间的环状辊86上。
基于图9对辊24A的结构进行详细说明。环状辊86构成为中空状，允许弯曲动作的导向轴76贯穿其内部，该导向轴76的端部通过轴承78、78以可自由旋转的方式支承连结管70。
导向轴76由7个扁钢等带状构件80、80…重叠而构成。带状构件80的个数不限于7个。此外，带状构件80优选具有规定的刚性且容易弯曲的金属制的构件，具体而言可由弹簧钢或不锈钢等制成。
导向轴76被嵌合于筒状的保持构件82、82…，从而防止其散开。保持构件82、82…在导向轴76的长边方向上以规定的间隔配置，在这些保持构件82、82…的外周部通过具有自润滑性的例如黄铜制的滑动轴承84以可自由旋转的方式支承环状辊86。
环状辊86的两端部如图10所示，在对称位置上形成有一对凸部86A、86A和一对凹部86B、86B，通过使凸部86A、86A嵌合于邻接的环状辊86的凹部86B、86B，从而将环状辊86、86…连结而构成所述辊主体。
本发明中，作为辊式输送机的辊主体的构成构件的转轴是指通过如上所述将多根环状辊连结而得的轴状的旋转结构体。作为该转轴，优选如本例所示将以可自由旋转的方式被允许弯曲动作的导向轴贯穿的多根环状辊连结而得的能进行旋转动作和弯曲动作的旋转结构体。因此，如果是这样的转轴，则不限于所述导向轴，可改变其形体和轴构造等。例如，可以是将多根环状辊通过挠性构件连接的构造。
此外，导向轴只要是允许弯曲动作的轴即可，例如可以是能弹性变形的实心的轴或将齿轮彼此连结而成的轴。
此外，作为辊主体的其它构成构件的圆盘状构件是隔开规定的间隔配置于上述转轴、用于通过转轴的旋转驱动来搬运经加热的玻璃板的构件，通常可优选使用本例的盘状辊之类的圆盘状的辊。
连结管70与直径较大的外筒88连结成一体，该外筒88的一端部通过轴承32由支承构件90支承。此外，轴承32如图14所示通过沿水平方向插设的一对销92、92由以夹着外筒88的方式设置的支承构件90、90支承，以该销92、92为支点，外筒88构成为可如图5的双点划线所示有弹性地挠曲。
外筒88的另一端部如图11所示通过轴承94与托架96连结。因为轴承94通过沿水平方向插设的销98以可自由旋转的方式与托架96连结，所以可允许托架96上升时外筒88如图5的双点划线所示地倾斜。
如图11所示，托架96的下部与滑块100连结，并且该滑块100与允许滑块100上下移动的导向器102卡合。导向器102固定于导向构件130。
此外，外筒88的左端部通过齿轮104和齿轮106与伺服电动机34的心轴连结。藉此，如果驱动伺服电动机34，则其动力通过齿轮106、齿轮104和外筒88传递至连结管70，连结管70被旋转驱动，并且环状辊86、86…旋转，盘状辊72、72…被旋转驱动。齿轮106以可自由旋转的方式支承于托架96。
另外，喷口模块60如图9所示通过轴承74设置于环状辊86。此外，喷口模块60如图8所示形成为具有厚度的近似半圆形状，并且由保持部108来保持其半径部。而且，该保持部108的下端如图5、图11所示通过连接部以可转动的方式与伺服电动机110的升降杆112的前端连结。
因此，如果驱动伺服电动机110而使升降杆112下降移动，则该力通过保持部108传递至喷口模块60，再进一步从喷口模块60通过轴承74、环状辊86、滑动轴承84和保持构件82传递至导向轴76。藉此，导向轴76因自身的弹性力而向下方挠曲，环状辊之间的连接与该挠曲相联动地产生倾斜，由环状辊形成的搬运面如图7所示弯曲。即，通过多根升降杆112的升降位置和所述托架96的上升所导致的外筒88的倾斜，可使导向轴76在与玻璃板的搬运方向垂直的方向上挠曲成所要的形状。由此，对由沿着连结管70的轴方向配置的多台伺服电动机110所引起的连结管70向下方的挠曲量分别进行控制，从而可使辊24A如图5的双点划线所示向下弯曲成凸形状。
另一方面，喷口单元26A～26J的弯曲结构和弯曲驱动机构除了没有盘状辊72、72…这一点以外，是与辊24A的弯曲结构和弯曲驱动机构大致相同的结构，因此在此简单地进行说明。
喷口单元26A～26J的喷口模块(上部喷口模块)62如图13所示通过炸面圈形状的轴环134安装于允许弯曲动作的导向轴(喷口支承轴)132。导向轴132和喷口模块62与辊24相同。此外，该轴环134和喷口模块62通过同样为炸面圈形状的轴环固定用盖136利用未图示的螺栓来固定。还有，喷口模块62和与该喷口模块62邻接的喷口模块62之间通过形成为近似圆筒状的间隔物138来保持其间隔。轴环134、轴环固定用盖136和间隔物138形成有供导向轴132贯穿的开口部135、137、139。尤其是开口部135、139为了供导向轴132嵌合而形成为矩形形状。
导向轴132的两端部固定于外筒114。该外筒114的一端部与辊24同样地设置有托架和滑块，可升降。外筒114的另一端部通过销140由支承构件66支承。构成为外筒114能以该销114为支点倾斜。
另外，喷口模块62、62…由保持部108保持。图11的例子中，保持部108隔开3台喷口模块62、62…的间隔来配置。而且，设置于上下移动框架64的伺服电动机116的升降杆118在上下方向上连结于该保持部108。
因此，如果与辊24同样地驱动伺服电动机116而使升降杆118下降移动，则该力通过保持部108传递至喷口模块62，再进一步从喷口模块62传递至图13的导向轴132。藉此，导向轴132因自身的弹性力而向下方挠曲，因而喷口单元26A挠曲。即，通过多根升降杆118的升降位置和所述外筒114的倾斜，可使导向轴132在与玻璃板的搬运方向垂直的方向上挠曲成所要的形状。由此，对由多台伺服电动机116所引起的导向轴132向下方的挠曲量分别进行控制，从而可使喷口单元26A向下弯曲成凸形状。对于喷口单元26，因为不与玻璃板直接接触且不要求具有辊式输送机24那样精密的形状精度，所以扩大了升降机构的间隔。
这些伺服电动机110、110…、116、116…全都由图1所示的运动控制器18来控制。从外部输入设备输入玻璃板20的型号后，运动控制器18生成与该型号的玻璃板20的曲率相对应的辊24A～24J的曲率控制数据以及喷口单元26A～26J的曲率控制数据。然后基于该生成的曲率控制数据来控制伺服电动机110、110…、116、116…。即，运动控制器18对各辊24A～24J的曲率进行多轴控制，使得在成形炉16内进行了弯曲成形的玻璃板20在保持其形状的情况下被搬运，并且对各喷口单元26A～26J的曲率进行多轴控制，使得喷口单元26A～26J的喷口模块60、60…与玻璃板20的距离均一。
另一方面，如图6～图8所示，喷口模块60形成有多个空气喷射口61、61…。该空气喷射口61、61…通过连结于中空的喷口模块60的配管120(图6)与柔性管道122连通，而且通过该柔性管道122与下部送风箱123(参照图4)连通。此外，该下部送风箱123与未图示的鼓风机连接。因此，从鼓风机供给至下部送风箱123的空气从柔性管道122通过配管120向喷口模块60内喷出，然后从空气喷射口61、61…向玻璃板20的下表面喷射。
还可以对各配管120分别设置流量调整阀来进行调整，使得从所有的喷口模块60、60…喷射的空气量恒定。此外，图6、图7的符号124是将邻接的配管120连结起来的柔性软管，利用这些柔性软管124、124…来吸收邻接的喷口模块60、60的高低差。可以如图6、图7所示利用1根柔性管道122对所有的喷口模块60、60…供给空气，但也可以如图12所示使各喷口模块60、60…与柔性管道126、126…连结，对各喷口模块60分别供给空气。该形态中，不需要图6、图7所示的配管120和柔性软管124。
下面，对如上所述构成的风冷强化装置10的特征进行说明。
该风冷强化装置10如图6～图9所示将喷口模块60配置于设置在辊24A的环状辊86上的盘状辊72、72…之间，因此可使来自喷口模块60、60…的空气触及包括盘状辊72、72…与玻璃板20接触的部分在内的其附近部分、即利用现有的风冷强化装置无法使空气触及的部分。藉此，能在不受辊之间的间距和辊直径影响的情况下对玻璃板20整体均匀地进行风冷强化，并且也可防止玻璃板20上发生的再热现象，可对玻璃板20整体良好地进行风冷强化。
此外，因为盘状辊72、72…被配置于在玻璃板20的搬运方向上不与邻接的辊24A～24J的盘状辊72、72…重叠的位置，所以玻璃板20中与该盘状辊72、72…抵接的部分在通过下一根辊时被来自喷口模块60、60…的空气可靠地风冷。藉此，可抑制与盘状辊72、72…抵接的部分的再热现象。
还有，如图8所示，在喷口模块60的与玻璃板20相向的面形成有具备平缓的曲率的倾斜面，该倾斜面上大致均等地形成有空气喷射口61、61…，因此如图15的箭头所示，空气以大致均匀的间距向由盘状辊72、72…搬运的玻璃板20的下表面喷射。此外，该空气喷射作用对喷口模块62而言也一样。由此，通过该喷口模块60、62的空气喷射作用，可对玻璃板20更均匀地进行风冷强化。图8所示的喷口模块60的与玻璃板20相向的面相对于辊24A的轴方向形成为平坦状，但该面也可以是相对于辊24A的轴方向以中央为界(顶部)倾斜的倾斜面。
还有，该风冷强化装置10可使辊式输送机24的各辊24A～24J如图15所示升降移动以保持利用风冷强化装置10的前段的成形炉16进行了弯曲成形的玻璃板20的形状、即在玻璃板20的搬运方向上弯曲的形状，并同时进行风冷强化。此外，因为喷口模块60、60…与辊24A～24J一体地升降，喷口模块60、60…与玻璃板20的距离始终保持恒定，所以可对玻璃板20整体均匀地进行强化。
还有，因为辊24A～24J是在与玻璃板20的搬运方向垂直的方向上弯曲的弯曲辊，所以适合于在玻璃板20的搬运方向以及与该方向垂直的方向上弯曲的复合弯曲形状的玻璃板20的搬运。此外，即使是周缘部的形状复杂地弯曲的玻璃，也能沿着其周缘部的形状利用伺服电动机110、110…使辊24A～24J弯曲，因此可使喷口模块60与周缘部相向。藉此，因为空气垂直地触及周缘部，所以即使在复杂地弯曲的周缘部也可实施与其它部分同样的强化。由此，即使是后窗玻璃等复杂形状的玻璃板20，也可对玻璃板20整体均匀地进行风冷强化。此外，因为可利用伺服电动机110、116以自由曲线形成搬运面，所以也可应对复杂形状。此外，如果没有伺服电动机110、116而只是形成挠曲曲线，则虽然弯曲面的自由度丧失，但可以只进行辊两侧的升降，此外，虽然通用性丧失，但导向轴可以是原本就为弯曲形状的弯曲辊。本发明还可使用不弯曲的辊。即，即使在对平坦的板状玻璃进行冷却(包括风冷强化)时也能避免再热，因此有效。即，可用于所有在辊搬运的同时进行的冷却。
还有，通过从喷口单元26向玻璃板20的上表面喷射空气，从上下表面同时对玻璃板20进行风冷，因此可良好地进行强化。因为利用运动控制器18对各喷口单元26A～26J的曲率进行多轴控制以使得喷口单元26A～26J的喷口模块62、62…与玻璃板20的距离均一，所以可对玻璃板20的整个表面均匀地进行风冷强化。
产业上利用的可能性
本发明可用于制造在汽车、船舶、铁路、飞机等交通工具或建筑用等其它各种用途中使用的强化玻璃，特别是汽车的侧窗玻璃、后窗玻璃之类的具有复杂曲面的强化玻璃。
另外，在这里引用2008年3月31日提出申请的日本专利申请2008-093474号的说明书、权利要求书、附图和摘要的所有内容作为本发明说明书的揭示。

Claims (12)

1.一种玻璃板的风冷强化装置，该装置是利用加热炉将玻璃板加热至规定的温度，将经加热的玻璃板沿着辊式输送机的由多根辊形成的搬运面搬运，并且向由所述辊式输送机搬运的玻璃板的下表面喷射空气，藉此对该玻璃板进行风冷强化的玻璃板的风冷强化装置，其特征在于，
所述辊式输送机的辊包括：转轴；多个圆盘状构件，该多个圆盘状构件以规定的间隔配置于所述转轴，并且与所述玻璃板的下表面抵接；下部喷口模块，该下部喷口模块被设置成可相对于所述辊的所述转轴转动，并且被配置于所述多个圆盘状构件之间，该下部喷口模块的与所述玻璃板相向的一侧的面具有空气喷出口。
2.如权利要求1所述的玻璃板的风冷强化装置，其特征在于，所述圆盘状构件被配置于在所述玻璃板的搬运方向上不与邻接的辊的圆盘状构件重叠的位置。
3.如权利要求1或2所述的玻璃板的风冷强化装置，其特征在于，所述转轴由导向轴和多根环状辊构成，所述导向轴允许弯曲动作，所述多根环状辊以可自由旋转的方式被所述导向轴贯穿并相互连结。
4.如权利要求1～3中的任一项所述的玻璃板的风冷强化装置，其特征在于，所述下部喷口模块形成有相对于玻璃板的搬运方向倾斜的倾斜面，该倾斜面形成有所述空气喷射口。
5.如权利要求1～4中的任一项所述的玻璃板的风冷强化装置，其特征在于，设置有使所述多根辊上下移动的驱动部件，利用该驱动部件使多根辊与所述玻璃板的搬运位置相对应地上下移动，藉此使所述搬运面的一部分在玻璃板的搬运方向上弯曲。
6.如权利要求1～5中的任一项所述的玻璃板的风冷强化装置，其特征在于，所述多根辊是可在与所述玻璃板的搬运方向垂直的方向上弯曲的弯曲辊。
7.如权利要求1～6中的任一项所述的玻璃板的风冷强化装置，其特征在于，设置有喷口单元，该喷口单元向由所述辊式输送机搬运的所述玻璃板的上表面喷出空气。
8.如权利要求7所述的玻璃板的风冷强化装置，其特征在于，所述喷口单元包括多根喷口支承轴和多个上部喷口模块，所述多根喷口支承轴与所述辊式输送机的辊相向地配置，所述多个上部喷口模块被配置于所述喷口支承轴，该多个上部喷口模块的与所述玻璃板相向的一侧的面具有空气喷出口。
9.如权利要求8所述的玻璃板的风冷强化装置，其特征在于，设置有使所述喷口支承轴上下移动的驱动部件，利用该驱动部件使各喷口支承轴与所述玻璃板的搬运位置相对应地上下移动，从而使上部喷口模块上下移动。
10.如权利要求8或9所述的玻璃板的风冷强化装置，其特征在于，所述喷口支承轴是可弯曲的轴。
11.一种玻璃板的风冷强化方法，其特征在于，利用加热炉将玻璃板加热至规定的温度，将经加热的玻璃板沿着辊式输送机的由多根辊形成的搬运面搬运，并且使用权利要求1～10中的任一项所述的玻璃板的风冷强化装置对经加热的所述玻璃板进行风冷强化。
12.如权利要求11所述的玻璃板的风冷强化方法，其特征在于，进行控制，使得在由辊搬运的玻璃板整体被搬入所述风冷强化装置时，至少所述下部喷口模块开始喷射空气。
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