JP4955251B2 - ガラス板の切断用装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガラス板の切断用装置及び方法に関する。

例えば自動車のリヤウインドウやウインドシールドに使われる特定の形状をしたガラス板を生産するためには、ガラス板素材にまずけがき線をつけて、それから切断する。当業界で知られている方法では、所望の形状の板に対応したテンプレートを使用して板を切断する。従って、けがき線をつけられたガラス板は、テンプレートの上に置かれて切断ホイールまたは切断ボールを使って切断される（例えば、本発明の出願人に係わる特許文献ＥＰ−Ａ２−１３６７０２７を参照）。この手順の不利な点は、各々の所望の板形状に対して個別のテンプレートを作って保存しておかねばならいことであり、これによって、ユーザー指定による輪郭を有するガラス板を製造することは骨の折れる、高価なものとなる。
ＥＰ−Ａ２−１３６７０２７号公報

本発明は、この従来技術に鑑みなされたものであり、ユーザー指定による輪郭を有するガラス板の簡素化された生産を可能にする装置と方法を提供することを目的とする。

この目的は、請求項１に規定された本発明による装置と、そして独立した方法の請求項に従った本発明による方法によって達成される。その他の請求項は、好ましい実施形態を示している。

本発明による装置と方法は、他に比較して、ガラス板切断のためにテンプレートをもはや必要とせず、従ってユーザー指定による輪郭を有するガラス板の製造が経済的でかつ簡単である、という利点を提供する。

以下に例示的な実施形態と図を参考にして本発明が説明されるであろう。

図１に示した設備は、切込ステーション４５、切断ステーション４６、およびデフレクション・プーリー５０上を走行する、支持体である循環式の搬送ベルト４９を備える。デフレクション・プーリー５０の少なくとも一つは駆動源によって駆動される。一方では、搬送ベルト４９は加工されるガラス板の支持表面４８として機能する。他方では搬送ベルト４９の上面はＹ方向に移動可能であり、ガラス板を切込ステーション４５から切断ステーション４６へ移送し、最終的には切断されたガラス片を切断ステーション４６から次の集合容器８４へ移送する。

切込ステーション４５は、搬送ベルト４９の上方に配置された切込ブリッジ５２を備える。切込ブリッジ５２はＸ方向に変位可能で、切込ヘッド５３を備え、切込ヘッド５３は、Ｙ方向および垂直Ｚ方向に変位可能でかつ回転可能である。切込ブリッジ５２と切込ヘッド５３はコントロールシステム８１によって移動し、空間内での切込ヘッド５３の精密な変位と垂直軸周りの精密な回転により、所望するいかなる形状のけがき線であってもガラス板に付与することが可能である。切込ステーション４５はさらに、搬送ベルト４９の開口５１を貫通してガラス板の下面に固定できる吸着装置５４を備える。

切断ステーション４６は、ガラス板の表側に沿って移動可能な第１の切断ボディー７１と、ガラス板の裏側に沿って移動可能な第２の切断ボディー７２とを含む切断装置を備える。第１の切断ボディー７１は、Ｙ方向に移動可能なブリッジ７３上でＸ方向および垂直Ｚ方向に移動可能に取り付けられている。アーム７４が固定された垂直の柱７９を有するクロスビーム７８が、ｙ正方向に移動する搬送ベルト４９の上方の部分とｙ負方向に移動する下方の部分の間に位置づけされる。アーム７４は柱７９を中心に回転可能で、第２の切断ボディー７２は図１の双方向矢印７５によって示されるようにアーム７４に沿って変位可能に設けられている。第２の切断ボディー７２は、従ってアーム７４に沿って、およびアーム７４の回転によって、またはそのどちらかによって移動し、ｘｙ平面内で変位可能である。

例えば制御システム８１に組み込まれた同期手段が切断装置に結合されて作動するようになっており、切断ボディー７１，７２を相互に同期しながら移動させるようになっている。切断ボディー７１，７２の変位を制御するための制御システム８１として、例えばＣＮＣ制御などが適している。それに代わるものとして、多少複雑にはなるが歯車およびロッド、またはそのどちらか、のような機械的な同期手段によって二つの切断ボディー７１，７２の動きを同期させることが考えられる。

切断ステーションは、切断工程の間中ガラス板を保持する保持手段７７をさらに備える。図１に示された実施形態では、保持手段７７は柱７９に一体化された形をとる吸着装置である。吸着装置７７は、搬送ベルト４９の開口７６を通して設置可能であり、ガラス板の下面に付着配置される。搬送ベルト４９は開口５１が吸着装置７７の真上に位置するように移動可能なので、開口７６は省略されても良い。

さらに、保持手段７７は、ガラス板に固定されるのに適したいくつかの吸着装置および穴抜き設計された搬送ベルト４９、またはそのいずれかを備えても良く、それらによって、真空を作り出し、ガラス板を搬送ベルト４９に堅固に保持するようにしても良い。

切断ステーション４６の端部には、切断工程の後、ガラス板を受取り取去るためにｙ方向に変位可能な移動装置３８が設けられる。取去られたガラス板は、例えばさらに次の工程ステップ、研磨および穴あけ工程またはそのいずれかなどのための次工程ステーションへ、あるいはまた一時保管のための適切な保管設備へと進められる。

切断装置７１，７２を有する切断ステーション４６は、必ずしも切込ステーション４５の隣に配置される必要はなく、意図される目的に応じて独立した位置にあっても良く、もしくはガラス板の次工程に対する他のステーションに結合していても良い。

図２は切断装置の詳細図である。二つの切断ボディー７１，７２は球形の構成を有し、それぞれは例えばボールベアリングなどの適切なベアリング８８によって全方向自在に回転可能に支持される。ボールの代わりに、第１の切断ボディー７１および第２の切断ボディー７２の少なくとも一方は、ローラーで設計しても良い。この場合は、ローラーがガラスの表面に沿って回転するのでその動きの方向に合わせるために、ローラーが垂直ｚ軸周りにも回転するように追加の駆動システムが必要になる。

搬送ベルト４９は二つの切断ボディー７１，７２の間に延在しガラス板９０に対する支持体４９を形成する。搬送ベルト４９は、一方では大きく垂れ下がることなくガラス板９０の重量を支え、もう一方ではガラス板の表面に圧力が印加された時には追随して撓むように選択された可撓性材料からなる（図２〜図４による以下の説明を参照のこと）。搬送ベルト４９に適した材料は、上質の弾力性を持つ樹脂材料もしくは布製のベルトであり、より具体的には樹脂繊維からなる布地ベルトである。

所望の所定の輪郭を有するガラス板を生産するには以下の手順が適用される：

素材ガラス板が搬送ベルト４９の上に置かれ、吸着装置５４により位置決め保持される。ガラス板は、切込ヘッド５３の制御された変位により所定の形にけがき線が施される。図４はけがき線９１およびけがき線９２ａ〜９２ｄが刻まれたガラス板９０の例を示している。けがき線９１は所望の輪郭を定め、ガラス板９０の内側有効部分９３を切断工程で取り除かれる外側端部９４（縁部とも呼ばれる）から切り離す。

けがき線９１からガラス板の端９５へ至るけがき線９２ａ〜９２ｄは、縁部９４を異なった端部９４ａ〜９４ｄに分割する働きをする補助的なけがき線であって、これによってガラス板を正確に切断することが容易になる。

搬送ベルト４９は次いでけがき線のついたガラス板９０を切断ステーション４６へ移動し、そこで保持手段７７により位置決め保持される。第２の切断ボディー７２は、図２にあるように、切断ボディー７２の接触点９８ａが縁部９４上に位置され、けがき線９１からわずかにずれるように搬送ベルト４９の下側にあてがわれる。図３にあるように、第１の切断ボディー７１は、ガラス板９０の上側、ガラス板の端９５近傍に、第２の切断ボディー７２からは水平にずれて配置される。第１の切断ボディー７１の接触点９７ａと第２の切断ボディー７２の接触点９８ａは、けがき線９１に沿って延び、かつ切断を伝播させるような曲げ応力の生成が可能となるように選定される。切断ボディーの一つがローラーの形をとる場合には、ローラーは支持体の下側もしくはガラス板表面９０ａに単一の点ではなく線に沿って接触することに留意されたい。

切断ボディー７１，７２がそれぞれガラス板９０と搬送ベルト４９に接触すると、第１の切断ボディー７１はガラス表面９０ａに対して所定の力、または所定のストロークで押し付けられ、二つの切断ボディー７１，７２は同期手段を用いることによって、同時にけがき線９１に沿って変位する。図４に点線９９ａおよび１００ａによって示されているように二つの切断ボディー７１，７２の変位進路は基本的にけがき線９１に対して平行である。二つの切断ボディー７１，７２はお互いに水平方向にずれているので、端部９４上に、ある一定量のモーメントが印加され、切断が引き起こされる。その間、ガラス板９０の下側９０ｂが載置している搬送ベルト４９の弾性によって端部９４が十分に下方に押され、けがき線９１が開かれることを確実にしている。一方では、ガラス板９０は搬送ベルト４９によって十分に支えられていて、特に縁部９４ａがちぎり離されることを防ぎ、けがき線に沿って正確に切断されることを確実にしている。二つの切断ボディー７１，７２の比較的小さな変位９９ａ，１００ａでも次の補助けがき線９２ｂまで切断が伝播することが見出されている。

第１の端部９４ａが分離された後、残りの端部９４ｂ〜９４ｄは切断ボディー７１，７２の垂直および水平変位による類似の方法で次々と切断される。図４の例では、合計４つの分離するステップが必要であり、第２の分離ステップを示す接触点９７ｂ，９８ｂおよび変位進路９９ｂ，１００ｂと、第３の分離ステップを示す接触点９７ｃ、９８ｃおよび変位進路９９ｃ，１００ｃと、第４の分離ステップを示す接触点９７ｄ、９８ｄおよび変位進路９９ｄ，１００ｄである。

続いてガラス板９０の有効部分９３が移動手段３８によって引き取られ、取り出される。一方、切り落とされたガラス片９４ａ〜９４ｄは搬送ベルト４９上に残る。これらは移動する搬送ベルトで集合容器８４内に落とされるまでｙ方向に運ばれる。

他の方法と比較して、本発明による切断装置と方法は下記の利点を提供する。
− ガラス板の端部を切り落とすためのテンプレートは必要としない。それ故、ユーザー指定の輪郭を有するガラス板の生産に対する工程コストが顕著に削減できる。
− 切断装置および方法はそれぞれ、特定の所望されるガラス板形状に対して、対応する制御プログラムによって簡単かつ迅速に適合できる。テンプレートなどの部品の交換は必要ないので、異なった形状の一連のガラス板生産がより短い時間で可能となる。
− 二つの切断ボディーを互いに独立して位置決めできるのでガラスの変形と切断を、所望の形状に適合した方法でそれぞれ特定の固有のやり方で実施可能である。

工程時間を短縮するために第１の切断ボディー７１，７２に類似した第２の切断ボディーを設けてガラス板の異なった端部を同時に切り離すことが考えられる。図４の例では、この実施形態で、第１の工程ステップにおいて第１の切断ボディーで端部９４ａを分離し、第２の切断ボディーで端部９４ｃを、それから第１の切断ボディーで端部９４ｂを、第２切断ボディーで端部９４ｄを分離することが可能である。このようにして工程時間が半分に減少される。

本発明によるガラス板の切断装置を備えた装置の斜視図である。 図１による切断装置の一部を部分的に断面で示した側面図である。 切断工程途上における状態を示す図２の側面図である。 けがき線をつけたガラス板の例を示す平面図である。

Claims (12)

1. ガラス板（９０）を切断するための装置であって：
   ガラス板の表側（９０ａ）に沿って変位可能な少なくとも一つの第１切断ボディー（７１）；
   ガラス板の裏側（９０ｂ）に沿って変位可能な少なくとも一つの第２切断ボディー（７２）；および
   二つの切断ボディーの間に配置されてガラス板を支持する可撓性のある支持体（４９）を備え、この可撓性のある支持体（４９）は、切込ステーション（４５）から切断ステーション（４６）へ前記ガラス板（９０）を移送するため変位可能である装置。
2. 請求項１に記載の装置であって、前記第１の切断ボディー（７１）および前記第２の切断ボディー（７２）の少なくとも一方がボールまたはローラーの形状を有する装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の装置であって、さらに前記二つの切断ボディー（７１，７２）の変位を同期させるための同期手段（８１）を備える装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の装置であって、前記少なくとも１つの第１の切断ボディー（７１）と、前記少なくとも１つの第２の切断ボディー（７２）とが面（ｘｙ）内で変位可能である装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の装置であって、さらに、少なくとも一つの回転可能なアーム（７４）を備え、このアーム（７４）に沿って、前記二つの切断ボディー（７１，７２）のうちの一つが変位可能である装置。
6. 請求項１〜請求項５のうちのいずれか一つに記載の装置であって、さらに、切断工程中にガラス板を位置決め保持するための保持手段（７７）を備え、前記保持手段は好ましくは少なくとも一つの吸着装置を備える装置。
7. 可撓性のある支持体（４９）の上に置かれたガラス板（９０）を切断する方法であって、前記方法は、切込ステーション（４５）から切断ステーション（４６）まで可撓性のある支持体（４９）によって前記ガラス板（９０）を移送するステップと、第１の切断ボディー（７１）をガラス板の表側（９０ａ）に沿って変位させ、かつ第２の切断ボディー（７２）をガラス板の裏側（９０ｂ）に沿って変位させるステップとを含む方法。
8. 請求項７に記載の方法であって、前記第１の切断ボディー（７１）および前記第２の切断ボディー（７２）の少なくとも一方がガラス板（９０）に対して、所定の力で、または所定のストロークで押し付けられるようにした方法。
9. 請求項７、請求項８のうちのいずれか一つに記載の方法であって、前記二つの切断ボディー（７１，７２）は、相互に対しては水平方向にずれながら、かつ本質的に、けがき線（９１）に対して平行に変位し、ガラス板（９０）は、けがき線（９１）に沿って切断されるようにした方法。
10. 請求項７〜請求項９のうちのいずれか一つに記載の方法であって、前記ガラス板（９０）は、切断工程の間同じ位置に維持されるようにした方法。
11. 請求項７〜１０のいずれか１項に記載の方法であって、前記第１の切断ボディー（７１）と前記第２の切断ボディー（７２）は面（ｘｙ）内で変位するようにした方法。
12. 請求項７〜１１のいずれか１項に記載の方法であって、前記第１の切断ボディー（７１）と前記第２の切断ボディー（７２）は同期して変位するようにした方法。

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