JP2003048736A - ガラス管チャック装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長尺のガラス管を着脱可能に精度
良く把持することができ、かつガラス管の荷重負担を分
散可能なガラス管チャック装置を提供する。 【解決手段】 本発明のガラス管用チャック装
置１０は、円筒状ガイドパイプ１３に挿入された略垂直
状態のガラス管１を着脱可能に把持する上部把持部２０
と下部把持部４０がそれぞれ配置されており、把持部２
０、４０に把持したガラス管１の管軸を中心に回転自在
に支持する回転支持部２５と、把持部２０、４０を回転
駆動する回転駆動部３０とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明はガラス管の加工機に
用いられるガラス管チャック装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、長尺のガラス管を、その端部を成
形・加工した後、所定の長さに切断する縦型加工機で
は、図５に示すように、回転テーブル２上に等間隔で設
けたガラス管チャック装置６に長尺のガラス管１を略垂
直に把持して、回転テーブル２を間歇に所定角度回転さ
せ、各ステーションで長尺のガラス管１の加工部分を寸
法決め、加熱、成形、口焼き及び切断などの各工程を逐
次自動的に行うようになっている。 【０００３】上記縦型加工機が備えるガラス管チャック
装置６では、図６に示すように、上下に開口端を有する
円筒状のガイドパイプ７の上部ガイド８上からガラス管
１が挿入され、ガイドパイプ７の下部に配した複数の把
持部材９ａを備えたコレットチャック９によって下部を
所定の長さ突き出した状態でガラス管１が把持される。
このように把持されガラス管１は、その管軸を中心に回
転されながら、コレットチャック９から下部へ突き出し
たガラス管１の部分は、例えば、図５に示すように、バ
ーナー炎等により熱加工される。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】上記のガラス管チャッ
ク装置６では、ガラス管１の支持状態は、ガイドパイプ
７の上部ガイド８によるガイドと、ガイドパイプ７の下
部に配した把持部材９ａを備えたコレットチャック９の
みによる把持であり、上部ガイド８の内径はガラス管１
を挿入するためにガラス管１の外径より若干大きく作製
されガラス管１と上部ガイド８には間隙がある。このた
め、ガラス管１が長尺になると、管軸を中心にガラス管
１を回転させた場合、ガラス管１の上部が間隙の分だけ
偏心し、成形・加工されるガラス管１の切断面等に傾き
が生じる問題がある。 【０００５】また、近年のブラウン管の高精細化によ
り、ブラウン管の部材であるネック管に対して要求され
る精度が一段と高くなり、ネック管を作製する際に、ガ
ラス管の切断端面の直角度に対する要求が更に厳しくな
ってきている。その上、近年のブラウン管の低価格化に
より、従来よりも長尺のガラス管１を使用し、かつ生産
性向上のために加工速度を上げる傾向にある。 【０００６】このような条件下で長尺のガラス管１を切
断して、所定の寸法形状を有するブラウン管用のネック
管に加工する場合、長尺のガラス管１に僅かでも曲がり
１ａがあると、図５及び図６に示すように、ガラス管１
の上部が弓なりになりながら回転して振動するスリコギ
や縄跳びと呼ばれる状態が起き、ガラス管１から作製さ
れるネック管の端面直角度等の寸法品位が低下し、要求
品位を満足することが困難となる問題がある。 【０００７】上記のような長尺のガラス管１の曲がり１
ａ対策として、ガイドパイプ７の長さをガラス管１に振
動がほとんど発生しなくなる長さまで延長すると、加工
されずに無駄になるガラス管１の部分が多くなり材料歩
留まりが低下する。 【０００８】さらに、従来のガラス管チャック装置６で
は、上部が弓なりになりながら回転して振動するガラス
管１の荷重負担が下部の把持部材９ａに集中するので、
把持部材９ａの磨耗が激しく、ガラス管チャック装置６
の部品交換の頻度が高くなり、結果的にガラス管チャッ
ク装置６の寿命も短いという問題がある。 【０００９】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
ものであり、長尺のガラス管を着脱可能に精度良く把持
することができ、かつガラス管の荷重負担を分散可能な
ガラス管チャック装置の提供を目的とする。 【００１０】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係るガラス管のチャック装置は、挿入部
に挿入された略垂直状態のガラス管を着脱可能に把持す
る把持部と、把持したガラス管の管軸を中心に該把持部
を回転自在に支持する回転支持部と、該把持部を回転駆
動する回転駆動部とを具備するガラス管チャック装置に
おいて、前記把持部が、前記挿入部の上下にそれぞれ配
置されていることを特徴とする。 【００１１】本発明のガラス管のチャック装置で、把持
部が、挿入部の上下にそれぞれ配置されているとは、所
定の長さを有する挿入部の上下に、互いに所定の間隔で
把持部がそれぞれ配置され、把持した長尺のガラス管
を、ガラス管の管軸と把持部の回転中心とがほぼ一致す
るように安定して把持できるものであることが重要であ
る。上下の把持部が配置される所定の間隔としては、把
持部から突き出したガラス管の加工部分に、寸法精度に
影響する程度の振れや傾きが生じなければよく、例え
ば、直径２０〜３０ｍｍのガラス管を把持する場合、３
００ｍｍ以上の間隔であれば好ましい。 【００１２】 【作用】本発明のガラス管のチャック装置は、ガラス管
の把持部が挿入部の上下にそれぞれ配置されているの
で、ガイドパイプの長さを延長することなく、ガラス管
を安定して把持し、芯振れなく回転支持させることが可
能になり、ガイドパイプの下端に突き出ているガラス管
の回転精度を高い状態に維持することができる。また、
上下２カ所でガラス管１を把持することにより、ガラス
管１の荷重負担を分散することが可能になり、下部の把
持部材への負荷集中を解消することができる。 【００１３】 【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態の一例
について図を参照しながら説明する。 【００１４】図１は本発明のガラス管のチャック装置１
０を具備する縦型加工機を示す斜視図であり、先記の図
５と同一部位には同一符号を付して示す。 【００１５】縦型加工機は、図１に示すように、回転テ
ーブル２上に、略垂直にガラス管１を回転可能に把持す
るチャック装置１０が等間隔に、例えば、１６個（一部
図示省略）取り付けられており、チャック装置１０に長
尺のガラス管１を略垂直に把持して、回転テーブル２を
間歇に２２．５°ずつ回転させ、各ステーションで停止
している間に長尺のガラス管１の加工部分を寸法決め、
加熱、成形、口焼き及び切断などの各工程を逐次自動的
に行うようになっている。 【００１６】次に、本発明に係るガラス管のチャック装
置１０の詳細を図２に示す。チャック装置１０の本体１
１は上部把持部２０、中央部のガラス管回転駆動部３０
及び下部把持部４０、これらを回転自在に支持する回転
支持部２５で構成され、挿入部として、本体１１の中心
軸であるステンレス製の円筒状ガイドパイプ１３は開口
端を上下に有して、その中にガラス管１が略垂直に挿入
されている。ガイドパイプ１３の上部に連接する上部把
持部２０にはガラス管１の把持部である上部テーパーコ
レットチャック２１が、ガイドパイプ１３の下部に連接
する下部把持部４０にはガラス管１の把持部である下部
コレットチャック４１が６００ｍｍの間隔でそれぞれ取
り付けられている。ガイドパイプ１３と各コレットチャ
ック２１、４１との間にはカーボン樹脂製の円筒状のカ
ーボンガイド１４、１５が取り付けられておりガラス管
１の挿入を容易にし、かつコレットチャック２１、４１
による固定時のガラス管１の芯ずれを防ぐようになって
いる。 【００１７】上部把持部２０は、上部テーパーコレット
チャック２１がガラス管１に傷をつけない材質弾性を有
する硬質ナイロン樹脂製からなり、図３に示すように、
４つのスリット２１ａが切られており４爪のチャックに
なっている。その外周上部は４５°のテーパーに仕上げ
てあり、図２に示すリフトカップ２２のフランジ２２ａ
を図示されていない空気シリンダーにより下降させる
と、スプリング２４の復元力でリフトカップ２１が下が
りテーパーガイド２３ａが下がりコレットチャック２１
はガラス管１を把持するようになっている。また、空気
シリンダーがリフトカップ２２のフランジ２２ａを押し
上げるとリフトカップ２２に取り付けられているテーパ
ーキャップ２３のテーパーガイド２３ａが上がり、弾性
のある上部コレットチャック２１の爪が開いてガラス管
１を開放するようになっている。 【００１８】下部把持部４０は、図２及び図４に示すよ
うに、ガイドパイプ１３の外側を把持しているスリーブ
１６の下端に板バネ４２が固定されており、板バネ４２
の他端に把持部材として把持時の傷を防止するために硬
質ナイロン樹脂製のアタッチメント４３が固定されてお
り、３爪の下部コレットチャック４１を構成している。
下部コレットチャック４１の開閉はチャックスリーブ４
４のフランジ４４ａを図示されない外部の空気シリンダ
ーで下降させると、スプリング４５の復元力でチャック
スリーブ４４が下降し、下部コレットチャック４１が閉
じることによってガラス管１を把持し、空気シリンダー
でチャックスリーブ４４のフランジ４４ａを上昇させる
ことによりチャックスリーブ４４が上昇すると板バネ４
２の復元力でガラス管１を開放するようになっている。 【００１９】チャック装置１０の本体１１は、図２に示
すように、回転テーブル２に固定されており、ガラス管
１をその管軸を中心に回転させる上下の把持部２０、４
０及びガイドパイプ１３は、回転支持部２５の玉軸受け
２６、２７により本体１１に回転自在に支持されてい
る。上下の把持部２０、４０に把持されたガラス管１
は、図１に示すように、回転テーブル２の回転胴３のリ
ングギア４、および図２に示す本体１１の中間ギア３１
を介してチャックヘッド用ギア３２を駆動することによ
り自転するようになっている。また、中央の回転駆動部
３０は、リングギア４が駆動装置５によって駆動され中
間ギア３１を介してチャックヘッド用ギア３２を駆動す
るようになっている。通常、スプリング３３によって圧
接された摩擦クラッチ３４によりチャックヘッド用ギア
３２の回転がスリーブ１６及びガイドパイプ１３に伝達
するようになっている。また、摩擦クラッチ３４のフラ
ンジ３５を上昇させると、摩擦クラッチ３４が切れてス
リーブ１６及びガイドパイプ１３の回転が停止し、ガラ
ス管１も回転を停止するようになっている。 【００２０】次に、図１に示す本発明のガラス管のチャ
ック装置１０を具備する縦型加工機を用いてガラス管１
を加工する場合について説明する。 【００２１】まず、停止している回転テーブル２上に等
間隔に１６個取り付けられたチャック装置１０の一つ
に、長尺のガラス管１を略垂直に、図２に示すように、
ガイドパイプ１３と各コレットチャック２１、４１、カ
ーボンガイド１４、１５が取り付けられた本体１１に挿
入する。この際、カーボンガイド１４、１５がガラス管
１の挿入を容易にし、かつコレットチャック２１、４１
によるガラス管１の固定時の芯ずれを防いでいる。 【００２２】次に、上部把持部２０のリフトカップ２２
のフランジ２２ａを図示されていない空気シリンダーに
より下降するとスプリング２４の復元力でリフトカップ
２１が下がってテーパーガイド２３ａが下がりコレット
チャック２１はガラス管１を把持し、同時に下部把持部
４０のチャックスリーブ４４のフランジ４４ａを図示さ
れない外部の空気シリンダーで下降させると、スプリン
グ４５の復元力でチャックスリーブ４４が下降し、下部
コレットチャック４１が閉じることによってガラス管１
を把持する。 【００２３】次いで、駆動装置５によって回転テーブル
２の回転胴３のリングギア４が駆動し、中央の回転駆動
部３０の中間ギア３１を介してチャックヘッド用ギア３
２を駆動し、スプリング３３によって圧接された摩擦ク
ラッチ３４によりチャックヘッド用ギア３２の回転がス
リーブ１６及びガイドパイプ１３に伝達してガラス管１
をその管軸を中心に、例えば、１００ｒｐｍで回転させ
る。 【００２４】この際、先記した従来のガラス管のチャッ
ク装置６ではガラス管１の芯振れが０．５ｍｍ以上であ
ったものが、チャック装置１０ではガラス管１の芯振れ
は０．２ｍｍ以下と小さくなり、ガイドパイプ１３の下
端から突き出て回転するガラス管１の切り口直角度を
０．１ｍｍ以下に仕上げることが可能になった。またガ
ラス管１の芯振れや曲がりによる負荷を上部把持部２０
と下部把持部４０に分散させることができ、把持部材の
交換頻度が従来の１/５となった。 【００２５】このように、ガラス管１をチャック装置１
０に把持して、回転テーブル２を間歇に２２．５°ずつ
回転させ、各ステーションで停止している間に長尺のガ
ラス管１の加工部分を寸法決め、加熱、成形、口焼き及
び切断などの各工程を逐次自動的に行うことにより、ネ
ック管に要求される切り口の直角度等の寸法精度を十分
満たすことが可能となった。 【００２６】その後、摩擦クラッチ３４のフランジ３５
を上昇させ、摩擦クラッチ３４が切れてスリーブ１６及
びガイドパイプ１３の回転停止させてガラス管１の回転
を停止させ、上部把持部２０のリフトカップ２２のフラ
ンジ２２ａを空気シリンダーが押し上げると、リフトカ
ップ２２に取り付けられているテーパーキャップ２３の
テーパーガイド２３ａが上がり、弾性のある上部コレッ
トチャック２１の爪が開いてガラス管１を開放し、同時
に空気シリンダーでチャックスリーブ４４のフランジ４
４ａを上昇させることによりチャックスリーブ４４が上
昇すると板バネ４２の復元力でガラス管１を開放する。 【００２７】このように、ガラス管１は上下の把持部２
０、４０によって広いピッチで強固に把持固定され、ガ
ラス管１は振動及び芯振れがなく理想的な回転を与えら
れ、下部把持部４０の直下での熱加工を高精度に行うこ
とかできる。また、下部把持部４０のみに負荷がかかる
のでなく上下の上部把持部２０および下部把持部４０に
負荷が分散されて、長期間に亘って把持部材を交換する
ことなく安定して稼働させることが可能となる。 【００２８】 【発明の効果】本発明によれば、ガラス管のチャック装
置は、ガラス管の把持部が、挿入部の上下にそれぞれ配
置されているので、ガイドパイプの長さを延長すること
なく、ガラス管を安定して把持して芯振れなく回転運動
させることが可能になり、ガイドパイプ下端に突き出て
いるガラス管の回転精度を上げることができる。また、
チャック装置の回転速度を上げても加工精度を高精度に
維持可能となるので、加工速度を上げ、従来よりもさら
に長尺のガラス管が使用可能になり生産性の向上が実現
できる。 【００２９】また、本発明によれば、上下２カ所でガラ
ス管を把持部することにより、回転する長尺のガラス管
の荷重負担を分散することが可能になり、下部の把持部
への負荷集中を解消して、長期間に亘って把持部材を交
換することなく安定して稼働させることが可能となり、
ガラス管のチャック装置の寿命を延長することが可能と
なる実用的に優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明のガラス管のチャック装置を備えた縦型
加工機の斜視図。 【図２】本発明に係るガラス管のチャック装置の一実施
形態を示す説明図。 【図３】本発明のガラス管のチャック装置が具備する上
部把持部の上部テーパーコレットチャックの説明図。 【図４】本発明のガラス管のチャック装置が具備する下
部把持部の説明図であって、（Ａ）は断面図、中心線左
側はガラス管開放状態、中心線右側はガラス管把持状態
を示す。（Ｂ）は（Ａ）を下方から見た平面図。 【図５】従来の縦型ガラス管加工機を示す斜視図。 【図６】従来のガラス管チャック装置の説明図。 【符号の説明】 １ ガラス管 ６、１０ チャック装置 １１ 本体 ７、１３ ガイドパイプ ８、１４、１５ カーボンガイド １６ スリーブ ２０ 上部把持部 ２１ 上部テーパーコレットチャック ２２ リフトカップ ２２ａ、３５、４４ａ フランジ ２３ テーパーキャップ ２３ａ テーパーガイド ２４、３３、４５ スプリング ２５ 回転支持部 ２６、２７ 玉軸受け ３０ 回転駆動部 ３１ 中間ギア ３２ チャックヘッド用ギア ３４ 摩擦クラッチ ４０ 下部把持部 ４１ 下部コレットチャック ４２ 板バネ ４３ アタッチメント ４４ チヤックスリーブ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 挿入部に挿入された略垂直状態のガラス
   管を着脱可能に把持する把持部と、把持したガラス管の
   管軸を中心に該把持部を回転自在に支持する回転支持部
   と、該把持部を回転駆動する回転駆動部とを具備するガ
   ラス管チャック装置において、 前記把持部が、前記挿入部の上下にそれぞれ配置されて
   いることを特徴とするガラス管用チャック装置。