JP5311796B2 - ガラス板への切筋線付与装置 - Google Patents

Description

本発明は、フロート法によって成形され、搬送される幅広のガラスリボン、特に２ｍｍ以下の薄板ガラスを所定寸法で切断するための切筋線を付与し、ガラス板を破損させることなく均一な切筋線を与えるガラス板の切筋線付与装置に関する。

フロート法によって成形されるガラスリボンは、徐冷工程および検査工程の移送ロール上を移送され、縦横両方向の所要寸法位置に切筋線を付与し、折割によって切断し、採板する。しかるに、ガラスリボンは移送中に受けるさまざまな要因によって、幅方向の蛇行や、上下に波打つ所謂うねり状態で搬送されてくることがあった。

また、近年、ディスプレイ表示用のガラス板として、２ｍｍ以下の薄い板ガラスが必要とされるが、特に０．４〜１．１ｍｍのガラス板をフロート法で成形したガラスリボンは、極めて薄い板厚のため、徐冷工程をへて搬送されたガラスリボンが、上下方向に大きなうねり状の波打ち状態に加えて、さらに、ガラスリボンの中央の製品となる部分に比べて、幅方向の両端部近傍の板厚は規格範囲から外れた厚い板厚となっている。

このような、製品部の板厚が０．４〜１．１ｍｍの薄板のガラスリボンを、所定寸法で切断するために切筋線を付与しようとすると、上下方向のうねりのため、カッターのホイールチップをガラス板面に押し付け過ぎとなり、２ｍｍ以上のガラス板であれば割れることはないが、製品部の板厚が０．４〜１．１ｍｍの薄板のガラスリボンに対しては、僅かな圧力増加でもガラス板を破損させてしまうことがある。

一般的には、ディスプレイ表示用のガラス基板への切筋線の付与については、均一な力で切筋線を付与するガラス板の切断装置が多く紹介されている。

例えば、特開２００２−３２１９３３号公報には、水平に配置された板ガラスの上面に切断線を刻成するための装置であって、切断線刻成方向に沿って移動可能なメインフレームと、メインフレームに対して上下方向にスライド可能に設けられたサブフレームと、サブフレームに設けられ、板ガラスを切り込むためのカッターを保持するカッターフレームと、上記カッターが板ガラスに当接する当接姿勢と板ガラスに一定圧で押圧される押圧姿勢との間でカッターフレームの姿勢を変化させる姿勢変化機構と、姿勢変化機構と上記カッターフレームとの間に介在された弾性部材とを備えたことを特徴とする板ガラス用切断線刻成装置が開示されている（特許文献１）。

また、特開２００２−２７４８７５号公報には、ガラス板に切り線を形成する切り線形成手段と、この切り線形成手段を上下動させる上下動手段とを具備しており、この上下動手段は、可動子と固定子とを有すると共に切り線形成手段を上下動させる上下動力を発生する電動リニアモータを具備しているガラス板切断ヘッドが開示されている（特許文献２）。

さらにまた、特開２００２−３１６８２９号公報には、互いに直交する方向をそれぞれＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向としたとき、ＸＹ平面上に配置されたガラス基板に対して、ヘッドに対してＺ方向に可動に支持されているカッターを当接させながらＸ方向に相対移動させてＸ方向に延びるスクライブ溝を切断予定線に沿って形成した後、該切断予定線に沿って当該ガラス板を切断するガラス基板の切断方法において、前記スクライブ溝を形成する途中で、前記ガラス基板に対する前記ヘッドのＺ方向における相対位置、および前記ヘッドでの前記カッターに対するＺ方向への押し付け圧のうちの少なくとも一方のスクライブ溝形成条件を変更することを特徴とするガラス基板の切断方法が開示されている（特許文献３）。
特開２００２−３２１９３３号公報 特開２００２−２７４８７５号公報 特開２００２−３１６８２９号公報

前記特許文献１に記載されたものは、メインシリンダ２４にて昇降するサブフレーム１４がメインフレーム１３のレール２５に沿って摺動可能となるものであって、サブフレーム１４はガラス板の表面の凹凸によって昇降自在となるものではなく、一旦セッティングされた後は固定状態である。また、揺動アーム３１は、ガラス板の表面の凹凸によって揺動中心軸３３を中心軸として円弧を描くように昇降するものであって、ボールベアリング等を利用して真上方向に滑らかにスライド移動できる機構ではないので、ガラス板のうねりに対して必ずしもスムーズに追従できるものではなく、板厚が０．４〜１．１ｍｍのような超薄板ガラスに切筋線を付与する場合、割れる恐れがあった。

また、前記特許文献２に記載されたものは、オフラインでテーブル上に静止したうねりの少ない製品板厚範囲内のガラス板に対し、電動リニアモーターで切線形成手段を所望の位置まで下降させ、切線形成手段に設けたエアシリンダにてガラス板に切り線を付与させるもので、切刃を上下させる距離を微少に設定はできるものの、オンライン搬送されてくるうねりを有するガラスリボンに対して切筋線を付与するときに、滑らかに追従できるものではないので、前記特許文献１と同様に、板厚が０．４〜１．１ｍｍのような超薄板ガラスに切筋線を付与する場合、うねりに対応できず、ガラス板に切刃を押し付け過ぎとなってガラス板が割れてしまう恐れがあった。

また、前記特許文献３に記載されたものも、オフラインでテーブル上に静止したうねりの殆どない製品板厚範囲内のガラス板に対し、Ｚ方向駆動機構のボールねじによって、スクライブヘッドを所望の高さに昇降させ、さらに押し付け機構５８０であるエアアクチュエータによってガラス板面へのスクライブヘッドの位置を変更できて、ガラス板面へのカッターヘッドの押し付け圧を調整できるものであり、搬送ロール上を搬送される薄板ガラスに適用させる場合には、前記特許文献１、２と同様に、板厚が０．４〜１．１ｍｍのような超薄板ガラスに切筋線を付与する場合、シリンダー内の圧力を調整している間にガラス板が割れてしまうといった恐れがあった。

本発明は、上記の問題点、すなわち、オンラインで搬送されるガラスリボンの中央部の製品板厚部分が２ｍｍ以下、特に該板厚が０．４〜１．１ｍｍの薄板ガラスに対して、カッターを一定の圧力で押し付けて、ガラス板を破損させないようにして切筋線を付与することを目的とする。

すなわち、本発明は、搬送ロール上を搬送されるガラス板で、フロート法によって成形され搬送される帯状のガラスリボンであり、その板厚が０．４〜１．１ｍｍの薄板であるガラス板を折割切断するために切筋線を付与するガラス板への切筋線付与装置において、前記ガラス板に切筋線を付与するカッターと、搬送されるガラス板の上下変動に追従しカッターを昇降自在とし、かつ前記カッターをガラス板面へ押圧したとき、過度な押圧力を吸収し押圧力を一定に保持するボールスライド手段と、ガラス板面に適度なカッター圧を付与するバネと、前記ボールスライド手段、バネ及びカッターを支持するアームをガラス板面位置に押圧させる押圧手段とからなることを特徴とするガラス板への切筋線付与装置である。

あるいは、本発明は、前記押圧手段を、ガラス板の搬送方向と直交する方向に設けたフレーム上で取付位置を調整可能として所定箇所に固定し、ガラス板の搬送方向に平行に切筋線を付与可能としたことを特徴とする上述のガラス板への切筋線付与装置である。

あるいはまた、本発明は、前記押圧手段を、ガラス板の搬送方向と斜めに横切る方向に設けたフレーム上でガラス板の搬送速度に同期させて走行させ、ガラス板の搬送方向に直交する切筋線を付与可能としたことを特徴とする請求項１記載のガラス板への切筋線付与装置である。

オンラインで搬送ロール上を搬送されるガラスリボンの中央部の製品板厚部分が２ｍｍ以下、特に該板厚が０．４〜１．１ｍｍの超薄板ガラスのガラスリボンが大きなうねりを有して搬送されることによって切筋線を付与するカッター面の高さ方向の変動があっても、ガラス板に過剰な圧力を与えることなく、バネとＬＭボールスライドによってカッターを滑らかに昇降させ、前記超薄板ガラスを破損させることなく切筋線を付与することができる。

図２に示すように、幅広のリボン状で搬送されるガラス板Ｇを所定寸法に切断するためには、予めガラス板の上部側表面に「入（ニュー）」と呼ばれる溝状の切筋線７（図３参照）を、カッターのホイールチップ２９のガラス板面への押し付けによって、ガラス板の搬送方向（縦の切筋線７）と幅方向に（横の切筋線７’）に付与し、下流側に設けた折割ロール４０によって幅方向の切筋線７’に沿ってガラス板を折割り分離させ、さらに図示しない後工程で縦方向の切筋線７に沿って折割り、分離させることによって所望のサイズのガラス板が得られる。

図２に示すように、本発明は、前記搬送ロール３１、３１・・上を搬送されるリボン状のガラス板Ｇに切筋線７、７’を付与する切筋線付与装置１であって、図１に示すように、ガラス板Ｇの表面に切筋線７を付与するカッター２８と、搬送ロール３１、３１、・・上を搬送されるリボン状のガラス板Ｇのうねりによる上下方向の高さ変動に追従できるように切筋線７を付与するカッター２８を僅かな力で極めて滑らかに昇降自在とし、かつカッター２８をガラス板面へ押圧したとき過度な押圧力を吸収し、押圧力を一定に保持するするボールスライド手段２０と、ガラス板面に適度なカッター圧を付与するバネ２４と、前記ボールスライド手段２０、バネ２４及びカッター２８を支持するアーム１５をガラス板面方向に押し付ける押圧手段１０とからなる。

前記切筋線付与装置１は、図２に示したように、リボン状のガラス板Ｇの搬送方向と直交する方向に設けたフレーム２上に設けたレール３、３上で取付位置を調整自在に摺動するガイド４を設け、かつガイド４は所望の個数を所望の位置で位置調整自在に固定して設け、これによって縦方向の切筋線７、７、・・が付与される。

一方、図２に示したように、本発明の切筋線付与装置１’を、ガラス搬送方向に対して斜めに横切るように設けたフレーム２’の図示しないレール上を走行往復できるようにすれば、ガラス板の搬送方向と直交する切筋線７’が得られるが、切筋線７’を付与する切筋線付与装置１’はガラスリボンの搬送速度に同期させて、フレーム２’の前記レール上を走行させることによって、ガラス板の搬送方向に直交する切筋線７’を付与可能となり、前記搬送方向の切筋線７と合わせて、縦横に切筋線７、７’を付与したガラス板が得られる。

前記押圧手段１０は、図１に示したように、フレーム２に設けたガイド４の上端近傍より水平方向に固設して延ばした取付部材１３より押圧シリンダ１１を吊設し、同ガイドの下端近傍に軸着したアーム１５の略中間部近傍で押圧シリンダ１１のロッド１２の先端を軸１６で軸着させると、押圧シリンダ１０の伸縮でアーム１５の一端の軸５を回動軸としてアーム１５は上下に回動自在となる。

前記アーム１５の他端側に設けた孔部に挿通した中空のボルト１７をナット１８、１８’で固定し、該中空のボルト１７の下端部にＬ字形の取付部材１９を介してボールスライド手段２０を取付固定するが、中空のボルト１７とＬ字形の取付部材１９とはナットで固定される。

前記ボールスライド手段２０は、レール部２１ａとレール部上を直線状に滑動自在な断面略コ字状のＬＭブロック２１ｂとからなり、レール部２１ａとＬＭブロック２１ｂ間には、図示しないボールベアリングが内蔵されているため、ＬＭブロック２１ｂはレール部２１ａ上を僅かな力で極めて滑らかに滑動できる。

また、ＬＭボールスライド２１の前記レール部２１ａは、その側面を前記Ｌ字形の取付部材１９によって図示しないボルトで固定され、レール部２１ａの下端側側面にもＬ字形のバネ固定部材２６を図示しないボルトによって固設されており、該バネ固定部材２６の水平部分の上部側にバネ下端フック２５を螺着した。

一方、前記ＬＭブロック２１ｂの側面にはＬ字状のバネ吊下げ部材２２を固設し、バネ吊下げ部材２２の先端の水平部分の下面側にバネ吊下げフック２３を螺着させ、該バネ吊下げフック２３と前記バネ下端フック２５間にバネ２４を配設した。

さらにまた、前記ＬＭブロック２１ｂの側面にカッターを支持する板状のカッターホルダ２７を固着し、該カッターホルダ２７の先端部にはカッター２８を着脱自在に配設するが、該カッター２８の下端にはガラス板に当接させて切筋線を付与するホイールチップ２９が回転自在に取り付けられている。

また、切筋線付与装置１の上部側の図示しないオイルタンクより、筒状のボルト１７内、カッターホルダ２７内を通してカッターのホイールチップ２９の真上近傍まで細いチューブ６を配設し、該チューブ６内を通してカッターオイルを適量だけカッターのホイールチップ２９に供給させることができる。

前記ガラス板Ｇとしては、フロート法によって成形され搬送される帯状のガラスリボンであり、その製品部の板厚が０．４〜１．１ｍｍの薄板を対象としたものであるが、フロート法によって製造されるため、ガラスリボンの幅方向の端部近傍の板厚は２ｍｍ程度である。

図１に記載した切筋線付与装置１を、図２のフレーム２に固定的に設ければ、ガラスリボンの搬送方向の切筋線７、すなわち縦切線を付与させることができるが、図２のフレーム２’のように斜め方向に配設させ、ガラス板Ｇの搬送速度に同期させて走行させれば、横切り機として使用することができ、横方向の切筋線７’を付与することができる。

次いで、本発明のガラス板の切筋線の付与装置１の作用について説明する。

図示しないガラス溶融窯から所定の成形工程を経て採断工程に搬入される連続したガラスリボンに対して、中央の規格内の板厚となる製品部の幅を考慮して、フレーム２に所望の複数個所に配設した縦切機１、１・・のうち、所望の縦切機のみを作動させる。使用しない縦切機１、１、・・は押圧シリンダ１１、１１、・・を未作動状態にして、上昇させておけばよい。

押圧手段１０の押圧シリンダ１１を作動させると、シリンダのロッド１２が下方に伸びてロッド１２の先端の軸１６で連結するアーム１５を下方に押し下げることになり、軸５を回動軸としてアーム１５を下方に回動させると、アーム１５が下方に下がるのに伴い、ボールスライド手段２０も下方に押し下げられ、これによって、カッター２８のホイールチップ２９もガラス面に向かって押し下げられる。

ところで、ガラス板面にカッターのホイールチップ２９を押し付けていない状態では、ＬＭボールスライド２１のレール部２１ａに固定されたバネ固定部材２６と、ＬＭブロック２１ｂの側面に取付固定されたバネ吊下げ部材２２間に設けられたバネ２４によってレール部２１ａとＬＭブロック２１ｂはバランスを保って均衡状態である。

前記押圧手段１０によって、カッター２８のホイールチップ２９をガラス板面よりも下方に押し付けるような押圧力を与える場合は、ホイールチップ２９は、ガラス板面で停止し、過剰の押圧力分だけＬＭブロック２１ｂが上昇し、過剰の押圧力をＬＭボールスライド２１とバネ２４が吸収し、バネ２４によって適度なカッター圧を付与する。

また、うねりによってガラス板面が上昇して搬送されてきた場合についても、上昇した高さ分だけカッター２８のホイールチップ２９が上昇するのに伴い、ＬＭブロック２１ｂの上昇により、カッター２８のホイールチップ２９が過度にガラス板面に対して押さえ過ぎとならないように、過剰の押圧力をＬＭボールスライド２１とバネ２４が吸収する。

前記うねりによるガラス板面の上昇や、シリンダーの過剰な押圧力によるガラス板面への過剰な押圧力があるときは、ガラス板の板厚が２ｍｍ以上であれば、ガラス板によってホイールチップ２９を持ち上げてもガラス板は割れることはない。

しかしながら、ガラス板厚が０．４〜１．１ｍｍのような超薄板のガラス板となると、うねりによってガラス板Ｇがホイールチップ２９を持ち上げようとする時に、バネだけで吸収させるような構造とすると、カッターがスムーズに上昇できない場合があり、カッターが上昇しきらないうちにカッターとガラス板面との圧力が大きくなってガラス板が割れてしまう。

このため、本発明では、伸縮するバネ２４とともに図示しないボールベアリングによって極めて摺動抵抗の少ないＬＭボールスライド２１を用いて、カッター２８を瞬時に滑らか上昇できるようにし、ガラス板面に瞬時といえども過剰な圧力が加わらないようにした。

尚、カッターのガラス板面への圧力は、通常の建築用ガラス、車両用ガラスにおける板厚である２〜５ｍｍの場合は、例えば１．０〜４．０ｋｇ／ｃｍ^２であるのに対し、板厚が１．１ｍｍの場合は、０．５〜１．０ｋｇ／ｃｍ^２と通常の１／２以下であり、板厚が０．７ｍｍの場合は、０．３〜０．８ｋｇ／ｃｍ^２と通常の１／２以下である。

なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。、

本発明のガラス板への切筋線付与装置の一実施例を示す側面図。 切筋線付与装置とその周辺装置との関連を示す平面図。 カッターによりガラス板の表面に切筋線を付与する状態を示す説明図。

符号の説明

Ｇ ガラス板
２ フレーム
３ レール
４ ガイド
５ 軸
６ チューブ
１０ 押圧手段
１１ 押圧シリンダ
１２ ロッド
１３ 取付部材
１５ アーム
１６ 軸
１７ ボルト
１８ ナット
１９ 取付部材
２０ ボールスライド手段
２１ ＬＭボールスライド
２１ａ レール部
２１ｂ ＬＭブロック
２２ バネ吊下げ部材
２３ バネ吊下フック
２４ バネ
２５ バネ下端フック
２６ バネ固定部材
２７ カッターホルダ
２８ カッター
２９ ホイールチップ

Claims (3)

1. 搬送ロール上を搬送されるガラス板で、フロート法によって成形され搬送される帯状のガラスリボンであり、その板厚が０．４〜１．１ｍｍの薄板であるガラス板を折割切断するために切筋線を付与するガラス板への切筋線付与装置において、前記ガラス板に切筋線を付与するカッターと、搬送されるガラス板の上下変動に追従しカッターを昇降自在とし、かつ前記カッターをガラス板面へ押圧したとき、過度な押圧力を吸収し押圧力を一定に保持するボールスライド手段と、ガラス板面に適度なカッター圧を付与するバネと、前記ボールスライド手段、バネ及びカッターを支持するアームをガラス板面位置に押圧させる押圧手段とからなることを特徴とするガラス板への切筋線付与装置。
2. 前記押圧手段を、ガラス板の搬送方向と直交する方向に設けたフレーム上で取付位置を調整可能として所定箇所に固定し、ガラス板の搬送方向に平行に切筋線を付与可能としたことを特徴とする請求項１記載のガラス板への切筋線付与装置。
3. 前記押圧手段を、ガラス板の搬送方向と斜めに横切る方向に設けたフレーム上でガラス板の搬送速度に同期させて走行させ、ガラス板の搬送方向に直交する切筋線を付与可能としたことを特徴とする請求項１記載のガラス板への切筋線付与装置。

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