(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明するが、本発明は、後述の実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、以下の実施形態に種々の変形および置換を加えることができる。
【0013】
(第1の実施形態)
図1は、本発明の一実施形態であるガラスリボン搬送装置を備える板ガラス製造装置の側面図である。このフロート法による板ガラス製造装置では、ガラス溶解窯1で得られた溶融ガラスをフロートバス2の溶融錫上に供給して帯板状のガラスリボン5に成形する。成形されたガラスリボン5はフロートバス2からリフトアウトロールによって引き上げ取り出された後、ガラスリボン搬送装置によって搬送されながら徐冷炉3でガラスの歪点温度以下に徐冷され、さらに冷却レア4で切断可能な温度まで冷却して切断装置7によって所定のサイズに切断される。ガラスリボン5の成形は、このようなフロート法が品質および生産性など点から優れているが、その他の成形方法(例えば、フュージョン法)で行なってもよい。
【0014】
本発明のガラスリボン搬送装置は、徐冷炉3および/または冷却レア4に設置される。このガラスリボン搬送装置は、ロール径の異なる複数種類の搬送用ロール6を備える。各搬送用ロール6は、周速度が略同じになるように回転され、ガラスリボン5を所定方向に搬送する。その搬送速度は、各搬送用ロール6の周速度と略同じである。
【0015】
このガラスリボン搬送装置によれば、搬送用ロール6のロール径と、ガラスリボン5の搬送方向(長手方向)に間隔をおいて表れる複数の疵の周期とに基づいて、該疵をつけた搬送用ロール6を割り出し特定することができる。なお、複数種類の搬送用ロールを所定本数ごとに、すなわち所定本数ずつ配置して良い。
【0016】
本発明において、ロール径の異なる複数種類の搬送用ロール6を配置するのは、ガラスリボン5の搬送中に疵をつけるおそれのある徐冷炉3および/または冷却レア4の搬送用ロール6が対象となる。特に、成形直後のガラスリボン5を搬送する徐冷炉3の搬送用ロール6はガラスリボン5の温度が高いために搬送用ロール6でつけられた疵がガラスに食い込み、ガラスリボン5に与える影響が大きいことから、優先して対象にすることが好ましい。なお、経験的に疵の発生状況が分かっている場合には、徐冷炉3と冷却レア4のそれぞれの疵の発生頻度の大きい一部の搬送用ロール6だけにロール径の異なる複数種類の搬送用ロールを配置してもよい。
【0017】
本発明において、徐冷炉3および/または冷却レア4に何種類のロール径の異なる搬送用ロールを配置するかは限定されないが、ロール径の種類が少ないと、同一径の搬送用ロールの本数が多くなるため、疵の発生要因となっている不具合搬送用ロールを検出し特定するのに時間が増える。一方、ロール径の異なる搬送用ロールの種類が多くなると、搬送速度を合わせるためにロール径ごとの回転数の制御の負担が増大する。さらに、予備搬送用ロールの管理も増大する。
【0018】
次に、不具合搬送用ロールを特定する方法の一例について説明する。
【0019】
最初に、疵の周期から該疵を発生させる搬送用ロールのロール径を算出する。次に、算出されたロール径を有する複数(例えば8本)の搬送用ロールの約半数(例えば4本)を下げ、残りの約半数のみをガラスリボンに接触させながら回転させる。その後、該疵が発生するか否かを調べ、その結果に応じて、該疵を発生させているロール群を2択で特定する。
【0020】
ここで、搬送用ロールの下げ幅は、2〜50mmであることが好ましく、20〜40mmであることが好ましい。搬送用ロールの下げ幅が小さ過ぎると、ガラスリボンは自重によって変形可能であるので、ガラスリボンから搬送用ロールを離間するのが難しい。一方、搬送用ロールの下げ幅が大き過ぎると、搬送用ロールを移動させるのが煩雑であるし、ガラスリボン搬送装置が大型化する。
【0021】
次に、疵を発生させているロール群に属する複数(例えば4本)の搬送用ロールの約半数(例えば2本)を下げ、残りの約半数のみをガラスリボンに接触させながら回転させる。その後、同様にして、該疵を発生させているロール群を2択で特定する。これを繰り返し、最終的に、疵を発生させる不具合搬送用ロールを特定する。
【0022】
この方法は、同一径の搬送用ロールの本数が多いほど適している。この方法では、同一径の搬送用ロールの本数が2の累乗であると、不具合搬送用ロールの特定を行なう上で効率がよい。なお、搬送用ロールの本数が奇数(例えば9本)の場合、半数に近い数(例えば5本または4本)を下げてよい。
【0023】
ここで、同一径の搬送用ロールが連続的に並んでいる場合、搬送中のガラスリボンにかかる負荷を考慮して、1本おきに下げることが望ましい。同一径の搬送用ロールを連続して8乃至32本程度になるよう配置することが好ましい。
【0024】
図2は、ロール径が異なる4種類の搬送用ロール6a〜6dをガラスリボン5の搬送方向(矢印方向)にロール径の大きい(A)グループから小さい(D)グループの順序で配置した例である。配置する順序は、ロール径の小さい順からであってもよいし、ロール径の順序でなくてもよい。また、例えば(A)グループの本数を分割して、(A)(B)(A)(C)(D)のように配置してもよい。各グループに配置するロール数は、
図2には4本だけを示したが、10〜15本程度ずつ配置されることが好ましい。なお、各グループに配置するロール数は、同一であっても良いし、同一でなくても良い。
【0025】
搬送用ロール6a〜6dをこのように配置することにより、ガラスリボン5に形成された疵の周期を検出すると、該周期と同じ円周長さのロール径を有するグループの中に、該疵を発生させた搬送用ロールが含まれていることが判明される。つまり、疵を発生させた搬送用ロールが含まれているグループが割り出される。例えば、(B)グループが割り出されたとすると、(B)グループの中に疵の発生要因となっている搬送用ロールが含まれている。したがって、従来のように搬送用ロール全体の中から疵の発生要因となっている搬送用ロールを特定する必要がなくなり、(B)グループの各搬送用ロール中から特定すればよいので、疵の発生要因となっている搬送用ロールの特定に要する時間は、理論上は4分の一に短縮される。なお、(B)グループの中から疵の発生要因となっている不具合搬送用ロールの特定は、例えば、グループ内の搬送用ロールを順次下げてガラスリボン5から離隔し、この状態で疵の発生状況を観察して疵が解消した搬送用ロールを欠陥ロールとして特定する。特定された搬送用ロールは、下げられた状態で搬送ラインから取り出され、正常な搬送用ロールと入れ替えられる。
【0026】
さらに、ロール径の異なる搬送用ロールと該搬送用ロールによってガラスリボン5に付けられる疵の関係について説明する。
図3は疵の周期と該疵をつけた搬送用ロールとの関係を示す。疵の周期と該疵をつけた搬送用ロールとの関係を分かりやすくするために、
図3ではロール径が3種類の搬送用ロール6a、6b、6cを、1本ごとに配置している。搬送用ロール6aのロール表面の付着物8によってガラスリボン5の下面に疵がつけられる場合、疵は搬送用ロール6aが1回転するごとに発生するため、ガラスリボン5には搬送用ロール6aの円周長さと同じ周期(間隔)で8aのようにつけられる。同様に、搬送用ロール6bのロール表面の付着物9によってガラスリボン5の下面につけられた疵9bの周期は、搬送用ロール6bのロール径によって決まる円周長さと同じになり、搬送用ロール6cのロール表面の付着物10によってガラスリボン5の下面につけられた疵10cの周期は、搬送用ロール6cのロール径によって決まる円周長さと同じになる。
【0027】
したがって、ガラスリボン5に発生した疵8aの周期から該疵8aをつけた搬送用ロールは、搬送用ロール6aであることが簡単に分かる。同様にして疵9b、10cの周期から搬送用ロール6b、6cであることが分かる。
【0028】
以上説明したように、この不具合搬送用ロールを特定する方法によれば、これまで長時間を要していた疵の発生要因となる不具合搬送用ロールの特定を数分の一の時間で行うことができるため、ガラスリボンの歩留を向上させることができる。
【0029】
(第2の実施形態)
次に、
図4に基づき、不具合搬送用ロールを特定する方法の別の例について説明する。この例では、不具合搬送用ロールを特定する間、全ての搬送用ロールはガラスリボンの下面に接触しながら回転している。
【0030】
図4は、不具合搬送用ロールを特定する方法の説明図(2)である。
図4において、実線で示す状態が搬送用ロールを軸方向(即ち、ガラスリボンの幅方向)にガラスリボンに対して移動する前の状態であり、2点鎖線で示す状態が搬送用ロールを軸方向(矢印A方向)にガラスリボンに対して移動した後の状態である。
【0031】
図4に示すように、帯板状のガラスリボン5は、搬送用ロール6上を搬送される。そのため、搬送用ロール6の外周面に付着物14が付着していると、搬送用ロール6が1回転するたびに、ガラスリボン5の表面に疵15が形成される。この疵15は、ガラスリボン5の搬送方向(矢印B方向)に間隔Lをおいて周期的に表れる。その間隔Lは、搬送用ロール6の外周長に略一致するので、搬送用ロール6のロール径(外径)により定まる。この搬送用ロール6を軸方向(矢印A方向)にガラスリボン5に対して移動させると、ガラスリボン5の疵15の位置も矢印A方向に移動する。このときの疵15の移動距離W1は、搬送用ロール6の移動距離W2と略同じである。
【0032】
そこで、不具合搬送用ロールを特定する際には、まず、疵の周期(即ち、間隔L)から該疵を発生させている搬送用ロールのロール径を算出する。次に、算出されたロール径を有する複数(例えば8本)の搬送用ロールの約半数(例えば4本)をそれぞれの軸方向(矢印A方向)にガラスリボンに対して所定量だけ移動させる。その後、ガラスリボンの疵の位置が矢印A方向に上記所定量だけ移動するか否かを調べ、その結果に応じて、疵を発生させているロール群を2択で特定する。
【0033】
ここで、搬送用ロールの軸方向の移動距離W2は、0.5〜5cmであることが好ましく、1〜2cmであることが好ましい。移動距離W2が小さ過ぎると、疵の移動の有無を確認するのが難しい。一方、移動距離W2が大き過ぎると、搬送用ロールを移動させるのが煩雑であるし、ガラスリボン搬送装置が大型化する。
【0034】
疵の位置移動の有無を目視で検知するため、例えば
図4に示すように、ガラスリボン5の上方には、搬送用ロール6の軸方向と平行な方向に移動可能なマーク部材18が設けてあることが望ましい。マーク部材18は、その下方を疵15が通過するように、搬送用ロール6の移動前に位置決めされて良い。
【0035】
次に、疵を発生させているロール群に属する複数(例えば4本)の搬送用ロールの約半数(例えば2本)をそれぞれの軸方向にガラスリボンに対して移動する。その後、同様にして、該疵を発生させているロール群を2択で特定する。これを繰り返し、最終的に、疵を発生させる不具合搬送用ロールを特定する。
【0036】
この方法は、同一径の搬送用ロールの本数が多いほど適している。この方法では、同一径を有する搬送用ロールの本数が2の累乗であると、不具合搬送用ロールの特定を行なう上で効率がよい。なお、搬送用ロールの本数が奇数(例えば9本)の場合、半数に近い数(例えば5本または4本)を軸方向に移動して良い。
【0037】
この方法によれば、不具合搬送用ロールを特定する際に、搬送用ロールを軸方向にガラスリボンに対して移動するので、全ての搬送用ロールがガラスリボンの下面に接触している。そのため、ガラスリボンが自重により変形するのを抑制することができる。
【0038】
このようにして特定された不具合搬送用ロールは、搬送中のガラスリボンに対して下方に離間される。これにより、ガラスリボンに疵が発生するのを防止することができる。その後、不具合搬送用ロールは、適当な時期に、表面研磨などの修理が施された後、または、正常な搬送用ロールと交換された後、ガラスリボンに接触される。このように、修理や交換の際に、不具合搬送用ロールをガラスリボンから離間しておくと、作業が容易である。
【0039】
なお、ガラスリボンが自重により過度に変形するのを規制するため、隣り合う2つの搬送用ロールの間には、補助ロール(不図示)が設けられていても良い。補助ロールの上端は、ガラスリボンを搬送している搬送用ロールの上端よりも下方に配置される。
【0040】
なお、本実施形態では、所定のロール径を有する複数の搬送用ロールのいずれかを軸方向にガラスリボンに対して移動することを繰り返して、不具合搬送用ロールを特定するとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、所定のロール径を有する3つ以上の搬送用ロールのいずれかをガラスリボンに対して離間することで不具合搬送用ロールの候補絞り、残った2つ以上の候補の全てをガラスリボンに接触させた状態で、残った2つ以上の候補のいずれかを軸方向にガラスリボンに対して移動することで、不具合搬送用ロールを特定しても良い。また、所定のロール径を有する3つ以上の搬送用ロールのいずれかを軸方向にガラスリボンに対して移動することで不具合搬送用ロールの候補絞り、残った2つ以上の候補のいずれかをガラスリボンに対して離間することで、不具合搬送用ロールを特定しても良い。
【0041】
(第3の実施形態)
本実施形態は、ガラスリボン搬送装置が備える移動機構および接離機構に関するものである。移動機構は、複数の搬送用ロールのいずれかに接続され、接続された搬送用ロールを軸方向にガラスリボンに対して移動するための機構である。接離機構は、複数の搬送用ロールのいずれかに接続され、接続された搬送用ロールをガラスリボンに対して接近、離間するための機構である。
【0042】
移動機構は、略同一のロール径を有する複数の搬送用ロールのいずれかに接続されて良く、これらの搬送用ロールのそれぞれに1つずつ接続されても良い。これにより、不具合搬送用ロールを特定する際の作業性を向上することができる。
【0043】
なお、移動機構は、不具合の発生しやすい搬送用ロールに接続されていることが望ましい。不具合の発生しやすい搬送用ロールとしては、徐冷炉の上流域に配置される搬送用ロールが挙げられる。
【0044】
同様に、接離機構は、略同一のロール径を有する複数の搬送用ロールのいずれかに接続されて良く、これらの搬送用ロールのそれぞれに1つずつ接続されても良い。これにより、不具合搬送用ロールを特定する際の作業性を向上することができる。
【0045】
なお、接離機構は、ロール径に関係なく、全ての搬送用ロールのそれぞれに1つずつ設置されていても良い。これにより、搬送用ロールを修理、交換する際の作業性を向上することができる。
【0046】
以下、
図5および
図6に基づき、移動機構および接離機構の具体例について説明するが、本発明はこれに限定されない。
【0047】
接離機構20は、搬送用ロール6をガラスリボン5に対して接近、離間するための機構である。例えば、接離機構20は、
図5および
図6に示すように、架台21、シャフト22、アーム23、およびリンク24などにより構成される。これらの構成部材21〜24は、それぞれ、搬送用ロール6の軸方向両側に1つずつ設けられている。
【0048】
架台21は、徐冷炉3や冷却レア4などの炉壁に対して固定される。アーム23の一端部は、シャフト22を介して、架台21に支持される。アーム23の中央部は、搬送用ロール6の回転軸61を回転自在に支持する。アーム23の他端部は、リンク24を介して、架台21に吊持されている。リンク24は、リンク24の軸方向(
図5において上下方向)および軸直交方向(
図5において左右方向)に架台21に対して移動可能に構成されている。
【0049】
この接離機構20によれば、架台21とリンク24との相対位置を手動で(または、適当な駆動装置で)調節することにより、アーム23をシャフト22の軸周りに矢印C方向に回動させ、アーム23に回転軸61を介して支持された搬送用ロール6をガラスリボン5に対して接近、離間することが可能である。
【0050】
移動機構30は、搬送用ロール6を軸方向(矢印D方向)にガラスリボン5に対して移動するための機構である。例えば、移動機構30は、
図5および
図6に示すように、架台21、シャフト22、アーム23、およびリンク24などにより構成される。
【0051】
シャフト22は、搬送用ロール6の軸方向(矢印D方向)に架台21に対して移動しないように構成されている。アーム23の一端部は、矢印D方向にシャフト22に対して移動可能に構成されている。アーム23の中央部は、矢印D方向に搬送用ロール6の回転軸61と一体的に移動可能に構成されている。リンク24は、一端部が架台21に固定された状態で他端部が矢印D方向に移動可能に構成されている。
【0052】
このように、移動機構30は、架台21(ひいては、ガラスリボン5)に対して、シャフト22が矢印D方向に移動不能であり、且つ、アーム23、回転軸61、および搬送用ロール6が矢印D方向に一体的に移動可能であるように構成されている。
【0053】
この移動機構30によれば、搬送用ロール6を矢印D方向に手動で(または、適当な駆動装置で)押圧することにより、搬送用ロール6を矢印D方向にガラスリボン5に対して移動することが可能である。
【0054】
なお、本実施形態では、架台21(ひいては、ガラスリボン5)に対して、シャフト22が矢印D方向に移動不能であり、且つ、アーム23、回転軸61、および搬送用ロール6が矢印D方向に一体的に移動可能であるとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、架台21(ひいては、ガラスリボン5)に対して、シャフト22およびアーム23が矢印D方向に移動不能であり、且つ、回転軸61、および搬送用ロール6が矢印D方向に一体的に移動可能であるとしても良い。言い換えると、アーム23に対し回転軸61が矢印D方向に相対的に移動可能であっても良い。なお、この場合、搬送用ロール6の矢印D方向の移動範囲を限定するストッパーなどの限定手段が設けられて良い。
【0055】
この搬送用ロール6の軸方向一端側には、搬送用ロール6を回転駆動するための駆動系40が接続されている。この駆動系40は、
図5および
図6に示すように、ロール側ギヤ41、中間ギヤ42、駆動側ギヤ43、回転シャフト44、駆動装置45などで構成される。
【0056】
ロール側ギヤ41は、搬送用ロール6の回転軸61に同軸的に装着され、搬送用ロール6と共に回転する。ロール側ギヤ41は、矢印D方向に中間ギヤ42に対して移動可能に構成されている。ロール側ギヤ41の歯は、軸線に対して斜めに延びている。
【0057】
中間ギヤ42は、ロール側ギヤ41と駆動側ギヤ43との間に介装される。中間ギヤ42は、シャフト22と同軸的に連結されており、シャフト22の軸周りに回転可能になっている。中間ギヤ42の軸線は、ロール側ギヤ41の軸線と平行に配置され、駆動側ギヤ43の軸線と垂直に配置されている。
【0058】
駆動側ギヤ43は、回転シャフト44と同軸的に連結されている。回転シャフト44は、電動モータなどの駆動装置45と接続されている。
【0059】
駆動装置45は、架台21に対して固定されている。駆動装置45は、マイクロコンピュータなどの制御装置による制御下で、回転シャフト44、駆動側ギヤ43、中間ギヤ42、ロール側ギヤ41を介して、搬送用ロール6を回転駆動する。
【0060】
この駆動系40によれば、接離機構20を利用して搬送用ロール6をガラスリボン5に接離する際に、中間ギヤ42とロール側ギヤ41とが噛合しているので、搬送用ロール6を回転駆動することが可能である。よって、接離機構20を利用して搬送用ロール6をガラスリボン5に接離するときに、搬送用ロール6の周速度をガラスリボン5の搬送速度に合わせることができ、搬送中のガラスリボン5にかかる負荷を軽減することができる。
【0061】
本実施形態では、駆動装置45の回転力が搬送用ロール6に伝達される際に、搬送用ロール6が軸方向に押圧される。上述の如く、ロール側ギヤ41の歯が軸線に対して斜めに延びているためである。そこで、搬送用ロール6の軸方向他端側には、搬送用ロール6が軸方向に移動するのを防止する位置決め板(不図示)が設けてある。この位置決め板は、架台21に対して移動可能に固定され、必要に応じて移動される。
【0062】
以上、連続的に搬送されるガラスリボンを例に説明したが、本発明はこれに限らず、矩形等に切断されたガラスリボン(ガラス板)の搬送にも適用できる。但し、疵等の早期発見及び防止を考慮すると、連続的に搬送されるガラスリボンに適用することが好ましい。