CN101161410A - 板材的侧边加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及板材的侧边加工装置，该装置使工具沿着板材侧边进行相对移动，由此对该侧边进行加工，并且本发明得到不需要更换固定板材的工作台就能对面积及纵横比不同的各种板材进行高精度的加工的技术。在该装置中，在支承工具的工具台上安装并设置侧边保持器，该侧边保持器在对板材的加工边加工的工具附近，将由侧边加工装置的工作台保持的板材的侧边部保持成，可在板材的进给方向上自由移动且不能在与面呈直角的方向上移动。侧边保持器接近工具配置，并具有隔着游隙与被加工的板材侧边部正反面对置的一对引导面以及前后的辊子对。上述引导面具有板材浮起用压力流体的流出孔。侧边保持器相对于工作台进行相对移动，而相对于工具不进行相对移动。

Description

板材的侧边加工装置

技术领域

本发明涉及一种对板材(做成板状的加工对象物)的侧边进行加工的装置，特别是涉及适用于对作为板材的玻璃板或陶瓷板等的硬质脆性板的侧边进行倒角加工的上述装置。

背景技术

对板材的侧边进行加工时，例如用旋转砂轮对玻璃板或陶瓷板等的侧边进行倒角加工(对锐利的角部进行修圆或形成细斜面的加工)时，在使所加工的侧边伸出的状态下将板材固定在工作台上，使工具在所加工的侧边位置进出，接着，使工具或工作台平行于所加工的侧边而移动来进行加工。使所加工的板材侧边处于从工作台伸出的状态是为了避免工作台与工具的干涉。

当该板材侧边的伸出量过大时，因侧边部的自重使板材弯曲，或者因从工具承受的加工反力使板材振动而不能进行加工。因此，将板材的侧边从工作台的伸出量设定成避免工作台与工具的干涉所需的最小限度的尺寸。

另一方面，所加工的板材具有各种尺寸，纵横比也是各种各样的。用同一装置加工尺寸或纵横比不同的板材时，每当板材的尺寸或纵横比变化时，就必须制作尺寸适合于该板材的工作台，并进行工作台的更换。

而且，针对每个尺寸或纵横比不同的板材制造工作台需要费用，且工作台的更换作业也很麻烦。因此，本申请的申请人在下述专利文献1中提出了能自由改变工作台尺寸的硬质脆性板的侧边加工装置。

但是，专利文献1中提出的装置的工作台结构变得复杂，因此装置成本变高，此外，还存在不能对应板材纵横比不同的问题，不是充分解决问题的手段。

因此，本申请的申请人在下述专利文献2中，提出了一种设置有将固定在工作台上的板材的侧边部保持在加工该侧边的工具附近的侧边保持器的侧边加工装置。该侧边保持器将板材的侧边部保持成可在与板材的面平行的方向上自由移动且不能在与板材的面呈直角的方向上移动。侧边保持器安装并设置在支承工具的工具台上。从而，侧边保持器相对于固定有板材的工作台进行相对移动，而相对于工具不进行相对移动。

专利文献2提出的侧边保持器，具有与从工作台伸出的板材侧边部的正反面保持游隙而对置的上下引导面，该引导面具有用于使板材从该引导面浮起的流体的流出孔。从工作台伸出的板材的侧边部借助于从该流出孔流出的水的压力，在上下方向上被保持着。

专利文献2提出的侧边加工装置具有尺寸比所加工的板材尺寸小得多的工作台。要加工的板材侧边从工作台大量地伸出。但是，该突出端由侧边保持器保持在工具附近，板材的加工位置(工具与板材的接触位置)既不会向下方弯曲，也不会产生振动。从而，不必更换工作台，就能对面积或纵横比不同的各种各样的板材进行高精度的侧边加工。

专利文献1：日本特开2004-74303号公报

专利文献2：日本特开2006-26764号公报

由于近年来液晶显示元件的细微化和显示面板的大面积化，进行倒角加工的玻璃基板的面积也变大，并且，一直以来都要求高精度的加工。在上述专利文献2提出的装置中可以明确，不能充分对应近年来玻璃基板的大面积化，特别是进行大面积的玻璃板的加工很困难。此外，在上述专利文献2提出的装置中可以明确，对大面积板材的加工精度不够。

发明内容

本发明的课题在于，根据对这些新的问题点的认识来解决这些问题点，从而得到一种能以更高的精度进行大面积的硬质脆性板的侧边加工的侧边加工装置。

本发明的第一方面提供一种板材的侧边加工装置，该侧边加工装置具有：对板材1进行固定的工作台2；配置在该工作台的侧方两侧的工具台10；和安装在该工具台上的侧边加工用的工具3，所述侧边加工装置通过使工作台2相对于工具台10在平行于该工作台上所固定的板材1的要加工的侧边的方向上进行相对移动，来对板材1的侧边进行加工，其特征在于，该侧边加工装置还具有侧边保持器5，所述侧边保持器5利用朝向板材的正反面流出的流体压力，在正反方向上对从工作台2的侧边伸出的板材的侧边部1a进行保持，并且沿着工作台10的移动方向在该侧边保持器5的前后具有辊子对22，该辊子对22被枢转支承成可以绕与该移动方向正交的方向的轴自由旋转，并且该辊子对22在正反方向上夹持板材1的侧边部1a，由此，可以解决上述问题。

本发明的第二方面在具有上述手段的侧边加工装置中，其特征在于，侧边保持器5接近工具3而配置在工作台2侧，具有一对引导面6a、6b，所述一对引导面6a、6b与用该工具加工的板材1的侧边部正反面保持游隙而对置，该引导面具有用于保持所述游隙的浮起用压力流体的流出孔7，所述辊子对22的上下辊子22a、22b设置成分别利用弹簧24朝向所述板材1的正反面施力。

本发明第三方面在具有上述手段的侧边加工装置中，工具3具有绕平行于工具台10的所述相对移动方向的轴旋转的上下旋转工具3a、3b，所述辊子对22配置在比引导面6a、6b的中心接近工具3的位置。

板材1的侧边加工是通过使工作台2与工具3平行于要加工的侧边1b进行相对移动而进行的。本发明的侧边加工装置的侧边保持器5及辊子对22相对于工作台2进行相对移动，而不相对于工具3进行相对移动。

侧边保持器5具有与板材1的正反面(通常为上下面)保持游隙而对置的一对引导面6a、6b，隔着形成于上述游隙的流体层夹持板材的侧边部1a。该引导面由多孔质材料形成，或由带孔的板形成，上述流体层通过从该多孔质材料或带孔的板的孔中流出的流体形成。

上下的引导面6a、6b位于接近板材1正反面的位置。上述流体层越薄，板材的侧边部1a越能通过上下的引导面6a、6b以更高的刚性保持。可根据板材1的厚度来调节上下的引导面6a、6b的间隔，由此，可对厚度不同的板材牢固地保持。此外，由于可提高保持刚性，所以，作为流体使用液体比使用气体更有利。

侧边保持器5在板材的侧边1b与工具3接触的位置(加工位置)，将向下方弯曲的板材的侧边1a抬起，并将其保持在正确的位置。但是，当板材侧边1a从工作台2的侧边的伸出量变大时，弯曲也变大，仅用引导面6a、6b的流体压力将板材侧边正确地保持在加工位置是困难的。配置在侧边保持器5前后的辊子对22将向下方弯曲的板材侧边抬起，对利用侧边保持器5来对加工位置正确的定位进行辅助。由此，对于从工作台2大量伸出的板材1的侧边，能高精度地进行加工。

通过将辊子对22的上下辊子22a、22b设置成利用弹簧24向板材1施力，可将弯曲的板材的侧边部1a顺利地引导到引导面6a、6b之间。此外，通过将辊子对22对板材1的夹持位置设置在比利用侧边保持器的引导面6a、6b保持的保持位置更靠近工具3侧，从而辊子22a、22b的夹持部位于接近板材1的侧边的位置，因此，能加大将弯曲的板材侧边部抬起的作用，同时，可以避免辊子22a、22b与板材上所形成的导电图形等接触。

在本发明的侧边加工装置中，利用侧边保持器5保持从工作台2伸出的板材的侧边部1a，进而，在用辊子对22夹持板材前后的状态下进行加工。工作台2相对于工具3以平行于加工的侧边1b的方式进行相对移动，但是，侧边保持器5及辊子对22始终在工具3的附近将板材的侧边部1a保持成不能在与面呈直角的方向上移动，因此，板材1的加工位置不会下垂，也不会因加工反力而振动，从而可利用工具3进行高精度的加工。

侧边保持器5及辊子对22由于安装在支承工具3的工具台10上，所以，即使板材1的尺寸或纵横比变化，也能将板材加工部的当前被加工的部分保持成不会产生与工具3的相对位置变动。即，当板材尺寸大、工具台10离开工作台2时，侧边保持器5也离开工作台2，在当前被加工的加工边1b的跟前保持板材1。此外，即使板材的侧边长度变长，随着工作台2的相对移动，板材侧边部1a通过前侧的辊子对22之间、侧边保持器的上下引导面6a、6b之间以及后侧的辊子对22之间，借助于这些夹持作用，当前加工的加工边1b附近始终被保持在正确的位置。

在本发明的侧边加工装置中，具有如下效果，即，在板材的尺寸或纵横比变化时，不需要改变工作台2的尺寸，就能用同一尺寸的工作台对尺寸不同的板材侧边正确地进行加工。

附图说明

图1是示意地表示用本发明的侧边加工装置同时加工板材的对置侧边的状态的立体图。

图2是侧边保持器的下引导板的立体图。

图3是表示侧边保持器与砂轮单元的剖面图。

图4是辊子对与砂轮单元的正面图。

图5是示意地表示侧边的倒角砂轮的一个例子的立体图。

符号说明

1板材；1a侧边部；2工作台；3砂轮单元；3a、3b砂轮；5侧边保持器；6a、6b引导面；7流出孔；10砂轮台；22辊子对；22a、22b辊子；24弹簧。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施方式。图1是示意地表示作为工具而具有倒角用的旋转砂轮的本发明侧边加工装置一个例子的立体图，是表示对矩形板状的板材1的对置侧边同时进行加工的状态的图。在图中，1是要加工的板材，2是通过真空吸附等固定板材1的工作台，3是侧边加工用的砂轮单元，5是侧边保持器。砂轮单元3安装在图中用假想线所示的门形框架35上，并配置在工作台2的两侧。在进行板材1的侧边加工时，工作台2相对于门形框架35向图中的Y方向进行相对移动。两侧的砂轮单元3具有砂轮台10(参照图3)，该砂轮台10安装在门形框架35上并且可以在上下方向Z及宽度方向X上进行位置调节，砂轮单元3被定位在与加工的板材1的厚度及宽度尺寸对应的位置。

工作台2支承板材1的中央部下表面，板材的侧边部1a伸出到工作台2的外侧。如图5所示，砂轮单元3是倒角加工用的砂轮单元，具有固定在上下砂轮轴20a、20b上并旋转的上下各三个砂轮3a、3b，上述上下砂轮轴20a、20b平行于砂轮单元3相对于工作台2的相对移动方向。砂轮轴20a、20b枢转支承在砂轮台10上，在该砂轮台上搭载有驱动砂轮轴20a、20b旋转的砂轮电动机。图3、图4所示的砂轮台10做成包围砂轮单元3的形状，兼作砂轮盖。上下的砂轮3a、3b以一方彼此进入另一方砂轮之间的方式在轴向错开设置。上下的砂轮的旋转方向如图3中箭头A所示。

侧边保持器5具有两块引导板5a、5b，这两块引导板5a、5b在砂轮单元3跟前，隔着流体层在上下方向夹持板材的侧边部1a。在侧边保持器5的前后，配置有辊子对22。前后的辊子对22分别具有利用弹簧24的力来沿上下夹持板材侧边部1a的上下辊子22a、22b。

上下的引导板5a、5b的对置面成为对板材的侧边部1a的上下面进行引导的引导面6a、6b。图2是下方的引导板5b的立体图，在其引导面6b上分布有多个流出孔7，在这些流出孔上连接有供给压力流体(一般来说是水)的管8。引导面6a、6b的前后缘设置有用于对进入的板材端部顺畅地进行引导的斜面或圆弧面25。在该部分也设置有流出孔7。在引导板5b的外侧缘(砂轮单元侧的边)5c的中央部，设置有用于避免与下方的三个砂轮3b干涉的三个切口9。上侧的引导板5a是将下侧的引导板5b上下颠倒的结构。

如图3所示，上下的引导板5a、5b被直线引导件15和滑动件16引导成可在砂轮台10上沿上下方向自由移动。此外，上下引导板5a、5b与滚珠螺母(ball nut)14a、14b连接，该滚珠螺母14a、14b与滚珠丝杠13a、13b旋合。伺服电动机12a、12b及滚珠丝杠13a、13b与直线引导件15安装在砂轮台10上。通过用伺服电动机12a、12b驱动滚珠丝杠13a、13b旋转，从而可调节上下的引导面6a、6b的高度与间隔。

如图4所示，辊子对22的上下辊子22a、22b分别被枢转支承成可绕与板材1相对于砂轮单元3的相对进给方向正交的水平方向的辊子轴自由旋转。辊子轴的基端27固定在L形板30上。L形板30在托架29上可沿上下方向自由滑动移动，托架29由固定螺栓28固定在砂轮台10的侧面。在L形板30与托架29之间安装有压缩螺旋弹簧24，该压缩螺旋弹簧24对上下辊子朝着彼此抵接的方向施力。将托架29固定在砂轮台10上的固定螺栓28贯穿到上下方向细长的螺栓通孔32中。通过松动固定螺栓28并使托架29上下移动，可调节各辊子22a、22b的高度。辊子22a、22b在比引导面6a、6b的中心更靠外侧(接近砂轮一侧)夹持板材的侧边部1a。

当固定在工作台2上的板材的侧边部1a在向下方弯曲的状态下朝向砂轮单元3移动时，首先，其前端与下侧的辊子22b的周面抵接而被抬起，由前侧的辊子对22夹持，接着，被引导至上下的引导面6a、6b之间。插入辊子对22的上下辊子之间的板材1的侧边部1a借助于弹簧24的弹力沿上下方向被夹持着。即，在引导面5a、5b前后要下垂的板材侧边部的重量由该前后辊子对22支撑，从而减轻了引导面6a、6b的负载，并可通过引导面6a、6b更准确地对板材侧边进行定位。

在加工板材1之前，先以使得砂轮单元3的上下砂轮3a、3b的外周与板材侧边1b的上下边缘接触的方式进行位置设定。对侧边保持器5进行位置设定，以使得其外侧缘5c接近上下砂轮3a、3b的外周，并且上下引导面6a、6b的间隔为比板材1的板厚稍宽的间隔。在板材1的板厚大幅度变化等时，如果需要，则通过松动固定螺栓28使托架29上下移动，来调节上下砂轮22a、22b的高度。砂轮单元3及侧边保持器5的设定高度为，这些上下砂轮3a、3b及上下引导面6a、6b的高度中心与工作台2上的板材1的板厚中心一致的高度。

通过使工作台2相对于砂轮单元3在所加工的加工边1b的方向上进行相对移动，来进行基于砂轮单元3的板材1的侧边加工。这时，砂轮单元3与侧边保持器5以及辊子对22相互的位置关系没有变化。在侧边保持器的引导面6a、6b与板材1的正反面之间，通过从这些引导面的流出孔7流出的流体形成流体膜，随着工作台2的移动，板材1的侧边部1a在被流体膜夹持的状态下，通过上下引导面6a、6b之间。

通过将引导面6a、6b与板材1表面的间隙设定得较窄，可提高它们之间形成的流体膜的压力，利用该高流体压力(特别是液压)来夹持上下面，由此可实现板材的侧边部1a的高的保持刚性和保持精度。即，在所加工的板材1的宽度尺寸B(图1)变化时，如果使砂轮台10移动到对应于新的板材宽度的位置，则砂轮单元3、侧边保持器5及辊子对22可始终在被加工位置以高刚性且高精度保持板材的侧边部1a，不用改变工作台2的大小，就能进行宽度尺寸B不同的板材的侧边加工。

在引导板5a、5b的前后夹持板材的侧边部1a的辊子对22的下方的辊子22b以如下方式进行动作，即，在板材1进入加工位置时，使因自重而弯曲的该板材的侧边部1a抬起，接着，在该下方辊子22b与上方辊子22a之间夹持板材1，在引导面6a、6b之间对板材1进行引导。弹簧24的作用是，对辊子22a、22b赋予夹持力，并且，在板材1的前端受到冲击时吸收该冲击力。此外，在引导面6a、6b的前后，用辊子对22对要向下方下垂的板材1进行引导，因此，可提高基于引导面6a、6b的板材侧边的高度精度，同时，可缩小引导面6a、6b的面积。

Claims (3)

1.一种板材的侧边加工装置，该侧边加工装置具有：对板材(1)进行固定的工作台(2)；配置在工作台的侧方两侧的工具台(10)；和安装在该工具台上的侧边加工用的工具(3)，所述侧边加工装置通过使工作台(2)相对于工具台(10)在平行于该工作台上所固定的板材(1)的要加工的侧边的方向上进行相对移动，来对所述板材的侧边进行加工，其特征在于，

该侧边加工装置还具有侧边保持器(5)，所述侧边保持器(5)利用朝向板材的正反面流出的流体压力，在正反方向上对从所述工作台侧边伸出的板材的侧边部(1a)进行保持，并且沿着所述工作台的移动方向在该侧边保持器的前后具有辊子对(22)，该辊子对(22)被枢转支承成可以绕与该移动方向正交的方向的轴自由旋转，并在正反方向上夹持所述板材侧边部。

2.根据权利要求1所述的侧边加工装置，其特征在于，所述侧边保持器(5)接近所述工具(3)而配置在工作台(2)侧，并具有一对引导面(6a、6b)，所述一对引导面(6a、6b)与用所述工具来加工的板材(1)的侧边部正反面保持游隙而对置，该引导面具有用于保持所述游隙的浮起用压力流体的流出孔(7)，所述辊子对的上下辊子(22a、22b)设置成分别利用弹簧(24)朝向所述板材的正反面施力。

3.根据权利要求2所述的侧边加工装置，其特征在于，所述工具(3)具有绕平行于所述工具台(10)的所述相对移动方向的轴旋转的上下旋转工具(3a、3b)，所述辊子对(22)配置在比所述引导面(6a、6b)的中心接近所述工具的位置。

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