JP2009249140A - ガラス管の排除装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ガラス管の搬送速度が高速化した場合でも、不良品を正確に排除可能なガラス管の排除装置を提供する。
【解決手段】所定長さのガラス管Ｇを搬送させる際に不良品のガラス管Ｇを排除するガラス管Ｇの排除装置２０であって、ガラス管Ｇの検査機構１０と、ガラス管Ｇを所定間隔で管軸直交方向に搬送する搬送コンベア１と、前記搬送コンベア１の後方に位置し良品のガラス管Ｇのみを搬送する良品搬送路２と、略鉛直方向の回転軸９を中心に回動可能で、前記搬送コンベア１と前記良品搬送路２との間を橋渡しするガイド部材３とを有し、搬送されたガラス管Ｇが前記検査機構１０によって良品もしくは不良品と判断された場合、前記ガイド部材３の位置を回動して切り替えることにより、不良品のガラス管Ｇを正確に排除する。
【選択図】図２

Description

本発明は、検査結果に基づき搬送ラインから不良品のガラス管を排除するガラス管の排除装置に関するものである。

従来、製造ライン上を搬送されるガラス管を搬送状態で検査し、搬送ライン途中で不良品を排除することで、後工程でのトラブルの発生を防止し、製品歩留を向上させることができるガラス管の異物等の検査装置がある（特許文献１、特許文献２）。

一方、近年小管径の蛍光管は、省電力対応として開発された電球型蛍光ランプ用として多く用いられるようになっている。こうした背景から、従来の蛍光管に用いられるガラス管よりも細い、例えば管径が１．２ｍｍ〜１０．０ｍｍ程度である小管径のガラス管の需要に対応するため、小管径のガラス管の製造に対応可能な設備が求められている。具体的には、小管径のガラス管を製造するためには、一般に従来の蛍光管用ガラス管製造の際よりもガラス管の管引き速度を高速化して対応する必要がある。
特開２００５−１３４２３２号公報 特開２００５−１１４６４５号公報

ところが、ガラス管の管引き速度が高速化すると、それに対応する搬送ライン上に設けられた検査装置や不良品排除機構についても同様に高速化に対応する必要がある。

特許文献１に記載の不良品排除機構は、エアシリンダ等で作動する選別アームが、制御部から制御信号ケーブルを介して入力された制御信号に基づき、上面が先端に向けて下り勾配の緩傾斜位置と急傾斜位置との両位置間を傾動するようになっている。
この管径検査装置は、ガラス管の搬送時に搬送コンベアが一次停止して検査を行うため、搬送路から排除機構の選別アームに送出されるガラス管どうしの間隔は十分確保される。しかし、この排除機構において、ガラス管が連続的に高速で搬送された場合、選別アームに送出されるガラス管どうしの間隔は小さくなり、選別アーム上のガラス管が移送路に乗り移る前に次のガラス管が選別アームに送出される可能性がある。この場合、良品を不良品側であるガラス管回収部へ送出したり、不良品を良品側である移送路上に跳ね上げるおそれがある。移送路上に跳ね上げられた不良品のガラス管は、その他の良品のガラス管と接触し、良品のガラス管に傷を付けることがある。また、跳ね上げられた不良品のガラス管と移送路上の良品のガラス管とが絡み、搬送トラブルとなることがある。また、良品に不良品が混入すると、混入した周辺のガラス管を良品も含めて廃棄するか、混入した不良品を特定するために再度検査機を通す必要がある。

このように、上記排除機構ではガラス管の搬送速度が高速化した場合、排除機構が安定して良品と不良品とを選別できず、製品の歩留まりが悪くなり、生産が安定しないおそれがある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ガラス管の搬送速度が高速化した場合であっても、不良品を正確に排除可能なガラス管の排除装置を提供することを目的とする。

本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、搬送コンベアと良品移送路との間に設けたガイド部材の回転方向及び乗り移りの際のガラス管の移動距離を短くすることで、ガラス管の搬送速度が高速であっても不良品を正確に排除できることを見出した。

本発明のガラス管の排除装置は、所定長さのガラス管を搬送させる際に不良品のガラス管を排除するガラス管の排除装置であって、ガラス管の検査機構と、ガラス管を所定間隔で管軸直交方向に搬送する搬送コンベアと、前記搬送コンベアの後方に位置し良品のガラス管のみを搬送する良品搬送路と、略鉛直方向の回転軸を中心に回動可能で、前記搬送コンベアと前記良品搬送路との間を橋渡しするガイド部材とを有し、搬送されたガラス管が前記検査機構によって良品と判断された場合、前記ガイド部材は、ガイド面が前記搬送コンベアと前記良品搬送路とを橋渡しする位置にあることで前記搬送コンベアから良品のガラス管を受け取って前記良品搬送部に搬送し、搬送されたガラス管が前記検査機構によって不良品と判断された場合、前記ガイド部材は、前記搬送コンベア上のガラス管に接触しないよう回動して方向位置を変えることで不良品のガラス管を排除することを特徴とする。

本発明によれば、小管径の蛍光管用ガラス管などの製造において、ガラス管の搬送速度が高速化しても、不良品を正確に排除可能なガラス管の排除装置を提供することが可能となる。

以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。図１は本発明の第１の実施形態の概略側面図であり、図２は本発明の第１の実施形態の概略平面図である。また、図３（Ａ）はガラス管が良品の際のガイド部材の位置を示す図、図３（Ｂ）はガラス管が不良品の際のガイド部材の位置を示す図である。

本発明の第１実施形態に係る排除装置２０は、ガラス管製造工程において、管状に成形され所定長さに切断されたガラス管Ｇを管軸直交方向に所定間隔で搬送する際、これら工程の途中に設けられた検査機構１０においてガラス管Ｇの各種状態を検査し、この検査結果に基づき、搬送コンベア１の終端（出口）において、不良品のガラス管Ｇのみを搬送ラインから排除するものである。

搬送コンベア１は、所定長さのガラス管Ｇをガラス管製造工程などの前工程から良品搬送路２の方向に所定間隔で搬送するものである。
搬送コンベア１は、基台１６上に支持され図示しない駆動装置によって駆動される駆動軸２１の両端に固定された２つの駆動輪と、同じく基台上に支持された従動軸２２の両端に設けられた遊転する２つの従動輪と、２つの駆動輪と２つの従動輪との間に掛け渡された２本の搬送ベルト４から構成される。なお、駆動装置と接続される駆動軸２１は、搬送コンベア１の下方に別途設けられていてもよい。また搬送ベルト４は、ガラス管Ｇが長尺である場合は３本や４本であってもよい。

搬送ベルト４の外周には、ガラス管受部分をＶ字断面形状ないしＵ字断面形状としたガラス管支持部材５が所定の等間隔で取り付けられている。ガラス管Ｇは、２本の搬送ベルト４に設けられた対応するガラス管支持部材５上に両端部分が支持されている。駆動装置による駆動で駆動軸２１が回転し搬送ベルト４が動くことにより、ガラス管はガラス管支持部材５の取付間隔と同じ間隔で、管軸直交方向に移動するようになっている。

良品搬送路２は、検査機構１０の検査結果に基づき良品と判断されたガラス管Ｇのみが、ガイド部材３を通じて搬送コンベア１から送出される。
良品搬送路２は、良品のガラス管Ｇのみを次工程に送出するものであり、例えば図１に示すような緩傾斜のシュートや略水平方向に走行する複数条の無端ベルトから構成されるコンベアなど、適宜の形態を用いることができる。

ガイド部材３は、搬送コンベア１から良品のガラス管Ｇのみを受け取り良品搬送路２へと送出する橋渡しをするものである。
ガイド部材３は、搬送コンベア１と良品搬送路２との間に設けられるものであり、ガイド面８が良品搬送路２側に傾斜可能な状態で回転駆動軸９に連接されている。回転駆動軸９は、略鉛直方向に回転軸を有するものであり、回転駆動源７であるサーボモータ等により回動可能となっている。これにより、ガイド部材３は、略鉛直方向の回転軸を中心に回動可能となっている。ガイド部材３は、図１においては細長い平板により構成されており、その一端側にて回動駆動軸９と連接されている。なお、ガイド部材３の形状は、ガラス管Ｇが不良品の際に、ガラス管Ｇと接触しなければ、平板に限らず、丸棒や角棒等の適宜の形状のものを用いることができる。なお、ガイド面８とは、ガイド部材３においてガラス管Ｇが転がる面をいうものである。ガラス管Ｇが良品の際は、ガイド部材３のガイド面８は良品搬送路２側に傾斜した橋渡し可能な位置にあることで、ガラス管Ｇを搬送コンベア１から受け取り良品搬送路２に搬送する。また、ガラス管Ｇが不良品の際は、ガイド部材３のガイド面８はガラス管Ｇの管軸方向に傾斜した位置に回動し、搬送コンベア１とガイド部材３との間に間隙を形成することで、搬送コンベア１から送出されるガラス管Ｇとは接触しない。これらのガイド面８の傾斜状態の切り替えは、ガイド部材３に連接された回転駆動軸９の回動により行われる。なお、ガイド部材３のガイド面８が面内方向に回動するように、ガイド部材３と連接された回転駆動軸９は、鉛直方向から所定の角度を有していてもよい。

検査機構１０は、ガラス管Ｇの各種状態を検査し、良品と不良品とを判別するものである。
検査機構１０は、制御部１４および回転駆動源７と制御信号ケーブル１５を介して接続されており、検査機構１０により良品もしくは不良品と判定された結果は、制御信号ケーブル１５により制御部１４に入力される。回動駆動源７は、制御部１４から制御信号ケーブル１５を介して入力された制御信号に基づき回動することで、ガイド部材３を所望の状態にする。
検査機構１０は、ガラス管Ｇの状態を検査するものであれば、特に限定されないが、例えば管端の状態や異物の有無や寸法を検査するものなどを単独もしくは複数組み合わせて用いられる。また、検査機構１０の設置位置は、前記搬送コンベア１上に限らず、排除装置２０の前工程であるガラス管の製造工程の管引き成形ライン上の設けられたものであってもよい。

本発明の第１の実施形態は以上の構成からなり、次に動作について図３を用いて説明する。
ガラス管の製造工程から搬送されたガラス管Ｇは、管軸直交方向に移動しながら搬送コンベア１に乗り移る。搬送コンベア１ではガラス管Ｇを所定間隔で保持しつつ管軸直交方向にガラス管Ｇを搬送する。搬送コンベア１により搬送されたガラス管Ｇについて、前記検査機構１０から良品であると判断された場合は、ガイド部材３が搬送コンベア１と良品搬送路２との間を橋渡しして、ガラス管Ｇを良品搬送路２に送出する。また、搬送コンベア１により搬送されたガラス管Ｇについて、前記検査機構１０から不良品であると判断された場合は、ガイド部材３が搬送コンベア１と良品搬送路２との間を橋渡しできない位置（ガイド部材３とガラス管Ｇとが接触しない位置）に移動し、ガラス管Ｇを不良品回収箱６に落下させることで搬送ラインから排除する。

搬送コンベア１により搬送されたガラス管Ｇが良品の場合、ガイド部材３は図３（Ａ）に示すように、ガイド面８が良品搬送路２側に傾斜した橋渡し可能な位置にあることで、搬送コンベア１上のガラス管Ｇを受け取り良品搬送路２へ送出する。
また、搬送コンベア１により搬送されたガラス管Ｇが良品から不良品に変わる場合、ガイド部材３は図３（Ｂ）に示すように、搬送コンベア１上のガラス管Ｇに接触しない位置、つまりガラス管Ｇの管軸方向と略平行となる位置に回動することで不良品の位置に切り替わる。そして、不良品のガラス管Ｇは、搬送コンベア１から不良品回収箱６に落下し排除される。さらに、次に搬送されたガラス管Ｇが良品の場合は、良品の位置から不良品の位置に切り替わる際にガイド部材３が回動した方向と逆方向に回動することで、ガイド部材３は良品の位置に切り替わる。

ガイド部材３は、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示すとおりガラス管Ｇの両端に対応する位置に２箇所設けられている。各ガイド部材３の回動方向は、それぞれ逆向きとすることで、ガイド面８上にガラス管Ｇが残った状態でガイド部材３が回動したとしても、ガラス管Ｇは安定して良品搬送路２に送出される。具体的には、ガイド部材３が良品の位置から不良品の位置に切り替える場合、ガイド部材３Ａは平面視で時計方向に９０°回動し、ガイド部材３Ｂは平面視で反時計方向に９０°回動する。もしくは、ガイド部材３Ａは平面視で反時計方向に９０°回動し、ガイド部材３Ｂは平面視で時計方向に９０°回動してもよい。これにより、ガイド面８上のガラス管Ｇに作用する各ガイド部材３の回動による付勢力が相殺されるため、ガラス管Ｇの姿勢は乱れることなく良品搬送路２へと送出できる。

本発明の第２の実施形態について、図４を用いて説明する。
第２の実施形態において第１の実施形態と相違する点は、ガラス管Ｇを搬送コンベア１のガラス管支持部材５の底部から浮上させる浮上支持部材１１を備える点である。その他については、第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。

浮上支持部材１１は、搬送コンベア１の駆動軸２１に固定された略円板状の部材であり、各搬送ベルト４の外側にそれぞれ設けられ、搬送ベルト４と同一の速度で駆動軸２１上を回転する。浮上支持部材１１は、ガラス管Ｇが搬送ベルト４のガラス管支持部材５の底部より浮上するよう、駆動軸２１の軸心からガラス管支持部材５の底部までの距離（Ｌ１）よりも浮上支持部材１１の外周までの距離（Ｌ２）が長くなるように設定される。また、浮上支持部材１１の形状については、図４に示す側面視で略円形だけでなく、ガラス管支持部材５に対応する箇所に切り欠きを設けてもよい。なお、駆動装置と接続された駆動軸を別途設けた場合、浮上支持部材１１は搬送コンベア１の出口側に位置する従動軸に設けられる。

第２の実施形態によれば、浮上支持部材１１は、ガラス管Ｇが前記ガイド部材３に乗り移る手前の搬送コンベア１の出口において、ガラス管支持部材５に支持されたガラス管Ｇをガラス管支持部材５のガラス管受部分の底部から浮上支持する。これにより、搬送コンベア１からガイド部材３へのガラス管Ｇの乗り移りの際、搬送コンベア１上のガラス管Ｇとガイド部材３との距離を限りなく短くすることができ、ガラス管Ｇの乗り移りのための移動距離も短くなる。よって、良品と不良品との間隔が短く、ガイド部材３の回動が短い時間に頻繁に行われるような搬送コンベア１の搬送速度が高速な状態であっても、誤作動することなく、不良品のガラス管Ｇを正確に排除できる。
また、ガラス管Ｇを搬送コンベア１で搬送の際は、ガラス管Ｇはガラス管支持部材５のガラス管受部分の底部に保持されるため、ガラス管Ｇどうしが接触することなく安定して搬送することが可能である。

本発明の第３の実施形態について、図５を用いて説明する。
第３の実施形態において第１の実施形態と相違する点は、ガラス管Ｇが搬送コンベア１からガイド部材３に乗り移る際にガラス管Ｇの側面に気体を吹き付ける気体圧供給装置を備える点である。その他については、第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
気体圧供給装置は、図５に示すとおり、搬送コンベア１の出口側、つまりガラス管Ｇが搬送コンベア１からガイド部材３への乗り移る箇所の近傍に設けられる。気体圧供給装置は、気体圧供給ノズル１２及び図示しない気体圧発生器、接続ホース等から構成される。また、気体圧供給装置の気体を供給する圧力やノズル配列・個数・形状等は、ガラス管の種類などに応じて適宜決められる。ガラス管Ｇの側面に吹き付ける気体としては、例えば、空気、窒素ガスなどが挙げられるが、空気が安価であるため好ましい。
気体圧供給装置は、検査機構１０や制御部１４などと接続され、搬送コンベア１から良品のガラス管Ｇが搬送された場合のみ、ガラス管Ｇの側面に吹き付け、搬送コンベア１からガイド部材３への乗り移りが素早くできるようにするものである。搬送コンベア１から不良品のガラス管Ｇが搬送された場合は、気体圧供給ノズル１２からの気体の供給がなされないよう制御される。

第３の実施形態によれば、良品のガラス管Ｇが搬送コンベア１からガイド部材３に乗り移る際、気体圧供給装置の気体圧によりガラス管の側面を押圧することで、ガラス管Ｇを短時間でガイド部材３に送出することが可能である。これにより、良品と不良品との間隔が短く、ガイド部材３の回動が短い時間に頻繁に行われるような搬送コンベア１の搬送速度が高速な状態であっても対応が可能である。なお、気体圧供給装置は、第２の実施形態に設けることも可能である。

本発明によれば、小管径の蛍光管用ガラス管などの製造において、ガラス管の搬送速度が高速化した場合でも、略鉛直方向に回転軸を有する回転駆動軸を中心に回動するガイド部材を用いることで、不良品を正確に排除可能なガラス管の排除装置を提供することが可能となる。

本発明のガラス管の排除装置の第１実施形態の概略側面図である。 本発明のガラス管の排除装置の第１実施形態の概略平面図である。 本発明のガラス管の排除装置の良品時のガイド部材の位置及び不良品時のガイド部材の位置を示す図である。 本発明のガラス管の排除装置の第２実施形態の概略側面図である。 本発明のガラス管の排除装置の第３実施形態の概略平面図である。

符号の説明

１…搬送コンベア、２…良品搬送路、３…ガイド部材、４…搬送ベルト、５…ガラス管支持部材、６…不良品回収箱、７…回転駆動源、８…ガイド面、９…回転駆動軸、１０…検査機構、１１…浮上支持部材、１２…気体圧供給ノズル、１３…搬送路、１４…制御部、１５…制御信号ケーブル、１６…基台、２０…排除装置、２１…駆動軸、２２…従動軸、Ｇ…ガラス管。

Claims (3)

1. 所定長さのガラス管を搬送させる際に不良品のガラス管を排除するガラス管の排除装置であって、
   ガラス管の検査機構と、ガラス管を所定間隔で管軸直交方向に搬送する搬送コンベアと、前記搬送コンベアの後方に位置し良品のガラス管のみを搬送する良品搬送路と、略鉛直方向の回転軸を中心に回動可能で、前記搬送コンベアと前記良品搬送路との間を橋渡しするガイド部材とを有し、
   搬送されたガラス管が前記検査機構によって良品と判断された場合、前記ガイド部材は、ガイド面が前記搬送コンベアと前記良品搬送路とを橋渡しする位置にあることで前記搬送コンベアから良品のガラス管を受け取って前記良品搬送部に搬送し、
   搬送されたガラス管が前記検査機構によって不良品と判断された場合、前記ガイド部材は、前記搬送コンベア上のガラス管に接触しないよう回動して方向位置を変えることで不良品のガラス管を排除することを特徴とするガラス管の排除装置。
2. 前記搬送コンベアには、ガラス管受部分をＶ字断面形状ないしＵ字断面形状としたガラス管支持部材が所定間隔で取り付けられており、ガラス管が前記搬送コンベアから前記ガイド部材に乗り移る手前には、ガラス管を前記搬送コンベアの前記ガラス管支持部材の底部から浮上させる浮上支持部材を備えることを特徴とする請求項１に記載のガラス管の排除装置。
3. 前記ガラス管が前記搬送コンベアから前記ガイド部材へ乗り移る箇所の近傍には、ガラス管の側面に気体を吹き付ける気体圧供給装置を備えることを特徴とする請求項１、２のいずれかに記載のガラス管の排除装置。
   

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