JP4354107B2

JP4354107B2 - ガラス管の検査装置

Info

Publication number: JP4354107B2
Application number: JP2000311635A
Authority: JP
Inventors: 明夫横森
Original assignee: AGC Techno Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Techno Glass Co Ltd
Priority date: 2000-10-12
Filing date: 2000-10-12
Publication date: 2009-10-28
Anticipated expiration: 2020-10-12
Also published as: JP2002122421A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス管の曲り量及び全長を測定して不良のものを除去するようにしたガラス管の検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知の通り、例えば、ダンナー法で連続して成形され、所定長さに切断することによってガラス管が形成される。また、形成されたガラス管には曲りや全長寸法のばらつき等が有り、これらが所定の規格寸法のものであるか否か、検査する必要が有る。このため、従来は、加工ライン上でガラス管の外径や外観の検査を実施し、また、加工ライン上から所定時間間隔をおいて所要数のガラス管を抜取り、抜き取ったガラス管について、曲り寸法と全長寸法の測定等が実施される。そして、オフラインで実施した測定結果が加工ラインにフィードバックされるようになっている。
【０００３】
オフラインで実施される曲り寸法の測定は、例えば、管の片端側を管軸を中心に回転可能に支持すると共に、管の回転角度に対応する管の振れ寸法を他端側の管外壁面に対向配置して接触させた１対の曲り測定器で測定し、測定した結果を演算処理することによって行われる。あるいは、所定間隔を設けて対をなすローラを２組離間配置し、管を２組のローラ上に管の両端側部分を回転可能に支持すると共に、管の長手方向に配置した複数の変位センサにより、管の回転角度に対する外壁面までの変位量をそれぞれ各位置で測定し、測定結果に基づき算出した各位置での平均変位量、管中央位置での変位量、回転角度とを演算処理することによって行われる。
【０００４】
しかしながら上記の従来技術においては、ガラス管の曲りや全長寸法の測定が所定時間間隔をおいて実施する抜取り検査であるため、不良品を完全に除去することができず、また加工ラインへのフィードバックが遅く、製品寸法等のばらつきを少ないものとする上で自ずと限界が有り、さらに、何等かの要因で不良品が検出された場合には、対策を講じるまでに多くの不良品を作り出してしまう虞があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような状況に鑑みて本発明はなされたもので、その目的とするところはオンライン上での検査を可能にして、加工ラインへのフィードバックが素早く行えるようにし、また不良品の混入を無くし、加工された製品の品質の向上を図ることができるガラス管の検査装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のガラス管の検査装置は、板面が所定間隔を設けて重なるように中心位置を異ならせて対向配置した１対の回転円板２組を、回転中心軸方向に所定の離間距離をおいて対向配置し、対をなす回転円板の外周縁によって形成される略Ｖ字状の支持部分で検査前のガラス管の両端部管壁を支持しながら管軸を回転中心として回転させる円板部と、対をなす回転円板の搬入側回転円板の外面の外周部分に取付けられたＶ字状の搬入用保持部材により検査前のガラス管を支持部分に搬入し、搬出側回転円板の外面の外周部分に取付けられたＶ字状の搬出用保持部材により検査済みのガラス管を支持部分から搬出する搬送部と、円板部の回転円板の回転位置を検出するセンサと、支持部分に支持され回転するガラス管の曲り量を、上下方向に進退する棒状測定部材の上端の接触端に該ガラス管の下側外面が当接して押し下げた押下げ量によって測定する接触式測定器及び該ガラス管の全長を、レーザ投光部から放射され該ガラス管の端部でカットされレーザ受光部で受光した帯状レーザ光のカットされた量から測定するレーザ測定器と、接触式測定器及びレーザ測定器の測定結果と予め設定された規定値と比較し合否を判定する判定部と、この判定部での合否判定の結果に基づき、搬送部によって搬出される検査済みのガラス管のうちの不良ガラス管を除去する除去部とを具備したことを特徴とするものであり、
さらに、回転円板が１回転する間に、検査前のガラス管の支持部分への搬入から、曲り量の測定、全長の測定、検査済みの該ガラス管の支持部分からの搬出が行われることを特徴とするものであり、
さらに、回転円板の回転位置の検出が、複数配置したセンサによって保持部材の位置を検出して行われることを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施形態を、図１乃至図１０を参照して説明する。図１は概略構成を示す斜視図であり、図２は要部の概略構成を示す上面図であり、図３は第１の動作過程を示す要部の側面図であり、図４は第２の動作過程を示す要部の側面図であり、図５は第３の動作過程を示す要部の側面図であり、図６は第４の動作過程を示す要部の側面図であり、図７は第５の動作過程を示す要部の側面図であり、図８はレーザ測定器の概略構成を示す正面図であり、図９はフローチャートであり、図１０は接触式測定器の変形形態の概略構成を示す正面図である。
【０００８】
図１乃至図１０において、１はガラス管の検査装置で、円板部を構成する４枚の回転円板２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂを図示しない基台に回転可能に備えてなり、そのうち２枚の所定離間距離を設けて対向配置された回転円板２ａ，３ａが、中心軸４を中心に実線矢印Ａ方向に、図示しない駆動部により回転駆動されるようになっている。また回転円板２ａと回転円板３ａの間に所定離間距離を設けて対向配置された残りの２枚の回転円板２ｂ，３ｂも、中心軸Ａと異なる中心軸５を中心に実線矢印Ｂ方向に駆動部により回転駆動されるようになっている。
【０００９】
さらに、所定速度で等速回転する回転円板２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂは、回転円板２ａと回転円板２ｂとが、間に所定間隔を設け板面の一部が重なるようにして対をなし、また回転円板３ａと回転円板３ｂとが、同様に、間に所定間隔を設け板面の一部が重なるようにして対をなしている。これにより、対をなす回転円板２ａと回転円板２ｂ及び回転円板３ａと回転円板３ｂの外周縁によって、中心軸４，５の軸方向に離間してガラス管６を支持する略Ｖ字状の支持部分７，８が形成される。そして、支持部分７，８に載せられ、両端部管壁を支持されたガラス管６は、回転円板２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂの回転に伴い、管軸を中心に回転するようになっている。
【００１０】
またさらに、回転円板２ａと回転円板３ａの外面の外周部分には、検査前のガラス管６を支持部分７，８に搬入するために、搬送部を構成する回転円板２ａ，３ａの回転に関係なく、常に上方に向かって開いた状態を保つように設けられたＶ字状の保持部９を有する搬入用保持部材１０が、取り付けられている。同様に、回転円板２ｂと回転円板３ｂの回転円板２ａ，３ａに対向する面の外周部分にも、検査済みのガラス管６を支持部分７，８から搬出するために、搬送部を構成する回転円板２ｂ，３ｂの回転に関係なく、常に上方に向かって開いた状態を保つように設けられたＶ字状の保持部１１を有する搬出用保持部材１２が、取り付けられている。なお、搬入用保持部材１０と搬出用保持部材１２とは、各回転円板２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂにガラス管６の搬入、搬出が円滑に行われるようそれぞれ所定の位置に取り付けられている。
【００１１】
一方、支持部分７，８を中心軸４，５方向の片方側に延長した所定位置には、位置決めガイド１３が基台に固定するようにして設けられており、他方側に延長した位置には、支持部分７，８に載せられたガラス管６を、その片端が位置決めガイド１３に当接するよう他端を押板１４で押すシリンダ部１５を備えた押出し機構１６が設けられている。押出し機構１６は、搬入されて支持部分７，８にガラス管６が載せられると、ガラス管６の他端を押板１４で押し、片端を位置決めガイド１３に当接させ、その後は押板１４を後退させて次のガラス管６の搬入に備えるようになっている。
【００１２】
さらに、回転円板２ａと回転円板３ａの間の略中央部分には、上端を接触端として上下方向に進退する棒状の測定部材１７を備え、基台に取付けられた接触式測定器のマイクロメータ１８が設けられている。そしてマイクロメータ１８は、支持部分７，８に載せられ片端が位置決めガイド１３に当接するよう設けられたガラス管６の下側外面に接触端が当接し、測定部材１７がガラス管６の自重によって押し下げられ、その時の押下げ量を測定することでガラス管６の曲り量の測定が行えるようになっている。
【００１３】
またさらに、支持部分７，８に載せられ片端が位置決めガイド１３に当接するよう設けられたガラス管６の他端の上方及び下方には、基台に取付けられたレーザ測定器１９のレーザ投光部２０とレーザ受光部２１が設けられている。レーザ投光部２０は、ガラス管６の管軸方向に配列された複数の図示しないレーザを備えてなり、帯状のレーザ光Ｌを下方のガラス管６の他端部に向けて投射するようになっている。またレーザ受光部２１は、複数の受光素子２２をレーザ投光部２０のレーザに対応して備えてなり、レーザ投光部２０から放射されガラス管６の他端部でカットされて残った帯状のレーザ光Ｌを受光し、カットされた量と位置決めガイド１３との距離からガラス管６の全長寸法が測定できるようになっている。
【００１４】
また、基台には、回転円板２ｂの外面に対向するそれぞれ異なる所定の位置に、第１位置検出センサ２３、第２位置検出センサ２４、第３位置検出センサ２５が設けられており、回転円板２ｂが回転することにより位置を変える搬出用保持部材１２を各位置検出センサ２３，２４，２５によって検出するようになっている。因みに、第１位置検出センサ２３は検査開始を検出する位置に、第２位置検出センサ２４は検査終了を検出する位置に、第３位置検出センサ２５はデータをリセットする位置に、それぞれ設けられている。
【００１５】
また、回転円板２ｂと回転円板３ｂの間には、検査が終了して搬出用保持部材１２により搬出されるガラス管６のうち、不良のものを除去するための除去機構２６が設けられている。除去機構２６は、搬出されるガラス管６に平行となるよう設けられた回動軸２７と、この回動軸２７の両端部に取着されたガイド板２８と、回動軸２７を駆動する回動駆動部２９で構成され、搬出されるガラス管６が良品の場合には、除去機構２６は動作せず、ガラス管６はガイド板２８上を転動して次の行程へと送出される。そして、ガラス管６が不良品の場合には、除去機構２６が動作し、ガイド板２８が実線矢印Ｃ方向に回動して下方に設けられた図示しない不良品回収部へと除去される。除去後は実線矢印Ｃとは逆方向に回動して、再び次に搬出されるガラス管６に備えるようになっている。
【００１６】
さらに、３０は装置の運転を制御する制御部で、搬出用保持部材１２の位置検出を行う各位置検出センサ２３，２４，２５からの検出信号が入力され、また内蔵したマイクロコンピュータにより各回転円板２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂの回転駆動や、押出し機構１６の駆動等を制御するようになっている。さらに接触式測定器のマイクロメータ１８の測定データやレーザ測定器１９の測定データが入力され、これら測定データと予め設定され記憶された規格値とを図示しない比較判別部で比較し、測定された曲り量、全長寸法と共に判別結果の合否を表示器３１に表示するようになっている。またさらに、比較判別部での判別結果に基づき除去機構２６の動作が制御され、不良のガラス管６が除去されるようになっている。
【００１７】
そして、装置の動作は、図３から図７に示す各動作過程が、図９に示すフローチャートに基づき繰り返し実行され、加工ラインの中での検査が自動的に連続して行われる。すなわち、第１のステップＳ１では、回転する回転円板２ａ，３ａの搬入用保持部材１０に、ダンナー法で連続して成形され所定長さに切断された検査前のガラス管６が供給され、図３の第１の動作過程に示すように搬入用保持部材１０のＶ字状の保持部９に保持される。
【００１８】
続いて、回転円板２ａ，３ａが実線矢印Ａ方向に回転することで、図４の第２の動作過程に示すようにガラス管６は、略Ｖ字状の支持部分７，８に載せられ、第２のステップＳ２に移行し、支持部分７，８に載せられたガラス管６は、押出し機構１６の押板１４で他端が押されて片端が位置決めガイド１３に当接し位置決めされる。そして、両端部管壁を支持された状態でガラス管６は、管軸を中心に回転を開始し、支持部分７，８で支持されている間、回転を継続する。
【００１９】
その後、図５の第３の動作過程に示すように回転円板２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂがそれぞれ回転し、回転円板２ｂが所定回転角度となるまで回転して搬出用保持部材１２が第１の位置検出センサ２３に検出され第３のステップＳ３の検査が開始される。そして、マイクロメータ１８では、管軸を中心に回転するガラス管６の略中央部分の管壁に測定部材１７が接触し、ガラス管６の曲り具合により測定部材１７が回転に伴い上下に動き、その最大値ａ_ｍａｘと最小値ａ_ｍｉｎが測定され、測定データが制御部３０に伝達される。
【００２０】
また、レーザ測定器１９では、位置決めガイド１３に片端が当接し位置決めされたガラス管６の他端部に、レーザ投光部２０から帯状のレーザ光Ｌを投射し、他端部でカットされて残ったレーザ光Ｌをレーザ受光部２１の複数の受光素子２２で受光する。そして、カットされたレーザ光Ｌの量が、測定データとして制御部３０に伝達される。
【００２１】
続いて、図６の第４の動作過程に示すように回転円板２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂがそれぞれ回転し、回転円板２ｂが所定回転角度となるまで回転して搬出用保持部材１２が第２の位置検出センサ２４に検出され第４のステップＳ４の検査終了となり、次の第５のステップＳ５において、制御部３０での演算が開始される。
【００２２】
第５のステップＳ５では、マイクロメータ１８から制御部３０に伝達された測定データから、ガラス管６の曲り量Ｘが、
Ｘ＝（ａ_ｍａｘ−ａ_ｍｉｎ）／２
として算出され、さらに予め記憶されている規格値との比較が比較判別部でなされ、合否の判別が行われる。そして表示器３１に、ガラス管６の曲り量Ｘが、合否の判別結果と共に表示される。
【００２３】
また、レーザ測定器１９から制御部３０に伝達されたカットされたレーザ光Ｌの量と、既知である位置決めガイド１３までの距離からガラス管６の全長寸法が算出され、さらに予め記憶されている規格値との比較が比較判別部でなされ、合否の判別が行われる。そして表示器３１に、ガラス管６の全長寸法が、合否の判別結果と共に表示される。
【００２４】
さらに図７の第５の動作過程に示すように回転円板２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂがそれぞれ回転し、回転円板２ｂが所定回転角度となるまで回転して搬出用保持部材１２が第３の位置検出センサ２５に検出されデータリセットを行うと共に、次のガラス管６の検査態勢に入る。
【００２５】
そして、さらに回転円板２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂがそれぞれ回転し、再び図３の第１の動作過程に進むと、次の検査前のガラス管６が供給され、搬入用保持部材１０のＶ字状の保持部９に保持されると共に、回転円板２ｂ，３ｂの搬出用保持部材１２のＶ字状の保持部９に検査済みのガラス管６が保持される。
【００２６】
またこの時、第５のステップＳ５で、曲り量Ｘと全長寸法が共に規格範囲に有って合格となったガラス管６については、第６のステップＳ６で搬出用保持部材１２によるガラス管６の搬出が行われる。そして、次の第７のステップＳ７では、回転円板２ｂ，３ｂが回転することで搬出用保持部材１２の保持部９から転出した良品のガラス管６は、除去機構２６が動作しないためにガイド板２８上を転動して次工程に移送される。
【００２７】
一方、第５のステップＳ５で、曲り量Ｘと全長寸法のいずれか一方が規格範囲外で、不合格となったガラス管６については、第８のステップＳ８で搬出用保持部材１２によるガラス管６の搬出が行われる。そして、次の第９のステップＳ９では、回転円板２ｂ，３ｂが回転することで搬出用保持部材１２の保持部９から転出した不良品のガラス管６は、制御部３０での判別結果に基づき除去機構２６が動作してガイド板２８が実線矢印Ｃ方向に回動しているため、下方に設けられた不良品回収部へと除去される。
【００２８】
以上の通り構成されているため、ガラス管６の曲り量や全長寸法の測定と規格値に対する合否の判別が、全てのガラス管６について加工ラインに直結して連続して行え、不良品の除去が簡単に行えると共に、製品寸法のばらつきを少なくすることができ、製品の品質の向上を図ることができる。また合否の判別結果のフィードバックと不良発生に対する対策を速やかに進めることができ、何等かの要因で不良品が検出された場合でも、対策を講じるまでに多くの不良品を作り出してしまうような虞がない。
【００２９】
なお、上記の実施形態ではガラス管６の曲り量の測定に、測定部材１７をガラス管６の下側外面に当接する接触式測定器のマイクロメータ１８を用いたが、図１０に示す変形形態のように、ガラス管６の上方側にシリンダ部３２を配置すると共に、シリンダ部３２によって実線両矢印Ｄに示す上下方向に進退する棒状の駆動部材３３の下部にマイクロメータ１８ａを固定し、さらにマイクロメータ１８ａの実線両矢印Ｅに示す上下方向に進退する棒状の測定部材１７ａの下端の接触端をガラス管６の上側外面に当接させるようにしてもよい。
【００３０】
そして、この変形形態では、ガラス管６が搬入され、支持部分７，８に載せられるまでは駆動部材３３を上方に後退させておき、測定に際しては駆動部材３３を下方に進出させてマイクロメータ１８ａを所定位置まで降ろし、測定部材１７ａの接触端が所定の測定圧力でガラス管６の上側外面を押圧するようにし、管軸を中心にガラス管６を回転させた際のマイクロメータ１８ａの測定データから、上記のようにして曲り量Ｘが測定される。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、オンライン上での検査が可能となり、加工ラインへのフィードバックが素早く行え、また不良品の混入も無くなり、加工された製品の品質の向上を図ることができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の概略構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態における要部の概略構成を示す上面図である。
【図３】本発明の一実施形態における第１の動作過程を示す要部の側面図である。
【図４】本発明の一実施形態における第２の動作過程を示す要部の側面図である。
【図５】本発明の一実施形態における第３の動作過程を示す要部の側面図である。
【図６】本発明の一実施形態における第４の動作過程を示す要部の側面図である。
【図７】本発明の一実施形態における第５の動作過程を示す要部の側面図である。
【図８】本発明の一実施形態におけるレーザ測定器の概略構成を示す正面図である。
【図９】本発明の一実施形態におけるフローチャートである
【図１０】本発明の一実施形態における接触式測定器の変形形態の概略構成を示す正面図である。
【符号の説明】
２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ…回転円板
４，５…中心軸
６…ガラス管
７，８…支持部分
１０…搬入用保持部材
１２…搬出用保持部材
１８…マイクロメータ
１９…レーザ測定器
２３，２４，２５…位置検出センサ
２６…除去機構

Claims

板面が所定間隔を設けて重なるように中心位置を異ならせて対向配置した１対の回転円板２組を、回転中心軸方向に所定の離間距離をおいて対向配置し、対をなす前記回転円板の外周縁によって形成される略Ｖ字状の支持部分で検査前のガラス管の両端部管壁を支持しながら管軸を回転中心として回転させる円板部と、対をなす前記回転円板の搬入側回転円板の外面の外周部分に取付けられたＶ字状の搬入用保持部材により検査前の前記ガラス管を前記支持部分に搬入し、搬出側回転円板の外面の外周部分に取付けられたＶ字状の搬出用保持部材により検査済みの前記ガラス管を前記支持部分から搬出する搬送部と、前記円板部の前記回転円板の回転位置を検出するセンサと、前記支持部分に支持され回転する前記ガラス管の曲り量を、上下方向に進退する棒状測定部材の上端の接触端に該ガラス管の下側外面が当接して押し下げた押下げ量によって測定する接触式測定器及び該ガラス管の全長を、レーザ投光部から放射され該ガラス管の端部でカットされレーザ受光部で受光した帯状レーザ光のカットされた量から測定するレーザ測定器と、前記接触式測定器及び前記レーザ測定器の測定結果と予め設定された規定値と比較し合否を判定する判定部と、この判定部での合否判定の結果に基づき、前記搬送部によって搬出される検査済みの前記ガラス管のうちの不良ガラス管を除去する除去部とを具備したことを特徴とするガラス管の検査装置。
回転円板が１回転する間に、検査前のガラス管の支持部分への搬入から、曲り量の測定、全長の測定、検査済みの該ガラス管の前記支持部分からの搬出が行われることを特徴とする請求項１記載のガラス管の検査装置。
回転円板の回転位置の検出が、複数配置したセンサによって保持部材の位置を検出して行われることを特徴とする請求項１記載のガラス管の検査装置。