JP3887163B2

JP3887163B2 - 曲面ミラー用ガラス素材の曲げ成形装置

Info

Publication number: JP3887163B2
Application number: JP2000343574A
Authority: JP
Inventors: 武親杉田; 文博清; 秀幸本井
Original assignee: Honda Lock Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Honda Lock Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2000-11-10
Filing date: 2000-11-10
Publication date: 2007-02-28
Anticipated expiration: 2020-11-10
Also published as: JP2002154836A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用のドアミラー、リアビューミラー、ルームミラーおよびサイドミラーや、自動二輪車のバックミラー等に用いられる曲面ミラーを得るために、平板状のガラス素材を曲げ成形するようにした曲げ成形装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、平板状のガラス素材を曲げ成形して曲面ミラーを得るにあたっては、曲面ミラーに対応した形状の凹部ならびに該凹部に開口した多数の吸引孔を有して珪藻土から成る治具上にガラス素材を載置し、該ガラス素材を治具とともに加熱炉に挿入して加熱し、粘度が低くなったガラス素材を自重で下方に垂らすとともに前記各吸引孔からガラス素材を真空吸引することで、ガラス素材を治具の凹部に倣う形状に成形するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のようにしてガラス素材を曲げるものでは、加熱炉内で高温になり過ぎることによりガラス素材の粘度が低くなり過ぎると、上方からの強制力がないことに起因してガラス素材が上方に反ってしまうことがあり、また加熱炉内で充分加熱されないことによりガラス素材の粘度が充分に低くならなかったときには所望の形状にガラス素材が曲がらないことがある。しかもミラーの曲面が一定の曲率を有するものではないときや、曲率が大きいときには、ガラス素材の自重および真空吸引によるだけでは所望の形状にガラス素材を曲げ成形するのは難しい。
【０００４】
また治具は、珪藻土から成るものであるので、珪藻土から生じる粒子がガラス素材に付着して異物不良の原因となることがあり、加熱炉内でガラス素材の温度が高くなり過ぎないように注意を払ったり、治具のメンテナンスを頻繁に行なう必要がある。
【０００５】
さらに従来のものでは、治具およびガラス素材を加熱炉内に挿入して加熱するので、治具まで加熱しなければならず、ガラス素材の加熱に要するエネルギーが比較的大きい。しかも加熱炉は、その内部雰囲気を加熱するものであるので、エネルギーロスが比較的大きく、温度制御も難しくなり、運転開始時の立ち上げに要する時間も大きくなる。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、異物不良が生じる可能性を排除しつつガラス素材を所望の形状に確実に曲げることを可能とし、しかもガラス素材の加熱に要するエネルギーを極力抑え得るようにした曲面ミラー用ガラス素材の曲げ成形装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、曲面ミラーを得るために平板状のガラス素材を曲げ成形する装置であって、前記ガラス素材の搬送方向に沿って等間隔に順次設定される搬入ステーション、複数の予備加熱ステーションおよび最終加熱ステーションに水平姿勢の前記ガラス素材を間欠的に順次搬送する搬送手段と、前記予備加熱ステーションに搬送されてきた前記ガラス素材に輻射熱を及ぼすようにして前記予備加熱ステーションに上下対をなして固定配置される上および下加熱ブロックと、前記最終加熱ステーションに搬送されてきた前記ガラス素材に上方から輻射熱を及ぼすようにして最終加熱ステーションに固定配置される最終加熱ブロックと、前記搬送方向に沿って前記予備加熱ステーションとは反対側に前記最終加熱ステーションから間隔をあけた位置に設定されるプレスステーションおよび前記最終加熱ステーション間を往復移動可能な下金型と、下金型上に載せられて前記最終加熱ステーションから前記プレスステーションに搬送されてきた前記ガラス素材を前記下金型と協働して曲面ミラーに対応した形状に曲げ成形すべく昇降可能として前記プレスステーションに配設される上金型とを備え、前記ガラス素材を支持し得る支持アームを有する前記搬送手段が、前記支持アームを前記搬送方向に沿って往復作動せしめるとともに昇降作動せしめて水平姿勢にある前記ガラス素材を搬送することを特徴とする。
【０００８】
このような請求項１記載の発明の構成によれば、複数の予備加熱ステーションおよび最終加熱ステーションで加熱された後のガラス素材が、プレスステーションで上および下金型で挟まれて曲げ成形されるので、ガラス素材に上下から強制力を作用せしめて所望の形状にガラス素材を確実に曲げ成形することが可能となる。しかも上および下金型は、珪藻度から成る治具のように異物を生じることがない。このため成形後のガラス素材に異物不良が生じる心配はなく、異物不良の発生を防止するためのメンテナンスを頻繁に行うことが不要であるのでメンテナンスに要する工数を削減することができる。また予備加熱ステーションでは、ガラス素材に対向する上および下加熱ブロックからの輻射熱でガラス素材を加熱するようにしているので、雰囲気加熱をする従来の加熱炉に比べると、ガラス素材の加熱に要するエネルギーを比較的小さくすることができるとともに、エネルギーロスを小さくし、ガラス素材の温度制御も容易となり、運転開始時に短時間での立ち上げが可能となる。またガラス素材を徐々に加熱することができ、急激に加熱することによるガラス素材の破損を防止することができるとともにガラス素材の温度制御を容易とすることができる。
【０００９】
また請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明の構成に加えて、前記上および下加熱ブロックは、前記ガラス素材に対向する支持部材の相互に異なる複数箇所に、相互に独立して制御可能な複数のヒータが配設されて成ることを特徴とし、かかる構成によれば、ガラス素材の全体が均一な温度分布となるように制御したり、意図的に所定の温度差をつけた温度分布となるように制御することが可能である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。
【００１１】
図１および図２は本発明の一実施例を示すものであり、図１は曲げ成形装置の一部切欠き側面図、図２は図１の２−２線に沿う下加熱ブロックの断面図である。
【００１２】
先ず図１において、この曲げ成形装置は、たとえば自動車用のドアミラー、リアビューミラー、ルームミラーおよびサイドミラーや、自動二輪車のバックミラー等に用いられる曲面ミラーを得るために、平板状のガラス素材５を曲げ成形するものであり、加熱手段６と、該加熱手段６による加熱後に前記ガラス素材５を成形するプレス機７とを備える。
【００１３】
ガラス素材５は、搬入ステーションＳ１からプレスステーションＳ６まで搬送方向８に沿って順次搬送されるものであり、搬入ステーションＳ１からプレスステーションＳ６までの間には、たとえば第１および第２予備加熱ステーションＳ２，Ｓ３と、最終加熱ステーションＳ４と、測温ステーションＳ５とが、前記搬送方向８に沿って間隔をあけて順次設定される。
【００１４】
前記曲げ成形装置は、床面上に固定配置される架台９を有しており、搬入ステーションＳ１で該架台９には、曲げ成形されるべきガラス素材５を受け入れるための受け入れ台１０が設けられる。
【００１５】
加熱手段６は、第１予備加熱ステーションＳ２から最終加熱ステーションＳ４までの間で架台９に設けられるものであり、対をなして第１予備加熱ステーションＳ２に配置される上および下加熱ブロック１１，１２と、対をなして第２予備加熱ステーションＳ３に配置される上および下加熱ブロック１３，１４と、最終加熱ステーションＳ４に配置される最終加熱ブロック１５とを備える。
【００１６】
第１および第２予備加熱ステーションＳ２，Ｓ３でそれぞれ対をなす上および下加熱ブロック１１，１２；１３，１４は、水平姿勢にあるガラス素材５に上、下から対向するようにして架台９に支持されており、それらの加熱ブロック１１，１２；１３，１４からの輻射熱でガラス素材５が予備加熱される。而して最終加熱ブロック１５は、第１および第２予備加熱ステーションＳ２，Ｓ３を順次経過して最終加熱ステーションＳ４に至ったガラス素材５に上方から輻射熱を及ぼすようにして架台９に設けられる。
【００１７】
図２において、第１予備加熱ステーションＳ２に配置される下加熱ブロック１２は、ガラス素材５の下面の略全面に対向する閉塞板１６ａを上端に有した箱形に形成されて架台９に設けられる支持部材１６と、相互に独立して制御することを可能として支持部材１６内に収納、配設される複数たとえば６個のシーズヒータ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄ，１７Ｅ，１７Ｆとを備えており、各シーズヒータ１７Ａ〜１７Ｆは、前記閉塞板１６ａの内面の相互に異なる６箇所に配設される。
【００１８】
第１予備加熱ステーションＳ２に配置される上加熱ブロック１１、ならびに第２予備加熱ステーションＳ３に配置される上および下加熱ブロック１３，１４は、上記下加熱ブロック１２と基本的に同一の構成を有するものであり、詳細な説明を省略する。
【００１９】
また最終加熱ステーションＳ４に配置される最終加熱ブロック１５は、たとえば搬送方向８に沿う方向に等間隔をあけて並ぶ複数のシーズヒータを有するものである。
【００２０】
ところで、搬入ステーションＳ１、第１予備加熱ステーションＳ２、第２予備加熱ステーションＳ３および最終加熱ステーションＳ４の相互間隔は等しく設定されており、搬入ステーションＳ１から最終加熱ステーションＳ４間までは、搬送手段１８によりガラス素材５が間欠的に順次搬送される。
【００２１】
搬送手段１８は、搬送方向８に沿って延びて架台９に設けられたガイドレール１９でガイドされる台車２０と、前記ガイドレール１９と平行な軸線を有して架台９に配設されて台車２０に連結されるシリンダ２１と、台車２０で昇降可能に支承される昇降台２２と、鉛直軸線を有して台車２０に配設されて昇降台２２に連結されるシリンダ２３と、前記搬入ステーションＳ１から最終加熱ステーションＳ４までの各ステーションＳ１〜Ｓ４の相互間隔に等しい距離を相互間にあけて昇降台２２に設けられる第１、第２および第３支持枠２４，２５，２６と、直角四辺形状であるガラス素材５の４つの隅角部を下方から支持し得るようにして前記各支持枠２４〜２６の上端に４つずつ設けられる支持アーム２７，２７…とを備え、昇降台２２に上端が連結された複数のロッド２８，２８…が台車２０に設けられたガイド筒２９，２９…に摺動可能に挿入される。
【００２２】
上および下加熱ブロック１１，１２；１３，１４のうち、少なくとも下加熱ブロック１２，１４における４つの隅角部には、図２で示すように、ガラス素材５の隅角部を臨ませる切欠き３０，３０…が設けられており、水平姿勢であるガラス素材５の隅角部を支持する前記各支持アーム２７，２７…は、それらの切欠き３０，３０…に対応する部分で上下に移動可能である。
【００２３】
このような搬送手段１８によれば、シリンダ２１の伸縮作動による台車２０の搬送方向８に沿う往復移動と、シリンダ２３の伸縮作動による昇降台２２の昇降作動とを組み合わせることで、第１支持枠２４の上端の支持アーム２７，２７…を搬入ステーションＳ１および第１予備加熱ステーションＳ２間で四角形の軌跡を描くように移動させ、第２支持枠２５の上端の支持アーム２７，２７…を第１予備加熱ステーションＳ２および第２予備加熱ステーションＳ３間で四角形の軌跡を描くように移動させ、第３支持枠２６の上端の支持アーム２７，２７…を第２予備加熱ステーションＳ３および最終加熱ステーションＳ４間で四角形の軌跡を描くように移動させることができる。
【００２４】
このような第１〜第３支持枠２４，２５，２６における各支持アーム２７，２７…の作動により、搬入ステーションＳ１の受け入れ台１０から拾い上げたガラス素材５を第１予備加熱ステーションＳ２の上および下加熱ブロック１１，１２間にもたらすことができ、第１予備加熱ステーションＳ２の下加熱ブロック１２から拾い上げたガラス素材５を第２予備加熱ステーションＳ３の上および下加熱ブロック１３，１４間にもたらすことができ、第２予備加熱ステーションＳ２の下加熱ブロック１４から拾い上げたガラス素材５を最終加熱ステーションＳ４における最終加熱ブロック１５の下方にもたらすことができる。すなわち搬入ステーションＳ１から第１および第２予備加熱ステーションＳ２，Ｓ３を経て最終加熱ステーションＳ４までの各ステーションＳ１〜Ｓ４をガラス素材５が間欠的に順次搬送されることになる。
【００２５】
図１に注目して、プレス機７は、曲面ミラーに対応した形状に平板状のガラス素材５を共働して曲げ成形するための上金型３０および下金型３１を備えており、昇降作動を可能として架台９に支承される上金型３０には、鉛直軸線を有して架台９上に固定配置されるサーボモータ３２が連結される。
【００２６】
下金型３１は、加熱手段６における最終加熱ステーションＳ４と、プレスステーションＳ６との間で架台９に設けられたレール３３上を移動可能であり、図示しない駆動手段の作動により、前記下金型３１は、最終加熱ステーションＳ４、測温ステーションＳ５およびプレスステーションＳ６を順次往復移動可能である。
【００２７】
而して加熱手段６に対応して配設される搬送手段１８は、下金型３１が最終加熱ステーションＳ４に在る状態でガラス素材５を搬送するものであり、第２予備加熱ステーションＳ３から最終加熱ステーションＳ４に搬送されたガラス素材５は、最終加熱ブロック１５の下方で待機している下金型３１上に載置されることになり、下金型３１は、前記下加熱ブロック１２，１４と同様に、搬送手段１８における第３支持枠２６の支持アーム２７，２７…が下金型３１の４つの隅角部に対応する部分を上下に移動し得るように構成されている。
【００２８】
測温ステーションＳ５で架台９には、下金型３１に載せられて最終加熱ステーションＳ４からプレスステーションＳ６に搬送される途中のガラス素材５の温度を非接触で測定する測温器３４が、前記ガラス素材５の上面に対向するようにして配設される。而して、この測温ステーションＳ５では、最終加熱ステーションＳ４で最終加熱されたガラス素材５が所望の温度にまで達しているか否かが判定され、所望の温度にまで達していないガラス素材５は最終加熱ステーションＳ４に戻されることになる。
【００２９】
測温器３４で測定された温度が所望の温度に達していることが確認されたガラス素材５は、下金型３１に載せられたまま測温ステーションＳ５からプレスステーションＳ６に移動することになり、プレスステーションＳ６で架台９に一時的に固定された下金型３１と、下金型３１の上方で昇降作動する上金型３０とで、ガラス素材５が曲げ成形される。而して曲げ成形完了後のガラス素材５′は、図示しない移載手段でプレスステーションＳ６の下金型３１上から取出され、図示しない徐冷手段で徐々に冷却され、その後で、曲面ミラーの形状に切断される。
【００３０】
次にこの実施例の作用について説明すると、平板状のガラス素材５は、加熱手段６で加熱された後、プレス機７の上および下金型３０，３１で挟まれて曲げ成形されるので、ガラス素材５に上下から強制力を作用せしめて所望の形状にガラス素材５を確実に曲げ成形することが可能となる。しかも上および下金型３０，３１は、珪藻度から成る治具のように異物を生じることがないので、成形後のガラス素材５に異物不良が生じる心配はなく、異物不良の発生を防止するためのメンテナンスを頻繁に行うことが不要であるのでメンテナンスに要する工数を削減することができる。
【００３１】
また加熱手段６は、水平姿勢に在るガラス素材５に上、下から対向する位置に配置されて該ガラス素材５に輻射熱を及ぼし得る上および下加熱ブロック１１，１２；１３，１４を有するものであり、雰囲気加熱をする従来の加熱炉に比べると、ガラス素材５の加熱に要するエネルギーを比較的小さくすることができるとともに、エネルギーロスを小さくし、ガラス素材５の温度制御も容易となり、運転開始時に加熱手段６の短時間での立ち上げが可能となる。
【００３２】
しかも加熱手段６は、ガラス素材５の搬送方向に沿って間隔をあけて設定される第１予備加熱ステーションＳ２、第２予備加熱ステーションＳ３および最終加熱ステーションＳ５にわたって架台９に設けられ、第１予備加熱ステーションＳ２に対をなして配置される上および下加熱ブロック１１，１２と、第２予備加熱ステーションＳ３に対をなして配置される上および下加熱ブロック１３，１４と、最終加熱ステーションＳ４に配置される最終加熱ブロック１５とを備えるものである。
【００３３】
すなわちガラス素材５は、第１予備ステーションＳ２、第２予備加熱ステーションＳ３および最終加熱ステーションＳ４を順次経て徐々に加熱されるものであり、急激に加熱することによるガラス素材５の破損を防止することができるとともに、ガラス素材５の温度制御を容易とすることができる。
【００３４】
さらに第１および第２予備加熱ステーションＳ２，Ｓ３にそれぞれ対をなして配置される上および下加熱ブロック１１，１２；１３，１４は、ガラス素材５に対向する支持部材１６の相互に異なる複数箇所に、相互に独立して制御可能な複数のヒータ１７Ａ〜１７Ｆが配設されて成るものであるので、ガラス素材５の全体が均一な温度分布となるように制御したり、意図的に所定の温度差をつけた温度分布となるように制御することが可能である。
【００３５】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように請求項１記載の発明によれば、ガラス素材に上下から強制力を作用せしめて所望の形状にガラス素材を確実に曲げ成形することができ、成形後のガラス素材に異物不良が生じる心配はなく、メンテナンスに要する工数を削減することができる。またガラス素材の加熱に要するエネルギーを比較的小さくすることができるとともに、エネルギーロスを小さくし、ガラス素材の温度制御も容易となり、運転開始時に短時間での立ち上げが可能となる。また急激に加熱することによるガラス素材の破損を防止することができるとともにガラス素材の温度制御を容易とすることができる。
【００３７】
また請求項２記載の発明によれば、ガラス素材の全体が均一な温度分布となるように制御したり、意図的に所定の温度差をつけた温度分布となるように制御することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】曲げ成形装置の一部切欠き側面図である。
【図２】図１の２−２線に沿う下加熱ブロックの断面図である。
【符号の説明】
５・・・ガラス素材
８・・・搬送方向
１１，１３・・・上加熱ブロック
１２，１４・・・下加熱ブロック
１５・・・最終加熱ブロック
１６・・・支持部材
１７Ａ〜１７Ｆ・・・ヒータ
１８・・・搬送手段
２７・・・支持アーム
３０・・・上金型
３１・・・下金型
Ｓ１・・・搬入ステーション
Ｓ２，Ｓ３・・・予備加熱ステーション
Ｓ４・・・最終加熱ステーション
Ｓ６・・・プレスステーション

Claims

曲面ミラーを得るために平板状のガラス素材（５）を曲げ成形する装置であって、前記ガラス素材（５）の搬送方向（８）に沿って等間隔に順次設定される搬入ステーション（Ｓ１）、複数の予備加熱ステーション（Ｓ２，Ｓ３）および最終加熱ステーション（Ｓ４）に水平姿勢の前記ガラス素材（５）を間欠的に順次搬送する搬送手段（１８）と、前記予備加熱ステーション（Ｓ２，Ｓ３）に搬送されてきた前記ガラス素材（５）に輻射熱を及ぼすようにして前記予備加熱ステーション（Ｓ２，Ｓ３）に上下対をなして固定配置される上および下加熱ブロック（１１，１２；１３，１４）と、前記最終加熱ステーション（Ｓ４）に搬送されてきた前記ガラス素材（５）に上方から輻射熱を及ぼすようにして最終加熱ステーション（Ｓ４）に固定配置される最終加熱ブロック（１５）と、前記搬送方向（８）に沿って前記予備加熱ステーション（Ｓ２，Ｓ３）とは反対側に前記最終加熱ステーション（Ｓ４）から間隔をあけた位置に設定されるプレスステーション（Ｓ６）および前記最終加熱ステーション（Ｓ４）間を往復移動可能な下金型（３１）と、下金型（３１）上に載せられて前記最終加熱ステーション（Ｓ４）から前記プレスステーション（Ｓ６）に搬送されてきた前記ガラス素材（５）を前記下金型（３１）と協働して曲面ミラーに対応した形状に曲げ成形すべく昇降可能として前記プレスステーション（Ｓ６）に配設される上金型（３２）とを備え、前記ガラス素材（５）を支持し得る支持アーム（２７）を有する前記搬送手段（１８）が、前記支持アーム（２４〜２６）を前記搬送方向（８）に沿って往復作動せしめるとともに昇降作動せしめて水平姿勢にある前記ガラス素材（５）を搬送することを特徴とする曲面ミラー用ガラス素材の曲げ成形装置。
前記上および下加熱ブロック（１１，１２；１３，１４）は、前記ガラス素材（５）に対向する支持部材（１６）の相互に異なる複数箇所に、相互に独立して制御可能な複数のヒータ（１７Ａ〜１７Ｆ）が配設されて成ることを特徴とする請求項１記載の曲面ミラー用ガラス素材の曲げ成形装置。