JP3739333B2

JP3739333B2 - 板ガラスの割断システム

Info

Publication number: JP3739333B2
Application number: JP2002113115A
Authority: JP
Inventors: 京史辻田; 隆章横山; 禧明青木; 守正久下
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2002-04-16
Filing date: 2002-04-16
Publication date: 2006-01-25
Anticipated expiration: 2022-04-16
Also published as: JP2003306338A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は板ガラスの割断システムに関する。さらに詳しくは、表面の所定位置に割断用のけがき線が形成された板ガラスに、曲げ力を加えて板ガラスをこの割断けがき線から割断する板ガラスの割断システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の板ガラスの割断システムは、図６に示すように、多数の原板ガラスを縦置きに収納したクレート５１から、合い紙除去装置５２によって合い紙を除去しつつガラス取り出し装置５３によって板ガラスを一枚ずつベルトコンベア５４に載置する。符号５５は合い紙置き台である。ベルトコンベア５４によって搬送されてきた板ガラスは裏面に保護フィルムが貼着されているので、搬送中にフィルム剥離装置５６によってこの保護フィルムが除去される。
【０００３】
そして、刻成装置５７に送られてきた板ガラスはそこで所定位置に自動的に位置決めされ、板ガラスの表面の所定位置に割断用けがき線が刻成される。その後、板ガラスは製品割台５８に搬送され、ここで作業者Ｗの手作業によって割断される。さらに作業者Ｗは、その場でマークの付いた不良板ガラスの判別、および、割断不良の板ガラスの判別を行い、不良品をライン外の不良品収納箱５９に収容する。なお、割断不良にはけがき線の刻成不良を原因とするものも含まれる。正常な板ガラスのみが作業者の手によってストックコンベア６０上に搭載され、次工程６１に送られる。
【０００４】
このように、従来の割断システムは原板不良や割断不良を判別する機能は備えておらず、作業者Ｗの熟練した技能に委ねられている。また、けがき線の刻成および板ガラスの割断の前には必ずその裏面の保護フィルムが剥がされていなければならない。さらに、板ガラスを搬送するコンベアは搬送ベルトを用いるため、高速搬送する場合には図７に示すコンベア５４同士の接続部において板ガラスＧとベルトＢとが相互に滑って板ガラスＧに傷が付くおそれがある。したがって高速搬送をすることは避けねばならない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したごとく、従来の割断システムでは作業者の相当の熟練を必要とする。したがって、２４時間の連続操業を行うためには多数の熟練作業者が必要となる。さらに、板ガラスのけがき線刻成の前には必ず保護フィルムを除去してしまうため、ベルトコンベアによる搬送時に伴って板ガラスの裏面に傷が付くおそれがある。
【０００６】
本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、板ガラスの不良品検査と割断とを自動的に行い、作業者の熟練を必要としない板ガラスの割断システムを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の板ガラスの割断システムは、板ガラスを搬送するためのウォーキングビームと、
このウォーキングビームに配設された、板ガラスに刻成されている搬送方向に垂直なＸ方向の割断用けがき線に沿ってこの板ガラスを割断するためのＸ方向割断装置と、
このウォーキングビームに配設された、板ガラスに刻成されている搬送方向に平行なＹ方向の割断用けがき線に沿ってこの板ガラスを割断するためのＹ方向割断装置と、
上記Ｘ方向およびＹ方向の割断装置の下流に配設された、残余の割断用けがき線に沿ってこの板ガラスを割断するためのマルチ取り残材処理台とを備えており、
上記ウォーキングビームが、隣接する上記Ｘ方向割断装置、Ｙ方向割断装置およびマルチ取り残材処理台同士の間を割断された板ガラスを一枚ずつ搬送しうるように構成されている。
【０００９】
搬送ラインがウォーキングビームから構成されているので、従来のベルトコンベア等による搬送のように、板ガラスの慣性の作用に伴ってベルト等との相対変位による滑りが生じるというおそれがない。したがって、滑りに起因する板ガラスの損傷のおそれがない。
【００１０】
なお、ウォーキングビームは公知の技術を用いることが可能である。
【００１１】
上記ウォーキングビームの上流端に板ガラスの位置決め装置が配設されており、この位置決め装置が、ウォーキングビームがその上に載置された板ガラスを浮上させた状態で幅方向中央基準によって板ガラスを位置決めするように構成されている割断システムにあっては、位置決め装置によって一旦板ガラスの搬送ラインに対する位置決めがなされると、板ガラスと搬送ラインとの滑り等による位置のずれが生じないので、下流工程において再度の位置決めの必要がなく、システム全体が簡素化される。
【００１２】
上記板ガラスが、その裏面に保護フィルムが貼着されたものであり、
吸着パッドをこの保護フィルムに吸着させたうえで離間することにより保護フィルムを剥離する保護フィルム剥離装置を備えてなる割断システムが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の板ガラスの割断システムの実施形態を説明する。
【００１６】
図１は本発明の板ガラスの割断システムの一実施形態を示す平面図である。図２はこのシステムによって得られる板ガラス製品の一例を示す平面図である。
【００１７】
このシステム１は図２（ａ）に示すように、板ガラスＧにトリミング用のけがき線Ｌａ、Ｌｂおよび分断用のけがき線Ｌを刻成し、これらのけがき線Ｌａ、Ｌｂ、Ｌを挟んで曲げ力を加えることにより、板ガラスＧを上記けがき線に沿って所定のサイズに割断するものである。図２（ｂ）に示すように、まず板ガラスＧ周縁部Ｅを規定の形状で除去するトリミングを行い、ついで分断けがき線Ｌに沿って割断することによって所定寸法形状の製品板ガラスＢを得る。
【００１８】
図１に示すように、このシステム１は、板ガラスＧの搬送方向に沿って上流から、クレート２、ガラス取り出し装置３、合い紙剥離装置４、第一検査装置５、ガラス受け台６、ガラス移転装置７、保護フィルム剥離装置８、位置決め装置９、刻成装置１０、中間受け台１１、引き抜き装置１２、前後端（Ｘ方向）および両側辺（Ｙ方向）をトリミングするトリミング装置１３、Ｘ方向割断装置１５、Ｙ方向割断装置１６、第二検査装置１７、種分けロボット１８およびマルチ取り残材処理台１９がこの順で配置されている。種分けロボット１８は健全な板ガラスを下流工程へのコンベアに移転させ、また、不良品を不良品ストック箱へ移転させる。位置決め装置９からＹ方向割断装置１６までの板ガラス搬送のために搬送ラインとしてのウォーキングビーム２０が設置されている。また、ウォーキングビームライン２０の外方に、システム１を制御するための制御装置２１が配設されている。図中、符号２４で示すのは板ガラスをＹ方向割断装置１６から取り出すための移転装置である。
【００１９】
図３には上記ウォーキングビーム２０が示されている。図３（ａ）はこのウォーキングビーム２０を装備した搬送ラインの側面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線拡大矢視図である。搬送ラインに沿って水平に、複数本のビーム２０１が配設されている。このビーム２０１はサーボモータ２０２によって搬送方向に所定距離Ｄだけ往復動される（図中に二点鎖線で前進状態を示す）ように構成されている。具体的には各ビーム２０１の下面にラック２０３が形成されており、サーボモータ２０２の出力軸２０２ａ上の各ラック（各ビーム）に対応する位置に配設されたピニオンギア２０４によって往復動させられる。このビーム２０１およびサーボモータ２０２は第一架台２０５上に装着されている。
【００２０】
第一架台２０５は昇降装置２０６を介して第二架台２０７上に搭載されている。この昇降装置２０６はたとえば油圧シリンダやモータを用いたジャッキを採用すればよい。そして、全ビーム２０１は昇降装置２０６によって第一架台２０５とともに一体で昇降させられる。ビーム２０１の上面、すなわち板ガラスが載置される面は上昇時には各装置９、１０、１１、１３、１５、１６の板ガラス載置面より上方に上昇し（図中に二点鎖線で示す）、下降時にはこの板ガラス載置面より下方に下がる（図中に実鎖線で示す）。上記往復動とこの昇降とによって板ガラスは所定ピッチＤごとに前進させられる。上記第二架台２０７は上記各装置の架台を兼用してもよい。符号２０８で示されるのは往復動のためのガイド部である。
【００２１】
すなわち、ビーム２０１が板ガラスを載せた状態で上昇し、そのまま前進する。ついでビーム２０１が下降すると板ガラスは所定ピッチＤ前進した位置で装置の板ガラス載置面に乗る。この動作が繰り返されるのである。本システムでは上記各装置同士の離間距離が同一にされており、この離間距離が上記ピッチと同一にされている。したがって、ビームの一ピッチの移動によって板ガラスは次の隣接装置に運ばれる。もちろん、必要に応じてピッチと装置間距離とを相違させてもよい。
【００２２】
図１および図４を参照しつつ本システムの構成および動作を説明する。
【００２３】
図４（ｂ）には本システム１によって処理される板ガラスＧが、一枚から取り出される製品ガラスの枚数ごとにその割断用けがき線とともに表されている。（１）は一枚の材料板ガラスＧから一枚の製品ガラスを取り出す場合を示す。したがって、けがき線はトリミング用のみが刻成される。（２）はＹ方向に割断することによって二枚の製品ガラスを取り出す場合を示す。（３）はＸ方向およびＹ方向に割断することによって四枚の製品ガラスを取り出す場合を示す。（４）は六枚の製品ガラスを取り出す場合を示す。（５）はＹ方向の割断後に一方の割断後ガラスをＸ方向に割断することによって三枚の製品ガラスを取り出す（マルチ取りという）場合を示す。図４（ｂ）中の板ガラスＧの図は、図４（ａ）に示す本システム１の各装置と上下に対応させることにより、その装置における作業として示している。
【００２４】
クレート２には多数枚の原板ガラスが取り出しやすいように、また、傷が付かないように縦置きにして収容されている。ガラス取り出し装置３はその吸着アームによってクレート２から板ガラスを吸着して反転することによって取り出し、これを水平にしてガラス受け台６の上に載置する。このとき、ガラス取り出し装置３がクレート２から抜き出した板ガラスから、合い紙剥離装置４がその吸着バーによって合い紙の上部を吸着したうえで吸着バーを旋回することによって合い紙を剥離する。ガラス受け台６からは板ガラスは水平状態で各下流工程に搬送される。
【００２５】
また、ガラス受け台６の上方には第一検査装置５が位置している。この第一検査装置５が、ガラス受け台６上に載置されている板ガラスについて、その全面を上方から走査することによって不良マークの有無について検査する。この検査結果は上記制御装置２１に記憶される。検査結果とは、たとえば板ガラス全面に座標を設定し、不良マークの位置をこの座標上に特定したものである。不良マークは、たとえば板ガラスに傷が存在すればその位置を検知できるように上流工程において明瞭に付記するものである。または、クレート２を縦置き状態にしてその全面を走査して検査するようにしてもよい。
【００２６】
上記検査の終了後、ガラス移転装置７がそこに配設されたロボット等を利用してその吸着アームによって板ガラスを吸着することにより、位置決め装置９が設置されたウォーキングビーム２０の上に搬送する。位置決め装置９では板ガラスを浮上させたうえで両側辺から図示しない幅寄せバーを同一速度で幅方向中央に向けて移動させることにより、板ガラスを中央基準で位置決めする。または、板ガラスのサイズデータに基づき、ガラス移転装置７がウォーキングビーム２０上に板ガラスを中央基準で載置する方式でもよい。
【００２７】
位置決め装置９によって一旦設定されたＸ方向およびＹ方向の位置は、板ガラスがウォーキングビーム２０によって搬送されるため、搬送中の位置ずれがなく、下流工程において再度位置決めをする必要がない。したがって、この位置決めは全装置に対して絶対的な位置決めとなり、ここで設定された位置が座標上の基準となって下流工程においても位置決め装置９で設定された位置を基準としてけがき線の刻成や割断が行われる。位置決め装置９によって設定された各板ガラスの位置は制御装置２１に記憶される。ウォーキングビーム２０上への搬送の最中に、保護フィルム剥離装置８が板ガラスの裏面の保護フィルムに吸着パッドを吸着させ、離間することによって保護フィルムを剥離する。
【００２８】
刻成装置１０では、位置決め装置９において位置決めされた基準線（または基準点）に基づいて、予め設定された板ガラス上の位置に割断用けがき線を刻成する。けがき線の位置や本数は一枚の板ガラスから何枚の製品を取り出すかによって異なる。刻成装置１０に対しては制御装置２１から各板ガラスごとにそのけがき線の位置が指示される。制御装置２１には予め各板ガラスに対するけがき線の位置が入力されている。刻成装置１０は、Ｘ方向およびＹ方向にそれぞれ走行し得る図示しないキャリッジとこのキャリッジに昇降可能なカッターを取り付けた複数個（たとえば四個）のユニットとを所要位置に位置決めすることができるように取り付けたものによって構成されている。けがき線の刻成の際に、板ガラスに不良マークが付されており、且つ、この不良マークが板ガラスの周縁近傍に存在するときには制御装置２１が刻成装置１０にけがき線の位置変更を指示する。すなわち、不良マークの位置がトリミングによって除去されるべき周縁部Ｅ（図２）に入るようにけがき線の位置を指示する。刻成装置１０はそのけがき工具（図示しない）を指示された位置に移動させたうえでけがき線を刻成する。したがって、この場合には周縁部Ｅの幅は板ガラスの全周について均一ではなくなる。しかし、こうすることにより、破棄すべき不良製品の発生率が減少する。また、板ガラスの中央部に不良マークが存在し、周縁部Ｅに位置させることができないものは、後述するように、制御装置２１から種分けロボット１８に指示することによって不良品ストック箱に移送される。
【００２９】
中間受け台１１は刻成装置１０に隣接した下流に設置されており、必要に応じ、中間受け台１１に到着した板ガラスを引き抜き装置１２によってライン外へ引き抜く。たとえば、下流工程において異常が発生した場合等である。したがって、通常の運転時には板ガラスはこのステージを通過する。
【００３０】
板ガラスは次にトリミング装置１３に運ばれ、Ｘ方向のけがき線に沿って板ガラスの前端および後端のトリミングが行われ、ついでＹ方向のけがき線に沿ってＹ方向に沿った端縁のトリミングが行われる。
【００３１】
図５に示すように、トリミング装置１３は、板ガラスＧのけがき線の位置に移動しうる割断部材１４ａと支持部材１４ｂとを有している。トリミング装置１３におけるウォーキングビームの面積は割断対象の板ガラスよりも平面視面積が小さくされている。したがって、板ガラスＧのＹ方向端辺近傍がウォーキングビームからはみ出すことになり、割断部材１４ａと支持部材１４ｂとがトリミング用けがき線の位置まで容易に移動することができる。けがき線の位置は座標位置として制御装置２１からトリミング装置１３に指示される。板ガラスＧのけがき線を挟んだ両側を支持部材１４ａと割断部材１４ｂとが相互に逆方向の上下に押し、けがき線部に曲げ力を加えることによって割断するものである。具体的には、支持部材１４ｂが板ガラスＧの下面を支持し、割断部材１４ａが板ガラスＧのけがき線を挟んだ反対側の上面を下方に押して曲げ力を加えるのである。また、図示のごとく、支持部材１４ｂはウォーキングビームと干渉しないように、ウォーキングビーム２０が通過する部分が切り欠かれており、任意位置に移動できるように構成されている。類似のトリミング装置は、本願の出願人による特許出願である特願２００１−２２１０４７号に詳しい。
【００３２】
本実施形態では一つのステージに、その前後端辺およびＹ方向に沿う両端辺にそれぞれ割断部材と支持部材との対を設置したが、本発明ではかかる構成に限定されない。たとえば、Ｘ方向トリミング装置とＹ方向トリミング装置とを上流と下流との異なる二つのステージに配置してもよい。すなわち、Ｘ方向トリミング装置では一のステージの前後端辺それぞれに割断部材と支持部材との対を設置し、Ｙ方向トリミング装置ではＸ方向トリミング装置と異なるステージのＹ方向両側辺それぞれに割断部材と支持部材との対を設置するのである。もちろん、Ｘ方向トリミング装置とＹ方向トリミング装置との間の板ガラスの搬送もウォーキングビームによって行われ、一旦設定された板ガラスの位置がずれないようにする。
【００３３】
トリミング処理された板ガラスはＸ方向分断装置１５に送られ、Ｘ方向のけがき線に沿って割断される。ついでＸ方向に分断されて複数枚となった板ガラスは、一枚ずつウォーキングビームによってＹ方向分断装置１６に送られる。このため、Ｘ方向分断装置１５より下流のウォーキングビームは、トリミング装置１３までのウォーキングビームとは駆動ビームを分割し、搬送方向停止位置が三位置となるように、または任意位置で停止するように構成されている。
【００３４】
各板ガラスはＹ方向分断装置１６によってＹ方向のけがき線に沿って割断される。両分断装置１５、１６はともに割断部材と支持部材とを有しており、支持部材がその吸着パッドによって板ガラスの下面を吸着し、割断部材が板ガラスの下方からけがき線の位置に相当する部位の下面を上方に押し上げることによって曲げ力を加えて割断する。
【００３５】
Ｘ方向分断装置１５では割断部材と支持部材がウォーキングビームを横切る方向に延設されている。したがって、支持部材は上記トリミング装置１３と同様にウォーキングビームが通過する部分が切り欠かれており、任意位置に移動できるように構成されている。
【００３６】
Ｙ方向分断装置１６の下流では前述のマルチ取りを行う板ガラスと製品化に進む板ガラスとで工程が分かれる。マルチ取りを行う板ガラスのうち直接製品化が可能なガラス（図４（ｂ）中に符号Ｍで示す）は後述の検査工程に送られ、さらにＸ方向の割断を行う必要がある板ガラス（図４（ｂ）中に符号Ｎで示す）はマルチ取り残材処理台１９に送られる。
【００３７】
Ｙ方向分断装置１６の下流には第二検査装置１７が配設されている。製品の大きさに分断され、製品の大きさになった各板ガラスが第二移転装置によって第二検査装置１７のガラス載置台に載置される。ガラス載置台に載置された板ガラスの上方を第二検査装置１７が走査して各板ガラスの不良マークおよび割断不良を検査する。また、第二移転装置による移送中に検査を行うようにすることも容易に可能である。第二検査装置１７の下流には不良品ストック箱２２と次工程へ搬送するためのコンベア２３とが配設されている。さらに、第二検査装置１７から不良品と製品化可能な板ガラスとを種分けするための種分けロボット１８が配設されている。第二検査装置１７による検査結果が制御装置２１に送信され、制御装置２１から検査結果に応じて種分けロボット１８に作動指示が送られる。これに応じて種分けロボット１８はガラス載置台から不良品を不良品ストック箱２２へ移送し、健全な板ガラスをコンベア２３へ移送する。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、板ガラスの不良品検査と割断とを自動的に行うことができる。また、ウォーキングビームを搬送ラインとして採用しているため、その上流において板ガラスの位置決めを行えば下流工程では再度の位置決めを行う必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の板ガラスの割断システムの一実施形態を概略的に示すブロック図である。
【図２】図１の割断システムによって割断される板ガラスをそのけがき線とともに示す平面図である。
【図３】図３（ａ）は図１の割断システムにおけるウォーキングビームを装備したラインの側面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線拡大矢視図である。
【図４】図４（ａ）は図１の割断システムを概略的に示すブロック図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）の割断システムの各装置によって処理される板ガラスを示す概略平面図である。
【図５】図１の割断システムにおけるトリミング装置の概略を示す斜視図である。
【図６】従来の板ガラス割断装置の一例を示すブロック図である。
【図７】図６の割断装置におけるコンベアの一部を示す側面図である。
【符号の説明】
１・・・・割断システム
２・・・・クレート
３・・・・ガラス取り出し装置
４・・・・合い紙除去装置
５・・・・第一検査装置
６・・・・ガラス受け台
７・・・・ガラス移転装置
８・・・・保護フィルム剥離装置
９・・・・位置決め装置
１０・・・・刻成装置
１１・・・・中間受け台
１２・・・・引き抜き装置
１３・・・・トリミング装置
１４ａ・・・割断部材
１４ｂ・・・支持部材
１５・・・・Ｘ方向割断装置
１６・・・・Ｙ方向割断装置
１７・・・・第二検査装置
１８・・・・種分けロボット
１９・・・・マルチ取り残材処理台
２０・・・・ウォーキングビーム
２１・・・・制御装置
２２・・・・不良品ストック箱
２３・・・・コンベア
２４・・・・移転装置
２０１・・・・ビーム
２０２・・・・サーボモータ
２０２ａ・・・出力軸
２０３・・・・ラック
２０４・・・・ピニオンギア
２０５・・・・第一架台
２０６・・・・昇降装置
２０７・・・・第二架台
２０８・・・・ガイド部

Claims

板ガラスを搬送するためのウォーキングビームと、
該ウォーキングビームに配設された、板ガラスに刻成されている搬送方向に垂直なＸ方向の割断用けがき線に沿って該板ガラスを割断するためのＸ方向割断装置と、
該ウォーキングビームに配設された、板ガラスに刻成されている搬送方向に平行なＹ方向の割断用けがき線に沿って該板ガラスを割断するためのＹ方向割断装置と、
上記Ｘ方向およびＹ方向の割断装置の下流に配設された、残余の割断用けがき線に沿って該板ガラスを割断するためのマルチ取り残材処理台とを備えており、
上記ウォーキングビームが、隣接する上記Ｘ方向割断装置、Ｙ方向割断装置およびマルチ取り残材処理台同士の間を割断された板ガラスを一枚ずつ搬送しうるように構成されてなる板ガラスの割断システム。
上記ウォーキングビームの上流端に、板ガラスの位置決め装置が配設されており、
該位置決め装置は、ウォーキングビームがその上に載置された板ガラスを浮上させた状態で、幅方向中央基準によって板ガラスを位置決めするように構成されている請求項１記載の板ガラスの割断システム。
上記板ガラスが、その裏面に保護フィルムが貼着されたものであり、
吸着パッドをこの保護フィルムに吸着させたうえで離間することにより保護フィルムを剥離する保護フィルム剥離装置を備えてなる請求項１記載の板ガラスの割断システム。