(57)【要約】【課題】ガラス管の加工において、ガラス管の引伸ばしタイミングのばらつきを低減し、クラック発生を低減する。【解決手段】ガラス管１０をエアシリンダ４により一定の力で引張りながらガスバーナ３の熱により軟化させることで引伸ばし当該ガラス管１０を封止する引伸ばしステップと、ガラス管１０を引伸ばすことにより細くなった箇所をガスバーナ３の熱により切断する切断ステップと、切断した箇所をガスバーナ３の熱により丸くする再加熱ステップとを有する。【選択図】図１
2015107894.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が開口したガラス管に熱を加える熱供給器と、前記ガラス管を引張る引張り機構とを備えたガラス管加工装置によるガラス管加工方法であって、
前記ガラス管を前記引張り機構により一定の力で引張りながら前記熱供給器の熱により軟化させることで引伸ばし当該ガラス管を封止する引伸ばしステップと、
前記引伸ばしステップにおいて前記ガラス管を引伸ばすことにより細くなった箇所を前記熱供給器の熱により切断する切断ステップと、
前記切断ステップにおいて切断した箇所を前記熱供給器の熱により丸くする再加熱ステップとを有する
ことを特徴とするガラス管加工方法。
【請求項２】
前記引張りステップにおいて、前記引張り機構による前記ガラス管の引伸ばし量は一定である
ことを特徴とする請求項１記載のガラス管加工方法。
【請求項３】
前記引張り機構はエアシリンダである
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載のガラス管加工方法。
【請求項４】
一端が開口したガラス管に熱を加える熱供給器と、前記ガラス管を引張る引張り機構とを備えたガラス管加工装置であって、
前記ガラス管を前記引張り機構により一定の力で引張りながら前記熱供給器の熱により軟化させることで引伸ばし当該ガラス管を封止する引伸ばし部と、
前記引伸ばし部により前記ガラス管が引伸ばされたことにより細くなった箇所を前記熱供給器の熱により切断する切断部と、
前記切断部により切断された箇所を前記熱供給器の熱により丸くする再加熱部とを備えた
ことを特徴とするガラス管加装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ガラス管を加工するガラス管加工方法およびガラス管加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＵＶチューブは、燃焼安全装置の火炎検出センサとして、例えば自動車のボディや部品の塗装ラインにおける乾燥炉や、アルミ、亜鉛ダイキャストに使用する溶解炉、また金属部品の焼き入れなどの熱処理炉といった各種工業炉の燃焼制御の分野で幅広く使用されている。
このＵＶチューブを加工する場合、管内にペニングガスと呼ばれる特殊なガスを導入し、その後、チップオフと呼ばれるガス封入・切断を行っている。このチップオフでは、まず、ＵＶチューブのガス導入管の特定箇所をあぶって軟化させた後、引伸ばす。次いで、引伸ばして細くなった箇所（チップオフ部）をあぶることで、ガス導入管を切断する。次いで、切断箇所を再度あぶることで、ガス導入管の開口端部を丸める。
【０００３】
ここで、ＵＶチューブのガス導入管を引伸ばすタイミングの制御方法としては、時間制御や温度制御、画像処理による制御が考えられ、一般的には温度制御に引上げ速度制御を組合わせた手法が用いられている（例えば特許文献１参照）。しかしながら、ガス導入管の管径が細い場合、適切な温度測定方法がない。また、複数本バッチ処理の場合には画像処理による制御も難しい。
一方、ガラス板の引伸ばし加工では、ガラス板厚を監視することで引張り速度を制御する方法が用いられている（例えば特許文献２参照）。しかしながら、ガラス板厚の監視を複数本バッチ処理に適用することは難しい。
したがって、現状では、作業者が経験により引伸ばしタイミングを決めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２８６０４３号公報
【特許文献２】特開２００３−１７１１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、ＵＶチューブの加工において、ＵＶチューブのガス導入管を引伸ばすタイミングは、現状では、作業者による経験で決められている。そのため、引伸ばしタイミングにばらつきが生じることでチップオフ部の形状がばらつき、クラック発生の要因となるという課題があった。そして、ＵＶチューブは、上述したように燃焼安全装置に使用されるため、クラックによりガス抜けが発生すると大きな問題となる。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、ガラス管の加工において、ガラス管の引伸ばしタイミングのばらつきを低減し、クラック発生を低減することができるガラス管加工方法およびガラス管加工装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係るガラス管加工方法は、ガラス管を引張り機構により一定の力で引張りながら熱供給器の熱により軟化させることで引伸ばし当該ガラス管を封止する引伸ばしステップと、引伸ばしステップにおいてガラス管を引伸ばすことにより細くなった箇所を熱供給器の熱により切断する切断ステップと、切断ステップにおいて切断した箇所を熱供給器の熱により丸くする再加熱ステップとを有するものである。
【０００８】
また、この発明に係るガラス管加工装置は、ガラス管を引張り機構により一定の力で引張りながら熱供給器の熱により軟化させることで引伸ばし当該ガラス管を封止する引伸ばし部と、引伸ばし部によりガラス管が引伸ばされたことにより細くなった箇所を熱供給器の熱により切断する切断部と、切断部により切断された箇所を熱供給器の熱により丸くする再加熱部とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、上記のように構成したので、ガラス管の加工において、ガラス管の引伸ばしタイミングのばらつきを低減し、クラック発生を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１に係るガラス管加工装置の構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るガラス管加工装置により加工を行うガラス管の構成を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１における制御装置の構成を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係るガラス管加工装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態１に係るガラス管加工装置の動作を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係るガラス管加工装置によるチップオフ時のガラス温度を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るガラス管加工装置の構成を示す図である。
ガラス管加工装置は、ＵＶチューブ等のガラス管１０を加工するものである。このガラス管加工装置は、図１に示すように、遮蔽治具１、ガス封入ポート２、ガスバーナ（熱供給器）３、エアシリンダ（引張り機構）４および制御装置５から構成されている。なお図１では、ガスバーナ３の図示を省略している。
また、ガラス管１０は、図２に示すように、リード線１０１およびガスが導入される本体部１０２と、加工前の段階では端部が開口した状態であり、上記ガスが本体部１０２に導入された後に封止されるガス導入管１０３とから構成されている。
【００１２】
遮蔽治具１は、ガラス管１０のリード線１０１と本体部１０２を収納可能とし、ガスバーナ３によりガス導入管１０３の特定箇所に熱を加える際にリード線１０１と本体部１０２への熱の影響を回避するためのものである。
ガス封入ポート２は、ガラス管１０のガス導入管１０３の開口端部が接続され、当該ガス導入管１０３を介して本体部１０２にガスを導入するものである。
【００１３】
ガスバーナ３は、ガラス管１０のガス導入管１０３の特定箇所に対向配置され、当該特定箇所に対して熱を加えるものである。
エアシリンダ４は、ガラス管１０を一定の力で引張るものである。なお図１では、エアシリンダ４は遮蔽治具１と接続されており、当該遮蔽治具１を一定の力で上方に引張ることでガラス管１０を引張るように構成されている。
【００１４】
制御装置５は、ガスバーナ３およびエアシリンダ４を用いてガラス管加工におけるチップオフを行うものである。この制御装置５は、図３に示すように、引伸ばし部５１、切断部５２および再加熱部５３から構成されている。
【００１５】
引伸ばし部５１は、ガラス管１０をエアシリンダ４により一定の力で引張りながらガス導入管１０３の特定箇所をガスバーナ３の熱により軟化させることで、当該特定箇所を引伸ばしガラス管１０を封止するものである。この際、引伸ばし部５１は、ガラス溶融前からエアシリンダ４によりガラス管１０を一定の力で引張ることで、ガスバーナ３の熱によるガス導入管１０３の特定箇所の軟化に伴う粘度の変化との関係に従い、引伸ばしを行う。
【００１６】
切断部５２は、引伸ばし部５１によりガス導入管１０３が引伸ばされたことにより細くなった箇所（チップオフ部１０４）をガスバーナ３の熱により切断するものである。
再加熱部５３は、切断部５２により切断された箇所をガスバーナ３の熱により丸くするものである。
【００１７】
次に、上記のように構成されたガラス管加工装置の動作について、図４，５を参照しながら説明する。図５は、ガス導入管１０３のチップオフを行う箇所を拡大断面図示したものである。なお、ガラス管１０は、図１に示すように、本体部１０２に遮蔽治具１が取付けられ、ガス導入管１０３の開口端部がガス封入ポート２に接続される。
ガラス管加工装置の動作では、図４に示すように、まず、ガス封入ポート２によりガラス管１０のガス導入管１０３を介して本体部１０２にガスを導入する（ステップＳＴ１）。
【００１８】
次いで、ガラス管加工装置の制御装置５はチップオフを行う。このチップオフでは、まず、引伸ばし部５１は、ガラス管１０をエアシリンダ４により一定の力で引張りながらガス導入管１０３の特定箇所をガスバーナ３の熱により軟化させることで、当該特定箇所を引伸ばしガラス管１０を封止する（ステップＳＴ２、引伸ばしステップ）。この際、引伸ばし部５１は、ガラス溶融前からエアシリンダ４によりガラス管１０を一定の力で引張ることで、ガスバーナ３の熱によるガラス管１０のガス導入管１０３の特定箇所の軟化に伴う粘度の変化との関係に従い、引伸ばしを行う。これにより、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、ガス導入管１０３にチップオフ部１０４が形成される。
【００１９】
次いで、切断部５２は、引伸ばし部５１によりガス導入管１０３が引伸ばされたことにより細くなった箇所（チップオフ部１０４）をガスバーナ３の熱により切断する（ステップＳＴ３、切断ステップ）。これにより、図５（ｄ）に示すように、ガス導入管１０３がチップオフ部１０４で切断される。
【００２０】
次いで、再加熱部５３は、切断部５２により切断された箇所をガスバーナ３の熱により丸める（ステップＳＴ４、再加熱ステップ）。これにより、図５（ｅ）に示すように、チップオフ部１０４が丸められる。
【００２１】
このように、本発明では、チップオフにおいてガス導入管１０３を引伸ばす際に、ガラスの粘度により引伸ばしタイミングを制御するように構成した。すなわち、ガス導入管１０３の引張りはエアシリンダ４により制御されており、ガラス溶融前から予め一定の力を加えている。一方、ガス導入管１０３は、ガスバーナ３であぶられることで軟化し、粘度が変化する。ここで、ガラスの粘度ηの単位は［Ｐａ・ｓ］＝［Ｎ／ｍ＾２・ｓ］で表される。すなわち、ガス導入管１０３がある粘度になるとエアシリンダ４の推力と釣り合い、その後、ガス導入管１０３の引伸ばしが自動的に開始されることになる。また、エアシリンダ４を用いることで、ガス導入管１０３の引伸ばし量も常に一定に保つことができる。そして、引伸ばしタイミングおよび引伸ばし量を考慮する必要がなく、安定したチップオフ部１０４形状が得られる。
なお、引伸ばしを開始したい粘度が予め決まっている場合には、その粘度と釣り合うようにエアシリンダ４の供給圧と受圧面積を選択すればよい。
【００２２】
図６にチップオフ時のガラス温度を示す。
従来手法（エアシリンダ４を用いない構成）では、ガラス温度の最高点のばらつきが大きく、引伸ばしタイミングにばらつきがあることがわかる（図６の破線６１〜６３）。一方、本発明（エアシリンダ４を用いた構成）では、ガラス温度の最高点のばらつきは小さく、引伸ばしタイミングが安定していることがわかる（図６の実線６４〜６６）。
【００２３】
以上のように、この実施の形態１によれば、ガラス管１０を一定の力で引張るエアシリンダ４を用いて、ガラスの粘度により引伸ばしタイミングを制御するように構成したので、ガラス管１０の加工において、ガラス管１０の引伸ばしタイミングのばらつきを低減し、クラック発生を低減することができる。
【００２４】
なお上記では、引張り機構としてエアシリンダ４を用いた場合を示したが、これに限るものではなく、一定の力を供給することができる機構であればよく、例えばバネや電動アクチュエータ等でもよい。
【００２５】
また上記では、制御装置５によりガスバーナ３およびエアシリンダ４を制御するものとして説明を行ったが、これに限るものではなく、人の手でガスバーナ３およびエアシリンダ４を扱うようにしてもよい。
【００２６】
また、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１  遮蔽治具
２  ガス封入ポート
３  ガスバーナ（熱供給器）
４  エアシリンダ（引張り機構）
５  制御装置
１０  ガラス管
５１  引伸ばし部
５２  切断部
５３  再加熱部
１０１  リード線
１０２  本体部
１０３  ガス導入管
１０４  チップオフ部
【図１】
2015107894.tif 000003
【図２】
2015107894.tif 000004
【図３】
2015107894.tif 000005
【図４】
2015107894.tif 000006
【図５】
2015107894.tif 000007
【図６】
2015107894.tif 000008