JP7028081B2 - Glass tube manufacturing method and glass tube end face processing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、ガラス管の端面を加工する際に用いられるガラス管製造方法、及びガラス管端面加工装置に関する。 The present invention relates to a glass tube manufacturing method used when processing an end face of a glass tube, and a glass tube end face processing device .
従来、ガラス管の端面をレーザ等で加熱軟化させる処理(グレージング処理)により、ガラス管の端面を丸めるガラス管製造方法が周知である(特許文献1等参照)。これは、ガラス管の端面に、角部や微小なクラックが存在すると、搬送時等にガラス管の端部が欠けたり割れたりする可能性が生じるからである。
Conventionally, a method for manufacturing a glass tube in which the end face of the glass tube is rounded by a treatment (glazing treatment) of heating and softening the end face of the glass tube with a laser or the like is well known (see
ところで、この種のグレージング加工において本加熱のレーザ加工のみでは、ガラス管の端面が急加熱及び急冷されてしまう。よって、加工後のガラス管に大きな残留応力が残り、破断リスクが高いという問題があった。 By the way, in this kind of glazing processing, the end face of the glass tube is rapidly heated and rapidly cooled only by the laser processing of this heating. Therefore, there is a problem that a large residual stress remains in the glass tube after processing and the risk of breakage is high.
本発明の目的は、グレージング加工においてガラス管の残留応力を低減可能にしたガラス管製造方法、及びガラス管端面加工装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a glass tube manufacturing method capable of reducing residual stress of a glass tube in glazing processing, and a glass tube end face processing apparatus .
前記問題点を解決するガラス管製造方法は、ガラス管の端面をグレージング加工する方法であって、前記ガラス管の端面を予熱源によって予熱する予熱工程と、前記予熱工程後の前記ガラス管の端面を本加熱源によって本加熱する本加熱工程とを備えた。 The method for manufacturing a glass tube that solves the above problems is a method of glazing the end face of the glass tube, that is, a preheating step of preheating the end face of the glass tube with a preheating source, and an end face of the glass tube after the preheating step. Was provided with a main heating step of main heating by the main heating source.
本構成によれば、ガラス管の端面のグレージング加工において、まずガラス管の端面を予熱し、その後、ガラス管の端面を本加熱する。このため、本加熱の前に、ある程度、ガラス管の端面を加熱しておくことが可能となるので、本加熱に必要な温度を低く抑えることが可能となる。これにより、加工後の冷却の温度勾配が緩やかになるので、その分、ガラス管に生じる残留応力を低く抑えることが可能となる。よって、ガラス管の破断リスクを軽減することが可能となる。 According to this configuration, in the glazing process of the end face of the glass tube, the end face of the glass tube is first preheated, and then the end face of the glass tube is mainly heated. Therefore, it is possible to heat the end face of the glass tube to some extent before the main heating, so that the temperature required for the main heating can be kept low. As a result, the temperature gradient of cooling after processing becomes gentle, so that the residual stress generated in the glass tube can be suppressed to a low level. Therefore, it is possible to reduce the risk of breaking the glass tube.
前記ガラス管製造方法において、前記予熱源は、レーザ式であって、ガウシアン分布のビームを照射することによって前記ガラス管の端面を予熱し、前記本加熱源は、レーザ式であって、ラインビームを照射することによって前記ガラス管の端面を本加熱することが好ましい。この構成によれば、予熱源の予熱範囲を広くとることが可能となるので、ガラス管の端面をより確実に予熱することが可能となる。また、本加熱時、必要とする高温の熱でガラス管の端面を加熱することが可能となる。 In the glass tube manufacturing method, the preheating source is a laser type and the end face of the glass tube is preheated by irradiating a beam having a Gaussian distribution, and the main heating source is a laser type and a line beam. It is preferable to main-heat the end face of the glass tube by irradiating the glass tube. According to this configuration, the preheating range of the preheating source can be widened, so that the end face of the glass tube can be preheated more reliably. Further, during the main heating, the end face of the glass tube can be heated with the required high temperature heat.
前記ガラス管製造方法において、前記予熱工程では、複数の前記ガラス管を同時に予熱することが好ましい。この構成によれば、ガラス管の予熱を効率よく行うことが可能となる。 In the glass tube manufacturing method, it is preferable to preheat a plurality of the glass tubes at the same time in the preheating step. According to this configuration, it is possible to efficiently preheat the glass tube.
前記ガラス管製造方法において、搬送方向に整列して並ぶ複数の前記ガラス管を搬送し、その搬送過程で前記予熱及び本加熱を実行することが好ましい。この構成によれば、所定の速度で搬送しながらガラス管に予熱及び本加熱を行うので、予熱や本加熱を効率よく行うことが可能となる。 In the glass tube manufacturing method, it is preferable to transport a plurality of the glass tubes arranged in a line in the transport direction, and to perform the preheating and the main heating in the transporting process. According to this configuration, since the preheating and the main heating are performed on the glass tube while being conveyed at a predetermined speed, the preheating and the main heating can be efficiently performed.
前記ガラス管製造方法において、前記予熱工程では、前記予熱源を前記ガラス管の搬送方向に対して斜めに配置して、前記ガラス管の端面を斜めから加熱して前記予熱を実行することが好ましい。この構成によれば、1つの光源の光を分岐させて複数の予熱源に至らせ、これら予熱源からレーザを照射する場合、これら予熱源を斜めに配置することで、1つの光源と複数の予熱源との間の最適な向きを設定することが可能となる。このようにして複数の予熱源の間で光源を共通化することが可能となるので、装置コストの抑制に有利となる。 In the glass tube manufacturing method, in the preheating step, it is preferable to arrange the preheating source diagonally with respect to the transport direction of the glass tube and heat the end face of the glass tube diagonally to execute the preheating. .. According to this configuration, when the light of one light source is branched to reach a plurality of preheat sources and the laser is irradiated from these preheat sources, the preheat sources are arranged diagonally so that one light source and a plurality of preheat sources can be obtained. It is possible to set the optimum orientation with the preheat source. In this way, the light source can be shared among the plurality of preheat sources, which is advantageous in reducing the equipment cost.
前記ガラス管製造方法において、前記予熱源及び前記本加熱源は、各々が照射する熱線の照射範囲が互いに重なるように配置されていることが好ましい。この構成によれば、ガラス管の端面を予熱からスムーズに本加熱に移行させることが可能となるので、ガラス管の端面のグレージングを最適に行うのに有利となる。 In the glass tube manufacturing method, it is preferable that the preheating source and the main heating source are arranged so that the irradiation ranges of the heat rays irradiated by each overlap each other. According to this configuration, the end face of the glass tube can be smoothly transferred from the preheating to the main heating, which is advantageous for optimally glazing the end face of the glass tube.
前記ガラス管製造方法において、前記ガラス管の一方の端面、及び前記ガラス管の他方の端面の各々に対して、前記予熱工程及び前記本加熱工程が順に実施されることが好ましい。この構成によれば、ガラス管の両方の端面をグレージング加工することが可能となる。 In the glass tube manufacturing method, it is preferable that the preheating step and the main heating step are sequentially performed on each of the one end face of the glass tube and the other end face of the glass tube. According to this configuration, both end faces of the glass tube can be glazing.
前記ガラス管製造方法において、前記予熱工程において、出力ワット数が20~30Wのレーザを、0.5~1秒照射することで予熱を実行することが好ましい。この構成によれば、予熱レーザの出力ワット数と予熱時間とを最適化することが可能となる。 In the glass tube manufacturing method, it is preferable to perform preheating by irradiating a laser having an output wattage of 20 to 30 W for 0.5 to 1 second in the preheating step. According to this configuration, it is possible to optimize the output wattage and the preheating time of the preheating laser.
前記ガラス管製造方法において、レーザのラインビームにより実施される前記本加熱工程では、ラインビームのビーム幅をT、前記ガラス管の搬送方向Aに対するビーム軌跡の傾斜角をθとして、前記ガラス管の外径をRとした場合、次式(1):T×sinθ≧Rで表される関係を満たすように本加熱を実行することが好ましい。この構成によれば、最適な条件下で本加熱を実施することが可能となる。 In the main heating step carried out by the line beam of the laser in the glass tube manufacturing method, the beam width of the line beam is T, and the inclination angle of the beam trajectory with respect to the transport direction A of the glass tube is θ. When the outer diameter is R, it is preferable to carry out the main heating so as to satisfy the relationship represented by the following equation (1): T × sin θ ≧ R. According to this configuration, it is possible to carry out the main heating under the optimum conditions.
前記問題点を解決するガラス管端面加工装置は、ガラス管の端面をグレージング加工する構成であって、前記ガラス管の端面を予熱する予熱源と、予熱後の前記ガラス管の端面を本加熱する本加熱源とを備えた。 The glass tube end face processing apparatus for solving the above problems has a configuration in which the end face of the glass tube is glazing, and the preheating source for preheating the end face of the glass tube and the end face of the glass tube after preheating are mainly heated. Equipped with this heating source.
前記問題点を解決するガラス管は、端面がグレーズ面からなる構成であって、前記端面から軸方向の0.5~1mmの位置において残留応力が最大となり、当該残留応力の最大値が2~7MPaである。 The glass tube that solves the above problems has a structure in which the end face is made of a glaze surface, and the residual stress is maximum at a position of 0.5 to 1 mm in the axial direction from the end face, and the maximum value of the residual stress is 2 to 2. It is 7 MPa.
本発明によれば、グレージング加工においてガラス管の残留応力を低減することができる。 According to the present invention, the residual stress of the glass tube can be reduced in the glazing process.
以下、ガラス管製造方法、ガラス管端面加工装置及びガラス管の一実施形態を図1~図6に従って説明する。
図1及び図2に示すように、ガラス管端面加工装置1は、ガラス管2の端面3をグレージング加工(口焼き)して、端面3に発生している角を取るものである。ガラス管2は、短尺ガラス管であって、例えばリードスイッチ等に使用される。ここで、ガラス管2の外径を「R」とし、肉厚を「W」とし、全長を「L」とする。本例のガラス管2は、外径Rが1.5~2.5mmの値に設定され、肉厚Wが0.15~0.3mmの値に設定され、全長Lが7~25mmの値に設定されている。
Hereinafter, an embodiment of a glass tube manufacturing method, a glass tube end face processing apparatus, and a glass tube will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
As shown in FIGS. 1 and 2, the glass tube end
ガラス管端面加工装置1は、グレージング加工の加工対象となるガラス管2を搬送する搬送部4と、ガラス管2の端面3を予熱する予熱源5と、予熱後のガラス管2の端面3を本加熱する本加熱源6とを備える。本例のガラス管端面加工装置1は、ガラス管2の両方の端面3(第1端面3a及び第2端面3b)のグレージング加工を実行する。
The glass tube end
搬送部4は、ガラス管2を予熱及び本加熱するために複数のガラス管2を搬送可能な搬送ブロック7を備える。本例の搬送部4は、複数のガラス管2を一定速度で搬送する。搬送ブロック7の上面には、搬送方向(図1の矢印A方向)に沿って等間隔に並ぶ複数の凹状の載置部8が設けられ、この載置部8にガラス管2が配置される。搬送ブロック7は、例えば黒アルマイトによって形成されている。
The
予熱源5は、ガラス管2の予熱用に設けられた熱源であり、レーザLA1(予熱レーザ)を照射することによってガラス管2の端面3を予熱する。予熱源5は、例えばCO2レーザが使用されている。予熱源5は、ガウシアン分布をとる予熱ビームによってガラス管2の端面3を予熱する。本例の予熱では、出力ワット数が「20~30W」のレーザLA1を、「0.5~1秒」照射する。予熱源5は、ガラス管2の搬送方向Aに対して平面視で斜めに配置されることにより、ガラス管2の端面3に斜めからレーザLA1を照射して予熱を実行する。複数の予熱源5(第1予熱源5a,第2予熱源5b)は、共通する光源(図示略)から分岐された光を各々に出力する構成をとるとともに、予熱源5を斜めに配置することにより、複数の第1予熱源5a及び第2予熱源5bを高い自由度でレイアウト可能である。
The
本加熱源6は、予熱後のガラス管2の本加熱用に設けられた熱源であり、レーザLA2(本加熱レーザ)を照射することによってガラス管2の端面3を本加熱する。本加熱源6は、ラインビームによってガラス管2の端面3を本加熱する。本例の本加熱は、出力ワット数が「30~45W」のレーザLA2を、「0.1~0.3秒」照射する。本加熱源6は、ガラス管2の搬送方向Aに対して直交又はその近傍角に配置されることにより、ガラス管2の端面3に対して略垂直にレーザLA2を照射して本加熱を実行する。
The
予熱源5及び本加熱源6の組は、ガラス管2の両方の端面3(一方の第1端面3aと他方の第2端面3b)の各々に対応して複数組設けられている。第1予熱源5a及び第1本加熱源6aの組(ガラス管2の第1端面3a側の組)は、搬送方向Aの上流側に配置され、第2予熱源5b及び第2本加熱源6bの組(ガラス管2の第2端面3b側の組)は、搬送方向Aの下流側に配置されている。これにより、予熱及び本加熱は、ガラス管2の一方の第1端面3aへの処理と、ガラス管2の他方の第2端面3bへの処理とが、各々順に実施される。
A plurality of sets of the preheating
図3に示すように、予熱源5のレーザLA1の照射範囲Eaは、複数のガラス管2に当たる範囲に設定されている。このように、予熱源5のレーザLA1の照射範囲Eaは、ガラス管2の端面3の面積よりも十分に大きい面積となるように設定されている。よって、予熱源5は、複数のガラス管2について端面3を同時に予熱する。予熱源5のレーザLA1の照射範囲Eaと、本加熱源6のレーザLA2の照射範囲Ebとが重なるように配置されている。すなわち、予熱源5及び本加熱源6は、各々が照射する熱線の照射範囲が互いに重なるように配置されている。本例の場合、予熱源5の照射範囲Eaの一部と、本加熱源6の照射範囲Ebの一部とが、ラップするように設定されている。
As shown in FIG. 3, the irradiation range Ea of the laser LA1 of the
続いて、図3を用いて、ガラス管2の端面3のグレージング処理の手順について説明する。
図3(a)に示すように、一定速度で搬送方向Aに作動する搬送部4にガラス管2を配置していき、ガラス管2を一定速度で搬送する。搬送部4に複数のガラス管2が搭載される場合、これらガラス管2は搬送方向Aにおいて均等に配置される。
Subsequently, the procedure of the glazing treatment of the
As shown in FIG. 3A, the
図3(b)に示すように、ガラス管2の一方の第1端面3aが第1予熱源5aのレーザLA1の照射範囲Eaに進入すると、ガラス管2の第1端面3aの予熱が開始される(予熱工程)。このとき、第1予熱源5aのレーザLA1、すなわちCO2レーザによって、ガラス管2の第1端面3aが予熱される。本例の場合、第1予熱源5aのレーザLA1の出力強度は照射面方向に沿ってガウシアン分布をとるので、照射範囲Eaの外から中央に近づくに従って、徐々に温度が上げられながら第1端面3aが加熱される。また、第1予熱源5aのレーザLA1の照射範囲Eaはガラス管2の第1端面3aの面積より十分に大きな範囲に形成されているので、複数のガラス管2の第1端面3aが同時に予熱される。
As shown in FIG. 3B, when one of the first end faces 3a of the
図3(c)→図3(d)に示すように、ガラス管2の第1端面3aが第1本加熱源6aのレーザLA2の照射範囲Ebに至ると、ガラス管2の第1端面3aの本加熱が開始される(本加熱工程)。本例の場合、第1本加熱源6aのレーザLA2は、ガラス管2の搬送方向Aに対してビーム軌跡が交差するラインビームとなっている。また、ラインビームのビーム幅をTとし、搬送方向Aに対するビーム軌跡の傾斜角をθとして、ガラス管2の外径をRとした場合、次式(1)を満たす。
T×sinθ≧R … (1)
このため、ラインビームで加熱を行う場合であっても、ガラス管2の第1端面3aの全域を一様に加熱することが可能となる。
As shown in FIG. 3C → FIG. 3D, when the
T × sin θ ≧ R… (1)
Therefore, even when heating is performed by the line beam, the entire area of the
続いて、ガラス管2が第2予熱源5b及び第2本加熱源6bに至ると、ガラス管2の反対側の第2端面3bも第1端面3a側と同様に、第2予熱源5b及び第2本加熱源6bによってグレージング加工される。ガラス管2の両方の端面3がレーザによって加熱溶融され、冷却されると、端面3がグレーズ面(火造り面)9となって、グレージング加工が完了する。
Subsequently, when the
次に、図4~図6を用いて、本実施形態のガラス管製造方法(ガラス管2)の作用及び効果について説明する。
図4に、ガラス管端面グレージング加工において、予熱あり及び予熱なしの各々の場合の温度変化を図示する。同図に示すように、「予熱なし」の場合、本加熱開始から急激に温度が上昇し、加熱の最高温度が高くなってしまう。一方、「予熱あり」の場合、予熱によって徐々に温度が上げられていくので、最高温度は、「予熱なし」の場合に比較して低く済む。
Next, the operation and effect of the glass tube manufacturing method (glass tube 2) of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4 to 6.
FIG. 4 illustrates the temperature change in each case of preheating and non-preheating in the glass tube end face glazing process. As shown in the figure, in the case of "no preheating", the temperature rises sharply from the start of the main heating, and the maximum heating temperature rises. On the other hand, in the case of "preheating", the temperature is gradually raised by preheating, so that the maximum temperature can be lower than that in the case of "without preheating".
ところで、ガラス管2の破断に関係する指標には、グレージング加工後にガラス管2に残る「残留応力」がある。この残留応力は、一般的に7MPaを超えると、破断リスクが高まると言われている。よって、ガラス管2の残留応力を7Ma以下に抑えたいニーズがある。
By the way, as an index related to the breakage of the
残留応力は、グレージング加工の冷却時の温度下降の傾き、具体的には温度が徐冷点から歪点に至るときの温度勾配Δtに関係する。そして、温度勾配Δtが急激、すなわち冷却が急冷であれば、残留応力が大きくなり、温度勾配Δtが緩やかであれば、残留応力が小さくなる。本例のように、グレージング加工において予熱工程がある場合、温度勾配Δt(予熱有り:Δta、予熱無し:Δtb)が緩やかになることが分かった。このことからも、残留応力が小さく済むと想定できる。 The residual stress is related to the slope of the temperature drop during cooling of the glazing process, specifically, the temperature gradient Δt when the temperature reaches the strain point from the slow cooling point. If the temperature gradient Δt is rapid, that is, if the cooling is rapid, the residual stress becomes large, and if the temperature gradient Δt is gentle, the residual stress becomes small. As in this example, it was found that the temperature gradient Δt (with preheating: Δta, without preheating: Δtb) becomes gentle when there is a preheating step in the glazing process. From this, it can be assumed that the residual stress is small.
また、予熱なしで本加熱源6のみでグレージング加工を行う場合、レーザ出力は45~60[W]が必要であり、この場合、残留応力は9~11[MPa]の値をとることが実測された。一方、予熱あり(予熱のレーザ出力:20~30[W])でグレージング加工を行った場合、本加熱のレーザ出力が30~45[W]で済み、かつ残留応力も2~7[MPa]に抑えられることが分かった。よって、このことからも残留応力を低く抑えられることが分かる。従って、破断リスク(破断し易さ)の抑制に繋がることが分かる。
Further, when the glazing process is performed only with the
図5に、予熱をしない場合のグレージング加工後のガラス管2に生じた引張応力(歪)の発生位置を図示する。ここで、前述の残留応力には、引張応力(歪)や圧縮応力等があり、ガラス管2の端面3の破断に大きく関係するパラメータは、引張応力(歪)が主である。同図に示されるように、グレージング加工において予熱をしない場合、引張応力(歪)がガラス管2の端寄りの位置(例えば、端面3から約0.4mmの位置)に生じることが分かった。これは、破断リスク(破断し易さ)に繋がる。
FIG. 5 illustrates the position where the tensile stress (strain) generated in the
図6に、予熱をした場合のグレージング加工後のガラス管2に生じた引張応力(歪)の発生位置を図示する。同図に示されるように、グレージング加工において予熱を行う場合、引張応力(歪)がガラス管2の端面3から内側方向(同図の矢印U方向)に移動することが分かった。ここで、ガラス管2は、端面3から軸方向(長尺方向)の「0.5~1mm」の位置Dにおいて残留応力Fが最大となり、その残留応力Fの最大値が「2~7MPa」となる。このように、本例の場合、グレージング加工において、予熱を行わない場合よりも行った場合の方が、引張応力(歪)の発生位置を端面3から離すことが可能となる。よって、破断リスク(破断し易さ)の抑制に繋がる。なお、残留応力の大きさ及び位置は、株式会社ニコン製の偏光顕微鏡ECLOPSE E600 POLを用いて測定した。
FIG. 6 illustrates the position where the tensile stress (strain) generated in the
さて、本例の場合、ガラス管2の端面3のグレージング加工において、まずガラス管2の端面3を予熱し、その後、ガラス管2の端面3を本加熱する。このため、本加熱の前に、ある程度、ガラス管2の端面3を加熱しておくことが可能となるので、本加熱に必要な温度を低く抑えることが可能となる。これにより、加工後の冷却の温度勾配Δtが緩やかになるので、その分、ガラス管2に生じる残留応力を低く抑えることが可能となる。よって、ガラス管2の破断リスクを軽減することができる。
In the case of this example, in the glazing process of the
予熱源5は、レーザ式であって、ガウシアン分布のビームを照射することによってガラス管2の端面3を予熱する。よって、予熱源5の予熱範囲(レーザの照射範囲Ea)を広くとることが可能となるので、ガラス管2の端面3をより確実に予熱することが可能となる。また、本加熱源6は、レーザ式であって、ラインビームを照射することによってガラス管2の端面3を本加熱する。よって、本加熱時、必要とする高温の熱でガラス管2の端面3を加熱することができる。
The preheating
予熱工程では、複数のガラス管2を同時に予熱する。よって、ガラス管2の予熱を効率よく行うことができる。
搬送方向Aに整列して並ぶ複数のガラス管2を搬送し、その搬送過程で予熱及び本加熱を実行する。よって、所定の速度(本例は一定速度)で搬送しながらガラス管2に予熱及び本加熱を行うので、予熱や本加熱を効率よく行うことができる。また、ガラス管2の搬送速度を一定とすれば、予熱や本加熱を行うにあたって、加熱ムラを生じ難くすることができる。
In the preheating step, a plurality of
A plurality of
予熱工程では、予熱源5をガラス管2の搬送方向Aに対して斜めに配置して、ガラス管2の端面3を斜めから加熱して予熱を実行する。本例では、1つの光源(図示略)の光を分岐させて複数の予熱源5に至らせ、これら予熱源5からレーザLA1を照射する場合、これら予熱源5を斜めに配置することで、1つの光源と複数の予熱源5との間の最適な向きを設定することが可能となる。このようにして複数の予熱源5の間で光源(図示略)を共通化することが可能となるので、装置コストの抑制に有利となる。
In the preheating step, the preheating
また、本加熱工程では、本加熱源6をガラス管2の搬送方向Aに対して直交又はその近傍角に配置して、ガラス管2の端面3に対して略垂直にレーザLA2を照射して本加熱を実行する。よって、本加熱源6のレーザをガラス管2の端面3にしっかりと当てることが可能となるので、本加熱を効率よく行うのに有利となる。
Further, in the main heating step, the
予熱源5及び本加熱源6は、各々が照射する熱線の照射範囲(照射範囲Ea,Eb)が互いに重なるように配置されている。よって、ガラス管2の端面3を予熱からスムーズに本加熱に移行させることが可能となるので、ガラス管2の端面3のグレージングを最適に行うのに有利となる。
The preheating
ガラス管2の一方の端面3(第1端面3a)、及びガラス管2の他方の端面3(第2端面3b)の各々に対して、予熱工程及び本加熱工程が順に実施される。よって、ガラス管2の両方の端面3をグレージング加工することができる。
The preheating step and the main heating step are sequentially performed on each of one end surface 3 (
予熱工程において、出力ワット数が20~30WのレーザLA1を、0.5~1秒照射することで予熱を実行する。よって、予熱レーザのワット数と予熱時間とを最適化することができる。 In the preheating step, preheating is performed by irradiating a laser LA1 having an output wattage of 20 to 30 W for 0.5 to 1 second. Therefore, the wattage and preheating time of the preheating laser can be optimized.
本加熱工程では、ラインビームのビーム幅をT、ガラス管2の搬送方向Aに対するビーム軌跡(光軸)の傾斜角をθとして、ガラス管2の外径をRとした場合に、「T×sinθ≧R」で表される関係を満たすように本加熱を実行する。よって、最適な条件下で本加熱を実施することができる。
In this heating step, when the beam width of the line beam is T, the inclination angle of the beam locus (optical axis) with respect to the transport direction A of the
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・予熱及び加熱の両工程の両工程において複数のガラス管2を同時加熱可能としてもよいし、これら工程の一方のみ複数のガラス管2を同時加熱可能としてもよい。
In addition, this embodiment can be changed and carried out as follows. The present embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
-A plurality of
・予熱源5は、CO2レーザに限定されず、他の方式のレーザに変更してもよい。
・本加熱源6は、ラインビーム式に限定されず、例えば予熱源5のような出力がガウシアン分布をとるレーザとしてもよい。
-The
The
・予熱源5及び本加熱源6は、レーザ式に限らず、他の方式の熱源を用いてもよい。
・予熱は、複数のガラス管2で同時に行われることに限らず、1つずつ実施してもよい。
-The
-Preheating is not limited to being performed in a plurality of
・ガラス管2の両方の端面3を同時タイミングでグレージング処理してもよい。
・予熱の仕方は、例えば予熱の温度を処理途中で複数段階に切り替えるなど、種々の態様が適用可能である。これは、本加熱でも同様である。
-Both end faces 3 of the
-As the preheating method, various modes such as switching the preheating temperature to a plurality of stages in the middle of processing can be applied. This also applies to the main heating.
・ガラス管端面加工装置1は、搬送ブロック7が複数配列された複数ラインの装置であってもよい。
・ガラス管2の搬送の仕方は、ガラス管2を予熱源5及び本加熱源6の各レーザ照射範囲を通過させることができれば、種々の態様に変更可能である。
The glass tube end
The method of transporting the
・予熱源5は、ガラス管2の搬送方向Aに対して斜め配置されることに限らず、搬送方向Aに対して直交する向きに配置されてもよい。
・予熱源5及び本加熱源6のレーザ照射範囲は、一部がラップすることに限定されず、照射範囲が全く重ならないようにしてもよい。
The
-The laser irradiation ranges of the preheating
・グレージング処理は、ガラス管2の端面3を軟化加熱により丸めることができれば、種々の処理が適用可能である。
・ガラス管2は、短尺ガラスに限定されず、ある程度長さを有するガラス管に変更してもよい。
-As for the glazing treatment, various treatments can be applied as long as the
-The
1…ガラス管端面加工装置、2…ガラス管、3…端面、3a…第1端面、3b…第2端面、5…予熱源、5a…第1予熱源、5b…第2予熱源、6…本加熱源、6a…第1本加熱源、6b…第2本加熱源、9…グレーズ面、A…搬送方向、LA1…レーザ、LA2…レーザ、Ea,Eb…照射範囲。 1 ... Glass tube end face processing device, 2 ... Glass tube, 3 ... End face, 3a ... First end face, 3b ... Second end face, 5 ... Preheating source, 5a ... First preheating source, 5b ... Second preheating source, 6 ... Main heating source, 6a ... 1st heating source, 6b ... 2nd heating source, 9 ... glaze surface, A ... transport direction, LA1 ... laser, LA2 ... laser, Ea, Eb ... irradiation range.
Claims (11)
前記ガラス管の端面を予熱源によって予熱する予熱工程と、
前記予熱工程後の前記ガラス管の端面を本加熱源によって本加熱する本加熱工程とを備え、
前記予熱源は、レーザ式であって、ガウシアン分布のビームを前記ガラス管の端面に照射することによって前記ガラス管の端面を予熱し、
前記予熱源の前記ガウシアン分布のビームは、前記ガラス管の端面の全体が含まれる照射範囲を有するガラス管製造方法。 It is a glass tube manufacturing method that glazing the end face of the glass tube.
A preheating step of preheating the end face of the glass tube with a preheating source, and
It is provided with a main heating step of main heating the end face of the glass tube after the preheating step by the main heating source .
The preheating source is a laser type, and the end face of the glass tube is preheated by irradiating the end face of the glass tube with a beam of Gaussian distribution.
A method for manufacturing a glass tube having an irradiation range in which the beam of the Gaussian distribution of the preheating source includes the entire end face of the glass tube.
請求項1又は2に記載のガラス管製造方法。 The glass tube manufacturing method according to claim 1 or 2, wherein in the preheating step, a plurality of the glass tubes are preheated at the same time.
T×sinθ≧R … (1)
で表される関係を満たすように本加熱を実行する
請求項1~8のうちいずれか一項に記載のガラス管製造方法。 In the main heating step carried out by the line beam of the laser, the beam width of the line beam is T, the inclination angle of the beam locus (optical axis) with respect to the transport direction A of the glass tube is θ, and the outer diameter of the glass tube is set. When R is used, the following equation (1):
T × sin θ ≧ R… (1)
The glass tube manufacturing method according to any one of claims 1 to 8, wherein the main heating is performed so as to satisfy the relationship represented by.
前記ガラス管の端面を予熱する予熱源と、
予熱後の前記ガラス管の端面を本加熱する本加熱源と
を備え、
前記予熱源は、レーザ式であって、ガウシアン分布のビームを前記ガラス管の端面に照射することによって前記ガラス管の端面を予熱し、
前記予熱源の前記ガウシアン分布のビームは、前記ガラス管の端面の全体が含まれる照射範囲を有するガラス管端面加工装置。 A glass tube end face processing device that glazing the end face of a glass tube.
A preheating source for preheating the end face of the glass tube and
A main heating source for main heating the end face of the preheated glass tube is provided .
The preheating source is a laser type, and the end face of the glass tube is preheated by irradiating the end face of the glass tube with a beam of Gaussian distribution.
The beam of the Gaussian distribution of the preheating source is a glass tube end face processing apparatus having an irradiation range including the entire end face of the glass tube.
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