JP2011032124A - Processing apparatus for thin sheet glass - Google Patents
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Description
本発明は板ガラスの加工装置に関し、特に、薄板ガラスに孔及び/又は抉りを設けることができる、薄板ガラスの加工装置に関する。 The present invention relates to a processing apparatus for flat glass, and more particularly to a processing apparatus for thin glass, in which holes and / or creases can be provided in the thin glass.
電子機器を始め、多くの機器はディスプレーとしての表示窓を有しているが、昨今の機器の小型化によるスペースの都合上、表示窓の一部にスイッチ類又はスピーカー等を配置する必要が生じ、表示窓に長孔又は抉り部等が設けられることが多い。これらの孔や抉りの位置及び寸法は、特に製品自体が小型である場合、寸法誤差が±0.1mm以下という、高い精度が要求される。
特に最近は、これらの機器のデザインが多様化し複雑化するのに合わせて、より高い精度が要求される傾向にある。このような孔や抉りを有する表示窓の製造には、通常、軽量である上加工が容易なポリカーボネート樹脂が主として使用されている。
Many devices, including electronic devices, have a display window as a display, but due to space limitations due to the recent miniaturization of devices, it is necessary to place switches or speakers in part of the display window. In many cases, the display window is provided with a long hole or a bent portion. The positions and dimensions of these holes and punches are required to be highly accurate with a dimensional error of ± 0.1 mm or less, particularly when the product itself is small.
In particular, recently, as the design of these devices is diversified and complicated, there is a tendency for higher accuracy to be required. For manufacturing display windows having such holes and ridges, polycarbonate resins that are lightweight and easy to process are mainly used.
特に、最近の機器にはタッチパネルが導入される傾向がある。しかしながら、タッチパネルは頻繁に指で触れられたり強く押されたりするので、ポリカーボネート樹脂では、傷や歪みが生ずることが懸念される。そこで、厚さ0.5〜1.1mmの薄板ガラスが表示窓に使用されることが多くなっているものの、薄板ガラスの場合には、小型又は複雑な形状の抉りや孔を設ける加工が困難であるという欠点があった。 In particular, there is a tendency for touch panels to be introduced in recent devices. However, since the touch panel is frequently touched with a finger or pressed strongly, there is a concern that the polycarbonate resin may be scratched or distorted. Therefore, although thin glass with a thickness of 0.5 to 1.1 mm is often used for display windows, in the case of thin glass, it is difficult to process a small or complicated shape of a ring or a hole. There were drawbacks.
従来、板ガラスに長方形や楕円形等の、円形以外の孔又は抉りを設ける加工を行う場合には、孔又は抉りの形状に沿って、ドリルを用いて一列に並べた多数の小孔を開け、該小孔に囲まれた部分を打ち抜いた後、切断面を研磨して整える方法が採用されていた。
しかしながら、この方法は加工に長時間を要し、効率的ではないという問題があった。
Conventionally, when performing processing to provide a hole other than a circle, such as a rectangle or an ellipse, or a hole in a plate glass, a number of small holes arranged in a line using a drill are made along the shape of the hole or hole, After punching out the part surrounded by the small holes, a method of polishing and preparing the cut surface has been adopted.
However, this method has a problem that it takes a long time for processing and is not efficient.
上記の欠点を改良する、板ガラスに抉り部を設ける場合の切断方法として、素板ガラスの抉り部のスクライブ線と抉り部以外の部分のスクライブ線との間に隙間を設け、抉り部のスクライブ線を素板ガラスの周縁部付近まで延長する異形切断方法が開示されている(特許文献1)。 As a cutting method in the case of providing a bent portion on the plate glass to improve the above disadvantages, a gap is provided between the scribe line of the bent portion of the base plate glass and the scribe line of the portion other than the bent portion, and the scribe line of the bent portion is provided. A modified cutting method that extends to the vicinity of the peripheral edge of the base glass has been disclosed (Patent Document 1).
しかしながらこの方法では、スクライブ線が不連続であり、該不連続部分は亀裂の波及効果によって切断される(特許文献1、5頁32‐33行参照)ので、薄板ガラスの場合は破損する恐れがある。また、仮に破損を回避することができたとしても、スクライブ線がなかった部分については、寸法に狂いが生じる恐れがある。このような寸法の狂いは、抉りが大きい場合にはそれほどの影響はないが、抉りが小さい場合には相対的に大きな寸法の狂いとなる。
However, in this method, the scribe line is discontinuous, and the discontinuous portion is cut by the ripple effect of the crack (see
本発明者等は、薄板ガラスに、迅速且つ正確に孔や抉りを設けるために鋭意検討を重ねた結果、所定の外形に切り出された薄板ガラスを、マスキングプレートを介してサンドブラストを用いて切削を行った後に、該切削部の内側端面を研磨することにより、薄板ガラスを破損することなく、迅速且つ高い寸法精度で、抉りや孔を設けることができることを見出し本発明に到達した。
従って本発明の目的は、厚さが0.5〜1.1mmの薄板ガラスに、迅速且つ正確に孔や抉りを設けることができる薄板ガラス加工装置を提供することにある。
As a result of intensive investigations to quickly and accurately provide holes and creases in thin glass, the present inventors have cut the thin glass cut into a predetermined outer shape using a sandblast through a masking plate. After carrying out, the present inventors have found that the inner end face of the cutting portion can be polished to quickly provide a crease and a hole with high dimensional accuracy without damaging the thin glass.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a thin glass processing apparatus capable of quickly and accurately providing a hole and a punch in a thin glass having a thickness of 0.5 to 1.1 mm.
即ち本発明は、厚さ0.5〜1.1mmの薄板ガラスに、直線及び/又は曲線で形成される孔及び/又は抉りを1以上設ける、サンドブラスト装置及び研磨装置からなる薄板ガラスの加工装置であって、少なくとも、前記サンドブラスト装置が、(i)前記薄板ガラスを予め定められた位置に固定する手段を有するテーブル、(ii)該テーブルに、前記薄板ガラスの位置決めを妨げないように、上下に可動に固定された前記薄板ガラスを保護するマスキングプレートであって、前記薄板ガラスをマスキングしたときに前記薄板ガラスに設ける孔及び/又は抉りよりも0.2〜0.35mm内側の部分が露出するように、小さめに切り欠きが設けられているマスキングプレート、(iii)該マスキングプレートによりマスキングされた薄板ガラスの、前記マスキングプレートの切り欠きによって露出した部分に研磨剤粒子を吹き付けるサンドブラスト手段からなり、前記研磨装置が、(iv)前記サンドブラスト装置により切削された薄板ガラスを予め定められた位置に固定する手段を有するテーブル、及び、(v)前記サンドブラスト手段によって切削された部分の端面を、予め定められた孔及び/又は抉りの形状に仕上げる研磨手段を有することを特徴とする、薄板ガラスの加工装置である。 That is, the present invention is a thin glass processing apparatus comprising a sand blasting device and a polishing device, wherein a thin glass plate having a thickness of 0.5 to 1.1 mm is provided with one or more holes and / or ridges formed by straight lines and / or curves. At least the sand blasting device is (i) a table having means for fixing the thin glass in a predetermined position, and (ii) movable up and down so as not to disturb the positioning of the thin glass on the table. A masking plate for protecting the fixed thin glass, and when the thin glass is masked, the mask glass is masked so that a portion 0.2 to 0.35 mm inside from the hole and / or twist provided in the thin glass is exposed. A masking plate provided with a notch; and (iii) cutting of the masking plate of a thin glass masked by the masking plate. (4) a table having means for fixing the thin glass cut by the sand blasting device in a predetermined position, and (iv) v) An apparatus for processing thin glass, characterized by comprising polishing means for finishing the end face of the portion cut by the sandblasting means into a predetermined hole and / or round shape.
前記サンドブラスト装置及び研磨装置のテーブルは、前記薄板ガラスを固定する手段として、公知の真空吸引手段(図示しない)を有することが好ましい。
また、前記サンドブラスト装置は、100〜120メッシュの研磨剤粒子を500〜600kPaの圧力で吹き付けて切削するサンドブラスト装置であることが好ましく、前記研磨剤粒子は、アルミナ、ジルコニア、チタニアからなる群より選択される研磨剤粒子であることが好ましい。前記サンドブラスト装置は、切り替え手段によって研磨剤粒子の粒径を変更することのできる装置であることが好ましい。
更に、前記研磨装置は、第1工程としての粗研磨手段及び第2工程としての仕上げ研磨手段を有することが好ましく、前記薄板ガラスはソーダガラスであることが好ましい。
The table of the sandblasting device and the polishing device preferably has a known vacuum suction means (not shown) as means for fixing the thin glass.
Further, the sand blasting device is preferably a sand blasting device that blows and cuts 100 to 120 mesh abrasive particles at a pressure of 500 to 600 kPa, and the abrasive particles are selected from the group consisting of alumina, zirconia, and titania. It is preferable that the abrasive particles be used. The sandblasting device is preferably a device that can change the particle size of the abrasive particles by the switching means.
Further, the polishing apparatus preferably has a rough polishing means as a first step and a finish polishing means as a second step, and the thin glass is preferably soda glass.
本発明の薄板ガラスの加工装置によれば、高い精度で、効率よく薄板ガラスに孔及び/又は抉りを設けることができる。 According to the processing apparatus of the thin glass of this invention, a hole and / or a twist can be provided in a thin glass efficiently with high precision.
本発明における薄板ガラスとは、厚さ0.5〜1.1mmの板ガラスをいい、その外形は、直線のみからなるものに限られず、曲線を有していてもよい。また、抉り及び孔の形状は、矩形、円形、楕円形のような直線又は曲線のみからなる形状ばかりでなく、直線及び曲線を組み合わせてなる形状でもよい。
また、薄板ガラスとしては、安価で加工性に優れるソーダ石灰ガラスを使用することが好ましい。
以下、本発明を実施例に基づいて詳述する。
The thin glass in the present invention refers to a plate glass having a thickness of 0.5 to 1.1 mm, and its outer shape is not limited to a straight line, and may have a curve. Further, the shape of the ring and the hole is not limited to a shape consisting of only a straight line or a curve such as a rectangle, a circle or an ellipse, but may be a shape formed by combining a straight line and a curve.
Moreover, it is preferable to use soda-lime glass which is inexpensive and excellent in workability as the thin glass.
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples.
本発明の薄板ガラスの加工装置は、少なくとも、サンドブラスト装置及び研磨装置からなる。図1は、本発明における、サンドブラスト工程で使用される装置における1つのサンドブラスト手段近辺の概略図であり、図2はこの一組の装置を複数有する装置の概念図を表す。尚、本図の場合には、マスキングプレートは、1枚で3組分を覆うようになっている。前記サンドブラスト装置は、マスキングプレートと整合するように、薄板ガラス6を固定する手段を有するテーブル1、該テーブル1に予め定められた位置に上下に可動に、例えば蝶番を介して固定された前記薄板ガラスをマスキングするマスキングプレート2、及びサンドブラスト手段3を有している。テーブル1に固定された薄板ガラス6は、切り欠き21を有するマスキングプレートによりマスキングされ、次いで、前記切り欠き21によって薄板ガラスが露出した部分を、サンドブラスト手段3により切削する。本装置は、図2に示すように、複数の薄板ガラスを同時に処理することができるように構成されることが好ましい。
The thin glass processing apparatus of the present invention comprises at least a sandblasting apparatus and a polishing apparatus. FIG. 1 is a schematic view of the vicinity of one sandblasting means in an apparatus used in the sandblasting process according to the present invention, and FIG. 2 is a conceptual diagram of an apparatus having a plurality of this set of apparatuses. In the case of this figure, one masking plate covers three sets. The sandblasting device includes a table 1 having means for fixing the
図3は、テーブル1に設けられる、薄板ガラスを予め定められた位置に位置決めする手段の1例である。この場合には、矢印の方向に可動なガイド13を用いて薄板ガラス6を移動させ、テーブル上に固定されたL字型固定具12に薄板ガラス6を固定して位置決めする。
FIG. 3 shows an example of means for positioning the thin glass plate provided at the table 1 at a predetermined position. In this case, the
また、位置決めされた薄板ガラス6をテーブルに固定する手段としては、薄板ガラス6を傷つけず該薄板ガラス6の着脱を容易に行うことができる、真空吸着手段(図示せず)が好ましい。
Moreover, as means for fixing the positioned
前記テーブル1に固定された前記薄板ガラス6にマスキングするマスキングプレート2としては、サンドブラストによる破損を防ぐ観点から、通常金属製のものを使用することが好ましい。また、マスキングプレート2の薄板ガラス6と接触する面は、薄板ガラス6を保護するために、樹脂フィルム等で被覆されている必要がある。このマスキングプレートは、例えばガイドピン15等により予め定位置に上下可動に配置されており、該マスキングプレートと整合するように位置決めされ、吸引固定された前記薄板ガラス6の上面を覆うことができる。また加工時には、例えばマスキングプレートを保持する保持枠11等の公知の手段によって、加工される前記薄板ガラス6の上面に、上部から圧接されることが好ましい。
As the
図4に、本発明に使用される、切り欠きを有するマスキングプレートの1例を示す。マスキングプレート2に設ける切り欠き21は、後工程の研磨工程で切削される分を考慮して、前記薄板ガラス6をマスキングしたときに、破線で示した所望する孔及び/又は抉りの形状61よりも0.2〜0.35mm内側の部分が露出するように、小さめに設けられる。本発明で使用するマスキングプレートは、1枚の薄板ガラスを個別にマスキングするものであってもよいが、作業効率を上げるため、2枚以上の薄板ガラスを同時にマスキングできるようにしてもよい。
FIG. 4 shows an example of a masking plate having a notch used in the present invention. The
前記マスキングプレートに設けられた切り欠き部から露出した薄板ガラス6の部分を、サンドブラスト手段3を用いて切削する。この場合、サンドブラストのノズル31は、コンピューター数値制御(CNC)により、薄板ガラス6の露出部外週に沿って研磨剤粒子を吹き付けながら移動する。
The portion of the
本発明におけるサンドブラストに用いる研磨剤粒子は、例えばアルミナ、ジルコニア、チタニア等の、公知の研磨剤粒子の中から適宜選択して使用することができる。研磨剤粒子の粒径は特に制限されるものではないが、100〜120メッシュであることが好ましい。100メッシュのものより粒径が大きいと、薄板ガラス6を破損するおそれがあり、120メッシュのものより粒径が小さいと、効率的に薄板ガラス6を切削できなくなる。
The abrasive particles used for sandblasting in the present invention can be appropriately selected from known abrasive particles such as alumina, zirconia, titania and the like. The particle size of the abrasive particles is not particularly limited, but is preferably 100 to 120 mesh. If the particle size is larger than that of 100 mesh, the
また、サンドブラストの吹き付けの圧力は特に制限されるものではないが、500〜600kPaであることが好ましい。吹き付けの圧力が500kPaより小さいと効率的に切削することができず、600kPaより大きいと、薄板ガラス6が破損するおそれがある。
Further, the pressure of sandblasting is not particularly limited, but is preferably 500 to 600 kPa. If the pressure of spraying is less than 500 kPa, cutting cannot be performed efficiently, and if it is greater than 600 kPa, the
本発明のサンドブラスト装置は、切り替え手段によって研磨剤粒子の粒径を変えられる装置であることが好ましい。研磨粒子の粒径を変えることによって、粗切削のみならず精密な切削も可能となるからである。研磨粒子の粒径によって、ノズル径を切り替えて変更するか交換することが好ましい。しかしながら、本発明においては、サンドブラストを一定の粒径の研磨材で行い、後記するように、後工程の研磨工程で粗研磨及び仕上げ研磨をしてもよいし、必要に応じて、サンドブラスト工程と研磨工程の両方をそれぞれ2段ずつ行っても良い。 The sandblasting apparatus of the present invention is preferably an apparatus that can change the particle size of the abrasive particles by the switching means. This is because by changing the particle size of the abrasive particles, not only rough cutting but also precise cutting becomes possible. It is preferable to change or replace the nozzle diameter depending on the particle size of the abrasive particles. However, in the present invention, sand blasting is performed with an abrasive having a constant particle size, and as described later, rough polishing and finish polishing may be performed in a subsequent polishing step, and if necessary, a sand blasting step and Both of the polishing steps may be performed in two stages.
前記研磨装置は、前記サンドブラスト手段により切削された薄板ガラスを、予め定められた位置に固定する手段を有するテーブル4、及び前記サンドブラスト手段により切削された部分の端面を研磨する研磨手段5を有する。
前記サンドブラスト装置により切削された薄板ガラス6は、切削された面を整え、予め定められた孔及び/又は抉りの形状に調整するため研磨装置を用いて研磨される。
The polishing apparatus includes a table 4 having means for fixing the thin glass cut by the sand blasting means to a predetermined position, and polishing means 5 for polishing the end face of the portion cut by the sand blasting means.
The
研磨手段5としては、通常、ダイヤモンドを使用した回転式の砥石51を用いる。回転式の砥石51は、CNCにより、薄板ガラスの縦横及び厚さ方向に移動することが可能であり、薄板ガラスの切削部の端部62を、所望する孔及び/又は抉りの形状になるように、切削及び研磨する。本発明で使用する回転式の砥石51としては、通常、500〜800番で、直径が0.2mm以下のものを使用する。
As the polishing means 5, a
図5に、本発明で使用する研磨装置の概略図を示す。
切削部端部の研磨は、薄板ガラス6をテーブル4上に位置決めした後、固定して行う。位置決めの手段は、図3で表されるような、前記サンドブラスト装置の場合と同様の手段でよい。また位置決め後の固定手段も、前述したサンドブラストの場合と同様に、公知の真空吸着による固定手段であることが好ましい。
FIG. 5 shows a schematic view of a polishing apparatus used in the present invention.
Polishing of the end portion of the cutting portion is performed after the
本発明においては、研磨時のテーブルとサンドブラスト時のテーブルを共通にしてもよい。何れにしても、研磨を行う場合に用いる薄板ガラス6を固定するテーブルには、研磨手段の先端を逃すため、孔及び/又は抉りに対応する箇所に、所望する該孔及び/又は抉りよりも大きめの孔42を開けておくか、それに替わるスペーサー又は板を配置する必要がある。
In the present invention, the table for polishing and the table for sandblasting may be shared. In any case, the table for fixing the
本発明における研磨装置は、粗研磨手段と仕上げ研磨手段を、交換可能に有することが好ましい。即ち、サンドブラスト工程の仕上がり具合や、目標精度に応じて、先ず粗研磨によって所望の孔及び/又は抉りより0.25〜0.2mm内側までを切削し、仕上げ研磨によって、所望の孔及び/又は抉りの形状となるように研磨しても良いし、サンドブラスとによって所望の孔及び/又は抉りより0.25〜0.2mm内側までを切削した場合には、粗研磨を省略し、仕上げ研磨だけを行っても良い。回転式の砥石51として、粗研磨では、500〜600番のものを使用し、仕上げ研磨では、800番程度のものを使用する。
The polishing apparatus in the present invention preferably has a rough polishing means and a final polishing means in an exchangeable manner. That is, depending on the finish of the sandblasting process and the target accuracy, first cut the desired holes and / or 0.25 to 0.2 mm inside by rough polishing, and finish polishing to form the desired holes and / or edges. It may be polished so as to be, or when the desired hole and / or 0.25 to 0.2 mm inside is cut from the hole by sandblasting, rough polishing may be omitted and only final polishing may be performed. . As the
本発明の薄板ガラスの加工装置は、厚さが0.5〜1.1mmの薄板ガラスに、迅速且つ高精度で孔や抉り等を設けることができるので、携帯電話等の機器類の表示窓に、スピーカー孔やスイッチ取り付け孔等を設ける場合に有用である。 The thin glass processing apparatus of the present invention can quickly and accurately provide holes and swells in a thin glass sheet having a thickness of 0.5 to 1.1 mm, so that a speaker is displayed on a display window of a device such as a mobile phone. This is useful when holes or switch mounting holes are provided.
1 薄板ガラス固定用テーブル
2 マスキングプレート
3 サンドブラスト手段
4 薄板ガラス固定用テーブル
5 研磨手段
6 薄板ガラス
11 マスキングプレート圧接板
12 薄板ガラス位置決め固定用ガイド
13 薄板ガラス位置決め固定用ガイド
14 真空吸引
15 ガイドピン
21 マスキングプレート切り欠き部
31 サンドブラストノズル
41 真空吸引
42 研磨手段の先端を逃すための孔
51 回転式の砥石
61 薄板ガラスに設ける孔及び抉りの外形線
62 薄板ガラス切削部端部
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