JP2004200007A - Manufacturing device for circular fluorescent lamp - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、環形蛍光ランプの製造装置に関し、特にガラス管曲成工程前における直管形ガラスの熱軟化工程における環形蛍光ランプの製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
通常、環形蛍光ランプは、直管形ガラス管を加熱し軟化させてから、二つ割り構造の曲成ロ−ラを使って環形に曲げ成形される。しかしながら、直管形ガラス管を曲成ロ−ラにより環形に曲げ、曲成ロ−ラを離したとき、成形された環形ガラス管に捻れによる変形が生じ真円の環形にならないという問題があった。
【0003】
この変形の問題を解消する方法や製造装置が種々提案されていた。図5(a)および(b)は従来の一例における環形蛍光ランプの製造装置を説明するための正面図および平面図、図6(a)〜(c)は図5の環形蛍光ランプの製造装置の動作を説明するための図である。
【0004】
この環形蛍光ランプの製造装置は、図5に示すように、加熱軟化された直管形ガラス管を搭載するタ−ンテ−ブル32と、直管形ガラス管の上端をチャック38で掴み、直管形ガラス管の下端を掴み直管形ガラス管を環状に成形する曲成ロ−ラを具備する曲成機と、環状に成形された環形ガラス管31bの捻れによる変形を矯正する修正板35と修正板35を矢印の方向に移動させる駆動機構36を具備する修正機34とを備えている。
【0005】
そして、駆動機構36に一対の修正板35を移動させ、図6(a)に示すように、環形ガラス管31bに一対の修正板両35内に挿入させる。しかる後、図6(b)に示すように、シリンダ37の押圧力により修正板35で挟みつけ、環形ガラス管31bの変形を修正していた(特許文献1参照)。
【0006】
【特許文献1】
実開平6−64351号公報(第9−10頁、図3,4,5)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の環形蛍光ランプの製造装置では、直管形ガラス管が加熱し軟化状態のとき、直管形ガラス管に曲がりを生じていないと仮定して、曲成後の変形を矯正している。
【0008】
しかしながら、実際は、加熱軟化された直管形ガラス管は真っ直ぐになることはなく数ミリ程度の曲がりがある。この程度の曲がりによる曲成機による捻れによる変形は、上述した環形蛍光ランプの製造装置で修正できるものの、それ以上の曲がりのある直管形ガラス管では変形を矯正が困難である。
【0009】
特に、スリム形の直管形ガラス管は、通常の環形蛍光ランプ(外径30mm)に比べ外径(8mm)が細く、加熱軟化された直管形ガラス管が数10mmと大きく曲がる。そのため、曲成機によって正常に環形に成形できないし、修正が困難であるという問題がある。
【0010】
従って、本発明の目的は、加熱軟化される直管形ガラス管を曲がりを無くし正確な環状に成形することができる環形蛍光ランプの製造装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の特徴は、下端を拘束しないで上端を保持し一方向に並べ吊り下げられる複数の直管形ガラス管を間欠的に搬送するチェ−ン駆動機構と、搬送される複数の前記直管形ガラス管の両側に配置され前記直管形ガラス管を加熱する一対の加熱炉と、前記加熱炉の出口付近にあるステ−ションにあって搬送されてくる前記直管形ガラス管の下端に挿入される管受けピンとを備え、前記加熱炉によって加熱軟化される前記直管形ガラス管の下端から前記管受けピンを抜きガラス曲げ工程のステ−ションに送る環形蛍光ランプの製造装置である。
【0012】
また、複数の前記直管形ガラス管は2列に吊す吊り金具を備えることが望ましい。そして、前記管受けピンで保持される前記直管形ガラス管の曲がりを検出する検出器と、該検出器で検出される曲がりを修正する曲がり修正手段を備えることが望ましい。さらに、好ましくは、前記検出器は、CCDカメラを使用することである。
【0013】
前記曲がり修正手段は、前記加熱炉が並ぶ方向に平行方向(X方向)と該平行方向に直交する方向(Y方向)とに前記直管形ガラス管の曲がりの成分を分割し、前記分割された成分を修正する前記管受けピンを移動させるXY移動機構を備えることことが望ましい。一方、前記XY移動機構は、床面より掘り下げられて形成されるトレンチ内に設置され、前記トレンチの開口を塞ぐ遮蔽板を備えることが望ましい。
【0014】
また、前記トレンチの開口を塞ぐ遮蔽板を備えること好ましくは、加熱される前記直管形ガラス管の管の外径を測定する測定手段と、この測定手段から前記管受けピンを上下に微動させる高さ調整手段とを備えることである。さらに、前記加熱される前記直管形ガラス管の管の外径を測定する前記検出器で測定し、この測定されたデ−タを収集し前記デ−タに応じて前記管受けピンを上下に微動させる上下微調機構とを備えることが望ましい。
【0015】
【発明の実施の形態】
次に、本発明について図面を参照して説明する。
【0016】
図1は本発明の一実施の形態における環形蛍光ランプの製造装置の構成を示す斜視図である。この環形蛍光ランプの製造装置は、図1に示すように、下端を拘束しないで上端を保持されて一方向に並べ吊り下げられる複数の直管形ガラス管31aを間欠的に搬送するチェ−ン駆動機構4と、搬送される複数の直管形ガラス管31aの両側に並べ配置され直管形ガラス管31aを加熱する一対の加熱炉1と、加熱炉1の炉出口6の付近にある最終位置ステ−ション4aにあって搬送されてくる直管形ガラス管31aの下端に挿入される管受けピン2とを備えている。
【0017】
また、内壁面に複数のガスバ−ナ−を具備する加熱炉1の間を通過する直形ガラス管31aは、直形ガラス管31aを均一に加熱できることと生産性を考慮して2列にすることが望ましい。そして、一対の直形ガラス管31aは、チェ−ン駆動機構4のリンクに固定される吊り金具3に保持されている。さらに、直形ガラス管31aは、下端が拘束を受けずに加熱炉1内を一定の速度で走向し徐徐に加熱され、ストレスを受けることなく最終位置ステ−ション4aに送られる。
【0018】
最終位置ステ−ション4aに直管形ガラス管31aが近づくと、軌道レ−ル8のレ−ル高さが徐徐に高くなりプレ−ト9がせりあがり、それに伴って管受けピン2が上昇し、管受けピン2の先端にあるテ−パ状のピンが直管形ガラス管31bの下端の窪みに挿入される。この挿入動作は極めて静的に行われるので、直管形ガラス31bにストレスを与えることはない。
【0019】
そして、この最終位置ステ−ション4aで一時停止し、直管形ガラス管31aはガラスの軟化温度に到達する。次に、プレ−ト9は後退し、直管形ガラス管31aの下端にストレスを与えることなく直管形ガラス管31aから管受けピン2が抜ける。下端がフリ−になった直管ガラス管31aは、チェ−ン駆動機構4に送られ、曲げ位置ステ−ション5に位置決めされる。
【0020】
曲げ位置ステ−ション5に送られた直管形ガラス31aの下端にマウントピン7が挿入され位置が固定される。そして、真上にある曲成機のタ−ンテ−ブルのチャックにより直管形ガラス管31aが保持され、曲成ロ−ラにより巻き上げられ直管形ガラス管31aは環状に成形される。このように、直管形ガラス31aを加熱しながらストレスを与えることなく搬送するので、直管形ガラス管31aは、熱軟化されても真っ直ぐな状態で直管形ガラス管31aは、ガラス管曲げを行う曲成機にロ−ドさせることができる。
【0021】
図2は本発明の他の実施の形態における環形蛍光ランプの製造装置の構成を示す斜視図である。この環形蛍光ランプの製造装置は、図2に示すように、チェ−ン駆動機構4から吊り下げられ管受けピンが挿入された直管形ガラス管31の曲がりを測定するCCDカメラ20a,20b,21a,21bと、直管形ガラス管31aの曲がりデ−タを入力する制御装置11と、制御装置11の入力した曲がりデ−タに応じて管受けピン2のそれぞれを独立してXおよびY方向に移動させ直管形ガラス管31aの曲がりを修正するXY駆動機構10aおよび10bとを備えている。
また、XY駆動機構10aは、管受けピン2を搭載するプレ−ト9およびレ−ル8を載置するベ−スプレ−ト19をXおよびY方向に移動させるボ−ルネジ15,16とガイドバ−17a,17bとスプラインシャフト13,14とを含む送り機構と送り機構のボ−ルネジ15,16を傘歯車対を介して回転させるパルスモ−タであるモ−タ12とで構成されている。勿論、スプラインシャフト13および14に回転自在に取付けられるボ−ルナット(図示せず)は、それぞれのボ−ルネジ15および16と噛み合い、ベ−スプレ−ト19のXおよびY方向の移動に互いに干渉しない構造になっている。
【0022】
ここで、XY駆動機構10bは、XY駆動機構10aと同じ構造であるので説明は省略する。また、XY駆動機構10aおよび10bは加熱炉1からの放熱を避けるために床面から掘り下げられたトレンチ内に設置し、このトレンチに蓋をする熱遮蔽板を設けることが望ましい。特に、熱に影響し易いモ−タ12は、熱放射を受けないように取付板に下方に垂直に取り付けられることが望ましい。この環形蛍光ランプの製造装置は、曲がりの生じ易いスリムな直形ガラス管に適している。
【0023】
図3(a)および(b)は直管形ガラス管の曲がりを修正を説明するための図である。図2に示すCCDカメラ20a,20bは、直管形ガラス管31aのそれぞれの中央部を撮像している。また、CCDカメラ21a,21bは、直管形ガラス管31aのそれぞれの下端部を撮像している。そして、これらCCDカメラ20a,20b,21a,21bは炉出口6からの放射熱から避けるように、炉出口6から離れた位置に配置されている。また、CCDカメラの視軸は炉出口6の隙間から撮像できる角度、炉の並ぶ方向に対し撮像面が、例えば、45度に向けられている。
【0024】
例えば、図3に示すように、加熱炉1の並ぶ中心軸に対し撮像面を45度傾けて配置されたCCDカメラ20aとCCDカメラ21aによる撮像が示される。図3(b)に示す撮像は基準線から稍傾いた直管形ガラス管31aである。一方、図3(a)に示す撮像は、基準線からδだけ曲がりのある直管形ガラス管31aを示している。
【0025】
この曲がりδは、45度傾けた状態のときの曲がりである。ここで、この曲がり量のδをX方向(炉の並ぶ方向と平行方向)とY方向(炉の並ぶ方向と垂直方向)の成分に分ける必要がある。すなわち、X方向およびY方向の曲がり成分は、δ*COS45度およびδ*SIN45度となる。
【0026】
このδのX方向への曲がり成分およびδのY方向への曲がり成分の演算は、図2の制御装置11の演算部で自動的に演算させる。そして演算されたデ−タ値を制御装置11のNC装置に送られ、それぞれのX方向およびY方向のモ−タ12にデ−タ値に応じパルス数の信号を転送する。再びCCDカメラ20a,21aで撮像し、曲がりが修正されたか否かを判定する。曲がりが規定値以下なら測定を完了する。もし、曲がりがまだある場合は、制御装置11にフィ−ドバックし曲がりの修正を行う。
【0027】
図4は本発明の他の実施の形態の環形蛍光ランプの製造装置の変形例を説明するための図である。この環形蛍光ランプの製造装置は、図4に示すように、前述の実施の形態の環形蛍光ランプの製造装置における直管形ガラス管31aの曲がりを修正するXY駆動機構10a,10bに加えて上下微動機構22を備えたことである。特に、スリム形の直管形ガラス管は、曲がりだけでは無く管の外径が細くなったり太くなったりすることがある。
【0028】
そこで、直管形ガラス管の外径を修正するために、図1の最終位置4aにて管受けピン2を上下に微動させる。この上下微動機構は、トレンチ29内のXY駆動機構10aを載せる載置台25と、載置台25を上下微動させる送りねじ27およびナット28と、載置台25を精密に上下に案内させるガイドブッシュ26およびガイドポスト23と、図2の制御装置11から転送されるパルス信号によりナット28を回転させるモ−タ24とを備えている。
【0029】
この管の外径修正動作は、まず、直管形ガラス管31aの中央部を撮像するCCDカメラ20aおよびCCDカメラ20bのそれぞれにより対応する直管形ガラス管31aの外径を測定する。もし、外径が規定の外径より小さいときは、規定の外径と測定された外径との差デ−タが制御装置11に転送される。そして、制御装置11の演算部は差デ−タに応じてNC装置を介してパルス数をモ−タ24に転送し、モ−タ24の回転に伴って載置台25が上昇する。
【0030】
再び、CCDカメラ20aおよびCCDカメラ20bで直管形ガラス管31bの外径を測定し規定値と比較し修正が行えた否かを判定する。以上説明したNC装置によるXY駆動機構および上下微動機構に限定しないで、例えば、直流サ−ボモ−タを利用したアナログ制御でも良い。
【0031】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、環形ガラス管に成形する前に、直管形ガラス管の上端を吊し下端を拘束することなく炉中を静的に搬送し、徐徐に加熱し軟化させることによって、加熱軟化される直管形ガラス管を曲がりを無くし正確な環状に成形することができ歩留まりが向上するという効果がある。
【0032】
また、必要に応じて直管形ガラス管の曲がりを事前に検知する手段と、該曲がりを修正する手段とを設けることによって、より曲がりの少ない直管形ガラス管をガラス管曲成工程に渡すことができ、その効果をより奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態における環形蛍光ランプの製造装置の構成を示す斜視図である。
【図2】本発明の他の実施の形態における環形蛍光ランプの製造装置の構成を示す斜視図である。
【図3】直管形ガラス管の曲がりを修正を説明するための図である。
【図4】本発明の他の実施の形態の環形蛍光ランプの製造装置の変形例を説明するための図である。
【図5】従来の一例における環形蛍光ランプの製造装置を説明するための正面図および平面図である。
【図6】図5の環形蛍光ランプの製造装置の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
1 加熱炉
2 管受けピン
3 吊り金具
4 チェ−ン駆動機構
5 曲げ位置ステ−ション
6 炉出口
7 マウントピン
8 レ−ル
9 プレ−ト
10a,10b XY駆動機構
11 制御装置
12 モ−タ
13,14 スプラインシャフト
15,16 ボ−ルネジ
20a,20b,21a,21b CCDカメラ
22 上下微動機構
27 送りねじ
28 ナット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for manufacturing an annular fluorescent lamp, and more particularly to an apparatus for manufacturing an annular fluorescent lamp in a thermal softening process of a straight tube glass before a glass tube bending process.
[0002]
[Prior art]
Usually, a ring-shaped fluorescent lamp is bent and formed into a ring shape by using a bent roller having a split structure after heating and softening a straight tube glass tube. However, there is a problem that when a straight glass tube is bent into a ring shape by a curved roller and the bent roller is released, the formed circular glass tube is deformed by twisting and does not become a perfect circular ring shape. It was.
[0003]
Various methods and manufacturing apparatuses for solving the problem of deformation have been proposed. FIGS. 5A and 5B are a front view and a plan view for explaining an apparatus for manufacturing an annular fluorescent lamp in a conventional example, and FIGS. 6A to 6C are apparatuses for manufacturing the annular fluorescent lamp of FIG. It is a figure for demonstrating operation | movement of.
[0004]
As shown in FIG. 5, the annular fluorescent lamp manufacturing apparatus includes a turntable 32 on which a heat-softened straight tube glass tube is mounted, and an upper end of the straight tube glass tube gripped by a
[0005]
Then, the pair of
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 6-64351 (page 9-10, FIGS. 3, 4 and 5)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional annular fluorescent lamp manufacturing apparatus described above, when the straight tube glass tube is heated and softened, it is assumed that the straight tube glass tube is not bent, and the deformation after bending is corrected. Yes.
[0008]
However, in practice, the straightened glass tube that has been softened by heating does not become straight but has a bend of about several millimeters. Although deformation caused by twisting by the bending machine due to this degree of bending can be corrected by the above-described annular fluorescent lamp manufacturing apparatus, it is difficult to correct the deformation with a straight glass tube having more bending.
[0009]
In particular, a slim straight tube glass tube has a smaller outer diameter (8 mm) than a normal annular fluorescent lamp (outer diameter 30 mm), and a heat-softened straight tube glass tube is bent several tens of millimeters. Therefore, there is a problem that it cannot be normally formed into an annular shape by a bending machine and is difficult to correct.
[0010]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus for manufacturing an annular fluorescent lamp capable of forming a straight tube glass tube that is heated and softened into an accurate annular shape without bending.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
A feature of the present invention is that a chain drive mechanism that intermittently conveys a plurality of straight glass tubes that are suspended in one direction while holding the upper end without restraining the lower end, and the plurality of straight tubes that are conveyed A pair of heating furnaces arranged on both sides of the shaped glass tube for heating the straight tube shaped glass tube, and a lower end of the straight tube shaped glass tube conveyed in a station near the outlet of the heating furnace. An annular fluorescent lamp manufacturing apparatus including a tube receiving pin to be inserted and extracting the tube receiving pin from a lower end of the straight glass tube heated and softened by the heating furnace and sending it to a station in a glass bending process.
[0012]
Moreover, it is desirable that the plurality of straight tube-shaped glass tubes be provided with suspension fittings that are suspended in two rows. And it is desirable to provide the detector which detects the bending of the said straight tube | pipe type glass tube hold | maintained by the said tube receiving pin, and the bending correction means which correct | amends the bending detected by this detector. Further preferably, the detector uses a CCD camera.
[0013]
The bend correcting means divides the bending component of the straight glass tube into a direction parallel to the direction in which the heating furnaces are arranged (X direction) and a direction perpendicular to the parallel direction (Y direction), and the divided components are divided. It is desirable to provide an XY moving mechanism for moving the tube receiving pin that corrects the component. On the other hand, it is desirable that the XY moving mechanism includes a shielding plate that is installed in a trench formed by being dug down from a floor surface and closes the opening of the trench.
[0014]
Preferably, a shielding plate for closing the opening of the trench is provided, preferably measuring means for measuring the outer diameter of the heated straight tube type glass tube, and finely moving the tube receiving pin up and down from the measuring means. And a height adjusting means. Further, the detector for measuring the outer diameter of the heated straight glass tube is measured, the measured data is collected, and the tube receiving pins are moved up and down according to the data. It is desirable to provide an up-and-down fine adjustment mechanism for fine movement.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of an apparatus for manufacturing an annular fluorescent lamp according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, this annular fluorescent lamp manufacturing apparatus is a chain that intermittently conveys a plurality of straight tube-
[0017]
The
[0018]
As the
[0019]
And it stops temporarily at this final position station 4a, and the straight tube-shaped
[0020]
The
[0021]
FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of an apparatus for manufacturing an annular fluorescent lamp according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the annular fluorescent lamp manufacturing apparatus includes
The
[0022]
Here, since the
[0023]
FIGS. 3A and 3B are diagrams for explaining the correction of the bending of the straight glass tube.
[0024]
For example, as shown in FIG. 3, imaging by a
[0025]
This bend δ is a bend when it is tilted 45 degrees. Here, it is necessary to divide this bending amount δ into components in the X direction (a direction parallel to the furnace arrangement direction) and the Y direction (a direction perpendicular to the furnace arrangement direction). That is, the bending components in the X direction and the Y direction are δ * COS 45 degrees and δ * SIN 45 degrees.
[0026]
The calculation of the bending component of δ in the X direction and the bending component of δ in the Y direction is automatically calculated by the calculation unit of the control device 11 in FIG. Then, the calculated data value is sent to the NC device of the control device 11, and signals of the number of pulses are transferred to the motors 12 in the X direction and the Y direction according to the data values. The image is picked up again by the
[0027]
FIG. 4 is a view for explaining a modification of the apparatus for manufacturing a ring-shaped fluorescent lamp according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the annular fluorescent lamp manufacturing apparatus includes upper and lower
[0028]
Therefore, in order to correct the outer diameter of the straight glass tube, the
[0029]
In this tube outer diameter correcting operation, first, the outer diameter of the corresponding straight
[0030]
Again, the outer diameter of the straight glass tube 31b is measured by the
[0031]
【The invention's effect】
As described above, the present invention allows the upper end of the straight tube glass tube to be hung and statically conveyed in the furnace without restraining the lower end before being formed into an annular glass tube, and gradually heated and softened. Therefore, there is an effect that the straight glass tube that is heated and softened can be formed into an accurate annular shape without bending, and the yield can be improved.
[0032]
Further, by providing means for detecting in advance the bending of the straight tube glass tube and means for correcting the bending as required, a straight tube glass tube with less bending is passed to the glass tube bending step. And the effect can be further exhibited.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of an apparatus for manufacturing an annular fluorescent lamp according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of an apparatus for manufacturing an annular fluorescent lamp according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view for explaining correction of bending of a straight glass tube.
FIG. 4 is a view for explaining a modification of the manufacturing apparatus for the annular fluorescent lamp according to another embodiment of the present invention.
FIGS. 5A and 5B are a front view and a plan view for explaining an apparatus for manufacturing an annular fluorescent lamp in a conventional example. FIGS.
6 is a diagram for explaining the operation of the manufacturing apparatus for the annular fluorescent lamp of FIG. 5;
[Explanation of symbols]
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