CN204868425U - 玻璃板的制造装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的玻璃板的制造装置包括研削机构、浮板、及控制部。研削机构以与玻璃板的端面对向的方式配置,且具有加工区域。浮板非接触地支撑玻璃板的端部且是包含利用研削机构进行研削的端面的端部。浮板可沿与玻璃板的主表面正交的第一方向调整位置。浮板具有与端部的主表面对向的板表面、形成在板表面的多个流体喷出孔、及形成在板表面的多个流体抽吸孔。流体喷出孔朝向与板表面对向的端部的主表面喷出流体,而使向上的力作用在玻璃板。流体抽吸孔从板表面与端部的主表面之间的空间抽吸流体,而使向下的力作用在玻璃板。控制部调整研削机构相对于浮板的位置、向上的力、及向下的力,从而将端面引导至加工区域。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种玻璃板的制造装置。
背景技术
液晶显示器及等离子显示器等平板显示器(FPD)所使用的玻璃板被进行倒角。在被切断成规定尺寸的玻璃板的切断面,容易形成可能成为玻璃板的破裂及缺损的原因的微小的凹凸及裂痕。因此,通过对玻璃板的切断面的角部进行倒角,而抑制微小的凹凸及裂痕的产生。
以往,在玻璃板的倒角加工中使用了研削轮。研削轮为圆盘形状的磨石。使研削轮旋转,并将形成在研削轮的侧周面的槽抵压在玻璃板的切断面,由此对玻璃板的切断面的角部进行研削,从而对玻璃板进行倒角。
[背景技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2002-160147号公报
实用新型内容
[实用新型要解决的问题]
近年来,玻璃板的大型化及薄型化发展,对玻璃板的加工精度的要求变得严格。尤其是在将大型的玻璃板吸附固定在金属定盘而进行倒角的情况下,对金属定盘的平坦度、及研削轮的移行轴与作为玻璃板的切断面的玻璃板端面之间的平行度要求高精度。
另外,担心因在对玻璃板进行倒角时产生的微小玻璃片而导致在玻璃板的表面形成损伤。形成在FPD用玻璃板的表面的损伤会对FPD的品质造成较大影响。为了抑制在玻璃板的表面形成损伤,已知有在金属定盘粘贴保护片材的方法。然而,在使用以保护片材覆盖的金属定盘的情况下,难以在大型的玻璃板的整个表面均等地产生吸附压力。因此,担心玻璃板的一部分陷入保护片材,玻璃板局部变形,从而玻璃板的端面与研削轮之间在铅垂方向上的位置关系变得不确定或不稳定。进而,玻璃板不具有完全均匀的平坦度,而具有局部的翘曲。因此,存在如下情况:因玻璃板固有的翘曲引起玻璃板的端面与研削轮之间在铅垂方向上的位置关系变得不确定或不稳定。尤其是玻璃板的尺寸越大,玻璃板的厚度越小,则玻璃板的端面的翘曲量变得越大,玻璃板的端面与研削轮之间的位置关系变得更加不确定。另外,玻璃板的厚度越小,则玻璃板的刚性越低,玻璃板端面的加工越困难。
例如,专利文献1(日本专利特开2002-160147号公报)所公开的玻璃板的端面加工方法中,使用在侧周面形成着凹部的研削轮。该方法是通过将研削轮的凹部的表面抵压在玻璃板的端面,而将玻璃板的端面研削成曲面状,从而对端面的角部进行倒角。该方法中,难以适当地调节研削轮的凹部与玻璃板的端面在铅垂方向上的位置关系,而有无法均等地对玻璃板上侧的表面与玻璃板下侧的表面进行研削的担忧。如此一来,在玻璃板上侧的表面的研削量、与玻璃板下侧的表面的研削量不同的情况下,玻璃板端面的截面形状变得不对称,而有玻璃板的强度降低、或玻璃粉从加工后的玻璃板端面的发尘增加的担忧。
本实用新型的目的在于提供一种可精度良好地对玻璃板端面进行加工的玻璃板的制造装置。
[解决问题的技术手段]
本实用新型的玻璃板的制造装置包括研削部、浮板、及控制部。研削部以与玻璃板的端面对向的方式配置,且具有加工区域,该加工区域通过一边与端面接触,一边沿端面的长度方向相对于玻璃板相对移动而对端面进行研削。浮板非接触地支撑玻璃板的端部且是包含利用研削部进行研削的端面的端部。浮板能够沿与玻璃板的主表面正交的第一方向调整位置。浮板具有与端部的主表面对向的板表面、形成在板表面的多个流体喷出孔、及形成在板表面的多个流体抽吸孔。流体喷出孔朝向与板表面对向的端部的主表面喷出流体,而使向上的力作用在玻璃板。流体抽吸孔从板表面与端部的主表面之间的空间抽吸流体,而使向下的力作用在玻璃板。控制部调整研削部相对于浮板的位置、向上的力、及向下的力,从而将端面引导至加工区域。
该玻璃板的制造装置对利用下拉法等成形、且被切断为成品大小的尺寸的玻璃板的端面进行加工。在被切断的玻璃板的切断面即端面,容易形成可能成为玻璃板的破裂及缺损的原因的微小的凹凸及裂痕。通过研削玻璃板端面来对玻璃板进行倒角,而抑制微小的凹凸及裂痕的产生。该玻璃板的制造装置例如是在将研削轮等研削部抵压在玻璃板端面的状态下,使研削部沿玻璃板端面移动,从而对玻璃板端面进行研削。研削轮是具有圆盘形状、且在圆盘形状的侧周面形成着凹部的部件。研削轮也可以具有多个凹部。
在该玻璃板的制造装置中,在研削玻璃板的端面时,玻璃板的端部由浮板非接触地支撑。浮板喷出流体并抽吸流体。在玻璃板的端部位于浮板的上方的情况下,流体对玻璃板的端部赋予铅垂方向向上的力,且流体对玻璃板的端部赋予铅垂方向向下的力。由此,因为在浮板的上方非接触地支撑玻璃板的端部,所以玻璃板端部的端面在铅垂方向上的位置稳定化。
另外,通过预先调节浮板在铅垂方向上的位置,可调节被浮板非接触地支撑的玻璃板端部的端面与研削轮在铅垂方向上的位置关系。研削部在对玻璃板端面进行研削时,也对与玻璃板端面邻接的玻璃板主表面的一部分进行研削。在该玻璃板的制造装置中,以使玻璃板上侧的主表面的研削量、与玻璃板下侧的主表面的研削量的差尽可能变小的方式,调节浮板在铅垂方向上的位置。由此,因为玻璃板的端部被浮板引导至使玻璃板的两主表面的研削量的差变小那样的高度位置,所以例如能以在铅垂方向上截面形状对称的方式,精度良好地对玻璃板端面进行研削加工,从而可抑制端面加工所导致的玻璃板的强度降低。因此,该玻璃板的制造装置通过在对玻璃板端面进行倒角加工之前调节研削部与玻璃板端面之间的位置关系,可抑制玻璃板的强度(例如弯曲强度)降低,并且可精度良好地对玻璃板端面进行加工。
另外,在该玻璃板的制造装置中,优选为浮板是由多孔质体成形。在该情况下,优选为流体喷出孔为多孔质体的细孔,且流体抽吸孔形成在长度方向及第二方向上的多个位置。第二方向是与长度方向及第一方向正交的方向。
另外,在该玻璃板的制造装置中,优选为流体喷出孔及流体抽吸孔形成在长度方向及第二方向上的多个位置。第二方向是与长度方向及第一方向正交的方向。
另外,在该玻璃板的制造装置中,优选为浮板是以使第一研削宽度与第二研削宽度的差即面宽度差变小的方式支撑端部。第一研削宽度是包含于玻璃板上侧的主表面、且端面通过研削部的研削而被去除的区域在第二方向上的尺寸。第二研削宽度是包含于玻璃板下侧的主表面、且端面通过研削部的研削而被去除的区域在第二方向上的尺寸。通过以使面宽度差尽可能变小的方式调节玻璃板端部的位置,可对玻璃板端面均匀地进行加工。
另外,在该玻璃板的制造装置中,优选为研削部是形成着具有加工区域的加工槽的研削轮,且浮板是以使玻璃板的第一方向的中心、与加工槽的第一方向的中心在加工区域中一致的方式将端面引导至加工区域。
另外,在该玻璃板的制造装置中,优选为玻璃板具有0.25mm以下的厚度。
[实用新型的效果]
本实用新型的玻璃板的制造装置可精度良好地对玻璃板端面进行加工。
附图说明
图1是实施方式的玻璃板端面加工装置的概略图。
图2是实施方式的对玻璃板的端面进行加工的研削机构的外观图。
图3是研削轮的外观图。
图4是研削轮的剖视图。
图5是表示由浮板非接触地支撑的玻璃板的端部的图。
图6是图5所示的浮板附近的放大图。
图7是沿铅垂方向自上方朝向下方观察浮板的图。
图8是表示利用研削轮进行研削的玻璃板的外观图。
图9是表示利用研削轮进行研削的玻璃板的俯视图。
图10是表示玻璃板端部的被研削的部位的剖视图。
图11是表示作为比较例的玻璃板端部的被研削的部位的剖视图。
图12是表示变化例A的只对玻璃板的上角部进行倒角的研削机构的图。
图13是表示变化例A的只对玻璃板的下角部进行倒角的研削机构的图。
图14是表示变化例B的研削机构的图。
图15是变化例C的沿铅垂方向从上方朝向下方观察浮板的图。
具体实施方式
(1)玻璃板端面加工装置的构成
一边参照附图一边对本实用新型的玻璃板的制造装置的实施方式进行说明。本实施方式的玻璃板的制造装置使用对玻璃板的端面进行加工的玻璃板端面加工装置。图1是玻璃板端面加工装置1的概略图。玻璃板端面加工装置1是在将玻璃板3固定的状态下,对玻璃板3的端面3a进行研削。被玻璃板端面加工装置1进行加工的玻璃板3是将利用浮式法及下拉法等而由熔融玻璃成形的板状的玻璃切断为规定的尺寸而获得。玻璃板端面加工装置1尤其适合具有0.25mm以下的厚度的玻璃板3的端面3a的加工。被玻璃板端面加工装置1进行过加工的玻璃板3视需要进一步通过研磨等进行端面加工,并经过清洗步骤及检查步骤等,而作为成品出货。
如图1所示,玻璃板端面加工装置1主要包括金属定盘10及研削机构20。金属定盘10吸附玻璃板3的表面而固定玻璃板3。玻璃板3是利用带式输送机等而被载置在金属定盘10的上表面。在金属定盘10的上表面形成多个吸入孔,利用吸入孔的抽吸力将玻璃板3吸附固定在金属定盘10的上表面。另外,在金属定盘10的上表面粘贴着保护片材。在玻璃板3用于FPD的情况下,玻璃板3的表面所形成的损伤成为使玻璃板3的品质降低的主要原因。保护片材防止玻璃板3的表面与金属定盘10的上表面直接接触,从而抑制在玻璃板3的表面形成损伤。此外,玻璃板3的端面3a附近的部分未被吸附固定在金属定盘10的上表面。固定着玻璃板3的金属定盘10可通过玻璃导件(未图示)而沿端面方向移动。因此,固定在金属定盘10的玻璃板3可通过玻璃导件而沿端面方向移动。
研削机构20是以与玻璃板3的一对端面3a分别对向的方式设置。研削机构20具有研削轮21。研削机构20对由金属定盘10固定的玻璃板3的端面3a进行研削。研削机构20朝向玻璃板3的端面3a压抵正在旋转的研削轮21。在该状态下,通过使玻璃板3沿端面3a移动,从而研削机构20对端面3a进行研削。在图1中,研削轮21旋转的方向、及玻璃板3移动的方向以箭头表示。接下来,对研削机构20的构成及动作的详细情况进行说明。
(2)研削机构的构成
图2是对玻璃板3的一端面3a进行研削的研削机构20的外观图。在图2中,以箭头表示在固定于金属定盘10的状态下与金属定盘10一同移动的玻璃板3的移动方向。图2所示的研削机构20具有与对玻璃板3的另一端面3a进行研削的研削机构20相同的构成及动作。在以下说明中,“端面方向”意指玻璃板3的端面3a的长度方向且是玻璃板3移动的方向。“宽度方向”意指沿玻璃板3的表面的方向且是与端面方向正交的方向。“铅垂方向”意指与玻璃板3的表面正交的方向。在附图中,端面方向以“y轴”表示,宽度方向以“x轴”表示,铅垂方向以“z轴”表示。将与铅垂方向正交的平面称为“水平面”。玻璃板3的表面与水平面平行。
研削机构20主要包括研削轮21、浮板22、基体23、移动机构24、研削轮位置调节机构25、及控制部(未图示)。
(2-1)研削轮
研削轮21为圆盘形状的磨石。图3是研削轮21的外观图。研削轮21具有圆盘形状的上表面21a、圆盘形状的下表面21b、及连结上表面21a与下表面21b的侧周面21c。如图3所示,在研削轮21的侧周面21c形成着凹部21d。凹部21d是遍及侧周面21c的全周而形成的槽。研削轮21以连结上表面21a的中心与下表面21b的中心的旋转轴21e为中心旋转。如图1所示,研削轮21的旋转方向是欲使玻璃板3向与玻璃板3移动的方向相反的方向移动的方向。此外,研削轮21也可以具有多个凹部21d。
研削轮21是由金属结合剂磨石成形。金属结合剂磨石是如下一种磨石,即:以铁系的结合剂凝固多种金属的粉末或合金的粉末并进行烧结,且在烧结体的表面固定研磨粒而制造。研磨粒为金刚石、氧化铝及碳化硅等微小粒。金属结合剂磨石是形状的保持力较高的磨石。金属结合剂磨石例如为金刚石磨轮。在研削轮21为金刚石磨轮的情况下,金刚石研磨粒的粒度优选为#400~#1200。研削轮21由未图示的驱动电动机旋转驱动。
图4是研削轮21的凹部21d附近的放大剖视图。图4表示以包含旋转轴21e的平面切断研削轮21所得的截面的一部分。如图4所示,凹部21d的截面形状具有相对于位于上表面21a与下表面21b的中间的假想平面即中间面21f对称的形状。凹部21d的表面包括上内表面21g、中央内表面21h、及下内表面21i。上内表面21g是与位于比凹部21d更靠上方的侧周面21c邻接的面。下内表面21i是与位于比凹部21d更靠下方的侧周面21c邻接的面。中央内表面21h是与上内表面21g及下内表面21i邻接的面。中央内表面21h相当于凹部21d的槽的底面。
研削轮21的凹部21d是对玻璃板3的端面3a进行加工的加工区域。在图4中,作为参考,表示了被研削轮21研削前的玻璃板3的截面的一部分。玻璃板3具有端面3a、作为上侧的主表面的上表面3b、及作为下侧的主表面的下表面3c。玻璃板3的端面3a是连接上表面3b与下表面3c的面。如下所述,上表面3b与端面3a之间的角部即上角部3d被研削轮21的凹部21d的上内表面21g倒角,下表面3c与端面3a之间的角部即下角部3e被研削轮21的凹部21d的下内表面21i倒角。以下,将包含上角部3d及下角部3e在内且端面3a附近的部分称为玻璃板3的端部3f。
(2-2)浮板
浮板22分别设置在金属定盘10的宽度方向两侧。即,浮板22设置在金属定盘10与各研削轮21之间。浮板22是用来非接触地支撑玻璃板3的端部3f、且将端部3f引导至研削轮21的凹部21d的装置。浮板22在铅垂方向上的位置可利用浮板位置调节机构(未图示)来调节。浮板22在铅垂方向上的位置是在使用玻璃板端面加工装置1之前预先调节。图5是表示被浮板22非接触地支撑的端部3f的图。图5相当于沿y轴观察图4所示的研削机构20的图。如图5所示,在浮板22的上方,玻璃板3的端部3f不与浮板22接触地被支撑。端部3f与浮板22之间的间隙在铅垂方向上的尺寸例如为5μm~40μm,优选为10μm~30μm,更优选为15μm~30μm。图6是图5所示的浮板22附近的放大图。
浮板22具有与被非接触地支撑的端部3f的下表面3c对向的板表面22a、形成在板表面22a的多个流体喷出孔22b、及形成在板表面22a的多个流体抽吸孔22c。流体喷出孔22b朝向与板表面22a对向的下表面3c喷出第一流体F1。流体抽吸孔22c从板表面22a与下表面3c之间的空间抽吸第二流体F2。第一流体F1及第二流体F2均为纯水。此外,第一流体F1及第二流体F2也可以分别为其他液体或气体。
流体喷出孔22b具有对端部3f赋予铅垂方向向上的力的作用。流体抽吸孔22c具有对端部3f赋予铅垂方向向下的力的作用。流体喷出孔22b及流体抽吸孔22c使铅垂方向的力作用在端部3f,而使端部3f的端面3a在铅垂方向上的位置、及端部3f的形状稳定。另外,浮板22可通过控制从流体喷出孔22b喷出的第一流体F1、及被流体抽吸孔22c吸入的第二流体F2的流量,而调节端部3f的端面3a在铅垂方向上的位置。端面3a在铅垂方向上的位置的可调整范围最大为30μm。端部3f的下表面3c与板表面22a之间的间隔越小,则支撑端部3f的力越强。
图7是沿铅垂方向从上方朝向下方观察浮板22的图。图7所示的浮板22是由多孔质体成形。多孔质体的材质为陶瓷、碳及铝等对高温及高压的液体及气体具有较高耐久性的材质。流体喷出孔22b是形成在板表面22a的多孔质体的细孔。流体抽吸孔22c是使用钻孔机等而形成在板表面22a的孔,在图7中以白圈表示。流体抽吸孔22c的直径比多孔质体的细孔的直径大,为0.3mm~1.0mm。流体喷出孔22b形成在板表面22a的整体。流体抽吸孔22c形成在宽度方向及端面方向上的多个位置。即,流体喷出孔22b及流体抽吸孔22c是在宽度方向及端面方向的两方向上具有宽度而配置。
在图7中,流体抽吸孔22c在板表面22a中形成在格子点位置。宽度方向上的流体抽吸孔22c的间隔d1、及端面方向上的流体抽吸孔22c的间隔d2是根据玻璃板3的厚度等而适当设定。例如,也可以在玻璃板3的厚度为0.5mm的情况下,间隔d1、d2设定为18mm,在玻璃板3的厚度为0.25mm的情况下,间隔d1、d2设定为4mm。
(2-3)基体
基体23具有移动机构24、研削轮位置调节机构25及配重(未图示)。配重是产生使研削轮21在水平面内移动的动力的机构。配重例如将研削轮21的凹部21d的表面压抵在玻璃板3的端面3a,或使研削轮21的凹部21d的表面从玻璃板3的端面3a离开。
(2-4)移动机构
移动机构24固定在基体23,使基体23沿端面方向及宽度方向移动。移动机构24使研削机构20沿端面方向及宽度方向移动,从而调节研削轮21在水平面内的位置。此外,在本实施方式中,在玻璃板3的端面3a的加工时,移动机构24的位置被固定。
(2-5)研削轮位置调节机构
研削轮位置调节机构25固定在基体23,使研削轮21沿铅垂方向移动。研削轮位置调节机构25调节研削轮2在铅垂方向上的位置。
(2-6)控制部
控制部是主要包括CPU(CentralProcessingUnit,中央处理器)、ROM(ReadOnlyMemory,只读存储器)、RAM(RandomAccessMemory,随机存取存储器)及硬盘等的计算机。控制部连接于研削机构20的驱动电动机及配重等。控制部基于ROM、RAM或硬盘等中所存储的程序及数据,进行连接于控制部的构成要素的控制。例如,控制部控制驱动电动机而调节研削轮21的旋转速度。控制部控制配重而调节研削轮21在水平面内的位置,从而调节研削轮21对玻璃板3的端面3a赋予的力。控制部控制浮板22在铅垂方向上的位置、从流体喷出孔22b喷出的第一流体F1的流量、及被流体抽吸孔22c吸入的第二流体F2的流量。
(3)玻璃板端面加工装置的动作
对玻璃板端面加工装置1对玻璃板3的端面3a进行研削,从而对上角部3d及下角部3e进行倒角的步骤进行说明。首先,利用金属定盘10吸附固定玻璃板3。如图5所示,玻璃板3的端部3f未被金属定盘10吸附固定。图5中未表示的玻璃板3的另一端部也未被金属定盘10吸附固定。玻璃板3的宽度方向的两端部且是未与金属定盘10的上表面接触的部分在宽度方向上的尺寸即非接触端部尺寸L为15mm~40mm。这时,浮板22的板表面22a在铅垂方向上的位置预先被调节为比玻璃板3的下表面3c靠下方。此外,非接触端部尺寸L优选为根据研削轮21与玻璃板3之间的研削阻力、及与玻璃板3的刚性的平衡来决定。例如,在作为显示器用玻璃基板的玻璃板3的加工中,非接触端部尺寸L也可以根据玻璃板3的厚度来决定。玻璃板3的厚度越大,则玻璃板3的刚性越高。具体来说,也可以在玻璃板3的厚度为0.5mm的情况下,将非接触端部尺寸L设定为30mm~40mm,在玻璃板3的厚度为0.4mm的情况下,将非接触端部尺寸L设定为25mm~35mm,在玻璃板3的厚度为0.3mm的情况下,将非接触端部尺寸L设定为15mm~20mm。
接着,利用研削轮位置调节机构25调节研削轮21在铅垂方向上的位置,且利用浮板位置调节机构调节浮板22在铅垂方向上的位置。研削轮21及浮板22在铅垂方向上的位置是使玻璃板3的铅垂方向(厚度方向)的中心位置、与研削轮21的凹部21d的铅垂方向的中心位置一致,从而以玻璃板3的上表面3b的研削量与玻璃板3的下表面3c的研削量变得相等的方式进行调节。例如,通过调整利用浮板22作用在玻璃板3的向上的力与向下的力,而能够将玻璃板3的端面3a在铅垂方向上的位置稳定地调整为规定的位置。另外,可利用研削轮21的位置调整机构25调整端面3a的加工点相对于浮板22在铅垂方向上的位置。调节后,研削轮21及浮板22在铅垂方向上的位置被固定。此外,研削轮21及浮板22在铅垂方向上的位置也可以通过对测试用玻璃板3进行研削并测定上表面3b及下表面3c的研削量来调节。
接着,利用玻璃导件,使固定玻璃板3的金属定盘10移动,从而调节玻璃板3在端面方向上的位置。由此,固定在金属定盘10的玻璃板3的端面3a相对于固定的研削轮21沿端面方向相对移动。这时,玻璃板3的端部3f由浮板22非接触地支撑。当研削轮21与端面3a接触时,玻璃板3的端部3f被浮板22引导至研削轮21的凹部21d。如此一来,玻璃板3的端面3a在铅垂方向上的位置由浮板22稳定地支撑,且以将端面3a引导至作为加工区域的研削轮21的凹部21d的方式被保持。如上所述,玻璃板3的端面3a在铅垂方向上的位置是以使玻璃板3的上表面3b的研削量与玻璃板3的下表面3c的研削量变得相等的方式预先调节。如此一来,通过调整研削轮21的凹部21d相对于浮板22的位置、及利用浮板22作用在玻璃板3的向上的力或向下的力,而将玻璃板3的端面3a精度良好地引导至作为加工区域的凹部21d。
接着,利用研削轮21对铅垂方向的位置通过浮板22而固定的端面3a进行研削。玻璃板3的端面3a进入到形成在研削轮21的侧周面21c的凹部21d,与作为凹部21d的表面的上内表面21g、中央内表面21h及下内表面21i接触。这时,产生了研削轮21压抵玻璃板3的端面3a的力,因此玻璃板3的端面3a从研削轮21的凹部21d的表面21g、21h、21i受到力。其结果为,玻璃板3的端面3a被研削轮21的凹部21d研削。图8是表示被研削轮21研削的玻璃板3的外观图。图9是表示被研削轮21研削的玻璃板3的俯视图。在图8及图9中,研削轮21旋转的方向、及玻璃板3移动的方向以箭头表示。
此外,在代替研削轮21而使用利用树脂粘合材料的树脂轮21的情况下,也可以在初次使用时,不在树脂轮21的侧周面21c形成凹部21d。在该情况下,凹部21d也可以通过树脂轮21对玻璃板3的端面加工而形成。具体来说,也可以通过将不具有凹部21d的树脂轮21朝向玻璃板3的端面3a施加过度的力压抵,而故意使树脂轮21的侧周面21c磨耗,从而在侧周面21c形成凹部21d。这时,可根据凹部21d的所期望的形状而使用端面3a预先经加工的玻璃板3。
图10是表示玻璃板3的端部3f被研削的部位的玻璃板3的端部3f的剖视图。在图10中,以虚线画出阴影的区域是利用研削轮21进行研削而去除的部分。玻璃板3的上角部3d与研削轮21的凹部21d的上内表面21g接触,玻璃板3的下角部3e与研削轮21的凹部21d的下内表面21i接触。由此,玻璃板3的上角部3d及下角部3e从研削轮21受到力而被倒角。
如图10所示,玻璃板3的上表面3b及下表面3c的一部分被研削轮21研削。以下,将上表面3b在高度位置上被研削的部分在宽度方向上的尺寸称为第一研削宽度W1,将下表面3c在高度位置上被研削的部分在宽度方向上的尺寸称为第二研削宽度W2。换句话说,第一研削宽度W1是包含于玻璃板3的上表面3b、且端面3a通过研削轮21的研削而被去除的区域在宽度方向上的尺寸,第二研削宽度W2是包含于玻璃板3的下表面3c、且端面3a通过研削轮21的研削而被去除的区域在宽度方向上的尺寸。另外,将第一研削宽度W1与第二研削宽度W2之间的差称为面宽度差D。
浮板22具有如下效果:以使面宽度差D尽可能变小的方式,调节玻璃板3的端面3a在铅垂方向上的位置,而将玻璃板3的端部3f引导至研削轮21的凹部21d。具体来说,浮板22优选为以面宽度差D成为50μm以下、优选为20μm以下的方式,将玻璃板3的端部3f引导至研削轮21的凹部21d。因此,在利用研削轮21对玻璃板3的端面3a进行研削之前,以研削轮21的中间面21f在铅垂方向上的位置与由浮板22非接触地支撑的玻璃板3的端面3a的铅垂方向中央的高度位置一致的方式,调节研削轮21及浮板22在铅垂方向上的位置。由此,玻璃板端面加工装置1可精度良好地对玻璃板3的端面3a进行加工。
此外,加工后的玻璃板3的端部3f的面宽度差D更优选为10μm以下,进而优选为5μm以下。另外,加工后的玻璃板3的端部3f的面宽度差D也可以根据玻璃板3的厚度来决定。例如,面宽度差D优选为玻璃板3的厚度的10%以下,更优选为5%以下,进而优选为3%以下。
(4)特征
本实施方式的玻璃板端面加工装置1是对通过浮式法及下拉法等由熔融玻璃成形、且被切断为成品大小的尺寸的玻璃板3的端面3a进行研削。在玻璃板3的切断面即端面3a,容易形成可能成为玻璃板3的破裂及缺损的原因的微小的凹凸及裂痕。对玻璃板3的端面3a进行研削,而对玻璃板3进行倒角,由此抑制微小的凹凸及裂痕的产生。玻璃板端面加工装置1是在使研削轮21抵压在玻璃板3的端面3a的状态下,使玻璃板3沿端面3a移动,从而对端面3a进行研削。
玻璃板端面加工装置1在对玻璃板3的端面3a进行研削之前,调节铅垂方向上的研削轮21与端面3a之间的位置关系。具体来说,玻璃板端面加工装置1以使研削轮21的中间面21f在铅垂方向上的位置成为由浮板22非接触地支撑的玻璃板3的铅垂方向中央的高度位置的方式,预先调节研削轮21及浮板22在铅垂方向上的位置。由此,以在铅垂方向上,研削轮21的中间面21f的位置成为位于由浮板22支撑的玻璃板3的上表面3b与下表面3c的中间的假想平面的位置的方式,设定玻璃板3的端面3a在铅垂方向上的位置。其结果为,以使第一研削宽度W1与第二研削宽度W2之间的差即面宽度差D尽可能变小的方式,自动设定玻璃板3的端面3a在铅垂方向上的位置。由此,如图10所示,被研削轮21研削的玻璃板3的截面形状相对于位于玻璃板3的上表面3b与下表面3c的中间的假想平面实质上对称。
此处,作为比较例,将面宽度差D相对较大的情况下的经研削的玻璃板3的截面形状表示在图11中。如图11所示,在面宽度差D较大的情况下,被研削轮21研削过的玻璃板3的截面形状相对于玻璃板3的上表面3b与下表面3c的中间面实质上不对称。在该情况下,当对经研削的玻璃板3的端面3a进一步进行研磨时,有可能端面3a的一部分未被研磨,而端面3a整体未被研磨。容易从端面3a的未研磨的部分产生玻璃的微小粒子。因此,如果端面3a整体未被研磨,那么有作为成品的玻璃板3的品质降低的担忧。另外,在玻璃板3的截面形状相对于中间面实质上不对称的情况下,玻璃板3的上表面3b的加工量变得大于设计值,结果为无法获得符合设计的弯曲强度,而有作为成品的玻璃板3的强度降低的担忧。
因此,玻璃板端面加工装置1在利用研削轮21对玻璃板3的端面3a进行研削之前,利用研削轮位置调节机构25、浮板位置调整机构(未图示)及浮板22调节研削轮21与端面3a之间在铅垂方向上的位置关系,由此能以使玻璃板3的截面形状相对于中间面实质上对称的方式精度良好地进行加工。由此,可提升作为成品的玻璃板3的品质。
另外,玻璃板端面加工装置1可使用浮板22,使其他部件不与玻璃板3的端部3f的上表面3b及下表面3c接触地调节玻璃板3的端部3f在铅垂方向上的位置。因此,玻璃板端面加工装置1可良好地保持利用研削机构20进行加工后的玻璃板3的端部3f的上表面3b及下表面3c的状态。
另外,玻璃板3的端部3f是利用从流体喷出孔22b喷出的第一流体F1、及被流体抽吸孔22c抽吸的第二流体F2而被支撑。在浮板22的板表面22a,流体喷出孔22b及流体抽吸孔22c形成在宽度方向及端面方向上的多个位置。因此,玻璃板3的端部3f在宽度方向上的多个支撑点被支撑,与在宽度方向上的一个支撑点被支撑的情况相比,支撑点处的玻璃板3的翘曲或施加到玻璃板3的应力较小。即,通过利用浮板22非接触地支撑玻璃板3的端部3f,而抑制形成在端部3f的上表面3b及下表面3c的凹凸。其结果为,抑制因端部3f的形状而引起的端部3f的端面3a在铅垂方向上的位置的误差。
因此,玻璃板端面加工装置1可利用浮板22而使玻璃板3的端面3a在铅垂方向上的位置精度变高,从而缩小所述面宽度差D。尤其是在厚度为0.25mm以下的薄型玻璃板3的端面加工的情况下,因为玻璃板3容易挠曲,所以抑制未固定在金属定盘10的端部3f的翘曲较为重要。因此,玻璃板端面加工装置1尤其适合薄型玻璃板3的端面加工。
(5)变化例
(5-1)变化例A
实施方式的玻璃板端面加工装置1是在将玻璃板3固定在金属定盘10的状态下,使玻璃板3沿端面方向移动,而对玻璃板3的端面3a进行研削。在研削轮21与端面3a接触之前,玻璃板3的端部3f被浮板22引导至研削轮21的凹部21d。玻璃板3的端面3a与作为凹部21d的表面的上内表面21g、中央内表面21h及下内表面21i接触。由此,玻璃板3的上角部3d及下角部3e同时被倒角。
然而,玻璃板3的上角部3d及下角部3e也可以不同时被倒角。例如,也可以首先只对玻璃板3的上角部3d进行倒角,接着只对玻璃板3的下角部3e进行倒角。图12表示只对玻璃板3的上角部3d进行倒角的研削机构120a。图13表示只对玻璃板3的下角部3e进行倒角的研削机构120b。图12及图13是沿y轴方向观察的图。研削机构120a具有研削轮121a及浮板122a,研削机构120b具有研削轮121b及浮板122b。
在图12中,在浮板122a的上方,玻璃板3不与浮板122a接触地被支撑。因为玻璃板3的端面3a由浮板122a支撑,所以玻璃板3的端面3a在铅垂方向上的位置精度较高。研削轮121a设置在玻璃板3的上方,只对玻璃板3的上角部3d进行研削。研削轮121a具有与上角部3d接触的倾斜部123a。玻璃板3的厚度方向的研削量优选为玻璃板3的厚度的10%~20%。在玻璃板3的端面3a具有通过利用刀轮进行的机械刻划而被切断的端面3a的情况下,也能够通过研削玻璃板3的厚度的10%~20%,而去除刻划线的裂痕。
在图13中,在浮板122b的上方,玻璃板3不与浮板122b接触地被支撑。因为玻璃板3的端面3a由浮板122b支撑,所以玻璃板3的端面3a在铅垂方向上的位置精度较高。研削轮121b设置在玻璃板3的下方,只对玻璃板3的下角部3e进行研削。研削轮121b具有与下角部3e接触的倾斜部123b。
(5-2)变化例B
在实施方式的玻璃板端面加工装置1中,在浮板22的上方,玻璃板3不与浮板22接触地被支撑。然而,也可以在浮板22的下方,玻璃板3不与浮板22接触地被支撑。图14表示本变化例的研削机构220。图14是沿y轴方向观察的图。在图14中,表示设置在玻璃板3的下方的浮板222。浮板222的下表面即板表面222a与玻璃板3的端部3f的上表面3b对向。
(5-3)变化例C
实施方式的玻璃板端面加工装置1具有由多孔质体成形的浮板22,使向上的力作用在玻璃板3的流体喷出孔22b为多孔质体的细孔。然而,流体喷出孔22b也可以与流体抽吸孔22c同样地,为使用钻孔机等而形成在板表面22a的孔。
图15是沿铅垂方向从上方朝向下方观察本变化例的浮板322的图。在浮板322的板表面322a,形成着多个流体喷出孔322b及多个流体抽吸孔322c。在图15中,流体喷出孔322b以黑圈表示,流体抽吸孔322c以白圈表示。在图15中,流体喷出孔322b及流体抽吸孔322c在板表面322a形成在格子点位置。流体喷出孔322b的直径大于多孔质体的细孔的直径。流体喷出孔322b形成在宽度方向及端面方向上的多个位置。即,流体喷出孔322b是在宽度方向及端面方向的两方向上具有宽度而配置。流体抽吸孔322c与实施方式的流体抽吸孔22c相同。流体喷出孔322b及流体抽吸孔322c在宽度方向上交替地配置。
(5-4)变化例D
实施方式的玻璃板端面加工装置1是在将玻璃板3固定在金属定盘10的状态下,使玻璃板3沿端面方向移动,而对玻璃板3的端面3a进行研削。然而,在对玻璃板3的端面3a进行研削时,玻璃板3也可以不固定。例如,也可以代替金属定盘10,而使用向玻璃板3的下表面3c吹附空气而使玻璃板3浮起的装置,在玻璃板3整体除了与玻璃板3的导引部件接触以外,不与任何物体接触的状态下,将玻璃板3沿端面方向搬送。
(5-5)变化例E
实施方式的玻璃板端面加工装置1是在具有研削轮21的研削机构20被固定的状态下,使固定着玻璃板3的金属定盘10通过玻璃导件而沿端面方向移动,从而对玻璃板3的端面3a进行研削。然而,也可以通过使用其他方法,使研削轮21与端面3a沿端面方向相对移动,而对玻璃板3的端面3a进行研削。例如,也可以将固定着玻璃板3的金属定盘10固定,且利用移动机构24使具有研削轮21的研削机构20在端面方向上的位置变化。在该情况下,正在旋转的研削轮21也能一边与玻璃板3的端面3a接触,一边沿端面方向相对于端面3a相对移动。因此,研削轮21可对玻璃板3的端面3a进行研削。此外,也可以使金属定盘10及研削机构20这两者沿端面方向相互地相对移动,而对玻璃板3的端面3a进行研削。
(5-6)变化例F
实施方式的玻璃板端面加工装置1具有由金属结合剂磨石成形的研削轮21。然而,研削轮21也可以由弹性磨石成形。弹性磨石是利用具有弹性的柔软的结合材料将作为硬粒的研磨粒结合而成形的磨石。研磨粒为金刚石、氧化铝及碳化硅等微小粒。结合材料为聚乙烯醇及聚氨基甲酸酯等软质树脂。弹性磨石具有在包含结合材料的海绵构造的内部保持着无数研磨粒的构造。
(5-7)变化例G
实施方式的玻璃板端面加工装置1也可以还具备研磨机构,该研磨机构对由研削轮21进行过研削的玻璃板3的端面3a进行研磨。研磨机构是使用由弹性磨石成形的研磨轮,对端面3a进行研磨。研磨轮的研磨粒优选为碳化硅,碳化硅研磨粒的粒度优选为#400~#1200。将研磨轮的研磨粒结合的结合剂优选为具有柔软性及弹性的聚氨基甲酸酯系的树脂结合剂。研磨机构也可以在对端面3a进行研磨之前,调节研磨轮与端面3a之间在铅垂方向上的位置关系。
玻璃板端面加工装置1通过在利用研削轮21对玻璃板3的端面3a进行研削之前调节研削轮21与端面3a之间在铅垂方向上的位置关系,可对玻璃板3的端面3a均匀地进行研削。由此,研磨机构可对经研削的端面3a均匀地进行研磨。其结果为,利用玻璃板端面加工装置1进行加工后的玻璃板3的端面3a几乎不具有未研磨的部分,因此不易从加工过的玻璃板3产生玻璃的微小粒子。因此,玻璃板端面加工装置1可提升作为成品的玻璃板3的品质。
此外,经确认利用玻璃板端面加工装置1进行过研削及研磨的玻璃板3的端面3a在其整体具有未达0.1μm的Ra(表面粗糙度)。另外,经确认于在对端面3a进行研磨之前调节研磨轮与端面3a之间在铅垂方向上的位置关系的情况下,利用玻璃板端面加工装置1进行过研削及研磨的玻璃板3的端面3a在其整体具有未达0.08μm的Ra。
[符号的说明]
3玻璃板
3a玻璃板的端面
3b玻璃板的上表面(玻璃板的主表面)
3c玻璃板的下表面(玻璃板的主表面)
3f玻璃板的端部
10金属定盘(固定部)
20研削机构(研削部)
21研削轮(研削部)
21d凹部(加工槽)
22浮板
22a板表面
22b流体喷出孔
22c流体抽吸孔
F1第一流体(流体)
F2第二流体(流体)
W1第一研削宽度
W2第二研削宽度
D面宽度差
Claims (10)
1.一种玻璃板的制造装置,其特征在于包括:
研削部,以与玻璃板的端面对向的方式配置,且具有加工区域,所述加工区域通过一边与所述端面接触,一边沿所述端面的长度方向相对于所述玻璃板相对移动而对所述端面进行研削;
浮板,非接触地支撑所述玻璃板的端部且是包含利用所述研削部进行研削的所述端面的所述端部,且能够沿与所述玻璃板的主表面正交的第一方向调整位置;及
控制部;
所述浮板具有:
板表面,与所述端部的所述主表面对向;
多个流体喷出孔,形成在所述板表面,朝向与所述板表面对向的所述端部的所述主表面喷出流体,而使向上的力作用在所述玻璃板;及
多个流体抽吸孔,形成在所述板表面,从所述板表面与所述端部的所述主表面之间的空间抽吸所述流体,而使向下的力作用在所述玻璃板;且
所述控制部调整所述研削部相对于所述浮板的位置、所述向上的力、及所述向下的力,从而将所述端面引导至所述加工区域。
2.根据权利要求1所述的玻璃板的制造装置,其特征在于:
所述浮板是由多孔质体成形,
所述流体喷出孔为所述多孔质体的细孔,且
所述流体抽吸孔形成在所述长度方向、以及与所述长度方向及所述第一方向正交的第二方向上的多个位置。
3.根据权利要求1所述的玻璃板的制造装置,其特征在于:
所述流体喷出孔及所述流体抽吸孔形成在所述长度方向、以及与所述长度方向及所述第一方向正交的第二方向上的多个位置。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的玻璃板的制造装置,其特征在于:
所述浮板是关于第一研削宽度及第二研削宽度,以使所述第一研削宽度与所述第二研削宽度的差即面宽度差变小的方式支撑所述端部,所述第一研削宽度为包含于所述玻璃板的上侧的所述主表面、且所述端面通过所述研削部的研削而被去除的区域在所述第二方向上的尺寸;所述第二研削宽度为包含于所述玻璃板的下侧的所述主表面、且所述端面通过所述研削部的研削而被去除的区域在所述第二方向上的尺寸。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的玻璃板的制造装置,其特征在于:
所述研削部是形成着具有所述加工区域的加工槽的研削轮,且
所述浮板以使所述玻璃板的所述第一方向的中心与所述加工槽的所述第一方向的中心在所述加工区域中一致的方式,将所述端面引导至所述加工区域。
6.根据权利要求4所述的玻璃板的制造装置,其特征在于:
所述研削部是形成着具有所述加工区域的加工槽的研削轮,且
所述浮板以使所述玻璃板的所述第一方向的中心与所述加工槽的所述第一方向的中心在所述加工区域中一致的方式,将所述端面引导至所述加工区域。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的玻璃板的制造装置,其特征在于:
所述玻璃板具有0.25mm以下的厚度。
8.根据权利要求4所述的玻璃板的制造装置,其特征在于:
所述玻璃板具有0.25mm以下的厚度。
9.根据权利要求5所述的玻璃板的制造装置,其特征在于:
所述玻璃板具有0.25mm以下的厚度。
10.根据权利要求6所述的玻璃板的制造装置,其特征在于:
所述玻璃板具有0.25mm以下的厚度。
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