JP4969197B2 - Side processing equipment for plate material - Google Patents
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Description
この発明は、板材(板状をした加工対象物)の側辺を加工する装置に関し、板材としてガラス板やセラミックス板などの硬質脆性板の側辺を面取り加工するのに特に適した上記装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for processing a side of a plate material (a plate-like workpiece), and relates to the above apparatus particularly suitable for chamfering a side of a hard brittle plate such as a glass plate or a ceramic plate as a plate material. Is.
板材の側辺の加工を行うとき、例えば回転砥石でガラス板やセラミック板の側辺の面取加工(鋭利な角に丸みを付けたり細い斜面にする加工)を行うときは、加工する側辺を張り出した状態で板材をテーブルに固定し、工具を加工する側辺の位置に進出させ、次いで工具又はテーブルを加工する側辺と平行に移動させることにより行われる。加工する板材の側辺をテーブルから張り出した状態とするのは、テーブルと工具との干渉を避けるためである。 When processing the side of a plate, for example, when chamfering the side of a glass plate or ceramic plate with a rotating grindstone (processing to round a sharp corner or make a thin slope), the side to be processed The plate material is fixed to the table in a state where the tool is overhanged, advanced to the position of the side where the tool is processed, and then moved parallel to the side where the tool or table is processed. The reason why the side of the plate material to be processed is projected from the table is to avoid interference between the table and the tool.
この板材の側辺の張出し量が大きすぎると、側辺部の自重で板材が撓んだり、工具から受ける加工反力で板材が振動して加工ができなくなったりする。そこで、テーブルからの板材の側辺の張り出し量は、テーブルと工具との干渉を避けるのに必要な最小限の寸法にする。 If the overhang amount of the side of the plate material is too large, the plate material may be bent by its own weight, or the plate material may vibrate due to a processing reaction force received from the tool and cannot be processed. Therefore, the amount of protrusion of the side of the plate material from the table is set to the minimum dimension necessary for avoiding interference between the table and the tool.
一方、加工する板材には種々の寸法のものがあり、縦横比も様々である。寸法や縦横比の異なる板材を同一の装置で加工するときは、板材の寸法や縦横比が変わる毎に、その板材に適合した寸法のテーブルを製作して、テーブルの交換を行わなければならない。 On the other hand, there are various sizes of plate materials to be processed, and the aspect ratios are also various. When processing plate materials having different dimensions and aspect ratios with the same apparatus, each time the size or aspect ratio of the plate material changes, a table having dimensions suitable for the plate material must be manufactured and the table must be replaced.
しかし、寸法や縦横比の異なる板材毎にテーブルを製作するのは、コストがかかり、テーブルの交換作業も面倒である。そこで本願の出願人は、下記特許文献1でテーブル寸法を自在に変えることができる硬質脆性板の側辺加工装置を提案している。
However, it is expensive to manufacture a table for each plate material having different dimensions and aspect ratios, and the table replacement work is troublesome. Therefore, the applicant of the present application has proposed a side processing apparatus for a hard brittle plate in which the table dimensions can be freely changed in
しかし、特許文献1で提案した装置は、テーブル構造が複雑になるため、装置コストが高くなり、また、板材の縦横比の相違には対応できないという問題があり、十分な解決手段とはなっていなかった。
However, the apparatus proposed in
そこで更に本願の出願人は、下記特許文献2において、テーブルに固定された板材の側辺部を、その側辺を加工する工具の近傍で保持する、側辺ホルダを設けた側辺加工装置を提案した。この側辺ホルダは、板材の面と平行な方向に移動自在かつ板材の面と直角の方向に移動不能に、板材の側辺部を保持する。側辺ホルダは、工具を支持している工具台に装着して設ける。従って、側辺ホルダは、板材を固定したテーブルに対して相対移動し、工具に対しては相対移動しない。
Therefore, in the following
特許文献2で提案した側辺ホルダは、テーブルから張出した板材の側辺部の表裏面に遊隙を持って対向する上下の案内面を備えており、当該案内面は、板材をこの案内面から浮上させるための、流体の流出孔を備えている。テーブルから張出した板材の側辺部は、この流出孔から流出する水の圧力により上下方向に保持される。
The side holder proposed in
特許文献2で提案した側辺加工装置は、加工する板材の寸法よりかなり小さい寸法のテーブルを備えている。加工しようとする板材の側辺は、テーブルから大きく張出すこととなる。しかしその張出し端は、工具の近傍において側辺ホルダによって保持され、板材の加工位置(工具が板材に接触する位置)が下方に撓んだり振動したりすることがない。従って、テーブルを交換することなく、面積や縦横比の異なる多種多様な板材に精度の高い側辺加工を行うことができる。
近年の液晶表示素子の微細化や表示パネルの大面積化により、面取り加工するガラス基盤の面積も大きくなり、また従来より高い精度の加工が要求されるようになってきた。上記特許文献2で提案した装置では、近年のガラス基板の大面積化に十分対応できず、特に大きな面積のガラス板の加工が困難であることが判明した。また、特許文献2で提案した装置では、大面積の板材に対する加工精度が充分でないことが判明した。
With the recent miniaturization of liquid crystal display elements and the increase in the area of display panels, the area of the glass substrate to be chamfered has increased, and processing with higher precision than before has been required. The apparatus proposed in
この発明は、このような新たな問題点の認識に基づいて、これらの問題点を解決することにより、大面積の硬質脆性板の側辺加工をより高精度で行うことができる側辺加工装置を得ることを課題としている。 The present invention is based on the recognition of such new problems, and by solving these problems, the side processing apparatus capable of performing the side processing of a hard brittle plate with a large area with higher accuracy. The challenge is to obtain.
この出願の請求項1の発明は、板材1を固定するテーブル2と、その側方両側に配置された工具台10と、この工具台に装着された側辺加工用の工具3とを備え、工具台10をテーブル2に対して当該テーブルに固定された板材1の加工しようとする側辺に平行な方向に相対移動させることにより、板材1の側辺を加工する側辺加工装置において、テーブル2の側辺から張出した板材の側辺部1aを、その表裏面に向けて流出する流体圧で表裏方向に保持する側辺ホルダ5を備え、かつ、この側辺ホルダ5の工具台10の移動方向前後に、当該移動方向と直交する方向の軸回りに自由回転可能に軸支されて板材1の側辺部1aを表裏方向に挟持するローラ対22を備えており、ローラ対22の上下のローラ22a、22bは、それぞれが板材1の表裏面に向けてばね24で付勢して設けられていることを特徴とする板材の側辺加工装置を提供することにより、上記課題を解決したものである。
The invention of
この出願の請求項2の発明は、上記手段を備えた側辺加工装置において、側辺ホルダ5が、工具3に近接してテーブル2側に配置され、当該工具3で加工される板材1の側辺部表裏面に遊隙を持って対向する一対の案内面6a、6bを備え、当該案内面は、前記遊隙を保持するための浮上用圧力流体の流出孔7を備えていることを特徴とするものである。
The invention of
またこの出願の請求項3の発明は、上記手段を備えた側辺加工装置において、工具3が、工具台10の前記相対移動方向と平行な軸回りに回転する上下の回転工具3a、3bを備え、前記ローラ対22が、案内面6a、6bの中心より工具3に近接した位置に配置されていることを特徴とするものである。
Further, the invention of
板材1の側辺加工は、テーブル2と工具3とを、加工しようとする側辺1bと平行に相対移動させることによって行われる。この発明の側辺加工装置の側辺ホルダ5及びローラ対22は、テーブル2に対して相対移動し、工具3に対しては相対移動しない。
Side processing of the
側辺ホルダ5は、板材1の表裏面(通常は上下面)に遊隙をもって対向する一対の案内面6a、6bを備え、上記遊隙に形成される流体層を介して板材の側辺部1aを挟持する。この案内面は、多孔質材料で形成するか、または孔あき板で形成され、前記流体層は当該多孔質材料ないし孔あき板の孔から流出する流体によって形成される。
The
上下の案内面6a、6bは、板材1の表裏面に近接して位置する。前記流体層が薄ければ薄いほど、板材の側辺部1aは、上下の案内面6a、6bによってより高い剛性で保持される。上下の案内面6a、6bの間隔を板材1の厚さに応じて調整可能にすることにより、厚さの異なる板材に対する強力な保持が可能になる。なお、保持剛性を高くできることから、流体としては気体より液体を使用するのが有利である。
The upper and
側辺ホルダ5は、板材の側辺1bが工具3と接触する位置(加工位置)で、下方に撓んだ板材の側辺1aを持上げて、正確な位置に保持する。しかし、テーブル2の側辺からの板材の側辺1aの張出量が大きくなると、撓みも大きくなり、案内面6a、6bの流体圧のみでは、板材側辺を加工位置に正確に保持することが困難になる。側辺ホルダ5の前後に配置したローラ対22は、下方に撓んでいる板材の側辺部を持上げて、側辺ホルダ5によって加工位置が正確に位置決めされるのを補助する。これにより、テーブル2から大きく張出した板材1の側辺を、精度良く加工することができる。
The
ローラ対22の上下のローラ22a、22bをばね24で板材1に向けて付勢して設けることにより、撓んだ板材の側辺部1aを案内面6a、6bの間に円滑に導くことができる。また、ローラ対22による板材1の挟持位置を、側辺ホルダの案内面6a、6bによる保持位置より工具3に近い側とすることにより、ローラ22a、22bの挟持部が板材1の側辺に近い位置となるので、撓んだ板材側辺部を持上げる作用を大きくできるとともに、板材に形成した導電パターンなどにローラ22a、22bが接触するのを避けることができる。
By providing the upper and
この発明の側辺加工装置では、テーブル2から張出した板材の側辺部1aを、側辺ホルダ5で保持し、更にその前後をローラ対22で挟持した状態で加工を行う。テーブル2は工具3に対して加工する側辺1bと平行に相対移動するが、側辺ホルダ5及びローラ対22は、常時工具3の近傍において、板材の側辺部1aを面直角方向に移動不能に保持しており、従って板材1の加工位置が垂れ下がったり、加工反力によって振動したりすることなく、工具3による精度の高い加工が可能になる。
In the side processing apparatus of the present invention, the processing is performed in a state where the
側辺ホルダ5及びローラ対22は、工具3を支持している工具台10に装着されているので、板材1の寸法や縦横比が変わっても、板材の加工部現に加工される部分が工具3との相対位置変動を生ずることなく保持される。すなわち、板材寸法が大きくなって工具台10をテーブル2から離隔させたときには、側辺ホルダ5もテーブル1から離隔して、現に加工される加工辺1bの直近で板材1を保持する。また、板材の側辺長さが長大であっても、テーブル2の相対移動に伴って、板材側辺部1aは、前側のローラ対22の間、側辺ホルダの上下の案内面6a、6bの間及び後側のローラ対22の間を通過して行き、これらの挟持作用により、現に加工される加工辺1b近傍は常に正確な位置に保持される。
Since the
この発明の側辺加工装置では、板材の寸法や縦横比が変わったときに、テーブル2の寸法を変更する必要がなく、同一寸法のテーブルで寸法の異なる板材の側辺を正確に加工することができるという効果がある。 In the side processing apparatus of the present invention, it is not necessary to change the size of the table 2 when the size or aspect ratio of the plate is changed, and the side of a plate having a different size is accurately processed using the same size table. There is an effect that can be.
以下、図面を参照して、この発明の実施形態を説明する。図1は、工具として面取り用の回転砥石を備えたこの発明の側辺加工装置の一例を示す模式的な斜視図で、矩形板状の板材1の対向側辺を同時加工している状態を示す図である。図において、1は加工しようとする板材、2は板材1を真空吸着等により固定しているテーブル、3は側辺加工用の砥石ユニット、5は側辺ホルダである。砥石ユニット3は、図に想像線で示した門形フレーム35に装着してテーブル2の両側に配置されている。板材1の側辺加工を行うときは、テーブル2が門形フレーム35に対して図のY方向に相対移動する。両側の砥石ユニット3は、門形フレーム35に上下方向Z及び幅方向Xに位置調整可能に装着された砥石台10(図3参照)を備えており、加工する板材1の厚さ及び幅寸法に応じた位置に砥石ユニット3が位置決めされる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of a side processing apparatus of the present invention provided with a chamfering rotary grindstone as a tool, and shows a state in which opposing sides of a
テーブル2は板材1の中央部下面を支持しており、板材の側辺部1aは、テーブル2の外側に張出している。砥石ユニット3は、図5に示すように、テーブル2に対する砥石ユニット3の相対移動方向と平行な上下の砥石軸20a、20bに固定されて回転する上下それぞれ3枚の砥石車3a、3bを備えた面取加工用の砥石ユニットである。砥石軸20a、20bは、砥石台10に軸支されており、当該砥石台には、砥石軸20a、20bを回転駆動する砥石モータが搭載されている。図3、4に示した砥石台10は、砥石ユニット3を囲む形状をしており、砥石カバーを兼ねている。上下の砥石車3a、3bは、一方が互いに他方の砥石車の間に入り込むように、軸方向にずらして設けられている。上下の砥石車の回転方向は、図3に矢印Aで示されている。
The table 2 supports the lower surface of the central portion of the
側辺ホルダ5は、砥石ユニット3の直近で、板材の側辺部1aを流体層を介して上下方向に挟持する2枚の案内板5a、5bを備えている。側辺ホルダ5の前後には、ローラ対22が配置されている。前後のローラ対22は、ばね24の力で板材の側辺部1aを上下に挟持する上下のローラ22a、22bをそれぞれ備えている。
The
上下の案内板5a、5bの対向面は、板材の側辺部1aの上下面を案内する案内面6a、6bとなっている。図2は、下方の案内板5bの斜視図で、その案内面6bには、多数の流出孔7が分布しており、これらの流出孔に圧力流体(一般的には水)を供給するパイプ8が接続されている。案内面6a、6bの前後縁は、進入してくる板材の端部を円滑に導くための斜面ないし円弧面25が設けられており、この部分にも流出孔7が設けられている。案内板5bの外側縁(砥石ユニット側の辺)5cの中央部には、下方の3枚の砥石車3bとの干渉を避けるための3個の切欠9が設けられている。上側の案内板5aは、下側の案内板5bの上下を逆にした構造である。
Opposing surfaces of the upper and
図3に示すように、上下の案内板5a、5bは、直線ガイド15とスライド16によって砥石台10に上下方向移動自在に案内されている。また、上下の案内板5a、5bは、ボールねじ13a、13bに螺合するボールナット14a、14bに連結されている。サーボモータ12a、12b及びボールねじ13a、13bと直線ガイド15は、砥石台10に装着されている。サーボモータ12a、12bでボールねじ13a、13bを回転駆動することにより、上下の案内面6a、6bの高さと間隔を調整することができる。
As shown in FIG. 3, the upper and
図4に示すように、ローラ対22の上下のローラ22a、22bは、砥石ユニット3に対する板材1の相対送り方向と直交する水平方向のローラ軸回りにそれぞれ軸支されて自由回転可能である。ローラ軸の基端27は、L形板30に固定されている。L形板30は、砥石台10の側面に固定ボルト28で固定したブラケット29に上下方向に滑り移動自在である。L形板30とブラケット29との間には、圧縮コイルばね24が介装されて、上下のローラを互いに当接する方向に付勢している。ブラケット29を砥石台10に固定している固定ボルト28は、上下方向に細長いボルト通し孔32に挿通されている。固定ボルト28を緩めてブラケット29を上下させることにより、各ローラ22a、22bの高さを調整することができる。ローラ222a、22bは、案内面6a、6bの中心より外側(砥石車に近い側)で板材の側辺部1aを挟持している。
As shown in FIG. 4, the upper and
テーブル2に固定された板材の側辺部1aが、下方に撓んだ状態で砥石ユニット3に向けて移動してくると、まずその先端が下側のローラ22bの周面に当接して持上げられて、前側のローラ対22に挟持され、次いで上下の案内面6a、6bの間に導かれる。ローラ対22の上下のローラの間に挿入された板材1の側辺部1aは、ばね24の付勢力により上下方向に挟持される。すなわち、案内板5a、5bの前後で垂れ下がろうとする板材の側辺部の重量が、この前後のローラ対22で指示されて、案内面6a、6bの負荷が軽減され、案内面6a、6bによる板材側辺のより正確な位置決めが実現される。
When the
板材1の加工に先立って、砥石ユニット3の上下の砥石3a、3bの外周が板材の側辺1bの上下のエッジに接するように位置設定する。側辺ホルダ5は、その外側縁5cを上下の砥石3a、3bの外周に接近させ、かつ上下の案内面6a、6bの間隔を板材1の板厚より僅かに広い間隔となるように位置設定する。板材1の板厚か大幅に変更になるなど、必要があれば、固定ボルト28を緩めてブラケット29を上下させることにより、上下のローラ22a、22bの高さを調整する。砥石ユニット3及び側辺ホルダ5の設定高さは、それらの上下の砥石3a、3b及び上下の案内面6a、6bの高さ中心がテーブル2上における板材1の板厚中心と一致する高さである。
Prior to processing the
砥石ユニット3による板材1の側辺加工は、テーブル2を砥石ユニット3に対して加工する加工辺1bの方向に相対移動させることによって行われる。このとき、砥石ユニット3と側辺ホルダ5及びローラ対22相互の位置関係は変化しない。側辺ホルダの案内面6a、6bと板材1の表裏面との間には、これらの案内面の流出孔7から流出する流体によって流体膜が形成されており、テーブル2の移動に伴って板材の側辺部1aは、この流体膜に挟持された状態で上下の案内面6a、6bの間を通過して行く。
Side processing of the
案内面6a、6bと板材1の表面との間隙を狭く設定することにより、その間に形成される流体膜の圧力を高くすることが可能で、この高い流体圧(特に液圧)で上下面を挟持することにより、板材の側辺部1aの高い保持剛性と保持精度とを実現することができる。すなわち、加工する板材1の幅寸法B(図1)が変わったとき、新たな板材幅に対応する位置に砥石台10を移動させれば、砥石ユニット3、側辺ホルダ5及びローラ対22は、常に加工される位置で板材の側辺部1aを高剛性かつ高精度で保持することとなり、テーブル2の大きさを変えることなく、幅寸法Bの異なる板材の側辺加工を行うことが可能になる。
By setting the gap between the guide surfaces 6a and 6b and the surface of the
案内板5a、5bの前後で板材の側辺部1aを挟持しているローラ対22の下方のローラ22bは、板材1が加工位置に進入してくるとき、自重で撓んでいる当該板材の側辺部1aを持上げ、次いで上方のローラ22aとの間で板材1を挟持して案内面6a、6bの間に導くように作用する。ばね24は、ローラ22a、22bに挟持力を付与すると共に、板材1の先端が衝突したときにその衝突力を吸収する作用をしている。また、案内面6a、6bの前後で下方に垂れ下がろうとする板材1がローラ対22で案内されることから、案内面6a、6bによる板材側辺の高さ精度を高くすることができると共に、案内面6a、6bの面積も小さくできる。
The
1 板材
1a 側辺部
2 テーブル
3 砥石ユニット
3a,3b 砥石車
5 側辺ホルダ
6a,6b 案内面
7 流出孔
10 砥石台
22 ローラ対
22a,22b ローラ
24 ばね
1
3a,
6a,
10 Wheelhead
22 Roller pair
22a, 22b Roller
24 spring
Claims (3)
前記テーブルの側辺から張出した板材の側辺部(1a)を、その表裏面に向けて流出する流体圧で表裏方向に保持する側辺ホルダ(5)を備え、かつ、この側辺ホルダの前記工具台の移動方向前後に、当該移動方向と直交する方向の軸回りに自由回転可能に軸支されて前記板材の側辺部を表裏方向に挟持するローラ対(22)を備えており、当該ローラ対の上下のローラ(22a,22b)は、当該上下のローラのそれぞれに設けたばね(24)で前記板材の表裏面に向けて付勢して設けられていることを特徴とする、板材の側辺加工装置。 A table (2) for fixing the plate material (1), a tool table (10) arranged on both sides of the table, and a side machining tool (3) mounted on the tool table, Side processing for processing the side of the plate material by moving (10) relative to the table (2) in a direction parallel to the side of the plate (1) to be processed fixed to the table (2) In the device
A side holder (5) for holding the side part (1a) of the plate material projecting from the side of the table in the front and back direction with a fluid pressure flowing out toward the front and back surfaces, and the side holder of the side holder Before and after the movement direction of the tool table, it is provided with a pair of rollers (22) that are supported so as to be freely rotatable around an axis in a direction orthogonal to the movement direction and sandwich the side portion of the plate material in the front and back direction , The upper and lower rollers (22a, 22b) of the roller pair are provided by being urged toward the front and back surfaces of the plate by springs (24) provided on the upper and lower rollers, respectively. Side processing equipment.
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