JP3980896B2 - 板材の加工方法及びその装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、板材の加工方法及びその装置に関し、特に液晶基板、セラミックス基板、ガラス板等の端面のC面取り加工後に連続的にR面取り加工、外周端面加工(外形寸法調整)、板材のコーナー部加工等の後処理を行うのに効果的な技術に係る。
【0002】
【従来の技術】
例えば、液晶基板は、所定の大きさにスクライブ及びブレークされて各種液晶パネルとして利用されている。
この際に、液晶基板の端面がエッジ状のままになっていると、このエッジ部を起点にして欠けや割れ不良が発生する恐れが高いことから、上記液晶基板の周縁部の稜角部を面取り加工するのが一般的である。
また、面取り加工方法もガラスが欠けやすく、バリやチッピングが発生しやすいことから図6に示すように、まず、表裏2面の稜角部をC面取り加工し、さらにこの端面をR面取り加工することが広く採用されている。
さらには、図7に示すように液晶基板の外形寸法を調整する目的で、外周端面加工(外形整形)を施したり、図8に示すように方形基板のコーナー部を研削するコーナー加工等もされている。
【0003】
ここで、C面取り加工とR面取り加工、外周端面加工、コーナー加工等では、砥石の回転方向や回転速度及び板材と砥石の相互の移動速度等がそれぞれ異なることから、まず、C面取り専用の加工装置に、液晶基板等の板材を装着固定してC面取り加工を施し、その後にR面取り、外周端面加工、コーナー加工等の専用加工装置に搬送載置して加工(以下、板材の端部加工という)をしていた。
【0004】
しかし、上記のような従来方法では、C面取り加工装置と板材の端部加工装置の2台が必要となるばかりか、この2台の加工装置間に被加工材たる板材の搬送装置も必要となることになる。
すると、この搬送装置により、板材を加工装置にセッティングする際にセッティング(設置精度)のバラツキにより、その後の加工精度や加工量にバラツキが発生する問題があった。
また、加工装置の全長が長くなり、その間に投入される半完製品が多くなり、生産タクトも長くなるという技術的課題が内在していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術に内在する技術的課題に鑑みて、板材のC面取り及びR面取り加工等の板材の端部加工を一台の加工装置にて連続的に行うことが出来、コンパクトで生産性が高く、加工品質の安定性に優れた板材の加工装置及びそれを用いた加工方法の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明に係る板材の加工装置は、板材の移動方向に沿った側部の表裏2面の稜角部に対して、表面から端面方向に回転するマルチ砥石と、これとは逆に裏面から端面方向に回転するマルチ砥石とを上下一対備え、上部のマルチ砥石を構成する複数の砥石単板と下部のマルチ砥石を構成する複数の砥石単板が相互にかみ込み且つ、その砥石刃先が前記板材の表裏2面の稜角部に摺接し、C面取り加工するように配置してあり、マルチ砥石の回転軸は板材が移動するにつれてC面取り量が増大する方向にわずかに傾斜していて、当該C面取り加工の後に、加工接触点において板材の移動方向とは反対方向に回転し回転軸が板材の移動方向とは直角方向に配置した砥石をその砥石刃先が板材の端部を研削するように配置してあり、且つC面取り加工する上下一対のマルチ砥石と板材の端部を研削する砥石との間隔が面取り加工される板材の稜辺長さより狭いことを特徴とする。
【0007】
請求項2記載の発明に係る板材の加工方法は、板材の移動方向に沿った側部の表裏2面の稜角部に対して、表面から端面方向に回転するマルチ砥石と、これとは逆に裏面から端面方向に回転するマルチ砥石とを、上部のマルチ砥石を構成する複数の砥石単板と下部のマルチ砥石を構成する複数の砥石単板が相互にかみ込み、マルチ砥石の回転軸は板材が移動するにつれてC面取り量が増大する方向にわずかに傾斜していて、その一対のマルチ砥石刃先を、前記板材の表裏2面の稜角部に摺接させてC面取り加工を施し、当該C面取り加工の後に、前記上下一対のマルチ砥石との間隔が面取り加工される板材の稜辺長さより狭く、且つ加工接触点において板材の移動方向とは反対方向に回転し回転軸が板材の移動方向とは直角方向に配置した砥石を用いて板材の端部を研削することを特徴とする。
【0008】
本発明をより効果的なものにするために、C面取り加工手段の砥石刃先と、これに並設した板材の端部加工手段の砥石刃先との間隔が、面取り加工される板材の稜辺長さより狭くなるように設定するとよい。
【0009】
ここで、「砥石刃先が板材の表裏2面の稜角部に摺接するように」とは、被加工材たる板材を移動させてもよく、板材を固定して面取り手段を移動させてもよく、あるいは、相互とも移動させてもよいことを意味する。
なお、ワークのセンタリング精度や駆動装置のコンパクト化を考慮するとワークたる板材を移動させるのが好ましい。
また、板材の端部を研削するとは、板材の端面をそれぞれ上下方向からC面取りした後の端面部のC面取りコーナー部に凹部R形状からなる砥石を摺接させてR面取りする場合のみならず、C面取り後の板材の端面外形(C面取りされなかった端面部)にも接するように研削する場合、あるいは、図7に示したように外周端部加工する場合、図8に示すように板材のコーナー部を加工する場合等を含めて、砥石刃先を加工接触点において板材の移動方向と反対方向に回転し、研削加工する方法及びその回転制御手段をいう。
【0010】
C面取り用の砥石の刃先と、R面取り等の板材の端部加工の砥石の刃先との間隔を板材の稜辺の長さより狭く設定した場合には、板材のC面取り加工完了前に、R面取り加工等が開始されることになる。
この場合に、R面取り用等の砥石の刃先に、ワークが喰い付きやすいように板材の移動速度を初期には相対的に遅く設定し、R面取り等開始後は、上記移動速度を速くするように設定するのが好ましい。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の望ましい実施の形態を以下、図面に基づいて説明する。
図1に本発明に係る板材加工装置1の要部模式図を示す。
板材加工装置1には、そのテーブル2に被研削材たる液晶基板7等の板材をセットする載置固定装置3が備えられ、テーブルY軸上を移動する。
また、液晶基板の表裏2面の稜角部に接するように、上部側C面取り砥石4及び下部側C面取り砥石5が上下方向のZ軸方向及びワークへの喰い込み方向のX軸方向に位置調整可能に取り付けられている。
液晶基板の面取り加工する稜辺の移動線上に沿って、C面取り用の一対の砥石4、5の後方に並設してR面取り用砥石6が備えられている。
このR面取り用砥石6も、Z軸方向及びX軸方向に位置調整可能になっている。
なお、C面取り用砥石4、5及びR面取り用砥石6は、回転軸が軸支され、ベルト等を介して各種駆動手段にて回転可能になっているが、分かりやすくするために図1においてはそれらの記載を省略してある。
図1は、液晶基板の片側の稜辺に沿って、C面取り用砥石及びR面取り用砥石を並設した例を示したが、図2に示したように液晶基板の他方の稜辺に沿っても、C面取り用及びR面取り用砥石をそれぞれ門構え状に備えることにより、一度に液晶基板の両サイドの面取り加工を行うことができる。
【0012】
次に、C面取り用の砥石の構造について説明する。
図3に、液晶基板7と砥石の当たり面を模式的に示す。
上部の砥石4は、液晶基板7の表面7aから端面7cの方向に向かって回転W1している。
一方、下部の砥石5は、液晶基板の裏面7bから端面7cの方向に向かって回転W2している。
図4に、C面取り用砥石4を上部から見た状態を示し、例えば、砥石4は砥石単板41、42、43の三枚を重ねたマルチ砥石になっている。
なお、砥石単板の枚数は、被削材の厚みや面取り量に応じて任意に設定される。
液晶基板7を下から上方向に移動させる。
これに対して、三枚のマルチ砥石がその回転軸に対して、極くわずかに角度をつけて、この液晶基板の稜角部に摺接するように配置されている。
第1の砥石41にて研削代81が研削され、第2の砥石42にて研削代82の部分が研削され、第3の砥石43にて研削代83の部分が研削され、所定のC面取りが得られるようになっている。
マルチ砥石の傾斜角は、砥石の間隔及びC面取り量により選定されるが、0.1〜0.2mmのC面取りの場合には、両端の砥石間の変位量0.1mm程度になる。
また、下部側の砥石5も三枚の砥石単板からなるマルチ砥石になっていて、上部側の砥石4と相互に砥石がかみ込むように配置されていて、液晶基板を上下方向から挟持するように研削することにより、液晶基板の砥石に対する逃げ振れを防止している。
【0013】
C面取りされた液晶基板は、次にR面取り用砥石6にて研削される。
その拡大模式図を図5に示す。
R面取り用砥石6は、液晶基板の移動方向と反対方向に回転していて、液晶基板の端面部を所定のR形状に研削するように凹部R形状刃先6aを有している。
また、図1に示すようにC面取り用砥石とR面取り用砥石の間隔L1が、液晶基板の長さL2よりも狭く(短く)設定されているので、液晶基板7はC面取りされながらR面取り加工も進行する。
この場合に、R面取り開始までは、液晶基板の移動速度を遅く設定する。
なお、図4に示した砥石6には、一本のR溝のみ示してあるが、例えば、6〜9本と複数の溝形状を設けておいて板材の厚みやR面取り形状に応じて選定使用するのが良い。
このような工程を経て、図5に示すように液晶基板の稜角部がC面取り(C1、C2)及びR面取り加工(R1、R2)される。
また、R面取り用砥石6の代わりに、図7に示すように外形整形用砥石61を用いてもよく、図8に示すようにコーナー加工用砥石にてコーナー部を研削してもよい。
【0014】
【発明の効果】
本発明によれば、C面取り用砥石とR面取り等の端部加工用砥石を並設し、1台の加工装置にて連続的に板材のC面取りと板材の端部加工が可能になり、従来、C面取り用と端部加工用の2台の加工装置が必要であったのに比較して、加工装置がコンパクトになり、上記工程間の搬送装置が不要になり、搬送による材料設置バラツキも無くなり、加工精度の安定化が望める。
また、それにより加工ラインの全長が飛躍的に短くなり、ラインタクトも短くなる。
さらには、工程内の半完成品の量も少なくすることができる。
C面取り用砥石とR面取り用砥石、あるいは、外形整形用砥石との間隔を被削材たる板材の長さより狭く設定すると、C面取りとR面取りあるいは、外形整形加工が連続的同時並行的に同期化することができ、より加工装置をコンパクトにできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る面取り加工装置1の要部構成図を示す。
【図2】面取り加工手段を板材の両サイドに設けた例を示す。
【図3】板材を上下方向からC面取りする状態を示す。
【図4】C面取り用砥石の構成を示す。
【図5】R面取りする状態を示す。
【図6】液晶基板等の面取り状態を示す。
【図7】外形整形加工の状態を示す。
【図8】板材のコーナー加工例を示す。
【符号の説明】
1 本発明に係る板材加工装置
2 テーブル
3 ワーク載置固定装置
4 C面取り用砥石(上部側)
5 C面取り用砥石(下部側)
6 R面取り用砥石
6a R面取り用砥石の凹部R形状部
61 板材の端面加工用砥石
7 板材(液晶基板)
7a 板材の表面
7b 板材の裏面
7c 板材の端面
81、82、83 研削代
Claims (2)
- 板材の移動方向に沿った側部の表裏2面の稜角部に対して、表面から端面方向に回転するマルチ砥石と、これとは逆に裏面から端面方向に回転するマルチ砥石とを上下一対備え、
上部のマルチ砥石を構成する複数の砥石単板と下部のマルチ砥石を構成する複数の砥石単板が相互にかみ込み且つ、その砥石刃先が前記板材の表裏2面の稜角部に摺接し、C面取り加工するように配置してあり、
マルチ砥石の回転軸は板材が移動するにつれてC面取り量が増大する方向にわずかに傾斜していて、
当該C面取り加工の後に、加工接触点において板材の移動方向とは反対方向に回転し回転軸が板材の移動方向とは直角方向に配置した砥石をその砥石刃先が板材の端部を研削するように配置してあり、且つC面取り加工する上下一対のマルチ砥石と板材の端部を研削する砥石との間隔が面取り加工される板材の稜辺長さより狭いことを特徴とする板材の加工装置。 - 板材の移動方向に沿った側部の表裏2面の稜角部に対して、表面から端面方向に回転するマルチ砥石と、これとは逆に裏面から端面方向に回転するマルチ砥石とを、上部のマルチ砥石を構成する複数の砥石単板と下部のマルチ砥石を構成する複数の砥石単板が相互にかみ込み、マルチ砥石の回転軸は板材が移動するにつれてC面取り量が増大する方向にわずかに傾斜していて、
その一対のマルチ砥石刃先を、前記板材の表裏2面の稜角部に摺接させてC面取り加工を施し、当該C面取り加工の後に、前記上下一対のマルチ砥石との間隔が面取り加工される板材の稜辺長さより狭く、且つ加工接触点において板材の移動方向とは反対方向に回転し回転軸が板材の移動方向とは直角方向に配置した砥石を用いて板材の端部を研削することを特徴とする板材の加工方法。
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