JP2018154512A - ガラス板の製造方法及びスクライブ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ガラス板を製造するに際し、複数の動力源を備えたスクライブ装置により、ガラス板にスクライブ線を形成する場合に、スクライブ線の形成不良を回避する技術の提供。【解決手段】相互に平行な二本のラック２と、両ラック２，２に沿ってそれぞれ転動する二つのピニオン３と、両ピニオン３，３に動力を付与する二基のサーボモーター４と、両ピニオン３，３の転動に伴って両ラック２，２と平行に移動しつつ、ガラス板Ｇにスクライブ線Ｓを形成する本体６とを備えたスクライブ装置１を用いて、ガラス板Ｇにスクライブ線Ｓを形成するに際し、両ピニオン３，３を動力伝達機構５により機械的に連結したスクライブ装置１及びガラス板Ｇの製造方法。【選択図】図１

Description

本発明は、ガラス板にスクライブ線を形成する工程を含むガラス板の製造方法、及び、スクライブ装置に関する。

周知のように、ガラス板の製造工程では、製品サイズに切り出すためにガラス板を切断する場合が多い。ガラス板を切断するための手法の一例としては、ガラス板にスクライブ線を形成した後、スクライブ線を起点にガラス板を折割って切断する手法を挙げることができる。

ここで、ガラス板にスクライブ線を形成する具体的な態様は、例えば、特許文献１に開示されている。また、同文献に開示された態様の他、図３に示すようなスクライブ装置１００を用いることによっても、ガラス板にスクライブ線を形成することが可能である。

図３に示すスクライブ装置１００は、相互に平行な二本のラック１０１と、両ラック１０１，１０１に沿ってそれぞれ転動する二つのピニオン１０２と、両ピニオン１０２，１０２に動力を付与する二基のサーボモーター１０３と、両ピニオン１０２，１０２の転動に伴って両ラック１０１，１０１と平行な方向Ｖに移動しつつ、ガラス板Ｇにスクライブ線Ｓを形成する本体１０４とを備えている。

本体１０４は、一対のホイールカッター１０４ａ，１０４ａを備えており、本体１０４の移動に伴って各ホイールカッター１０４ａがガラス板Ｇ上を走行し、切断予定線Ｘに沿ってスクライブ線Ｓを形成する。なお、両ラック１０１，１０１の相互間には、これらのラック１０１と平行に延びた一対のガイド１０５，１０５が設置されており、本体１０４は、両ガイド１０５，１０５に案内されながら方向Ｖに移動していく。

特開２００８−１５６１８０号公報

ところで、上記のようなスクライブ装置を用いて、ガラス板にスクライブ線を形成する場合には、下記のような解決すべき問題があった。

すなわち、図３に示したスクライブ装置１００は、一基のみでなく、二基のサーボモーター１０３を備えている。これは、近年におけるガラス板Ｇの大型化に伴い、スクライブ装置１００も大型化していることに対応したものである。しかしながら、このように動力源として複数のサーボモーター１０３を備えている場合には、サーボモーター１０３の動作（始動時期や回転数等）がずれることによって不具合が生じる。

例えば、一方のサーボモーター１０３の回転数が低下した場合、図４に示すように、両ピニオン１０２，１０２の一方が他方に対して先行し、これに伴って本体１０４が不当に傾いてしまう。このような事態が生じると、切断予定線Ｘ（後で折割りにより切断される箇所となる線）に沿って形成されるべきスクライブ線Ｓが、切断予定線Ｘから逸れてしまう。その結果、ガラス板Ｇを所望のとおりに折割って切断することが不可能となる難点があった。あるいは、サーボモーター１０３が過負荷となり、本体１０４の移動が停止してしまう場合もあった。

なお、このような問題は、複数のサーボモーターを動力源として備えたスクライブ装置のみでなく、複数の動力源の動作を相互に同期させるコントローラを更に備えたスクライブ装置により、ガラス板にスクライブ線を形成する場合にも発生し得る。例えば、図３に示すスクライブ装置１００であれば、一方のサーボモーター１０３とピニオン１０２との間にのみ滑りが発生すれば、複数のサーボモーター１０３について同期制御を行っていても本体１０４が傾いてしまう。

上記の事情に鑑みなされた本発明は、ガラス板を製造するに際し、複数の動力源を備えたスクライブ装置により、ガラス板にスクライブ線を形成する場合に、スクライブ線の形成不良を回避することを技術的な課題とする。

上記の課題を解決するために創案された本発明に係る方法は、相互に平行な複数の直線軌道と、複数の直線軌道に沿ってそれぞれ転動する複数の転動体と、複数の転動体に動力を付与する複数の動力源と、複数の転動体の転動に伴って複数の直線軌道と平行に移動しつつ、ガラス板にスクライブ線を形成する本体とを備えたスクライブ装置を用いて、ガラス板にスクライブ線を形成する工程を含むガラス板の製造方法であって、複数の転動体を動力伝達機構により機械的に連結したことに特徴付けられる。

この方法では、複数の直線軌道に沿ってそれぞれ転動する複数の転動体を動力伝達機構により機械的に連結している。そのため、これら複数の転動体に動力を付与する複数の動力源の動作にずれが発生した場合や、一部の動力源と転動体との間に滑りが発生した場合でも、複数のうちの一部の転動体が、他の転動体に対して先行するような事態の発生を回避できる。これにより、ガラス板にスクライブ線を形成する本体が、不当に傾くことを防止できる。その結果、スクライブ線の形成不良を回避することが可能となる。

上記の方法では、スクライブ装置が複数の動力源の動作を相互に同期させるコントローラを更に備え、コントローラによって複数の動力源に対して同期制御を行うことが好ましい。

このようにすれば、動力源の負荷を均一として、本体に掛かる荷重を低減できる。これにより、スクライブ線の形成の精度を向上させることもできる。

上記の方法では、直線軌道としてラックを用いると共に、転動体としてピニオンを用いることが好ましい。

このようにすれば、スクライブ装置において、ラック・アンド・ピニオン機構により本体を移動させ得ることになり、スクライブ装置の構造について簡易化を図ることが可能となる。これにより、スクライブ装置の保守・点検等に要するコストを抑制できる。

上記の方法では、複数の動力源の数と複数の転動体の数とを同数とすると共に、複数の動力源の各々に駆動軸を設け、各駆動軸に複数の転動体の各々を取り付け、動力伝達機構が、副軸を介して駆動軸の回転を互いに伝達するようにしてもよい。

このようにした場合には、複数の動力源に駆動軸をそれぞれ設け、それらの駆動軸の回転を動力伝達機構の副軸を介して互いに伝達することにより、複数の転動体が機械的に連結された状態となる。これにより、動作ずれや滑りが発生した場合であっても、その影響を好適に打ち消すことが可能である。

上記の方法では、動力伝達機構として、複数の転動体が取り付けられた単一の軸を用いると共に、軸を介して複数の動力源から複数の転動体に動力を付与してもよい。

このようにした場合には、単一の軸のみで複数の転動体を機械的に連結できる。これにより、複数の転動体を相互に同期した状態で転動させる上で有利となる。その結果、動作ずれや滑りが発生した場合でも、複数のうちの一部の転動体が、他の転動体に対して先行するような事態の発生をより好適に回避することが可能である。

上記の方法では、複数の直線軌道と平行に延びる対称軸を基準として、スクライブ装置を対称な構成とすると共に、スクライブ装置の重心を対称軸上に位置させることが好ましい。

このようにすれば、ガラス板にスクライブ線を形成する本体がより不当に傾き難くなるため、スクライブ線の形成不良を回避する上で更に有利となる。

また、上記の課題を解決するために創案された本発明に係る装置は、相互に平行な複数の直線軌道と、複数の直線軌道に沿ってそれぞれ転動する複数の転動体と、複数の転動体に動力を付与する複数の動力源と、複数の転動体の転動に伴って複数の直線軌道と平行に移動しつつ、ガラス板にスクライブ線を形成する本体とを備えたスクライブ装置であって、複数の転動体を機械的に連結する動力伝達機構を更に備えることに特徴付けられる。

このスクライブ装置によれば、上記のガラス板の製造方法と同一の作用・効果を得ることが可能である。

本発明によれば、ガラス板を製造するに際し、複数の動力源を備えたスクライブ装置により、ガラス板にスクライブ線を形成する場合に、スクライブ線の形成不良を解消することが可能である。

本発明の第一実施形態に係るスクライブ装置、及び、当該装置を用いた本発明の第一実施形態に係るガラス板の製造方法を示す平面図である。 本発明の第二実施形態に係るスクライブ装置、及び、当該装置を用いた本発明の第二実施形態に係るガラス板の製造方法を示す平面図である。 従来におけるスクライブ装置、及び、当該装置を用いたガラス板の製造方法を示す平面図である。 従来におけるスクライブ装置、及び、当該装置を用いたガラス板の製造方法の問題点を説明するための平面図である。

＜第一実施形態＞
以下、本発明の第一実施形態に係るスクライブ装置、及び、当該装置を用いた本発明の第一実施形態に係るガラス板の製造方法について説明する。

まず、スクライブ装置について説明する。

図１に示すように、スクライブ装置１は、相互に平行な二本のラック２と、両ラック２，２に沿ってそれぞれ転動する二つのピニオン３と、相互に同期した状態で駆動しながら両ピニオン３，３に動力を付与する二基のサーボモーター４と、両ピニオン３，３を機械的に連結する動力伝達機構５と、両ピニオン３，３の転動に伴って両ラック２，２と平行なＶ方向に移動しつつ、ガラス板Ｇにスクライブ線Ｓを形成する本体６と、本体６のＶ方向への移動を案内する一対のガイド７，７と、スクライブ線Ｓの形成の前後でガラス板Ｇを搬送するベルトコンベア８とを備えている。

二本のラック２は、それぞれ定位置に固定された状態で水平に延びるように設置されている。

二つのピニオン３の各々は、サーボモーター４の駆動軸４ａに取り付けられており、駆動軸４ａの回転に伴い動力（トルク）を得てラック２上を転動する。

二基のサーボモーター４は、二基のうちの一方の駆動軸４ａに取り付けられたピニオン３と、他方の駆動軸４ａに取り付けられたピニオン３とが、二本のラック２上で並走しながら転動するように、常に両ピニオン３，３に対して等しい大きさ、及び、等しい向きの動力を付与することが可能となっている。

ここで、本実施形態に係るスクライブ装置１では、当該スクライブ装置１を構成する直線軌道および転動体として、それぞれラック２およびピニオン３を用いている。しかしながら、これに限定されるものではなく、例えば、直線軌道としてレールを用いると共に、転動体としてレール上を転動する車輪を用いてもよい。なお、レールと車輪とを用いる場合には、一対のガイド７，７は設置しなくてもよい。

また、本実施形態に係るスクライブ装置１では、当該スクライブ装置１を構成する動力源としてサーボモーター４を用いているが、汎用モーターを用いてもよい。なお、複数の動力源の動作を相互に同期させるコントローラにより、複数の動力源に対して同期制御を行うことが好ましい。

動力伝達機構５は、各サーボモーター４の駆動軸４ａに取り付けられた第一タイミングプーリー９と、駆動軸４ａと平行に延びた副軸１０（カウンターシャフト）、及び、副軸１０の両端にそれぞれ取り付けられた第二タイミングプーリー１１と、両プーリー９，１１に巻き掛けられたタイミングベルト１２とを備えている。

第一タイミングプーリー９は、同じ駆動軸４ａに取り付けられたピニオン３と同期して回転することが可能である。この第一タイミングプーリー９の径は、ピニオン３の径と比較して小さくなっている。

第二タイミングプーリー１１は、駆動軸４ａの回転が第一タイミングプーリー９およびタイミングベルト１２を介して伝達されることで回転する。この第二タイミングプーリー１１の回転に伴い副軸１０が回転する。なお、第二タイミングプーリー１１の径は、第一タイミングプーリー９の径と同一となっている。

ここで、本実施形態に係るスクライブ装置１では、両プーリー９，１１とタイミングベルト１２とにより、駆動軸４ａの回転が副軸１０に伝達される構成となっているが、この限りではない。例えば、駆動軸４ａと副軸１０との双方に歯車を取り付け、両歯車を噛み合わせることで駆動軸４ａの回転が副軸１０に伝達される構成としてもよい。

本体６は、両サーボモーター４，４がそれぞれ固定された二つの固定部６ａと、駆動軸４ａおよび副軸１０の軸方向に沿って延びると共に、両固定部６ａ，６ａを連結する連結部６ｂと、ガラス板Ｇ上を走行する一対のホイールカッター６ｃａ，６ｃａが取り付けられ、且つ、連結部６ｂと一体に移動する筐体６ｃとを備えている。

連結部６ｂは、副軸１０を回転自在に支持するための複数（ここでは四つ）の軸受６ｂａを有する。なお、連結部６ｂは、駆動軸４ａと副軸１０との間に介在しており、駆動軸４ａは連結部６ｂを基準として本体６の移動方向（Ｖ方向）の前方側に配置され、副軸１０は移動方向の後方側に配置されている。

筐体６ｃに取り付けられた一対のホイールカッター６ｃａ，６ｃａは、それぞれ切断予定線Ｘ（後で折割りにより切断される箇所となる線）に沿って走行しながらスクライブ線Ｓを形成する。

一対のガイド７，７は、二本のラック２の相互間で両ラック２，２と平行に延びるように設置されている。各ガイド７には、当該ガイド７に沿って移動が可能なブロック（図示省略）が取り付けられている。このブロックは、筐体６ｃの底部に固定されており、本体６（筐体６ｃ）は、ブロックを介してガイド７に案内されて移動する。

ベルトコンベア８は、一対のガイド７，７の相互間に配置されると共に、その送り方向がＶ方向と平行になっている。ベルトコンベア８における搬送面の高さ位置は、一対のガイド７，７が設置された高さ位置よりも下方となっている。このベルトコンベア８は、スクライブ線Ｓの形成前のガラス板Ｇを形成位置（図１でガラス板Ｇが描かれた位置）に搬入して停止させると共に、スクライブ線Ｓの形成後のガラス板Ｇを形成位置から搬出するように構成されている。

なお、以上に説明したスクライブ装置１は、二本のラック２と平行に延びる対称軸Ｃを基準として対称な構成を有しており、このスクライブ装置１の重心は対称軸Ｃ上に位置している。

次に、上記のスクライブ装置１を用いたガラス板の製造方法について説明する。

なお、本実施形態においてスクライブ線Ｓを形成される対象のガラス板Ｇは、矩形状に形成されている。このガラス板Ｇは、四辺のうちの平行な二辺が方向Ｖと平行に延びた状態でベルトコンベア８に積載されている。

はじめに、ガラス板Ｇをベルトコンベア８により形成位置に搬入して停止させる。次いで、二基のサーボモーター４の駆動に伴って本体６をＶ方向に移動させることで、ガラス板Ｇ上を走行する一対のホイールカッター６ｃａ，６ｃａにより、Ｖ方向と平行に二本のスクライブ線Ｓを形成する。その後、スクライブ線Ｓが形成されたガラス板Ｇをベルトコンベア８により形成位置から搬出する。搬出されたガラス板Ｇは、後工程に供される。後工程では、スクライブ線Ｓを起点とした折割りや、端面加工、洗浄処理等が行われる。

次に、本実施形態に係るスクライブ装置１、及び、ガラス板の製造方法による主たる作用・効果について説明する。

上記のスクライブ装置１、及び、ガラス板の製造方法では、二本のラック２に沿ってそれぞれ転動する二つのピニオン３を動力伝達機構５により機械的に連結している。そのため、両ピニオン３，３に動力を付与する二基のサーボモーター４の相互間で動作にずれが発生した場合や、一部のサーボモーター４とピニオン３との間に滑りが発生した場合でも、一方のピニオン３が、他方のピニオン３に対して先行するような事態の発生を回避できる。これにより、ガラス板Ｇにスクライブ線Ｓを形成する本体６が、不当に傾くことを防止できる。その結果、スクライブ線Ｓの形成不良を回避することが可能となる。

また、二基のサーボモーター４の一方が故障した場合であっても、他方のサーボモーター４が動作していれば、本体６を適当に移動させることができ、ガラス板Ｇにスクライブ線Ｓを形成することができる。このため、サーボモーター４の故障による生産量の低下を防止できる。

＜第二実施形態＞
以下、本発明の第二実施形態に係るスクライブ装置、及び、当該装置を用いた本発明の第二実施形態に係るガラス板の製造方法について説明する。

まず、スクライブ装置について説明する。なお、第二実施形態に係るスクライブ装置については、上記の第一実施形態に係るスクライブ装置との相違点についてのみ説明する。第一実施形態に係るスクライブ装置との共通点については、第二実施形態に係るスクライブ装置の説明で参照する図面に同一の符号を付すことで重複する説明を省略する。

図２に示すように、第二実施形態に係るスクライブ装置１が、第一実施形態に係るスクライブ装置１と相違している主な点は、両ピニオン３，３を機械的に連結する動力伝達機構５が単一の軸１３のみで構成されている点と、この単一の軸１３を介して二基のサーボモーター４から二つのピニオン３に動力を付与している点である。

軸１３は、筐体６ｃに取り付けられた複数（ここでは二つ）の軸受６ｂａにより回転自在に支持されると共に、この軸１３には、二つのタイミングプーリー１４が取り付けられている。二基のサーボモーター４は共に筐体６ｃに搭載されている。両サーボモーター４，４の各々における駆動軸４ａには、タイミングプーリー１５が取り付けられている。そして、軸１３側のタイミングプーリー１４とサーボモーター４側のタイミングプーリー１５とに、タイミングベルト１６が巻き掛けられている。

これにより、両サーボモーター４，４の各々における駆動軸４ａの回転が、両プーリー１４，１５とタイミングベルト１６とにより軸１３に伝達される。そして、軸１３と同期して当該軸１３の両端に取り付けられた両ピニオン３，３が回転することにより、各ピニオン３がラック２上を転動する。

上記のスクライブ装置１を用いた第二実施形態に係るガラス板の製造方法は、第一実施形態と同様にして実行できるため、ここでは重複する説明を省略する。さらに、第二実施形態に係るガラス板の製造方法によれば、第一実施形態と同様の主たる作用・効果を得ることが可能である。

ここで、本発明に係るスクライブ装置やガラス板の製造方法は、上記の各実施形態で説明した構成や態様に限定されるものではない。例えば、上記の各実施形態では、ガラス板に対してスクライブ線を一方向に沿ってのみ形成しているが、これに限定されるものではない。一例を挙げると、相互に直交する二方向（矩形のガラス板の縦方向および横方向等）に沿ってガラス板にスクライブ線を形成してもよい。この場合、上記の各実施形態に用いたスクライブ装置を上下二段に配置すると共に、両装置の本体の移動方向が相互に直交する方向となるように配置すればよい。

１ スクライブ装置
２ ラック
３ ピニオン
４ サーボモーター
４ａ 駆動軸
５ 動力伝達機構
６ 本体
１０ 副軸
１３ 軸
Ｃ 対称軸
Ｇ ガラス板
Ｓ スクライブ線

Claims (7)

1. 相互に平行な複数の直線軌道と、
   前記複数の直線軌道に沿ってそれぞれ転動する複数の転動体と、
   前記複数の転動体に動力を付与する複数の動力源と、
   前記複数の転動体の転動に伴って前記複数の直線軌道と平行に移動しつつ、ガラス板にスクライブ線を形成する本体とを備えたスクライブ装置を用いて、
   ガラス板にスクライブ線を形成する工程を含むガラス板の製造方法であって、
   前記複数の転動体を動力伝達機構により機械的に連結したことを特徴とするガラス板の製造方法。
2. 前記スクライブ装置が前記複数の動力源の動作を相互に同期させるコントローラを更に備え、
   前記コントローラによって前記複数の動力源に対して同期制御を行うことを特徴とする請求項１に記載のガラス板の製造方法。
3. 前記直線軌道としてラックを用いると共に、前記転動体としてピニオンを用いることを特徴とする請求項１又は２に記載のガラス板の製造方法。
4. 前記複数の動力源の数と前記複数の転動体の数とを同数とすると共に、
   前記複数の動力源の各々に駆動軸を設け、各駆動軸に前記複数の転動体の各々を取り付け、
   前記動力伝達機構が、副軸を介して前記駆動軸の回転を互いに伝達することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のガラス板の製造方法。
5. 前記動力伝達機構として、前記複数の転動体が取り付けられた単一の軸を用いると共に、該軸を介して前記複数の動力源から前記複数の転動体に動力を付与することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のガラス板の製造方法。
6. 前記複数の直線軌道と平行に延びる対称軸を基準として、前記スクライブ装置を対称な構成とすると共に、該スクライブ装置の重心を前記対称軸上に位置させることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のガラス板の製造方法。
7. 相互に平行な複数の直線軌道と、
   前記複数の直線軌道に沿ってそれぞれ転動する複数の転動体と、
   前記複数の転動体に動力を付与する複数の動力源と、
   前記複数の転動体の転動に伴って前記複数の直線軌道と平行に移動しつつ、ガラス板にスクライブ線を形成する本体とを備えたスクライブ装置であって、
   前記複数の転動体を機械的に連結する動力伝達機構を更に備えることを特徴とするスクライブ装置。

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