JP3215805B2 - 管状部分の外周にフランジ部を有する管または容器の製造方法及び、装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、管状部分の外周に
フランジ部を有する管または容器の製造方法及び装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より半導体ウェーハの熱処理をする
場合、気密的に密閉された反応容器内にウェーハを載置
し、熱処理を行った後に、前記ウェーハを取り出すとい
う操作が行われるために、前記反応容器を取付基台に開
口部を気密的に接合及び、離間可能に構成する必要があ
り、通常は、前記反応容器の外周にフランジ部を設け、
該フランジ部と前記取付基台間で、密閉接離可能に構成
される。

【０００３】前記反応容器の開口部にフランジ部を形成
するにあたって、板材を前記反応容器の開口部内径に合
わせて孔を穿設するとともに、必要寸法の外形に削設
し、ドーナッツ状に形成し、前記反応容器開口端に前記
ドーナッツ状のフランジ部を溶接し、その後、溶接によ
って形成される凹凸形状を削りとり、内径面及び外周面
の連結状態をなめらかに機械加工している。

【０００４】上述の従来技術によると、板材からフラン
ジ部を作成するために、多量の部分が削設のために不要
となるとともに、反応容器にフランジ部を溶接後は、両
者の接続部分が連続的になめらかになるように、削設す
る必要があり、材料を多く使うとともに、削設加工を多
く必要とし、工具の消耗が早く、また、加工工程が多
く、不経済であった。

【０００５】上記問題解決の方法として、特開平８ー１
７８１６９号公報に開示されている技術が知られいる。
この技術は、図６に示すように、長さに沿って均一な断
面を有する透明石英ガラス管１０１の表面末端に、帯状
の石英ガラス部片１０３を巻き付けて、第１バーナー１
０６及び第２バーナー１０７とにより、加熱溶接され製
造される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この技
術は、石英ガラス部片１０３は、第１バーナー１０６に
よって曲げやすくなるまで加熱され、石英ガラス管１０
１が外周面方向に回転しながら、石英ガラス管１０１の
外周囲に沿って巻き付けられ、同時に石英ガラス部片１
０３の下面が第２バーナー１０７によって加熱され、互
いに結合されるべき両面が溶融され、石英ガラス管１０
１の表面に溶接される。

【０００７】よって、この方法は、石英ガラス部片１０
３の厚さ、バーナー温度、石英ガラス管１０１の回転速
度等が溶接状態に影響して、バーナーや前記回転速度等
を手動で調整しつつ溶接作業を行うには、高度の技術と
熟練が要求された。

【０００８】上述の事情に鑑み、本発明は、手動による
高度の技術と熟練を必要としない、管状部分の外周にフ
ランジ部を有する管または容器の製造方法及び、装置の
提供を目的としたものである。又、本発明の他の目的
は、材料や加工が少なく、経済的な、管状部分の外周に
フランジ部を有する管または容器の製造方法及び装置を
提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の第１発明は、管
状部分の外周にフランジ部を有する管または容器の製造
方法において、形成された管または容器の管状部分の外
周に、連続延設体の端面を当接し、該端面を含む前記連
続延設体の先端部分を加熱溶融させ、前記管状部分を管
状外周方向に回動させるとともに、前記管状部分に向か
って前記連続延設体に所定トルクを付与して前記連続延
設体を前記当接方向に送出させ、前記管状部分の回動中
に前記連続延設体の送出方向と交差する方向への変位を
検出し、該変位の量に応じて前記管状部分の回動速度を
可変することを特徴とする。

【００１０】また、前記連続延設体の所定送出量もしく
は前記管状部分の回動量を求め、前記連続延設体の送出
を停止するように構成することも本第１発明の有効な手
段である。

【００１１】本第１発明は、例えば図１、図２に示すよ
うに、形成された管または容器（石英ガラス管）１の管
状部分の外周に、例えば帯状の、連続延設体（石英ガラ
ス板）３の端面３ａを当接し、該端面を含む前記連続延
設体の先端部分を加熱溶融させる。そして、前記管状部
分を管状外周方向に回動させるとともに、前記連続延設
体を前記当接方向に一定トルクで押しつけて送出させ、
加熱溶融する量と前記管状部分が受け取る量が等しい
と、すなわち、加熱溶融量に適合した前記管状部分の回
転速度であると、石英ガラス板３は前記連続延設体の送
出方向と交差する方向（矢印４０、４１）への変位は生
じない。

【００１２】石英ガラス管１の管状部分の回転が速い
と、加熱溶融される量以上に石英ガラス板３が石英ガラ
ス管１の管状部分に引っ張られるので、溶融された石英
ガラスの粘性により上方に持ち上げられて石英ガラス板
３は矢印４０方向に撓み、管状部分の回転が遅いと石英
ガラス板３を引きつける力が弱くなり、石英ガラス板３
は矢印４１方向への変位が生じる。

【００１３】この変位量を検出し、該変位の量に応じて
前記管状部分の回動速度は所定範囲内に制御される。ま
た、前記連続延設体の所定送出量もしくは前記管状部分
の回動量を求め、前記連続延設体の送出を停止するよう
に構成した場合は、石英ガラス管１は回転を続けるが、
石英ガラス板３の供給が止まるので、溶融された部分が
溶融されない部分から切断分離する。よって、特別の切
断手段を設けなくても前記連続延設体の送出を停止する
だけで、切断することができる。

【００１４】また、前記管状部分を複数回回転させ、前
記連続延設体を重ね巻するように構成したり、又、前記
管状部分側に送出される連続延設体の溶融位置を調整可
能に設け、前記管状部分の回転回数に応じて、前記溶融
位置を移動するように構成することも本第１発明の有効
な手段である。

【００１５】石英ガラス管１の外周に石英ガラス板３を
当接して、石英ガラス管１を複数回回転させると、石英
ガラス板３を重ね巻きすることができる。この際に、石
英ガラス板３を１巻するとフランジ外径がその板厚分増
加し、そのままの速度で石英ガラス管１を回転させる
と、そのときのフランジの外周の速度は増加しているた
めに、ガラス板３の溶融が不十分のままフランジ外周に
巻とられ、ガラス板３はガラス管１のフランジにより引
っ張られ図１上矢印４０方向に変位する。

【００１６】この変位により、ガラス管１の回動速度
は、低く制御され、ガラス板３が巻かれる径の回動速度
を前回の速度と等しくするように制御される。

【００１７】また、前記管状部分側に送出される連続延
設体の溶融位置を調整可能に設け、前記管状部分の回転
回数に応じて、加熱手段による前記溶融位置を移動する
ことにより、フランジ径が増加しても加熱手段による連
続延設体端部の溶融箇所を同じになるように構成するこ
とが望ましい。

【００１８】また、本発明の第２発明は、管状部分の外
周にフランジ部を有する管または容器の製造装置におい
て、形成された管または容器（被加工物）を保持し、該
被加工物を、その外周方向に回動可能な被加工物取付移
動手段と、前記被加工物の管状部分の外周に、連続延設
体の端面が所定トルクを付与して当接するように送出さ
れる連続延設体の載置送出手段と、前記端面を含む前記
連続延設体の先端部分を加熱溶融させる加熱手段と、前
記連続延設体の送出方向と交差する方向への変位を検出
する延設体変位検出手段と、前記被加工物取付移動手段
の前記回動速度を制御する速度制御手段とを備え、前記
管状部分の回動中に生じる前記延設体変位検出手段の出
力に応じて前記被加工物取付移動手段の前記回動速度を
可変することを特徴とする。

【００１９】また、前記連続延設体の送出量もしくは前
記管状部分の回動量を求める演算手段と、前記載置送出
手段の送出動作を停止する停止手段とを備え、前記連続
延設体の送出量もしくは前記管状部分の回動量を求め、
前記連続延設体の送出を停止するように構成したり、ま
た、被加熱物の溶融位置を調整可能に加熱手段を設けて
構成することも本第２発明の有効な手段である。

【００２０】本第２発明は、被加工物（石英ガラス管）
１を保持し、該被加工物を、その外周方向に回動可能な
被加工物取付移動手段（石英ガラス管取付部）１０と、
前記被加工物の管状部分の外周に、連続延設体の端面３
ａが所定トルクを付与して当接するように送出される連
続延設体（石英ガラス板）３の載置送出手段（基台４、
送りローラ２２）と、前記端面を含む前記連続延設体の
先端部分を加熱溶融させる加熱手段（第１バーナー６、
第２バーナー７、バーナー取付台５）と、前記連続延設
体の送出方向と交差する方向への変位を検出する延設体
変位検出手段（検出ローラ２６、エンコーダ２０）と、
前記被加工物取付移動手段の前記回動速度を制御する速
度制御手段（モータ制御回路）１６とを備えている。

【００２１】特に、前記被加工物の管状部分の外周に、
連続延設体の端面３ａが所定トルクを付与して当接する
ように送出し、前記端面を含む前記連続延設体の先端部
分を加熱手段より加熱溶融させ、前記連続延設体の送出
方向と交差する方向（４０、４１方向）への変位を検出
する延設体変位検出手段（検出ローラ２６、エンコーダ
２０）により石英ガラス板の巻取り状態を検出している
ので、前記端面と前記被加工物の外周面との当接状態の
ズレを精度良く検出でき、加熱手段による溶融箇所がズ
レて溶融状態の変化を精度良く補正することができ良好
なフランジ部を形成することができる。

【００２２】また、前記連続延設体の送出量もしくは前
記管状部分の回動量を求める演算手段と、前記載置送出
手段の送出動作を停止する停止手段とを備え、前記連続
延設体の送出量もしくは前記管状部分の回動量を求め、
前記連続延設体の送出を停止するように構成した場合
は、ガラス板３の送出を停止することで、自動的にガラ
ス板３を切断でき、その際に、被加熱物の溶融位置を調
整可能に加熱手段を設けることにより、ガラス板３の所
定量送出によりガラス板３の停止に同期して加熱手段を
ガラス管１から離間する方向に移動させることができる
ので、形成されたフランジ部の外径から十分離間した位
置にガラス板の端面を停止して切断することができ、加
熱手段の加熱停止が遅れてガラス板端面が溶融してフラ
ンジ部の外周面に垂れて、該外周面を汚すことがない。

【００２３】また、被加熱物の溶融位置を調整可能に加
熱手段を設けて構成することにより、ガラス板３をガラ
ス管１に重ねて巻くことができ、所望の幅のフランジ部
を形成することができるとともに、その際に、被加工物
取付移動手段に保持された被加工物の回転回数に応じ
て、前記溶融位置を移動することによりフランジ径が増
加しても加熱手段による連続延設体端部の溶融箇所を同
じくすることができ、良好なフランジ部を形成すること
ができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実
施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形
状、その相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎり
は、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単
なる説明例にすぎない。

【００２５】図１は本発明の実施の形態に係るブロック
構成図である。同図において、ＲＡＭ５３と、制御プロ
グラムが記憶されたＲＯＭ５４とが接続されたＣＰＵ５
２は、インターフェイス回路５１を介して、各機構を制
御する制御回路５０に接続されている。スタート信号５
５の入来により駆動制御が開始される制御回路５０は、
図１の図面と垂直方向の石英ガラス１の開口端面位置を
検出するセンサ１１の受光部１１ｂからの信号と、石英
ガラス板３の送り量を検出するエンコーダ１９からの信
号を入力するように構成されている。また、石英ガラス
板３の上面には、変位検出ローラ２６が接触配置され、
該ローラ２６の、矢印４０もしくは４１方向への変位は
扇形ギア板２０ａ及び検出ギア２０ｂからなるエンコー
ダ２０に伝達され、該エンコーダ２０から制御回路５０
に信号が伝達されるように構成されている。

【００２６】制御回路５０は、上述の入力信号を得てＣ
ＰＵ５２に該信号を送出するとともに、ＣＰＵ５２から
の演算信号を受け出力を送出するよう構成される。以下
に、制御回路５０の出力信号により駆動する各機構部分
を説明する。石英ガラス管駆動制御装置（以下、駆動制
御装置）９は、外周面にフランジ部を溶接する石英ガラ
ス管１をチャック８によって保持する石英ガラス管取付
部１０と、石英ガラス管１をその軸心方向に進退させる
制御手段１５を有したモータ１２と、石英ガラス管１を
外周面方向に回転速度を制御する制御手段１６を有する
モータ１３と、石英ガラス管１の開口端面の軸心方向の
位置を検出するために、受光部１１ｂ及び発光部１１ａ
を有する前記センサ１１が備えられている。

【００２７】モータ１２の制御手段１５は、制御回路５
０の指令信号によりモータ１２を駆動し、センサ１１の
受光部１１ｂの信号により制御回路５０の停止信号を受
けてモータ１２を停止するようにモータ１２を制御す
る。モータ１３の制御手段１６は、制御回路５０の指令
信号によりモータ１３を駆動し、石英ガラス管１を回転
制御するように構成されている。

【００２８】石英ガラス管１の開口端部の外周面に、帯
状の石英ガラス板３の断面が適宜押圧力Ｆで押圧可能に
配置されている。すなわち、前記石英ガラス板３の先端
は、初期状態においては、楔状に上面から傾斜して、ほ
ぼ２×３０ｍｍの断面積を有する端面３ａがガラス管１
の外周に３００〜４００ｇの押圧力Ｆで押圧される。そ
して、動作中は１０×３０ｍｍの断面に対して前記押圧
力Ｆで石英ガラス管１の外周面に押圧される。尚、前記
押圧力Ｆは３５０ｇが望ましい。

【００２９】前記石英ガラス板３は、送りローラ２２及
びエンコーダ１９により石英ガラス板３の送り量を検出
する送り量検出ローラ２１上に載置されるとともに、エ
アシリンダ３２及び３３の駆動により所定距離離間して
配置されたそれぞれ一対の規制ローラ２８、２８及び２
９、２９を駆動し、該規制ローラによって帯状に延設さ
れた両側面を挟んで位置規制されている。

【００３０】そして、上述の位置規制状態で、エアシリ
ンダ３４を駆動して押圧ローラ２３により上方から石英
ガラス板３を押圧して、送りローラ２２による石英ガラ
ス板３の送出と、送り量検出ローラ２１の検出状態を良
好に確保している。また、制御回路５０から信号が制御
手段１７に伝達され、モータ１４の回転速度を制御する
とともに、前記押圧力Ｆを付与して一定トルクでモータ
１４が回転するように構成されている。

【００３１】また、石英ガラス板３を送出する送りモー
タ１４と送りローラ２２との間には電磁クラッチ３５が
配置され、該クラッチの連結状態により、ローラ２２へ
のトルク状態を調整可能に構成されている。尚、この電
磁クラッチ３５は、入力と出力間に軸トルクを調整可能
に配置するものであり、磁気力を調整することによりク
ラッチ板の保持力を選択し、連結状態、すなわち、クラ
ッチのつなぎ量を選択することが可能である。石英ガラ
ス板３の送り停止時には、該クラッチ３５によって送り
ローラ２２と送りモータ１４との連結が解除される。ま
た、送り量検出ローラ２１にはブレーキ３６が付設さ
れ、制御回路５０の信号により、前記クラッチ３５の連
結解除に同期して電気的にブレーキ３６が駆動し、石英
ガラス板３の送出を停止するように構成されている。

【００３２】前記変位検出ローラ２６と駆動制御装置９
との間には、バーナー制御手段１８が配設され、該バー
ナー制御手段１８には第１バーナー６及び第２バーナー
７が石英ガラス板３の端面を含んでその周囲の溶融位置
を上方及び下方から加熱溶融可能に配置されるととも
に、前記第１バーナー６及び第２バーナー７は６ａ，７
ａを回動中心として回動可能に配置され、前記溶融位置
を石英ガラス板３の延設方向に沿って移動可能に構成さ
れている。

【００３３】次に、本発明の機構部分の要部に係る一実
施の形態を図４、及び図５を用いて説明する。図４は、
機構部分の要部に係る平面図、図５は、図４のＡ−Ａ断
面図である。これらの図において、駆動制御装置９内に
は、石英ガラス管取付部１０が設けられ、該ガラス管取
付部１０の正面のチャック８には石英ガラス管１が保持
され、該石英ガラス管１の軸心方向の位置を検出するセ
ンサ１１が配置されている。石英ガラス管３の端面１ｂ
に側面３ｂが一致し、端面３ａが石英ガラス管１の外周
１ａに当接する石英ガラス板３は、基台４上に配設され
ているローラ２４、２５、送りローラ２２、及び送り量
検出ローラ２１上に載置されている。

【００３４】石英ガラス板３の側面３ａ，３ｂ側には、
エアシリンダ３２の駆動により該側面に当接離間可能に
押さえローラ２８ａ，２８ｂが配設され、また、エアシ
リンダ３３の駆動により前記側面に当接離間可能に押さ
えローラ２９ａ，２９ｂが配設されている。そして、基
台４の駆動制御装置９側には、第１バーナー６を配設し
たバーナー取付台５が配置されている。

【００３５】前述の構成をより理解するために、図４の
Ａ−Ａ断面図である、図５を用いて説明すると、バーナ
ー取付台５には、石英ガラス板３の上方及び下方に取付
られた第１バーナー６及び第２バーナー７が、石英ガラ
ス板３の端面３ａを含むその周囲部分を加熱溶融可能に
配置されているとともに、これらのバーナーは６ａまた
は、７ａを回転中心として、溶融位置を可変に構成され
ている。

【００３６】前記送りローラ２２は、基台４の下側に設
けられた電磁クラッチ３５の一方の回転軸にベルト３８
により回動可能に連結され、クラッチ部を介して他方の
回転部分は送りモータ１４と連結している。また、前記
送り量検出ローラ２１は、基台４の下側に設けられたブ
レーキ３６の回転軸にベルト３７により連結され、制御
回路５０の信号により前記回転軸にブレーキが掛かり前
記検出ローラ２１を停止させ、石英ガラス板３を摩擦停
止させるように構成するとともに、検出ローラ２１の回
転数を検出するエンーダ１９が配置されている。

【００３７】基台４の上面に取付られた取付板３９は上
部にエアシリンダ３４が設けられて、該エアシリンダ３
４には、エアシリンダの動作により下方に所定押圧力で
押圧される検出アーム取付板４２が設けられ、該検出ア
ーム取付板４２には、前記送りローラ２２、及び送り量
検出ローラ２１の中間部分を上方から押圧して両者と石
英ガラス板３との接触状態を安定させる押圧ローラ２３
が配設されている。また、石英ガラス板３の上面に接触
して変位を検出する検出ローラ２６を先端に有した検出
アーム２７及び、該検出アーム２７の移動量を検出する
エンコーダ２０が前記検出アーム取付板４２に配設され
ている。

【００３８】次に、このように構成された本実施の形態
の動作を説明する。図２において、石英ガラス管取付部
１０のチャック８に石英ガラス管１を取付ると、ガラス
管１の開口端面は１ｂ′の位置にある。また、各種ロー
ラ上に載置された石英ガラス板３の端面は予め決められ
た３ａ′の位置にセットされる。図示しない制御板のス
イッチを押してスタート信号５５を発生すると、その信
号を受けて制御回路５０はモータ１２の制御手段１５に
始動信号を送出する（図１）。その始動信号によりモー
タ１２は始動し、石英ガラス管取付部１０は図２上矢印
４３の方向に移動を開始する。

【００３９】石英ガラス管１の端面１ｂが実線の位置に
達すると、センサ１１の受光部１１ｂは信号を制御回路
５０に送出して、石英ガラス管取付部１０はその位置で
停止する。前記始動信号に同期して、制御回路５０はエ
アシリンダ３２及び３３を駆動して、前記一対の押さえ
ローラ２８ａ、２８ｂ、及び押さえローラ２９ａ，２９
ｂを石英ガラス板３の側面３ｃ，３ｂに押圧当接して、
石英ガラス管１の端面１ｂと一致させるように位置規制
する。

【００４０】次に、制御回路５０は、シリンダ３４を駆
動し、押圧ローラ２３及びエンコーダ２０を取り付けた
検出アーム取付板４２に所定押圧力を印加する。そし
て、クラッチ３５に信号を送り、連結させるとともに、
制御手段１７によりモータ１４を始動させ、ローラ２２
により石英ガラス板３を送出するとともに、エンコーダ
１９を介して送り量を計測する。ガラス板３が図２上の
予め決められた位置３ａ′から所定送り量送られると、
制御回路５０はクラッチ３５を半クラッチ状態とし、ガ
ラス板３の端面３ａはガラス管１の外周に当接して停止
する。

【００４１】ガラス板３の停止に同期して、第１バーナ
ー６及び第２バーナー７がガラス板３の端面３ａを含む
その周囲部分の加熱溶融を開始する。ガラス管１の外周
とガラス板３の端面３ａを含む端部部分が溶融すると両
者が溶着するが、その溶着に同期してモータ１３が回転
して、ガラス管１を図１上半時計方向に回動する。

【００４２】予め知られているガラス管１の外周が１回
転すると、ガラス管１の外周にフランジ部が形成される
が、ガラス管１が１回転を完了する前に、ブレーキ３６
を駆動するとともに、クラッチ３５の連結を解除する
と、ガラス板３の送出を停止してガラス管１が回転する
ので、自動的にガラス板３は、その溶融している部分か
ら切断される。そして、両バーナーの加熱が停止する。

【００４３】よって、両バーナーが加熱する時期とは、
若干の時間差をもって、適切な溶融状態と同期するよう
にガラス管１を回転駆動させ、また、ガラス板３の送出
停止はガラス管１の１回転終了より若干前に停止し、ガ
ラス管１の外周面に溶接されたガラス板３の端面と切断
される溶融部分とが一致するように制御することが望ま
しい。尚、ガラス管１の回動量は、予め知られているガ
ラス管１の外径、及び回動速度と、ガラス板３の板厚等
により演算されるが、送り量検出ローラ２１、エンコー
ダ１９により送り量を検出してそのデータから演算して
もよい。よって、ガラス板３が切断される位置は、ガラ
ス板３の送り量もしくはガラス管１の回動量等により制
御される。

【００４４】また、前述の溶接行程中において、ガラス
管１の回転は制御手段１６によって、速度制御される
が、これは、ガラス板３の上面に当接している検出ロー
ラ２６の変位（矢印４０もしくは４１）をエンコーダ２
０が検出して、その量を制御手段１６に伝達すること
で、モータ１３の速度を変化させて、制御される。すな
わち、ガラス管１の管状部分を管状外周方向に回動させ
るとともに、前記ガラス板３を前記管状部分方向に送出
させ、加熱溶融する量と前記管状部分に巻取り溶着する
量が等しいと、石英ガラス板３は前記連続延設体の送出
方向と交差する方向（矢印４０、４１）への変位は生じ
ない。

【００４５】ガラス管１への溶着量に比べて石英ガラス
板１の回転速度が早いと、石英ガラス板３を石英ガラス
管１が引き、石英ガラス板３は矢印４０方向に撓み、ガ
ラス管１の回転速度が遅いと、溶融量が多く石英ガラス
板の固体部分を引きつける力が弱くなり、石英ガラス板
３は矢印４１方向への変位が生じる。この変位量を検出
し、該変位の量に応じて前記ガラス管１の回動速度は所
定範囲内に制御される。

【００４６】また、上述したように、ガラス板３の送出
を停止することで、自動的にガラス板３を切断できる
が、その際に、被加熱物の溶融位置を調整可能に両バー
ナーを構成することができる。すなわち、ガラス板３の
所定量送出によりガラス板３の停止に同期して加熱手段
をガラス管１から離間する方向に移動させると、形成さ
れたフランジ部の外径から十分離間した位置にガラス板
の端面を停止して切断することができる。よって、加熱
手段の加熱停止が遅れてガラス板端面が溶融してフラン
ジ部の外周面に垂れて、該外周面を汚すことがない。

【００４７】次に、図３を用いて、ガラス管１の外周面
にガラス板３を重ね巻きしてフランジ部を形成する動作
を説明する。石英ガラス管１の外周に石英ガラス板３の
端面３ａを当接して、石英ガラス管１を複数回回転させ
ると、石英ガラス板３を重ね巻きすることができる。こ
の際に、ガラス管１を回転させて、石英ガラス板３を１
巻してフランジ部２ａを形成すると、フランジ外径がそ
の２ａの板厚分増加する。

【００４８】よって、ガラス管１の外周速度が増加する
と、石英ガラス板３を石英ガラス管１が引き、石英ガラ
ス板３が上方に撓み、その撓み量をエンコーダ２０が検
出し、フランジ２ａの外周の周速度を低下して、ガラス
板３の加熱溶融する量とガラス管１の巻取り溶着量を合
わせることができる。さらに、ガラス板３を１巻する
と、フランジ２ｂが形成され、このフランジの外周速度
を低下して、前回の周速度に合わせフランジ２ｃを形成
する。

【００４９】この際に、フランジ部が、２ｂ，２ｃと重
なるにつれて、ガラス管１のフランジが大径となり、そ
の径の変化につれて加熱溶融を必要とする位置が右に変
化し、第１バーナー６及び第２バーナー７のバーナー噴
射角度が７０Ａ，７１Ａ，７２Ａ、及び７０Ｂ，７１
Ｂ，７２Ｂと変化して、加熱溶融位置を追従させる。

【００５０】このように、ガラス管１のフランジ部の増
径に応じて、前記管状部分の回転速度を制御して、ガラ
ス板３が巻かれる径の回動速度を等しくすることができ
るので、そのときのフランジの外周の速度の増加によ
り、ガラス板３の伸縮が不十分のままフランジ外周に巻
とられることがない。

【００５１】尚、上述した本実施の形態においては、ガ
ラス管１の回動量を演算して求めてガラス板３の送出を
制御しているが、ガラス管１の回動量に見合うガラス板
３の送出量を検出して、その送出量によってガラス管１
の回転もしくはガラス板３の送出を停止してもよい。ま
た、本実施の形態は、石英ガラス管と石英ガラス板とを
加熱溶融して両者を溶着しているが、必ずしもこれに限
定するものではなく、溶融温度を同じくする材料同志で
あれば、他のガラスまたは金属同志であってもよいこと
は勿論のことである。

【００５２】以上詳述したように、本実施の形態による
と、形成された管または容器の管状部分の外周に、連続
延設体の端面を当接し、該端面を含む前記連続延設体の
先端部分を加熱溶融させ、前記管状部分を管状外周方向
に回動させるとともに、前記管状部分に向かって前記連
続延設体に所定トルクを付与して前記連続延設体を前記
当接方向に送出させ、前記管状部分の回動中に前記連続
延設体の送出方向と交差する方向への変位を検出し、該
変位の量に応じて前記管状部分の回動速度を可変するよ
うに構成しているので、加熱手段のバーナー熱量あるい
はバーナー形状変化があっても、一定の溶融状態で、す
なわち、一定形状で管状部分にフランジを形成すること
ができ、手動による高度の技術と熟練を必要とせず、管
状部分の外周にフランジ部を、材料や加工が少なく、経
済的に形成することができる。

【００５３】

【発明の効果】以上記載した如く、請求項１記載の発明
は、連続延設体を管叉は容器の管状部分の外周に所定ト
ルクを付与して送出させ、前記管状部分の回動中に前記
連続延設体の送出方向と交差する方向への変位を検出
し、該変位の量に応じて前記管状部分の回動速度を可変
するように構成しているので、手動による高度の技術と
熟練を必要とせず、管状部分の外周に一定形状のフラン
ジ部を有する管または容器の製造方法を提供することが
できる。

【００５４】そして、請求項２記載の発明は、前記連続
延設体の所定送出量もしくは前記管状部分の回動量を求
め、前記連続延設体の送出を停止するように構成してい
るので、連続延接体の供給が止まることで、自動的に、
溶融された部分が溶融されない部分から切断分離するこ
とができ、特別の切断手段を設けなくても前記連続延設
体の送出を停止するだけで、切断することができる。

【００５５】また、請求項３記載の発明は、前記管状部
分を複数回回転させ、前記連続延設体を重ね巻するよう
に構成しているので、前記連続延設体を取り替えなくて
もフランジ部の径方向の増加要求に対応することができ
る。

【００５６】また、請求項４記載の発明は、前記管状部
分側に送出される連続延設体の溶融位置を調整可能に設
け、前記管状部分の回転回数に応じて、前記溶融位置を
移動するように構成しているので、連続延設体の重ね溶
接に対応する最適な溶融位置で溶接でき、良好なフラン
ジ部を形成することができる。

【００５７】また、請求項５記載の発明は、被加工物の
管状部分の外周に、連続延設体の端面が所定トルクを付
与して当接するように送出し、前記端面を含む連続延設
体の先端部分を加熱手段より加熱溶融させ、前記連続延
設体の送出方向と交差する方向への変位を検出する延設
体変位検出手段により前記管状部分の回動状態を検出し
ているので、加熱手段による溶融箇所がズレて溶融状態
の変化を精度良く補正することができ良好なフランジ部
を形成することができる。

【００５８】また、請求項６記載の発明は、前記連続延
設体の送出量もしくは管状部分の回動量を求める演算手
段と、前記連続延設体の送出動作を停止する停止手段と
を備え、前記連続延設体の送出量もしくは前記管状部分
の回動量を求めて、前記連続延設体の送出を停止するよ
うに構成しているので、前記連続延設体の送出を停止す
ることで、自動的に連続延設体を切断することができ
る。

【００５９】また、請求項７記載の発明は、被加熱物の
溶融位置を調整可能に加熱手段を設けて構成しているの
で、連続延設体の所定量送出により連続延設体の停止に
同期して加熱手段を被加工物から離間する方向に移動さ
せることができるので、形成されたフランジ部の外径か
ら十分離間した位置に連続延設体の端面を停止して切断
することができ、加熱手段の加熱停止が遅れて連続延設
体端面が溶融してフランジ部に外周面に垂れて、該外周
面を汚すことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る製造装置のブロック
構成図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る初期動作を説明する
動作説明図である。

【図３】重ね巻きしてフランジ部を形成する動作説明図
である。

【図４】機構部分の要部に係る平面図である。

【図５】図４のＡ−Ａ断面図である。

【図６】従来例を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１ 石英ガラス管 ２ フランジ ３ 石英ガラス板 ４ 基台 ５ バーナー取付台 ６ 第１バーナー ７ 第２バーナー ８ チャック ９ 石英ガラス管駆動制御装置 １０ 石英ガラス管取付部 １１ センサ １２、１３、１４ モータ １５、１６、１７ モータ制御回路 １８ バーナー制御手段 １９、２０ エンコーダ ２１〜２５ ローラ ２６ 検出ローラ ２７ 検出アーム ２８、２９ 押さえローラ ３０、３１ 押さえローラ取付部 ３２、３３、３４ エアシリンダ ３５ クラッチ ３６ ブレーキ ３７、３８ ベルト ３９ 取付板 ４２ 検出アーム取付板

フロントページの続き (72)発明者 高橋 賞治 山形県天童市大字清池字藤段1357番３ 株式会社 山形信越石英内 (56)参考文献 特開 平８−178169（ＪＰ，Ａ) 特表 平６−509282（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23K 5/18 B23K 10/00 B23K 15/00 B23K 26/00 B23K 37/053 B29C 57/00 F16L 9/10 F16L 49/00

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管状部分の外周にフランジ部を有する管
   または容器の製造方法において、 形成された管または容器の管状部分の外周に、連続延設
   体の端面を当接し、 該端面を含む前記連続延設体の先端部分を加熱溶融さ
   せ、 前記管状部分を管状外周方向に回動させるとともに、前
   記管状部分に向かって前記連続延設体に所定トルクを付
   与して前記連続延設体を前記当接方向に送出させ、 前記管状部分の回動中に前記連続延設体の送出方向と交
   差する方向への変位を検出し、 該変位の量に応じて前記管状部分の回動速度を可変する
   ことを特徴とする管状部分の外周にフランジ部を有する
   管または容器の製造方法。
2. 【請求項２】 前記連続延設体の所定送出量もしくは前
   記管状部分の回動量を求め、前記連続延設体の送出を停
   止することを特徴とする請求項１記載の管状部分の外周
   にフランジ部を有する管または容器の製造方法。
3. 【請求項３】 前記管状部分を複数回回転させ、前記連
   続延設体を重ね巻することを特徴とする請求項１記載の
   管状部分の外周にフランジ部を有する管または容器の製
   造方法。
4. 【請求項４】 前記管状部分側に送出される連続延設体
   の溶融位置を調整可能に設け、 前記管状部分の回転回数に応じて、前記溶融位置を移動
   することを特徴とする、請求項３記載の管状部分の外周
   にフランジ部を有する管または容器の製造方法。
5. 【請求項５】 管状部分の外周にフランジ部を有する管
   または容器の製造装置において、 形成された管または容器（被加工物）を保持し、該被加
   工物を、その外周方向に回動可能な被加工物取付移動手
   段と、 前記被加工物の管状部分の外周に、連続延設体の端面が
   所定トルクを付与して当接するように送出される連続延
   設体の載置送出手段と、 前記端面を含む前記連続延設体の先端部分を加熱溶融さ
   せる加熱手段と、 前記連続延設体の送出方向と交差する方向への変位を検
   出する延設体変位検出手段と、 前記被加工物取付移動手段の前記回動速度を制御する速
   度制御手段とを備え、 前記管状部分の回動中に生じる前記延設体変位検出手段
   の出力に応じて前記被加工物取付移動手段の前記回動速
   度を可変することを特徴とする管状部分の外周にフラン
   ジ部を有する管または容器の製造装置。
6. 【請求項６】 前記連続延設体の送出量もしくは前記管
   状部分の回動量を求める演算手段と、 前記載置送出手段の送出動作を停止する停止手段とを備
   え、 前記連続延設体の送出量もしくは前記管状部分の回動量
   を求め、前記連続延設体の送出を停止することを特徴と
   する請求項５記載の管状部分の外周にフランジ部を有す
   る管または容器の製造装置。
7. 【請求項７】 被加熱物の溶融位置を調整可能に加熱手
   段を設けたことを特徴とする請求項５または６記載の管
   状部分の外周にフランジ部を有する管または容器の製造
   装置。