CN204604129U - 板材的周缘加工磨具及倒角装置 - Google Patents

Abstract

板材的周缘加工磨具及倒角装置。本实用新型涉及适合于具备弯曲的板面的玻璃板或其他的板材(3D面板)的周缘加工的磨具及使用该磨具的倒角装置，并提供不进行使磨具的旋转轴倾斜的控制就能够进行3D面板的周缘的倒角加工，并提供能够在同一设备上进行3D面板的外周的切断和倒角加工的装置。其特征在于，将磨削倒角面(s、t)的磨具面(4(4a、4b)、5(5a、5b))形成为球状，并对置配置该球状磨具面(4、5)。如果使用在磨具的外周形成有隔着圆筒磨具面(6)使2个球状磨具面(4、5)对置而成的周槽(7)的磨具(3(3a、3b))，则能够与以往成形磨具同样地，同时进行3D面板的端面(u)和上下的倒角面(s、t)的磨削。

Description

板材的周缘加工磨具及倒角装置

技术领域

该实用新型涉及对玻璃板或其他板材的周缘进行磨削加工的磨具及使用该磨具进行倒角加工的装置。该实用新型涉及适合于对具备弯曲的板面的板材(以下，称作“3D面板”)的周缘进行加工的上述磨具及装置。

背景技术

切断玻璃板的一般的方法利用玻璃的脆性，利用金刚石制的尖锐的刀头或辊划刻玻璃板的表面，通过热或冲击力使由该划刻产生的微小的垂直方向的微小的裂痕发展来进行切断。在以这样的方法切断的玻璃板的切断边形成有锋利的棱线。因此，需要将该棱线部分倒角，以免划伤作业者的手指，或者除去棱线的缺口或裂纹。

以往，该倒角使用具备绕与要倒角的棱线大致平行的轴线旋转的多个圆板磨具的被称作复合磨具的磨具、和具有与加工后的玻璃板周缘的截面形状对应的周槽的被称作成形磨具的磨具来进行。

图6是以往的成形磨具30和由该磨具倒角的玻璃板w的局部放大图。成形磨具30具备周槽70，并且该周槽由圆筒磨具面6和上下的圆锥磨具面8、9形成。玻璃板周缘的端面u由圆筒磨具面6进行磨削，上下的倒角面s、t分别由圆锥磨具面8、9进行磨削。倒角面s、t相对于玻璃板的表面的倒角(倾斜角)θ以往一般为45度，但伴随着玻璃板的薄壁化，存在倒角变小(例如θ＝15度～35度)的倾向。a是成形磨具30的旋转中心轴线。

近来，在显示器面板及其玻璃罩、反射镜等中，进行玻璃板的3D化(3维化)。即，为了使影像看起来立体或获得与图像的投影表面(相当于屏幕的表面)的凹凸对应的反射面，而使用将表面形成为弯曲面的玻璃板。在具备这样的弯曲的板面的3D面板中，为了除去前述棱线的裂纹和缺口，需要周缘的倒角加工。

如上所述，以往的玻璃板的倒角加工通过使成形磨具和复合磨具沿着要加工的玻璃板的周缘移动来进行。成形磨具的旋转中心轴线相对于玻璃的板面成直角，复合磨具的旋转中心轴线平行于玻璃板的板面。由于平板状的玻璃板的周缘处于2维平面上，所以通过使倒角磨具在直角坐标系中的X－Y平面或极坐标系中的θ－r平面内沿着玻璃板的周缘相对移动，就能够进行周缘的倒角加工。

另一方面，在3D面板的周缘加工中，需要使磨具相对于面板在2维平面内相对移动，同时也在垂直于该2维平面的Z方向上相对移动。该Z方向的磨具位置的控制能够通过如下方式容易地进行：设置使磨具在其旋转中心轴线方向上移动的升降装置，并利用读取了3D面板的CAD数据的NC装置控制该升降装置。

但是，由于利用设在磨具的外周的周槽70进行如图6所示的以往的成形磨具30的倒角加工，并且该周槽70在与磨具的旋转中心轴线a垂直的2维平面内旋转，所以在3D面板的周缘沿Z轴方向变化的部分中，成为3D面板的周缘的方向和磨具的周槽70的方向交叉的状态。以往的成形磨具的周槽70是梯形截面的槽，而且伴随着玻璃板的薄壁化，圆锥磨具面8、9的倾斜角θ变成15度～35度的浅的角度。因此，当要进行倒角加工的面板周缘的方向偏离磨具的周槽70的方向时，磨具的圆锥磨具面8、9深深切入面板的周缘从而引起破坏加工形状的情况。为了避免该情况，需要使磨具的旋转中心轴线a倾斜以使面板的周缘的方向和磨具的周槽的方向平行，但倒角装置的结构及控制变得极复杂。

实用新型内容

该实用新型以不进行使磨具的旋转轴线倾斜的控制就能够进行3D面板的周缘的倒角加工为课题，进而以提供能够在同一设备上进行3D面板的外周的切断和倒角加工的装置为课题。

该实用新型申请的第1方面的板材的周缘加工磨具3(3a、3b)的特征在于，该周缘加工磨具是以旋转中心轴线a为中心轴的2个球状的磨具面4(4a、4b)、5(5a、5b)对置配置而成的。这里，球状磨具面4、5包括球带、旋转楕圆带等面，是中心处于磨具的旋转中心轴线上的球或等同于球的面，是在整个面上朝向被加工的板材(工件)形成为凸状的磨具面。因此，由该实用新型的磨具倒角的3D面板w的倒角面s、t成为中凹状的曲面。

该实用新型申请的第2方面的板材的周缘加工磨具3是在第1方面所述的周缘加工磨具的基础上，具备连接2个球状的磨具面4、5的内径端的圆筒磨具面6。通过使用实用新型第2方面的磨具3，设置使磨具3在其旋转中心轴线方向上移动的升降装置并利用NC装置控制该升降装置，能够与以往的成形磨具同样地，同时进行3D面板的端面u和上下的倒角面s、t的磨削。

如图3、4所示，面m、n和球状磨具面4、5相交的线e、f为圆或楕圆等近似于圆的2次曲线，两曲线e、f的间隔d大致恒定，其中，面m、n与磨具的旋转中心轴线a平行、且分别包括利用球状磨具面4、5磨削时的倒角面s、t的端面侧的棱线p及板面侧的棱线q。

当工件w的周缘倾斜接触球状磨具面4、5时，工件w与球状磨具面4、5的接触点c4、c5向工件w与磨具3的相对移动方向(图4的右方向)的前后移动。在将倒角磨具面4、5形成为球状的该实用新型的磨具中，接触点c4、c5的移动量g小，并且在其移动后的位置中曲线e、f的间隔d也几乎不变化，因此倒角宽度b和倒角θ也几乎不变化。

与此相对，在以往的图6所示的将倒角磨具面8、9形成为圆锥面的磨具中，相当于曲线e、f的线形成为双曲线，因此在3D面板的周缘倾斜的部分，倒角宽度b及倒角θ大幅变动。

在使球状磨具面对置来对上下的倒角面s、t同时进行倒角的情况下，当3D面板w倾斜时，端面u的宽度变窄，但该变窄的程度也比以往结构的磨具小，在一般使用的3D面板的倒角加工中几乎不会成为问题。

该实用新型申请的第3方面的板材的倒角装置具备使磨具3在垂直于工件w的面的方向上升降的纵向进给台25，该板材的倒角装置具备控制装置，该控制装置使该纵向进给台与磨具3的沿着作为被加工物的3D面板w的周缘的移动相关联地升降。

根据上述结构的倒角装置，能够使用该实用新型的磨具3进行3D面板w的周缘的倒角加工。

该实用新型申请的第4方面的倒角装置是在第3方面所述的倒角装置的基础上，具备：磨具轴41，其轴支承于纵向进给台25；和第2磨具轴47，其轴支承在以能够升降的方式设于该进给台的升降台28，在所述磨具轴41的下端安装有第1或2方面所述的周缘加工磨具3，在所述第2磨具轴47的下端安装有以周面为磨具面的圆筒状的切断磨具45。根据该结构的倒角装置，能够在同一设备上连续进行3D面板的切断和倒角。

根据该实用新型的磨具，在3D面板的周缘的倒角加工中，不与面板周缘的倾斜对应地使磨具轴倾斜，利用使磨具以与3D面板周缘的Z方向位置一致的方式上下移动的控制，就能够进行外观上和实质上均匀的倒角加工。

并且，具有如下效果：通过在以往公知的倒角装置设置对磨具轴的轴向移动进行NC控制的控制装置，就能够提供可进行3D面板的倒角加工的倒角装置。

附图说明

图1是周缘加工磨具的第1实施例的侧视图。

图2是周缘加工磨具的第2实施例的侧视图。

图3是磨具和被加工的板材的主要部分的局部放大图。

图4是板材的周缘倾斜时的倒角作用的说明图。

图5是倒角装置的示意的主视图。

图6是以往磨具和被加工的板材的主要部分的局部放大图。

标号说明

3(3a、3b)：磨具；

4(4a、4b)：球状磨具面；

5(5a、5b)：球状磨具面；

6：圆筒磨具面；

7：周槽；

21：横向进给台；

25：纵向进给台；

28：升降台；

41：磨具轴；

45：切断磨具；

47：第2磨具轴；

a：磨具的旋转中心轴线；

b：倒角宽度；

c4、c5：板材与球状磨具面的接触点；

d：曲线e、f的间隔；

e、f：m、n和球状磨具面的交线；

g：移动量；

m、n：平行于a的通过p、q的面；

p：端面侧的边缘；

q：端面侧的边缘；

s、t：倒角面；

u：端面；

w：板材(3D面板)；

θ：倒角。

具体实施方式

图1是示出该实用新型的周缘加工磨具的第1实施例的侧视图。图2是示出该实用新型的周缘加工磨具的第2实施例的侧视图。第1实施例的周缘加工磨具3a具备半球磨具面4a、球磨具面5a、和对置的这些球状磨具面4a、5a之间的圆筒磨具面6。第2实施例的周缘加工磨具3b具备圆筒磨具面6、和隔着该磨具面对置的2个球带磨具面4b、5b。

球状磨具面4(4a、4b)和5(5a、5b)是正圆的凸曲面，其与垂直于磨具的旋转中心轴线a的平面的交线以该中心轴线为中心。球状磨具面4、5的内径端、即球状磨具面4、5的与圆筒磨具面6连接的位置处的母线和圆筒磨具面的母线(与旋转中心轴线平行的线)所成的角是105度～135度。

在示出该实用新型的倒角装置的实施例的图5中，1是主轴。主轴1是竖直方向的中空轴，利用固定的轴承11旋转自如地轴支承于装置框架。在主轴1的上端固定有保持器12，并且该保持器的上表面13形成为与工件w的面对应的曲面的工件保持面。被输送到保持器12上的工件w借助例如经过主轴的中空孔供给来的负压被真空吸附而被保持。在主轴1的下端连结有主轴马达(伺服马达)15。主轴马达15经由伺服放大器61而与NC装置60连接，利用NC装置60的指令控制主轴1的旋转角。

21是位于主轴1的上方的横向进给台。横向进给台21在设于装置框架的水平方向的横向引导件(未图示)上被移动自如地引导，并螺合于由横向进给马达(伺服马达)23旋转驱动的横向进给丝杠24。横向进给马达23经由伺服放大器62而与NC装置60连接，横向进给台21的移动位置由NC装置60控制。

25是纵向进给台。纵向进给台25被移动自如地安装在固定于横向进给台21的竖直方向、即与主轴1平行的方向的纵向引导件(未图示)上，并螺合于由纵向进给马达(伺服马达)26旋转驱动的纵向进给丝杠27。纵向进给马达26经由伺服放大器63而与NC装置60连接，纵向进给台21的移动位置由NC装置60控制。

28是升降台。升降台28被滑动自如地安装在设于纵向进给台25的竖直方向的导轨，并且升降台28的上端连结于在纵向进给台25上安装的升降缸29的杆。

3(3a、3b)是周缘加工磨具。周缘加工磨具3安装于借助轴承44轴支承于纵向进给台25的竖直方向的、即平行于主轴1的方向的磨具轴41的下端。磨具轴41的上端利用带齿带42连结于磨具马达43。

45是切断磨具。切断磨具45安装在与安装于升降台28上的无刷马达46的转子轴直接连结的竖直方向的切断磨具轴47的下端。

主轴1的轴心、磨具轴41的轴心及切断磨具轴47的轴心位于平行于横向进给台21的移动方向的同一竖直面上。

当利用周缘加工磨具3加工工件时，利用升降缸29使升降台28上升，使切断磨具45退避到不与保持于保持器12的工件w干涉的上方位置。另一方面，当利用切断磨具45切断工件w时，利用升降缸29使升降台28下降，利用纵向进给台25将切断磨具45下降到加工位置而将工件w切断。此时，周缘加工磨具3通过纵向进给台25相对于升降台28的相对的上升，退避到不与由保持器12保持的工件干涉的上方位置。

在任一加工中，都通过使横向进给台21的移动位置和主轴1的旋转角相关联而进行同步控制，来进行期望的平面形状的切断及周缘加工。

图5所示的倒角装置具备切断磨具45和周缘加工磨具3，能够在利用切断磨具45将送入到保持器12的3D面板切断成规定形状后，使切断磨具45向上方退避并对由周缘加工磨具3切断后的3D面板w的周缘进行倒角加工。该情况下的周缘加工磨具3可以使用不具备圆筒磨具面6的磨具。

如果使用具备圆筒磨具面6的磨具作为周缘加工磨具3，则当在前一工序中被切断成规定形状的3D面板被送入到保持器12上时，能够利用该周缘加工磨具进行包括3D面板的端面的精加工磨削在内的倒角加工。

接下来对进行被送入的3D面板的切断和倒角的情况的上述倒角装置的动作进行说明。在3D面板w被送入并固定到保持器12后，使升降台28下降并利用NC装置60使主轴1的旋转与横向进给马达23的旋转同步，将3D面板w的周缘切断成规定形状。

接下来，使切断磨具45向上方退避，与3D面板w的平面形状对应地利用NC装置60对主轴1的旋转和横向进给马达23的旋转进行同步控制，并且根据磨削的部分的在保持器12上的3D面板周缘的高度变化而利用NC装置60对主轴1的旋转角和纵向进给马达26的旋转进行同步控制，同时使主轴1旋转，由此对3D面板w的周缘的上下的倒角面s、t同时进行加工。

在该倒角面的磨削时，能够利用在对置的球状磨具面4、5之间设置的圆筒磨具面6对3D面板周缘的端面进行精加工磨削，并能够进行使用粗糙磨具作为切断磨具45来提高切断速度的动作。

Claims (4)

1.一种板材的周缘加工磨具，其特征在于，

所述周缘加工磨具是以旋转中心轴线为中心轴的2个球状的磨具面对置配置而成的。

2.根据权利要求1所述的周缘加工磨具，其特征在于，

所述周缘加工磨具具备连接2个球状的磨具面的内径端的圆筒磨具面。

3.一种板材的倒角装置，其是使用权利要求1或2所述的板材的周缘加工磨具进行倒角加工的装置，具备使磨具在垂直于工件的面的方向上升降的纵向进给台，其特征在于，

所述板材的倒角装置具备控制装置，该控制装置使该纵向进给台与磨具的沿着作为被加工物的3D面板的周缘的移动相关联地升降。

4.根据权利要求3所述的板材的倒角装置，其特征在于，

所述板材的倒角装置具备：磨具轴，其轴支承于所述纵向进给台；和第2磨具轴，其轴支承在以能够升降的方式设于该进给台的升降台，在所述磨具轴的下端安装有所述周缘加工磨具，在所述第2磨具轴的下端安装有以周面为磨具面的圆筒状的切断磨具。