CN105848841B - 脆性板的加工方法及脆性板的加工装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种脆性板的加工方法，其包括折断工序，该折断工序中，使用用于按压脆性板的正面的按压构件和用于支承所述脆性板的背面的支承构件来使所述脆性板弯曲变形，藉此沿着所述脆性板的正面的切割线将所述脆性板切断；其中，所述支承构件包括平坦部和规定部，所述平坦部平坦地支承所述脆性板的一部分，所述规定部在利用所述按压构件对所述脆性板的其余部分的规定位置进行按压时规定所述脆性板的弯曲变形的形状；所述折断工序中，利用所述平坦部平坦地支承所述脆性板的所述一部分，并且利用所述按压构件对所述脆性板的所述其余部分的规定位置进行按压，藉此沿着所述脆性板的所述其余部分的所述切割线将所述脆性板切断。

Description

脆性板的加工方法及脆性板的加工装置
技术领域
本发明涉及脆性板的加工方法及脆性板的加工装置。
背景技术
脆性板的加工方法包括切割工序和折断工序(例如参照专利文献1)。在切割工序中，在脆性板的正面形成切割线，在折断工序中，沿着切割线将脆性板切断。作为脆性板，可例举例如玻璃板等。
在折断工序中，使用用于按压脆性板的正面的按压构件和作为用于支承脆性板的背面的支承构件的模板。模板平坦地支承脆性板的一部分，按压构件对脆性板的其余部分的规定位置进行按压。以模板的支承面的外缘为支点，脆性板发生弯曲变形，产生应力。在应力的作用下，切割线断开，可沿着切割线将脆性板切断。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2011-231011号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
以往，由模板平坦地支承的脆性板的一部分包含切割线。这是为了得到与脆性板的正面大致垂直的切割面。
然而，因为脆性板的切断位置受到模板的支承，所以切割线难以断开。因此，在切割时，施加于脆性板正面的拉伸应力及施加于脆性板背面的压缩应力的上升速度快，有时会施加必要量以上的应力，产生缺陷。
本发明是鉴于上述课题而完成的发明，其主要目的是提供能形成与正面大致垂直的切割面、并且能抑制由切割导致的缺陷的产生的脆性板的加工方法。
解决技术问题所采用的技术方案
为了解决上述课题，本发明的一种形态是提供一种脆性板的加工方法，
其包括折断工序，该折断工序中，使用用于按压脆性板的正面的按压构件和用于支承所述脆性板的背面的支承构件来使所述脆性板弯曲变形，藉此沿着所述脆性板的正面的切割线将所述脆性板切断；其中，
所述支承构件包括平坦部和规定部，所述平坦部平坦地支承所述脆性板的一部分，所述规定部在利用所述按压构件对所述脆性板的其余部分的规定位置进行按压时规定所述脆性板的弯曲变形的形状；
所述折断工序中，利用所述平坦部平坦地支承所述脆性板的所述一部分，并且利用所述按压构件对所述脆性板的所述其余部分的规定位置进行按压，藉此沿着所述脆性板的所述其余部分的所述切割线将所述脆性板切断。
发明的效果
通过本发明，可提供能形成与正面大致垂直的切割面、并且能抑制由切割导致的缺陷的产生的脆性板的加工方法。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的玻璃板的加工装置的图，是表示利用按压构件进行按压前的状态的图。
图2是表示本发明的第一实施方式的玻璃板的加工装置的图，是表示利用按压构件进行按压时的状态的图。
图3是表示本发明的第一实施方式的模板的俯视图。
图4是表示图3所示的模板和切割线的位置关系的俯视图。
图5是表示变形例的模板和切割线的位置关系的俯视图。
图6是表示本发明的第二实施方式的玻璃板的加工装置的图，是表示利用按压构件进行按压前的状态的图。
图7是表示本发明的第二实施方式的玻璃板的加工装置的图，是表示利用按压构件进行按压时的状态的图。
图8是表示实施例1～实施例6的玻璃板的加工方法的图。
图9是表示比较例1和比较例2的玻璃板的加工方法的图。
具体实施方式
以下，参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。在各图中，对于相同或对应的结构给予相同或对应的符号，并省略说明。以下的说明中，表示数值范围的“～”是指包括其前后的数值在内的范围。
[第一实施方式]
图1是表示本发明的第一实施方式的玻璃板的加工装置的图，是表示利用按压构件进行按压前的玻璃板的状态的图。图2是表示本发明的第一实施方式的玻璃板的加工装置的图，是表示利用按压构件进行按压时的玻璃板的状态的图。在玻璃板11的正面11a上预先形成切割线12。切割线12是距正面11a规定深度的裂纹，例如用切割器或激光器形成。
玻璃板的加工装置10包括用于按压玻璃板11的正面11a的按压构件20和作为用于支承玻璃板11的背面11b的支承构件的模板21，通过使玻璃板11弯曲变形，藉此沿着切割线12将玻璃板11切断。
按压构件20按压玻璃板11的正面11a，使玻璃板11弯曲变形。按压构件20可以沿着切割线12隔开间隔配置多个。按压构件20例如可以由液压缸等构成，按压构件20的按压力可以由控制装置40进行控制。控制装置40具有例如存储器等存储部和CPU(中央处理单元(CentralProcessing Unit))，通过由CPU执行存储于存储部的程序，藉此控制按压构件20的按压力。
模板21支承玻璃板11的背面11b。模板21可以与玻璃板11的背面11b接触。另外，模板21也可以不与玻璃板11的背面11b接触，也可以隔着中间构件来支承玻璃板11的背面11b。作为中间构件，可例举例如用于搬运玻璃板11的搬运带。
模板21可以通过真空吸附来支承玻璃板11的背面11b，也可以通过摩擦来支承玻璃板11的背面11b。模板21对玻璃板11的支承方法无特别限定。
模板21包括平坦部22和规定部24。平坦部22具有平坦地支承玻璃板11的一部分的平坦面22a。平坦部22的平坦面22a的相反侧的面22b可以不是平坦面。
将按压构件20按压于玻璃板11的其余部分的规定位置时，规定部24规定玻璃板11的弯曲变形的形状。玻璃板11的弯曲变形是以平坦面22a的外缘作为弯曲支点的变形。
通过玻璃板11的弯曲变形，在包括在玻璃板11的其余部分之内的切割线12上有拉伸应力起作用，切割线12断开，玻璃板11被切断。本实施方式的切割线12与以往不同，不包括在受到平坦部22支承的玻璃板11的一部分之内，而是包括在由规定部24规定弯曲变形的形状的玻璃板11的其余部分之内。因此，切割线12容易断开，施加于玻璃板11正面的拉伸应力及施加于玻璃板11背面的压缩应力的上升速度慢，能以最小限度的应力进行切割，可抑制玻璃板11的缺陷的产生。此外，根据本实施方式，因为玻璃板11的弯曲变形由规定部24规定，所以可获得与玻璃板11的正面11a大致垂直的切割面。切割线12的至少一部分可以包括在利用按压构件进行按压时玻璃板11的受到规定部24支承的部分之内，从与平坦面22a垂直的方向观察时可以与规定部24重叠。藉此，更容易得到上述效果。
规定部24具有在利用按压构件20进行按压前不支承玻璃板11的背面11b、在利用按压构件20进行按压时支承玻璃板11的背面11b的规定面24a，通过该规定面24a的形状来规定玻璃板11的弯曲变形的形状。
规定面24a如图1所示，位于比包含平坦面22a的平面更靠下方、且与该平面隔开一定间隔的位置。规定面24a可以形成为台阶状。通过将不同高度的多个块横向排列，可制成模板21。通过将不同大小的多个板上下层叠，也可制成模板21。任一情况下，模板21的制作成本都较低廉。另外，规定面24a也可以形成为坡度平缓的斜坡状。只要在利用按压构件20进行按压前玻璃板11与规定面24a之间有空间即可。
规定面24a相对于平坦面22a的倾斜角θ例如为0.3°～5°。这里，倾斜角θ是指与平坦面22a的外缘垂直的截面上、通过平坦面22a的外缘和规定面24a的外缘的直线与平坦面22a所成的角。如果倾斜角θ在0.3°以上，则模板21不会无谓地增大，可产生足够的作用于切割线12的拉伸应力。此外，如果倾斜角θ在5°以下，则可确保规定面24a的宽度较宽，因此能应对玻璃板11的各种形状，而且能形成与玻璃板11的正面11a大致垂直的切割面。倾斜角θ较好是在0.5°以上且在4°以下。
图3是表示本发明的第一实施方式的模板的俯视图。如图3所示，规定部24将平坦部22的外缘包围。可以利用1块模板21来应对不同形状的多种切割线12的切断。多种切割线12只要大小在一定程度上相同即可，例如可以是不同车种的同一安装位置的窗玻璃(例如不同车种的挡风玻璃)的切割线。
图4是表示图3所示的模板和切割线的位置关系的俯视图。图4中，平坦面22a的外缘221以虚线表示。
如图4所示，切割线12是闭合的，从切割线12的内侧将产品取出。切割线12可以具有向内侧凹陷的凹部12a。该凹部12a一般称为内曲线。玻璃板11中，由连结凹部12a两端的直线13和凹部12a围成的除去部分(图4中以左下斜线表示的部分)14在切断后被除去，不成为产品的一部分。
另外，本实施方式的切割线12在俯视时是闭合的，但也可以不闭合。切割线12的凹部12a只要是在俯视时向平坦部22侧凹陷的线即可。
通过本实施方式，如上所述，可减轻切断玻璃板11时对玻璃板11施加的负荷。因此，将除去部分14分割成多块区域并切断的情况下，可减少用于划分多块区域的切割线的数量。也可以在不将除去部分14分割成多块区域的情况下切断。
如图4所示，平坦面22a的外缘221可以只具有向外侧凸出的曲线部分以及直线部分中的至少任一种(本实施方式中为直线部分)，而不具有向内侧凸出的曲线部分。即，平坦面22a的外缘221可以不具有向内侧凹陷的凹部。
图5是表示变形例的模板和切割线的位置关系的俯视图。图5中，平坦面22a的外缘221以虚线表示。
如图5所示，平坦面22a的外缘221也可以具有向内侧凹陷的凹部222。此时，在规定部24的上方存在玻璃板11难以弯曲变形的区域(图5中以右下斜线表示的区域)224。该区域224是由连结凹部222两端的直线223和凹部222围成的区域。
如图4所示，平坦面22a的外缘221不具有凹部222(参照图5)的情况下，在规定部24的上方不存在玻璃板11难以弯曲变形的区域224(参照图5)。因此，可减轻切断玻璃板11时对玻璃板11施加的负荷。
另一方面，如图5所示，平坦面22a的外缘221具有凹部222的情况下，玻璃板11难以弯曲变形的区域224与切割线12不重叠。因此，与平坦面22a的外缘221不具有凹部222的情况同样，可减轻切断玻璃板11时对玻璃板11施加的负荷。
另外，图4所示的切割线12具有向内侧凹陷的凹部12a，但也可以不具有凹部12a。此时，平坦面22a的外缘221可以不具有凹部222。因为在规定部24的上方不存在玻璃板11难以弯曲变形的区域224，所以可减轻切断玻璃板11时对玻璃板11施加的负荷。
同样地，图5所示的切割线12具有向内侧凹陷的凹部12a，但也可以不具有凹部12a。此时，平坦面22a的外缘221可以具有凹部222，玻璃板11难以弯曲变形的区域224可以与切割线不重叠。可减轻切断玻璃板11时对玻璃板11施加的负荷。
接着，再次参照图1和图2，对使用上述玻璃板的加工装置10的玻璃板的加工方法进行说明。玻璃板的加工方法包括折断工序，该折断工序中，使用用于按压玻璃板11的正面11a的按压构件20和用于支承玻璃板11的背面11b的模板21来使玻璃板11弯曲变形，藉此沿着玻璃板11的正面11a的切割线12将玻璃板11切断。
在折断工序中，利用平坦部22支承玻璃板11的一部分，并且利用按压构件20对玻璃板11的其余部分的规定位置进行按压。在按压构件20的按压力的作用下，玻璃板11以平坦面22a的外缘221作为弯曲支点发生弯曲变形。玻璃板11的弯曲变形由规定部24规定。
通过玻璃板11的弯曲变形，在包括在玻璃板11的其余部分之内的切割线12上有拉伸应力起作用，切割线12断开，玻璃板11被切断。本实施方式的切割线12与以往不同，不包括在受到平坦部22支承的玻璃板11的一部分之内，而是包括在由规定部24规定弯曲变形的形状的玻璃板11的其余部分之内。因此，切割线12容易断开，可减轻施加于玻璃板11的负荷，可抑制玻璃板11的缺陷的产生。此外，根据本实施方式，因为玻璃板11的弯曲变形由规定部24规定，所以可获得与玻璃板11的正面11a大致垂直的切割面。
至少一个按压构件20如图1和图2所示，对玻璃板11的正面11a中以切割线12为基准位于平坦部22的相反侧的部分(图1和图2中比切割线12更靠左侧的部分)进行按压。切割线12上有拉伸应力起作用，切割线12容易断开。
其余的至少一个按压构件20也可以对切割线12进行按压。切割线12上有拉伸应力起作用。可以对不同位置的切割线12逐个调整应力，可调整裂纹的伸展。
[第二实施方式]
图6是表示本发明的第二实施方式的玻璃板的加工装置的图，是表示利用按压构件进行按压前的状态的图。图7是表示本发明的第二实施方式的玻璃板的加工装置的图，是表示利用按压构件进行按压时的状态的图。
模板21A具有规定部24A，以代替图1和图2所示的规定部24。将按压构件20按压于玻璃板11的规定位置时，规定部24A规定玻璃板11的弯曲变形的形状。玻璃板11的弯曲变形是以平坦面22a的外缘作为弯曲支点的变形。
通过玻璃板11的弯曲变形，在包括在玻璃板11的其余部分之内的切割线12上有拉伸应力起作用，切割线12断开，玻璃板11被切断。本实施方式的切割线12与以往不同，不包括在受到平坦部22支承的玻璃板11的一部分之内，而是包括在由规定部24A规定弯曲变形的形状的玻璃板11的其余部分之内。因此，切割线12容易断开，可减轻施加于玻璃板11的负荷，可抑制玻璃板11的缺陷的产生。此外，根据本实施方式，因为玻璃板11的弯曲变形由规定部24A规定，所以可获得与玻璃板11的正面11a大致垂直的切割面。
规定部24A通过与按压构件20的按压力相对应地进行弹性变形来规定玻璃板11的弯曲变形的形状。如果解除按压构件20的按压力，则规定部24A恢复原有形状。在利用按压构件20进行按压前，规定面24Aa可以与平坦面22a处于同一平面内，可以支承玻璃板11的背面11b。可始终支承玻璃板11的整个背面11b。
在利用按压构件20进行按压时，玻璃板11的弯曲变形部分相对于平坦面22a的倾斜角θA例如为0.3°～5°。如果倾斜角θA在0.3°以上，则在按压构件20的行进方向后方作用于切割线12的拉伸应力足够大。此外，如果倾斜角θA在5°以下，则能形成与玻璃板11的正面11a大致垂直的切割线12。倾斜角θA较好是在0.5°以上且在4°以下。可以选择规定部24A的材料，以使倾斜角θA在上述范围内。
实施例
图8是表示实施例1～实施例6的玻璃板的加工方法的图。图8中，按压构件20B的向下按压结束时的位置以虚线表示。
实施例1～实施例6中，使用用于按压玻璃板11的正面的按压构件20B和用于支承玻璃板11的背面的模板21B来使玻璃板11弯曲变形，藉此沿着玻璃板11的正面的切割线12将玻璃板11切断。模板21B具有平坦部22B和规定部24B，规定部24B的规定面相对于平坦部22B的平坦面平缓地倾斜。切割线12与矩形状的玻璃板11的一边平行，从玻璃板11的一端形成至另一端。切割线12不是受到平坦部22B支承的玻璃板11的一部分，而是包括在由规定部24B规定弯曲变形的形状的玻璃板11的其余部分之内。
实施例1～实施例6中，除了表1所示的条件以外，以同样的条件将玻璃板11切断。“θB”表示规定部24B的规定面相对于平坦部22B的平坦面的倾斜角。“a”表示从平坦部22B的平坦面的外缘到切割线12的水平方向距离。“b”表示从切割线12到按压位置的水平方向距离。“c”表示从与自然状态的玻璃板11的上表面抵接的时刻开始的按压构件20B的向下按压量。“t”表示玻璃板11的厚度。
图9是表示比较例1和比较例2的玻璃板的加工方法的图。图9中，按压构件20C的向下按压结束时的位置以虚线表示。
比较例1和比较例2中，使用用于按压玻璃板11的正面的按压构件20C和用于支承玻璃板11的背面的模板21C来使玻璃板11弯曲变形，藉此沿着玻璃板11的正面的切割线12将玻璃板11切断。比较例1和比较例2中，使用只具有平坦部的模板21C，切割线12包括在玻璃板11的受到模板支承的部分之内，除此之外以与实施例1～实施例6同样的条件将玻璃板11切断。
切割结果示于表1。切割结果通过由切割导致的缺陷的有无来评价。
[表1]
θB(°) a(mm) b(mm) c(mm) t(mm) 缺陷的有无
实施例1 0.3 85.5 10 0.5 1.3 无
实施例2 0.5 47.3 10 0.5 1.3 无
实施例3 0.75 28.2 10 0.5 2 无
实施例4 1.15 14.9 10 0.5 5 无
实施例5 4.8 9.1 10 1.6 2 无
实施例6 5 8.3 10 1.6 2 无
比较例1 － 100 10 8.3 1.3 有
比较例2 － 100 10 9.1 1.3 有
由表1可知，实施例1～实施例6中，因为θB在0.3°～5°的范围内，切割线12包括在由规定部24B规定弯曲变形的形状的玻璃板11的其余部分之内，所以没有由切割导致的缺陷。另一方面，比较例1和比较例2中，因为切割线12包括在玻璃板11的受到模板21C支承的部分之内，所以存在由切割导致的缺陷。缺陷产生于玻璃板11的背面。
以上对作为脆性板的玻璃板的加工方法的实施方式等进行了说明，但本发明不限定于上述实施方式等，在权利要求书所记载的本发明的技术内容的范围内可以进行各种变形、改良。
例如，上述实施方式的脆性板是玻璃板，但也可以是金属硅板、陶瓷板等。
本申请要求基于2013年12月27日向日本专利厅申请的日本专利申请2013-273331号的优先权，并在本申请中援引日本专利申请2013-273331号的全部内容。
符号的说明
10 玻璃板的加工装置
11 玻璃板
11a 玻璃板的正面
11b 玻璃板的背面
12 切割线
12a 切割线中在俯视时向平坦部侧凹陷的凹部
13 连结凹部两端的直线
14 由连结凹部两端的直线和凹部围成的部分
20 按压构件
21 模板
22 平坦部
22a 平坦面
221 平坦面的外缘
222 平坦面的外缘中向内侧凹陷的凹部
223 连结凹部两端的直线
224 由连结凹部两端的直线和凹部围成的区域
24 规定部
24a 规定面
24A 规定部
24Aa 规定面
40 控制装置

Claims (13)

1.一种脆性板的加工方法，其包括折断工序，该折断工序中，使用用于按压脆性板的正面的按压构件和用于支承所述脆性板的背面的支承构件来使所述脆性板弯曲变形，藉此沿着所述脆性板的正面的切割线将所述脆性板切断；其中，
所述支承构件包括平坦部和规定部，所述平坦部平坦地支承所述脆性板的一部分，所述规定部在利用所述按压构件对所述脆性板的其余部分的规定位置进行按压时规定所述脆性板的弯曲变形的形状；
所述切割线的至少一部分包括在利用所述按压构件进行按压时所述脆性板的受到所述规定部支承的部分之内；
所述折断工序中，利用所述平坦部平坦地支承所述脆性板的所述一部分，并且利用所述按压构件对所述脆性板的所述其余部分的规定位置进行按压，藉此沿着所述脆性板的所述其余部分的所述切割线将所述脆性板切断。
2.如权利要求1所述的脆性板的加工方法，其中，所述规定部具有在利用所述按压构件进行按压前不支承所述脆性板的背面、在利用所述按压构件进行按压时支承所述脆性板的背面的规定面，通过该规定面的形状来规定所述脆性板的弯曲变形的形状。
3.如权利要求2所述的脆性板的加工方法，其中，相对于所述平坦部的支承所述脆性板的平坦面，所述规定面的倾斜角为0.3°～5°。
4.如权利要求1所述的脆性板的加工方法，其中，所述规定部通过进行与所述按压构件的按压力相对应的弹性变形来规定所述脆性板的弯曲变形的形状。
5.如权利要求1所述的脆性板的加工方法，其中，所述切割线具有俯视时向所述平坦部侧凹陷的凹部。
6.如权利要求1所述的脆性板的加工方法，其中，所述平坦部的支承所述脆性板的平坦面的外缘不具有向内侧凹陷的凹部。
7.如权利要求1所述的脆性板的加工方法，其中，所述平坦部的支承所述脆性板的平坦面的外缘具有向内侧凹陷的凹部，在俯视时，所述切割线与由连接所述外缘的所述凹部的两端的直线和所述外缘的所述凹部围成的区域不重叠。
8.如权利要求1所述的脆性板的加工方法，其中，所述规定部将所述平坦部的外缘包围。
9.一种脆性板的加工装置，其包括用于按压脆性板的正面的按压构件和用于支承所述脆性板的背面的支承构件，通过使所述脆性板弯曲变形，藉此沿着所述脆性板的正面的切割线将所述脆性板切断；其中，
所述支承构件包括平坦部和规定部，所述平坦部平坦地支承所述脆性板的一部分，所述规定部在利用所述按压构件对所述脆性板的其余部分的规定位置进行按压时规定所述脆性板的弯曲变形的形状；
所述规定部具有在利用所述按压构件进行按压前不支承所述脆性板的背面、在利用所述按压构件进行按压时支承所述脆性板的背面的规定面，通过该规定面的形状来规定所述脆性板的弯曲变形的形状；
沿着所述脆性板的所述其余部分的所述切割线将所述脆性板切断。
10.如权利要求9所述的脆性板的加工装置，其中，相对于所述平坦部的支承所述脆性板的平坦面，所述规定面的倾斜角为0.3°～5°。
11.如权利要求9所述的脆性板的加工装置，其中，所述规定部通过进行与所述按压构件的按压力相对应的弹性变形来规定所述脆性板的弯曲变形的形状。
12.如权利要求9～11中任一项所述的脆性板的加工装置，其中，所述平坦部的支承所述脆性板的平坦面的外缘不具有向内侧凹陷的凹部。
13.如权利要求9所述的脆性板的加工装置，其中，所述规定部将所述平坦部的外缘包围。
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