CN203077043U - 硬质脆性板的侧边加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种硬质脆性板的侧边加工装置，位置设定单元具备：对砂轮的与数控装置的指令值对应的位置进行限定的位置限定单元；使砂轮朝向该限定的位置并以预先确定的作用力对砂轮朝向固定于所述工作台的硬质脆性板推压利用砂轮对的施力单元。硬质脆性板的割断边进行磨削加工，通过防止以往所忽视的因侧边加工所引起的硬质脆性板的强度降低，能够尽可能抑制因显示面板的薄型化等所引起的裂纹的增大。关于对硬质脆性板的侧边进行加工的砂轮的位置设定（定位或进给），限制朝向硬质脆性板的方向的推力（定位力或进给力）。当作用于砂轮的X轴方向的加工载荷超过所限制的推力时，砂轮受到该载荷而向从硬质脆性板离开的方向推回。然后，当载荷小于所限制的推力时，复位到由数控装置指示的原来的位置，并保持该位置。

Description

硬质脆性板的侧边加工装置

技术领域

本实用新型涉及对玻璃板及其他硬质脆性板的侧边进行磨削加工的装置，特别是涉及利用砂轮（旋转砂轮）对便携终端等中采用的显示面板用的玻璃基板的割断边进行磨削加工的装置。

背景技术

便携终端或电视接收机的显示面板中采用的玻璃基板（以下，仅称作“基板”）通过利用了玻璃的脆性的割断（分割并切断）而被切断成预定尺寸。基于机械冲击的割断例如有基于划线断裂（scribe break）的割断，基于热冲击的割断例如有基于激光束的割断。在被割断了的基板的割断面会出现小凹凸，基板表面与割断面之间的角形成锋利的棱（边），从而也会出现小缺口。因此，为了主要去除该锋利的棱或缺口，一般进行被称作倒角加工的侧边加工。

基板通常被割断为矩形形状。如图10所示，矩形的基板的侧边加工以下述方式进行：将基板（硬质脆性板1）固定于工作台2，将砂轮3、3配置于该工作台的两侧，使工作台2和砂轮3、3沿着与基板的要进行磨削的侧边11、11平行的方向（Y轴方向）相对移动。

图12是示意性地示出这种侧边加工装置的一个例子的主视图。基板通过真空吸附等被固定在工作台2上。工作台2被图的纸面垂直方向（Y轴方向）的导轨21引导，并经由Y轴进给螺母23连结于被未图示的Y轴进给马达驱动而旋转的Y轴进给丝杠22。在图中仅示出了一个的砂轮3安装在与搭载于工具台4的砂轮马达31的转子轴成一体的砂轮轴32的末端。工具台4被在升降台41设置的沿基板的宽度方向（作为附图的左右方向的X轴方向）的直线引导件42引导，并经由X轴进给螺母45（参照图2）连结于X轴进给丝杠44，该X轴进给丝杠44被在升降台41搭载的X轴进给马达43驱动。升降台41以能够沿上下方向（Z轴方向）移动的方式搭载于未图示的立柱，并经由未图示的Z轴进给螺母连结于被升降马达46驱动的Z轴进给丝杠47。X轴进给马达43和升降马达46是伺服马达，它们分别经由伺服放大器51、52被数控（NC）装置5控制。

将基板的侧边11沿Y轴方向固定于工作台2，在数控（NC）控制下使升降台41和工具台4移动，来设定砂轮3相对于基板的侧边11的在Z轴方向和X轴方向上的相对位置，在该状态下使工作台2沿Y轴方向行进，由此，利用砂轮3加工基板的侧边11。也可以使支承着工具台4的立柱沿Y轴方向行进，以代替使工作台2行进。另外，也可以设置使工作台2升降的升降装置，以代替在工具台4侧设置升降台41。

作为砂轮3，大多采用图12所示那样的在外周设有梯形槽33的成型砂轮、或者图11所示那样的在与基板的侧边11平行的上下的砂轮轴32、32上分别安装有多个圆板砂轮34的多砂轮。

如果像这样相对于工作台2在与作为砂轮3的相对进给方向的Y轴方向正交的Z轴方向和X轴方向上固定砂轮3的位置并进行侧边加工，则能够将所述侧边加工为以去除因割断而产生的凹凸和锋利的边的方式被倒角而成的准确的直线侧边。

并且，关于侧边的割断面12的加工，如果是成型砂轮，则以其梯形槽33的底面进行加工，如果是多砂轮，则在将上下的砂轮轴32、32中的任意一方移动至与基板相同的高度的状态下使圆板砂轮34与基板的割断面12接触，由此进行加工。

并且，对于圆角梯形(角丸台形)或侧边发生弯曲的基板，使砂轮以在工作台的周围环绕的方式移动来进行加工，或者，与绕工作台的铅直轴的回转同步地控制砂轮的X轴方向（相当于以工作台的回转中心为原点的极坐标的半径方向）的位置来进行加工。

另一方面，在特别重视重量轻的手机等中，显示面板也变得大型化。另外，在以iPad（注册商标）为代表的显示面积较大的便携终端或电子书籍、个人计算机的显示面板等中，带接触传感器的触摸面板也成为主流。关于这样的小型便携终端，由于重视轻量化和设计，因此要求基板的薄壁化，如何避免薄壁化所导致的强度降低成为了重要的课题。另外，在触摸面板中，由于直接接触面板，因此对基板的强度有要求，如何在不使基板变厚的情况下提高面板的强度成为了重要的课题。

并且，在触摸面板中，废除了用于设置接触传感器的罩玻璃，在将接触传感器设在显示面板自身的方向上实现了技术进步，由于失去了具有加强功能的罩玻璃，因此，显示面板的基板所要求的强度变得更大。

专利文献1：日本特开平10-113855号公报

专利文献2：日本特开2000-52233号公报

专利文献3：日本特开2006-305661号公报

可是，在通过材质的改良来实现基板的薄壁化和强度的提高的方面存在限度，从而在显示面板搬送时、相对于设备组装时、甚至在用户使用时，面板上产生裂纹等损伤的危险增大。

实用新型内容

本实用新型是以尽可能抑制因显示面板的薄型化等所引起的裂纹的增大为课题而完成的，因此其课题在于，获得用于防止以往所忽视的因显示面板用的基板的侧边加工所引起的强度降低的技术方案。

本实用新型的硬质脆性板的侧边加工装置通过下述方案解决了上述问题，所述硬质脆性板的侧边加工装置具备：用于固定硬质脆性板1的工作台2；与该工作台的上表面位于大致同一高度且配置在工作台2的侧方的砂轮3；在与固定于工作台2的硬质脆性板1的侧边11正交的X轴方向对该砂轮进行位置设定的位置设定单元；以及使砂轮3相对于工作台2沿与侧边11平行的方向相对移动的Y轴进给装置，在所述硬质脆性板的侧边加工装置中，所述位置设定单元具备：对砂轮3的与数控装置5的指令值对应的位置进行限定的位置限定单元；和使砂轮3朝向该限定的位置并以预先确定的作用力对砂轮3朝向固定于工作台2的硬质脆性板1推压的施力单元。

所述位置设定单元可以具备：被数控装置5控制的X轴进给马达43；夹设于从该X轴进给马达至砂轮3的力传递系统中的游隙δ；以及在比该游隙靠砂轮3侧的位置对该砂轮朝向固定于工作台2的硬质脆性板1施力的施力装置（例如气缸6）。

另外，所述位置设定单元可以具备：被数控装置5控制的X轴进给马达43；和将X轴进给马达43的使砂轮3从固定于工作台2的硬质脆性板1离开的方向的最大转矩限制为比使砂轮3朝向该硬质脆性板前进的方向的最大转矩小的最大电流设定器。

另外，所述位置设定单元可以具备：利用被数控装置5控制的X轴进给马达43进行位置设定的工具台4；和夹装于从该工具台至砂轮3的力传递系统的弹性体35、36。

（实用新型作用）

现有的装置将固定有要加工的硬质脆性板1的工作台2与用于加工该硬质脆性板的侧边11的砂轮3之间的相对位置关系保持在设定位置来进行侧边加工，在现有的装置中可以预测：当因割断而产生的硬质脆性板的侧边的微细的凹凸的凸起部分或缺口的角的部分进入到与砂轮3的接触部时，会引起急剧的加工阻力的变动，在侧边加工后的磨削面中的加工力发生变动、特别是加工力急剧增加的部分产生有无法目视确认的微小的裂纹。并且，可以认为，该微小的裂纹由于搬送或组装时作用于硬质脆性板的弯曲应力和因使用时与硬质脆性板接触而产生的弯曲应力而成长，从而成为造成硬质脆性板的损伤的大裂纹。

对此，根据本实用新型，当加工载荷急剧增大那样的凸起的部分或缺口的角的部分进入到与砂轮3的接触部时，将砂轮3向从硬质脆性板离开的方向推回，以缓和该加工载荷的增大，因此，防止了因加工载荷的急剧变化而产生微小裂纹，使得硬质脆性板的外观上的强度增加，从而能够应对显示面板的薄壁化或触摸面板化的要求。

根据本实用新型，以由数控装置等设定的预定加工载荷以下的载荷加工硬质脆性板的侧边，因此，即使在要加工的硬质脆性板的侧边存在凹凸或缺口等，也不存在对硬质脆性板作用预定加工载荷以上的力的情况，因此成为接近研磨加工的加工，提高了加工面的粗糙度，还防止产生微小裂纹。

与利用现有装置进行了侧边加工的相同材质且相同厚度的基板相比，由利用本实用新型的装置进行了侧边加工的硬质脆性板构成的基板的外观上的强度增大。因此，能够提高侧边加工后的基板对抗搬送或组装时或者使用时因接触而产生的外力的强度，从而具有能够实现基于显示面板薄壁化的便携终端的轻量化和应对显示面板的触摸面板化的强度的提高的效果。

附图说明

图1是示出实施例1的主要部分的示意性的主视图。

图2是示出实施例1的主要部分的示意性的俯视图。

图3是设有游隙的部分的局部剖视图。

图4是示出实施例2的主要部分的示意性的主视图。

图5是示出实施例2的主要部分的示意性的俯视图。

图6是示出实施例3的主要部分的示意性的主视图。

图7是示出实施例4的主要部分的立体图。

图8是示出实施例5的主要部分的立体图。

图9是示出实施例6的主要部分的主视图。

图10是示出侧边加工的示例的立体图。

图11是示出砂轮的其它示例的主视图。

图12是示出侧边加工装置的主要部分的示意性的主视图。

标号说明

1：硬质脆性板；

2：工作台；

3：砂轮；

4：工具台；

5：数控（NC）装置；

6：气缸；

11：侧边；

12：割断面；

21：导轨；

22：X轴进给丝杠；

23：X轴进给螺母；

31：砂轮马达；

32：砂轮轴；

33：梯形槽；

34：圆板砂轮；

35、36：弹性体；

41：升降台；

42：直线引导件；

43：X轴进给马达；

44：X轴进给轴进给丝杠；

45：X轴进给螺母；

46：升降马达；

47：Z轴进给丝杠；

48：直线引导件；

51、52：伺服放大器；

53：最大电流设定器；

55：支架；

56：嵌合孔；

57：键；

58：凸缘；

59：止挡部；

61：活塞杆；

a：指令值；

b：反馈值；

δ：游隙。

具体实施方式

以下，参照附图，对本实用新型的实施方式具体地进行说明。本实用新型的侧边加工装置构成为，在数控装置5中对砂轮3设定相对于加工的硬质脆性板1的相对位置或相对移动，当超过预先录入到数控装置5的预定值的X轴方向的加工载荷施加至该砂轮3时，砂轮3向离开硬质脆性板1的方向移动。

在图1～5所示的第1方式中，在从X轴进给马达43至砂轮3的进给传递系统的中途设置游隙δ，并且设有气缸6，所述气缸6以预定的力对砂轮3朝向硬质脆性板1施力。

在图6所示的第2方式中，对X轴进给马达43采取在砂轮3的前进方向和后退方向上不同的转矩限制来保持砂轮3的位置。根据施加于X轴进给马达43的电流值来设定以多大程度的力才能使砂轮3抵抗加工载荷而保持于设定位置。因此，将反馈值b设定成：对于使砂轮3后退的方向，以较弱的电流值进行抵抗，对于使砂轮3前进的方向，以较强的电流值进行抵抗。

在图7～9所示的第3方式中，在从搭载砂轮的工具台4至砂轮3的力传递系统的中途夹设有弹性体35、36，所述弹性体35、36能够使砂轮3在从硬质脆性板1离开的方向上移动。在这种情况下，能够采用刚性和耐磨性优异的金属砂轮作为砂轮3。另外，优选采用防止或降低砂轮3的前进方向的变形的各向异性的弹性体作为弹性体35、36，或者设置用于防止砂轮3的前进方向的变形的止挡件。

（实施例1）

图1至3是示出本实用新型的实施例1的图，是属于第1方式的实施例。以下，对于在图12中已经说明的构成部件，标记与图12相同的标号并省略对其说明。

在该实施例1中，无间隙地螺合于X轴进给丝杠44的X轴进给螺母45以能够沿轴向移动自如的方式嵌插于在支架55设置的X轴方向的嵌合孔56，并且，设有用于固定X轴进给螺母45与嵌合孔56的相对转动的键57。并且，在X轴进给螺母45侧的凸缘58与支架55侧的止挡部59之间形成有游隙δ。即，X轴进给螺母45和固定于工具台4的支架55连结成：能够沿X轴进给丝杠44的轴向自由轴向移动游隙δ的间隙量，且不能相对转动。将游隙δ设为比在加工的被加工物的侧边11可能产生的凹凸的大小足够大的游隙。

工具台4被气缸6朝向硬质脆性板1施力。气缸6以其活塞杆61的进退方向为X轴方向搭载于升降台41，活塞杆61的末端连结于工具台4，向气缸的头部侧供给对工具台4从而对砂轮3朝向硬质脆性板1施力的加压空气。活塞杆61的行程比工具台4基于X轴进给马达43实现的移动行程大出富余量。

在上述那样构成的实施例1中，在支架55被气缸6的作用力向硬质脆性板1侧推压而使得支架55的止挡部59与X轴进给螺母45的凸缘58压接的状态下，对工具台4从而对砂轮3进行了位置设定。进而，在该状态下使硬质脆性板1相对于砂轮3相对移动来加工硬质脆性板的侧边11。在该加工中，当从硬质脆性板1对砂轮3作用有由供给至气缸6的加压空气的压力所决定的预定的力以上的加工载荷时，活塞杆61被推回，使得工具台4、从而使得砂轮3向从硬质脆性板的侧边11离开的方向移动，缓解了作用于硬质脆性板的加工载荷。由此，防止较大的加工载荷作用于硬质脆性板的磨削面，从而防止因加工载荷的急剧增大而产生裂纹。

（实施例2）

图4、5是示出本实用新型的实施例2的图，是属于第一方式的实施例。该实施例2是在工具台4与砂轮马达31之间设有游隙δ的示例，砂轮马达31经由直线引导件48安装于工具台4，该直线引导件48的行程是与设于工具台4的X轴方向的游隙δ相当的较短行程。砂轮马达31与搭载于工具台4的较短行程的气缸6的活塞杆61连结，利用供给至该气缸的头部侧的加压空气以预定的作用力对砂轮马达31从而对砂轮3朝向硬质脆性板1施力。

在上述那样构成的实施例2中，在砂轮马达31被气缸6的作用力推压至直线引导件48的靠硬质脆性板1侧的行程端的状态下，对砂轮马达31、从而对砂轮3进行位置设定，从而对硬质脆性板的侧边11进行加工。在该加工中，当从硬质脆性板1向砂轮3作用有由供给至气缸6的加压空气的压力所决定的预定的力以上的加工载荷时，活塞杆61被推回，使得砂轮马达31、从而使得砂轮3向从硬质脆性板的侧边11离开的方向移动，作用于硬质脆性板的加工载荷得到缓解，防止因加工载荷的急剧增大而产生裂纹。

并且，在上述实施例1和2中，采用了气缸6作为施力装置，但也能够采用弹簧等弹性体或磁铁的吸引力。

（实施例3）

图6是示出本实用新型的实施例3的图，是属于第2方式的实施例。数控装置5通过伺服放大器51控制X轴进给马达43，X轴进给马达43的旋转角的反馈值b被发送至伺服放大器51。伺服放大器51控制对X轴进给马达43施加的电流，以使反馈值b与来自数控装置5的指令值a一致，由此保持X轴进给马达43的旋转角，从而保持砂轮3的位置。在硬质脆性板1的加工中，当作用有使砂轮3后退的方向的加工载荷时，伺服放大器51对X轴进给马达43施加使砂轮3前进的方向的转矩，以使砂轮3保持在指示的位置。

因此，设置用于对施加于X轴进给马达43的电流进行限制的最大电流设定器53，来限制沿着使砂轮3前进的方向流动的电流的最大值，由此限制X轴进给马达43的最大转矩的话，当与该最大转矩对应的预定值以上的加工载荷作用于被设定在指示的位置的砂轮3时，X轴进给马达43无法产生抵抗该加工载荷的量的转矩，因此，由于加工载荷而使得X轴进给马达43被强制旋转，从而使砂轮3向从硬质脆性板1离开的方向移动，防止过大的加工载荷作用于硬质脆性板1，从而能够防止在磨削面产生裂纹。

并且，在图1～5中，示出了采用旋转马达作为X轴进给马达43的例子，但也能够采用直线马达来设定砂轮3的X轴方向的位置，在这种情况下，通过采用与上述相同的装置，也能够获得与上述同样的作用效果。

（实施例4）

图7是示出本实用新型的实施例4的图，是属于第3方式的实施例。在该实施例4中，砂轮马达31经由板状的弹性体35安装于工具台4。其它结构与图12所示的现有装置相同。当从硬质脆性板1对被X轴进给马达43将位置设定在预定位置的砂轮3作用有过大的加工载荷时，弹性体35变形，砂轮3随着该变形向从硬质脆性板1离开的方向移动。通过该移动，防止过大的加工载荷作用于硬质脆性板1，从而防止在硬质脆性板的磨削面产生裂纹。如果弹性体35是各向同性的弹性体，则砂轮3沿着加工载荷作用的方向移动，从而加工载荷减小。

（实施例5）

图8是示出本实用新型的实施例5的图，是属于第3方式的实施例。在该实施例5和图9所示的实施例6中，将弹性体36夹装于砂轮轴32。在图8所示的实施例5中，将砂轮3以悬臂状态安装至与砂轮马达31的转子轴为一体的砂轮轴32，将弹性体36夹装于砂轮轴32。

（实施例6）

另一方面，在图9的实施例6中，利用设在砂轮3两侧的轴承对砂轮3进行轴支承，将弹性体36夹装在该轴承与砂轮3之间。即，以在砂轮轴32的两侧隔着弹性体36的状态轴支承砂轮3的两端。

无论在实施例5、6中的哪一种情况下，当对砂轮3施加过大的加工载荷时，弹性体36都会发生变形，使得砂轮3向从硬质脆性板1离开的方向移动，以防止在硬质脆性板的侧边11作用局部过大的加工载荷，从而防止在磨削面产生裂纹。

Claims (4)

1.一种硬质脆性板的侧边加工装置，所述硬质脆性板的侧边加工装置具备：

用于固定硬质脆性板的工作台；

与该工作台的上表面位于大致同一高度且配置在该工作台的侧方的砂轮；

在与固定于所述工作台的硬质脆性板的侧边正交的X轴方向对该砂轮进行位置设定的位置设定单元；以及

使所述砂轮相对于所述工作台沿与所述侧边平行的方向相对移动的Y轴进给装置，

所述硬质脆性板的侧边加工装置的特征在于，

所述位置设定单元具备：

对砂轮的与数控装置的指令值对应的位置进行限定的位置限定单元；和

使砂轮朝向该限定的位置并以预先确定的作用力对砂轮朝向固定于所述工作台的硬质脆性板推压的施力单元。

2.根据权利要求1所述的硬质脆性板的侧边加工装置，其特征在于，

所述位置设定单元具备：

由所述数控装置控制的X轴进给马达；

夹设于从该X轴进给马达至所述砂轮的力的传递系统中的游隙；以及

在比该游隙靠砂轮侧的位置对该砂轮朝向固定于工作台的硬质脆性板施力的施力装置。

3.根据权利要求1所述的硬质脆性板的侧边加工装置，其特征在于，

所述位置设定单元具备：

由所述数控装置控制的X轴进给马达；和

将X轴进给马达的使砂轮从固定于工作台的硬质脆性板离开的方向的最大转矩限制为比使砂轮朝向该硬质脆性板前进的方向的最大转矩小的最大电流设定器。

4.根据权利要求1所述的硬质脆性板的侧边加工装置，其特征在于，

所述位置设定单元具备：

利用由数控装置控制的X轴进给马达进行位置设定的工具台；和

夹装于从该工具台至所述砂轮的力的传递系统的弹性体。

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