JP6554933B2 - 管ガラスの搬送方法、切断方法、および搬送装置 - Google Patents
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Description
具体的には、「特許文献1」においては、管ガラスを搬送する管ガラスの搬送装置であって、複数の管ガラスを水平方向に複数配列した姿勢に保持する保持手段と、該保持手段の上方に配設され、前記複数の管ガラスを繰出す搬送ローラーとを備え、前記搬送ローラーを前記複数の管ガラスに当接させた状態で、前記搬送ローラーを回転することにより、前記複数の管ガラスを一度に搬送することを特徴とする、管ガラスの搬送装置についての技術が開示されている。
そのため、前記各間隙内にて複数の管ガラスを上方に向かって一直線状に積上げることは困難であり、各々の前記間隙内における最上段の管ガラスの高さ(上下方向の位置)にバラツキが発生する。
その結果、前記間隙内の最上段に位置する全ての管ガラスを搬送ローラーと十分に密着させることは困難であり(複数の管ガラスと搬送ローラーとの密着不良を引き起こし)、所定本数の複数の管ガラスを、常に同時に搬送することは難しかった。
また、前記搬送装置においては、複数の管ガラスとの間で搬送ローラーがスリップする可能性もあり、これらの管ガラスを常に同時に搬送することは難しかった。
よって、本発明に係る管ガラスの搬送方法によれば、所定本数の複数の管ガラスを一度にまとめて常に同時に搬送することができる。
よって、本発明に係る管ガラスの搬送装置によれば、所定本数の複数の管ガラスを一度にまとめて常に同時に搬送することができる。
また、このようなV溝であれば、たとえ直径の異なる管ガラスであっても、常に「V」字状の傾斜面に管ガラスの外周面を当接させることができ、当該管ガラスを確実に保持することができる。よって、直径の異なる管ガラスごとに、保持部材を変更する必要もなく、直径の異なる多品種の管ガラスに容易に対応することができる。
即ち、本発明に係る管ガラスの搬送方法、切断方法、および搬送装置によれば、所定本数の複数の管ガラスを一度にまとめて常に同時に搬送することができる。
なお、以下の説明に関しては便宜上、図1における矢印Xの方向を管ガラスG、管ガラス片Ga、または管ガラス製品Gbの搬送方向と規定して記述する。
また、以下の説明に関しては便宜上、図2および図3に示した矢印の方向によって、管ガラスGの搬送装置10(以下、単に「搬送装置10」と記載する)の上下方向、前後方向、および左右方向を規定して記述する。
さらに、以下の説明に関しては便宜上、図4および図5に示した矢印の方向によって、切断装置20の上下方向、および前後方向を規定して記述する。
先ず、本実施形態における切断・口焼装置1の全体構成について、図1を用いて説明する。
切断・口焼装置1は、前工程で成形された長尺の管ガラスGを所定長さに切断して複数の管ガラス片Ga・Ga・・・を形成し、形成された各々の管ガラス片Gaの両端面を口焼して最終的に管ガラス製品Gbを形成するための装置である。
切断・口焼装置1は、主に搬送装置10、切断装置20、口焼装置30、および梱包装置40等により構成される。
そして、最終的に形成される管ガラス製品Gbの全長は、10.0〜40.0[mm]に設定される。
搬送装置10には、詳細は後述するが、複数の管ガラスG・G・・・を保持可能な投入治具11が備えられ、当該投入治具11を介して、これらの管ガラスG・G・・・が搬送装置10内に投入(搬入)される。
切断装置20は、搬送装置10を介して供給される管ガラスGを所定長さに切断し、複数の管ガラス片Ga・Ga・・・を形成するための装置である。
切断装置20は、詳細は後述するが、切断部21および第一搬送手段22等により構成される。
口焼装置30は、切断装置20によって切断された各々の管ガラス片Gaの両端面を口焼して管ガラス製品Gbを形成するとともに、当該管ガラス製品Gbの品質検査を行うための装置である。
口焼装置30は、複数のパレット31・31・・・、切断装置20(より具体的には、第一搬送手段22)の下流部と次工程の梱包装置40との間において延設される第二搬送手段32、第二搬送手段32の上流部且つ幅方向両側に配設される一対のレーザー照射装置33・33、およびレーザー照射装置33の下流側且つ第二搬送手段32に沿って配設される複数(例えば、本実施形態においては二個)の検査装置34・34等により構成される。
ここで、パレット31上においては、所定個数の管ガラス片Ga・Ga・・・が、互いに平行、且つ搬送方向(図1中における矢印Xの方向)と直交する姿勢をもって保持されている。
また、レーザー照射装置33を通過したパレット31が複数の検査装置34・34を通過することにより、パレット31上の各々の管ガラス製品Gbに対して両端面における傷・欠けの有無、および管ガラス片Gaの全長に関する品質検査が行われる。
梱包装置40は、口焼装置30によって形成された複数の管ガラス製品Gb・Gb・・・を、所定個数毎に図示せぬ梱包ケースに梱包するための装置である。
梱包装置40は、例えば既知のパーツフィーダー41、およびホッパー42等により構成される。
そして、これらの装置群10・20・30・40を順に通過することで、長尺の管ガラスGより所定長さの複数の管ガラス製品Gb・Gb・・・が形成される。
次に、本発明を具現化する搬送装置10の全体構成について、図2および図3を用いて説明する。
搬送装置10は、図2に示すように、主に投入治具11、昇降機構部12、および押出機構部13等により構成される。
投入治具11は、フレーム111、および支持ブロック112等により構成される。
フレーム111は、例えば水平且つ前後方向に延出する底板111A、および底板111Aの上面の左右両側部(図2においては、断面図であるため右側部のみを記載)に垂設される側板111B・111Bなどにより構成される。
支持ブロック112は、水平且つ左右方向(フレーム111の延出方向との平面視直交方向)に延出する帯状の矩形板状部材により形成される。
また、支持ブロック112の下面には、前後両端面にわたって一直線状に延出する複数(例えば、本実施形態においては百本)の凹溝(以下、「下側溝部」と記載する)112b・112b・・・が、上側溝部112a・112a・・・と同程度の所定ピッチをもって互いに水平且つ左右方向に平行に形成される。
なお、下側溝部112b・112b・・・は、本実施形態においては、上側溝部112a・112a・・・と同様のV溝に形成されている。
また、このように構成される保持部材を複数段(例えば、本実施形態においては二十段)積上げることにより投入治具11が構成されている。
この場合、保持部材の上側溝部112a・112a・・・に載置される管ガラスG・G・・・は、当該上側溝部112a・112a・・・と、上方に隣接する保持部材の下側溝部112b・112b・・・とで挟まれた状態となっている。
つまり、図3に示すように、各管ガラスGは、上下方向に対向する一対の上側溝部112aおよび下側溝部112bを介して、一対の支持ブロック112・112に挟持される。
ただし、本実施形態のような、管ガラスGの軸心方向(前後方向)に沿って配置される複数の分割構造体として支持ブロック112・112・・・を構成することにより、投入治具11全体として軽量化を図ることができるため、例えば作業者にとって、後述するような、支持ブロック112を用いて複数の管ガラスG・G・・・を投入治具11にセット(配設)する際のセット作業が容易になり、より好ましい。
つまり、各管ガラスG・G・・・は、各支持ブロック112・112・・・の上側溝部112a・112a・・・によって各管ガラスGの周囲(前後方向を除く)への移動を規制されることとなり、例えば各管ガラスGが径方向(左右方向)に位置ずれするのを防止する構成となっている。
そして、これらの結果、複数の管ガラスG・G・・・は、複数の支持ブロック112・112・・・によって、左右方向に平行、且つ多段に整列された状態にて保持される。
これにより、各管ガラスG・G・・・は、互いに対向する上側溝部112a・112a・・・および下側溝部112b・112b・・・によって、さらに確実に各管ガラスGの周囲(前後方向を除く)への移動を規制されることとなる。
また、各支持ブロック112の下面両端部には、これらの位置決めピン112A・112Aと嵌挿可能なピン孔(図示せず)が各々穿孔されている。
これにより、複数の支持ブロック112・112・・・は、互いに相対的な位置を規制し合うこととなり、互いに密接し合う一対の支持ブロック112・112間において、上下方向に対向する一対の上側溝部112aおよび下側溝部112bの相対的な位置が規制される。
よって、直径の異なる管ガラスGごとに、上側溝部112aの形状を変更する(即ち、支持ブロック112を変更する)必要もなく、本実施形態の上側溝部112aであれば、直径の異なる多品種の管ガラスGに対応することができる。
また、詳細は後述するが、複数の支持ブロック112・112・・・によって挟持された状態にて保持される各々の管ガラスGは、軸心方向(前後方向)に摺動されるが、この際、管ガラスGの移動をスムーズに行うために、下側溝部112bの断面形状が何れの形状であっても、下側溝部112bと管ガラスGとの間に間隙を設けることとしている。
これにより、詳細は後述するが、例えば一旦前方に押出された管ガラスGが後方へと押し戻されたとしても、自重によって撓んだ管ガラスGの端部が、支持ブロック112の前端面と干渉しない構成となっている。
昇降機構部12は、上昇手段の一例として設けられるものであって、投入治具11を昇降移動させるためのものである。
昇降機構部12は、昇降体121、および昇降体121の昇降動作を行う駆動機構部122などにより構成される。
昇降体121には、複数の位置決めピン121A・121A・・・が備えられる。
一方、投入治具11において、フレーム111の底板111Aの下面には、これらの位置決めピン121A・121A・・・と嵌挿可能な複数のピン孔111a・111a・・・が穿孔されている。
これにより、投入治具11は、昇降体121によって堅固に保持される。
押出機構部13は、投入治具11によって保持された複数の長尺の管ガラスG・G・・・を、所定本数毎に一度にまとめて、次工程の切断装置20へと押出す押圧手段として設けられるものである。
押出機構部13は、例えばエアシリンダー等のアクチュエーター131によって構成される。
また、ピストンロッド131Aの前端部には、前後方向に平面を向けつつ左右方向に延出する帯状の矩形板状部材からなる当接バー131Bが固設される。
その結果、これら複数の管ガラスG・G・・・の前端部は、一度にまとめて所定距離(寸法Sb)だけ前方に押出されることとなり、後述する切断装置20において一対の第一繰出ローラー212・212に挟持される。
次に、本実施形態における切断装置20の全体構成について、図2を用いて説明する。
切断装置20は、主に切断部21、および前述の第一搬送手段22等により構成される。
切断部21は、定盤211、第一繰出ローラー212、第二繰出ローラー213、ストッパー214、挟持部材215、アンビル216、カッター刃217、およびブレイクパッド218などにより構成される。
定盤211は、水平状の上面211aを有し、当該上面211aには、前述した支持ブロック112の上側溝部112aと同数(例えば、本実施形態においては百本)の複数(図2においては、断面図であるため一本のみ記載)の溝部211b・211b・・・が、前後方向に一直線状に延出するように形成される。
また、各溝部211bは、上側溝部112aと同形状の断面形状(正面視「V」字形状)を有して形成される。
これにより、各々の管ガラスGは、搬送装置10より切断装置20の定盤211へと安定して供給されるようになっている。
また、上側に配置される第一駆動ローラー212(以下、適宜「上側第一繰出ローラー212A」と記載する)、および下側に配置される第一駆動ローラー212(以下、適宜「下側第一繰出ローラー212B」と記載する)は、各々単独で上下移動可能に構成されている。
この状態において、これらの第一駆動ローラー212・212が各々回転駆動することにより、所定本数の管ガラスG・G・・・は、一度にまとめて前方へと繰出される。
また、上側に配置される第二繰出ローラー213(以下、適宜「上側第二繰出ローラー213A」と記載する)、および下側に配置される第二繰出ローラー213(以下、適宜「下側第二駆動ローラー213B」と記載する)は、各々単独で上下移動可能に構成されている。
この状態において、これらの第二繰出ローラー213・213が各々回転駆動することにより、所定本数の管ガラスG・G・・・は、一度にまとめて前方へと繰出される。
ストッパー214は、例えば支持ブロック112と同程度の長さを有するとともに、切断装置20内の管ガラスGの前端面と対向する当接面214aを有して形成され、定盤211の前側において、図示せぬ駆動機構部によって前後方向に移動可能に配設される。
これにより、所定本数の管ガラスG・G・・・前端の位置は、ストッパー214によって各々同時に規制される。
挟持部材215は、例えば、ゴムやウレタンなどの弾性素材からなる帯状の矩形板状部材により形成される。
また、挟持部材215は、定盤211の前端部、且つ第二繰出ローラー213の前側であって、定盤211上に配置される所定本数の管ガラスG・G・・・の直上において、左右方向に延出して配置されるとともに、図示せぬ駆動機構部によって上下方向に移動可能に配設される。
これにより、所定本数の管ガラスG・G・・・は、定盤211とともに挟持部材215によって挟持され、堅固に保持される。
アンビル216は、左右方向に延出する略帯状の矩形板状部材により形成され、定盤211の前側、且つストッパー214の後側において、その上端面が、定盤211上に配置される所定本数の管ガラスG・G・・・の外周面上の下端部と略同程度の高さとなるように配置される。
カッター刃217は、例えば超硬合金やダイヤモンドなどを素材とするスクライビングホイールによって構成され、軸心方向を前後方向としつつ、アンビル216および所定本数の管ガラスG・G・・・の直上において、図示せぬ駆動伝達手段によって上下方向および左右方向に移動可能に配設される。
これにより、各管ガラスGの所定箇所にスクライブが形成される。
ブレイクパッド218は、カッター刃217の前側、且つストッパー214の後側であって、定盤211上に配置される所定本数の管ガラスG・G・・・の直上において、図示せぬ駆動機構部によって上下方向に移動可能に配設される。
これにより、各管ガラスGの前端部はスクライブの位置にて折割られ、管ガラス片Ga(図5を参照)が形成される。
次に、本実施形態における搬送装置10および切断装置20の動作手順について、図1乃至図5を用いて説明する。
また、昇降機構部12の昇降体121は、所定の待機位置(以下、「下限位置」と記載する)にて停止した状態にある。
さらに、押出機構部13におけるアクチュエーター131の当接バー131Bは、所定の待機位置(以下、「戻限位置」と記載する)にて停止した状態にある。
また、上側第二繰出ローラー213Aおよび下側第二繰出ローラー213Bは、各々上側および下側の待機位置(以下、「開放位置」と記載する)にて停止した状態にある。
また、ストッパー214は、所定の待機位置(以下、「戻限位置」と記載する)にて停止した状態にある。
また、挟持部材215は、所定の待機位置(以下、「上限位置」と記載する)にて停止した状態にある。
また、カッター刃217は、所定の待機位置(以下、「上限位置」と記載する)にて停止した状態にある。
さらに、ブレイクパッド218は、所定の待機位置(以下、「上限位置」と記載する)にて停止した状態にある。
具体的には、複数(百本)の長尺の管ガラスG・G・・・を、作業者の手によって保持部材(支持ブロック112・112・・・)上に左右方向へ平行に配置し、複数の管ガラスG・G・・・が配置された保持部材を作業者の手によって複数段(二十段)積上げることで、管ガラスG・G・・・が配設された投入治具11を構成する。
これにより、搬送装置10内において、投入治具11は、昇降体121の直上であって、最上段の管ガラスGを保持する支持ブロック112の上側溝部112aが、定盤211の溝部211bに比べて下方となる位置(以下、「投入位置」と記載する)にて保持される。
この際、上昇途中において、昇降体121は、位置決めピン121Aを底板111Aのピン孔111a内に嵌挿させて、投入治具11を堅固に保持する。
これにより、当接バー131Bは、「戻限位置」より所定ストローク(寸法Sa)分前方に移動する。
具体的には、これらの管ガラスG・G・・・の前端部は、定盤211の溝部211b・211b・・・に沿って所定距離(寸法Sb)分前方に移動し、一対の第一駆動ローラー212・212の間において停止する。
換言すると、所定本数の管ガラスG・G・・・は、押出機構部13によって、積上げられた複数の支持ブロック112・112・・・の各々の段毎に、一度にまとめて軸心方向(前方)に押出される。
具体的には、図4(a)に示すように、上側第一繰出ローラー212Aが下降し、且つ下側第一繰出ローラー212Bが上昇する。
これにより、所定本数の管ガラスG・G・・・は、さらに前方へと繰出される。
具体的には、上側第二繰出ローラー213Aが下降し、且つ下側第二繰出ローラー213Bが上昇する。
また、これと同時に、一対の第一繰出ローラー212・212も、互いに回転駆動を開始する。
これにより、所定本数の管ガラスG・G・・・は、再び前方へと繰出される。
また、回転駆動を停止した一対の第二繰出ローラー213・213も同様に、各々「挟持位置」より「開放位置」へと移動する。
これにより、所定本数の管ガラスG・G・・・は、一対の第一繰出ローラー212・212、および一対の第二繰出ローラー213・213による挟持状態より解放される。
これにより、所定本数の管ガラスG・G・・・は、ストッパー214によって一度にまとめて押戻されることとなり、各々の前端面が「出限位置」に位置するように規整される。
つまり、ストッパー214によって、これらの管ガラスG・G・・・の前端部の長さ(平面視において、カッター刃217の配置位置から管ガラスGの前端面までの長さ)が、所定長さとなるように各々規整される。
これにより、一旦前方に押出された管ガラスGが後方へと押し戻されたとしても、自重によって撓んだ管ガラスGの端部が、支持ブロック112の前端面と干渉することなく、上面の上側溝部112a内にスムーズに乗り上げることができるため、搬送装置10としての不意な故障を防止することができる。
これにより、所定本数の管ガラスG・G・・・の前端部は、定盤211および挟持部材215によってまとめて挟持され、堅固に保持される。
その後、ストッパー214は、直ちに前方へと移動し、再び「戻限位置」に到達して停止する。
そして、図5(a)に示すように、カッター刃217は、任意の管ガラスGの外周面と当接する位置(以下、「スクライブ位置」と記載する)にて一旦停止した後、所定本数の管ガラスG・G・・・に対して左右方向に摺動する。
これにより、各々の管ガラスG・G・・・の所定箇所において、スクライブが形成される。
そして、図5(b)に示すように、所定本数の管ガラスG・G・・・の前端部に対して、ブレイクパッド218が一度にまとめて触突する。
これにより、各々の管ガラスG・G・・・の前端部がスクライブの位置にて同時に折割られて切断され、複数の管ガラス片Ga・Ga・・・が形成される。
また、図4(b)に示すように、一対の第一繰出ローラー212・212、および一対の第二繰出ローラー213・213が、再び「開放位置」より「挟持位置」へと移動する。
換言すると、投入治具11は、昇降機構部12によって、積上げられた複数の支持ブロック112・112・・・の一段毎に上昇される。
これにより、投入治具11内の最上段の保持部材(支持ブロック112・112・・・)より一段下に位置する保持部材に保持される所定本数の管ガラスG・G・・・が、当接バー131Bによって一度にまとめて押出され、所定距離(寸法Sb)分前方に移動する。
この場合、最上段の保持部材に保持されていた管ガラスG・G・・・は、全て切断装置20側へ搬送されて既に投入治具11内にはないため、現時点では最上段の保持部材より一段下に位置する保持部材に保持される管ガラスG・G・・・が、最上段に保持されている管ガラスG・G・・・となる。
換言すると、積上げられた複数の支持ブロック112・112・・・に保持される各段の管ガラスG・G・・・は、当該段の管ガラスG・G・・・が最上段の管ガラスG・G・・・となったときに、押出機構部13によって、一度にまとめて軸心方向(前方)に押出される。
また、これらの管ガラスG・G・・・より、予め設定された所定個数の管ガラス片Ga・Ga・・・が折割られて形成されることにより、再び「連続切断動作」は一旦終了する。
そして、投入治具11内において最上段より二段下の管ガラスGを保持する支持ブロック112の上側溝部112aが「搬送位置」に到達すると、昇降体121は上昇を停止する。
換言すると、投入治具11は、昇降機構部12によって、積上げられた複数の支持ブロック112・112・・・の一段毎に上昇される。
この場合、最上段の保持部材よりも一段下の保持部材に保持されていた管ガラスG・G・・・は、全て切断装置20側へ搬送されて既に投入治具11内にはないため、現時点では最上段の保持部材より二段下に位置する保持部材に保持される管ガラスG・G・・・が、最上段に保持されている管ガラスG・G・・・となる。
換言すると、積上げられた複数の支持ブロック112・112・・・に保持される各段の管ガラスG・G・・・は、当該段の管ガラスG・G・・・が最上段の管ガラスG・G・・・となったときに、押出機構部13によって、一度にまとめて軸心方向(前方)に押出される。
その後、作業者の手によって投入治具11が切断・口焼装置1の外部へと搬出されることにより、搬送装置10および切断装置20の動作手順は終了する。
11 投入治具
12 昇降機構部(上昇手段)
13 押出機構部(押出手段)
112 支持ブロック(保持部材)
112a 上側溝部(V溝)
112c 傾斜面
G 管ガラス
Claims (7)
- 長尺の管ガラスを次工程に搬送する管ガラスの搬送方法であって、
複数の管ガラスを保持部材により水平方向に平行に保持し、
前記複数の管ガラスを各々保持した複数の前記保持部材を互いに密接して複数段に積上げ、
積み上げられた複数の前記保持部材を昇降手段により昇降させて、
前記保持部材に保持されている複数の管ガラスの後端を、押出手段によって軸心方向に押出し、
押出された前記管ガラスの前端部を前記押出し方向に繰出す、
ことを特徴とする管ガラスの搬送方法。 - 上方の前記保持部材と接触しないようにして、上下方向に積み上げられた複数の前記保持部材により挟持されている複数の管ガラスを、前記押出手段によって軸心方向に押出す、
ことを特徴とする、請求項1に記載の管ガラスの搬送方法。 - 請求項1または請求項2に記載の管ガラスの搬送方法によって、前記管ガラスを所定ピッチ分だけ繰出し、
繰出された前記管ガラスの前端を切断し、
前記繰出しおよび前記切断を繰り返し行う、
ことを特徴とする管ガラスの切断方法。 - 長尺の管ガラスを次工程に搬送する管ガラスの搬送装置であって、
複数の管ガラスを水平方向に平行に保持しつつ複数段に密接して積上げられる複数の保持部材と、
積上げられた複数の前記保持部材を昇降させる昇降手段と、
前記保持部材に保持されている複数の管ガラスの後端を軸心方向に押出す押出手段と、
押出された前記管ガラスの前端部を挟持して前記押出し方向に繰出す操出手段と、
を備える、
ことを特徴とする管ガラスの搬送装置。 - 前記保持部材は、
上面において、
一直線状に形成され水平方向に平行に配置される複数のV溝を有し、
前記V溝を介して複数の管ガラスを各々保持するとともに、
下面において、
一直線状に形成され水平方向に平行に配置される複数の凹溝を有し、
前記各凹溝は、
複数の前記保持部材を積上げた際に、下方に隣接する前記保持部材の上面に形成される複数の前記V溝の形成位置に対応する箇所に、前記管ガラスに接触しない形状および大きさで形成される、
ことを特徴とする、請求項4に記載の管ガラスの搬送装置。 - 前記保持部材の上面において、
前記管ガラスの押出方向側の端部に、
前記押出方向側へ向かうにつれて下方に傾斜する傾斜面が形成される、
ことを特徴とする、請求項4または請求項5に記載の管ガラスの搬送装置。 - 前記保持部材は、
前記管ガラスの軸心方向に沿って配置される複数の分割構造体からなる、
ことを特徴とする請求項4〜請求項6の何れか一項に記載の管ガラスの搬送装置。
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