(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下端を拘束しないで上端を保持し一方向に並べ吊り下げられる複数の直管形ガラス管を間欠的に搬送するチェ−ン駆動機構と、搬送される複数の前記直管形ガラス管の両側に配置され前記直管形ガラス管を加熱する一対の加熱炉と、前記加熱炉の出口付近にあるステ−ションにあって搬送されてくる前記直管形ガラス管の下端に挿入される管受けピンとを備え、前記加熱炉によって加熱軟化される前記直管形ガラス管の下端から前記管受けピンを抜きガラス曲げ工程のステ−ションに送ることを特徴とする環形蛍光ランプの製造装置。
【請求項２】
複数の前記直管形ガラス管は２列に吊す吊り金具を備えることを特徴とする請求項１記載の環形蛍光ランプの製造装置。
【請求項３】
前記管受けピンで保持される前記直管形ガラス管の曲がりを検出する検出器と、該検出器で検出される曲がりを修正する曲がり修正手段を備えることを特徴とする請求項１または請求項２記載の環形蛍光ランプの製造装置。
【請求項４】
前記検出器は、ＣＣＤカメラであることを特徴とする請求項３記載の環形蛍光ランプの製造装置。
【請求項５】
前記曲がり修正手段は、前記加熱炉が並ぶ方向に平行方向（Ｘ方向）と該平行方向に直交する方向（Ｙ方向）とに前記直管形ガラス管の曲がりの成分を分割し、前記分割された成分を修正する前記管受けピンを移動させるＸＹ移動機構を備えることを特徴とする請求項３または請求項４記載の環形蛍光ランプの製造装置。
【請求項６】
前記ＸＹ移動機構は、床面より掘り下げられて形成されるトレンチ内に設置され、前記トレンチの開口を塞ぐ遮蔽板を備えることを特徴とする請求項５記載の環形蛍光ランプの製造装置。
【請求項７】
前記加熱される前記直管形ガラス管の管の外径を測定する前記検出器で測定し、この測定されたデ−タを収集し前記デ−タに応じて前記管受けピンを上下に微動させる上下微調機構とを備えることを特徴とする請求項３、請求項４、請求項５または請求項６記載の環形蛍光ランプの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、環形蛍光ランプの製造装置に関し、特にガラス管曲成工程前における直管形ガラスの熱軟化工程における環形蛍光ランプの製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、環形蛍光ランプは、直管形ガラス管を加熱し軟化させてから、二つ割り構造の曲成ロ−ラを使って環形に曲げ成形される。しかしながら、直管形ガラス管を曲成ロ−ラにより環形に曲げ、曲成ロ−ラを離したとき、成形された環形ガラス管に捻れによる変形が生じ真円の環形にならないという問題があった。
【０００３】
この変形の問題を解消する方法や製造装置が種々提案されていた。図５（ａ）および（ｂ）は従来の一例における環形蛍光ランプの製造装置を説明するための正面図および平面図、図６（ａ）〜（ｃ）は図５の環形蛍光ランプの製造装置の動作を説明するための図である。
【０００４】
この環形蛍光ランプの製造装置は、図５に示すように、加熱軟化された直管形ガラス管を搭載するタ−ンテ−ブル３２と、直管形ガラス管の上端をチャック３８で掴み、直管形ガラス管の下端を掴み直管形ガラス管を環状に成形する曲成ロ−ラを具備する曲成機と、環状に成形された環形ガラス管３１ｂの捻れによる変形を矯正する修正板３５と修正板３５を矢印の方向に移動させる駆動機構３６を具備する修正機３４とを備えている。
【０００５】
そして、駆動機構３６に一対の修正板３５を移動させ、図６（ａ）に示すように、環形ガラス管３１ｂに一対の修正板両３５内に挿入させる。しかる後、図６（ｂ）に示すように、シリンダ３７の押圧力により修正板３５で挟みつけ、環形ガラス管３１ｂの変形を修正していた（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
実開平６−６４３５１号公報（第９−１０頁、図３,４,５）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の環形蛍光ランプの製造装置では、直管形ガラス管が加熱し軟化状態のとき、直管形ガラス管に曲がりを生じていないと仮定して、曲成後の変形を矯正している。
【０００８】
しかしながら、実際は、加熱軟化された直管形ガラス管は真っ直ぐになることはなく数ミリ程度の曲がりがある。この程度の曲がりによる曲成機による捻れによる変形は、上述した環形蛍光ランプの製造装置で修正できるものの、それ以上の曲がりのある直管形ガラス管では変形を矯正が困難である。
【０００９】
特に、スリム形の直管形ガラス管は、通常の環形蛍光ランプ（外径３０ｍｍ）に比べ外径（８ｍｍ）が細く、加熱軟化された直管形ガラス管が数１０ｍｍと大きく曲がる。そのため、曲成機によって正常に環形に成形できないし、修正が困難であるという問題がある。
【００１０】
従って、本発明の目的は、加熱軟化される直管形ガラス管を曲がりを無くし正確な環状に成形することができる環形蛍光ランプの製造装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の特徴は、下端を拘束しないで上端を保持し一方向に並べ吊り下げられる複数の直管形ガラス管を間欠的に搬送するチェ−ン駆動機構と、搬送される複数の前記直管形ガラス管の両側に配置され前記直管形ガラス管を加熱する一対の加熱炉と、前記加熱炉の出口付近にあるステ−ションにあって搬送されてくる前記直管形ガラス管の下端に挿入される管受けピンとを備え、前記加熱炉によって加熱軟化される前記直管形ガラス管の下端から前記管受けピンを抜きガラス曲げ工程のステ−ションに送る環形蛍光ランプの製造装置である。
【００１２】
また、複数の前記直管形ガラス管は２列に吊す吊り金具を備えることが望ましい。そして、前記管受けピンで保持される前記直管形ガラス管の曲がりを検出する検出器と、該検出器で検出される曲がりを修正する曲がり修正手段を備えることが望ましい。さらに、好ましくは、前記検出器は、ＣＣＤカメラを使用することである。
【００１３】
前記曲がり修正手段は、前記加熱炉が並ぶ方向に平行方向（Ｘ方向）と該平行方向に直交する方向（Ｙ方向）とに前記直管形ガラス管の曲がりの成分を分割し、前記分割された成分を修正する前記管受けピンを移動させるＸＹ移動機構を備えることことが望ましい。一方、前記ＸＹ移動機構は、床面より掘り下げられて形成されるトレンチ内に設置され、前記トレンチの開口を塞ぐ遮蔽板を備えることが望ましい。
【００１４】
また、前記トレンチの開口を塞ぐ遮蔽板を備えること好ましくは、加熱される前記直管形ガラス管の管の外径を測定する測定手段と、この測定手段から前記管受けピンを上下に微動させる高さ調整手段とを備えることである。さらに、前記加熱される前記直管形ガラス管の管の外径を測定する前記検出器で測定し、この測定されたデ−タを収集し前記デ−タに応じて前記管受けピンを上下に微動させる上下微調機構とを備えることが望ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明について図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は本発明の一実施の形態における環形蛍光ランプの製造装置の構成を示す斜視図である。この環形蛍光ランプの製造装置は、図１に示すように、下端を拘束しないで上端を保持されて一方向に並べ吊り下げられる複数の直管形ガラス管３１ａを間欠的に搬送するチェ−ン駆動機構４と、搬送される複数の直管形ガラス管３１ａの両側に並べ配置され直管形ガラス管３１ａを加熱する一対の加熱炉１と、加熱炉１の炉出口６の付近にある最終位置ステ−ション４ａにあって搬送されてくる直管形ガラス管３１ａの下端に挿入される管受けピン２とを備えている。
【００１７】
また、内壁面に複数のガスバ−ナ−を具備する加熱炉１の間を通過する直形ガラス管３１ａは、直形ガラス管３１ａを均一に加熱できることと生産性を考慮して２列にすることが望ましい。そして、一対の直形ガラス管３１ａは、チェ−ン駆動機構４のリンクに固定される吊り金具３に保持されている。さらに、直形ガラス管３１ａは、下端が拘束を受けずに加熱炉１内を一定の速度で走向し徐徐に加熱され、ストレスを受けることなく最終位置ステ−ション４ａに送られる。
【００１８】
最終位置ステ−ション４ａに直管形ガラス管３１ａが近づくと、軌道レ−ル８のレ−ル高さが徐徐に高くなりプレ−ト９がせりあがり、それに伴って管受けピン２が上昇し、管受けピン２の先端にあるテ−パ状のピンが直管形ガラス管３１ｂの下端の窪みに挿入される。この挿入動作は極めて静的に行われるので、直管形ガラス３１ｂにストレスを与えることはない。
【００１９】
そして、この最終位置ステ−ション４ａで一時停止し、直管形ガラス管３１ａはガラスの軟化温度に到達する。次に、プレ−ト９は後退し、直管形ガラス管３１ａの下端にストレスを与えることなく直管形ガラス管３１ａから管受けピン２が抜ける。下端がフリ−になった直管ガラス管３１ａは、チェ−ン駆動機構４に送られ、曲げ位置ステ−ション５に位置決めされる。
【００２０】
曲げ位置ステ−ション５に送られた直管形ガラス３１ａの下端にマウントピン７が挿入され位置が固定される。そして、真上にある曲成機のタ−ンテ−ブルのチャックにより直管形ガラス管３１ａが保持され、曲成ロ−ラにより巻き上げられ直管形ガラス管３１ａは環状に成形される。このように、直管形ガラス３１ａを加熱しながらストレスを与えることなく搬送するので、直管形ガラス管３１ａは、熱軟化されても真っ直ぐな状態で直管形ガラス管３１ａは、ガラス管曲げを行う曲成機にロ−ドさせることができる。
【００２１】
図２は本発明の他の実施の形態における環形蛍光ランプの製造装置の構成を示す斜視図である。この環形蛍光ランプの製造装置は、図２に示すように、チェ−ン駆動機構４から吊り下げられ管受けピンが挿入された直管形ガラス管３１の曲がりを測定するＣＣＤカメラ２０ａ,２０ｂ,２１ａ,２１ｂと、直管形ガラス管３１ａの曲がりデ−タを入力する制御装置１１と、制御装置１１の入力した曲がりデ−タに応じて管受けピン２のそれぞれを独立してＸおよびＹ方向に移動させ直管形ガラス管３１ａの曲がりを修正するＸＹ駆動機構１０ａおよび１０ｂとを備えている。
また、ＸＹ駆動機構１０ａは、管受けピン２を搭載するプレ−ト９およびレ−ル８を載置するベ−スプレ−ト１９をＸおよびＹ方向に移動させるボ−ルネジ１５,１６とガイドバ−１７ａ,１７ｂとスプラインシャフト１３,１４とを含む送り機構と送り機構のボ−ルネジ１５,１６を傘歯車対を介して回転させるパルスモ−タであるモ−タ１２とで構成されている。勿論、スプラインシャフト１３および１４に回転自在に取付けられるボ−ルナット（図示せず）は、それぞれのボ−ルネジ１５および１６と噛み合い、ベ−スプレ−ト１９のＸおよびＹ方向の移動に互いに干渉しない構造になっている。
【００２２】
ここで、ＸＹ駆動機構１０ｂは、ＸＹ駆動機構１０ａと同じ構造であるので説明は省略する。また、ＸＹ駆動機構１０ａおよび１０ｂは加熱炉１からの放熱を避けるために床面から掘り下げられたトレンチ内に設置し、このトレンチに蓋をする熱遮蔽板を設けることが望ましい。特に、熱に影響し易いモ−タ１２は、熱放射を受けないように取付板に下方に垂直に取り付けられることが望ましい。この環形蛍光ランプの製造装置は、曲がりの生じ易いスリムな直形ガラス管に適している。
【００２３】
図３（ａ）および（ｂ）は直管形ガラス管の曲がりを修正を説明するための図である。図２に示すＣＣＤカメラ２０ａ,２０ｂは、直管形ガラス管３１ａのそれぞれの中央部を撮像している。また、ＣＣＤカメラ２１ａ,２１ｂは、直管形ガラス管３１ａのそれぞれの下端部を撮像している。そして、これらＣＣＤカメラ２０ａ,２０ｂ,２１ａ,２１ｂは炉出口６からの放射熱から避けるように、炉出口６から離れた位置に配置されている。また、ＣＣＤカメラの視軸は炉出口６の隙間から撮像できる角度、炉の並ぶ方向に対し撮像面が、例えば、４５度に向けられている。
【００２４】
例えば、図３に示すように、加熱炉１の並ぶ中心軸に対し撮像面を４５度傾けて配置されたＣＣＤカメラ２０ａとＣＣＤカメラ２１ａによる撮像が示される。図３（ｂ）に示す撮像は基準線から稍傾いた直管形ガラス管３１ａである。一方、図３（ａ）に示す撮像は、基準線からδだけ曲がりのある直管形ガラス管３１ａを示している。
【００２５】
この曲がりδは、４５度傾けた状態のときの曲がりである。ここで、この曲がり量のδをＸ方向（炉の並ぶ方向と平行方向）とＹ方向（炉の並ぶ方向と垂直方向）の成分に分ける必要がある。すなわち、Ｘ方向およびＹ方向の曲がり成分は、δ＊ＣＯＳ４５度およびδ＊ＳＩＮ４５度となる。
【００２６】
このδのＸ方向への曲がり成分およびδのＹ方向への曲がり成分の演算は、図２の制御装置１１の演算部で自動的に演算させる。そして演算されたデ−タ値を制御装置１１のＮＣ装置に送られ、それぞれのＸ方向およびＹ方向のモ−タ１２にデ−タ値に応じパルス数の信号を転送する。再びＣＣＤカメラ２０ａ,２１ａで撮像し、曲がりが修正されたか否かを判定する。曲がりが規定値以下なら測定を完了する。もし、曲がりがまだある場合は、制御装置１１にフィ−ドバックし曲がりの修正を行う。
【００２７】
図４は本発明の他の実施の形態の環形蛍光ランプの製造装置の変形例を説明するための図である。この環形蛍光ランプの製造装置は、図４に示すように、前述の実施の形態の環形蛍光ランプの製造装置における直管形ガラス管３１ａの曲がりを修正するＸＹ駆動機構１０ａ,１０ｂに加えて上下微動機構２２を備えたことである。特に、スリム形の直管形ガラス管は、曲がりだけでは無く管の外径が細くなったり太くなったりすることがある。
【００２８】
そこで、直管形ガラス管の外径を修正するために、図１の最終位置４ａにて管受けピン２を上下に微動させる。この上下微動機構は、トレンチ２９内のＸＹ駆動機構１０ａを載せる載置台２５と、載置台２５を上下微動させる送りねじ２７およびナット２８と、載置台２５を精密に上下に案内させるガイドブッシュ２６およびガイドポスト２３と、図２の制御装置１１から転送されるパルス信号によりナット２８を回転させるモ−タ２４とを備えている。
【００２９】
この管の外径修正動作は、まず、直管形ガラス管３１ａの中央部を撮像するＣＣＤカメラ２０ａおよびＣＣＤカメラ２０ｂのそれぞれにより対応する直管形ガラス管３１ａの外径を測定する。もし、外径が規定の外径より小さいときは、規定の外径と測定された外径との差デ−タが制御装置１１に転送される。そして、制御装置１１の演算部は差デ−タに応じてＮＣ装置を介してパルス数をモ−タ２４に転送し、モ−タ２４の回転に伴って載置台２５が上昇する。
【００３０】
再び、ＣＣＤカメラ２０ａおよびＣＣＤカメラ２０ｂで直管形ガラス管３１ｂの外径を測定し規定値と比較し修正が行えた否かを判定する。以上説明したＮＣ装置によるＸＹ駆動機構および上下微動機構に限定しないで、例えば、直流サ−ボモ−タを利用したアナログ制御でも良い。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、環形ガラス管に成形する前に、直管形ガラス管の上端を吊し下端を拘束することなく炉中を静的に搬送し、徐徐に加熱し軟化させることによって、加熱軟化される直管形ガラス管を曲がりを無くし正確な環状に成形することができ歩留まりが向上するという効果がある。
【００３２】
また、必要に応じて直管形ガラス管の曲がりを事前に検知する手段と、該曲がりを修正する手段とを設けることによって、より曲がりの少ない直管形ガラス管をガラス管曲成工程に渡すことができ、その効果をより奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における環形蛍光ランプの製造装置の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の他の実施の形態における環形蛍光ランプの製造装置の構成を示す斜視図である。
【図３】直管形ガラス管の曲がりを修正を説明するための図である。
【図４】本発明の他の実施の形態の環形蛍光ランプの製造装置の変形例を説明するための図である。
【図５】従来の一例における環形蛍光ランプの製造装置を説明するための正面図および平面図である。
【図６】図５の環形蛍光ランプの製造装置の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
１    加熱炉
２    管受けピン
３    吊り金具
４    チェ−ン駆動機構
５    曲げ位置ステ−ション
６    炉出口
７    マウントピン
８    レ−ル
９    プレ−ト
１０ａ,１０ｂ    ＸＹ駆動機構
１１    制御装置
１２    モ−タ
１３,１４    スプラインシャフト
１５,１６    ボ−ルネジ
２０ａ,２０ｂ,２１ａ,２１ｂ    ＣＣＤカメラ
２２    上下微動機構
２７    送りねじ
２８    ナット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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