JP2024003429A - ガラス板の製造装置および製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】縦姿勢で下方に搬送中のガラスリボンを折割切断してガラス板を切り出すに際し、折割切断に伴って発生するガラス粉の確実な集塵を可能にすること。【解決手段】縦姿勢で下方に搬送中のガラスリボンGの幅方向に沿ってスクライブ線Sを形成するスクライブ機構3と、ガラスリボンGにおけるスクライブ線Sの形成部を湾曲させて折割切断し、ガラスリボンGからガラス板Gsを切り出す折割機構4と、折割切断に伴って発生したガラス粉Gkを吸引して集塵する集塵機14とを備えたガラス板の製造装置1について、集塵機14が、幅方向に広がった吸引口13aが形成された吸引ノズル13と、吸引ノズル13の内部空間13bに負圧を発生させる負圧発生源16と、吸引ノズル13と負圧発生源16とを接続する接続管17とを備え、吸引口13aの開度を幅方向における位置ごとに調節できるようにした。【選択図】図4
Description
本開示は、ガラス板の製造装置および製造方法に関する。
ガラス板を製造するための手法の一つとして、ダウンドロー法により成形したガラスリボンを縦姿勢で下方に搬送しつつ幅方向に切断することで、ガラスリボンからガラス板を切り出す手法がある。特許文献1には同手法の一例が開示されている。
同文献に開示された手法では、まず、縦姿勢で下方に搬送中のガラスリボンの一方面に対して幅方向に沿ってスクライブ線(同文献では刻み線)を形成する。その後、スクライブ線の形成部を一方面側が凸となるように湾曲させてガラスリボンを折割切断する。これにより、ガラスリボンからスクライブ線の下方に存する部位がガラス板として切り出される。折割切断に伴って形成される切断部から発生したガラス粉は、吸引して集塵する。ガラス粉の集塵に際しては、幅方向に広がり且つ切断部と対向する吸引口(同文献では刻線側真空ポート等)からガラス粉を吸引する。
吸引口がガラス粉を吸引する際の風速(吸引力)の大きさは、当該吸引口の幅方向における位置ごとに差異があり均一ではない。ここで、幅方向でガラス粉の発生が多い位置では、多量のガラス粉を吸引する必要がある分だけ大きな風速が求められる。しかしながら、上述のとおり風速の大きさが均一でないことに起因して、風速の大きい位置と、ガラス粉の発生が多い位置とが、幅方向で位置ずれを起こしていることがある。この場合、吸引口がガラス粉を吸引しきれずに、ガラスリボンから切り出したガラス板にガラス粉が付着してしまう問題があった。
上述の事情に鑑みて解決すべき技術的課題は、縦姿勢で下方に搬送中のガラスリボンを折割切断してガラス板を切り出すに際し、折割切断に伴って発生するガラス粉の確実な集塵を可能にすることである。
(1) 上記の課題を解決するためのガラス板の製造装置は、縦姿勢で下方に搬送中のガラスリボンの一方面に対して幅方向に沿ってスクライブ線を形成するスクライブ機構と、ガラスリボンにおけるスクライブ線の形成部を一方面側が凸となるように湾曲させて折割切断し、ガラスリボンからスクライブ線の下方に存する部位をガラス板として切り出す折割機構と、折割切断に伴って形成される切断部から発生したガラス粉を吸引して集塵する集塵機と、を備えた製造装置であって、集塵機が、幅方向に広がり且つ切断部と対向する吸引口が形成された吸引ノズルと、吸引ノズルの内部空間に負圧を発生させる負圧発生源と、吸引ノズルと負圧発生源とを接続する接続管と、を備え、吸引口の開度を幅方向における位置ごとに調節可能である。
本製造装置によれば、吸引口の開度を幅方向における位置ごとに調節できる。この調節に伴い、幅方向における位置ごとの風速(吸引力)の大きさを調節することが可能となる。従って、ガラス粉の発生が多く大きな風速が要求される幅方向の位置に、所望の風速を発生させることができる。その結果、ガラス粉の確実な集塵が可能となる。
(2) 上記の(1)の製造装置では、吸引口の上下方向に沿った開口寸法を幅方向における位置ごとに調節可能な調節機構を有し、調節機構により幅方向における位置ごとの吸引口の開度が調節されることが好ましい。
このようにすれば、調節機構を用いることで、幅方向における位置ごとの吸引口の開度を容易に調節することができる。
(3) 上記の(2)の製造装置では、調節機構が吸引口を部分的に閉塞する閉塞部材であり、閉塞部材は、吸引口への取り付け及び取り外しが可能であることが好ましい。
このようにすれば、閉塞部材を吸引口に取り付けるだけで、当該吸引口の上下方向に沿った開口寸法を幅方向における位置ごとに調節できる。また、閉塞部材は、取り付け及び取り外しが可能であるので、吸引口を閉塞する形態が異なる閉塞部材に交換することで、幅方向における位置ごとの開口寸法を容易に変更できる。
(4) 上記の(3)の製造装置では、閉塞部材が幅方向に沿って複数の部材に分割されていることが好ましい。
このようにすれば、閉塞部材が複数の部材に分割されていることで、幅方向における特定位置のみの吸引口の開度(上下方向に沿った開口寸法)を調節する場合に、当該特定位置に対応する部材を交換するだけでよくなる。このため、特定位置の吸引口の開度を調節するに際し、その工数を削減することが可能となる。
(5) 上記の(1)~(4)のいずれかの製造装置では、接続管が吸引ノズルにおける幅方向の端部部分と連結されることが好ましい。
このようにすれば、吸引ノズルにおける端部部分に接続管が配されるため、幅方向内側の中央部分には接続管を配する必要がなくなる。この場合、例えばセンサーやカメラ等を接続管が存在しない中央部分の周辺に設置しやすくなる。
(6) 上記の(5)の製造装置では、接続管における吸引ノズルとの連結部が吸引口を指向し、又は連結部が吸引口と平行であり、上下方向に沿う方向から観察したときに、吸引ノズルの幅方向中心線と連結部の管軸線とのなす角度が10°以上90°以下であることが好ましい。
このようにすれば、吸引口の幅方向における中央周辺でも風速を大きくしやすくなる。接続管が吸引ノズルの端部部分と連結されていると、吸引口の幅方向における各位置のうちで、幅方向の中央周辺は連結部からの距離が最も離れた位置となる。しかし、連結部が吸引口を指向し、更に吸引ノズルの幅方向中心線と連結部の管軸線とのなす角度が10°以上90°以下であることで、吸引口の幅方向における中央周辺でも風速を大きくしやすくなる。
(7) 上記の(1)~(6)のいずれかの製造装置では、接続管を複数備え、吸引ノズルの内部空間が仕切り部材により接続管の数と同数の流路に区画され、複数の流路の各々に接続管が連結され、各流路において、吸引口が上流端に位置すると共に、接続管が下流端に位置することが好ましい。
このようにすれば、吸引ノズルの内部空間が複数の流路に区画され、各流路に接続管が連結されていることから、複数の流路の相互間で流路内の圧力に大きな差異が生じることを防止できる。これにより、内部空間の中での圧力差を可及的に抑制することが可能となる。その結果、吸引口の幅方向における位置ごとの風速に過度な差異が生じることを回避できる。
(8) 上記の(1)~(7)のいずれかの製造装置では、吸引ノズルが、ガラス粉を吸引するための稼働位置と、稼働位置よりもガラスリボンから離れた待機位置と、の間を移動可能であることが好ましい。
このようにすれば、ガラス粉の非吸引時には吸引ノズルを待機位置に移動させておくことで、吸引ノズルとガラスリボンとの無用な接触を防止することが可能となる。
(9) 上記の(1)~(8)のいずれかの製造装置では、吸引口がガラスリボンよりも幅広であることが好ましい。
このようにすれば、ガラスリボンの折割切断に伴って形成される切断部と比較して、当該切断部と対向する吸引口の方が幅広になるため、ガラス粉を確実に集塵する上で有利となる。
(10) また、上記の(1)~(9)のいずれかの製造装置を用いたガラス板の製造方法によれば、上記の製造装置と同様の作用・効果を得ることが可能である。
本開示に係るガラス板の製造装置および製造方法によれば、縦姿勢で下方に搬送中のガラスリボンを折割切断してガラス板を切り出すに際し、折割切断に伴って発生するガラス粉の確実な集塵が可能となる。
以下、実施形態に係るガラス板の製造装置および製造方法について、添付の図面を参照して説明する。なお、実施形態の説明で参照する各図面に表示したX方向、Y方向、及びZ方向は互いに直交する方向である。
<ガラス板の製造装置>
まず、図1及び図2に示したガラス板の製造装置1(以下、単に製造装置1と表記)から説明する。
まず、図1及び図2に示したガラス板の製造装置1(以下、単に製造装置1と表記)から説明する。
製造装置1は、縦姿勢で下方に搬送中のガラスリボンGを切断予定部Gpに沿って幅方向(X方向)に切断することで、切断予定部Gpの下方に存する切出対象部GxをガラスリボンGから切り出すための切断機構2を備えている。切断機構2によりガラスリボンGが切断されると、切出対象部Gxがガラス板Gsとして切り出される。
ここで、ガラスリボンGは、ダウンドロー法(例えば、オーバーフローダウンドロー法やリドロー法、スロットダウンドロー法など)により成形されたガラスである。ガラスリボンGは、幅方向の中央に存する有効部G1と、幅方向の両端にそれぞれ存する非有効部G2とを含んでいる。有効部G1は、後に製品ガラス板となる部分を含む部位であり、非有効部G2は、製品ガラス板とはならずに廃棄される部位である。非有効部G2には他の部位よりも厚肉な耳部Gm(図3を参照)が含まれている。なお、図1には有効部G1と非有効部G2との境界を二点鎖線で表示している。
切断機構2は、ガラスリボンGの幅方向に延びる切断予定部Gpの一方面Gaにスクライブ線S(図5を参照)を形成するためのスクライブ機構3と、スクライブ線Sに沿ってガラスリボンGを折割切断(図6~図8を参照)するための折割機構4とを有する。
スクライブ機構3は、ガラスリボンGの切断予定部Gpを他方面Gb側から支持するスクライブ補助部材5と、切断予定部Gpの一方面Ga上を移動(走行)しながらスクライブ線Sを形成するスクライブホイール6とを備えている。
スクライブ補助部材5およびスクライブホイール6の両者は、図示省略の昇降装置により上下方向(Y方向)に沿って昇降動作が可能である。両者5,6は、スクライブ線Sの形成時において、ガラスリボンGの下方への搬送速度と同じ速度でガラスリボンGに追従降下する。つまり、スクライブ線Sの形成時には、両者5,6とガラスリボンGとの上下方向における相対的な位置関係は変化することなく、維持される。
スクライブ補助部材5は、ガラスリボンGの幅方向に沿って長尺となるように形成されている。スクライブ補助部材5は、ガラスリボンG(切断予定部Gp)と直接に接触する接触部5aを有する。接触部5aは、ガラスリボンG(切断予定部Gp)の全幅、又は、幅方向両端の耳部Gmを除いた部位と接触することが可能である。
スクライブホイール6は、刃状の周部を備えた円盤状の部材である。スクライブホイール6は、ガラスリボンG(切断予定部Gp)を介してスクライブ補助部材5の接触部5a上を走行する。スクライブホイール6は、走行に伴ってガラスリボンG(切断予定部Gp)の全幅、又は、幅方向両端の耳部Gmを除いた部位にスクライブ線Sを形成する。なお、スクライブ補助部材5は、ローラ状であってもよく、この場合、スクライブ補助部材5は、スクライブホイール6に追従して幅方向に移動可能なように構成される。
スクライブ補助部材5およびスクライブホイール6の両者は、ガラスリボンGの厚み方向(Z方向)に沿って移動が可能である。詳述すると、両者5,6は、ガラスリボンGに接触する接触位置(図2に二点鎖線で示した位置)と、ガラスリボンGから離反した待機位置(図2に実線で示した位置)との間を移動することが可能である。両者5,6は、スクライブ線Sの形成時には接触位置に存在し、スクライブ線Sの形成時以外には待機位置に存在する。
折割機構4は、スクライブ線Sが形成されたガラスリボンGの切断予定部Gpを一方面Ga側が凸となるように湾曲させ、切断予定部Gpに曲げ応力を作用させることでガラスリボンGを折割切断する。これにより、折割機構4はガラスリボンGから切出対象部Gxをガラス板Gsとして切り出す。
折割機構4は、ガラスリボンGを他方面Gb側から支持する支持部材7と、ガラスリボンGの切出対象部Gxを保持する保持部材8とを備えている。なお、保持部材8は、折割機構4に属するものの、ガラスリボンGの折割切断時のみでなくスクライブ線Sの形成時にも稼働する(詳細は後述)。
支持部材7は、図示省略の昇降装置により上下方向に沿って昇降動作が可能である。保持部材8は、図示省略の移動装置により上下方向に移動が可能である。支持部材7および保持部材8の両部材は、ガラスリボンGの折割切断時において、ガラスリボンGの下方への搬送速度と同じ速度でガラスリボンGに追従降下する。これにより、ガラスリボンGの折割切断時には、両部材7,8とガラスリボンGとの上下方向における相対的な位置関係は変化しない。
支持部材7は、ガラスリボンGを折割切断する際に、切断予定部Gpを湾曲させるための支点となる部材である。支持部材7は、ガラスリボンGの幅方向に沿って長尺となるように形成されている。支持部材7は、ガラスリボンGと直接に接触する接触部7aを有する。接触部7aは、ガラスリボンGの全幅、又は、幅方向両端の耳部Gmを除いた部位と接触することが可能である。
支持部材7は、ガラスリボンGの厚み方向に沿って移動が可能である。具体的には、支持部材7は、ガラスリボンGに接触する接触位置(図2に二点鎖線で示した位置)と、ガラスリボンGから離反した待機位置(図2に実線で示した位置)との間を移動することが可能である。支持部材7は、ガラスリボンGの折割切断時には接触位置に存在し、ガラスリボンGの折割切断時以外には待機位置に存在する。
保持部材8は、切出対象部Gxにおける幅方向の一端側と他端側とで対向する一対のアーム9,9を有する。一対のアーム9,9の各々は、上下方向に延びるアーム本体10と、上下方向に配列された状態でアーム本体10に取り付けられた複数のチャック11とを有する。
複数のチャック11の各々は、切出対象部Gxの非有効部G2を厚み方向(Z方向)に把持する一対の爪11a,11aを備えている。一対の爪11a,11aは開閉動作が可能である。これにより、各爪11aを閉じた閉状態(図2に実線で示した状態)とすることで切出対象部Gxを把持すると共に、各爪11aを開いた開状態(図2に二点鎖線で示した状態)とすることで切出対象部Gxの把持を解除する。
アーム本体10は、図示省略の案内機構によりX方向に延びる軸線を中心として回転動作が可能である。回転動作の中心となる軸線は、アーム本体10よりも上方に位置している。回転動作に伴って、アーム本体10は、上下方向に平行な鉛直姿勢(図2に実線で示した姿勢)と、鉛直姿勢に対して傾いた傾斜姿勢(図2に二点鎖線で示した姿勢)とを取ることが可能である。これにより、複数のチャック11が切出対象部Gxを把持した状態の下、アーム本体10の姿勢が鉛直姿勢から傾斜姿勢に移行することで、ガラスリボンGの切断予定部Gpを湾曲させる。
製造装置1は、ガス噴射ノズル12及び吸引ノズル13を更に備えている(図1では図示省略)。ガス噴射ノズル12は、ガラスリボンGの折割切断に伴って発生したガラス粉Gkを吹き飛ばすためのエア(クリーンエアやクリーンドライエアを含む)といったガス12a(図7及び図8を参照)を噴射する機能を有する。吸引ノズル13は、ガラス粉GkをガラスリボンGの一方面Ga側から吸引する機能を有する。ここで、吸引ノズル13は、製造装置1に備わった集塵機14(図3を参照)の一部である。集塵機14は、吸引ノズル13が吸引したガラス粉Gkを集塵するための装置であり、詳細については後述する。
ガス噴射ノズル12および吸引ノズル13の両者は、図示省略の昇降装置により上下方向(Y方向)に沿って昇降動作が可能である。両者12,13は、ガラスリボンGの折割切断時において、ガラスリボンGの下方への搬送速度と同じ速度でガラスリボンGに追従降下する。つまり、ガラスリボンGの折割切断時には、両者12,13とガラスリボンGとの上下方向における相対的な位置関係は変化することなく、維持される。
ガス噴射ノズル12は、ガラスリボンGの他方面Gb側に配置されると共に、支持部材7の接触部7aよりも下方に配置されている。ガス噴射ノズル12は、ガラスリボンGの非有効部G2を指向してガス12aを噴射するように姿勢が調節されている。詳述すると、ガス噴射ノズル12は、Y方向から観察したときに、ガラスリボンGの厚み方向(Z方向)に対して傾斜した姿勢をとっており、ノズルの先端部が幅方向(X方向)外側に向かって傾いている。
ここで、本実施形態では、ガス噴射ノズル12が、非有効部G2を指向してガス12aを噴射する構成であるが、この限りではない。例えば、ガラスリボンGの幅方向(X方向)に長尺な噴射口を備えたガス噴射ノズル12を用いて、ガラスリボンGの幅方向の全体にガス12aを噴射する構成となっていてもよい。
吸引ノズル13は、ガラスリボンGを厚み方向(Z方向)に挟んでガス噴射ノズル12とは反対側に配置されている。吸引ノズル13に形成された吸引口13aは、ガラスリボンGの幅方向(X方向)に広がっており、吸引口13aは、ガラスリボンGよりも幅広である(図3を参照)。吸引口13aには弾性部材15が取り付けられている。本実施形態においては、3つの弾性部材15が上下3段に配置された状態で吸引口13aに取り付けられており、各弾性部材15は吸引口13aの全幅に亘って延びている。弾性部材15は、ガラスリボンG、或いは、ガラスリボンGから切り出したガラス板Gsが、吸引ノズル13と接触した際の衝撃を吸収する緩衝材としての役割を果たす。なお、弾性部材15の数は適宜増減させてよい。
ガス噴射ノズル12および吸引ノズル13の両者は、ガラスリボンGの厚み方向に沿って移動が可能である。詳述すると、両者12,13は、ガラスリボンGに接近した稼働位置(図6~図8を参照)と、稼働位置よりもガラスリボンGから離れた待機位置(図2に示した位置)との間を移動することが可能である。両者12,13は、ガラス粉Gkの吸引時(吹き飛ばし時)には稼働位置に存在し、それ以外の時には待機位置に存在する。
以下、集塵機14について図3及び図4に基づいて説明する。
図3に示すように、集塵機14は、吸引ノズル13と、吸引ノズル13の内部空間13bに負圧を発生させる負圧発生源16(例えばブロアーや真空タンク)と、吸引ノズル13と負圧発生源16とを接続する接続管17とを備えている。図3に示した各矢印は、吸引口13aから内部空間13b内に流入したガスが、接続管17を通じて内部空間13b外に流出するまでの流れを示している。なお、集塵機14は、吸引ノズル13と負圧発生源16の間にガラス粉Gkを捕集する捕集機(例えばバグフィルタ)を備えてもよい。
図4に示すように、吸引ノズル13に形成された吸引口13a(開口の輪郭を太線で表示)は、当該吸引口13aの開度を幅方向(X方向)における位置ごとに調節することが可能である。つまり、吸引口13aは、単位幅あたりの開口面積を幅方向における位置ごとに異ならせることが可能である。
本実施形態では、吸引口13aの幅方向中央での風速を可及的に大きくすることを目的として、幅方向中央における吸引口13aの開度を最も大きくしており、幅方向中央から幅方向両端へと移行するに連れて吸引口13aの開度を次第に小さくしている。
ここで、図4に示した形態は、ガラスリボンGの折割切断時に幅方向中央でガラス粉Gkが多量となる場合に適応させた形態であり、適応のために幅方向中央における吸引口13aの開度を最も大きくしている。そのため、例えば、幅方向中央からずれた位置や幅方向両端でガラス粉Gkが多量となる場合には、当該ずれた位置や幅方向両端で吸引口13aの開度を最も大きくすることが好ましい。なお、幅方向でガラス粉Gkが多量となる位置は、例えば、スクライブ線Sが深く形成された位置や耳部Gmに対応する位置である。
幅方向における位置ごとの吸引口13aの開度の調節は、吸引口13aの上下方向(Y方向)に沿った開口寸法Hを幅方向における位置ごとに調節できる調節機構18によりなされる。
本実施形態における調節機構18は、吸引口13aの上部領域を部分的に閉塞する閉塞部材としての板体19である。なお、板体19は、本実施形態とは反対に吸引口13aの下部領域を部分的に閉塞するものであってもよい(例えば、図4に示した形態を上下反転させた形態等)。板体19は、幅方向に沿って複数の部材(本実施形態では8つの板片20)に分割されている。以下の説明では、8つの板片20を並びの順に板片20a,20b,・・・20g,20hと表記して区別する場合がある。板片20の材質は問わないが、耐熱性や耐久性を考慮すると、ステンレス鋼板やアルミニウム合金板などの金属板が好ましい。
8つの板片20は、それぞれ吸引口13aへの取り付け及び取り外しが可能である。各板片20には、厚み方向(Z方向)に沿って図示省略の貫通孔が設けられている。貫通孔には締結具(例えばボルト等)が挿通されており、当該締結具が吸引ノズル13の内部空間13bに配置された仕切り部材21(図3を参照)に締め付けられて固定される。これに伴って、各板片20が吸引口13aに取り付けられる。勿論であるが、各板片20を吸引口13aに取り付ける形態としては、他の形態を採用しても構わない。
各板片20は吸引口13aへの取り付け及び取り外しが可能であるため、8つの板片20の一部または全部を交換することで、板体19により吸引口13aを閉塞する形態を変更することができる。すなわち、幅方向における位置ごとの吸引口13aの開度を調節することが可能となる。
8つの板片20は、相互に隙間なく、又は、相互の隙間が塞がれた状態で幅方向に配列されている。相互の隙間を塞ぐ形態の一例としては、隙間をシート体(テープ等)で塞ぐ形態が挙げられる。本実施形態においては、8つの板片20は同一の幅寸法(X方向寸法)を有する。勿論この限りではなく、8つの板片20の相互間で幅寸法が異なっていても構わない。
8つの板片20はいずれも矩形状に形成されている。8つの板片20の中には縦寸法(Y方向寸法)が相互に異なる3種類の板片20が含まれている。幅方向両端の近傍に配された4つの板片20a,20b,20g,20hは最も縦寸法が大きく、反対に幅方向中央の近傍に配された2つの板片20d,20eは最も縦寸法が小さい。残りの2つの板片20c,20fは上記2種類の中間の縦寸法を有する。なお、各板片20の形状は、図4に示した形状に限定されるものではなく、所望の開口寸法Hに合わせて適宜変更してよい。
ここで、吸引口13aの上下方向に沿った寸法(板体19を取り外した場合の開口寸法)をH0とし、吸引口13aの上下方向に沿った開口寸法をH(H1~Hmax)とする場合、4つの板片20a,20b,20g,20hに対応する位置での吸引口13aの開度(H1/H0)は、例えば2.5%~15%である。さらに、2つの板片20c,20fに対応する位置での吸引口13aの開度(H2/H0)は、例えば2.5%~20%である。加えて、幅方向中央における吸引口13aの開度(Hmax/H0)は、例えば2.5%~50%である。
図3に示すように、接続管17は複数(本実施形態では4つ)が備わっている。全ての接続管17は同一の負圧発生源16に接続されている。本実施形態においては、負圧発生源16としてブロアーを用いている。負圧発生源16は、吸引ノズル13から十分に離れた位置に設置されている。負圧発生源16が稼働すると、吸引ノズル13の内部空間13b内からガスが排出されて当該内部空間13bに負圧が発生する。これにより、吸引ノズル13(吸引口13a)による吸引がなされる。
複数の接続管17は、それぞれ吸引ノズル13における幅方向の端部部分と連結されている。ここで言う「端部部分」とは、吸引ノズル13の全幅を寸法Wとしたとき、吸引ノズル13の幅方向端縁から寸法Wの5%以上30%以下の幅を有する部分を意味する。
吸引ノズル13の内部空間13bは、底壁13baと、底壁13baに対向する図示省略の天井壁と、底壁13baと天井壁とを連続させる側壁13bbとを有する。各接続管17における吸引ノズル13との連結部17aは、吸引口13aを指向した状態、又は吸引口13aと平行な状態で内部空間13bの側壁13bbに連結されている。なお、「連結部17aが吸引口13aを指向する」とは、連結部17aの管軸線17aaを延長した場合に、その延長線が吸引口13aを通過することを意味し、「連結部17aが吸引口13a平行である」とは、連結部17aの管軸線17aaと吸引口13aが平行であることを意味する。
本実施形態では、吸引ノズル13の幅方向中心線13cを基準として、複数(本実施形態では4つ)の連結部17aが対称に配置されている。ここで、Y方向から観察したときに、吸引ノズル13の幅方向中心線13cと、連結部17aの管軸線17aaとのなす角度θ1,θ2の下限値は、好ましくは10°であり、より好ましくは20°である。上限値は、好ましくは90°であり、より好ましくは30°である。本実施形態では角度θ1,θ2が同一であるが、角度θ1,θ2が異なってもよい。
吸引ノズル13の内部空間13bには、複数(本実施形態では7つ)の仕切り部材21が配置されている。本実施形態においては、吸引ノズル13の幅方向中心線13cを基準として、複数の仕切り部材21が対称に配置されている。各仕切り部材21には、上記の締結具を締め付けるための図示省略のネジ穴が形成されている。
内部空間13bと各仕切り部材21とは、上下方向に沿った寸法(Y方向寸法)が同一寸法である。つまり、各仕切り部材21の上端は内部空間13bの天井壁と接触し、下端は底壁13baと接触している。従って、吸引ノズル13の内部空間13bでは、仕切り部材21を間に挟んでガスやガラス粉Gkの往来が不可能である。なお、各仕切り部材21は、負圧の発生に伴う内部空間13bの潰れを防止するための補強材でもある。
上記の複数の仕切り部材21により、内部空間13bは接続管17の数と同数(本実施形態では4つ)の流路22に区画されている。複数の流路22には、それぞれ対応する接続管17が連結されている。そして、各流路22においては、その上流端に吸引口13aが位置し、下流端に接続管17が位置している。なお、4つの流路22のうち、幅方向両端の2つの流路22は、主としてガラスリボンGの折割切断に伴って非有効部G2から発生したガラス粉Gkを集塵する流路である。一方、幅方向内側の2つの流路22は、主として折割切断に伴って有効部G1から発生したガラス粉Gkを集塵する流路である。
ここで、接続管17の数および流路22の数は、本実施形態における数に限定されるものではなく、適宜増減させて構わない。この場合、接続管17および流路22の数を増減させるのに伴って、仕切り部材21の数も増減させて構わない。接続管17の数は、例えば2~8本とすることができ、2~6本とすることが好ましい。流路22の数は、例えば2~8本とすることができ、2~6本とすることが好ましい。接続管17の数と流路22の数は、異なってもよいが、同じであることが好ましい。また、各接続管17における吸引ノズル13との連結部17aは、本実施形態のごとく内部空間13bの側壁13bbに連結されることが好ましいが、底壁13baや天井壁に連結してもよい。
<ガラス板の製造方法>
以下、上記の製造装置1を用いたガラス板の製造方法について説明する。
以下、上記の製造装置1を用いたガラス板の製造方法について説明する。
本製造方法においては、ダウンドロー法により成形したガラスリボンGからガラス板Gsを切り出すにあたり、ガラスリボンGにスクライブ線Sを形成するスクライブ工程P1(図5)と、ガラスリボンGをスクライブ線Sに沿って折割切断する折割工程P2(図6~図8)とを実行する。
図5に示したスクライブ工程P1では、はじめに、成形後に下方に搬送中のガラスリボンGについて、当該ガラスリボンGに追従降下する一対のアーム9,9によりガラスリボンGの切出対象部Gxを保持させる。具体的には、一対のアーム9,9の各々が有する複数のチャック11のそれぞれにおいて、一対の爪11a,11aを開状態から閉状態とすることで切出対象部Gxを把持させる。
次に、スクライブ補助部材5およびスクライブホイール6の両者をガラスリボンGに追従降下させつつ、両者5,6をそれぞれ待機位置から接触位置に移動させる。そして、スクライブホイール6に切断予定部Gpの一方面Ga上を走行させることで、スクライブ線Sを形成する。以上によりスクライブ工程P1が完了する。
なお、スクライブ工程P1の完了後には、スクライブ補助部材5およびスクライブホイール6の両者を接触位置から待機位置に移動させる。さらに、両者5,6をスクライブ線Sの形成前の高さ位置まで上昇させる。一方、一対のアーム9,9によるガラスリボンGへの追従降下、及び、切出対象部Gxの保持は継続させる。
図6に示した折割工程P2では、はじめに、支持部材7をガラスリボンGに追従降下させつつ、待機位置から接触位置に移動させる。同様にして、ガス噴射ノズル12および吸引ノズル13をガラスリボンGに追従降下させつつ、待機位置から稼働位置に移動させる。本実施形態においては、切断予定部Gpよりも上方で接触部7aをガラスリボンGに接触させる。勿論この限りではなく、接触部7aを切断予定部Gpに接触させてもよい。
次に、図7に示すように、ガス噴射ノズル12によるガス12aの噴射、及び、吸引ノズル13による吸引を開始する。ここで、本実施形態では、折割工程P2の実行時のみ吸引ノズル13による吸引を行うが、折割工程P2の実行時以外にも吸引を行うようにしてもよい。この場合、折割工程P2の実行時と比較して風速(吸引力)を小さくすることが好ましい。つまり、吸引ノズル13の内部空間13bに発生させる負圧を小さくすることが好ましい。これは、吸引ノズル13の吸引に伴ってガラスリボンGが厚み方向に揺動することを回避するためである。
ガス12aの噴射、及び、吸引ノズル13による吸引を開始した後は、アーム本体10を回転動作させることにより、アーム本体10の姿勢を鉛直姿勢から傾斜姿勢に移行させる。これにより、ガラスリボンGの切断予定部Gpを湾曲させる。湾曲に伴って切断予定部Gpに曲げ応力が作用すると、スクライブ線Sに沿ってガラスリボンGが折割切断される。そして、図8に示すように、ガラスリボンGからガラス板Gsが切り出される。なお、切り出したガラス板Gsの上辺部は、吸引口13aに取り付けられた弾性部材15で他方面Gb側から支える。
ガラスリボンGの折割切断に伴って形成される切断部(ガラスリボンG及びガラス板Gsの切断端面)からはガラス粉Gkが発生する。発生したガラス粉Gkは、ガス噴射ノズル12が噴射したガス12aにより吸引ノズル13側に吹き飛ばすと共に、切断部と対向した状態にある吸引ノズル13の吸引口13aから吸引する。以上により折割工程P2が完了する。
なお、折割工程P2の完了後は、支持部材7を接触位置から待機位置に移動させる。また、ガス12aの噴射を停止させたガス噴射ノズル12、及び、吸引を停止させた吸引ノズル13を稼働位置から待機位置に移動させる。さらに、支持部材7、ガス噴射ノズル12、及び、吸引ノズル13をガラスリボンGの折割切断前の高さ位置まで上昇させる。また、切り出したガラス板Gsは、当該ガラス板Gsを下流工程に移送するための図示省略の移送装置に受け渡す。移送装置にガラス板Gsが受け渡された後には、一対のアーム9,9がスクライブ線Sの形成前の位置に復帰する。
ここで、上記の実施形態に対しては、以下のような変形例を適用することも可能である。上記の実施形態においては、調節機構18として、吸引口13aを部分的に閉塞する板体19(複数の板片20)を用い、幅方向における位置ごとの吸引口13aの開度を調節している。これに代えて、調節機構18として、吸引口13aにフラップを取り付け、当該フラップの姿勢の変化に伴って、幅方向における位置ごとの吸引口13aの開度を調節してもよい。
また、上記実施形態では、8つの板片20により、吸引口13aを幅方向に沿って8つの部分に分割し、各部分ごとに開度の調節を可能としたが、幅方向に沿って吸引口13aを分割する数は、複数であればよく、例えば2~20とすることができ、4~16とすることが好ましい。
上記実施形態のスクライブ工程P1では、一対のアーム9,9によりガラスリボンGの切出対象部Gxを保持した状態でスクライブ線Sを形成していたが、これに限定されない。一対のアーム9,9によりガラスリボンGの切出対象部Gxを保持していない状態でスクライブ線Sを形成してもよい。
上記実施形態では、ガス噴射ノズル12によりガラス粉Gkを吹き飛ばすとともに、吸引ノズル13によりガラス粉Gkを吸引しているが、吸引ノズル13による吸引のみ行ってもよい。これにより、ガラスリボンGの厚み方向への揺動を抑制することができる。また、上記の実施形態では、吸引ノズル13が、ガラス粉GkをガラスリボンGの一方面Ga側から吸引する形態となっているが、他方面Gb側から吸引する形態としてもよい。
1 ガラス板の製造装置
3 スクライブ機構
4 折割機構
13 吸引ノズル
13a 吸引口
13b 内部空間
13c 幅方向中心線
14 集塵機
16 負圧発生源
17 接続管
17a 連結部
17aa 管軸線
18 調節機構
19 板体(閉塞部材)
20a-20h 板片
21 仕切り部材
22 流路
G ガラスリボン
Ga ガラスリボンの一方面
Gk ガラス粉
Gs ガラス板
H 開口寸法
S スクライブ線
W 吸引ノズルの全幅
3 スクライブ機構
4 折割機構
13 吸引ノズル
13a 吸引口
13b 内部空間
13c 幅方向中心線
14 集塵機
16 負圧発生源
17 接続管
17a 連結部
17aa 管軸線
18 調節機構
19 板体(閉塞部材)
20a-20h 板片
21 仕切り部材
22 流路
G ガラスリボン
Ga ガラスリボンの一方面
Gk ガラス粉
Gs ガラス板
H 開口寸法
S スクライブ線
W 吸引ノズルの全幅
Claims (10)
- 縦姿勢で下方に搬送中のガラスリボンの一方面に対して幅方向に沿ってスクライブ線を形成するスクライブ機構と、
前記ガラスリボンにおける前記スクライブ線の形成部を前記一方面側が凸となるように湾曲させて折割切断し、前記ガラスリボンから前記スクライブ線の下方に存する部位をガラス板として切り出す折割機構と、
折割切断に伴って形成される切断部から発生したガラス粉を吸引して集塵する集塵機と、
を備えたガラス板の製造装置であって、
前記集塵機が、
前記幅方向に広がり且つ前記切断部と対向する吸引口が形成された吸引ノズルと、
前記吸引ノズルの内部空間に負圧を発生させる負圧発生源と、
前記吸引ノズルと前記負圧発生源とを接続する接続管と、
を備え、
前記吸引口の開度を前記幅方向における位置ごとに調節可能であるガラス板の製造装置。 - 前記吸引口の上下方向に沿った開口寸法を前記幅方向における位置ごとに調節可能な調節機構を有し、
前記調節機構により前記幅方向における位置ごとの前記吸引口の開度が調節される請求項1に記載のガラス板の製造装置。 - 前記調節機構が前記吸引口を部分的に閉塞する閉塞部材であり、
前記閉塞部材は、前記吸引口への取り付け及び取り外しが可能である請求項2に記載のガラス板の製造装置。 - 前記閉塞部材が前記幅方向に沿って複数の部材に分割されている請求項3に記載のガラス板の製造装置。
- 前記接続管が前記吸引ノズルにおける前記幅方向の端部部分と連結される請求項1~4のいずれかに記載のガラス板の製造装置。
- 前記接続管における前記吸引ノズルとの連結部が前記吸引口を指向し、又は前記連結部が前記吸引口と平行であり、
上下方向に沿う方向から観察したときに、前記吸引ノズルの幅方向中心線と前記連結部の管軸線とのなす角度が10°以上90°以下である請求項5に記載のガラス板の製造装置。 - 前記接続管を複数備え、
前記吸引ノズルの前記内部空間が仕切り部材により前記接続管の数と同数の流路に区画され、
前記複数の流路の各々に前記接続管が連結され、
各流路において、前記吸引口が上流端に位置すると共に、前記接続管が下流端に位置する請求項5に記載のガラス板の製造装置。 - 前記吸引ノズルが、ガラス粉を吸引するための稼働位置と、前記稼働位置よりも前記ガラスリボンから離れた待機位置と、の間を移動可能である請求項1~4のいずれかに記載のガラス板の製造装置。
- 前記吸引口が前記ガラスリボンよりも幅広である請求項1~4のいずれかに記載のガラス板の製造装置。
- 請求項1~4のいずれかに記載のガラス板の製造装置を用いたガラス板の製造方法。
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JP2022102559A JP2024003429A (ja) | 2022-06-27 | 2022-06-27 | ガラス板の製造装置および製造方法 |
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Family Applications (1)
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2023
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