JP2015107894A - Glass tube processing method and glass tube processing device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ガラス管を加工するガラス管加工方法およびガラス管加工装置に関するものである。 The present invention relates to a glass tube processing method and a glass tube processing apparatus for processing a glass tube.
UVチューブは、燃焼安全装置の火炎検出センサとして、例えば自動車のボディや部品の塗装ラインにおける乾燥炉や、アルミ、亜鉛ダイキャストに使用する溶解炉、また金属部品の焼き入れなどの熱処理炉といった各種工業炉の燃焼制御の分野で幅広く使用されている。
このUVチューブを加工する場合、管内にペニングガスと呼ばれる特殊なガスを導入し、その後、チップオフと呼ばれるガス封入・切断を行っている。このチップオフでは、まず、UVチューブのガス導入管の特定箇所をあぶって軟化させた後、引伸ばす。次いで、引伸ばして細くなった箇所(チップオフ部)をあぶることで、ガス導入管を切断する。次いで、切断箇所を再度あぶることで、ガス導入管の開口端部を丸める。
UV tubes are used as flame detection sensors for combustion safety devices such as drying furnaces in automobile body and parts coating lines, melting furnaces used for die casting of aluminum and zinc, and heat treatment furnaces such as quenching of metal parts. Widely used in the field of industrial furnace combustion control.
When processing this UV tube, a special gas called Penning gas is introduced into the tube, and then gas filling and cutting called chip-off are performed. In this tip-off, first, a specific portion of the gas introduction tube of the UV tube is blown and softened, and then stretched. Next, the gas introduction pipe is cut by blowing a portion (tip-off portion) that has been stretched and thinned. Next, the open end of the gas introduction pipe is rounded by blowing the cut portion again.
ここで、UVチューブのガス導入管を引伸ばすタイミングの制御方法としては、時間制御や温度制御、画像処理による制御が考えられ、一般的には温度制御に引上げ速度制御を組合わせた手法が用いられている(例えば特許文献1参照)。しかしながら、ガス導入管の管径が細い場合、適切な温度測定方法がない。また、複数本バッチ処理の場合には画像処理による制御も難しい。
一方、ガラス板の引伸ばし加工では、ガラス板厚を監視することで引張り速度を制御する方法が用いられている(例えば特許文献2参照)。しかしながら、ガラス板厚の監視を複数本バッチ処理に適用することは難しい。
したがって、現状では、作業者が経験により引伸ばしタイミングを決めている。
Here, as the control method of the timing for extending the gas introduction tube of the UV tube, control by time control, temperature control, and image processing can be considered, and generally, a method in which pulling speed control is combined with temperature control is used. (See, for example, Patent Document 1). However, when the diameter of the gas introduction pipe is small, there is no appropriate temperature measurement method. Also, in the case of a multiple batch process, control by image processing is difficult.
On the other hand, in the drawing process of the glass plate, a method of controlling the pulling speed by monitoring the glass plate thickness is used (for example, see Patent Document 2). However, it is difficult to apply the glass plate thickness monitoring to the batch processing.
Therefore, at present, the worker determines the expansion timing based on experience.
上述したように、UVチューブの加工において、UVチューブのガス導入管を引伸ばすタイミングは、現状では、作業者による経験で決められている。そのため、引伸ばしタイミングにばらつきが生じることでチップオフ部の形状がばらつき、クラック発生の要因となるという課題があった。そして、UVチューブは、上述したように燃焼安全装置に使用されるため、クラックによりガス抜けが発生すると大きな問題となる。 As described above, in the processing of the UV tube, the timing for extending the gas introduction tube of the UV tube is currently determined by the experience of the operator. For this reason, there is a problem in that the variation in the stretching timing causes variations in the shape of the chip-off portion, which causes cracks. And since a UV tube is used for a combustion safety device as mentioned above, it will become a big problem, if outgassing occurs by a crack.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、ガラス管の加工において、ガラス管の引伸ばしタイミングのばらつきを低減し、クラック発生を低減することができるガラス管加工方法およびガラス管加工装置を提供することを目的としている。 The present invention was made in order to solve the above-described problems. In the processing of a glass tube, a glass tube processing method capable of reducing variations in the stretching timing of the glass tube and reducing the occurrence of cracks. It aims at providing a glass tube processing apparatus.
この発明に係るガラス管加工方法は、ガラス管を引張り機構により一定の力で引張りながら熱供給器の熱により軟化させることで引伸ばし当該ガラス管を封止する引伸ばしステップと、引伸ばしステップにおいてガラス管を引伸ばすことにより細くなった箇所を熱供給器の熱により切断する切断ステップと、切断ステップにおいて切断した箇所を熱供給器の熱により丸くする再加熱ステップとを有するものである。 In the glass tube processing method according to the present invention, the glass tube is stretched by being softened by the heat of the heat supply while being pulled with a constant force by a pulling mechanism, and the glass tube is stretched, and in the stretching step It has a cutting step that cuts the thinned portion by stretching the glass tube by the heat of the heat supply device, and a reheating step that rounds the cut portion in the cutting step by the heat of the heat supply device.
また、この発明に係るガラス管加工装置は、ガラス管を引張り機構により一定の力で引張りながら熱供給器の熱により軟化させることで引伸ばし当該ガラス管を封止する引伸ばし部と、引伸ばし部によりガラス管が引伸ばされたことにより細くなった箇所を熱供給器の熱により切断する切断部と、切断部により切断された箇所を熱供給器の熱により丸くする再加熱部とを備えたものである。 Further, the glass tube processing apparatus according to the present invention includes a stretching unit that seals the glass tube by stretching the glass tube by softening with the heat of the heat supply unit while pulling the glass tube with a constant force by a pulling mechanism, A cutting section that cuts the thinned portion by the heat of the heat supply unit, and a reheating unit that rounds the portion cut by the cutting unit by the heat of the heat supply unit. It is a thing.
この発明によれば、上記のように構成したので、ガラス管の加工において、ガラス管の引伸ばしタイミングのばらつきを低減し、クラック発生を低減することができる。 According to this invention, since it comprised as mentioned above, in processing of a glass tube, the dispersion | variation in the expansion timing of a glass tube can be reduced, and a crack generation can be reduced.
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1に係るガラス管加工装置の構成を示す図である。
ガラス管加工装置は、UVチューブ等のガラス管10を加工するものである。このガラス管加工装置は、図1に示すように、遮蔽治具1、ガス封入ポート2、ガスバーナ(熱供給器)3、エアシリンダ(引張り機構)4および制御装置5から構成されている。なお図1では、ガスバーナ3の図示を省略している。
また、ガラス管10は、図2に示すように、リード線101およびガスが導入される本体部102と、加工前の段階では端部が開口した状態であり、上記ガスが本体部102に導入された後に封止されるガス導入管103とから構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 is a diagram showing a configuration of a glass tube processing apparatus according to
The glass tube processing apparatus processes the
Further, as shown in FIG. 2, the
遮蔽治具1は、ガラス管10のリード線101と本体部102を収納可能とし、ガスバーナ3によりガス導入管103の特定箇所に熱を加える際にリード線101と本体部102への熱の影響を回避するためのものである。
ガス封入ポート2は、ガラス管10のガス導入管103の開口端部が接続され、当該ガス導入管103を介して本体部102にガスを導入するものである。
The
The
ガスバーナ3は、ガラス管10のガス導入管103の特定箇所に対向配置され、当該特定箇所に対して熱を加えるものである。
エアシリンダ4は、ガラス管10を一定の力で引張るものである。なお図1では、エアシリンダ4は遮蔽治具1と接続されており、当該遮蔽治具1を一定の力で上方に引張ることでガラス管10を引張るように構成されている。
The
The
制御装置5は、ガスバーナ3およびエアシリンダ4を用いてガラス管加工におけるチップオフを行うものである。この制御装置5は、図3に示すように、引伸ばし部51、切断部52および再加熱部53から構成されている。
The
引伸ばし部51は、ガラス管10をエアシリンダ4により一定の力で引張りながらガス導入管103の特定箇所をガスバーナ3の熱により軟化させることで、当該特定箇所を引伸ばしガラス管10を封止するものである。この際、引伸ばし部51は、ガラス溶融前からエアシリンダ4によりガラス管10を一定の力で引張ることで、ガスバーナ3の熱によるガス導入管103の特定箇所の軟化に伴う粘度の変化との関係に従い、引伸ばしを行う。
The
切断部52は、引伸ばし部51によりガス導入管103が引伸ばされたことにより細くなった箇所(チップオフ部104)をガスバーナ3の熱により切断するものである。
再加熱部53は、切断部52により切断された箇所をガスバーナ3の熱により丸くするものである。
The
The
次に、上記のように構成されたガラス管加工装置の動作について、図4,5を参照しながら説明する。図5は、ガス導入管103のチップオフを行う箇所を拡大断面図示したものである。なお、ガラス管10は、図1に示すように、本体部102に遮蔽治具1が取付けられ、ガス導入管103の開口端部がガス封入ポート2に接続される。
ガラス管加工装置の動作では、図4に示すように、まず、ガス封入ポート2によりガラス管10のガス導入管103を介して本体部102にガスを導入する(ステップST1)。
Next, the operation of the glass tube processing apparatus configured as described above will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a portion where the
In the operation of the glass tube processing apparatus, as shown in FIG. 4, first, gas is introduced into the
次いで、ガラス管加工装置の制御装置5はチップオフを行う。このチップオフでは、まず、引伸ばし部51は、ガラス管10をエアシリンダ4により一定の力で引張りながらガス導入管103の特定箇所をガスバーナ3の熱により軟化させることで、当該特定箇所を引伸ばしガラス管10を封止する(ステップST2、引伸ばしステップ)。この際、引伸ばし部51は、ガラス溶融前からエアシリンダ4によりガラス管10を一定の力で引張ることで、ガスバーナ3の熱によるガラス管10のガス導入管103の特定箇所の軟化に伴う粘度の変化との関係に従い、引伸ばしを行う。これにより、図5(a)〜(c)に示すように、ガス導入管103にチップオフ部104が形成される。
Next, the
次いで、切断部52は、引伸ばし部51によりガス導入管103が引伸ばされたことにより細くなった箇所(チップオフ部104)をガスバーナ3の熱により切断する(ステップST3、切断ステップ)。これにより、図5(d)に示すように、ガス導入管103がチップオフ部104で切断される。
Next, the
次いで、再加熱部53は、切断部52により切断された箇所をガスバーナ3の熱により丸める(ステップST4、再加熱ステップ)。これにより、図5(e)に示すように、チップオフ部104が丸められる。
Next, the reheating
このように、本発明では、チップオフにおいてガス導入管103を引伸ばす際に、ガラスの粘度により引伸ばしタイミングを制御するように構成した。すなわち、ガス導入管103の引張りはエアシリンダ4により制御されており、ガラス溶融前から予め一定の力を加えている。一方、ガス導入管103は、ガスバーナ3であぶられることで軟化し、粘度が変化する。ここで、ガラスの粘度ηの単位は[Pa・s]=[N/m^2・s]で表される。すなわち、ガス導入管103がある粘度になるとエアシリンダ4の推力と釣り合い、その後、ガス導入管103の引伸ばしが自動的に開始されることになる。また、エアシリンダ4を用いることで、ガス導入管103の引伸ばし量も常に一定に保つことができる。そして、引伸ばしタイミングおよび引伸ばし量を考慮する必要がなく、安定したチップオフ部104形状が得られる。
なお、引伸ばしを開始したい粘度が予め決まっている場合には、その粘度と釣り合うようにエアシリンダ4の供給圧と受圧面積を選択すればよい。
As described above, in the present invention, when the
In addition, when the viscosity to start stretching is determined in advance, the supply pressure and the pressure receiving area of the
図6にチップオフ時のガラス温度を示す。
従来手法(エアシリンダ4を用いない構成)では、ガラス温度の最高点のばらつきが大きく、引伸ばしタイミングにばらつきがあることがわかる(図6の破線61〜63)。一方、本発明(エアシリンダ4を用いた構成)では、ガラス温度の最高点のばらつきは小さく、引伸ばしタイミングが安定していることがわかる(図6の実線64〜66)。
FIG. 6 shows the glass temperature at the time of chip-off.
It can be seen that in the conventional method (a configuration in which the
以上のように、この実施の形態1によれば、ガラス管10を一定の力で引張るエアシリンダ4を用いて、ガラスの粘度により引伸ばしタイミングを制御するように構成したので、ガラス管10の加工において、ガラス管10の引伸ばしタイミングのばらつきを低減し、クラック発生を低減することができる。
As described above, according to the first embodiment, the
なお上記では、引張り機構としてエアシリンダ4を用いた場合を示したが、これに限るものではなく、一定の力を供給することができる機構であればよく、例えばバネや電動アクチュエータ等でもよい。
Although the case where the
また上記では、制御装置5によりガスバーナ3およびエアシリンダ4を制御するものとして説明を行ったが、これに限るものではなく、人の手でガスバーナ3およびエアシリンダ4を扱うようにしてもよい。
In the above description, the
また、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。 Further, in the present invention, any constituent element of the embodiment can be modified or any constituent element of the embodiment can be omitted within the scope of the invention.
1 遮蔽治具
2 ガス封入ポート
3 ガスバーナ(熱供給器)
4 エアシリンダ(引張り機構)
5 制御装置
10 ガラス管
51 引伸ばし部
52 切断部
53 再加熱部
101 リード線
102 本体部
103 ガス導入管
104 チップオフ部
1
4 Air cylinder (Tensioning mechanism)
5
Claims (4)
前記ガラス管を前記引張り機構により一定の力で引張りながら前記熱供給器の熱により軟化させることで引伸ばし当該ガラス管を封止する引伸ばしステップと、
前記引伸ばしステップにおいて前記ガラス管を引伸ばすことにより細くなった箇所を前記熱供給器の熱により切断する切断ステップと、
前記切断ステップにおいて切断した箇所を前記熱供給器の熱により丸くする再加熱ステップとを有する
ことを特徴とするガラス管加工方法。 A glass tube processing method by a glass tube processing apparatus comprising a heat supply device for applying heat to a glass tube having an open end, and a pulling mechanism for pulling the glass tube,
A stretching step for sealing the glass tube by stretching the glass tube by softening with heat of the heat supply unit while pulling the glass tube with a constant force by the pulling mechanism;
A cutting step of cutting the thinned portion by stretching the glass tube in the stretching step by the heat of the heat supplier;
And a reheating step of rounding the portion cut in the cutting step by the heat of the heat supply unit.
ことを特徴とする請求項1記載のガラス管加工方法。 The glass tube processing method according to claim 1, wherein, in the pulling step, an amount of stretching of the glass tube by the pulling mechanism is constant.
ことを特徴とする請求項1または請求項2記載のガラス管加工方法。 The glass tube processing method according to claim 1, wherein the pulling mechanism is an air cylinder.
前記ガラス管を前記引張り機構により一定の力で引張りながら前記熱供給器の熱により軟化させることで引伸ばし当該ガラス管を封止する引伸ばし部と、
前記引伸ばし部により前記ガラス管が引伸ばされたことにより細くなった箇所を前記熱供給器の熱により切断する切断部と、
前記切断部により切断された箇所を前記熱供給器の熱により丸くする再加熱部とを備えた
ことを特徴とするガラス管加装置。 A glass tube processing apparatus comprising a heat supply device for applying heat to a glass tube having an open end, and a pulling mechanism for pulling the glass tube,
An extension part for enlarging the glass tube by stretching it by softening it with the heat of the heat supply unit while pulling the glass tube with a constant force by the tension mechanism;
A cutting part that cuts the thinned portion by the heat of the heat supply unit due to the glass tube being stretched by the stretching part;
A glass tube heating apparatus, comprising: a reheating unit that rounds a portion cut by the cutting unit by heat of the heat supply unit.
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