CN1279142A - 精加工片状材料边缘的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

一种在磨削片状材料边缘的过程中保持该材料的方法和设备,包括将片状材料的一个表面支承在一传送机上。一流体压力装置用低于大气压的压力或流体静压力在片状材料上施加一力。

Description

精加工片状材料边缘的方法和设备
本发明涉及一种片状材料的边缘精加工的方法和设备，本发明尤其涉及一种对片状材料的边缘进行磨削和抛光的方法和设备，这些片状材料诸如是用在平面显示器的玻璃片，在加工中要避免损伤这种片材的至少一个表面。
对那些要求有高质量的表面光洁度的片材，例如，平面显示器中的玻璃片，其加工一般包括将片材切割成所需的形状，然后磨削和／或抛光切割下来的片材的边缘，以去除任何锋利角。磨削和抛光步骤通常是在称为双修边机或双磨边机的设备中进行的。这种双磨边机是众所周知的，可从Bando Kiko股份有限公司、三菱重工、福山公司和玻璃机械工程公司购买。
在一双磨边机上磨削和抛光玻璃片边缘的过程中，玻璃片一般被夹在与玻璃片的两表面接触的氯丁橡胶或橡胶带之间。接触玻璃片两表面的带子相配合将玻璃片保持在适当的位置，而一磨轮磨削或抛光玻璃的边缘。带子还传送玻璃片通过机器的送料部分、机器的磨削或抛光部分和机器的尾部。
图1和2示出了双磨边机的一般的带子结构。一玻璃片10被夹在上带12和下带14之间。如图2所示，通常有一对上带和下带配合夹持玻璃片10。带子12和14由若干皮带轮16驱动和支撑。在运转时，皮带轮沿图1所示方向转动，使带子沿所示方向输送玻璃片。
上述的夹持和传送一片玻璃通过一磨削／抛光机的方法有一些缺陷。在边缘精加工过程中产生的颗粒会沾污和划伤玻璃片。夹在上带12与玻璃片10之间的颗粒和碎片严重地损伤了玻璃表面。有时，这种损伤是后续加工过程中的断裂源的起因，由于产品不合格，导致加工产量低。
由于上述的缺陷，就希望提供一种传送和保持一片诸如玻璃的材料的方法和设备，同时在精加工片材的边缘时不会破坏片材的表面质量。这种方法和设备应能施加一力，足以避免片材在精加工过程中走离边缘精加工装置。
因此，本发明总的提供一种磨削或抛光片状材料尤其是玻璃片的边缘的方法和设备，其中包括用磨削或抛光装置磨削或抛光片材的至少一个边缘。本发明的方法和设备还包括将片材的一个表面支承在一传送机上，并通过一流体压力装置在片材上施加一力而将片材保持在传送机上。流体压力装置最好产生一足够的力，以在磨削或抛光玻璃的过程中将玻璃保持在平均摩擦系数为0．45的传送机上。在一实施例中，保持玻璃的力至少约10磅，最好至少为20磅，这可以用一弹簧拉力计测量。
在本发明的一个实施例中，产生保持力的流体压力装置位于片材一主表面附近。根据本发明的一个方面，流体压力装置产生一低于大气压的压力，例如，真空压力。在本发明的另一方面，装置包括多个连接于传送机的构件，以产生低于大气压的压力。
在本发明的另一方面，施加保持力的流体压力装置产生一正压力。根据本发明的一个方面，正流体压力装置包括一静压轴承。在本发明的另一实施例中，正流体压力装置包括一位于片材的与传送机相反的一侧附近的空气静力轴承。
有利的是，本发明提供一种在精加工一种平的制品诸如玻璃片的边缘时保持这种平的制品的方法和设备，同时不会刻划或损伤这种制品的表面。本发明的另外的特征和优点将在如下的说明书中描述。要理解的是，前述的总的说明和下面的详细说明是示意性的和说明性的，并且提供了所要保护的本发明的进一步的说明。
在所附的附图中，在所有的视图中，类似的标号表示类似的部分。要理解的是，附图中的各部分没有成比例制作，而是某些部分为了说明本发明有时故意不成比例。
图1是一已有技术的边缘精加工设备的侧视图；
图2是一已有技术的边缘精加工设备的端视图；
图3是本发明的方法和设备的侧视图；
图4是本发明的方法和设备的端视图；
图5是本发明的一真空棒的俯视图；
图6是本发明的方法和设备的立体图；以及
图7是本发明一静压轴承的剖视图。
本发明总的提供一种磨削和抛光诸如玻璃片的平面制品的边缘的方法和设备。根据本发明，制品被保持在磨削和抛光机器的一个位置上，同时制品的至少一个表面不会被损伤或刻划。本发明的设备和方法可用在玻璃片、尤其是用在液晶显示器(LCDs)中的玻璃片的边缘精加工领域中。如上所述，传统的边缘精加工机器诸如双边修磨机采用一组与玻璃片两表面接触的带子。这组带子相配合以保持玻璃，同时对边缘进行精加工，并将玻璃片送过一般是一砂轮的精加工装置。但是，玻璃片的两侧与一组带子接触会损伤玻璃表面。
因此，本发明总的提供一种方法和设备，其中，玻璃片被保持在一传送机上，同时玻璃片的至少一个边缘被磨削或抛光。一流体压力装置在玻璃片的至少一个主表面上施加力，由此完成玻璃片的保持。
图3示出了本发明的一个示意性的实施例，在图中总的用标号20表示。图3示出了一沿箭头24的方向输送玻璃片22的机器，同时一磨削或抛光装置25例如一砂轮磨削或抛光玻璃片的至少一个边缘。图3所示的设备包括一传送机，在一示意性的实施例中，它包括由若干皮带轮28支承的若干带子26，皮带轮28由一电动机(未示出)驱动。
根据本发明，在磨削或抛光玻璃片的过程中，采用一流体压力装置来保持玻璃片22。如在此所用的，流体压力装置是这样一种装置，采用气体或液体压力对玻璃片的至少一个主表面施加力，以在对玻璃的边缘进行精加工时将玻璃保持在适当的位置。在图3和4所示的本发明的一个方面中，在磨削或抛光轮25进行精加工时，流体压力装置可采用低于大气压(真空)的压力将玻璃保持在适当的位置。如图3所示，这样一种装置包括多个被设计成在面对带子26的玻璃片的表面提供真空压力的构件32。这些构件32可包括一具有开口34的杆状材料，该材料可释放地连接于一连接于真空泵(未示出)的连接件38。
参阅图5，开口34与将真空压力施加到玻璃片22的面对带子26的表面上的至少一个真空口40流体连通。要理解的是，可采用多个与开口34流体连通的真空口将真空压力施加到玻璃片的表面上。在本发明的一个方面，连接件38可与构件32的开口34啮合，以在磨削玻璃片边缘之前保持玻璃片。玻璃片边缘被磨削之后，连接件脱开以释放玻璃片，这样可输送玻璃片以进一步加工和包装。
参阅图6，在总的标号50表示本发明的另一个实施例中，用正流体压力沿箭头54的方向来保持和输送一片材料52，诸如一片玻璃。在沿箭头54方向保持和输送片材时，一例如砂轮的磨削或抛光装置25磨削或抛光片材52的至少一个边缘。在本发明的一个方面中，磨削或抛光装置25是一砂轮，例如是一以一每分钟约2850转的速度旋转的金刚石砂轮。
图6所示的设备还包括一传送机，在一示意性的例子中它包括由诸皮带轮58支承的诸带子56，皮带轮58由一电动机(未示出)驱动。
根据本发明，在磨削或抛光片材52的过程中采用一流体压力装置来保持片材52。在本发明的一个方面，图6所示的流体压力装置是一静压轴承60，它沿箭头62的方向在片材52上施加一朝下的力。静压轴承是已知的，可在AlexanderSlocum编著的名称为紧密机械设计的制造工程师协会出版的一书(1992)中的第9章找到这样的装置的细节。要理解的是，流体压力装置可包括空气静力轴承。
再参阅图6，静压轴承包括一水供应源64，它将水供应到轴承60的入口66中。要理解的是，水供应源可包含在任何适当的存放水的蓄水池中，用一标准泵以适当的压力将水供应到诸入口中。还要理解的是，图6所示的结构仅仅是示意性的，诸如液压流体的不同的流体或不同数量的入口、流速和压力都可用于保持片状材料。
现在参阅图7，它示出了本发明一静压轴承的剖视图，轴承60包括从轴承60伸出的在轴承下侧形成一袋72的诸边端70。轴承的下侧包括若干出口74，以将水排到玻璃片52的表面上。与液压杆流体连通的模拟压力表76测量将片材52保持在带子56上的水压。流过诸出口74的水在袋中形成流体压力，以在磨削玻璃片边缘的过程中将玻璃片保持在适当位置。
实验显示，用一以每分钟约2850转的速度旋转的金刚石砂轮磨削玻璃片边缘时，至少10磅的保持力足以将一片玻璃保持在一平均摩擦系数等于0．45的传送带上。在实验过程中，以每分钟约4．0至6．5最好是约4．5至6．0米的速度输送玻璃。由于保持力，我们预测了从带子56与静压轴承之间移离玻璃片所需的力，该力也称为拉出力。可用一弹簧拉力计来测量这拉出力。所需的砂轮类型、施加到玻璃片52边缘的力的大小、或多或少的朝下的力，视传送带摩擦系数而定。
水以每分钟约30加仑的流量和每平方英寸30磅的压力流入直径约为0．5英寸的诸入口66，以在袋72中形成约在1与2磅之间的静压压力，从而产生大于10磅的保持力。轴承距离玻璃片52的上表面约0．010英寸。沿液压杆长度、中心分离约1．25英寸的直径约为0．095英寸的多个出口提供了足够的保持力。在一示意性的非限制性的实验中，在磨削玻璃片边缘的工程中，用沿长为82．25英寸的杆的长度方向有64个出口的液压杆成功地保持该片玻璃。
本领域的熟练人员应该理解，在不脱离本发明的精神或范围的情况下本发明在实施过程中可以有多种修改和变化。因此，如果本发明的那些修改和变化落在所附的权利要求书和它们的等效物范围之内，均被本发明所覆盖。

Claims (21)

1．一种磨削或抛光片状材料边缘的方法，它包括：
用一磨削或抛光装置磨削或抛光片材的至少一个边缘；
将片状材料的一个表面支承在一传送机上；以及
一流体压力装置在片状材料上施加一力，以将片状材料保持在传送机上。
2．如权利要求1所述的方法，其特征在于，流体压力装置产生一足够的力，以在磨削或抛光玻璃的过程中将玻璃保持在传送机上。
3．如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述力至少是约10磅。
4．如权利要求1所述的方法，其特征在于，流体压力装置设置在片状材料的一表面的附近。
5．如权利要求4所述的方法，其特征在于，流体压力装置产生一低于大气压的压力。
6．如权利要求5所述的方法，其特征在于，该装置包括多个连接于传送机以产生低于大气压的压力的构件。
7．如权利要求4所述的方法，其特征在于，流体压力装置产生正压力。
8．如权利要求7所述的方法，其特征在于，流体压力装置包括一静压轴承。
9．如权利要求8所述的方法，其特征在于，静压轴承位于片状材料的与传送机相反的一侧的附近。
10．如权利要求9所述的方法，其特征在于，静压轴承施加至少约10磅的拉出力。
11．如权利要求7所述的方法，其特征在于，流体压力装置包括一位于片状材料的与传送机相反的一侧附近的空气静力轴承。
12．一种磨削或抛光片状材料边缘的设备，它包括：
磨削或抛光片状材料的至少一个边缘的磨削或抛光装置；
在磨削或抛光过程中支承片状材料的一个表面的传送机；以及
在磨削或抛光过程中将片状材料保持在传送机上的流体压力装置。
13．如权利要求12所述的设备，其特征在于，流体压力装置产生低于大气压的压力。
14．如权利要求13所述的设备，其特征在于，压力产生在片状材料一侧的附近。
15．如权利要求14所述的设备，其特征在于，流体压力装置产生一至少10磅的拉出力。
16．如权利要求15所述的设备，其特征在于，流体压力装置包括多个连接于传送机的构件。
17．如权利要求12所述的设备，其特征在于，流体压力装置在片状材料的一侧附近产生一正流体压力。
18．如权利要求17所述的方法，其特征在于，流体压力装置包括一静压轴承。
19．如权利要求18所述的方法，其特征在于，静压轴承位于片状材料的与传送机相反的一侧的附近。
20．如权利要求19所述的方法，其特征在于，静压轴承施加至少10磅的拉出力。
21．如权利要求17所述的方法，其特征在于，流体压力装置包括一设置在片状材料的与传送机相反的一侧附近的空气静力轴承。
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