JP3138900B2 - ガラスディスク自動成形機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、管材の熱間押出プレ
スにおいて使用する潤滑用ガラスディスクを成形する自
動成形機に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼管を熱間押出プレスで製造する場合、
ガラス粉末によってビレットの潤滑を行うが、単にビレ
ット内外周面にガラス粉末を付着させるのみでは十分な
潤滑ができないので、ビレット前面にもガラスディスク
を置いて押し出すことが一般に行われている。

【０００３】ガラスディスクの製造には一般に自動成形
機が用いられる。例えば、特開昭５２ー２７４０９号公
報及び特開昭５２ー２７４０９号公報に示されるよう
に、回転テーブル上に等角度間隔に下型を設け、回転テ
ーブルを間欠駆動し、ガラス粉末とバインダーの混練物
（以下、単に混練物という）を自動秤量して下型内に注
入して均し、これに上型を型合わせして加圧成形し、成
形されたガラスディスクを下型から上方に押し出し、次
いで該下型内に敷鉄板をセットするようにした自動成形
機が提案され実用化されている。

【０００４】また、ガラスディスク取出し機については
実公昭５５ー１６８４号公報に示されるように、成形さ
れ下型から押し出されたガラスディスクを敷板とともに
エアーシリンダ等で側方に送るようにした機構が提案さ
れ、又敷板セット機については実公昭５５ー１６８５号
公報に示されるように、敷鉄板を磁着して下型内にセッ
トするようにした機構が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来公報記載
の自動成形機はガラスディスクの完全自動成形という点
で改良の余地があった。即ち、ガラス粉末を水ガラスに
て結合させている混練物の性質上、これの下型への注入
時、下型の合わせ面上にこぼれて粘着することもあり、
上下金型の合わせ面の当りが阻害され、ガラスディスク
の寸法精度、特にディスクの厚みが安定しないという問
題があった。

【０００６】また、成形されたガラスディスクを下型か
ら押し出して側方に送った後は作業者が手で持ち上げて
次の焼成工程に送る必要があり、依然としてガラスディ
スクが壊れやすいという問題もあった。

【０００７】この発明は、かかる状況において、従来公
報記載の装置を改良し、寸法精度を安定化でき、又成形
されたガラスディスクを自動取り出しして人手に頼らず
に次の工程に送れるようにしたガラスディスク自動成形
機を提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明に係るガ
ラスディスク自動成形機は、回転テーブルに少なくとも
５つの下型を等角度間隔毎に設け、該回転テーブルを間
欠駆動し、５つの各テーブル回転停止位置で注入、均
し、成形、脱型及び敷板セットを順次自動的に行うよう
にしたガラスディスク自動成形機において、成形位置側
方に設けられ、垂直旋回軸から横方向に延びる清掃具を
垂直旋回軸回りに旋回させ、下型の合わせ面（上縁面）
及び上型の下面に摺接させて上型及び下型を同時に又は
個々に清掃する清掃機を備えたことを特徴とする。

【０００９】下型は少なくとも各停止位置に応じて５つ
設ければよいが、回転テーブルのサイクルタイムを考慮
すると、６つの下型を６０°毎に設けるのがよい。駆動
機構は回転板を所定角度ずつ回転できるものであればよ
く、例えば角度割出し器とモータとの組合せ、あるいは
ステップモータ等を使用できる。

【００１０】下型への混練物の注入は注入位置の上方に
設けた注入機で行う。この注入機には回転及び上下動し
うる注入ホッパーを採用できるが、勿論、注入コンベア
やシュート等、他の方式を採用してもよい。また、注入
機には作業者が混練物を計量して供給してもよいが、自
動的に計量及び供給を行うのがよい。即ち、混練物を攪
拌しつつ貯留し送り出し量を調整しうる貯留ホッパー
と、送り出された混練物を搬送しつつ計量し設定量の混
練物を注入機に供給する計量コンベアとを備えるのが好
ましい。

【００１１】混練物の均しは均し位置の上方に設けた均
し機で行う。この均し機は下型とほぼ同じ寸法の均し板
を混練物上面に押し付ける構造であればよいが、混練物
上面を滑らかに均すためには均し板を回転させるのが好
ましい。ガラスディスクの成形には成形機を使用する。
この成形機は下型と下型に型合わせしうる上型とを備
え、両者を合わせて加圧し型開きする方式であればどの
ような構造でもよい。

【００１２】成形されたガラスディスクの下型からの取
り出しは脱型位置の下方に設けた押出し機で行う。この
押出し機は押上げピンを上昇させて敷板を下方から押し
出す方式を採用すればよいが、押上げピンは下型内に組
込んでおくのがよい。

【００１３】上型及び下型の清掃機における清掃具はブ
ラシ等でもよいが、水ガラスを含む混練物の性質を考慮
すると、スポンジローラを使用し、これにスプレーノズ
ルで水を噴射して、水を含ませておくのが確実な清掃を
行う上でより好ましい。

【００１４】下型内への敷板セットを行う機構はマグネ
ットチャックを備え、敷板を磁着して下型内に挿入する
構成を採用できるが、勿論、真空吸引式チャック、搬送
コンベアとストッパーの組合せ、シュートとストッパー
の組合せ等、他の構成を採用してもよい。また、完全自
動化を考慮すると、敷板をストックし、自動的に供給す
る方式とするのがよい。

【００１５】即ち、敷板セット機は、敷板クランプ搬送
機と敷板リフターとから構成し、敷板クランプ搬送機は
敷板ストック位置上方から回転テーブルの敷板セット位
置上方に向けて延設された搬送用ロッドレスシリンダ
と、該搬送用ロッドレスシリンダに移送されうるように
取付けられた昇降用エアーシリンダと、該昇降用エアー
シリンダに取付けられ敷板を磁着するマグネットチャッ
クとから構成する一方、敷板リフターは敷板ストック位
置に設け、水平面内で１８０°毎の回転が可能なロータ
リアクチュエータと、該ロータリアクチュエータに１８
０°対称に取付けられ敷板を重ねて載置可能な一対の載
置板と、敷板が上記マグネットチャックに磁着されうる
ように上記載置板を昇降駆動するロッドレスシリンダと
から構成するのがよい。

【００１６】ガラスディスクの完全自動成形を考慮する
と、成形され押し出されたガラスディスクは人手に頼ら
ずに次の焼成工程に搬送できるようにするのがよい。そ
こで、成形されたガラスディスクを間欠的に搬送する搬
送コンベアと、脱型位置で下型から押し出された敷板の
外周縁をクランプ爪にて下方から抱え込んでクランプし
ガラスディスクとともに搬送コンベアに移送しクランプ
を解除して載置する製品取出し機と、搬送コンベア上に
長手方向の先頭ガラスディスクが所定位置に達した時に
搬送コンベア上に長手方向に並んだ複数のガラスディス
クを敷板とともに側方の棚車に押し込む押込み機とを備
えるのが好ましい。

【００１７】

【作用及び発明の効果】本発明によれば、ガラスディス
クの自動成形を行う際に、清掃具を旋回させて上型及び
下型の両方の合わせ面に摺接させ、清掃するようにした
ので、金型の型合わせ前にはその合わせ面に水ガラスと
ガラス粉末とが粘着していることはなく、正確な型合わ
せを行ってガラスディスクの寸法精度、特にディスク厚
みを安定に成形できる。特に清掃具として保水させたス
ポンジローラを使用すると、上型及び下型をより確実に
清掃できる。

【００１８】また、成形されたガラスディスクが下型か
ら押し出された時に、敷板外周縁をクランプ爪にて下方
から抱え込んでクランプし、間欠搬送する搬送コンベア
に移送し、先頭ガラスディスクが所定位置に達した時に
搬送コンベア上に並んだ複数のガラスディスクを敷板と
ともに側方の棚車に押し込むようにすると、手作業に頼
らずにガラスディスクを次工程に送ることができ、ガラ
スディスクが壊れるのをより確実に防止でき、手作業を
必要としないガラスディスクの完全自動化が可能とな
る。

【００１９】

【実施例】以下、本発明を図面に示す具体例に基づいて
詳細に説明する。図１ないし図５は本発明の一実施例に
よるガラスディスク自動成形機を示す。図において、作
業フロアには自動成形機１が設置され、該自動成形機１
の側方には搬送コンベア２が配置され、該搬送コンベア
２の一側方には棚車３が配置可能となっている。

【００２０】自動成形機１において、作業フロア上には
回転テーブル１０が水平面内で回転自由に支承され、該
回転テーブル１０には図２に示すように駆動モータ１０
０及びローラギアインデックスユニット１０１が装備さ
れており、回転テーブル１０は６０°の回転角度毎に間
欠的に回転され、各６つの位置は注入位置Ａ、均し位置
Ｂ、成形位置Ｃ、脱型位置Ｄ、敷板セット位置Ｅ及びバ
ッファ位置Ｆとなっている。

【００２１】回転テーブル１０の外周側には下型１１が
６０°間隔毎に設けられている。即ち、回転テーブル１
０には図３に示すように取付穴が形成され、該取付穴に
は取付ベース１１０が挿入して締結ボルトで固定されて
いる。この取付ベース１１０には係止部が環状の一部を
なすように形成され、該係止部には円筒状の下型本体１
１１の係止部を回転にて係止させ、又取付ベース１１０
の略中央にして芯出棒１１２がボルト等で固定されてお
り、こうして下型１１が交換可能に回転テーブル１０に
設けられている。また、下型本体１１１内には環状の敷
鉄板１１３が挿入されるが取付ベース１１０には敷鉄板
１１３を押し上げる為の押出しピン１１４が上下スライ
ド自由に取付けられている。

【００２２】また、作業フロア上には注入位置Ａに注入
機１２、均し位置Ｂに均し機１３、成形位置Ｃに成形機
１４、脱型位置Ｄに押出し機１５、敷板セット位置Ｅに
敷板セット機１６が各々設けられている。

【００２３】注入機１２は図４に示すように注入ホッパ
ー１２０を有し、該注入ホッパー１２０はエアーシリン
ダ１２２によって昇降されるとともにスピードコントロ
ール可能な駆動モータ１２１によって回転されるように
なっている。

【００２４】この注入ホッパー１２０には貯留ホッパー
４０及び計量コンベア４１が装備され、貯留ホッパー４
０は下端にねじ構造が採用されて混練物の送出し量を調
整しうるように構成され、又貯留ホッパー４０内には攪
拌羽根４００が設けられ、該攪拌羽根４００はギアード
モータ４０１で回転されるようになっている。この貯留
ホッパー４０には原料供給用のバケットリフタ４０２が
設けられ、該バケットリフタ４０２はモータ４０３によ
って駆動される。

【００２５】計量コンベア４１は貯留ホッパー４０から
の混練物を受ける受けコンベア４１０、受けコンベア４
１０からの混練物を受けて注入ホッパー１２０に供給す
る投入コンベア４１３及び投入コンベア４１３上の混練
物を計量する自動計量器４１５から構成され、受けコン
ベア４１０はブレーキ・クラッチ付モータ４１１によっ
て駆動されるとともに、エアーシリンダにて駆動される
シャッター４１４によって投入コンベア４１３への混練
物の供給を停止されるようになっている。なお、４１２
は投入コンベア駆動用のモータである。

【００２６】均し機１３には図４に示すように下型１１
にほぼ嵌合する均し板１３０が設けられ、該均し板１３
０は油圧シリンダ１３２で昇降されるとともに、スピー
ドコントロール可能なモータ１３１によって回転される
ようになっている。

【００２７】成形機１４は図４に示すように上型１４０
と型締め用の油圧シリンダ１４１とから構成される。こ
の成形機１４の側方には清掃機４２が配置され、該清掃
機４２ではスポンジローラ４２０が垂直旋回軸回りに水
平に延びて設けられ、該スポンジローラ４２０は自転し
ながら、又は固定状態でロータリアクチュエータ４２１
で垂直旋回軸回りに旋回され、上型１４０と下型１１の
合わせ面１４２、１１５及び上型１４０のパンチ下面に
摺接、清掃するようになっている。スポンジローラ４２
０の上方にはこれに水を噴射して保水させる為のスプレ
ーノズル４２２が設けられている。本実施例では清掃機
４２に上型用、下型用共にスポンジを用いたが、これは
適切な材料形状のブラシでもよく、上型、下型それぞれ
別の材料を用いてもよい。

【００２８】押出し機１５は図５に示すように油圧シリ
ンダ１５０のロッド先端にガイドヘッド１５１を取付け
て構成され、該ガイドヘッド１５１は下型１１の押出し
ピン１１４を下方から押圧して敷鉄板１１３をガラスデ
ィスクＷとともに下型１１から取り出すようになってい
る。

【００２９】敷板セット機１６は図５に示すように敷板
リフター１６０と敷板クランプ搬送機１６１とから構成
されている。敷板リフター１６０ではロッドレスシリン
ダ１６２にロータリアクチュエータ１６３が昇降駆動さ
れるように取付けられ、該ロータリアクチュエータ１６
３には載置板１６４が取付けられ、該載置板１６４には
ガラスディスクＷから外され清掃された敷鉄板１１３が
重ねて載置され、敷板クランプ搬送機１６１にてクラン
プされる位置に１８０°回転されるようになっている。

【００３０】敷板クランプ搬送機１６１では敷板リフタ
ー１６０と回転テーブル１０の敷板セット位置Ｅの上方
との間に搬送用ロッドレスシリンダ１６７が設けられ、
該ロッドレスシリンダ１６７には昇降用エアーシリンダ
１６６が移送されうるように取付けられ、該エアーシリ
ンダ１６６にはマグネットチャック１６５が取付けられ
て敷鉄板１１３を磁着するようになっている。

【００３１】また、回転テーブル１０の脱型位置Ｄと搬
送テーブル２との間には製品取出し機４３が設けられて
いる。この製品取出し機４３では図５に示すように脱型
位置Ｄ上方と搬送テーブル２始端側上方との間にロッド
レスシリンダ４３０が配設され、該ロッドレスシリンダ
４３０にはエアーシリンダ４３１が移送されうるように
取付けられ、該エアーシリンダ４３１にはクランプ爪４
３２が設けられ、該クランプ爪４３２はアクチュエータ
４３３にて駆動されて敷鉄板１１３の外周縁をガラスデ
ィスクＷとともに下方から抱き込んでクランプするよう
になっている。

【００３２】搬送コンベア２は図１に示すように駆動モ
ータ２０及びローラギアインデックスユニット２１を備
え、所定距離ずつ間欠的に搬送される。この搬送コンベ
ア２には押込み機２２が設けられ、該押込み機２２はエ
アーシリンダ２２０及び押込みプレート２２１から構成
され、搬送コンベア２の終端側にガラスディスクＷが来
たことをセンサー２２２で検知した時に５個のガラスデ
ィスクＷを棚車３の棚に押し込むようになっている。棚
車３はポールリフト３０によってその棚が昇降されるよ
うになっいる。なお、３１はポールリフト駆動モータで
ある。

【００３３】次に、操作方法について図４及び図５によ
り説明する。ガラス粉末とバインダー（水ガラス）とを
混練した混練物をバケットリフタ４０２に入れると、バ
ケットリフタ４０２が上昇して混練物を貯留ホッパー４
０に供給し貯留する。貯留ホッパー４０では攪拌羽根４
００が常時回転されているので、混練物が固まることは
ない。

【００３４】この貯留ホッパー４０の下端からはねじ調
整された量の混練物が受けコンベア４１０に供給され、
さらに投入コンベア４１３に送られて自動計量器４１５
で計量される。投入コンベア４１３上の混練物が設定量
になると、受けコンベア４１０が停止されるとともにシ
ャッター４１４で投入コンベア４１３への混練物の供給
が停止される一方、計量された投入コンベア４１３上の
混練物は注入ホッパー１２０に供給される。

【００３５】他方、回転テーブル１０は所定のタイミン
グで６０°毎に回転されており、下型１１が注入位置Ａ
で一時停止されると注入ホッパー１２０から下型１１内
に混練物が注入され、該下型１１が次の均し位置Ｂまで
回転されて一時停止されると均し板１３０が回転しつつ
降下されて下型１１内の混練物の上面が均一に均され
る。

【００３６】この下型１１が次の成形位置Ｃに一時停止
すると、上型１４０が降下して下型１１に型合わせされ
て加圧され、ガラスディスクＷが成形された後、上型１
４０が上昇して下型１１は次の脱型位置Ｄに送られる。
成形の済んだ上型１４０は水分を含んだスポンジローラ
４２０で清掃される。下型１１についてはガラスディス
クＷの押出し後で成形前に同様にして水分を含んだスポ
ンジローラで清掃される。

【００３７】脱型位置Ｄではガイドヘッド１５１が押出
しピン１１４を下方から押圧し、敷鉄板１１３をガラス
ディスクＷとともに上方に押し出すが、この時、製品取
出し機４３のクランプ４３２が脱型位置Ｄの上方に位置
しており、押し出された敷鉄板１１３及びガラスディス
クＷを下方からクランプして上昇し、これを搬送コンベ
ア２の始端側まで移送して搬送コンベア１１３に載置す
る。

【００３８】搬送コンベア２は所定のタイミングで搬送
駆動されており、上述の操作が繰り返され、搬送コンベ
ア２上に５個のガラスディスクＷが溜まると、これがセ
ンサー２２２で検知され、押込み機２２が５個のガラス
ディスクＷを棚車３の棚に押し込む。

【００３９】棚車３の各棚がガラスディスクで満杯にな
ると、棚車３は加熱工程に運ばれ、ガラスディスクＷが
加熱されて製品とされる一方、敷鉄板１１３は分離さ
れ、手作業で水洗され離型剤を塗布されて敷板セット機
１６に戻され、敷板リフター１６０の載置板１６４に所
定枚数ずつ重ねて載置される。

【００４０】下型１１が敷板セット位置Ｅまで回転され
て一時停止されると、敷板クランプ搬送機１６１がマグ
ネットチャック１６５で敷板セット機１６の敷鉄板１１
３を１枚磁着し、これを下型１１まで搬送して下型１１
内に挿入し、下型１１はバッファ位置Ｆを経て最初の注
入位置Ａに移動する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例によるガラスディスク自動
成形機を示す概略平面構成図である。

【図２】 上記自動成形機における回転テーブルを示す
構成図である。

【図３】 上記自動成形機における下型を示す断面構成
図である。

【図４】 上記自動成形機における注入機、均し機及び
成形機の配置及び概略構造を示す図である。

【図５】 上記自動成形機における押出し機、製品取出
し機及び敷板セット機の配置及び概略構造を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 自動成形機 ２ 搬送コン
ベア ３ 棚車 １０ 回転テーブル １１ 下型 １２ 注入機 １３ 均し機 １４ 成形機 １５ 押出し機 １６ 敷板セット機 ４０ 貯留ホッ
パー ４１ 計量コンベア ４２ 清掃機 ４３ 製品取出し機 １１３ 敷鉄板 １１４ 押出しピン １６０ 敷板リフ
ター １６１ 敷板クランプ搬送機 １６２ ロッドレ
スシリンダ １６３ ロータリーアクチュエータ １６４ 載置板 １６５ マグネットチャック １６６ 昇降用エ
アーシリンダ １６７ 搬送用ロッドレスシリンダ ４２０ スポンジ
ローラ ４２２ スプレーノズル ４３０ ロッドレ
スシリンダ ４３１ エアーシリンダ ４３２ クランプ
爪 Ａ 注入位置 Ｂ 均し位置 Ｃ 成形位置 Ｄ 脱型位置 Ｅ 敷板セット位置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B30B 11/00 B30B 11/08 B30B 11/10

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転テーブルに少なくとも５つの下型を
   等角度間隔毎に設け、該回転テーブルを間欠駆動し、５
   つの各テーブル回転停止位置で注入、均し、成形、脱型
   及び敷板セットを順次自動的に行うようにしたガラスデ
   ィスク自動成形機において、成形されたガラスディスクを間欠的に搬送する搬送コン
   ベアと、 脱型位置で下型から押し出された敷板の外周縁をクラン
   プ爪にて下方から抱え込んでクランプし、ガラスディス
   クとともに搬送コンベアに移送し、クランプを解除して
   載置する製品取出し機と、 搬送コンベア上に長手方向の先頭ガラスディスクが所定
   位置に達した時に搬送コンベア上に長手方向に並んだ複
   数のガラスディスクを敷板とともに側方の棚車に押し込
   む押込み機と、 成形位置側方に設けられ、垂直旋回軸から横方向に延び
   る清掃具を垂直旋回軸回りに旋回させ、上型下面及び下
   型上面に摺接させて上型及び下型を清掃する清掃機を備
   えたことを特徴とするガラスディスク自動成形機。
2. 【請求項２】 ガラス粉末とバインダーの混練物を攪拌
   しつつ貯留し、送り出し量を調整しうる貯留ホッパー
   と、 送り出された混練物を搬送しつつ計量し、設定量の混練
   物を注入機に供給する計量コンベアとを備えた請求項１
   記載 のガラスディスク自動成形機。
3. 【請求項３】 上記清掃機は、垂直旋回軸に横方向に延
   びるアームに支承されたスポンジローラと、該スポンジ
   ローラを垂直旋回軸回りに旋回させるロータリアクチュ
   エータと、スポンジローラに水を噴射するスプレーノズ
   ルとから構成されている請求項１又は２記載のガラスデ
   ィスク自動成形機。
4. 【請求項４】 回転テーブルに少なくとも５つの下型を
   等角度間隔毎に設け、該回転テーブルを間欠駆動し、５
   つの各テーブル回転停止位置で注入、均し、成形、脱型
   及び敷板セットを順次自動的に行うようにしたガラスデ
   ィスク自動成形機において、 成形位置側方に設けられ、垂直旋回軸から横方向に延び
   る清掃具を垂直旋回軸回りに旋回させ、上型下面及び下
   型上面に摺接させて上型及び下型を清掃する清 掃機を備
   え、 上記清掃機は、垂直旋回軸に横方向に延びるアームに支
   承されたスポンジローラと、該スポンジローラを垂直旋
   回軸回りに旋回させるロータリアクチュエータと、スポ
   ンジローラに水を噴射するスプレーノズルとから構成さ
   れていることを特徴とするガラスディスク自動成形機。
5. 【請求項５】 上記敷板セットを行う機構が敷板クラン
   プ搬送機と敷板リフターとからなり、 上記敷板クランプ搬送機は敷板ストック位置上方から回
   転テーブルの敷板セット位置上方に向けて延設された搬
   送用ロッドレスシリンダと、該搬送用ロッドレスシリン
   ダに移送されうるように取付けられた昇降用エアーシリ
   ンダと、該昇降用エアーシリンダに取付けられ敷板を磁
   着するマグネットチャックとから構成され、 上記敷板リフターは敷板ストック位置に設けられ、水平
   面内で１８０°毎の回転が可能なロータリアクチュエー
   タと、該ロータリアクチュエータに１８０°対称に取付
   けられ敷板を重ねて載置可能な一対の載置板と、敷板が
   上記マグネットチャックに磁着されうるように上記載置
   板を昇降駆動するロッドレスシリンダとから構成されて
   いる請求項１ないし４のいずれかに記載のガラスディス
   ク自動成形機。