JP2000072461A - ガラス板の曲げ成形方法及び装置 - Google Patents
ガラス板の曲げ成形方法及び装置Info
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Abstract
に交換する必要のないガラス板の曲げ成形方法及び装置
を得る。 【解決手段】本発明は、ローラ20A〜20Mを上下移
動させることによりローラ20A〜20Mで形成される
搬送面を湾曲させてガラス板18を所定の曲率に曲げ成
形する。
Description
道、航空機などの輸送機器あるいは建築用その他各種用
途のガラス板の曲げ成形方法及び装置に関する。
熱したガラス板を、湾曲した複数のローラからなるロー
ラコンベアで搬送することによって、ガラス板を曲げ成
形する方法が知られている(例えば米国特許4,12
3,246号明細書)。この方法は、軟化したガラス板
はその自重により垂れ下がるので、ガラス板はローラの
曲率に倣うように曲げられる。
したガラス板を、その搬送路が湾曲するように搬送方向
に傾斜配置した複数のローラにより搬送することによっ
て、ガラス板を曲げ成形する方法が知られている(例え
ば米国特許4,820,327号明細書)。この方法に
よれば、軟化したガラス板はその自重により垂れ下がる
ので、ガラス板は搬送路の曲率に倣うように曲げられ
る。
交する方向に曲げ成形される」とは、曲げ成形されたガ
ラス板の形状が、搬送方向軸のまわりに湾曲した形状に
なることを意味する。いいかえると、曲げ成形されたガ
ラス板は、搬送方向軸に垂直な断面が湾曲形状となる。
「搬送方向に(沿って)曲げ成形される」も同様に、曲
げ成形されたガラス板の形状が、搬送方向に直交する軸
のまわりに湾曲した形状になることを意味する。いいか
えると、曲げ成形されたガラス板は、搬送方向に直交す
る軸に垂直な断面が湾曲形状となる。以下に示す複数の
ローラで形成される湾曲面の形状についても、「搬送方
向に(沿って)曲がった」「搬送方向に湾曲した」等の
説明は「搬送方向に(沿って)曲げ成形される」の意味
と同旨である。搬送方向に直交する方向に関する湾曲面
の説明も、「搬送方向に直交する方向に曲げ成形され
る」の意味と同旨である。
は、水平面上であって・・・方向に垂直な方向を意味す
る。本明細書における「上」、「下」は、水平面に対し
それぞれ「上」、「下」を意味する。
車産業では少量多品種の要求が高まっているため、その
型式毎にそれぞれ対応する曲率のガラス板が必要にな
る。このために、上記米国特許4,123,246号明
細書に記載された方法では、型式毎にその型式に対応し
た曲率のローラに交換する必要があった。この交換には
時間がかかるものであり、しかも型式毎に求められる曲
率のローラを用意する必要があった。
に直行する方向に搬送される。この場合、例えば自動車
用サイドガラス板の曲げ成形においては自動車への取付
け状態における側辺方向がローラの延在方向となる。そ
の取付け状態は、ローラのガラス板への接触によるロー
ラ歪みが目立ちやすい状態である。
載された方法では、型式毎にその型式に対応した曲率の
搬送路になるようにローラの配置を変更する必要があっ
た。この変更には時間がかかるものであった。
送方向を鉛直方向に変える。そのため、’327の方法
に用いる設備全体が大きくなる。しかも重力に逆らって
ガラス板を搬送するため、ガラス板を高速で搬送するこ
とが困難であり、ローラ上でのガラス板の滑りを防止す
る構造を特別に設けなければならない。さらに、曲げ成
形、風冷強化された後のガラス板は、鉛直方向から水平
方向へと搬送方向を変えなければならない。この搬送方
向を変える機構は複雑であり、ガラス板への傷の発生が
懸念される。
た欠点を解消することにあり、従来知られていなかった
ガラス板の曲げ成形方法及び装置を新規に提供すること
にある。
みてなされたものであり、ガラス板を加熱炉で成形温度
まで加熱し、該加熱されたガラス板をローラコンベアの
複数のローラで形成される搬送面に沿って搬送しながら
ガラス板の自重によってガラス板を所定の曲率に曲げ成
形するガラス板の曲げ成形方法において、前記搬送面を
形成する前記ローラを前記ガラス板の搬送位置に応じて
上下移動させることにより前記搬送面の少なくとも一部
を湾曲させて湾曲面を形成し、該ガラス板を所定の曲率
に曲げ成形することを特徴とするガラス板の曲げ成形方
法を提供するものである。
温度まで加熱し、該加熱されたガラス板をローラコンベ
アの複数のローラで形成される搬送面に沿って搬送しな
がらガラス板の自重によってガラス板を所定の曲率に曲
げ成形するガラス板の曲げ成形方法において、ガラス板
が搬送されている位置の複数のローラをガラス板の搬送
にともない上下動させて、該位置の複数のローラにより
前記搬送面の少なくとも一部にガラス板の搬送方向に湾
曲した湾曲面を形成するとともに、前記各ローラをガラ
ス板の搬送にともない、順次上下動させて前記湾曲面を
ガラス板の搬送とともにガラス板の搬送方向に進行さ
せ、ガラス板を搬送しながらガラス板を前記湾曲面に沿
うように曲げ成形することを特徴とするガラス板の曲げ
成形方法を提供するものである。
度まで加熱する加熱炉と、該加熱炉の下流側に設けられ
た前記ガラス板を所定の曲率に曲げ成形する成形手段と
を含むガラス板の曲げ成形装置において、前記成形手段
は、前記ガラス板を搬送するための搬送面を形成する複
数のローラから成るローラコンベアと、前記複数のロー
ラを上下移動させる上下方向駆動手段と、前記駆動手段
を制御して前記ローラを上下移動させることにより、前
記搬送面の少なくとも一部を得ようとするガラス板の曲
げ曲率に対応する曲率に湾曲させる制御手段と、から成
ることを特徴とするガラス板の曲げ成形装置を提供する
ものである。
形温度まで加熱する加熱炉と、該加熱炉の下流側に設け
られたガラス板を所定の曲率に曲げ成形する成形手段と
を含むガラス板の曲げ成形装置において、前記成形手段
は、前記ガラス板を搬送するための搬送面を形成する複
数のローラから成るローラコンベアと、前記複数のロー
ラを上下移動させる上下方向駆動手段と、ガラス板が搬
送されている位置の複数のローラにより、前記搬送面の
少なくとも一部にガラス板の搬送方向に湾曲した所望の
湾曲面が形成されるとともに、ガラス板の搬送にともな
い、順次複数のローラを上下させて前記湾曲面がガラス
板の搬送方向に進行するように前記駆動手段を制御する
制御手段と、 から成ることを特徴とするガラス板の曲
げ成形装置を提供するものである。
搬送にともない鉛直方向に上下動する。この上下動によ
り、ガラス板が搬送されている位置の複数のローラによ
って湾曲面を形成し、この湾曲面がガラス板の搬送方向
に進行する。言いかえると、上記の湾曲面が波面に、各
ローラが波の振動子に、各ローラの上下動ストローク長
が振幅に、それぞれ相当する。そして、各振動子の位相
を搬送方向下流に向かうにしたがって順次変えるよう
に、各ローラの上下動に位相差を与えることによって波
を伝播させ、湾曲面がガラス板の搬送方向に進行する。
期位置から下降−上昇を経て初期位置に戻る動きを、1
周期の動きとすることが好ましい。この場合、各ローラ
は、(a;初期状態)1単位のガラス板の搬送方向前辺
が搬送されてきた時を下降の始まりとし、(b)1単位
のガラス板が通過している間を下降−上昇の1周期の動
きとし、(c;終状態)1単位のガラス板の搬送方向後
辺が搬送されてきた時にもとの位置に戻る。こうして、
1単位のガラス板があるローラ上を通過する間に、その
ローラは初期状態から終状態までの1周期の上下動を行
う。複数のガラス板を連続的に曲げ成形する際には、1
単位のガラス板が順次搬送されてくるので、次単位以降
のガラス板に対し、各ローラを(a)、(b)、(c)
の順に繰り返し上下動させる。
のガラス板は次のように搬送される。ガラス板の搬送方
向前辺及び搬送方向後辺があるローラ上に位置する時、
そのローラは初期状態(終状態)にある。そのため、ガ
ラス板の搬送方向前辺及び搬送方向後辺の鉛直方向位置
は、各ローラの初期状態の位置に保たれる。初期状態に
ある各ローラで形成される仮想の面を、「搬送レベル」
と呼ぶこととする。一方、ガラス板の搬送方向前辺と搬
送方向後辺との間の部分であるガラス板の中央部分が位
置する各ローラは、1周期の上下動のうちの中間状態に
ある。そのため、ガラス板の中央部分は搬送レベルより
も下方に位置する(中央部分が下方に垂れ下がる)。し
たがって、1単位のガラス板は、搬送方向前辺と搬送方
向後辺とが搬送レベルに保たれながら、中央部分が搬送
レベルよりも下方に位置するように、搬送される。
1枚のガラス板を意味する。必要に応じて2枚以上のガ
ラス板を積層した状態で搬送すると、2枚以上のガラス
板を同時に曲げ成形できる。このように、「1単位のガ
ラス板」は2枚以上のガラス板が積層された状態で搬送
される場合を含む。そして、本発明のガラス板の曲げ成
形方法及び装置は、1単位のガラス板の曲げ成形を順次
連続的に行い、複数単位のガラス板を連続的に曲げ成形
できる。1単位のガラス板が1枚のガラス板であるかガ
ラス板が複数枚積層された状態にあるかは、本発明のガ
ラス板の曲げ成形方法及び装置の基本的な動作に大きな
影響を与えない。そこで、本明細書では、「1単位」な
る語を省略することができる。
の搬送位置に応じて上下移動させることにより、複数の
ローラで形成される搬送面を湾曲させ、この湾曲した搬
送面に沿ってガラス板を自重により所定の曲率に曲げ成
形する。これにより、型式に応じた曲率の複数のローラ
を使用することなくガラス板を曲げ成形することができ
るので、従来必要であったローラの交換作業を省くこと
ができる。また、本発明は、ローラの上下移動制御デー
タを変更するだけで別の型式のガラス板を成形すること
ができるので、ジョブチェンジ時間を実質的に無くすこ
とができる。
次の意味を持つ。まず、各ローラの中心軸線を仮想す
る。各中心軸線は搬送方向に直交する方向に延びている
ことから、各中心軸線を滑らかに結ぶと仮想の湾曲面が
できる。この仮想湾曲面が各ローラにより形成される湾
曲面に対応する。実際には、各ローラは有限の太さを有
するため、各ローラで形成される湾曲面は仮想湾曲面と
若干異なる。すなわち、各ローラで形成される湾曲面の
曲率半径は仮想湾曲面の曲率半径よりも若干(ローラの
半径程度)小さい。したがって、各ローラにより形成さ
れる湾曲面は、仮想湾曲面よりも若干曲率半径の小さい
湾曲面に相当する。
湾曲面とは、ガラス板がローラ上の搬送されている位置
に応じて必要とされる湾曲面である。具体的には、ガラ
ス板を曲げ成形するゾーンのうちの最下流の位置では、
この位置の各ローラで形成される湾曲面は、ガラス板の
搬送方向についての最終的に得ようとするガラス板の曲
げ形状に概略一致した湾曲形状を呈する。
に位置する各ローラで形成される湾曲面は、最下流の位
置での各ローラで形成される湾曲面よりも大きな曲率半
径を有する。さらに上流へいくに従って、上流位置の各
ローラで形成される湾曲面はさらに大きな曲率半径を有
する。
ーンのすべての位置において、各ローラで形成される湾
曲面を最終的に得ようとするガラス板の搬送方向の曲げ
形状に概略一致した湾曲形状にすることもできる。いづ
れにしても、最終的に得ようとするガラス板の曲げ形状
にガラス板を曲げ成形するために、各ローラで形成され
る湾曲面は、ガラス板が搬送されている位置に応じて決
められる湾曲面とされる。この際、湾曲形状はガラス板
の厚みやガラス板の温度を考慮しながら決めるものであ
り、これらの各条件に応じて、どのように湾曲面の形状
を変えるか(または一定の湾曲形状とするか)を適宜設
定できるように装置を構成することは好ましい。
ことが多い。そのため、各ローラで形成される湾曲面の
曲率半径を、上流側から徐々に小さな曲率半径にし、最
下流位置で最終的に得ようとするガラス板の湾曲形状に
することが、各ローラの搬送駆動力をガラス板に充分に
伝達できる点に鑑みて好ましい。
ラス板の水平方向成分の搬送速度は、ローラの上下位置
に依存することとなる。この場合、複数のローラの角速
度が一定であると、水平方向成分の搬送速度は、下方側
のローラの方が上側のローラよりも速くなる。このよう
な速度のアンバランス現象が生じると、ローラとガラス
板との間でスリップが発生し、ガラス板が傷付きやす
い。
る回転駆動手段を備え、そして、制御装置によりガラス
板の水平方向成分の搬送速度が等しくなるように前記回
転駆動手段を制御することは好ましい。これにより、前
記スリップの発生を防止でき、傷の無いガラス板を得る
ことができる。
るガラス板の曲げ成形方法及び装置の好ましい実施の形
態について詳説する。
板の曲げ成形装置10の構造を示す斜視図である。同図
に示す成形装置10は、主として加熱炉12、成形ゾー
ン14、及び風冷強化装置16から構成されている。
曲げ成形工程について説明する。曲げ成形前のガラス板
18は、加熱炉12の入口において搬送位置が位置決め
された後、図示しないローラコンベアによって加熱炉1
2内に搬送される。そして、ガラス板18は、加熱炉1
2内の搬送中に加熱炉12のヒータによって加熱されて
いき、加熱炉12の出口において曲げ成形温度(600
〜700℃程度)まで加熱される。前記温度に加熱され
たガラス板18は、加熱炉12の下流側に設置された成
形ゾーン14に、曲げ成形用のローラコンベア20によ
って搬送される。そして、ガラス板18は、成形ゾーン
14での搬送中に、ローラコンベア20による曲げ成形
動作によって所定の曲率に曲げ成形される。曲げ成形さ
れたガラス板18は、成形ゾーン14の出口から、風冷
強化装置16用のローラコンベア22によって風冷強化
装置16に搬送され、ここで風冷強化される。風冷強化
装置16は、ローラコンベア22を挟んで配置された上
部吹口ヘッド24と下部吹口ヘッド26とを備えてお
り、ガラス板18はそれらの吹口ヘッド24、26から
ガラス板18に向けて吹き出されるエアによって風冷強
化される。このとき、風冷強化装置16の冷却能は、ガ
ラス板18の厚みに応じて適宜設定する。風冷強化され
たガラス板18は、風冷強化装置16の出口からローラ
コンベア28によって、次工程の検査装置(図示せず)
に向けて搬送される。以上が成形装置10による1枚の
ガラス板18の成形工程の流れである。
ン14のローラコンベア20について説明する。ローラ
コンベア20は、ガラス板の搬送方向に互いに平行に水
平状態で配されたストレート状に形成された複数のロー
ラ(本実施の形態では13本のローラ20A〜20M
(図2参照))から構成されており、これらのローラ2
0A〜20Mの間で形成される搬送面に沿ってローラ2
0A〜20Mの回転によりガラス板18が搬送される。
よって各々が独立して回転駆動されるとともに、上下方
向駆動手段によって各々が独立して上下移動される。回
転駆動手段と上下方向駆動手段とは、モーションコント
ローラによって制御されている。
動手段と上下方向駆動手段とを示した構造図である。な
お、各ローラ20A〜20Mの回転駆動手段と上下方向
駆動手段とは同一の構造を有しているので、図4では便
宜上ローラ20A側の構造のみを説明し、他のローラ2
0B〜20M側の構造についてはその説明を省略する。
レーム30にその両端が軸受32、32を介して回転自
在に支持されている。また、ローラ20Aの図4におけ
る左端部には、ギヤ34、36を介してサーボモータ3
8のスピンドル40が連結されている。このサーボモー
タ38を駆動することによりローラ20Aは所定の角速
度で回転される。以上が回転駆動手段の構造である。
LM(直動)ガイドを介して固定フレーム42に上下移
動自在に支持されている。LMガイドは、移動フレーム
30側にガイドレール44が上下方向に配されており、
このガイドレール44に、固定フレーム42側のガイド
ブロック46が係合されている。
は、ラック48、48が下方に向けて突設され、このラ
ック48、48にピニオン50、50が噛合されてい
る。ピニオン50、50は、水平方向に配設された回転
軸52に固定され、この回転軸52は、両端が軸受5
4、54に支持されるとともに、図4における左端部が
サーボモータ56のスピンドル58に連結されている。
これにより、サーボモータ56で回転軸52を回転させ
ると、その回転運動がピニオン50とラック48との作
用によって直線運動に変換されるので、移動フレーム3
0が、すなわちローラ20Aが上下移動される。以上が
上下方向駆動手段の構造である。なお、図4中符号6
0、62は、成形ゾーン14に設けられたヒータを示し
ている。
手段は、他のローラ20B〜20M全てに設けられてお
り、これらの手段のサーボモータ38、56がモーショ
ンコントローラによって制御されている。
と、このモーションコントローラは、外部入力手段から
ガラス板18の型式が入力されると、その型式のガラス
板18の曲率に対応するローラ20A〜20Mの角速度
制御データ及び上下移動制御データを作成する。そし
て、モーションコントローラは、前記作成した角速度制
御データに基づきサーボモータ38を制御するととも
に、上下移動制御データに基づきサーボモータ56を制
御する。すなわち、モーションコントローラは、ガラス
板18がローラ20A〜20Mによる搬送中に所望の曲
率に曲げ成形されるように、ローラ20A〜20Mを多
軸制御する。
ラ20A〜20Mの多軸制御方法について図2を用いて
説明する。基本的なローラの上下動は、ガラス板の搬送
にともない、ローラ20A→20Mの順に順次下降、上
昇運動するものである。なお、以下の説明中( )内の
符号は、図2中( )内の符号に対応する。
されたローラ20A〜20Mは、たとえば、加熱された
ガラス板18が入口側のローラ20A上に到達した時に
は、全てのローラ20A〜20Mは最上位置にあり
(A)、ローラ20A〜20Mの間で形成される搬送面
は水平である(図3(A)に対応)。ガラス板18がさ
らに搬送されると、ローラ20B、20Cは下降する。
ラ20D〜20Fが下降移動して、ローラ20A〜20
Mの間で形成される搬送面のうち、ローラ20D〜20
Fの間で形成される搬送面が曲率半径の大きい緩やかな
下に凸の湾曲状に変形する(B)。これにより、ガラス
板18は、ローラ20D〜20F上を通過する際に、ガ
ラス板18の自重によりローラ20D〜20Fの湾曲面
に沿って下方に撓み、その湾曲面に沿った形状に変形す
る(図3(B)に対応)。
動すると、ガラス板18の水平方向成分の搬送速度Vx
は、ローラ20D〜20Fの上下位置に依存することに
なる。この場合、ローラ20D〜20Fの角速度(回転
速度)ωが一定であると、水平方向成分の搬送速度Vx
は、下方のローラ20Eの方が上側のローラ20D、F
よりも速くなる。このような速度のアンバランス現象が
生じると、ローラ20D〜20Fとガラス板18との間
でスリップが発生し、ガラス板18に傷付きやすいとい
う不具合が発生する。
ラ20D〜20Fによるガラス板18の水平方向成分の
搬送速度Vx が等しくなるように、ローラ20D〜20
Fの各サーボモータ56を制御している(図5参照)。
すなわち、モーションコントローラは、ローラ20D〜
20Fの上下位置をパラメータとしてローラ20D〜2
0Fの角速度がωD >ωE <ωF となるように制御す
る。これにより、前記不具合は解消するので、ガラス板
18にはスリップに起因する傷が付かない。
ると、ローラ20F〜20Hが、先のローラ20D〜2
0Fよりも多めに下降移動して、ローラ20F〜20H
の間で形成される搬送面が、先の湾曲面よりも曲率半径
の小さい(曲がりが大きい)湾曲状に変形する(C)。
これにより、ガラス板18は、ローラ20F〜20H上
を通過する際に、ローラ20F〜20Hの湾曲面に沿っ
て下方に更に撓み、その湾曲面に沿った形状に変形する
(図3(C)に対応)。なお、ガラス板18が、連続的
に搬送されることから図3(B)の状態と図3(C)の
状態との間では、ローラ20Dやローラ20Eは図3
(B)の状態よりも上方であり、図3(C)の状態より
も下方に位置する。
間に位置したところで、ローラ20H〜20Jが、先の
ローラ20F〜20Hよりも多めに下降移動して、ロー
ラ20H〜20Jの間で形成される搬送面が、先の湾曲
面よりも曲率半径の小さい湾曲状に変形する(D)。こ
れにより、ガラス板18は、ローラ20H〜20J上を
通過する際に、ローラ20H〜20Jの湾曲面に沿って
下方に更に撓み、その湾曲面に沿った形状に変形する
(図3(D)に対応)。
の下流に位置したところで、ローラ20J〜20Lが、
先のローラ20H〜20Jよりも多めに下降移動して、
ローラ20J〜20Lの間で形成される搬送面が、最終
的に得ようとするガラス板18の曲率に対応する曲率の
湾曲状に変形する(E)。これにより、ガラス板18
は、ローラ20J〜20L上を通過すると、その湾曲面
に沿った形状に変形するので、所望の曲率に曲げ成形さ
れる(図3(E)に対応)。以上がローラ20A〜20
Mによるガラス板18の曲げ成形動作である。
は、1枚のガラス板18の搬送の際に、ガラス板18の
通過にともない1周期の下降・上昇運動を行う。これに
より、ガラス板18が位置しているローラの群により下
に凸形状の波面を形成し、ガラス板18の搬送ととも
に、この波面を進行させる。ガラス板18の搬送方向前
辺及び搬送方向後辺は搬送レベルに保たれ、ガラス板1
8の中央部分は各ローラの下降位置に応じて搬送レベル
の下方に垂れ下がる。こうして、ガラス板18は各ロー
ラにより搬送されながら、搬送方向に曲げ成形される。
この場合、ガラス板18の搬送方向前辺及び搬送方向後
辺が搬送レベルに保たれていることから、ガラス板の搬
送方向は搬送レベルに平行な方向といえる。
下流へ行くにしたがって大きく曲げられるので、上記の
波面の振幅は下流ほど大きい。すなわち、各ローラの下
降・上昇運動による振幅は、成形ゾーン14の下流ほど
大きい。
成形方法及び曲げ成形装置は、大量のガラス板の曲げ成
形に用いられる。すなわち、複数枚のガラス板を1枚ず
つ順次連続して搬送することによって、大量のガラス板
の曲げ成形が行われる。そのため、成形ゾーン14の各
ローラは、順次搬送されてくるガラス板を曲げ成形する
ために、上下振動を繰り返している。したがって、成形
ゾーン14内には、複数の下に凸形状の波が、順次加熱
炉12側から風冷強化装置16に向けて進行する。
6に向かうに従って波の振幅が増大するものである。
のローラとしてストレート状のローラ20A〜20Mを
使用し、これらのローラ20A〜20Mをガラス板18
の搬送に連動させて上下移動させてガラス板18を曲げ
成形したので、従来必要であったローラの交換作業を省
くことができる。また、ローラの上下移動制御データを
変更するだけで別の型式のガラス板を成形することがで
きるので、ジョブチェンジ時間を実質的に無くすことが
できる。更に、本実施の形態によれば、成形ゾーン14
の下流側に風冷強化装置16を設けたので、この風冷強
化装置16によって曲げ成形後のガラス板を急冷するこ
とにより、強化処理された曲げガラス板18を得ること
ができる。
20A〜20Mの間で形成される搬送面が単一の曲率半
径を有する曲面に湾曲させられているので、曲げ成形さ
れるガラス板18も単一の曲率半径を有する曲面に曲げ
成形される。これに対して、以下に説明するように、ロ
ーラ20A〜20Mの間で形成される搬送面を複数の曲
率半径を有する曲面に湾曲させることにより、ガラス板
18を複数の曲率半径を有する搬送方向に曲がった曲面
に曲げ成形できる。なお、以下の実施の形態において
は、曲率半径R1の曲面と曲率半径R2の曲面を複合し
た曲面のガラス板18を曲げ成形する場合について、図
6を用いて説明する。この説明でも( )内の符号は、
図6中の( )の符号に対応する。
20A上に到達した段階では、全てのローラ20A〜2
0Mは最上位置にあり、ローラ20A〜20Mの間で形
成される搬送面は水平になっている(A)。そして、ガ
ラス板18が成形ゾーン14内に搬送されると、ローラ
が順次下降して、ローラ20C〜20Gの間で形成され
る搬送面が緩やかな湾曲状に変形する(B)。これによ
り、ガラス板18は、ローラ20C〜20G上を通過す
る際に、ガラス板18の自重によりローラ20C〜20
Gの湾曲面に沿って下方に撓み、その湾曲面に沿った形
状に変形する。
20E〜20Iが、先のローラ20C〜20Gよりも多
めに下降して、ローラ20E〜20Iの間で形成される
搬送面が、全体として先の湾曲面よりも曲率半径の小さ
い湾曲状に変形する(C)。ここで、同図に示すよう
に、ローラ20E〜20Iの間で形成される湾曲面は、
単一の曲率半径で形成されているのではなく、異なる曲
率半径を有する2つの曲面を複合して形成されている。
すなわち、ローラ20E〜20Fの間で形成される曲率
半径の小さい湾曲面と、ローラ20F〜20Iの間で形
成される曲率半径の大きい湾曲面を複合して形成されて
いる。これにより、ガラス板18は、ローラ20E〜2
0I上を通過する際に、ローラ20E〜20Iによって
形成される湾曲面に沿って下方に更に撓み、その湾曲面
に沿った形状、すなわち、2つの曲率半径を有する曲面
に変形する。
20G〜20Kが、先のローラ20E〜20Iよりも多
めに下降して、ローラ20G〜20Kの間で形成される
搬送面が、全体として先の湾曲面よりも曲率半径の小さ
い湾曲状に変形する(D)。ここで、同図に示すよう
に、ローラ20G〜20Kの間で形成される湾曲面も前
記同様に異なる曲率半径を有する2つの曲面を複合して
形成されている。すなわち、ローラ20G〜20Hの間
で形成される曲率半径の小さい湾曲面と、ローラ20H
〜20Kの間で形成される曲率半径の大きい湾曲面を複
合して形成されている。これにより、ガラス板18は、
ローラ20G〜20K上を通過する際に、ローラ20G
〜20Kによって形成される湾曲面に沿って下方に更に
撓み、その湾曲面に沿った形状、すなわち、2つの曲率
半径を有する曲面に変形する。
搬送経路の下流に位置したところで、ローラ20I〜2
0Mが、先のローラ20G〜20Kよりも多めに下降し
て、ローラ20I〜20Mの間で形成される搬送面が、
最終的に得ようとするガラス板18の曲率に対応した湾
曲面に変形する(E)。すなわち、ローラ20I〜20
Jの間で形成される搬送面は、曲率半径がR2の曲面に
湾曲し、ローラ20J〜20Mの間で形成される搬送面
は、曲率半径がR1の曲面に湾曲する。これにより、ガ
ラス板18は、ローラ20I〜20M上を通過する際
に、ローラ20I〜20Mによって形成される湾曲面に
沿って下方に更に撓み、最終的に得ようとする形状、す
なわち、曲率半径R1の曲面と曲率半径R2の曲面とを
複合した曲面に曲げ成形される。
の曲率半径を有する曲面にガラス板18を曲げ成形する
ことができる。
を有する曲面にガラス板18を曲げ成形する場合につい
て説明したが、ローラで形成される湾曲面を複数の曲率
半径を有する曲面に変形させることにより、所望の複合
形状のガラス板18を曲げ成形できる。
ーラ20A〜20Mにストレート状のものを用いている
が、使用するローラ20A〜20Mは、ストレート状の
ものに限られるものではなく、搬送方向に直交した方向
に湾曲したローラでも良い。これにより、ガラス板を複
数方向に湾曲した形状(複曲形状)に曲げ成形できる。
るガラス板18の形状データに基づいて行うことが好ま
しい。特に、車両窓用のガラス板は、その形状がCAD
データとして予め準備されているので、このCADデー
タをモーションコントローラに与えれば、曲率変更を容
易に行うことができる。
ア22も、成形ゾーン14側のローラコンベア20と同
様に、回転駆動手段と上下方向駆動手段とを備え、これ
らの手段を別の若しくは同一のモーションコントローラ
で制御することが好ましい。この場合、ローラコンベア
22の各ローラの上下位置を変更して、ローラコンベア
22による搬送面の曲率をガラス板18の曲率と同一の
曲率にすれば良い。
数に対応させて、風冷強化装置16の上部吹口ヘッド2
4、及び下部吹口ヘッド26を分割するのが好ましい。
この場合、分割した上部吹口ヘッド24、及び下部吹口
ヘッド26は、それに対応するローラの上下移動に連動
してガラス板18との距離が一定となるように上下移動
させれば良い。これによって、全面において均一な強度
を有するガラス板18を得ることができる。
辺の近傍は小さな曲率半径を有し、中央部は大きな曲率
半径を有するガラス板が用いられることがある。この場
合、図7に示すニップローラ21、23を成形ゾーン1
4と風冷強化装置16との間に配置し、ニップローラ2
1、23でガラス板18の左右辺の近傍19をニップし
た時に、上側のニップローラ23を円弧状軌跡に沿って
図7上反時計回り方向に回動する。これによって、ガラ
ス板18の左右辺をニップローラ21、23によって所
望の形状(小さな曲率半径の形状)に強制的に曲げるこ
とができるので、この成形装置10をリヤガラス用の成
形装置として使用することができる。
降・上昇運動させることにより、下に凸形状の波面を形
成し、この波面を進行させているが、逆に、各ローラを
上昇・下降運動させることにより、上に凸形状の波面を
形成し、この波面を進行させることもできる。この場
合、自重によりガラス板の中央部ではなくガラス板の縁
部が垂れ下がる。ガラス板の搬送をスムーズに行う点に
鑑みれば、各ローラを下降・上昇運動させ、下に凸の波
面を進行させることが好ましい。
オンの作用で各ローラ20A、20B、…を上下移動さ
せているが、上下方向駆動手段はこの方式以外の種々の
方式が用いられる。たとえば、上下方向駆動手段とし
て、図8又は図9に示すような方式のものを用いてもよ
い。
を用いた方式のものであり、次のように構成されてい
る。
両端部が凹状に形成された移動フレーム72、72、…
に軸受74、74、…を介して回転自在に支持されてい
る。また、各ローラ70、70、…は、それぞれその一
方端部にギヤ76、78を介してサーボモータ80、8
0、…のスピンドルが連結されている。各ローラ70、
70、…は、このサーボモータ80、80、…を駆動す
ることにより所定の角速度で回転される。
ーム72、72、…は、それぞれその両側部がLM(直
動)ガイドを介して固定フレーム82に上下移動自在に
支持されている。LMガイドは、移動フレーム72、7
2、…側にガイドレール84、84、…が上下方向に配
されており、このガイドレール84、84、…に、固定
フレーム82側に配設されたガイドブロック86、8
6、…が係合されている。
部中央部には、それぞれナット部材88、88、…が固
着されており、ナット部材88、88、…には、それぞ
れねじ棒90、90、…が螺合されている。ねじ棒9
0、90、…は、固定フレーム82に配設された軸受9
2、92、…に回動自在に支持されており、その下端部
には従動プーリ94、94、…が固着されている。一
方、固定フレーム82には、サーボモータ96、96、
…が配設されており、サーボモータ96、96、…のス
ピンドルには駆動プーリ98、98、…が固着されてい
る。この駆動プーリ98、98、…と従動プーリ94、
94、…には、駆動ベルト100、100、…が巻き掛
けられており、駆動ベルト100、100、…を介して
サーボモータ96、96、…の回転がねじ棒90、9
0、…に伝達される。そして、このねじ棒90、90、
…が回転することにより、その回転量に応じて移動フレ
ーム72、72、…、すなわちローラ70、70、…が
上下移動される。
のように構成される。なお、図8において、符号102
は成形ゾーン14に設けられたヒータを示している。
ンタグラフを用いた方式のものであり、次のように構成
されている。
両端部が凹状に形成された移動フレーム72、72、…
に軸受74、74、…を介して回転自在に支持されてい
る。また、各ローラ70、70、…は、それぞれその一
方端部にギヤ76、78を介してサーボモータ80、8
0、…のスピンドルが連結されている。各ローラ70、
70、…は、このサーボモータ80、80、…を駆動す
ることにより所定の角速度で回転される。
には、それぞれブラケット104、104、…を介して
リンク106、108の先端部がピン結合されている。
リンク106、108は、互いに交差するように配設さ
れており、その交差部で互いにピン結合されている。ま
た、一方側のリンク106、106、…の基端部は、固
定フレーム110に配設されたブラケット112、11
2、…にピン結合されており、他方側のリンク108、
108、…の基端部は、固定フレーム110に設けられ
たシリンダ114、114、…のロッド先端部にピン結
合されている。シリンダ114、114、…を駆動し
て、そのロッドを伸縮させると、リンク106、108
の作用で移動フレーム72、72、…が上下移動し、こ
の結果、ローラ70、70、…が上下移動される。
以上のように構成される。なお、図9において、符号1
02は成形ゾーン14に設けられたヒータを示してい
る。
4が加熱炉12の囲い中に設けられている。すなわち、
成形ゾーン14が加熱炉12内であって加熱炉12の下
流側に設けられている。本発明におけるガラス板の曲げ
成形装置では、(i)成形ゾーンを加熱炉内に設けるこ
との他に、(ii)加熱炉外に設けることも、(ii
i)成形ゾーンの一部を加熱炉外に設けることもでき
る。こうした成形ゾーンを設ける位置は、ガラス板の寸
法や曲げ形状に応じて、上記(i)〜(iii)から適
宜選択できる。
との関係を説明する。ガラス板が曲げ成形された後の強
化処理は、ガラス板の厚みの影響を受ける。すなわち、
強化処理されたガラス板は、表面に圧縮応力が、内部に
引張応力が形成されている。これらの残留応力は、加熱
されたガラス板の急冷により生じるガラス板表面とガラ
ス板内部との温度差に起因する。ガラス板の厚みが小さ
いとこの温度差が得にくくなるので、厚みが小さいガラ
ス板の強化処理にあたっては、急冷時の冷却能を増加さ
せる必要がある。冷却能の増加のための手段の1つに
は、冷却風の吹付け圧や風量を増加することがあげられ
る。他に、急冷時のガラス板の温度を増加させる手段も
ある。
成形できるので、曲げ成形後のガラス板をすぐに風冷強
化装置に搬送できる。そのため、ガラス板の温度が下が
ることなく風冷強化装置までガラス板を搬送できる。し
たがって、(i)の成形ゾーンの配置は、厚みが小さい
ガラス板の曲げ成形・強化処理に優位である。
位置との関係を説明する。ガラス板を複曲形状に曲げ成
形する場合、成形ゾーンには、搬送方向に直交する方向
へのガラス板の曲げ成形をするための手段が設けられ
る。この手段を加熱炉内に設けようとすると、加熱炉内
の閉空間を確保しにくくなる。そのため、加熱炉内の温
度を所定の温度に保てないという不具合が生じる。そこ
で、この手段を加熱炉外に設けることによって、加熱炉
内の温度の安定化が実現できる。したがって、(ii)
の成形ゾーンの配置は、ガラス板を複曲形状に曲げ成形
する場合に優位である。
に曲げ成形する曲げ成形・強化処理には、(i)と(i
i)の折衷として(iii)が優位である。そして、
(iii)の曲げ成形ゾーンの配置は、単なる折衷案の
位置付けに留まらず、次の点で好ましい。すなわち、自
動車産業の少量多品種の要求により、1つのガラス板の
曲げ成形装置で多くの型式のガラス板を曲げ成形するこ
とも要求されている。型式に応じて、ガラス板の厚みは
多種にわたり、ガラス板の曲げ形状も多種にわたる。そ
のため、同じ仕様のガラス板の曲げ成形装置で、多種の
厚みの多種の曲げ形状のガラス板を成形できることは優
位である。そして、このような少量多品種の事情に適応
できる成形ゾーンの配置が、(iii)の配置である。
板の曲げ成形方法及び装置によれば、複数のローラをガ
ラス板の搬送位置に応じて上下移動させることにより、
ローラで形成される搬送面を湾曲させて、ガラス板を自
重により所定の曲率に曲げ成形するようにしたので、型
式に応じた曲率の複数のローラを使用することなくガラ
ス板を曲げ成形することができる。よって、本発明は、
従来必要であったローラの交換作業を省くことができ
る。
ータを変更するだけで別の型式のガラス板を成形するこ
とができるので、ジョブチェンジ時間を実質的に無くす
ことができる。しかも、複数のローラは単に上下動する
だけで、搬送面のガラス板が位置する部分が湾曲面とな
り、この湾曲面が進行するだけであるので、ガラス板の
搬送はスムーズに行われる。
が等しくなるように複数のローラの回転駆動手段を制御
することによって、傷の無いガラス板を得ることができ
る。
の曲率半径を有する曲面に湾曲させることによって、単
一の曲率半径を有するガラス板だけでなく、複数の曲率
半径を有するガラス板に曲げ成形することもできる。
装置の構造を示す斜視図
ラス板の曲げ動作を示す遷移図
構造を示す説明図
図
ラス板の曲げ動作を示す遷移図
ニップローラを配置した説明図
す斜視図
す斜視図
成形ゾーン、16…風冷強化装置、18…ガラス板、2
0…ローラコンベア、20A〜20M…ローラ、38、
56…サーボモータ
Claims (7)
- 【請求項1】ガラス板を加熱炉で曲げ成形温度まで加熱
し、該加熱されたガラス板をローラコンベアの複数のロ
ーラで形成される搬送面に沿って搬送しながらガラス板
の自重によってガラス板を所定の曲率に曲げ成形するガ
ラス板の曲げ成形方法において、 前記搬送面を形成する前記ローラを前記ガラス板の搬送
位置に応じて上下移動させることにより前記搬送面の少
なくとも一部を湾曲させて所望の湾曲面を形成し、該ガ
ラス板を所定の曲率に曲げ成形することを特徴とするガ
ラス板の曲げ成形方法。 - 【請求項2】ガラス板を加熱炉で曲げ成形温度まで加熱
し、該加熱されたガラス板をローラコンベアの複数のロ
ーラで形成される搬送面に沿って搬送しながらガラス板
の自重によってガラス板を所定の曲率に曲げ成形するガ
ラス板の曲げ成形方法において、 ガラス板が搬送されている位置の複数のローラをガラス
板の搬送にともない上下動させて、該位置の複数のロー
ラにより前記搬送面の少なくとも一部にガラス板の搬送
方向に湾曲した所望の湾曲面を形成するとともに、前記
各ローラをガラス板の搬送にともない、順次上下動させ
て前記湾曲面をガラス板の搬送とともにガラス板の搬送
方向に進行させ、ガラス板を搬送しながらガラス板を前
記湾曲面に沿うように曲げ成形することを特徴とするガ
ラス板の曲げ成形方法。 - 【請求項3】前記湾曲面の曲率半径を、ガラス板の搬送
方向下流に向かうに従って小さくすることを特徴とする
請求項1又は2に記載のガラス板の曲げ成形方法。 - 【請求項4】前記湾曲面を複数の曲率半径を有する湾曲
面に形成し、前記ガラス板を複数の曲率半径を有する曲
面に曲げ成形することを特徴とする請求項1、2又は3
記載のガラス板の曲げ成形方法。 - 【請求項5】ガラス板を曲げ成形温度まで加熱する加熱
炉と、該加熱炉の下流側に設けられた前記ガラス板を所
定の曲率に曲げ成形する成形手段とを含むガラス板の曲
げ成形装置において、 前記成形手段は、 前記ガラス板を搬送するための搬送面を形成する複数の
ローラから成るローラコンベアと、 前記複数のローラを上下移動させる上下方向駆動手段
と、 前記駆動手段を制御して前記ローラを上下移動させるこ
とにより、前記搬送面の少なくとも一部を得ようとする
ガラス板の曲げ曲率に対応する曲率に湾曲させる制御手
段と、 から成ることを特徴とするガラス板の曲げ成形装置。 - 【請求項6】ガラス板を曲げ成形温度まで加熱する加熱
炉と、該加熱炉の下流側に設けられたガラス板を所定の
曲率に曲げ成形する成形手段とを含むガラス板の曲げ成
形装置において、 前記成形手段は、 前記ガラス板を搬送するための搬送面を形成する複数の
ローラから成るローラコンベアと、 前記複数のローラを上下移動させる上下方向駆動手段
と、 ガラス板が搬送されている位置の複数のローラにより、
前記搬送面の少なくとも一部にガラス板の搬送方向に湾
曲した所望の湾曲面が形成されるとともに、ガラス板の
搬送にともない、順次複数のローラを上下させて前記湾
曲面がガラス板の搬送方向に進行するように前記駆動手
段を制御する制御手段と、 から成ることを特徴とするガラス板の曲げ成形装置。 - 【請求項7】前記ローラを回転させる回転駆動手段を備
え、前記制御装置は、前記ガラス板の水平方向成分の搬
送速度が等しくなるように前記回転駆動手段を制御する
ことを特徴とする請求項5又は6に記載のガラス板の曲
げ成形装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP17114299A JP3988009B2 (ja) | 1998-06-19 | 1999-06-17 | ガラス板の曲げ成形方法及び装置 |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2009057765A1 (ja) | 2007-11-01 | 2009-05-07 | Asahi Glass Company, Limited | ガラス板の曲げ成形装置及び曲げ成形方法 |
JP2015514052A (ja) * | 2012-03-31 | 2015-05-18 | ルオヤン ランドグラス テクノロジー カンパニー リミテッド | 柱状曲面強化ガラス加工方法 |
JP2015515436A (ja) * | 2012-03-31 | 2015-05-28 | ルオヤン ランドグラス テクノロジー カンパニー リミテッド | 柱状曲面強化ガラス加工装置 |
-
1999
- 1999-06-17 JP JP17114299A patent/JP3988009B2/ja not_active Expired - Lifetime
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