JP2012121741A - 板状物の搬送量検出装置及び板状物の切断装置並びに搬送量検出方法及び板状物の切線加工装置並びに切線加工方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】板状物の搬送量を正確に検出することができる板状物の搬送量検出装置及び板状物の切断装置を提供する。
【解決手段】搬送量検出装置100の制御装置には、ローラ102の基準径寸法が記憶されている。また、制御装置は、この基準径寸法とレーザ変位計104によって計測されたローラ102の径とを比較して変化量を求めるとともに、変化量に対応した補正値を算出し、補正値に基づいて前記演算した帯状板ガラスGの搬送量を補正する。搬送量検出装置100による帯状板ガラスGの搬送量検出方法は、レーザ変位計104によって計測されたローラ102の径寸法を示す情報が制御装置に出力されると、制御装置は、その径寸法とあらかじめ記憶されているローラ102の基準径寸法とを比較して、ローラ102の径の変化量を求める。そして、制御装置は、その変化量に対応した補正値を算出し、この補正値に基づいて帯状板ガラスGの搬送量を補正する。
【選択図】図5
【解決手段】搬送量検出装置100の制御装置には、ローラ102の基準径寸法が記憶されている。また、制御装置は、この基準径寸法とレーザ変位計104によって計測されたローラ102の径とを比較して変化量を求めるとともに、変化量に対応した補正値を算出し、補正値に基づいて前記演算した帯状板ガラスGの搬送量を補正する。搬送量検出装置100による帯状板ガラスGの搬送量検出方法は、レーザ変位計104によって計測されたローラ102の径寸法を示す情報が制御装置に出力されると、制御装置は、その径寸法とあらかじめ記憶されているローラ102の基準径寸法とを比較して、ローラ102の径の変化量を求める。そして、制御装置は、その変化量に対応した補正値を算出し、この補正値に基づいて帯状板ガラスGの搬送量を補正する。
【選択図】図5
Description
本発明は、板状物の搬送量検出装置及び板状物の切断装置並びに搬送量検出方法及び板状物の切線加工装置並びに切線加工方法に関する。
FPD(Flat Panel Display)用ガラス基板、建築用ガラス板等に用いられるガラス板の製造方法として、特許文献1等に開示されたフロート法と称される製法が知られている。このフロート法は、溶融錫浴内の錫上に溶融ガラスを流し込み、溶融ガラスを錫上で広げてガラスリボンをつくり、最終的に所定の板厚を有する帯状板ガラスに成形する製法である。溶融錫浴で成形された帯状板ガラスは、溶融錫浴の下流側に設置された徐冷部に引き出され、ここで所定の温度まで冷却された後、ローラコンベア等の搬送手段により切り折り装置に連続搬送されて所望サイズのガラス板に切り折りされる。切り折りされたガラス板は、ローラコンベアによって所定の収容部に搬送され、ここでパレット等に一枚ずつ収容され、製品として又は中間製品として採板される。
前記切り折り装置は、帯状板ガラスの搬送方向上流側に設置された切線加工装置と、その下流側に設置された折り装置とから構成される。また、前記切線加工装置は、帯状板ガラスの搬送方向上流側に設置された縦切線加工機と、その下流側に設置された横切線加工機とから構成され、縦切線加工機のカッターによって帯状板ガラスの搬送方向に平行な縦切線を帯状板ガラスに加工し、その下流側で横切線加工機のカッターによって帯状板ガラスの搬送方向に直交する横切線を帯状板ガラスに加工する。
切線加工は、異サイズ切りと称される方法で、徐冷部で徐冷された帯状板ガラスからサイズの異なる複数のガラス板を一度に無駄なく採板する目的で実施されている。この切線加工方法は、縦切線加工機を複数台並設し、更に縦切り線加工機の下流側に横切線加工機を設置し、各々の切線加工機のカッターの切線加工動作を開始/停止制御(例えば、帯状板ガラス搬送速度に同期したモーション制御)することにより、搬送中の帯状板ガラスから複数の所望サイズのガラス板を採板するための切線を帯状板ガラスに加工する方法である。
この異サイズ切りの切線加工方法においては、カッターの切線加工開始時期を精細に制御する必要があり、そのために帯状板ガラスの搬送速度が検出されている。搬送速度の検出装置としては、搬送中の帯状板ガラスにローラを当接し、帯状板ガラスの搬送に追従して回転する前記ローラの回転量に基づいて帯状板ガラス搬送速度を検知する搬送量検出装置が知られている。この搬送量検出装置は、ローラの回転量をエンコーダによって検出し、エンコーダから出力されるパルス数をパルスカウンタによってカウントする。そして、カウントしたパルス数が、切線加工開始時期としてあらかじめ記憶された所定のパルス数となったときに、カッターによる切線加工を開始するように制御部がカッター駆動部を制御するものである。
なお、前記ローラは、金属製のローラ本体と、このローラ本体の外周面にライニング加工されたゴム製又は樹脂製のシートとから構成される。このシートが緩衝材となり、帯状板ガラスの表面にローラが接触することによる傷が付かないようにしている。
なお、特許文献2には、帯状板ガラスではないが、フィルム(板状物)の搬送量検出装置が開示されている。この搬送量検出装置は、フィルムの搬送に従動して回転するフリーローラと、このフリーローラの回転を検出するエンコーダとから構成されている。
しかしながら、従来の搬送量検出装置は、雰囲気温度の変動に応じてローラが熱膨縮し、ローラの直径及び角速度ωが変化する。このため、ローラの回転量が変動するので、板状物の搬送量を正確に検出することができないという問題があった。
特に、ローラ本体の外周面にゴム製又は樹脂製のシートを被覆した、帯状板ガラス用のローラの場合、前記シートが熱膨縮し易い材質のために前記問題が発生し易い。よって、この問題に起因してカッターの切線加工開始時期に誤差が発生するので、切り折りされたガラス板の寸法がばらついてしまうという問題があった。すなわち、帯状板ガラスの搬送方向におけるガラス板の寸法精度が落ちるという問題があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、板状物の搬送量を正確に検出することができる板状物の搬送量検出装置及び搬送量検出方法、及び、板状物を寸法精度よく切断加工することができる板状物の切断装置、並びに板状物を寸法精度よく切線加工することができる板状物の切線加工装置、及び切線加工方法を提供することを目的とする。
本発明は、前記目的を達成するために、搬送される板状物に当接して回転するローラと、前記ローラの回転量に応じた信号を発生する信号発生手段と、前記信号に基づいて前記板状物の搬送量を演算する演算手段と、前記ローラの形状を計測する計測手段と、前記ローラの基準形状が記憶され、該基準形状と前記計測手段によって計測された前記ローラの形状とを比較して変化量を求めるとともに、該変化量に対応した補正値を算出し、該補正値に基づいて前記演算手段による前記板状物の搬送量を補正する補正制御部と、を備えたことを特徴とする板状物の搬送量検出装置を提供する。
本発明は、前記目的を達成するために、搬送される板状物にローラを当接させて該ローラを回転させるとともに、該ローラの回転量に応じて発生する信号に基づき前記板状物の搬送量を検出し、前記ローラの形状の基準形状に対する変化量を求めるとともに、該変化量に対応した補正値を算出し、該補正値に基づいて前記板状物の搬送量を補正することを特徴とする板状物の搬送量検出方法を提供する。
本発明によれば、計測手段によって計測されたローラの形状を示す情報が補正制御部に出力されると、補正制御部は、その形状とあらかじめ記憶されているローラの基準形状とを比較して、ローラの形状の変化量を求める。そして、補正制御部は、その変化量に対応した補正値を算出し、この補正値に基づいて演算手段による板状物の搬送量を補正する。これにより、本発明によれば、ローラの形状が変化した場合でも、板状物の搬送量を正確に検出することができる。
本発明の前記計測手段は、レーザによって前記ローラの径を計測する手段であることが好ましい。
本発明の前記計測手段は、ローラの外周形状を撮像することにより該ローラの径を計測する手段であることが好ましい。
本発明は、前記目的を達成するために、本発明の板状物の搬送量検出装置を備えた板状物の切断装置を提供する。
本発明の板状物の切断装置によれば、板状物を寸法精度よく切断加工することができる。
本発明は、前記目的を達成するために、搬送される板状物に当接して回転するローラと、前記ローラの回転量に応じた信号を発生する信号発生手段と、ガイドフレームに沿って走行し、前記板状物に切線を加工する切線加工手段と、前記信号に基づいて前記切線加工手段による前記板状物の切線加工開始時期を制御する制御手段と、前記ローラの形状を計測する計測手段と、前記ローラの基準形状が記憶され、該基準形状と前記計測手段によって計測された前記ローラの形状とを比較して変化量を求めるとともに、該変化量に対応した補正値を算出し、該補正値に基づいて前記切線加工開始時期を補正する補正制御部と、を備えたことを特徴とする板状物の切線加工装置を提供する。
本発明は、前記目的を達成するために、搬送される板状物にローラを当接させて該ローラを回転させ、該ローラの回転量に応じた信号に基づいて切線加工手段による前記板状物の切線加工開始時期を制御するとともに、前記ローラの形状を計測手段によって計測し、該形状の基準形状に対する変化量を求めるとともに、該変化量に対応した補正値を算出し、該補正値に基づいて前記切線加工開始時期を補正することを特徴とする板状物の切線加工方法を提供する。
本発明によれば、計測手段によって計測されたローラの形状を示す情報が補正制御部に出力されると、補正制御部は、その形状とあらかじめ記憶されているローラの基準形状とを比較して、ローラの形状の変化量を求める。そして、補正制御部は、その変化量に対応した補正値を算出し、この補正値に基づいて切線加工手段による切線加工開始時期を補正する。これにより、本発明によれば、ローラの径が変化した場合でも、板状物を寸法精度よく切線加工することができる。
本発明の板状物の搬送量検出装置及び搬送量検出方法によれば、板状物の搬送量を正確に検出することができる。
本発明の板状物の切断装置によれば、板状物を寸法精度よく切断加工することができる。
本発明の板状物の切線加工装置及び切線加工方法によれば、板状物を寸法精度よく切線加工することができる。
以下、添付図面に従って本発明に係る板状物の搬送量検出装置、及び板状物の切断装置、並びに搬送量検出方法、及び板状物の切線加工装置、並びに切線加工方法の好ましい実施の形態を詳説する。
図1は、実施の形態に係る帯状板ガラスGの搬送量検出装置100が適用された、実施の形態の帯状板ガラスGの切線加工装置10の斜視図である。図2は、図1に示した切線加工装置10の平面図である。
図1、図2に示す切線加工装置10は、帯状板ガラスGの搬送方向上流側に設置された、フロート法による帯状板ガラス製造装置(不図示)から、ローラコンベア12によって連続的に搬送されてくる帯状板ガラスGに縦切線、及び横切線を加工する、いわゆる異サイズ切りと称される切線加工方法に対応した切線加工装置である。
この切線加工装置10の各カッターの動作が、実施の形態の搬送量検出装置100によって検出された帯状板ガラスGの搬送量に基づいて制御される。これについては後述する。なお、搬送量検出装置100を設置する主たる目的は、切線加工装置10によって切線加工されたガラス板の、帯状板ガラスGの搬送方向における寸法精度を向上させる点にあり、このために、帯状板ガラスGの搬送量が搬送量検出装置100によって正確に検出されている。
切線加工装置10の帯状板ガラスGの搬送方向下流側には、ガラス折り装置(不図示)が設置され、このガラス折り装置の後段には、ガラス折り装置によって折り割りされたガラス板を、サイズに応じた収容部に振り分け搬送するローラコンベア(不図示)が設置されている。切線加工装置10と前記ガラス折り装置とによって、切断装置が構成されている。
なお、実施の形態の板状物の搬送量検出装置100の構成、及び搬送量検出装置100による帯状板ガラスGの搬送量検出方法については後述する。また、切線加工装置10、前記帯状板ガラス製造装置、前記ローラコンベア、前記ガラス折り装置、及び折りが終了したガラス板を収容部に振り分け搬送し採板する前記ローラコンベア、及びそれらを用いた帯状板ガラスの製造装置は、公知技術のとおりである。更に、実施の形態の帯状板ガラスGは、FPD用ガラス基板に使用されるものであってもよく、太陽電池用ガラス板、照明用ガラス板、建築用ガラス板、又は自動車窓用ガラス板に使用されるものであってもよい。また、対象とする板状物は帯状板ガラスGに限定されるものではなく、矩形状のガラス板であってもよい。板状物の材質も限定されず、樹脂製、又は金属製の板状物であって連続的に搬送される板状物であれば、実施の形態の板状物の搬送量検出装置100を適用することができる。更にまた、帯状板ガラスGの製造装置は、フロート法による製造装置に限定されるものではなく、フュージョン法等の他の製造装置であってもよい。
以下、異サイズ切りを行う切線加工装置10について説明するが、切線加工装置10は異サイズ切りに限定されるものではない。すなわち、帯状板ガラスGの搬送方向におけるガラス板の寸法精度を向上させることができる切線加工装置であれば、いわゆる横切線のみ帯状板ガラスGに加工する切線加工装置(図1において、横切線加工機16のみ備えた切線加工装置)にも適用できる。よって、異サイズ切りを行う切線加工装置10は、あくまで一例である。
切線加工装置10は、帯状板ガラスGの搬送方向上流側に設置された縦切線加工機14と、その下流側に設置された横切線加工機16とから構成される。この縦切線加工機14によって帯状板ガラスGの搬送方向に平行な縦切線が帯状板ガラスGに加工され、その下流側で横切線加工機16により帯状板ガラスの搬送方向に直交する横切線が帯状板ガラスGに加工される。
縦切線加工機14は、帯状板ガラスGの幅方向に設置された複数台のカッター18、18…を備えている。これらのカッター18、18…は、ローラコンベア12によって搬送中の帯状板ガラスGに対し、周知の進退移動手段によって進退移動され、進出移動されることにより帯状板ガラスGに所定の押圧力で押圧される。これによって、帯状板ガラスGの搬送方向に平行な縦切線が帯状板ガラスGに加工される。
一方、横切線加工機16は、一枚のカッター20を備えており、このカッター20が帯状板ガラスGの搬送速度に同期して帯状板ガラスGの搬送方向に対して斜行移動されることにより、帯状板ガラスGの搬送方向に直交する方向の横切線が帯状板ガラスGに加工される。なお、図1、図2中の矢印Aは、帯状板ガラスGの搬送方向を示している。
ここで、図3を参照して異サイズ切りと称される切線加工方法について説明する。
この切線加工方法は、搬送中の帯状板ガラスGから2種類のサイズの異なる矩形状ガラス板G1、2を採板するための縦切線CV1〜5、及び横切線CH6〜11を、搬送中の帯状板ガラスGに加工する方法である。なお、採板されるガラス板のサイズは2種類に限定されるものではなく、3種類以上であってもよい。また、図3中の矢印Aは、帯状板ガラスGの搬送方向を示している。
図3に示す縦切線CV1、2は、前記帯状板ガラス製造装置の溶融錫浴において縁ローラが当接された縁ガラスG5を、製品となる帯状板ガラスから切除するために加工されたものであり、縦切線加工機14のカッター18、18…のうち両側に配置された2台のカッター18、18によって加工される。この2台のカッター18、18は、帯状板ガラスGに対し所定の押圧力がかけられた状態で常時当接され、これによって、連続搬送されてくる帯状板ガラスGに、折り割りに良好な切込み深さの縦切線CV1、2が連続的に加工される。
縦切線CV3、4は、ガラス板G1、G1…を採板するために加工されたものであり、縦切線加工機14のカッター18、18…のうち内側に配置された2台のカッター18、18によって加工される。この2台のカッター18、18は、進退移動手段により帯状板ガラスGの搬送速度に同期して搬送中の帯状板ガラスGに対し進退(上下)移動される。すなわち、縦切線CV3、4を加工する2台のカッター18、18は、切線加工開始点P1、P1に向けて進出移動されて帯状板ガラスGに当接され、その後、帯状板ガラスGに対し所定の押圧力がかけられた状態で当接を継続し、切線加工終了点P2、P2に到達したところで帯状板ガラスGから退避移動される。これによって、連続搬送されてくる帯状板ガラスGに、折り割りに良好な切込み深さの縦切線CV3、4が加工される。
縦切線CV5は、ガラス板G1よりも大きいサイズのガラス板G2を採板するために加工されたものであり、縦切線加工機14のカッター18、18…のうち中央に配置されたカッター18によって加工される。このカッター18も同様に、進退移動手段により帯状板ガラスGの搬送速度に同期して搬送中の帯状板ガラスGに対し進退(上下)移動される。すなわち、縦切線CV5を加工するカッター18は、切線加工開始点P3に向けて進出移動されて帯状板ガラスGに当接され、その後、帯状板ガラスGに対し所定の押圧力がかけられた状態で当接を継続し、切線加工終了点P4に到達したところで帯状板ガラスGから退避移動される。これによって、連続搬送されてくる帯状板ガラスGに、折り割りに良好な切込み深さの縦切線CV5が加工される。
縦切線CV3〜5を加工するための3台のカッター18の進出開始時期(切線加工開始時期)、及び退避開始時期が、実施の形態の搬送量検出装置100(図1参照)によって制御されている。これについては後述する。
一方、横切線CH6〜9は、ガラス板G1を採板するために加工されたものであり、横切線加工機16のカッター20によって順次1本ずつ加工される。カッター20を斜行移動させるモータ64(図4参照)は、帯状板ガラスGの搬送速度に同期してその斜行移動速度が制御装置56によってモーション制御されており、これによって、帯状板ガラスGの搬送方向に直交する方向の横切線CH6〜9が帯状板ガラスGに加工される。また、カッター20は、エアシリンダ等のアクチュエータによって帯状板ガラスGに対し上下移動自在に設けられている。このアクチュエータによってカッター20は、良好な切込み深さの横切線CH6〜9を加工するために、切線加工開始点P5の所定量手前位置においてあらかじめ下降が開始される。この後、カッター20はモータ64の駆動力により、ガイドフレーム21に沿って帯状板ガラスG上を斜行移動される。これによって、横切線CH6〜9が加工される。この後、カッター20は、切線加工終了点P6を所定量通過後に前記アクチュエータによって帯状板ガラスGから上昇移動され、その後、元の切線待機位置(図1、図2の実線で示した位置)に前記モータ64によって復帰移動される。
図3に示す横切線CH10、11は、ガラス板G2を採板するために加工されたものであり、横切線加工機16のカッター20によって加工される。このカッター20の動作は、横切線CH6〜9を加工する動作と同様であるので説明は省略する。
横切線CH6〜11を加工するためのカッター20の斜行移動開始時期(切線加工開始時期)が、実施の形態の搬送量検出装置100(図1参照)によって制御されている。これについては後述する。
このように縦切線を加工するカッター18、18…及び横切線を加工するカッター20の上記動作によって、搬送中の帯状板ガラスGから2種類のサイズの異なる矩形状のガラス板G1、2を採板するための縦切線CV1〜5、及び横切線CH6〜11が、搬送中の帯状板ガラスGに加工される。
異サイズ切りの切線加工方法においては、帯状板ガラスGから可能な限り多くのサイズの異なるガラス板を無駄なく採板するために、指定の各サイズのガラス板の採板予定に従って縦切線加工機14による縦切線CV3〜5の端部と横切線加工機16による横切線CH6〜11との距離を可能な限り小さくすることが望まれている。よって、前記距離を小さくするためには、縦切線CV3〜5を加工する縦切線加工機14のカッター18及び横切線CH6〜11を加工する横切線加工機16のカッター20の切線加工動作の開始/停止制御を、すなわち、搬送中の帯状板ガラスGに対するカッター18、20の進退移動制御を、精細に行う必要があり、それが実施の形態の搬送量検出装置100(図1参照)によって実行されている。
カッター18の進退移動手段は、図4に示すようにサーボモータ24を備えており、このサーボモータ24及びカッター18は、不図示の送り手段を介して図1の梁部(ガイドフレーム)26に所定の間隔をもって取り付けられている。この梁部26は、ローラコンベア12に跨設されるとともに帯状板ガラスGの搬送方向に直交する方向に設置されている。また、前記送り手段であるボールねじ装置は、中空の梁部26内に設けられ、このボールねじ装置が駆動されることにより、梁部26に形成された水平なスリット28内においてカッター18が進退移動手段を介してスライド移動される。これによって、帯状板ガラスGの搬送方向に直交する方向のカッター18の位置が調整される。
サーボモータ24は、帯状板ガラスGに縦切線を加工するために、カッター18を下降移動させ、帯状板ガラスGに対する押圧力を発生させる。このサーボモータ24のトルクは、図4に示すサーボアンプ54を介して制御装置56により制御されている。したがって、サーボモータ24のトルクを、制御装置56によって制御することにより、帯状板ガラスGに対するカッター18の押圧力が設定される。
また、制御装置56には、サーボモータ24に加えられる電流値を示す信号(サーボモータ24のトルクを示す信号)が電流検出器60から加えられるデータとともに、サーボモータ24の回転位置、又は回転速度を示すパルス信号がパルスジェネレータ(PG)62からサーボアンプ54を経由して加えられている。
制御装置56は、パルスジェネレータ(PG)62からのパルス信号をカウントすることにより、サーボモータ24の回転位置を検出することができ、また、所定時間内に加えられるパルス信号をカウントすることにより、サーボモータ24の回転速度を検出することができる。更に、制御装置56は、電流検出器60からのトルクを示す信号、又はパルスジェネレータ(PG)62からのパルス信号に基づいて、サーボモータ24をトルク制御するためのトルク指令信号をサーボアンプ54に出力する。サーボアンプ54は、前記指令信号に基づいてサーボモータ24をトルク制御する。
更にまた制御装置56は、搬送量検出装置100によって得られた帯状板ガラスGの搬送量に基づき、サーボモータ24によるカッター18の進退移動時期を制御するとともに、モータ64によるカッター20の切線加工開始時期を制御する。これによって、制御装置56は、異サイズ切りの切線加工をカッター18、20によって実行させる。
次に、前記の如く構成された帯状板ガラスGの切線加工装置10の動作について説明する。
切線加工装置10は、ローラコンベア12によって搬送中の帯状板ガラスGに、カッター18、18…によって帯状板ガラスGの搬送方向に平行な縦切線CV3〜5(図3参照:以降、縦切線CV1、2の説明は省略する)を加工する。そして、帯状板ガラスGに対するカッター18の進退移動手段として、応答性の高いサーボモータ24を使用し、このサーボモータ24を制御装置56によってトルク制御することにより、帯状板ガラスGに対するカッター18の押圧力を制御して帯状板ガラスGに縦切線CV3〜5を加工する。
次に、実施の形態の搬送量検出装置100について説明する。
この搬送量検出装置100は、図1、図2、図5に示すように、搬送中の帯状板ガラスGに当接して回転するローラ102を備えている。また、ローラ102の表面にレーザ光を照射し、その反射光を受光することによりローラ102の径の変化を計測するレーザ変位計(計測手段:株式会社キーエンス製(LKH−025))104を備えている。更に、ローラ102の回転量に応じてパルス信号を発生するエンコーダ(信号発生手段)106を備えている。更にまた、エンコーダ106から発生したパルス信号を計数するパルスカウンタ112、及びパルスカウンタ112によって計数されたパルス数に基づき、帯状板ガラスGの搬送量を演算する制御装置(演算手段、補正制御部)56を備えている。
また、制御装置56の不図示の記憶部には、ローラ102の基準径寸法(任意の寸法:基準形状)が記憶されている。制御装置56は、この基準径寸法とレーザ変位計104によって計測されたローラ102の径とを比較して変化量を求めるとともに、変化量に対応した補正値を算出し、補正値に基づいて前記演算した帯状板ガラスGの搬送量を補正する。
すなわち、搬送量検出装置100による帯状板ガラスGの搬送量検出方法は、レーザ変位計104によって計測されたローラ102の径寸法を示す情報が制御装置56に出力されると、制御装置56は、その径寸法とあらかじめ記憶されているローラ102の基準径寸法とを比較して、ローラ102の径の変化量を求める。そして、制御装置56は、その変化量に対応した補正値を算出し、この補正値に基づいて帯状板ガラスGの搬送量を補正する。
これにより、実施の形態の搬送量検出装置100によれば、ローラ102の形状が変化した場合でも、帯状板ガラスGの搬送量を正確に検出することができる。
次に、搬送量検出装置100による帯状板ガラスGの搬送量検出方法、及び切線加工方法の具体例を説明する。なお、この具体例は、横切線を加工するカッター20を例示するが、縦切線を加工するカッター18についても同様である。また、計測手段としては、レーザ変位計104の他、ローラ102の側面全体を撮像してローラ102の径の変化量を取得する電子カメラを適用することもできる。この場合、電子カメラの一画素に対応する寸法が制御装置56に記憶されており、制御装置56はローラ102の直径方向の画素を計数することにより、ローラ102の径、及び径の変化量を取得する。
(1)要件
帯状板ガラスGの搬送量(切線加工間隔):Y(mm)
ローラ102の径 :D(mm)
エンコーダ106の分解能 :A(パルス)
1パルス進行距離 :p(mm/パルス) p=πD/A
補正係数 :C
基準補正係数 :C1
正規補正係数 :C2
切線加工指令間隔 :P(パルス) P=Y/p×C2/C1
(2)まず、補正係数Cの取得方法について説明する。
帯状板ガラスGの搬送量(切線加工間隔):Y(mm)
ローラ102の径 :D(mm)
エンコーダ106の分解能 :A(パルス)
1パルス進行距離 :p(mm/パルス) p=πD/A
補正係数 :C
基準補正係数 :C1
正規補正係数 :C2
切線加工指令間隔 :P(パルス) P=Y/p×C2/C1
(2)まず、補正係数Cの取得方法について説明する。
ローラ102の外周長πDをエンコーダ106の分解能である1回転当たりのパルスAで除算すると、1パルス当たりの帯状板ガラスGの進行距離pを算出できる。
帯状板ガラスGの搬送量を1パルス当たりの距離で除算すると、搬送中の帯状板ガラスGに横切線を加工する切線加工指令を出すために必要なパルス数(切線加工指令間隔:P)を算出できる。
つまり、P=Y/pの式によってパルス数Pを算出できる。
しかしながら実際には、動作中のローラ102の径Dの計測値とローラ102の径D′の設計値とは完全に一致しないため、補正係数Cを乗算して切線加工開始指令を出すための必要なパルス数Pをあらかじめ補正しておく必要がある。
この場合のパルス数Pは、基準補正係数をC1、正規補正係数をC2とした場合、下記のように算出される。
P=Y/p×C=Y/p×(C2/C1)
ここで、基準補正係数C1は、定数である。
ここで、基準補正係数C1は、定数である。
つまり、正規補正係数C2をあらかじめ取得しておくことにより、P=Y/p×(C2/C1)で算出したパルス毎に切線加工開始指令を出力することによって、搬送中の帯状板ガラスGに正確な距離間隔の切線を加工することができる。ここで、取得した正規補正係数C2は、制御装置56に記憶されている。すなわち、ローラ102の径が変化した場合には、正規補正係数C2が再び制御装置56によって補正される。
(3)次に、ローラ102の径が変化した場合の新正規補正係数C2′の取得方法について説明する。
新正規補正係数C2′は、帯状板ガラスGの搬送量の設定値(Y:目標値)と実測寸法とから、下記のようにして算出できる。
新正規補正係数C2′=正規補正係数C2×(帯状板ガラスGの搬送量設定値/帯状板ガラスGの寸法実測値)
帯状板ガラスGの搬送量設定値L1に対し、帯状板ガラスGの寸法実測値L2が前記搬送量設定値L1と異なる場合には、ローラ102の径が変化したと認識し、前述した基準補正係数C2を補正する。
帯状板ガラスGの搬送量設定値L1に対し、帯状板ガラスGの寸法実測値L2が前記搬送量設定値L1と異なる場合には、ローラ102の径が変化したと認識し、前述した基準補正係数C2を補正する。
この場合、
C2′=C2×(L1/L2)
となり、
よって、P=L1/p×(C2′/C1)
となる。したがって、帯状板ガラスGの搬送量の変化量に基づいて算出したパルスP毎に切線加工開始指令を出力するように、正規補正係数C2を新正規補正係数C2′に補正することによって、帯状板ガラスGに正確な距離間隔の横切線を加工することができる。
C2′=C2×(L1/L2)
となり、
よって、P=L1/p×(C2′/C1)
となる。したがって、帯状板ガラスGの搬送量の変化量に基づいて算出したパルスP毎に切線加工開始指令を出力するように、正規補正係数C2を新正規補正係数C2′に補正することによって、帯状板ガラスGに正確な距離間隔の横切線を加工することができる。
(4)次に、実施の形態の如くレーザ変位計104、又は電子カメラによってローラ102の径を実測し、この実測値に基づいて正規補正係数C2を補正する場合について説明する。
ローラ102の径が、基準値(設計値)D0から実測値Dに変化したときの変位量をΔDとしたとき、ローラ102の外周長の変動量ΔLは、
ΔL=πD0−πD=π(D0−D)=πΔD
となる。
ΔL=πD0−πD=π(D0−D)=πΔD
となる。
ここで、エンコーダ106の1周当たりパルス数Aは固定値であるため、外周長の変動量ΔLをAで除算した値が1パルス当たりの帯状板ガラスGの搬送量の変動量ΔYとなる。
よって、帯状板ガラスGの搬送量の変動量ΔYは下記のように計算される。
ΔY=ΔL/A×P=πΔD×P
一方で、新正規補正係数C2′は、帯状板ガラスGの寸法実測値を(帯状板ガラスGの搬送量設定値+ΔY)と考えることで計算できる。
一方で、新正規補正係数C2′は、帯状板ガラスGの寸法実測値を(帯状板ガラスGの搬送量設定値+ΔY)と考えることで計算できる。
つまり、
新正規補正係数C2′=正規補正係数C2×(帯状板ガラスGの搬送量設定値/(帯状板ガラスGの搬送量設定値+ΔY))
となる。よって、ローラ102の径が変化した場合には、下記の如く制御装置56がPを補正する。
新正規補正係数C2′=正規補正係数C2×(帯状板ガラスGの搬送量設定値/(帯状板ガラスGの搬送量設定値+ΔY))
となる。よって、ローラ102の径が変化した場合には、下記の如く制御装置56がPを補正する。
すなわち、
P=L1/p×(C2′/C1)
=L1/p×{C2×L1/(L1+ΔY))/C1}と補正する。
P=L1/p×(C2′/C1)
=L1/p×{C2×L1/(L1+ΔY))/C1}と補正する。
したがって、このように補正したP毎に、制御装置56から切線加工開始指令をモータ64に出力すれば、ローラ102の径が変化した場合でも、帯状板ガラスGに正確な距離間隔の横切線を加工することができる。
したがって、実施の形態の搬送量検出装置100は、帯状板ガラスGにシート110を介して当接されるローラ102が熱膨縮して角速度ωが変動しても、帯状板ガラスGの搬送量を正確に検出することができ、結果的に、切線加工されたガラス板の、帯状板ガラスGの搬送方向における寸法精度が向上する。また、制御装置56から出力される正確な搬送量を示す信号に基づいて、カッター18の切線加工開始時期、及びカッター18の退避移動時期も制御するので、帯状板ガラスGに精度のよい縦切線CV3〜5を加工することができる。
更に、切線加工装置10の下流側に設置されているガラス折り装置(不図示)のガラス折り時期についても、搬送量検出装置100からの搬送量情報に基づいて制御することが好ましい。これにより、帯状板ガラスGを縦切線CV3〜5と横切線CH6〜11とに沿って正確に折ることができる。これにより、実施の形態の切断装置によれば、帯状板ガラスGを寸法精度よく切断加工することができる。
一方、ローラ102は、金属製のローラ本体108と、ローラ本体108の外周面にライニング加工されたゴム製又は樹脂製のシート110とから構成される。このシート110が緩衝材となり、帯状板ガラスGの表面にローラ102が接触することによる傷が付かないようにしている。また、シート110が帯状板ガラスGの表面に密着することから、帯状板ガラスGに対するローラ102の滑りが防止されるので、帯状板ガラスGの搬送量の検出精度が高められている。
図6、図7、図8には、ローラ102とレーザ変位計104の取り付け構造が示されている。
ローラ102は、その回転軸114が軸受116に回転自在に支持されている。軸受116は、梁部118を介して不図示の固定構造体に支持されている。また、ローラ102の回転軸114は、軸受116を介してエンコーダ106に接続されている。軸受116には、矩形状のブラケット120が水平方向に固定されており、このブラケット120にレーザ変位計104が固定されている。このブラケット120は、インバー、スーパーインバー、又はステンレスインバー等の低熱膨張材料で製作されている。よって、環境温度が変化した場合でも、レーザ変位計104とローラ102との距離がブラケット120によって変動しないように構成されている。
なお、実施の形態では、切線加工装置10で帯状板ガラスGに切線加工後、折り装置で所定サイズのガラス板に切断したが、切断方法はこれに限定されない。レーザ切断、プラズマ切断、又は高圧水切断等であってもよい。
G…帯状板ガラス、10…切線加工装置、12…ローラコンベア、14…縦切線加工機、16…横切線加工機、18…カッター、20…カッター、21…ガイドフレーム、24…サーボモータ、26…梁部、28…スリット、54…サーボアンプ、56…制御装置、60…電流検出器、62…パルスジェネレータ(PG)、64…モータ、100…搬送量検出装置、102…ローラ、104…レーザ変位計、106…エンコーダ、108…ローラ本体、110…シート、112…パルスカウンタ、114…回転軸、116…軸受、118…梁部、120…ブラケット
Claims (7)
- 搬送される板状物に当接して回転するローラと、
前記ローラの回転量に応じた信号を発生する信号発生手段と、
前記信号に基づいて前記板状物の搬送量を演算する演算手段と、
前記ローラの形状を計測する計測手段と、
前記ローラの基準形状が記憶され、該基準形状と前記計測手段によって計測された前記ローラの形状とを比較して変化量を求めるとともに、該変化量に対応した補正値を算出し、該補正値に基づいて前記演算手段による前記板状物の搬送量を補正する補正制御部と、
を備えたことを特徴とする板状物の搬送量検出装置。 - 前記計測手段は、レーザによって前記ローラの径を計測する手段である請求項1に記載の板状物の搬送量検出装置。
- 前記計測手段は、ローラの外周形状を撮像することにより該ローラの径を計測する手段である請求項1に記載の板状物の搬送量検出装置。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載の板状物の搬送量検出装置を備えた板状物の切断装置。
- 搬送される板状物にローラを当接させて該ローラを回転させるとともに、該ローラの回転量に応じて発生する信号に基づき前記板状物の搬送量を検出し、
前記ローラの形状の基準形状に対する変化量を求めるとともに、該変化量に対応した補正値を算出し、該補正値に基づいて前記板状物の搬送量を補正することを特徴とする板状物の搬送量検出方法。 - 搬送される板状物に当接して回転するローラと、
前記ローラの回転量に応じた信号を発生する信号発生手段と、
ガイドフレームに沿って走行し、前記板状物に切線を加工する切線加工手段と、
前記信号に基づいて前記切線加工手段による前記板状物の切線加工開始時期を制御する制御手段と、
前記ローラの形状を計測する計測手段と、
前記ローラの基準形状が記憶され、該基準形状と前記計測手段によって計測された前記ローラの形状とを比較して変化量を求めるとともに、該変化量に対応した補正値を算出し、該補正値に基づいて前記切線加工開始時期を補正する補正制御部と、
を備えたことを特徴とする板状物の切線加工装置。 - 搬送される板状物にローラを当接させて該ローラを回転させ、該ローラの回転量に応じた信号に基づいて切線加工手段による前記板状物の切線加工開始時期を制御するとともに、
前記ローラの形状を計測手段によって計測し、該形状の基準形状に対する変化量を求めるとともに、該変化量に対応した補正値を算出し、該補正値に基づいて前記切線加工開始時期を補正することを特徴とする板状物の切線加工方法。
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