JP2010228414A - 長尺脆性材の切断装置及び切断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】キズ不良の発生を低減させる長尺脆性材の切断装置及び切断方法を提供する。
【解決手段】本発明は、長尺脆性材Ｌを整列させて供給する整列トレー部２と、回転軸３に複数枚のホイール砥石４がスペーサー４ａで等間隔に固定された切断ローラー５と、切断ローラー５に対向配置され、切断ローラー５に対して長尺脆性材Ｌを順次支持して回転する回転支持ローラー６と、機体部に固定され、回転支持ローラー６の周面６ａ上の複数の並列する長尺脆性材Ｌと互いに線接触して回転支持ローラー６に対して個々の長尺脆性材Ｌを押圧しつつ複数枚のホイール砥石４がスロット７ｂから切り込んだ長尺脆性材Ｌを回転させる押さえシート７ａを有する押さえ機構部７と、ホイール砥石４と長尺脆性材Ｌとの接触部分Ｃに切削液Ｆを供給するノズル８とを備え、整列トレー部２に、長尺脆性材Ｌから落下する異物を回収する回収溝１６が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガラス、セラミックス等の円形断面を有する長尺脆性材の切断装置及びこの切断装置を使用する長尺脆性材の切断方法に関する。

円形断面を有する長尺脆性材、例えば、長尺ガラス管を多くの短尺のガラス管に、高精度で高速に切断する装置として、例えば、図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、長尺ガラス管Ｌを整列させて供給する整列トレー部２と、回転軸３に複数枚のホイール砥石４がスペーサー４ａにより等間隔に固定された切断ローラー５と、この切断ローラー５に対向配置され、切断ローラー５に対して長尺ガラス管Ｌを順次支持して回転する回転支持ローラー６と、装置本体を構成する図示しない機体部に固定され、回転支持ローラー６の周面６ａ上の複数の並列する長尺ガラス管Ｌと互いに線接触して回転支持ローラー６に対して個々の長尺ガラス管Ｌを押圧しつつ回転支持ローラー６の周面６ａと長尺ガラス管Ｌとの摩擦により、複数枚のホイール砥石４がスロット７ｂから切り込んだ長尺ガラス管Ｌを回転させる押さえシート７ａを具備する押さえ機構部７と、ホイール砥石４と長尺ガラス管Ｌとの接触部分Ｃに切削液Ｆを供給するノズル８とを備え、長尺ガラス管Ｌを複数の短尺ガラス管Ｓに順次切断し、ノズル９からの切削液で流されて落下する短尺ガラス管Ｓを水切りバスケット１０に受け、切削液Ｆを切削液回収トレー１１で受ける切断装置１が知られている。（例えば、特許文献１）

米国特許第４１１２６２７号公報

しかしながら、上記の切断装置１は、整列トレー部２上で、長尺ガラス管Ｌを回転支持ローラー６に平行に安定して供給するために微少に動かしながら搬送する際に、その回転により長尺ガラス管Ｌの表面にキズが発生する問題があった。

また、長尺ガラス管Ｌは、溶融ガラスから高速に管状成形されて機械的に粗切断されることにより端部Ｌａが破砕状体になっているので、このような長尺ガラス管Ｌを取り扱う際に、さらなる破損により端部Ｌａからガラス粉が発生する。この長尺ガラス管Ｌを整列トレー部２上で、回転させながら接密切断する場合、付着したガラス粉の影響で外周面に円弧状に表面にキズが入って、切断により得られる多数の短尺ガラス管Ｓがキズ不良となる問題があった。

さらに、長尺ガラス管Ｌの曲がりや反りで、整列トレー部２とのすき間に、端部Ｌａから発生したガラス粉等が入り込み、整列トレー部２上を移動する間に長尺ガラス管Ｌの表面にキズが入って、得られる多数の短尺ガラス管Ｓがキズ不良となる問題もあった。

本発明は、上記の問題点に鑑み、キズ不良の発生を低減させる円形断面を有する長尺脆性材の切断装置及び切断方法を提供することを課題とする。

上記技術的課題を解決するためになされた本発明に係る長尺脆性材の切断装置は、機体部と、円形断面を有する長尺脆性材を整列させて供給する整列トレー部と、回転軸に複数枚のホイール砥石が等間隔に固定された切断ローラーと、この切断ローラーに対向配置され、切断ローラーに対して長尺脆性材を順次支持しつつ回転する回転支持ローラーと、機体部に固定され、回転支持ローラーの周面上に並列する複数の長尺脆性材と線接触して回転支持ローラーに対して個々の長尺脆性材を押圧する押さえシートを有し、回転する回転支持ローラーの周面と長尺脆性材と機体部に固定された押さえシートとの摩擦により、長尺脆性材が回転しつつ更に回転支持ローラーの周面上を切断ローラーと対向する位置に向けて移動するようになっており、該押さえシートの切断ローラーと対向する位置に、回転する長尺脆性材に複数枚のホイール砥石が切り込む複数のスロットを有する押さえ機構部と、ホイール砥石と長尺脆性材との接触部分に切削液を供給するノズルとを備え、複数の各長尺脆性材を複数の短尺脆性材に順次切断する切断装置であって、前記整列トレー部の長尺脆性材の短尺脆性材が切り出される部位が通過する領域に、長尺脆性材の表面から落下する異物を回収する回収溝が設けられていることを特徴とする。

本発明の切断装置において、整列トレー部に設けられる回収溝としては、長尺脆性材が溝内に落下しないようなＶ形、Ｗ形、波形等の形状を有し、かつ落下した異物が長尺脆性材の短尺脆性材が切り出される部位の表面に再び付着しない十分な深さを有するものであれば使用可能である。

また、本発明の長尺脆性材の切断装置は、前記整列トレー部上を整列されて移動する切断前の長尺脆性材の端部の下方に、異物回収器が設けられており、異物回収器の上方に位置する長尺脆性材の端部に除塵用の流体を吹き付けるノズルが設けられていることを特徴とする。

本発明の切断装置において、整列トレー部に設けられる除塵用の流体を吹き付けるノズルとしては、整列されて移動する切断前の粗切断により破砕状体になっている長尺脆性材の端部が、さらに破損する前に、除塵用の流体として高圧空気、水流等を吹き付けることにより、予め切断前に強制的に破損させて破片を発生させることができるものであれば使用可能である。また、異物回収器としては、吹き付けるノズルにより強制的に生じさせた破片を回収することができる位置に設けられ、適度な頻度で破片を処理することが可能な容量を有するものであればよく、液体の場合には、破片を濾し取り、液体を循環使用するものでもよい。

また、本発明の長尺脆性材の切断装置は、前記整列トレー部上方に配設され、回転軸を中心に正転方向及び逆転方向に円心揺動する揺動ローラーを有し、揺動ローラーが整列トレー部上で重なり合った切断前の長尺脆性材の２段目以上の長尺脆性材の中央部と両端部に当接して長尺脆性材を１段に整列させる整列機構部が設けられていることを特徴とする。

本発明の切断装置において整列機構部の揺動ローラーとしては、曲がりや反り変形を有する長尺脆性材を、揺動ローラーにより中央部と端部の少なくとも３箇所で整列トレー部の表面に押しつけて矯正させた状態で長尺脆性材を１段に整列させ、回転する回転支持ローラーの周面上に供給することができるものであれば使用可能である。揺動ローラーを構成する材質としては、ステンレス、樹脂、ゴム等が適しており、揺動ローラーの直径としては、長尺脆性材の直径に対して２〜２０倍の範囲が適している。

また、本発明の長尺脆性材の切断装置では、整列機構部は、揺動ローラーの円心揺動回転角度範囲及び円心揺動周期を調整する揺動調整機構が設けられていることを特徴とする。

本発明において、整列機構部の揺動ローラーの円心揺動回転角度範囲及び円心揺動周期を調整する揺動調整機構としては、長尺脆性材の上面に当接し、５〜１８０°の範囲の円心揺動回転角度で、１０〜６０回／分の範囲の円心揺動周期を与えることができるものであれば使用可能であり、クランクロッド、カム等が適している。反復回転運動に相当する振動機構等も適している。

また、本発明の長尺脆性材の切断装置では、整列機構部は、前記整列トレー部上を１段に整列されて移動する切断前の長尺脆性材の上面に揺動ローラーが当接する位置に配設されていることを特徴とする。

本発明において整列機構部の揺動ローラーが前記整列トレー部上を１段に整列されて移動する切断前の長尺脆性材の上面に当接することで、長尺脆性材に回転駆動力を与えることができるものであれば使用可能である。

また、本発明の長尺脆性材の切断装置は、押さえ機構部は、０．２Ｐａ以上の張力を前記押さえシートの幅方向に対して一様に負荷する張力負荷部品を有することを特徴とする。

本発明において押さえ機構部の押さえシートの引っ張る張力負荷部品としては、装置本体を構成する機体部に固定されている押さえシートの他端に、０．２Ｐａ以上の張力を押さえシートの幅方向に対して一様に負荷して、回転する回転支持ローラーの周面に対して長尺脆性材の周面の回転にズレが生じず、かつ破損を生じない範囲で、前記回転支持ローラーに対して長尺脆性材を密着させることができるものであれば使用可能である。例えば、押さえシートの端部を全幅に亘って把持するステンレス鋼製等のバー材を所望の空気圧差で引っ張るエアーシリンダー、吊り下げウエイト等が適している。

本発明に係る長尺脆性材の切断方法は、上記本発明の切断装置（請求項１）を使用し、前記整列トレー部に円形断面を有する長尺脆性材を供給し、該長尺脆性材を回転する前記回転支持ローラーの周面上に移送し、押さえ機構部の押さえシートにより長尺脆性材を回転支持ローラー周面に押圧して、長尺脆性材を回転させつつ更に回転支持ローラーの周面上を移動させ、押さえシートのスロット位置で切り込んだ回転する切断ローラーの複数枚のホイール砥石にノズルから切削液をかけつつ長尺脆性材を当接させることにより、複数の各長尺脆性材を複数の短尺脆性材に順次切断する切断方法であって、前記長尺脆性材を整列トレー部上に供給する前に、長尺脆性材の表面に潤滑剤を塗布することを特徴とする。

本発明の切断方法において長尺脆性材の表面に塗布する潤滑剤としては、長尺脆性材の表面に、潤滑性、帯電防止性を付与することができるものであれば使用可能であり、後の工程で容易に除去することができる界面活性剤、静電気防止剤等が適している。

また、本発明の長尺脆性材の切断方法は、上記切断装置（請求項２）を使用し、１段に整列されて移動する切断前の長尺脆性材の端部に、ノズルから除塵用の流体を吹き付けることを特徴とする。

本発明の切断方法において長尺脆性材の端部にノズルから吹き付ける除塵用の流体としては、高圧空気や市水、切削水等が使用可能であり、整列トレー部上を整列されて移動する粗切断により破砕状体になっている長尺脆性材の端部が、さらに破損する前に、予め切断前に強制的に破損させて破片を発生させることができる圧力で流体を吹き付けることが肝要である。また、液体を吹き付けて、破砕状体になっている端部の表面エネルギーを低下させた後、高圧空気を吹き付けることで強制的に破損させてもよい。

また、本発明の長尺脆性材の切断方法は、上記切断装置（請求項３）を使用し、前記整列トレー部上の重なり合った切断前の長尺脆性材の２段目以上の長尺脆性材の中央部と両端部に、整列機構部の揺動ローラーを当接させて、長尺脆性材を１段に整列させることを特徴とする。

本発明の切断方法において、曲がりや反り変形を有する長尺脆性材を切断する場合、そのまま整列トレー部を移動させると、長尺脆性材は転がらずに、整列トレー部のテーブルに擦りつけられて長尺脆性材の当接表面に集中的にキズが発生し、その部位は不良となる。そこで、揺動ローラーにより長尺脆性材の中央部と端部の少なくとも３箇所で整列トレー部のテーブル表面に押しつけて矯正させた状態で長尺脆性材を回転する回転支持ローラーの周面上に供給するものである。整列機構部と回転支持ローラーとの距離が開いている場合、整列トレー部のテーブルに対して矯正させた状態で長尺脆性材押さえてガイドする押さえガイド等を設けてもよい。

また、本発明の長尺脆性材の切断方法は、上記切断装置（請求項５）を使用し、前記整列トレー部上を１段に整列されて移動する切断前の長尺脆性材の上面に、整列機構部の揺動ローラーを当接させて回転駆動力を与えることにより除塵することを特徴とする。

本発明の切断方法において、整列トレー部上を１段に整列されて移動する長尺脆性材に揺動ローラーを当接させて回転駆動させて、粗切断により破砕状態になっている長尺脆性材の端部が、さらに破損する以前に、予め切断前に強制的に破損させて破片等のガラス粉を発生させて除去することが肝要である。揺動ローラーの当接位置としては長尺脆性材の上面が好ましく、５〜１８０°の円心揺動回転角度で、１０〜６０回／分の円心揺動周期で円心揺動する揺動ローラーにより回転駆動力を与えることが好ましい。

また、本発明の長尺脆性材の切断方法は、上記切断装置（請求項６）を使用し、前記押さえ機構部の張力負荷部品により押さえシートの幅方向に対して一様に０．２Ｐａ以上の張力を負荷して前記回転支持ローラーに対して長尺脆性材を押圧することを特徴とする。

本発明において０．２Ｐａ以上の張力を押さえシートの幅方向に一様に負荷することにより、前記回転支持ローラーに対して長尺脆性材を押圧することで、回転支持ローラーに対して長尺脆性材を密着させることが、回転支持ローラーの回転と長尺脆性材の回転にズレが生じさせず、切断ローラーの複数枚のホイール砥石に対して長尺脆性材を確実に回転させて円周方向から精密に切断する上で肝要である。

本発明の長尺脆性材の切断装置は、機体部と、円形断面を有する長尺脆性材を整列させて供給する整列トレー部と、回転軸に複数枚のホイール砥石が等間隔に固定された切断ローラーと、この切断ローラーに対向配置され、切断ローラーに対して長尺脆性材を順次支持しつつ回転する回転支持ローラーと、機体部に固定され、回転支持ローラーの周面上に並列する複数の長尺脆性材と線接触して回転支持ローラーに対して個々の長尺脆性材を押圧する押さえシートを有し、回転する回転支持ローラーの周面と長尺脆性材と機体部に固定された押さえシートとの摩擦により、長尺脆性材が回転しつつ更に回転支持ローラーの周面上を切断ローラーと対向する位置に向けて移動するようになっており、該押さえシートの切断ローラーと対向する位置に、回転する長尺脆性材に複数枚のホイール砥石が切り込む複数のスロットを有する押さえ機構部と、ホイール砥石と長尺脆性材との接触部分に切削液を供給するノズルとを備え、複数の各長尺脆性材を複数の短尺脆性材に順次切断する切断装置であって、前記整列トレー部の長尺脆性材の短尺脆性材が切り出される部位が通過する領域に、長尺脆性材の表面から落下する異物を回収する回収溝が設けられているので、切断により得られる短尺脆性材の表面に発生する円弧状キズを大幅に抑制することができる。

また、本発明の長尺脆性材の切断装置は、前記整列トレー部上を整列されて移動する切断前の長尺脆性材の端部の下方に、異物回収器が設けられており、異物回収器の上方に位置する長尺脆性材の端部に除塵用の流体を吹き付けるノズルが設けられているので、予め長尺脆性材の切断前に強制的に破片を発生させて回収することができる。

また、本発明の長尺脆性材の切断装置は、前記整列トレー部上方に配設され、回転軸を中心に正転方向及び逆転方向に円心揺動する揺動ローラーを有し、揺動ローラーが整列トレー部上で重なり合った切断前の長尺脆性材の２段目以上の長尺脆性材の中央部と両端部に当接して長尺脆性材を１段に整列させる整列機構部が設けられているので、曲がりや反り変形を有する長尺脆性材であってもその変形を揺動ローラーにより矯正することで、整列トレー部のテーブルに擦りつけられることがなくなり、長尺脆性材のキズ発生を防止することができる。

また、本発明の長尺脆性材の切断装置では、整列機構部は、前記整列トレー部上を１段に整列されて移動する切断前の長尺脆性材の上面に揺動ローラーが当接する位置に配設されているので、さらに長尺脆性材の端部が破損する前に、予め長尺脆性材を回転駆動さることで強制的に破損させて破片を発生させスムーズな長尺脆性材の供給を可能にすることができる。

また、本発明の長尺脆性材の切断装置は、押さえ機構部は、０．２Ｐａ以上の張力を前記押さえシートの幅方向に対して一様に負荷する張力負荷部品を有するので、回転支持ローラーの回転と長尺脆性材の回転にズレが生じず、切断ローラーの複数枚のホイール砥石に対して長尺脆性材を回転させて円周方向から確実に切断することができる。

本発明に係る長尺脆性材の切断方法は、上記本発明の切断装置（請求項１）を使用し、前記整列トレー部に円形断面を有する長尺脆性材を供給し、該長尺脆性材を回転する前記回転支持ローラーの周面上に移送し、押さえ機構部の押さえシートにより長尺脆性材を回転支持ローラー周面に押圧して、長尺脆性材を回転させつつ更に回転支持ローラーの周面上を移動させ、押さえシートのスロット位置で切り込んだ回転する切断ローラーの複数枚のホイール砥石にノズルから切削液をかけつつ長尺脆性材を当接させることにより、複数の各長尺脆性材を複数の短尺脆性材に順次切断する切断方法であって、前記長尺脆性材を整列トレー部上に供給する前に、長尺脆性材の表面に潤滑剤を塗布するので、切断装置の当接面と長尺脆性材の表面との摩擦を低減させることで、切断前の長尺脆性材の表面に、キズが発生することを防止することができる。また、長尺脆性材の表面にガラス粉等の異物が付着した場合でも、潤滑剤の作用により異物を前記整列トレー部の回収溝に容易に落下させて回収することにより、切断により得られる短尺脆性材の表面に発生する円弧状キズを抑制することができる。

また、本発明の長尺脆性材の切断方法は、上記切断装置（請求項２）を使用し、１段に整列されて移動する切断前の長尺脆性材の端部に、ノズルから除塵用の流体を吹き付けるので、粗切断により破砕状体になっている長尺脆性材の端部が、さらに破損する前に、予め切断前に強制的に破損させて破片等のガラス粉を発生させることができる。

また、本発明の長尺脆性材の切断方法は、上記切断装置（請求項３）を使用し、前記整列トレー部上の重なり合った切断前の長尺脆性材の２段目以上の長尺脆性材の中央部と両端部に、整列機構部の揺動ローラーを当接させて、長尺脆性材を１段に整列させるので、矯正させた状態で長尺脆性材を回転する回転支持ローラーの周面上に供給することができる。

また、本発明の長尺脆性材の切断方法は、上記切断装置（請求項５）を使用し、前記整列トレー部上を１段に整列されて移動する切断前の長尺脆性材の上面に、整列機構部の揺動ローラーを当接させて回転駆動力を与えることにより長尺脆性材を除塵するので、粗切断により破砕状体になっている長尺脆性材の端部が、さらに破損する前に、予め切断前に強制的に破損させて破片等のガラス粉を発生させスムーズな管の供給をすることができる。

また、本発明の長尺脆性材の切断方法は、上記切断装置（請求項６）を使用し、前記押さえ機構部の張力負荷部品により０．２Ｐａ以上の張力を押さえシートの幅方向に対して一様に負荷して前記回転支持ローラーに対して長尺脆性材を押圧するので、回転する回転支持ローラーの周面と長尺脆性材の周面との間にズレが生じず、切断ローラーの複数枚のホイール砥石に対して長尺脆性材を確実に回転させて円周方向から精密に切断することができる。

本発明の切断機の概略説明図であって、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は（Ａ）の切断ローラーを透視した要部正面図。 本発明の切断機の長尺脆性材端部の破片を吹き飛ばすノズル部分説明図であって、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は写真。 本発明の切断機の異物を回収する回収溝の説明図であって、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は写真。 従来の切断機の説明図であって、（Ａ）は切削部分全体の説明図、（Ｂ）は（Ａ）の切断ローラーを透視した要部正面図、（Ｃ）は切断ローラーの説明図。

以下、本発明の長尺脆性材の切断装置と、この切断装置を使用する切断方法について、図面を参照しながら説明する。

図１（Ａ）、（Ｂ）に示す本発明の長尺脆性材の切断装置２０は、図示しない装置本体を構成する基台及び構造フレーム等からなる機体部に固定され、長尺ガラス管Ｌを整列させて供給する整列トレー部２と、直径７０ｍｍの回転軸３に外径１０２ｍｍ、ダイヤモンドの粒度が４０／６０μｍで集中度４０の１３０枚のホイール砥石４が直径９２ｍｍで幅２．５ｍｍのスペーサー４ａにより等間隔に固定された切断ローラー５と、この切断ローラー５に対向配置され、切断ローラー５に対して長尺ガラス管Ｌを順次支持して回転する回転支持ローラー６と、回転支持ローラー６の周面６ａ上の複数の並列する長尺ガラス管Ｌと互いに線接触して回転支持ローラー６に対して個々の長尺ガラス管Ｌを押圧しつつ回転支持ローラー６の周面６ａと長尺ガラス管Ｌとの摩擦により、複数枚のホイール砥石４がスロット７ｂから切り込んだ長尺ガラス管Ｌを回転させる図示しない機体部に固定された押さえシート７ａを有する押さえ機構部７と、ホイール砥石４と長尺ガラス管Ｌとの接触部分Ｃに水溶性切削油からなる切削液Ｆを供給するノズル８とを備え、長尺ガラス管Ｌを複数の短尺ガラス管Ｓに順次切断し、ノズル９からの切削液Ｆで流されて落下する短尺ガラス管Ｓを水切りバスケット１０に受けて回収し、切削液Ｆを切削液回収トレー１１で受けて循環させるものである。

また、この整列トレー部２の上流部分には、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、重なり合った長尺ガラス管Ｌのうち、２段目以上の長尺ガラス管Ｌの中央と両端の３箇所と当接する位置に、揺動ローラー部１２ａが設けられた整列機構部１２が配設されており、揺動ローラー部１２ａは、図示しない揺動モータ及びそのコントローラを有する揺動回転駆動機構により回転軸１２ｂを中心にして正転方向及び逆転方向に５〜１８０°の揺動回転角度で、１０〜６０回／分の揺動周期で円心揺動されるようになっている。この揺動ローラー１２ａにより、１段に整列された長尺ガラス管Ｌが整列トレー部２上を移送され、曲がりや反りが矯正されて押さえガイド１３の下面に順次送り込まれるようになっている。

また、整列機構部１２により、整列トレー部２上を１段に整列されて移動する切断前の長尺ガラス管Ｌの上面に、例えば、９０°の揺動回転角度で、３０回／分の揺動周期で円心揺動されている揺動ローラー部１２ａを当接させることで、長尺ガラス管Ｌに回転駆動力を与えて回転させ、長尺ガラス管Ｌの表面に付着していたガラス粉や、粗切断により破砕状体になっている長尺ガラス管Ｌの端部Ｌａの破片等のガラス粉Ｇが除去されるようになっている。

また、整列トレー部２の中流部分には、１段に整列されて移動する切断前の長尺ガラス管Ｌの端部Ｌａの下方に異物回収器１５が設けられ、異物回収器１５の上方に位置する長尺ガラス管Ｌの端部に除塵用の高圧エアーＫを吹き付けて粗切断により破砕状体になっている長尺ガラス管Ｌの端部Ｌａが、さらに破損する前に、予め切断前に強制的に破損させてガラス粉Ｇを発生させる除塵用流体吹き付けノズル１４が設けられている。

さらに、整列トレー部２の下流部分には、図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、長尺ガラス管Ｌの短尺ガラス管Ｓが切り出される部位が通過する領域に亘って、長尺ガラス管Ｌの表面から落下する異物を回収する逆Ｗ形状をした幅２０ｍｍ、深さ２ｍｍの回収溝１６が設けられている。

また、長尺脆性材の切断装置２０の下方には、押さえ機構部７の押さえシート７ａの下端に設けたステンレス鋼製の下部シート固定バー７ｃを下方に向けて押さえシート７ａの６２０ｍｍの幅方向に亘って均等に張力を負荷するエアーシリンダー１７が設けられて図示しない機体部に固定されており、切削液回収トレー１１に設けた貫通穴１１ａを通じてピストンロッド１７ａにより０．４Ｐａの引っ張り力で引っ張っている。

次に、本切断装置２０を使用して円形断面を有する長さが６００ｍｍで、直径１．８ｍｍ、内径０．９５ｍｍの長尺ガラス管Ｌから長さが２．５ｍｍ複数個の短尺ガラス管Ｓを切り出す本発明の切断方法を説明する。

まず、本切断装置２０の整列トレー部２上に長尺ガラス管Ｌを供給する前に、長尺ガラス管Ｌの表面に潤滑剤として帯電防止剤として機能する界面活性剤を長尺ガラス管Ｌの表面積当たりの付着量が２ｇ／ｍ^２程度になるように塗布し、乾燥させておく。

次いで、整列トレー部２上に長尺ガラス管Ｌを供給し、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、整列機構部１２で重なり合った長尺ガラス管Ｌのうち、２段目以上の長尺ガラス管Ｌの中央と両端の３箇所に、９０°の揺動回転角度で、３０回／分の揺動周期で円心揺動運動されている揺動ローラー部１２ａを当接させて、長尺ガラス管Ｌを押さえることにより、１段に整列させて、曲がりや反りを矯正して押さえガイド１３の下面に順次送り込む。

また、整列トレー部２上を１段に整列されて押さえガイド１３まで移動する前に、切断前の長尺ガラス管Ｌの上面に、整列機構部１２の円心揺動させている揺動ローラー部１２ａを当接させることにより、揺動ローラー部１２ａから長尺ガラス管Ｌに回転駆動力を与えて長尺ガラス管Ｌを回転させ、表面に付着しているガラス粉Ｇや、粗切断により破砕状体になっている長尺ガラス管Ｌの端部Ｌａの破片をガラス粉Ｇとして除去する。このように、長尺ガラス管Ｌの端部Ｌａが破損する前に、予め切断前に強制的に破損させて破片を発生させて除去しておくことで、スムーズな長尺ガラス管Ｌの供給を行う。

さらに、整列トレー部２の中流部分で押さえガイド１３の下を移動する長尺ガラス管Ｌの粗切断により破砕状体になっている端部Ｌａに、除塵用流体吹き付けノズル１４から高圧エアーＫを吹き付けて、端部Ｌａがさらに破損する前に、予め強制的に破損させてガラス粉Ｇを発生させ、下方に設けた異物回収器１５にガラス粉Ｇを回収する。

さらに、整列トレー部２の下流部分に設けた図３（Ａ）〜（Ｃ）に示す、Ｗ形状をした幅２０ｍｍ、深さ２ｍｍの回収溝１６上を、長尺ガラス管Ｌの短尺ガラス管Ｓが切り出される部位を通過させることで、長尺ガラス管Ｌの表面から落下する異物を回収する。

その後、長尺ガラス管Ｌを回転する回転支持ローラー６の周面６ａ上に移送し、切削液回収トレー１１に設けた貫通穴１１ａを通じてエアーシリンダー１７のピストンロッド１７ａにより押さえシート７ａの下端に設けたステンレス鋼製のシート固定バー７ｂを０．４Ｐａの引っ張り力で下方に引っ張って、６２０ｍｍの全幅方向に亘って均等に張力を負荷された押さえシート７により長尺ガラス管Ｌを回転支持ローラー６の周面６ａに押しつけて、長尺ガラス管Ｌを回転させつつ更に回転支持ローラー６の周面６ａ上を移動させ、押さえ機構部７の押さえシート７ａのスロット７ｂ位置で切り込んだ回転する切断ローラー５の複数枚のホイール砥石４にノズル８、９から切削液Ｆをかけつつ当接させることにより、複数の各長尺ガラス管Ｌを複数の短尺ガラス管Ｓに順次切断する。

以上の切断工程によって得られた短尺ガラス管Ｓは、以前のガラス管に比べて、５分の１以下と、格段に円弧状のキズ、及び長尺ガラス管Ｌの回転の不具合による端面欠け不良の少ないものであった。

本発明は、上記実施の形態ではガラス管に関する実施例を説明したが、ガラスに限らず結晶、セラミックス、その他の脆性材料にも適用可能である。
は平面図。

１、２０ 切断装置
２ 整列トレー部
３ 回転軸
４ ホイール砥石
４ａ スペーサー
５ 切断ローラー
６ 回転支持ローラー
７ 押さえ機構部
７ａ 押さえシート
７ｂ スロット
７ｃ 下部シート固定バー
８、９ ノズル
１０ 水切りバスケット
１１ 切削液回収トレー
１２ 整列機構部
１２ａ 揺動ローラー
１２ｂ 揺動ローラーの回転軸
１３ 押さえガイド
１４ 除塵用流体吹き付けノズル
１５ 異物回収器
１６ 回収溝
１７ エアーシリンダー
１７ａ ピストンロッド
Ｆ 切削液
Ｇ ガラス粉
Ｋ 高圧エアー
Ｌ 長尺ガラス管（長尺脆性材）
Ｓ 短尺ガラス管（短尺脆性材）

Claims (11)

1. 機体部と、円形断面を有する長尺脆性材を整列させて供給する整列トレー部と、回転軸に複数枚のホイール砥石が等間隔に固定された切断ローラーと、この切断ローラーに対向配置され、切断ローラーに対して長尺脆性材を順次支持しつつ回転する回転支持ローラーと、機体部に固定され、回転支持ローラーの周面上に並列する複数の長尺脆性材と線接触して回転支持ローラーに対して個々の長尺脆性材を押圧する押さえシートを有し、回転する回転支持ローラーの周面と長尺脆性材と機体部に固定された押さえシートとの摩擦により、長尺脆性材が回転しつつ更に回転支持ローラーの周面上を切断ローラーと対向する位置に向けて移動するようになっており、該押さえシートの切断ローラーと対向する位置に、回転する長尺脆性材に複数枚のホイール砥石が切り込む複数のスロットを有する押さえ機構部と、ホイール砥石と長尺脆性材との接触部分に切削液を供給するノズルとを備え、複数の各長尺脆性材を複数の短尺脆性材に順次切断する切断装置であって、
   前記整列トレー部の長尺脆性材の短尺脆性材が切り出される部位が通過する領域に、長尺脆性材の表面から落下する異物を回収する回収溝が設けられていることを特徴とする長尺脆性材の切断装置。
2. 前記整列トレー部上を整列されて移動する切断前の長尺脆性材の端部の下方に、異物回収器が設けられており、異物回収器の上方に位置する長尺脆性材の端部に除塵用の流体を吹き付けるノズルが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の長尺脆性材の切断装置。
3. 前記整列トレー部上方に配設され、回転軸を中心に正転方向及び逆転方向に円心揺動する揺動ローラーを有し、揺動ローラーが整列トレー部上で重なり合った切断前の長尺脆性材の２段目以上の長尺脆性材の中央部と両端部に当接して長尺脆性材を１段に整列させる整列機構部が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の長尺脆性材の切断装置。
4. 整列機構部は、揺動ローラーの円心揺動回転角度範囲及び円心揺動周期を調整する揺動調整機構が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の長尺脆性材の切断装置。
5. 整列機構部は、前記整列トレー部上を１段に整列されて移動する切断前の長尺脆性材の上面に揺動ローラーが当接する位置に配設されていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の長尺脆性材の切断装置。
6. 押さえ機構部は、０．２Ｐａ以上の張力を前記押さえシートの幅方向に対して一様に負荷する張力負荷部品を有することを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の長尺脆性材の切断装置。
7. 請求項１に記載の切断装置を使用し、前記整列トレー部に円形断面を有する長尺脆性材を供給し、該長尺脆性材を回転する前記回転支持ローラーの周面上に移送し、押さえ機構部の押さえシートにより長尺脆性材を回転支持ローラー周面に押圧して、長尺脆性材を回転させつつ更に回転支持ローラーの周面上を移動させ、押さえシートのスロット位置で切り込んだ回転する切断ローラーの複数枚のホイール砥石にノズルから切削液をかけつつ長尺脆性材を当接させることにより、複数の各長尺脆性材を複数の短尺脆性材に順次切断する切断方法であって、
   前記長尺脆性材を整列トレー部上に供給する前に、長尺脆性材の表面に潤滑剤を塗布することを特徴とする長尺脆性材の切断方法。
8. 請求項２に記載の切断装置を使用し、１段に整列されて移動する切断前の長尺脆性材の端部に、ノズルから除塵用の流体を吹き付けることを特徴とする請求項７に記載の長尺脆性材の切断方法。
9. 請求項３に記載の切断装置を使用し、前記整列トレー部上の重なり合った切断前の長尺脆性材の２段目以上の長尺脆性材の中央部と両端部に、整列機構部の揺動ローラーを当接させて、長尺脆性材を１段に整列させることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の長尺脆性材の切断方法。
10. 請求項５に記載の切断装置を使用し、前記整列トレー部上を１段に整列されて移動する切断前の長尺脆性材の上面に、整列機構部の揺動ローラーを当接させて回転駆動力を与えることにより除塵することを特徴とする請求項９に記載の長尺脆性材の切断方法。
11. 請求項６に記載の切断装置を使用し、前記押さえ機構部の張力負荷部品により押さえシートの幅方向に対して一様に０．２Ｐａ以上の張力を負荷して前記回転支持ローラーに対して長尺脆性材を押圧することを特徴とする請求項７から請求項１０の何れかに記載の長尺脆性材の切断方法。