JP4027700B2 - スクライブ・ブレーク兼用装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、スクライブ工程とブレーク工程との2工程でガラス板を割断する装置に関するもので、スクライブ工程とブレーク工程とを同一の機台上で行う装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ガラス板の表面にカッタ(ダイヤモンドの尖針やローラ刃)を押し付けて走行させることにより、ガラス板に引っ掻き溝(スクライブ溝)を設けた後、このスクライブ溝の位置でガラス板に衝撃力や曲げ応力を加えることによりガラス板を割断する方法は公知である。このガラス板の割断操作において、ガラス板にスクライブ溝を刻設する工程をスクライブ工程、スクライブ溝の位置で分割する工程をブレーク工程と呼んでいる。スクライブ工程とブレーク工程とは、それぞれを専用の装置で行うのが一般的であるが、両工程を同一機台上で行う装置も実用されている。
【0003】
図5は、スクライブ工程とブレーク工程とを同一機台上で行う従来装置の一例を示した図である。図において、500はベースフレーム、501はスクライブテーブル、502はスクライブ装置、503は搬送装置、504及び505はブレークテーブルである。スクライブテーブル501は、ベースフレーム500の長手方向に移動位置決め可能かつテーブル中心で鉛直軸回りに旋回位置決め可能で、テーブル面にはこの上に直接載置されるガラス板を吸着するための多数の真空孔506が設けられている。スクライブ装置502は、スクライブテーブル501の移動路を跨ぐ門形フレーム507と、この門形フレームのビーム508に沿って走行する走行台509とを備え、この走行台にガラス板にスクライブ溝を刻設するカッタが装着されている。
【0004】
搬送装置503は、ガラス板の上面を吸着する吸着ヘッドを備えた搬送アーム510を備えており、スクライブ済のガラス板をスクライブテーブル501からブレークテーブル504、505側へと搬送すると共に、刻設されたスクライブ溝の間隔に合せたストロークでガラス板を間欠移送する。2枚のブレークテーブルの内の下流側のもの505は、その前縁511を中心として下方へ揺動可能となっており、かつ両ブレークテーブル504、505の上面には、ガラス板を吸着するための多数の真空孔512が設けられている。搬送装置503は、刻設されたスクライブ溝が2枚のブレークテーブル504、505の境界の位置に来るようにガラス板を移送する。移送されたガラス板は、ブレークテーブル504、505に設けた真空孔512によって吸着され、その後下流側のブレークテーブル505が揺動することにより、スクライブ溝のところで折り曲げて分割する。
【0005】
スクライブテーブル501上に位置決めされたガラス板は、スクライブテーブル501の旋回位置決めにより、刻設しようとするスクライブ溝の方向を走行台509の走行方向に一致させる。そして、スクライブテーブル501の移動によりスクライブ溝の刻設位置を設定し、スクライブテーブル501を停止した状態で走行台509を走行させることにより、スクライブ溝の刻設を行う。スクライブテーブル501は、刻設するスクライブ溝の間隔に対応する間隔で間欠移動し、各停止位置で走行台509を走行させることにより、スクライブテーブル501上のガラス板に所定の間隔でスクライブ溝を刻設する。スクライブ溝を刻設したガラス板は、搬送装置503の吸着ヘッドに上面を吸着されて、ブレークブテーブル504側へと搬送される。そして、搬送装置503の間欠送りと、下流側のテーブル505の揺動動作を交互に繰り返すことにより、刻設されたスクライブ溝に沿うガラス板の分割が行われるのである。
【0006】
上記のようなスクライブ工程とブレーク工程とを同一機台上で行う装置は、一見合理的なように考えられるが、スクライブ工程のタクトとブレーク工程のタクトととに差があると、生産性が遅い方のタクトで決定されてしまう。大量のガラス板の割断を行うときは、スクライブ専用機とブレーク専用機をタクト差に対応する比率で設置するのが合理的である。すなわち、ブレーク工程がスクライブ工程の2分の1の時間で完了するなら、スクライブ専用機とブレーク専用機とを2対1の台数比で設置すれば、機械の稼働率を向上させることができ、設備の償却上、有利である。一方、小ロットの場合には、設備費用に比べてタクト差によるロスが相対的に小さくなるので、図5に示したようなスクライブ工程とブレーク工程とを同一機台上で行う装置を用いることが可能である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、スクライブ専用機とブレーク専用機とを両装置のタクト差を均すような台数比で設ける方法は、生産量が増減したときの対応が困難である。すなわち、生産量を1.2倍とか1.3倍にするために機械を新たに設置しようとすると、機械は当然整数台ずつしが設置できないので、稼働率の悪い機械が出てきてしまう。また、スクライブ専用機とブレーク専用機との間でガラス板を搬送する搬送時間を含めて考えると、1枚のガラス板の割断箇所の多少により、最適な機械の組合わせも変ってくる。
【0008】
また、図5に示した同一機台上でスクライブ工程とブレーク工程とを行う従来装置は、設置床面積が大きく、タクトの遅いスクライブ工程に合せて搬送装置やブレーク装置が設計されているため、生産性の割には設置床面積が大きいという問題があり、更にこのような装置でブレーク工程のみを行うと、コストパフォーマンスが非常に低いという問題がある。
【0009】
この発明は、上記のような問題点を解決することを課題としており、スクライブ工程とブレーク工程とを連続的に行うことができるほか、スクライブ工程のみ、あるいはブレーク工程のみに用いても、専用機と同様な生産性が得られ、かつ従来の装置に比べて設置面積が小さいスクライブ・ブレーク兼用機を提供することにより、生産量の増減に効率的に対応できるようにすることを課題としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決したこの発明のスクライブ・ブレーク兼用装置は、ガラス板の移送方向に移動位置決め可能かつテーブル面の中心の鉛直軸回りに旋回位置決め可能なテーブル10と、このテーブルの上記テーブル面に設けられた多数の吸着孔11と、当該テーブル面上に添設されたガラス板を載置するためのクッションシート13と、テーブル10を跨ぐように設けられた門形フレーム14と、この門形フレームのガラス板の移送方向上流側に設けられたスクライブ装置2と、当該門形フレームのガラス板の移送方向下流側に設けられたブレーク装置3とを備えている。
【0011】
上記装置における好ましい構造のスクライブ装置2は、ガラス板の移送方向と直交する方向の門形フレーム14のビーム17に沿って走行する走行台204と、この走行台に付圧装置209を介して下方に付勢されたカッタ205とを備えた構造である。また上記装置における好ましい構造のブレーク装置3は、ガラス板の移送方向と直交する方向に細長いブレーク刃365と、このブレーク刃を前記テーブル面の上方で上下させる上下駆動装置308とを備えた構造である。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1は、この発明のスクライブ・ブレーク兼用機の一実施例を示す全体斜視図である。1はベースフレームで、このベースフレームには、従来のスクライブテーブルと同様な移動位置決め及び旋回位置決めが可能なテーブル10が搭載されている。テーブル10のテーブル面には、図2に示すように、テーブル面の真空孔11と対応する位置に、これより大径の通孔12を設けたクッションシート13が添設されている。このクッションシート13は、厚さ方向の弾性を備えており、この上に載置されたガラス板の上面に局部的な外力が加わったとき、部分的に凹んでガラス板に曲げ変形を付与できる。
【0013】
ベースフレーム1には、テーブル10の移動路を跨ぐように門形フレーム14が装着されており、この門形フレーム14のテーブル10の移送方向上流側にスクライブ装置2が設けられ、後流側にブレーク装置3が設けられている。
【0014】
図3は、スクライブ装置2及びブレーク装置3の詳細を示す側面図である。図3において、テーブル10は、図の左右方向に移動位置決め自在かつテーブルセンタを中心として、鉛直方向(図の上下方向)の旋回軸回りに回転可能である。このテーブル上に分割しようとするガラス板4が真空吸着等により定置される。202はテーブル10の上面と平行に装架された図の紙面直角方向に延びる走行ガイド、203は走行ガイド202と平行に装架されて図示しない走行モータで回転駆動されるボールねじである。204はカッタ205を走行させる走行台で、走行ガイド202に図の紙面直角方向に移動自在に装着され、ボールねじ203に螺合している。206は走行台204に上下方向に軸支された昇降ねじで、サーボモータ207で正逆方向に回転駆動される。208は走行台204に上下移動自在に案内されて昇降ねじ206に螺合している昇降台である。昇降台208には、図に点線で示す付圧シリンダ209が図の紙面直角方向に離隔して2本形成されており、当該付圧シリンダで下方に付勢される2本のラム210にカッタヘッド211が固定されている。ラム210を2本設けているのは、カッタヘッド211の鉛直軸回りの回転を防止するためである。212はカッタヘッド211に垂直軸回りに揺動可能に軸支された揺動軸で、この揺動軸の下端にトレーリング方向(引きずり方向)に偏倚させて回転カッタ205が自由回転状態で軸支されている。
【0015】
付圧シリンダ209には、ラム210の頂部と周面とに空気圧が供給されている。周面に供給された空気圧により、ラム210は静圧で浮遊した状態で支持され、カッタ205はガラス面の小さな凹凸に従ってなめらかに昇降する。ラム210の頂部には、図示しない圧力設定器を経て空気圧が供給されている。
【0016】
スクライブ動作が指令されると、スクライブ線40の方向が走行台204の走行方向となるようにテーブル10が角度設定され、最初のスクライブ線の位置に移動する。そして制御器に設定された切込み深さ及び切り込み力に基づいてサーボモータ207及び圧力設定器が操作されて、カッタ205の切込み深さと切り込み力とが設定された後、走行台204が走行して最初の第1の方向のスクライブ線を刻設する。次にテーブル10が次のスクライブ線の位置に移動し、その位置で走行台204を走行させて次のスクライブ線を刻設する。
【0017】
スクライブ工程で例えば図6に示すように、複数本のスクライブ溝40・・・40を刻設されたガラス板4は、図3の左右方向に移動位置決めされるテーブル10上にサクションで吸引固定された状態でブレークされる。テーブル10の上方の門形フレーム14に、図4に詳細を示す高さ調整装置303が設けられている。
【0018】
高さ調整装置303は、下向き斜面334を備えたカム332をZ軸サーボモータ335で正逆転駆動されるボールねじ338に螺合することにより、前記下向き斜面334に下方から当接しているカムフォロア333を昇降させることにより、後述する昇降ブラケット305の高さを調整する。
【0019】
より詳細に説明すると、門形フレーム14に固定された支持フレーム331の上方に位置する図3の紙面直角方向に細長いフレーム板343の下方にZ軸サーボモータ335及び軸受ブロック336、337が固定して装着されており、この軸受ブロック336、337によって両端を軸支されたボールねじ338がカップリング339でZ軸サーボモータ335の出力軸に連結されている。フレーム板343の下面の前記軸受ブロック336、337の間には、ボールねじ338と平行なガイドレール340が固定されている。カム332は、ガイドレール340に摺動自在に装着されて、ボールねじ338に螺合するスライダブロック341に固定して設けられている。
【0020】
カムフォロア333は、後述する付勢シリンダ342(図3参照)の付勢力により、カムの下向き斜面334に当接している。Z軸サーボモータ335の正逆転により、カム332が図4の左右方向に移動して、カムフォロア333従ってこれを軸支している昇降ブラケット305を昇降させる。
【0021】
支持フレーム331の両端部(図3の紙面直角方向の端部)には、鉛直方向の第1ガイド351が固定されており、この直線ガイドに近接して付勢シリンダ342がそのロッドを上向きにして装着されている。前述したカムフォロア333を装着した昇降ブラケット305は、第1ガイド351によって昇降自在にガイドされ、かつ付勢シリンダ342のロッドに連結されて上方に付勢されており、この付勢力によりカムフォロア333が前記カムの下向き斜面334に当接している。
【0022】
昇降ブラケット305の上部には、シリンダブラケット306が固定され、その前端に(図3の右側)から下方に延びるL形ブラケット381にストッパ361が固定され、更に昇降ブラケット305の下方には、ブレーク刃ホルダ362の原点ピン363に当接する原点センサ364が装着されている。昇降ブラケット305は、図3の紙面直角方向に細長い部材で、その長手両端部前面に鉛直方向の第2直線ガイド367が装着されている。
【0023】
ブレーク刃365は、下方に向いた鈍角の刃先366を有する断面ホームベース形のポリウレタン製の図3の前後方向に細長い部材である。このブレーク刃365は、そのホルダ362に装着されており、当該ホルダ362は、第2直線ガイド367によって上下動自在に案内されたホルダフレーム382に固定され、このホルダフレームが前記シリンダブラケット306に装着したブレークシリンダ308の下向きのロッド383に連結されている。ロッド383の先端がストッパ361に当接することにより、ホルダフレーム382の下降端位置、すなわちブレーク刃365の下降端位置が規定される。
【0024】
ガラス板4の表面からのブレーク刃の刃先366の当接深さは、前述した高さ調整装置303で昇降ブラケット305の高さを調整して、支持フレーム331に対するストッパ361の高さを調整することによって行われる。
【0025】
原点センサ364は、ブレーク刃365の高さの基準点(零点)を検出するために設けられたもので、ブレークシリンダ308のロッド383をストッパ361に当接させた状態で、高さ調整装置303を動作させて昇降ブラケット305を徐々に下降させて行き、ブレーク刃の刃先366がガラス板4の表面に接触したときに、センサ364と原点ピン363とが離間することを検出して、その検出信号により、Z軸サーボモータ335の偏差カウンタをリセットすることにより、ブレーク刃365の原点高さを設定する。
【0026】
ブレーク刃の原点高さの設定は、割断しようとするガラス板のロットが変わったときや、摩耗したブレーク刃を交換したときなどに行われる。なお、原点設定を行なったあと、退避シリンダ369でセンサ364を下方に退避させ、ブレーク動作ごとにセンサと原点ピン363とが接触するのを防止している。
【0027】
テーブル10は、Y軸モータ15で回転駆動されるボールねじ16に螺合しており、Y軸モータ15の回転停止によりテーブル10に従ってその上に固定されたガラス板4のY軸方向の位置設定が行なわれる。
【0028】
以上の実施例において、テーブル10に例えば図6に示すようなスクライブ溝40・・・40を設けたガラス板4を固定して、Y軸モータ15によりテーブル10を移動して各スクライブ溝毎にテーブルの位置決めを行ない、Z軸サーボモータ335を回転して当該スクライブ溝に対応するブレーク刃の当接深さを設定し、次にブレークシリンダ308を動作させて、当該スクライブ溝部分においてガラス板をブレークする、という動作を繰返すことにより、ガラス板4を複数の分断線に沿って順次分断する。
【0029】
上記の装置でスクライブとブレークとを連続的に行うときは、ガラス板4の割断位置をスクライブ位置(カッタ205の走行位置)とブレーク位置(ブレーク刃365の当接位置)とに、テーブル10の移動により交互に位置決めして、走行台204の走行とブレーク刃365のガラス板4への衝突とを交互に行うことにより、ガラス板4を複数の割断線に沿って順次割断してゆく。図6に示す割断間隔Pが図3に示すスクライブ位置とブレーク位置の間隔Lより広いときは、テーブル10が送り動作と戻り動作を交互に行って、スクライブとブレークとを行う。また、上記の装置をスクライブ専用機として用いるときは、ブレーク刃365を使用しないで、割断線の間隔に対応するストロークでのテーブル10の間欠移動とカッタ205の走行とを交互に行うことにより、スクライブ溝の刻設を行う。また、ブレーク専用機として用いるときは、予め設けられているスクライブ溝の間隔に対応するテーブル10の間欠移動とブレーク刃365の衝突とを交互に繰り返すことにより、ブレークのみを行う。
【0030】
【発明の効果】
以上のように、この発明のスクライブ・ブレーク兼用装置は、装置面積が従来の専用機よりわずかに大きい程度の大きさで、かつテーブル10を共通化しており、更にテーブル10上に通気性を備えたクッションシート13を添設することで、ガラス板上面からのスクライブとブレークとを可能にすることで、専用機、特にブレーク専用機として用いたときにも高い生産性が実現でき、生産量の増減や1枚のガラス板の割断箇所の変化などにも柔軟に対応できるガラス板の割断ラインを実現できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示す模式的な全体斜視図
【図2】テーブル上のクッションシートとガラス板とを示す部分拡大断面図
【図3】図1の装置のスクライブ装置及びブレーク装置の詳細を示す側面図
【図4】図3のA矢視図
【図5】従来のスクライブ・ブレーク兼用機の一例を示す模式的な斜視図
【図6】ガラス板の一例を示す斜視図
【符号の説明】
2 スクライブ装置
3 ブレーク装置
10 テーブル
11 真空孔
13 クッションシート
14 門形フレーム
17 ビーム
204 走行台
205 カッタ
209 付圧シリンダ
308 ブレークシリンダ
365 ブレーク刃
Claims (2)
- ガラス板の移送方向に移動位置決め可能かつテーブル面の中心の鉛直軸回りに旋回位置決め可能なテーブル(10)と、このテーブルの上記テーブル面に設けられた多数の吸着孔(11)と、当該テーブル面上に添設されたガラス板を載置するためのクッションシート(13)と、テーブル(10)を跨ぐように設けられた門形フレーム(14)と、この門形フレームのガラス板の移送方向上流側に設けられたスクライブ装置(2)と、当該門形フレームのガラス板の移送方向下流側に設けられたブレーク装置(3)とを備えている、スクライブ・ブレーク兼用装置。
- スクライブ装置(2)は、ガラス板の移送方向と直交する方向の前記門形フレームのビーム(17)に沿って走行する走行台(204)と、この走行台に付圧装置(209)を介して下方に付勢されたカッタ(205)とを備え、ブレーク装置(3)は、ガラス板の移送方向と直交する方向に細長いブレーク刃(365)と、このブレーク刃を前記テーブル面の上方で上下させる上下駆動装置(308)とを備えている、請求項1記載のスクライブ・ブレーク兼用装置。
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