JP4688011B2 - ガラス板の曲げ成形装置及びその方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス板を曲げ成形する際に、曲げ成形温度まで加熱されたガラス板を成形型に対して位置決めする位置決め手段を備えたガラス板の曲げ成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
加熱炉において軟化点近くまで加熱したガラス板を、成形型に押し付けて曲げ成形する曲げ成形装置が知られている。曲げ成形装置は、炉の外部に成形型が設置された炉外成形装置と、炉の内部に成形型が設置された炉内成形装置とに大別される。炉内成形装置の場合には、ガラス板は加熱温度が維持された状態で成形されるため、成形時の温度低下による不具合は発生しないが、炉外成形装置の場合には、ガラス板は雰囲気温度によって温度が次第に低下していくため、短時間で成形を行い、これを風冷強化することが必要とされている。
【０００３】
特開平６−２４７７２９号公報には、炉外成形装置の一例が開示されている。この炉外成形装置は、自動車用サイドガラスを成形する装置に適用されたもので、加熱炉の出口からローラ搬送されたガラス板が、位置決め装置のポジショナに押されて、成形型に対する位置決め位置に位置決めされる。この後、ガラス板は、成形型を構成するプレスリングに載置され、プレスリングの上昇移動によりモールドに押し付けられて所望の形状に曲げ成形される。そして、曲げ成形されたガラス板は、プレスリングに載置された状態で風冷強化装置に搬送され、ここで冷却エアが吹き付けられて風冷強化される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の炉外成形装置の位置決め装置は、ガラス板の搬送方向後端部にポジショナを当接し、ポジショナを搬送方向に移動させて位置決めする装置なので、この位置決め装置を適用した炉外成形装置は、加熱炉の出口から成形型の位置決め位置の間に、ポジショナの移動スペースを確保しなければならない。したがって、加熱炉の出口から前記位置決め位置が離れるので、その間を搬送中にガラス板の温度が低下し、成形に不具合を与えるという虞があった。
【０００５】
近年の自動車用ガラス板は、薄肉化（厚みｔ＝２．８ｍｍ）の傾向にあり、薄肉のガラス板にとってガラス板の前記温度低下は成形に不利になっていた。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、加熱されたガラス板を良好に曲げ成形できるガラス板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】
本発明は、前記目的を達成するために、所定の曲げ成形温度までガラス板を加熱する加熱炉と、所定の曲げ形状を有するモールドと、前記加熱されたガラス板を搬送するローラコンベアと、前記搬送されたガラス板を所定のガラス板待機位置に位置決めする位置決め手段と、前記搬送されたガラス板を前記ガラス板待機位置で受け取ってから前記モールドに押し当てて曲げ成形するプレスリングとを備えたガラス板の曲げ成形装置において、前記位置決め手段は、前記ガラス板の前端部に当接可能なポジショナと、このポジショナを前記ガラス板の搬送方向に沿って移動させる移動手段と、前記移動手段の駆動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記ガラス板の前端部に前記ポジショナを当接させた状態で前記ガラス板を前記搬送方向に移動させるとともに、前記移動手段による前記ポジショナの移動速度を前記ローラコンベアの搬送速度よりも低速となるように制御し、前記ガラス板を前記ローラコンベア上でスリップさせた状態で前記ローラコンベアの搬送速度と前記ポジショナの移動速度とを共に減速させ、前記ガラス板が前記ガラス板待機位置に位置したところで前記ローラコンベアを停止させるとともに前記ポジショナも停止させて前記ガラス板を前記ガラス板待機位置に位置決めすることを特徴とするガラス板の曲げ成形装置を提供する。
本発明は、前記目的を達成するために、所定の曲げ成形温度までガラス板を加熱する加熱工程と、前記加熱された前記ガラス板をローラコンベアで搬送する搬送工程と、前記搬送工程において搬送中の前記ガラス板を所定のガラス板待機位置に位置決めする位置決め工程と、前記ガラス板待機位置に位置決めされた前記ガラス板を受け取ってから所定の曲げ形状を有するモールドとプレスリングを用いて曲げ成形する成形工程とを備え、前記位置決め工程は、前記ガラス板の前端部に当接可能なポジショナと、このポジショナを前記ガラス板の搬送方向に沿って移動させる移動手段と、前記移動手段の駆動を制御する制御手段とを備えた位置決め手段によって、前記ガラス板の前端部に前記ポジショナを当接させた状態で前記ガラス板を前記搬送方向に移動させるとともに、前記移動手段による前記ポジショナの移動速度を前記ローラコンベアの搬送速度よりも低速となるように制御し、前記ガラス板を前記ローラコンベア上でスリップさせた状態で前記ローラコンベアの搬送速度と前記ポジショナの移動速度とを共に減速させ、前記ガラス板が前記ガラス板待機位置に位置したところで前記ローラコンベアを停止させるとともに前記ポジショナも停止させて前記ガラス板を前記ガラス板待機位置に位置決めすることを特徴とするガラス板の曲げ成形方法を提供する。
【０００８】
本発明は、従来装置の欠点に着目してなされたものである。すなわち、従来装置は、ポジショナがガラス板の搬送方向後端部に当接してガラス板を押すために、ポジショナの移動スペースを加熱炉の出口から所定のガラス板待機位置までの間に確保しなければならない。これが欠点の原因であることは先に説明した。
【０００９】
そこで、本発明は、ガラス板の搬送方向前端部にポジショナを当接し、ガラス板を位置決めすることで、加熱炉の出口からガラス板待機位置までの間に存在していたポジショナの移動スペースを排除し、加熱炉の出口に成形型を近接させた。これにより、温度低下を抑えてガラス板を成形できるので、加熱されたガラス板を良好に曲げ成形できる。
【００１０】
重要な点は、このポジショナで如何に位置決めするかである。この点に関し、本発明においては、移動手段によってポジショナを、ガラス板搬送方向に沿って移動させるとともにガラス板搬送速度よりも低速で位置決め位置に向けて移動させることが好ましい。また、制御手段で移動手段を制御し、ポジショナをガラス板搬送方向上流側に移動させた後、ローラ搬送中のガラス板の前端部がポジショナに当接すると、ポジショナを移動手段でガラス板待機位置に向けて移動させる。これにより、ポジショナの移動速度とローラコンベアの搬送速度との速度差でガラス板の前端部がポジショナに押し付けられた状態でガラス板とポジショナは減速しながら移動し、ガラス板の位置決めが行われる。
【００１１】
請求項１に記載の曲げ成形装置は、炉外成形装置であるか炉内成形装置であるかを限定しておらず、この曲げ成形装置の位置決め手段は炉外成形装置及び炉内成形装置にも適用できる。
【００１２】
請求項２に記載の曲げ成形装置は、炉外成形装置を対象としている。すなわち、加熱炉の出口の後段側に成形型と位置決め手段とを設置している。本発明の曲げ成形装置は、成形時までのガラス板の温度低下を抑えることを目的としているので、温度が低下しない炉内成形装置よりも、雰囲気温度で温度低下する炉外成形装置に適用することが好適である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係るガラス板の曲げ成形装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１４】
図１に示す自動車用ガラス板の曲げ成形装置１０は、ガラス板１２の搬送方向上流側から下流側に向かって加熱炉１４、位置決め装置（位置決め手段に相当）１６、成形型１８、風冷強化装置２０が配置されて構成されている。
【００１５】
加熱炉１４にはローラコンベア２２が配設されており、成形加工すべきガラス板１２は、ローラコンベア２２によって加熱炉１４内を図１上矢印Ａ方向に搬送され、加熱炉１４の出口において軟化点近くまで加熱（６８０℃〜６９０℃）される。
【００１６】
加熱されたガラス板１２は、加熱炉１４の出口から下流側に配設されたローラコンベア２４によって成形型１８に対する所定のガラス板待機位置（ここではモールド２８の直下）に向けて搬送され、位置決め装置１６によってガラス板待機位置に位置決めされる。ここでガラス板１６は、図２の如くローラコンベア２４の下方で待機位置にあったプレスリング２６の図２上矢印Ｂで示す上昇移動により、プレスリング２６に載置された状態で上昇し（図８参照）、モールド２８の下面２９に押し付けられる。これにより、ガラス板１６は、モールド２８の下面２９の曲面形状に沿った所望の形状に曲げ成形される。
【００１７】
なお、図１に示した加熱炉１４内のローラコンベア２２は、耐熱性の例えばシリカ製ローラであるが、加熱炉１４外のローラコンベア２４は、例えば鉄の芯棒にセラミック製フェルトが巻回された軟性ローラであり、このローラに対してガラス板１２がスリップしてもガラス板１２にスリップによる傷が付かないようにしている。
【００１８】
一方、プレスリング２６とモールド２８によって成形型１８が構成されている。プレスリング２６は、枠状でガラス板１２の輪郭形状に沿った形状に形成され、また、成形後のガラス板１２を載置した状態で風冷強化装置２０に搬送するので、クエンチリングの機能も兼ねている。
【００１９】
曲げ成形終了したガラス板１２は、プレスリング２６がモールド２８から下方に所定量退避した後、水平方向に移動するシャトル３０により、プレスリング２６に載置された状態で図１上矢印Ｃ方向に移動され、風冷強化装置２０に搬送される。
【００２０】
風冷強化装置２０は、ガラス処理ステージＳを挟んで上方に上部吹口ヘッド３２と下方に下部吹口ヘッド３４とを備えている。上部吹口ヘッド３２、及び下部吹口ヘッド３４にはダクト３６（上部吹口ヘッド３２のダクト３６のみ図示）が取り付けられ、このダクト３６には図示しないブロアが連結されている。したがって、ブロアから供給される冷却エアは、ダクト３６を介して上部吹口ヘッド３２及び下部吹口ヘッド３４からガラス処理ステージＳに向けて噴射される。これにより、ガラス板１２はその両面が冷却されて風冷強化される。
【００２１】
風冷強化中においてガラス板１２は、下部吹口ヘッド３４によるエア圧が上部吹口ヘッド３２によるエア圧よりも高めに設定されているため、エアーフローティング状態で風冷強化される。この間に、プレスリング２６は、モールド２８の下方の成形位置に戻される。また、プレスリング２６の戻り動作に同期してキャッチリング３８が、風冷強化装置２０のガラス処理ステージＳに挿入され、風冷強化後のガラス板１２がキャッチリング３８に載置される。キャッチリング３８は、シャトル４０による図１上矢印Ｄ方向の移動によって図示しないローラコンベアに向けて移動される。このローラコンベアにガラス板１２が移載され、不図示の検査工程に向けて搬送される。検査工程でガラス板１２は、クラック等の欠陥が検査され、欠陥の無いものは良品工程へ、そして、欠陥が発見されたものは不良品工程へ各々搬送される。
【００２２】
次に、実施の形態の位置決め装置１６を説明する。まず、この位置決め装置１６と従来の位置決め装置とを比較して根本的に異なる点について説明すると、従来装置は、ポジショナがガラス板の搬送方向後端部に当接してガラス板を位置決めするのに対し、実施の形態の位置決め装置１６は、ポジショナがガラス板の搬送方向前端部に当接してガラス板を位置決めする点である。
【００２３】
この相違点によって、従来装置では、ポジショナの移動スペースを加熱炉の出口から位置決め位置までの間に確保する必要があり、ガラス板の成形に不利になっていたが、位置決め装置１６では、従来の移動スペースを排除できるので、加熱炉の出口に成形型を近接できる。これにより、位置決め装置１６では、ガラス板１２の温度低下を抑えて成形できるので、加熱されたガラス板１２を良好に曲げ成形できる。
【００２４】
次に、位置決め装置１６の構造を説明する。位置決め装置１６は一対のポジショナ５０、５０を備え、これらのポジショナ５０、５０はローラコンベア２４の下流端に、ガラス板１２の長手方向長さよりも狭い間隔に配設されている。ポジショナ５０、５０は同一の動作を行うとともに、ガラス板１２の搬送タイミング及びローラコンベア２４の搬送速度と同期が取れて動作するように図１に示す制御盤５２に内蔵された不図示のコントローラ（制御手段に相当）によって制御されている。
【００２５】
ポジショナ５０は、ローラコンベア２４の下方でガラス板搬送方向に沿って配設されたガイドレール５４にガイドブロック５６を介して摺動自在に設置されている。また、ポジショナ５０の例えばガイドブロック５６は、ガラス板搬送方向に沿って配設された不図示の送りねじ装置（移動手段に相当）の送りねじに螺合されている。この送りねじ装置のサーボモータを前記コントローラで制御することにより、ポジショナ５０は、ガラス板搬送方向及びその逆方向に所定の速度でスライド移動する。
【００２６】
ポジショナ５０は、図３に示すようにガイドブロック５６に立設された支柱５８を有し、この支柱５８に、エアシリンダ装置（移動手段に相当）６０の動作によって平行運動するリンク機構部６２が搭載されている。また、リンク機構部６２に、ガラス板１２の前端部１２Ａに当接するパッド６４を備えたアーム６６がピン７７を介して回動自在に連結されている。
【００２７】
リンク機構部６２は、４本のリンク６８、７０、７２、７４から構成される。リンク６８は、支柱５８の上端部に水平方向でガラス板搬送方向と平行に固定されている。このリンク６８の図３上左端部に、リンク７０がピン７１を介して連結されるとともに、図３上右端部にリンク７２がピン７３を介して連結されている。また、リンク７４の図３上左端部がリンク７０にピン７５を介して連結されるとともに、図３上右端部がリンク７２にピン７７を介して連結されている。
【００２８】
一方、リンク７２の下部には舌片７８が後方に向けて突出形成され、舌片７８にピン８０を介して、エアシリンダ装置６０のピストン６１が連結されている。したがって、リンク機構部６２は、エアシリンダ装置６０のピストン６１を伸縮動作することにより動作する。具体的には、ピストン６１を図３上実線で示すように伸長すると、リンク機構部６２が起立動作する。この動作によって、ピン７７を介して連結されているアーム６６が、ピン７５に押されて、二点鎖線で示した待機位置から左斜め上方に移動し、実線で示す位置決め動作開始位置に位置する。この位置でガラス板１２の前端部１２Ａがパッド６４に当接する。これとは逆にピストン６１を収縮すると、リンク機構部６２が図３上二点鎖線で示すように倒伏動作する。この動作によって、アーム６６が実線で示した位置決め動作開始位置から右斜め下方に移動し、二点鎖線で示す待機位置に戻る。この位置にアーム６６が位置することで、図１のシャトル３０がアーム６６に邪魔されることなく水平移動する。なお、アーム６６が二点鎖線で示す待機位置に位置すると、アーム６６はピン７５から離れて、リンク６８に螺合されたボルト８２に支持される。また、エアシリンダ装置６０は、支柱５８に固定されたブラケット８２にピン８３を介して取り付けられている。そして、エアシリンダ装置６０も前記コントローラによって制御されている。
【００２９】
ポジショナ５０に隣接して、ガラス板１２の短手方向端部を押さえるポジショナ９０が図１、図４の如くローラコンベア２４の側方に設けられている。このポジショナ９０は、図４上二点鎖線で示すように、加熱炉１４によるガラス板１２の加熱中には加熱炉１４の出口１４Ａの近傍位置に待機している。そして、ポジショナ９０は、出口１４Ａから搬送されてきたガラス板１２と同期してガラス板搬送方向に略同速度で移動するとともに、ガラス板１２に向けて進出移動する。これにより、ガラス板１２の短手方向端部１２Ｂがポジショナ９０に押され、図４上実線で示すガラス板待機位置において、ガラス板１２をポジショナ５０、５０とで位置決めする。すなわち、ポジショナ５０は、ガラス板搬送方向に対する位置を位置決めし、ポジショナ９０はガラス板搬送方向に直交する方向に対する位置を位置決めする。
【００３０】
次に、位置決め装置１６のポジショナ５０の作用について説明する。
【００３１】
まず、ポジショナ５０は、ガラス板１２が加熱炉１４の出口１４Ａに搬送されてくるまで、図２の如くポジショナ待機位置にある。
【００３２】
次に、図５の如くガラス板１２が出口１４Ａから下流側に搬送されてくると、ポジショナ５０は、エアシリンダ装置６０のピストン６１が伸長して位置決め動作開始位置に位置するとともに、不図示の送りねじ装置が駆動して、図５上二点鎖線で示したポジショナ待機位置から実線で示すパッド初期位置に位置する。この時、パッド６４がガラス板１２の前端部１２Ａに対向する。また、この時のパッド６４の位置は、モールド２８の下方位置である。これにより、加熱炉１４と成形型１８との間には、ポジショナ５０の移動スペースが存在しない。
【００３３】
次いで、図６の如くガラス板１２が更に下流側に搬送されてくると、ポジショナ５０は、不図示の送りねじ装置を逆方向に駆動して、図６上二点鎖線で示したパッド初期位置から実線で示すガラス板受取位置に移動していく。この時のポジショナ５０の移動速度は、ガラス板搬送速度（ローラコンベア２４の速度）よりも低速に設定されているので、この移動中にガラス板１２の前端部１２Ａがパッド６４に当接する。ガラス板搬送速度とポジショナ５０の移動速度の差は、ガラス板１２の前端部１２Ａがパッド６４に当接した時に、ガラス板１２に衝撃を与えない速度差に設定されている。これにより、ガラス板１２はポジショナ５０で損傷することなく、ポジショナ５０に押し付けられながら位置決めされていく。この間、ガラス板には、ローラコンベア２４の搬送速度とポジショナ５０の移動速度の差により、ローラコンベア２４上をスリップする。
【００３４】
そして、ガラス板搬送速度とポジショナの移動速度とが共に減速されていき、図７に示すガラス板待機位置に位置したところでローラコンベア２４が停止するとともにポジショナ５０も停止する。この位置でガラス板１２がポジショナ５０と図４に示したポジショナ９０とで位置決めされる。
【００３５】
この後、図８に示すように、ガラス板待機位置に位置したガラス板１２がプレスリング２６の上昇移動によってモールド２８に押し付けられ曲げ成形される。そして、ポジショナ５０が図２のポジショナ待機位置に戻り、プレスリング２６が風冷強化装置２０に向けて移動する。以上がポジショナ５０の作用である。
【００３６】
図９は、ローラコンベア２４の速度（ガラス板搬送速度）とポジショナ５０の速度の変化を示したグラフである。図９の縦軸は速度Ｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）を示し、横軸は時間Ｔを示している。同図によれば、ポジショナ５０はパッド初期位置（図５参照）に位置されたｔ０時において停止しているが、ローラコンベア２４はｖ１の速度でガラス板１２を搬送している。この後、ポジショナ５０はガラス板搬送方向にｔ１時まで加速されて移動していき、そして、ｔ１時からｔ３時まで等速度で移動し、ｔ３時から減速されてｔ４時（ガラス板待機位置）に停止する。 一方でローラコンベア２４は、ｔ１時とｔ３時との間のｔ２時から減速され、同じくｔ４時（ガラス板待機位置）に停止する。
【００３７】
図９の如く、ローラコンベア２４の速度をポジショナ５０の速度よりも常に高速に制御することにより、その速度差でガラス板１２の前端部１２Ａが図６、図７の如くポジショナ５０に押し付けられる。図９によれば、ｔ３時の近傍でガラス板１２の前端部１２Ａがポジショナ５０に当接する。これにより、ガラス板１２がポジショナ５０に位置決めされていき、ポジショナ５０がガラス板待機位置に移動した際に、ガラス板１２がそこで位置決めされる。
【００３８】
以上の如く、位置決め装置１６を適用したガラス板の曲げ成形装置１０によれば、ガラス板１２の搬送方向前端部１２Ａにポジショナ５０を当接してガラス板１２を位置決めするので、ガラス板１２の温度低下を抑えての成形が可能となる。よって、加熱炉１４で加熱されたガラス板１２を良好に曲げ成形できる。
【００３９】
なお、実施の形態で説明した曲げ成形装置１０は、成形型１８が加熱炉１４の外部に設置された炉外成形装置であるが、成形型が加熱炉内に設置されている炉内成形装置にも適用できる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るガラス板の曲げ成形装置によれば、ガラス板の搬送方向前端部にポジショナを当接してガラス板を位置決めすることで、加熱炉から成形型直下までのガラス板の移動距離を短くできる。そのため、加熱炉から搬出されたガラス板が成形されるまでの時間を短縮でき、ガラス板の温度低下を抑えての成形が可能となるので、加熱炉で加熱されたガラス板を良好に曲げ成形できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ガラス板の曲げ成形装置の構造を示す斜視図
【図２】図１に示したガラス板の曲げ成形装置の側面図
【図３】ポジショナの構造を示す側面図
【図４】ポジショナの動作を模式的に示した平面図
【図５】ポジショナによるガラス板の位置決め動作を模式的に示した説明図
【図６】ポジショナによるガラス板の位置決め動作を模式的に示した説明図
【図７】ポジショナによるガラス板の位置決め動作を模式的に示した説明図
【図８】ポジショナによるガラス板の位置決め動作を模式的に示した説明図
【図９】ローラコンベアとポジショナの走行速度を示した図
【符号の説明】
１０…曲げ成形装置、１２…ガラス板、１４…加熱炉、１６…位置決め装置（位置決め手段に相当）、１８…成形型、２０…風冷強化装置、２２、２４…ローラコンベア、２６…プレスリング、２８…モールド、５０、９０…ポジショナ
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス板を曲げ成形する際に、曲げ成形温度まで加熱されたガラス板を成形型に対して位置決めする位置決め手段を備えたガラス板の曲げ成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
加熱炉において軟化点近くまで加熱したガラス板を、成形型に押し付けて曲げ成形する曲げ成形装置が知られている。曲げ成形装置は、炉の外部に成形型が設置された炉外成形装置と、炉の内部に成形型が設置された炉内成形装置とに大別される。炉内成形装置の場合には、ガラス板は加熱温度が維持された状態で成形されるため、成形時の温度低下による不具合は発生しないが、炉外成形装置の場合には、ガラス板は雰囲気温度によって温度が次第に低下していくため、短時間で成形を行い、これを風冷強化することが必要とされている。
【０００３】
特開平６−２４７７２９号公報には、炉外成形装置の一例が開示されている。この炉外成形装置は、自動車用サイドガラスを成形する装置に適用されたもので、加熱炉の出口からローラ搬送されたガラス板が、位置決め装置のポジショナに押されて、成形型に対する位置決め位置に位置決めされる。この後、ガラス板は、成形型を構成するプレスリングに載置され、プレスリングの上昇移動によりモールドに押し付けられて所望の形状に曲げ成形される。そして、曲げ成形されたガラス板は、プレスリングに載置された状態で風冷強化装置に搬送され、ここで冷却エアが吹き付けられて風冷強化される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の炉外成形装置の位置決め装置は、ガラス板の搬送方向後端部にポジショナを当接し、ポジショナを搬送方向に移動させて位置決めする装置なので、この位置決め装置を適用した炉外成形装置は、加熱炉の出口から成形型の位置決め位置の間に、ポジショナの移動スペースを確保しなければならない。したがって、加熱炉の出口から前記位置決め位置が離れるので、その間を搬送中にガラス板の温度が低下し、成形に不具合を与えるという虞があった。
【０００５】
近年の自動車用ガラス板は、薄肉化（厚みｔ＝２．８ｍｍ）の傾向にあり、薄肉のガラス板にとってガラス板の前記温度低下は成形に不利になっていた。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、加熱されたガラス板を良好に曲げ成形できるガラス板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】
本発明は、前記目的を達成するために、所定の曲げ成形温度までガラス板を加熱する加熱炉と、所定の曲げ形状を有するモールドと、前記加熱されたガラス板を搬送するローラコンベアと、前記搬送されたガラス板を所定のガラス板待機位置に位置決めする位置決め手段と、前記搬送されたガラス板を前記ガラス板待機位置で受け取ってから前記モールドに押し当てて曲げ成形するプレスリングとを備えたガラス板の曲げ成形装置において、前記位置決め手段は、前記ガラス板の前端部に当接可能なポジショナと、このポジショナを前記ガラス板の搬送方向に沿って移動させる移動手段と、前記移動手段の駆動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記ガラス板の前端部に前記ポジショナを当接させた状態で前記ガラス板を前記搬送方向に移動させるとともに、前記移動手段による前記ポジショナの移動速度を前記ローラコンベアの搬送速度よりも低速となるように制御し、前記ガラス板を前記ローラコンベア上でスリップさせた状態で前記ローラコンベアの搬送速度と前記ポジショナの移動速度とを共に減速させ、前記ガラス板が前記ガラス板待機位置に位置したところで前記ローラコンベアを停止させるとともに前記ポジショナも停止させて前記ガラス板を前記ガラス板待機位置に位置決めすることを特徴とするガラス板の曲げ成形装置を提供する。
本発明は、前記目的を達成するために、所定の曲げ成形温度までガラス板を加熱する加熱工程と、前記加熱された前記ガラス板をローラコンベアで搬送する搬送工程と、前記搬送工程において搬送中の前記ガラス板を所定のガラス板待機位置に位置決めする位置決め工程と、前記ガラス板待機位置に位置決めされた前記ガラス板を受け取ってから所定の曲げ形状を有するモールドとプレスリングを用いて曲げ成形する成形工程とを備え、前記位置決め工程は、前記ガラス板の前端部に当接可能なポジショナと、このポジショナを前記ガラス板の搬送方向に沿って移動させる移動手段と、前記移動手段の駆動を制御する制御手段とを備えた位置決め手段によって、前記ガラス板の前端部に前記ポジショナを当接させた状態で前記ガラス板を前記搬送方向に移動させるとともに、前記移動手段による前記ポジショナの移動速度を前記ローラコンベアの搬送速度よりも低速となるように制御し、前記ガラス板を前記ローラコンベア上でスリップさせた状態で前記ローラコンベアの搬送速度と前記ポジショナの移動速度とを共に減速させ、前記ガラス板が前記ガラス板待機位置に位置したところで前記ローラコンベアを停止させるとともに前記ポジショナも停止させて前記ガラス板を前記ガラス板待機位置に位置決めすることを特徴とするガラス板の曲げ成形方法を提供する。
【０００８】
本発明は、従来装置の欠点に着目してなされたものである。すなわち、従来装置は、ポジショナがガラス板の搬送方向後端部に当接してガラス板を押すために、ポジショナの移動スペースを加熱炉の出口から所定のガラス板待機位置までの間に確保しなければならない。これが欠点の原因であることは先に説明した。
【０００９】
そこで、本発明は、ガラス板の搬送方向前端部にポジショナを当接し、ガラス板を位置決めすることで、加熱炉の出口からガラス板待機位置までの間に存在していたポジショナの移動スペースを排除し、加熱炉の出口に成形型を近接させた。これにより、温度低下を抑えてガラス板を成形できるので、加熱されたガラス板を良好に曲げ成形できる。
【００１０】
重要な点は、このポジショナで如何に位置決めするかである。この点に関し、本発明においては、移動手段によってポジショナを、ガラス板搬送方向に沿って移動させるとともにガラス板搬送速度よりも低速で位置決め位置に向けて移動させることが好ましい。また、制御手段で移動手段を制御し、ポジショナをガラス板搬送方向上流側に移動させた後、ローラ搬送中のガラス板の前端部がポジショナに当接すると、ポジショナを移動手段でガラス板待機位置に向けて移動させる。これにより、ポジショナの移動速度とローラコンベアの搬送速度との速度差でガラス板の前端部がポジショナに押し付けられた状態でガラス板とポジショナは減速しながら移動し、ガラス板の位置決めが行われる。
【００１１】
請求項１に記載の曲げ成形装置は、炉外成形装置であるか炉内成形装置であるかを限定しておらず、この曲げ成形装置の位置決め手段は炉外成形装置及び炉内成形装置にも適用できる。
【００１２】
請求項２に記載の曲げ成形装置は、炉外成形装置を対象としている。すなわち、加熱炉の出口の後段側に成形型と位置決め手段とを設置している。本発明の曲げ成形装置は、成形時までのガラス板の温度低下を抑えることを目的としているので、温度が低下しない炉内成形装置よりも、雰囲気温度で温度低下する炉外成形装置に適用することが好適である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係るガラス板の曲げ成形装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１４】
図１に示す自動車用ガラス板の曲げ成形装置１０は、ガラス板１２の搬送方向上流側から下流側に向かって加熱炉１４、位置決め装置（位置決め手段に相当）１６、成形型１８、風冷強化装置２０が配置されて構成されている。
【００１５】
加熱炉１４にはローラコンベア２２が配設されており、成形加工すべきガラス板１２は、ローラコンベア２２によって加熱炉１４内を図１上矢印Ａ方向に搬送され、加熱炉１４の出口において軟化点近くまで加熱（６８０℃〜６９０℃）される。
【００１６】
加熱されたガラス板１２は、加熱炉１４の出口から下流側に配設されたローラコンベア２４によって成形型１８に対する所定のガラス板待機位置（ここではモールド２８の直下）に向けて搬送され、位置決め装置１６によってガラス板待機位置に位置決めされる。ここでガラス板１６は、図２の如くローラコンベア２４の下方で待機位置にあったプレスリング２６の図２上矢印Ｂで示す上昇移動により、プレスリング２６に載置された状態で上昇し（図８参照）、モールド２８の下面２９に押し付けられる。これにより、ガラス板１６は、モールド２８の下面２９の曲面形状に沿った所望の形状に曲げ成形される。
【００１７】
なお、図１に示した加熱炉１４内のローラコンベア２２は、耐熱性の例えばシリカ製ローラであるが、加熱炉１４外のローラコンベア２４は、例えば鉄の芯棒にセラミック製フェルトが巻回された軟性ローラであり、このローラに対してガラス板１２がスリップしてもガラス板１２にスリップによる傷が付かないようにしている。
【００１８】
一方、プレスリング２６とモールド２８によって成形型１８が構成されている。プレスリング２６は、枠状でガラス板１２の輪郭形状に沿った形状に形成され、また、成形後のガラス板１２を載置した状態で風冷強化装置２０に搬送するので、クエンチリングの機能も兼ねている。
【００１９】
曲げ成形終了したガラス板１２は、プレスリング２６がモールド２８から下方に所定量退避した後、水平方向に移動するシャトル３０により、プレスリング２６に載置された状態で図１上矢印Ｃ方向に移動され、風冷強化装置２０に搬送される。
【００２０】
風冷強化装置２０は、ガラス処理ステージＳを挟んで上方に上部吹口ヘッド３２と下方に下部吹口ヘッド３４とを備えている。上部吹口ヘッド３２、及び下部吹口ヘッド３４にはダクト３６（上部吹口ヘッド３２のダクト３６のみ図示）が取り付けられ、このダクト３６には図示しないブロアが連結されている。したがって、ブロアから供給される冷却エアは、ダクト３６を介して上部吹口ヘッド３２及び下部吹口ヘッド３４からガラス処理ステージＳに向けて噴射される。これにより、ガラス板１２はその両面が冷却されて風冷強化される。
【００２１】
風冷強化中においてガラス板１２は、下部吹口ヘッド３４によるエア圧が上部吹口ヘッド３２によるエア圧よりも高めに設定されているため、エアーフローティング状態で風冷強化される。この間に、プレスリング２６は、モールド２８の下方の成形位置に戻される。また、プレスリング２６の戻り動作に同期してキャッチリング３８が、風冷強化装置２０のガラス処理ステージＳに挿入され、風冷強化後のガラス板１２がキャッチリング３８に載置される。キャッチリング３８は、シャトル４０による図１上矢印Ｄ方向の移動によって図示しないローラコンベアに向けて移動される。このローラコンベアにガラス板１２が移載され、不図示の検査工程に向けて搬送される。検査工程でガラス板１２は、クラック等の欠陥が検査され、欠陥の無いものは良品工程へ、そして、欠陥が発見されたものは不良品工程へ各々搬送される。
【００２２】
次に、実施の形態の位置決め装置１６を説明する。まず、この位置決め装置１６と従来の位置決め装置とを比較して根本的に異なる点について説明すると、従来装置は、ポジショナがガラス板の搬送方向後端部に当接してガラス板を位置決めするのに対し、実施の形態の位置決め装置１６は、ポジショナがガラス板の搬送方向前端部に当接してガラス板を位置決めする点である。
【００２３】
この相違点によって、従来装置では、ポジショナの移動スペースを加熱炉の出口から位置決め位置までの間に確保する必要があり、ガラス板の成形に不利になっていたが、位置決め装置１６では、従来の移動スペースを排除できるので、加熱炉の出口に成形型を近接できる。これにより、位置決め装置１６では、ガラス板１２の温度低下を抑えて成形できるので、加熱されたガラス板１２を良好に曲げ成形できる。
【００２４】
次に、位置決め装置１６の構造を説明する。位置決め装置１６は一対のポジショナ５０、５０を備え、これらのポジショナ５０、５０はローラコンベア２４の下流端に、ガラス板１２の長手方向長さよりも狭い間隔に配設されている。ポジショナ５０、５０は同一の動作を行うとともに、ガラス板１２の搬送タイミング及びローラコンベア２４の搬送速度と同期が取れて動作するように図１に示す制御盤５２に内蔵された不図示のコントローラ（制御手段に相当）によって制御されている。
【００２５】
ポジショナ５０は、ローラコンベア２４の下方でガラス板搬送方向に沿って配設されたガイドレール５４にガイドブロック５６を介して摺動自在に設置されている。また、ポジショナ５０の例えばガイドブロック５６は、ガラス板搬送方向に沿って配設された不図示の送りねじ装置（移動手段に相当）の送りねじに螺合されている。この送りねじ装置のサーボモータを前記コントローラで制御することにより、ポジショナ５０は、ガラス板搬送方向及びその逆方向に所定の速度でスライド移動する。
【００２６】
ポジショナ５０は、図３に示すようにガイドブロック５６に立設された支柱５８を有し、この支柱５８に、エアシリンダ装置（移動手段に相当）６０の動作によって平行運動するリンク機構部６２が搭載されている。また、リンク機構部６２に、ガラス板１２の前端部１２Ａに当接するパッド６４を備えたアーム６６がピン７７を介して回動自在に連結されている。
【００２７】
リンク機構部６２は、４本のリンク６８、７０、７２、７４から構成される。リンク６８は、支柱５８の上端部に水平方向でガラス板搬送方向と平行に固定されている。このリンク６８の図３上左端部に、リンク７０がピン７１を介して連結されるとともに、図３上右端部にリンク７２がピン７３を介して連結されている。また、リンク７４の図３上左端部がリンク７０にピン７５を介して連結されるとともに、図３上右端部がリンク７２にピン７７を介して連結されている。
【００２８】
一方、リンク７２の下部には舌片７８が後方に向けて突出形成され、舌片７８にピン８０を介して、エアシリンダ装置６０のピストン６１が連結されている。したがって、リンク機構部６２は、エアシリンダ装置６０のピストン６１を伸縮動作することにより動作する。具体的には、ピストン６１を図３上実線で示すように伸長すると、リンク機構部６２が起立動作する。この動作によって、ピン７７を介して連結されているアーム６６が、ピン７５に押されて、二点鎖線で示した待機位置から左斜め上方に移動し、実線で示す位置決め動作開始位置に位置する。この位置でガラス板１２の前端部１２Ａがパッド６４に当接する。これとは逆にピストン６１を収縮すると、リンク機構部６２が図３上二点鎖線で示すように倒伏動作する。この動作によって、アーム６６が実線で示した位置決め動作開始位置から右斜め下方に移動し、二点鎖線で示す待機位置に戻る。この位置にアーム６６が位置することで、図１のシャトル３０がアーム６６に邪魔されることなく水平移動する。なお、アーム６６が二点鎖線で示す待機位置に位置すると、アーム６６はピン７５から離れて、リンク６８に螺合されたボルト８２に支持される。また、エアシリンダ装置６０は、支柱５８に固定されたブラケット８２にピン８３を介して取り付けられている。そして、エアシリンダ装置６０も前記コントローラによって制御されている。
【００２９】
ポジショナ５０に隣接して、ガラス板１２の短手方向端部を押さえるポジショナ９０が図１、図４の如くローラコンベア２４の側方に設けられている。このポジショナ９０は、図４上二点鎖線で示すように、加熱炉１４によるガラス板１２の加熱中には加熱炉１４の出口１４Ａの近傍位置に待機している。そして、ポジショナ９０は、出口１４Ａから搬送されてきたガラス板１２と同期してガラス板搬送方向に略同速度で移動するとともに、ガラス板１２に向けて進出移動する。これにより、ガラス板１２の短手方向端部１２Ｂがポジショナ９０に押され、図４上実線で示すガラス板待機位置において、ガラス板１２をポジショナ５０、５０とで位置決めする。すなわち、ポジショナ５０は、ガラス板搬送方向に対する位置を位置決めし、ポジショナ９０はガラス板搬送方向に直交する方向に対する位置を位置決めする。
【００３０】
次に、位置決め装置１６のポジショナ５０の作用について説明する。
【００３１】
まず、ポジショナ５０は、ガラス板１２が加熱炉１４の出口１４Ａに搬送されてくるまで、図２の如くポジショナ待機位置にある。
【００３２】
次に、図５の如くガラス板１２が出口１４Ａから下流側に搬送されてくると、ポジショナ５０は、エアシリンダ装置６０のピストン６１が伸長して位置決め動作開始位置に位置するとともに、不図示の送りねじ装置が駆動して、図５上二点鎖線で示したポジショナ待機位置から実線で示すパッド初期位置に位置する。この時、パッド６４がガラス板１２の前端部１２Ａに対向する。また、この時のパッド６４の位置は、モールド２８の下方位置である。これにより、加熱炉１４と成形型１８との間には、ポジショナ５０の移動スペースが存在しない。
【００３３】
次いで、図６の如くガラス板１２が更に下流側に搬送されてくると、ポジショナ５０は、不図示の送りねじ装置を逆方向に駆動して、図６上二点鎖線で示したパッド初期位置から実線で示すガラス板受取位置に移動していく。この時のポジショナ５０の移動速度は、ガラス板搬送速度（ローラコンベア２４の速度）よりも低速に設定されているので、この移動中にガラス板１２の前端部１２Ａがパッド６４に当接する。ガラス板搬送速度とポジショナ５０の移動速度の差は、ガラス板１２の前端部１２Ａがパッド６４に当接した時に、ガラス板１２に衝撃を与えない速度差に設定されている。これにより、ガラス板１２はポジショナ５０で損傷することなく、ポジショナ５０に押し付けられながら位置決めされていく。この間、ガラス板には、ローラコンベア２４の搬送速度とポジショナ５０の移動速度の差により、ローラコンベア２４上をスリップする。
【００３４】
そして、ガラス板搬送速度とポジショナの移動速度とが共に減速されていき、図７に示すガラス板待機位置に位置したところでローラコンベア２４が停止するとともにポジショナ５０も停止する。この位置でガラス板１２がポジショナ５０と図４に示したポジショナ９０とで位置決めされる。
【００３５】
この後、図８に示すように、ガラス板待機位置に位置したガラス板１２がプレスリング２６の上昇移動によってモールド２８に押し付けられ曲げ成形される。そして、ポジショナ５０が図２のポジショナ待機位置に戻り、プレスリング２６が風冷強化装置２０に向けて移動する。以上がポジショナ５０の作用である。
【００３６】
図９は、ローラコンベア２４の速度（ガラス板搬送速度）とポジショナ５０の速度の変化を示したグラフである。図９の縦軸は速度Ｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）を示し、横軸は時間Ｔを示している。同図によれば、ポジショナ５０はパッド初期位置（図５参照）に位置されたｔ０時において停止しているが、ローラコンベア２４はｖ１の速度でガラス板１２を搬送している。この後、ポジショナ５０はガラス板搬送方向にｔ１時まで加速されて移動していき、そして、ｔ１時からｔ３時まで等速度で移動し、ｔ３時から減速されてｔ４時（ガラス板待機位置）に停止する。 一方でローラコンベア２４は、ｔ１時とｔ３時との間のｔ２時から減速され、同じくｔ４時（ガラス板待機位置）に停止する。
【００３７】
図９の如く、ローラコンベア２４の速度をポジショナ５０の速度よりも常に高速に制御することにより、その速度差でガラス板１２の前端部１２Ａが図６、図７の如くポジショナ５０に押し付けられる。図９によれば、ｔ３時の近傍でガラス板１２の前端部１２Ａがポジショナ５０に当接する。これにより、ガラス板１２がポジショナ５０に位置決めされていき、ポジショナ５０がガラス板待機位置に移動した際に、ガラス板１２がそこで位置決めされる。
【００３８】
以上の如く、位置決め装置１６を適用したガラス板の曲げ成形装置１０によれば、ガラス板１２の搬送方向前端部１２Ａにポジショナ５０を当接してガラス板１２を位置決めするので、ガラス板１２の温度低下を抑えての成形が可能となる。よって、加熱炉１４で加熱されたガラス板１２を良好に曲げ成形できる。
【００３９】
なお、実施の形態で説明した曲げ成形装置１０は、成形型１８が加熱炉１４の外部に設置された炉外成形装置であるが、成形型が加熱炉内に設置されている炉内成形装置にも適用できる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るガラス板の曲げ成形装置によれば、ガラス板の搬送方向前端部にポジショナを当接してガラス板を位置決めすることで、加熱炉から成形型直下までのガラス板の移動距離を短くできる。そのため、加熱炉から搬出されたガラス板が成形されるまでの時間を短縮でき、ガラス板の温度低下を抑えての成形が可能となるので、加熱炉で加熱されたガラス板を良好に曲げ成形できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ガラス板の曲げ成形装置の構造を示す斜視図
【図２】図１に示したガラス板の曲げ成形装置の側面図
【図３】ポジショナの構造を示す側面図
【図４】ポジショナの動作を模式的に示した平面図
【図５】ポジショナによるガラス板の位置決め動作を模式的に示した説明図
【図６】ポジショナによるガラス板の位置決め動作を模式的に示した説明図
【図７】ポジショナによるガラス板の位置決め動作を模式的に示した説明図
【図８】ポジショナによるガラス板の位置決め動作を模式的に示した説明図
【図９】ローラコンベアとポジショナの走行速度を示した図
【符号の説明】
１０…曲げ成形装置、１２…ガラス板、１４…加熱炉、１６…位置決め装置（位置決め手段に相当）、１８…成形型、２０…風冷強化装置、２２、２４…ローラコンベア、２６…プレスリング、２８…モールド、５０、９０…ポジショナ
Claims (6)
- 所定の曲げ成形温度までガラス板を加熱する加熱炉と、所定の曲げ形状を有するモールドと、前記加熱されたガラス板を搬送するローラコンベアと、前記搬送されたガラス板を所定のガラス板待機位置に位置決めする位置決め手段と、前記搬送されたガラス板を前記ガラス板待機位置で受け取ってから前記モールドに押し当てて曲げ成形するプレスリングとを備えたガラス板の曲げ成形装置において、
前記位置決め手段は、前記ガラス板の前端部に当接可能なポジショナと、このポジショナを前記ガラス板の搬送方向に沿って移動させる移動手段と、前記移動手段の駆動を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記ガラス板の前端部に前記ポジショナを当接させた状態で前記ガラス板を前記搬送方向に移動させるとともに、前記移動手段による前記ポジショナの移動速度を前記ローラコンベアの搬送速度よりも低速となるように制御し、前記ガラス板を前記ローラコンベア上でスリップさせた状態で前記ローラコンベアの搬送速度と前記ポジショナの移動速度とを共に減速させ、前記ガラス板が前記ガラス板待機位置に位置したところで前記ローラコンベアを停止させるとともに前記ポジショナも停止させて前記ガラス板を前記ガラス板待機位置に位置決めすることを特徴とするガラス板の曲げ成形装置。 - 所定の曲げ成形温度までガラス板を加熱する加熱炉と、所定の曲げ形状を有するモールドと、前記加熱されたガラス板を搬送するローラコンベアと、前記搬送されたガラス板を所定のガラス板待機位置に位置決めする位置決め手段と、前記搬送されたガラス板を前記ガラス板待機位置で受け取ってから前記モールドに押し当てて曲げ成形するプレスリングとを備えたガラス板の曲げ成形装置において、
前記位置決め手段は、ガイドレールと、このガイドレールに摺動自在に設置されたガイドブロックと、このガイドブロックに設置された支柱と、この支柱に設置された四節回転連鎖と、水平方向に突出した状態で前記四節回転連鎖に設置されたアームと、この四節回転連鎖の形状を変化させるためのエアシリンダ装置と、前記ローラコンベアの駆動、前記ガイドブロックの摺動、および前記エアシリンダ装置の駆動を制御する制御手段とを備え、
前記四節回転連鎖は、前記支柱に固定された第１のリンクと、この第１のリンクの一端部にピンで連結された第２のリンクと、この第２のリンクの一端部にピンで連結された第３のリンクと、この第３のリンクの一端部と前記第１のリンクの他端部にそれぞれピンで連結された第４のリンクとを備え、
前記制御手段は、前記エアシリンダ装置を駆動することで前記アームを所定の位置決め開始位置に移動し、前記ガラス板の前端部に前記ポジショナを当接させた状態で前記ガラス板を前記搬送方向に移動させ、前記ガラス板を所定の待機位置に位置決めすることを特徴とするガラス板の曲げ成形装置。 - 前記モールドは、前記加熱炉の外に設置され、
前記ローラコンベアは、前記加熱炉から搬出されたガラス板を前記モールドの直下まで搬送し、
前記ポジショナは前記ガラス板の前端部に当接されるパッドを備え、前記ポジショナによる前記ガラス板の位置決め動作開始位置である、前記パッドの初期位置が前記モールドの下方位置に設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のガラス板の曲げ成形装置。 - 前記ローラコンベアによる前記ガラス板の搬送方向と直交する方向に前記ガラス板の位置をずらすことにより、前記ガラス板の位置決めを行う位置決め手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１、２又は３に記載のガラス板の曲げ成形装置。
- 前記ガラス板は、自動車用窓ガラスに用いられるガラス板であることを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載のガラス板の曲げ成形装置。
- 所定の曲げ成形温度までガラス板を加熱する加熱工程と、
前記加熱された前記ガラス板をローラコンベアで搬送する搬送工程と、
前記搬送工程において搬送中の前記ガラス板を所定のガラス板待機位置に位置決めする位置決め工程と、
前記ガラス板待機位置に位置決めされた前記ガラス板を受け取ってから所定の曲げ形状を有するモールドとプレスリングを用いて曲げ成形する成形工程とを備え、
前記位置決め工程は、前記ガラス板の前端部に当接可能なポジショナと、このポジショナを前記ガラス板の搬送方向に沿って移動させる移動手段と、前記移動手段の駆動を制御する制御手段とを備えた位置決め手段によって、前記ガラス板の前端部に前記ポジショナを当接させた状態で前記ガラス板を前記搬送方向に移動させるとともに、前記移動手段による前記ポジショナの移動速度を前記ローラコンベアの搬送速度よりも低速となるように制御し、前記ガラス板を前記ローラコンベア上でスリップさせた状態で前記ローラコンベアの搬送速度と前記ポジショナの移動速度とを共に減速させ、前記ガラス板が前記ガラス板待機位置に位置したところで前記ローラコンベアを停止させるとともに前記ポジショナも停止させて前記ガラス板を前記ガラス板待機位置に位置決めすることを特徴とするガラス板の曲げ成形方法。
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