CN101360584A - 板状体的研磨方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能以良好的精度对大尺寸板状体进行研磨的板状体的研磨方法及其装置。使板状体沿规定方向移动的同时利用多台自转且公转的圆形研磨具对板状体进行连续研磨的板状体的研磨方法,其特征在于,将直径小于上述板状体宽度的上述圆形研磨具以上述板状体的移动中心线为基准成对配置,且上述各圆形研磨具越出移动中心线对上述板状体进行研磨。
Description
技术领域
本发明涉及板状体的研磨方法及其装置,特别是涉及利用连续研磨装置对液晶显示用途等中使用的FPD(平板显示)用玻璃基板进行研磨的板状体研磨方法及其装置。
背景技术
特别是液晶显示用途等中使用的FPD用玻璃基板,通过采用被称为浮法的平板玻璃制造方法将熔融玻璃成形成板状,利用专利文献1等中公开的连续式研磨装置将其表面的微小凹凸和起伏研磨除去,从而制成达到液晶显示用玻璃基板所要求的平坦度的厚0.4~1.1mm的薄板状。
在上述连续式研磨装置中,如专利文献1所述,通常利用直径大于玻璃基板宽度的自转且公转的研磨具对玻璃基板的整个宽度范围进行一次性研磨。
图5是表示玻璃基板G被已有的连续式研磨装置研磨的状态的说明图。玻璃基板G的研磨对象面的相反面被工作台(未图示)上粘接的吸附片1吸附保持,如图中箭头A所示,玻璃基板G被未图示的运送装置连续运送,利用设置于其运送路径上方的研磨机的研磨具2、3对研磨对象面进行研磨。如同图所示,研磨具2、3的直径大于玻璃基板G的宽度,利用自转/公转机构(未图示)以规定的旋转中心为中心进行自转,并以规定的公转中心为中心进行公转,同时对玻璃基板G的整个宽度范围进行一次性研磨。另外,图5中,实线表示的圆为研磨具2、3的当前状态,双点划线表示的许多圆为玻璃基板G与研磨具2、3接触的部分的轮廓部。从这些圆可知,研磨具2、3以规定的公转中心为中心进行公转。
专利文献1:日本专利特开2001-293656号公报
发明的揭示
但是,专利文献1和图5所示的连续研磨装置适用于尺寸小的玻璃基板的研磨,但难以应用于例如宽度超过2200mm的大尺寸玻璃基板的研磨。这是因为,若要对上述大尺寸玻璃基板进行研磨,则研磨具的尺寸(约φ2400mm)过大,因而会在研磨具的材料确保、研磨装置及研磨具的加工组装精度的维持、研磨具的更换作业及操作性以及研磨精度的维持等方面出现问题。
本发明是鉴于上述情况而完成的发明,目的在于提供能以良好的精度对大尺寸板状体进行研磨的板状体的研磨方法及其装置。
为了实现上述目的,本发明提供使板状体向规定方向移动的同时利用多台自转且公转的圆形研磨具对板状体进行连续研磨的板状体研磨方法,其特征在于,将直径小于上述板状体宽度的上述圆形研磨具以上述板状体的移动中心线为基准成对配置,且上述圆形研磨具越出移动中心线而对上述板状体进行研磨(以下称为本发明的研磨方法)。
而且,为了实现上述目的,本发明提供使板状体向规定方向移动的同时利用多台自转且公转的圆形研磨具对板状体进行连续研磨的板状体研磨装置,其特征在于,上述圆形研磨具的直径小于上述板状体的宽度,并且以板状体的移动中心线为基准成对配置,上述圆形研磨具越出中心线而对上述板状体进行研磨(以下称为本发明的研磨装置)。
根据本发明,不是采用一台大型研磨具,而是通过备齐多台直径小于板状体宽度的小型圆形研磨具,将这些圆形研磨具以板状体的移动中心线为基准成对配置,圆形研磨具越出移动中心线而对板状体进行研磨,从而对板状体的整个研磨面进行研磨。另外,根据本发明,由于研磨具的直径变小,因而能解决在研磨具的材料确保、研磨装置及研磨具的加工组装精度的维持、研磨具的更换作业及操作性以及研磨精度的维持等方面存在的问题。
本发明的研磨方法优选利用沿上述板状体的移动方向配置的至少2对上述圆形研磨具对板状体进行研磨。
本发明的研磨装置优选沿上述板状体的移动方向配置至少2对上述圆形研磨具。
根据本发明的实施方式,圆形研磨具的排列方式为相对于板状体的移动中心线成对且等间距地平行配置。另外,也可以沿板状体的移动方向将圆形研磨具例如呈交错状并列,或在相同位置并列,呈交错状并列时,研磨具动作的设定条件的自由度大,因而优选。
本发明的研磨方法中,上述圆形研磨具优选将研磨时从上述板状体移动方向的上述板状体一端悬伸的量A设定为20mm≤A≤250mm而对板状体进行研磨。
本发明的研磨装置中,上述圆形研磨具优选将从上述板状体移动方向的上述板状体一端悬伸的量A设定为20mm≤A≤250mm。
在本发明中,由于多数情况下板状体的边缘通常未进行倒角处理,因此若研磨具的悬伸量A不足20mm,则边缘易受损,若悬伸量A超过250mm,则研磨具易倾斜,会出现难以均一研磨的情况。为了对其进行改善,悬伸量A优选为20mm≤A≤250mm。
在本发明的研磨方法中,上述圆形研磨具优选将圆形研磨具的公转半径R设定为50mm≤R≤100mm而对板状体进行研磨。
本发明的研磨装置的上述圆形研磨具的公转半径R优选设定为50mm≤R≤100mm。
在本发明中,若公转半径R不足50mm,则研磨具的自公转的合成方向变化增大,有时易使板状体上的研磨纹样显眼。若公转半径R超过100mm,则由于支撑装置变大而需要较大的刚性,原始成本增加。而且,有时装置易振动。为了改善这些问题,公转半径R优选为50mm≤R≤100mm。
本发明的研磨方法优选在如下条件下对板状体进行研磨:以上述板状体的移动中心线为基准成对配置的一圆形研磨具与另一圆形研磨具在研磨时的重复量为至少100mm以上,且上述圆形研磨具在研磨时从上述移动中心线越出的量的最小值B、最大值C满足25mm≤B≤100mm、175mm≤C≤250mm。
本发明的研磨装置优选设定成如下条件:以上述板状体的移动中心线为基准成对配置的一圆形研磨具与另一圆形研磨具在研磨时的重复量为至少100mm以上,且上述圆形研磨具在研磨时从上述移动中心线越出的量的最小值B、最大值C满足25mm≤B≤100mm,175mm≤C≤250mm。
在本发明的研磨方法和本发明的研磨装置中,板状体移动方向的中心线及其附近的部分被在移动中心线两侧配置的多个研磨具研磨,因此在某些情况下在这些研磨具的研磨区域的重复部分(以下称为重复研磨部)有可能出现研磨不均。为了防止该研磨不均,最好使上述重复研磨部为适量,因而能以高精度实现大型板状体的研磨。
在本发明的研磨方法和本发明的研磨装置的优选实施方式中,如上所述将一圆形研磨具与另一圆形研磨具在研磨时的重复量即重复研磨部的宽度设定成至少100mm以上,且圆形研磨具在研磨时从上述移动中心线越出的越出量的最小值B和最大值C设定为25mm≤B≤100mm、175mm≤C≤250mm。当重复研磨部的宽度不足100mm、B不足25mm或超过100mm以及C不足175mm或超过250mm时,有可能出现研磨不均。
本发明的研磨方法优选将上述圆形研磨具的研磨压从上述圆形研磨具的中心向外周方向即半径方向分区设定而对板状体进行研磨。
本发明的研磨装置优选将上述圆形研磨具的研磨压从上述圆形研磨具中心向外周方向分区设定。
在本发明的优选实施方式中,在研磨具中内置多个作为研磨压产生机的空气弹簧,该空气弹簧在半径方向上被分成内侧、中间、外侧三部分。而且,通过对各空气弹簧设定不同的空气压即可沿半径方向对研磨压进行分区控制。因此,通过主要调节研磨具外侧的研磨压,可在不改变研磨具位置的前提下实现均一研磨,另外,通过同时进行研磨压调节和研磨具的位置调节,可更精细地设定研磨条件。
根据本发明的板状体的研磨方法及其装置,通过备齐多台直径小于板状体宽度的小型圆形研磨具,将这些圆形研磨具以板状体的移动中心线为基准成对配置,且圆形研磨具越出中心线对板状体进行研磨,即可对板状体的整个面进行均一研磨。
另外,根据本发明,由于研磨具直径变小,因而能解决在研磨具的材料确保、研磨装置及研磨具的加工组装精度的维持、研磨具的更换作业及操作性等方面的问题,还能提高板状体的研磨精度。
附图的简单说明
图1是本发明优选实施方式的玻璃基板研磨装置的俯视图。
图2是表示图1所示玻璃基板研磨装置中的研磨具的配置关系的说明图。
图3是表示图1所示玻璃基板研磨装置中的研磨具的公转半径的说明图。
图4是表示图1所示玻璃基板研磨装置中的研磨具的配置关系的说明图。
图5是表示现有玻璃基板研磨装置的俯视图。
符号说明
10…研磨装置、12…吸附片、14…研磨具、G…玻璃基板
实施发明的最佳方式
下面结合附图对本发明的由玻璃基板形成的板状体的研磨方法及其装置的优选实施方式(以下称为本例)进行详细说明。
图1所示为本例研磨装置10的俯视图。图1表示了与尺寸为2200mm(宽)×2600mm(长)以上的液晶用玻璃基板G的研磨装置10中研磨具12的形状、配置以及动作相关的内容。
由图1可知,作为研磨对象的玻璃基板G,其研磨对象面的相反面被工作台(未图示)上粘接的吸附片12吸附保持,如图中箭头X所示,被未图示的运送装置连续运送。在运送过程中,利用设置于上述运送路径上方的研磨机的多台圆形研磨具(以下称为研磨具)14、14…对研磨对象面进行研磨,以达到液晶显示用玻璃基板所要求的平坦度。
如图1所示,研磨具14、14…的直径D小于玻璃基板G的宽度W,研磨具14、14…利用自转/公转机构(未图示)以规定的旋转中心为中心进行自转,并以规定的公转中心为中心进行公转,同时对玻璃基板G进行研磨。另外,图1中实线表示的圆为研磨具14、14…的当前状态,双点划线表示的许多圆为玻璃基板G与研磨具14、14…接触的部分的轮廓部的轨迹。由这些研磨轨迹可知,研磨具14、14…以规定的公转中心为中心进行公转。
将研磨具14、14…以玻璃基板G的移动中心线L为基准成对配置,即在移动中心线L的两侧成对配置,同时,使成对研磨具中的一方相对于另一方沿玻璃基板G的移动方向错位而呈交错状配置,且研磨具14、14…越出移动中心线L对玻璃基板G进行研磨。这里,当如本例那样将研磨具14、14沿玻璃基板G的宽度方向呈2列配置时,如图1所示,移动中心线L相当于玻璃基板G的宽度方向的中心线。
根据上述结构的研磨装置10,并非使用1台大型研磨具,而是通过备齐多台直径D小于玻璃基板G的宽度W的小型研磨具14,将这些研磨具14、14…以玻璃基板G的移动中心线L为基准左右成对配置,且研磨具14、14…越出中心线L对玻璃基板G进行研磨,从而可对玻璃基板G的整个面进行研磨。
另外,根据上述研磨装置10,由于研磨具14小型小径化,因而能解决在研磨具14的材料确保、加工组装精度的维持、更换作业及操作性等方面的问题。而且,由于沿玻璃基板G的移动方向呈交错状至少配置2列研磨具14、14…,因而能以良好的精度对板状体进行均匀研磨。
本发明考虑到研磨具14的大型化所带来的不利情形(研磨具的材料确保、研磨装置及研磨具的加工组装精度的维持、研磨具的更换作业及操作性以及研磨精度的维持等问题)以及研磨具14在制造和操作时的制约条件(普通门的宽度:1800mm、集装箱宽度:2250mm、材料通用尺寸:1800mm等),优选将研磨具14的直径做成1750mm以下。
例如,玻璃基板G的宽度为2200mm,研磨具14的直径为1290mm,公转半径为75mm,公转中心为从移动中心线L沿与其正交的方向左右偏离600mm的位置。
另外,在研磨装置10中,如图2所示,研磨具14在研磨时从玻璃基板G的一端悬伸。该悬伸量A优选为20mm≤A≤250mm。
作为研磨对象的玻璃基板G的边缘通常在多数情况下未进行倒角处理,因此若研磨具14的悬伸量A不足20mm,则边缘易受损,若悬伸量A超过250mm,则研磨具14易倾斜,会出现难以均匀研磨的情况。因此,优选将悬伸量A设定成20mm≤A≤250mm的范围。
另外,在上述研磨装置10中,如图3所示,优选将研磨具14的公转半径R设定成50mm≤R≤100mm。
若公转半径R不足50mm,则研磨具14的自公转的合成方向变化增大,有时易使玻璃基板G上的研磨纹样显眼。若公转半径R超过100mm,则研磨具的支撑装置大型化,需要较大的刚性。而且,有时装置易振动。因此,优选将公转半径R设为50≤R≤100mm。
此外,如图4所示,优选设定如下条件:以玻璃基板G的移动中心线L为基准成对配置的一研磨具14和另一研磨具14在研磨时的重复量P为100mm以上,且研磨具14在研磨时从移动中心线L越出的量的最小值B、最大值C满足25mm≤B≤100mm、175mm≤C≤250mm。
在本例的研磨装置10中,由于玻璃基板G的移动中心线及其附近的部分被在移动中心线L两侧呈交错状成对配置的4台研磨具14、14…研磨,因而有可能在成对研磨具14、14…的重复研磨部出现研磨不均。为防止该研磨不均,使上述重复研磨部适量化很重要。具体而言,通过对该重复研磨部进行与其他部分相同的研磨,即可以良好的精度实现大型玻璃基板G的研磨。
因此,如图4所示,本例的研磨装置10将一研磨具14与另一研磨具14在研磨时的重复量P即重复研磨部的宽度设定成100mm以上,且将研磨具14在研磨时从移动中心线L越出的量的最小值B、最大值C设定为25mm≤B≤100mm、175mm≤C≤250mm。
当上述重复量P不足100mm、B不足25或超过100mm、以及C不足175mm或超过250mm时,特别容易导致研磨不均。
另外,在研磨具14中内置多个作为研磨压产生机的空气弹簧,该空气弹簧从研磨具的中心向外周方向被分成内侧、中间、外侧三部分。通过对各空气弹簧设定不同的空气压,可从研磨具的中心向外周方向对研磨压进行分区控制。由此,通过主要调节研磨具在上述外侧的研磨压,可在不改变研磨具位置的前提下进行均一研磨,另外,通过同时进行研磨压调节和研磨具14的位置调节,可更精细地设定研磨条件。
另外,在本例的研磨装置10中,对沿玻璃基板的宽度方向配置2列研磨具14的例子进行了说明,但从理论上讲,也可以沿玻璃基板的宽度方向并列配置3列以上的研磨具14。但是,将多列研磨具14、14…所研磨的重复研磨部控制在最小程度易于确保研磨品质,还能减少安装研磨具的研磨头(研磨平台)的台数,因此如本例那样优选2列。
另外,作为调节研磨具14、14的配置距离(与移动中心线之间的距离)的方法,可以将驱动研磨具14的主轴电动机的安装座制成可滑动的结构,利用调整螺栓、滚珠丝杠等移动装置对其进行推拉而定位。当重复量P过多时,扩大研磨具14、14的间隔,当重复量P过少时,缩小研磨具14、14的间隔,从而可以对玻璃基板的整个宽度方向进行均一研磨。
产业上利用的可能性
本发明的板状体的研磨装置除了适用于FPD用玻璃基板外,也适用于建材用和镜子用等普通玻璃板,还适用于金属等的板状体。
在此引用2006年1月20日提出申请的日本特许申请2006-012772号说明书、权利要求书、附图以及摘要的全部内容作为本发明说明书的揭示。
Claims (12)
1.板状体的研磨方法,它是使板状体向规定方向移动的同时利用多台自转且公转的圆形研磨具对板状体进行连续研磨的板状体研磨方法,其特征在于,将直径小于所述板状体宽度的所述圆形研磨具以所述板状体的移动中心线为基准成对配置,且所述各圆形研磨具越出移动中心线对所述板状体进行研磨。
2.如权利要求1所述的板状体的研磨方法,其特征在于,利用沿所述板状体的移动方向设置的至少2对所述圆形研磨具对板状体进行研磨。
3.如权利要求1或2所述的板状体的研磨方法,其特征在于,所述圆形研磨具在研磨时从所述板状体的一端悬伸的量A设为20mm≤A≤250mm的条件下对板状体进行研磨。
4.如权利要求1~3中任一项所述的板状体的研磨方法,其特征在于,所述圆形研磨具在圆形研磨具的公转半径R设为50mm≤R≤100mm的条件下对板状体进行研磨。
5.如权利要求1~4中任一项所述的板状体的研磨方法,其特征在于,在如下条件下对板状体进行研磨:以所述板状体的移动中心线为基准成对配置的一圆形研磨具与另一圆形研磨具在研磨时的重复量至少为100mm以上,并且,当所述圆形研磨具在研磨时从所述移动中心线越出的量的最小值为B,最大值为C时,25mm≤B≤100mm,175mm≤C≤250mm。
6.如权利要求1~5中任一项所述的板状体的研磨方法,其特征在于,将所述圆形研磨具的研磨压从所述圆形研磨具的中心向外周方向分区设定而对板状体进行研磨。
7.板状体的研磨装置,它是使板状体向规定方向移动的同时利用多台自转且公转的圆形研磨具对板状体进行连续研磨的板状体的研磨装置,其特征在于,所述圆形研磨具的直径小于所述板状体的宽度,且以所述板状体的移动中心线为基准成对配置,所述圆形研磨具越出移动中心线对所述板状体进行研磨。
8.如权利要求7所述的板状体的研磨装置,其特征在于,沿所述板状体的移动方向至少配置2对所述圆形研磨具。
9.如权利要求7或8所述的板状体的研磨装置,其特征在于,所述圆形研磨具从所述板状体的一端悬伸的量A设为20mm≤A≤250mm。
10.如权利要求7~9中任一项所述的板状体的研磨装置,其特征在于,所述圆形研磨具的公转半径R设为50mm≤R≤100mm。
11.如权利要求7~10中任一项所述的板状体的研磨装置,其特征在于,设定如下条件:以所述板状体的移动中心线为基准成对配置的一圆形研磨具与另一圆形研磨具在研磨时的重复量为100mm以上,并且,当所述圆形研磨具在研磨时从所述移动中心线越出的量的最小值为B,最大值为C时,25mm≤B≤100mm,175mm≤C≤250mm。
12.如权利要求7~11中任一项所述的板状体的研磨装置,其特征在于,将所述圆形研磨具的研磨压从所述圆形研磨具的中心向外周方向分区设定。
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