JP2004167633A - 板材の面取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大型化した板材を高品質な状態で端部に面取り加工できる面取装置がない。
【解決手段】立てられた状態の板ガラス２の下端を支持する支持装置２０と、前記板ガラス２の面に流体圧を作用させることによってこの板ガラス２を立った状態で支持する流体ガイド８と、前記支持装置２０で下端を支持した板ガラス２の端部を面取り加工する加工機３とを具備させて、板ガラス２の表面の高品質を保ちながら、大型化した薄い板ガラス２の端部を加工機３で面取り加工できるようにする。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、板材の周囲を面取りする面取装置に関し、詳しくは、液晶ディスプレイ用ガラス基板やプラズマディスプレイパネル等に用いられる大きな薄い板材を縦向きの状態で面取りするのに好適な面取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、種々の分野で板材（レアメタル、シリコン、平面型ディスプレイ用ガラス等の板材料）が使用されている。このような板材の中で、近年、例えば、薄い板材である液晶ディスプレイ等に使用される板ガラスの需要が伸びている。
【０００３】
この液晶ディスプレイ等に使用される板ガラスを例に、以下に説明する。この板ガラスは、例えば、厚さが約０．７ｍｍ程度で、大きさが１０００ｍｍ×１０００ｍｍ以下程度の大きさのガラス基板が多く用いられている。このようなガラス基板は、複数のガラス基板が取れる大きさの板ガラス（マザー・ガラス）を横向きの水平状態で搬送し、その板ガラスに切断等の加工を施すことによって製作されている。
【０００４】
また、このように搬送される板ガラスは、工程中で発生するカレットや加工の結果発生するパーティクル等から表面を保護するために、ガラス表面に保護シートを貼り付ける方法が一般的に採用されている。
【０００５】
この種の従来技術として、板ガラスをローラが設けられたフレームに立てかけた姿勢で搬送し、この板ガラスの各辺縁を研磨しようとする竪形研磨機がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
また、他の従来技術として、置馬に立て掛けられた板ガラスを、水平状態の搬送面に荷受けさせようとする供給装置がある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特許第２６２３４７６号公報（第３頁、図１，図３，図４）
【特許文献２】
特許第２９５４１０１号公報（第３頁、図３）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、このような液晶ディスプレイ用ガラス基板等の分野において、生産性を向上させるために歩留まりを良くしたり、より大型の液晶ディスプレイ等に用いることが可能なように、前記板ガラスのサイズを大型化したいという要望がある。この板ガラスのサイズを大きくすると、１枚の板ガラスから取れるガラス基板の枚数が多くなり、歩留まりが良くなるとともに、大型の液晶ディスプレイに対応したガラス基板を製作することも可能となる。
【０００９】
また、ガラス基板をより薄くすることにより、ディスプレイ等の性能向上を図りたいという要望もあり、板ガラスが薄型化する傾向がある。その上、品質に対する要求は年を負う毎に厳しくなり、かつ、低コスト化への要求もある。
【００１０】
しかしながら、前記したように板ガラスを横向きの状態で搬送して加工する装置では、設備を大型化しても、大型化・薄型化した板ガラスをサポートしてハンドリングすることは困難であり、板ガラスの自重による撓み等により割れや破損等を生じて安定して生産することは難しい。
【００１１】
つまり、前記したように板ガラスを大型化・薄型化した場合、前記特許文献１のように、脆弱なガラス素材を水平に搬送して加工することは一層困難になった。その上、従来の構成でこのように脆弱な板ガラスを搬送するための系は構造がより煩雑になり、調整・精度の維持は複雑かつ困難なものになる。さらに、重力の影響と加工反力のバランスを取りながら素材の破損を最小に抑えるのは困難である。しかも、従来の大きさの板ガラスであれば、人手が必要な場合には人手による対応も可能であったが、板ガラスが大きくかつ薄くなることにより、人手の介入は不可能となりつつある。
【００１２】
また、板ガラスを水平に搬送して加工する機械の場合には、機械が大型になるので、設置面積が大きくなったりコスト高になり、その上、機械幅の大型化にともないメンテナンスがしづらくなる。
【００１３】
さらに、前記したように、このような板ガラスの表面に保護シートを貼り付けることによってガラス表面の保護を図ると、前記したように大型化した薄い板ガラスの場合、板ガラスを割らずに貼り付けた保護シートを剥がすのは困難である。仮に、保護シートを貼らずに搬送した場合、前記特許文献２のようなサポートでは、接触するローラでガラス表面を傷付けて品質を維持することができなくなる。
【００１４】
また、このような板ガラスは、端部に傷が有ると、その傷から割れ等を生じるおそれが高いので、板ガラスの端部にエッジ面取り、コーナ面取り等の面取り加工が研削加工や研磨加工で行われている。その上、このような板ガラスは、一般的に、ガラス面の表裏や仕向先、用途等を区別するための目印用面取り（オリエンテーション・フラット）も同様に加工されている。しかし、板ガラスが大型化、薄型化すると、その板ガラスの端部にこれらの面取り加工を行おうとすると、その加工中、板ガラスに対して加える研削・研磨工具からの加工力の反力が作用するため、その加工反力によって板ガラスが撓み、この反力に対向して撓みを生じた板ガラスを割らずに面取り加工するのは非常に困難である。
【００１５】
そこで、本願発明は、大型化した薄い板材を立てた状態のままで端部の面取り加工ができる面取装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願発明は、立てられた状態の板材の下端を支持する支持装置と、前記板材の面に流体圧を作用させて該板材を縦向きの状態で支持する流体ガイドと、前記支持装置で下端を支持した板材の端部を面取り加工する加工機とを具備している。このように板材を縦向きにして、板材の表面を流体ガイドの流体圧で構造物と非接触の状態で支持することにより、高品質が要求される板材の表面は流体以外に触れることなく、接触しても問題のない板材の下端で自重を受け、板材表面の高品質を保ちながら、大型化した薄い板材の端部を加工機で面取り加工することができる。
【００１７】
前記支持装置が、前記板材を立てた状態で水平方向に搬送する搬送部を備え、前記流体ガイドが、該搬送部による板材の搬送方向に沿って配置されていれば、加工機を定位置にセットして、板材を搬送しながら端部を面取り加工することができる。
【００１８】
また、前記支持装置が、前記板材の前後を挟持する挟持装置と、該挟持装置を数値制御で移動させる制御装置とを備えていれば、加工反力による板材の位置ズレ等を防止でき、搬送部で搬送する板材をより高精度で搬送することで、この板材への面取り加工をより正確に安定して行うことができる。
【００１９】
さらに、前記搬送部が、板材の自重を支持し搬送方向に走行可能な支持部材で構成され、前記加工機の搬送上流側に位置する該支持部材の搬送方向に、前記板材の下端を上方へ押し上げるプッシャが複数個設けられていれば、走行可能な支持部材で加工機の上流側まで板材を搬送した後、プッシャで板材を搬送面から押し上げ、その状態で前記挟持装置で板材の前後を挟持すれば、この挟持装置のみで板材を高精度で搬送することができる。
【００２０】
また、前記加工機が、前記板材の端部を研削加工する研削工具と、該研削工具で研削した板材の部位を研磨加工する研磨工具とを備えていれば、研削工具で荒削りした後に研磨工具で研磨することができるので、端部の面取り加工を連続して迅速に行うことができる。
【００２１】
その上、前記研削工具に、前記板材の角部を面取りするコーナ面取り工具と、該板材の縁部を面取りする縁面取り工具とを設ければ、板材の角部に加工するコーナ面取りや目印面取りと、板材の各辺縁部に加工するエッジ面取りとを連続的に行うことができ、板材の端部の面取り加工を連続的に安定して行うことができる。
【００２２】
さらに、前記加工機を前記板材の搬送部の下部に設け、該加工機に昇降する工具を設け、該工具の昇降動作を前記搬送部の板材搬送動作と連動させる制御装置を設ければ、制御装置による工具の制御で、板材を搬送しながら端部に種々の目印用面取り加工等を正確に行えるので、板材の表裏判別や仕様、仕向先等に応じた目印用面取り加工を容易に行うことができる。
【００２３】
また、前記加工機で加工した板材を前記流体ガイドの流体圧で支持し、該板材を実質的にその面内で回転させる転換装置を備えれば、板材の実質的な搬送距離を要することなく、板材の辺を回転（方向転換）させながら全周の辺に面取り加工を行うことができる。
【００２４】
さらに、前記転換装置が、前記搬送部の搬送経路に立てられた状態の板材の下端角部を支持する下部支持部と、該下部支持部の対角位置で板材の上端角部を支持する上部支持部と、該下部支持部と上部支持部で支持した板材を前方又は後方に回転させる回転駆動機とを備えていれば、この回転駆動機で、搬送部を搬送して面取り加工した板材の上端角部と下端角部との対角位置のみと接触した状態の板材を、前方又は後方に回転させることができるので、板材の表面の品質を保った状態で板材の加工辺を回転させることができる。
【００２５】
また、前記上部支持部が、前記板材の大きさに応じて位置調整可能に構成されていれば、種々の大きさの板材を、表面の品質を痛めることなく前方および後方に回転させるために係止することが容易にできる。
【００２６】
さらに、前記上部支持部の位置調整が、該上部支持部の角度調整と、該上部支持部と前記下部支持部との距離調整とで構成されていれば、多種の大きさの板材を、前方又は後方に回転させることに対応することが容易に実現できる。
【００２７】
その上、前記流体ガイドが、前記板材の下部両面を支持する下部流体ガイド部材と、該板材の上部片面を支持する上部流体ガイド部材とで構成され、該上部流体ガイドで支持する板材の他方に前記転換装置が配置されていれば、立てられた板材の下部を両側から安定して支持し、片側から支持された板材の上部を回転駆動機で前方又は後方に回転させるようにできる。
【００２８】
さらに、前記流体ガイドが、流体を所定圧で流出させて前記板材の面を非接触で支持するように構成されていれば、板材の面をぬれた状態にして、加工時に生じる板材の研削粉や板材のパーティクル等が付着するのを効果的に防止して搬送することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本願発明の一実施形態を示す面取装置の正面図であり、図２は図１に示すＩＩ−ＩＩ断面図、図３は図１に示すＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。図４は図１に示す搬入側のコンベアの正面図であり、図５は図４に示すＶ−Ｖ断面図である。以下の実施形態でも、板材として板ガラスを例に説明する。
【００３０】
図１，２に示すように、この面取装置１には、板ガラス２の縁部を加工する加工機３と、加工した板ガラス２を回転（方向転換）させる転換装置５と、この板ガラス２の方向転換時に板ガラス２を支持し、加工後の板ガラス２を搬出する搬出機４とが設けられている。加工機３には、板ガラス２を立てた状態で搬送する流体ガイド８が設けられている。この流体ガイド８は、ベース６に設けられたフレーム７上に設けられており、板ガラス２の下部両側には下部流体ガイド９が設けられ、上部片側には上部流体ガイド１０が設けられている。板ガラス２は、図１の右側から左側へと搬送される。
【００３１】
図２，３に示すように、これらの流体ガイド９，１０は、板ガラス２の搬送方向に連続する棒状の流体流出部材１１，１２が、縦方向にほぼ等間隔で水平方向に配設されたものである。この流体流出部材１１，１２にはほぼ等間隔で流体流出孔１３，１４（図１）が設けられており、この流体流出孔１３，１４から流出させた流体によって板ガラス２が縦向きで支持されている。これらの流体流出部材１１，１２の表面は、板ガラス２が通過する時にガラス表面に接触しないように必要な精度で仕上げられている。また、これらの流体流出部材１１，１２は、図３に示す流体流出部材１１のように、フレーム７に設けられた固定部材１５に調整ボルト１６で保持された可動部材１７によって支持されている。この可動部材１７は、調整ボルト１６を調整することによって板ガラス２との間の間隙１８が調整可能に構成されている。この流体流出部材１１，１２は、可動部材１７で支持する部分は金属で、板ガラス２の支持部は樹脂材料等によって形成されている。この流体流出部材１１，１２から通過スペースを搬送する板ガラス２の面に向けて液体が流出されており、この液体によって形成される液層によって板ガラス２との間に所定の間隙１８を保ち、板ガラス２の表面を非接触の状態で支持している。
【００３２】
この実施形態では、図１，２に示すように、板ガラス２の上部は片側のみが流体ガイド１０で支持されており、この流体ガイド１０では、流出させる液体量を調整することにより、液体の表面張力によって板ガラス２を非接触で支持する状態を保つようにしている。また、板ガラス２の下部は両側から流体ガイド９で支持されている。この流体ガイド９では、流出させる流体量を後述の挟持装置によるガラスの撓みやガラス自体の歪みとバランスさせることにより、両側に流体の層を形成して非接触状態を保つようにしている。この流体ガイド９，１０からの流体の流出圧は、必要範囲で流量調整弁および減圧弁等により管理できるように構成されており、流出量も絞り弁でコントロール可能となっている。
【００３３】
この実施形態では、流体ガイド９，１０に使用する流体に液体（例えば、水）を使用しているが、空気等の気体を使用するドライな方法も可能である。この場合、両側から気体を板ガラス２に噴射して圧力バランスさせればよい。また、液体に洗浄液等を使用して、板ガラス２の仕上処理を行ってもよい。
【００３４】
なお、この実施形態では、板ガラス２の上部は、一側方に設けた流体流出部材１２の流体流出孔１４から流出させた液体の表面張力によって非接触で支持し、板ガラス２の下部は、両方に設けた流体流出部材１１の流体流出孔１３から噴出させた流体によって非接触で支持しているが、板ガラス２の表面に非接触で支持することができる構成であれば他の構成であってもよい。例えば、縦方向にわずかに傾きを持たせて多孔質材料の流体ガイドを配置し、片面から液体を滲み出させ、表面張力とガラス自重とをバランスさせることで非接触を実現する方法、また、縦方向にわずか傾きを持たせて流体ガイドを配置し、片側から流体（気体・液体）を流出させ、ガラス自重とバランスさせることで非接触を実現する方法、さらに、前記流体ガイドが、前記板ガラスの面に正圧と負圧とを発生させる気体ノズルを備え、該気体ノズルで発生させる正圧と負圧の気体層を板ガラス自重とバランスさせることにより板ガラスを非接触で支持する方法、等でもよい。
【００３５】
前記したように構成された流体ガイド８の下部には、板ガラス２の自重を支持する支持装置２０が設けられている。この実施形態では、支持装置２０の上面が搬送部２１であり、この搬送部２１が、板ガラス２の自重を支持し搬送方向に走行可能な支持部材たるベルトコンベア２２で構成されている。板ガラス２は、このベルトコンベア２２によって下端のみが接触した状態で支持されている。
【００３６】
図４に示すように、このベルトコンベア２２には、複数のプーリ２３と、テンションプーリ２４と、これらのプーリ２３，２４間に掛けられたベルト２５とが設けられている。また、板ガラス２の搬送方向には、搬送する板ガラス２を下方から押し上げる複数のプッシャ２６が設けられている。このプッシャ２６は、板ガラス２の大きさが変化した場合でも前後２箇所で押し上げられるように、加工機３に近い板ガラス２の前端位置（図の左端）と、上流側３箇所の板ガラス２の後端位置とに設けられている。後端位置のプッシャ２６は、選択的に用いられる。このプッシャ２６は、シリンダ機構で先端が上下に伸縮するものであり、図５に示すように、フレーム７に設けられたブラケット２７に取付けられている。プッシャ２６は、後述する挟持装置３８（図１）とともに使用される。
【００３７】
また、図１に示すように、前記ベルトコンベア２２の後流側（図の左側）には、両端に設けられたプーリ２８と、これらのプーリ２８に掛けられたベルト２９とで構成されたベルトコンベア３０が設けられている。このベルトコンベア３０は、駆動側のプーリ２８を駆動することにより、板ガラス２を立てて下端を支持した状態のまま、非接触で板ガラス２を所定量搬送することができる。このベルトコンベア３０の後端に前記転換装置５が設けられている。
【００３８】
さらに、本実施形態では、１辺加工後のガラス２を転換装置５で回転（方向転換）させた後、後述する挟持装置３８で板ガラス２を上流へ戻す場合、板ガラス２が加工機３に接触しないように、板ガラス２を搬送ライン１５０より持ち上げてから挟持装置３８で板ガラス２を挟持する機能が備えられている。
【００３９】
転換装置５の後流側に設けられた搬出機４は、前記流体ガイド８とは異なる全面板状の流体ガイド３１が設けられている。この流体ガイド３１は、ベース６のフレーム３２上にほぼ直立するようにガイド板３３が設けられ、このガイド板３３に所定間隔で流体噴出孔３４が設けられたものである。そして、この流体噴出孔３４から液体を流出させることにより、その液体の表面張力によって板ガラス２を支持するように構成されたものである。このガイド板３３の表面は、平滑に調整されている。
【００４０】
この搬出機４に設けられた搬送部２１のベルトコンベア３５は、両端に設けられたプーリ３６と、これらのプーリ３６に掛けられたベルト３７とで構成されている。このコンベア３５も、駆動側のプーリ３６を駆動することにより、板ガラス２を立てて下端を支持した状態のまま、非接触で板ガラス２を所定量搬送することができる。
【００４１】
なお、この実施形態では、搬送部２１の支持部材をベルトコンベア２２，３０，３５で構成しているが、これらのベルトコンベア２２，３０，３５はローラコンベアや走行台車（走行できる受け部材も含む）等の他の構成に代えてもよい。
【００４２】
また、この実施形態では、板ガラス２の搬送部であるベルトコンベア２２，３０による所定速度での搬送に加え、図１に２点差線で示すように、板ガラス２の前後端を軽く挟持して高精度で搬送する挟持装置３８が設けられている。
【００４３】
図６は図１に示す挟持装置の平面図であり、図７は同挟持装置の正面図である。図８は図６に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図、図９は図６に示すＩＸ矢視図である。
【００４４】
前記挟持装置３８には、図６，７に示すように、板ガラス２の前後を挟持する爪部材４１と、この爪部材４１を板ガラス２の長辺，短辺方向の大きさに合わせて寸法調整する調整シリンダ４２とが設けられている。爪部材４１は、この爪部材４１を側方から板ガラス２の搬送ライン１５０上に進出させた状態と、搬送ライン１５０上から後退させた状態とに変化可能な爪シリンダ４３に設けられている。この爪シリンダ４３は、別々の移動部材４４に設けられており、前記調整シリンダ４２によってこれらの移動部材４４が連結されている。調整シリンダ４２を伸縮させることにより、爪部材４１の間隔を板ガラス２の大きさに合わせることができる。本実施形態では、爪部材４１にて板ガラス２を挟持する方式であるが、爪部材４１に代えて板ガラス２を挟むことができるクランプ材を設け、接触しても問題のないガラスの外周部をクランプする方式としてもよい。
【００４５】
また、移動部材４４の反爪部材側にはガイド部材４５が設けられている。このガイド部材４５は、前記フレーム７に設けられたレール４６に沿って板ガラス２の搬送方向に移動可能に構成されている。
【００４６】
さらに、図示する左側の爪部材４１は、クランプシリンダ４７によって板ガラス２の前後方向を挟持するようになっている。調整シリンダ４２によって板ガラス２の長辺，短辺の変化等の大きな変化に対応し、クランプシリンダ４７によって最終的な挟持を行うことができ、大きくなって薄くなった様々の大きさの板ガラス２を安定して挟持できるようにしている。
【００４７】
図７，８に示すように、移動部材４４の一方にはブラケット４８が設けられており、このブラケット４８に固定部材４９でタイミングベルト５０が固定されている。このタイミングベルト５０は、図示するプーリ５１と図の右方に設けられた図示しないプーリとに掛けられている。このプーリ５１を回転させることにより、タイミングベルト５０が移動し、これによりブラケット４８が移動させられて移動部材４４とともに爪部材４１が板ガラス２の搬送方向に移動させられる。
【００４８】
図９に示すように、前記プーリ５１は、フレーム７側に固定された従動プーリ５２と軸５３で連結されており、この従動プーリ５２は、図２に示すように、駆動モータ５５の駆動プーリ５４で駆動されている。この駆動モータ５５を制御装置３９で数値制御することにより、板ガラス２の前後を挟んだ爪部材４１を正確に、かつ、プログラムされた速度で確実に移動させることができる。この実施形態ではタイミングベルト５０を使用して爪部材４１を正確に移動させているが、タイミングベルト５０以外にラック＆ピニオン等の構成で爪部材４１を正確に移動させるようにしてもよい。
【００４９】
このような挟持装置３８による板ガラス２の搬送は、以下のように行われる。上述したベルトコンベア２２によって前端位置のプッシャ２６の上部まで板ガラス２を搬送すると（図４）、前端位置のプッシャ２６と後端位置プッシャ２６とによって板ガラス２が所定量押し上げられる。この時、ベルトコンベア２２による板ガラス２の搬送位置は図示しないセンサで検出され、プッシャ２６の押し上げ量は制御装置３９で制御される。
【００５０】
そして、ベルトコンベア２２上から押し上げられた縦型姿勢の板ガラス２の両端を挟持装置３８の爪部材４１で挟持し（図１）、この挟持装置３８で板ガラス２をプログラムされた所定速度で加工機３側へ搬送する。このように挟持装置３８のみで板ガラス２を搬送することにより、板ガラス２の下端を常に定位置としてプログラムされた高精度の速度で搬送することができるので、加工機３による板ガラス２の加工を安定して行うことができる。しかも、この時、板ガラス２は、両面に設けられた下部流体ガイド９から噴出させられた水等の流体圧力により、挟持装置３８によって生じる座屈しようとする力を相殺させているので、板ガラス２の座屈を矯正・防止して正確な加工を行うことができる。
【００５１】
なお、この実施形態ではプッシャ２６でベルトコンベア２２から板ガラス２を浮かせて搬送する例を示したが、加工内容や条件等によってはベルトコンベア２２で搬送しながら加工してもよい。
【００５２】
図１０は図１に示す加工機へ板ガラスを搬送する方法の一例を示す正面視の模式図であり、図１１は図１０に示す模式図の側面図である。図１２は図１に示す加工機の研削工具を示す正面図であり、図１３は図１２に示す研削工具の側面図である。図１４は図１に示す加工機の研磨工具を示す正面図であり、図１５は図１４に示すＸＶ−ＸＶ断面図である。
【００５３】
図１０，１１に示すように、図１に示す加工機３には、搬送する板ガラス２の角部にコーナ面取りを行うコーナ面取り工具６１と、板ガラス２の各辺の縁部６０を所定断面形状（例えば、Ｒ状）に研削して面取り加工する研削工具６２と、これらで研削した板ガラス２の縁部６０を研磨加工する研磨工具６３とが設けられている。そして、板ガラス２の搬送方向上流側から下流側に向けて、コーナ面取り工具６１、研削工具６２、研磨工具６３とが、板ガラス２の搬送ライン１５０上に設けられている。コーナ面取り工具６１では、板ガラス２に二点差線で示す目印６４と黒く塗りつぶしたコーナ面取り６５を加工する。研削工具６２では、この図では板ガラス２の下部辺の縁部６０を長手方向に面取り研削する。研磨工具６３では、研削工具６２で加工した部分を長手方向に研磨する。
【００５４】
これらの研削工具６２、研磨工具６３は、この実施形態では切削面が円形の砥石が用いられており、その断面は、図１１に示すように、板ガラス２の縁の加工したい形状に沿うような形状となっている。この実施形態では、アール面取り加工を行うため、砥石の周囲にＵ溝が形成されている。図面では誇張して記載している。この例では、板ガラス２の各辺に行う加工内容として、各辺の研削およびポリッシング（研磨・鏡面加工含む）、各コーナの面取り、オリエンテーション・フラット加工、を示している。また、工具として砥石を示しているが、他にベルトサンダー等、研削・研磨加工が可能な工具を適用してもよい。
【００５５】
図１２，１３に示すように、前記コーナ面取り工具６１と研削工具６２とは、前記フレーム７に固定された支持台６６の左右に設けられている。コーナ面取り工具６１は板ガラス２の搬送上流側、研削工具６２は下流側に設けられている。
【００５６】
コーナ面取り工具６１は、砥石６７がモータ６８とともに昇降可能に設けられたものである。この砥石６７の昇降は、支持台６６に設けられた昇降レール６９に沿って昇降するガイド部材７０によって行われる。このガイド部材７０は、昇降レール６９に沿って昇降するガイド７１が設けられたベース板７２と、このベース板７２の上部（図１２の右側）に設けられたモータ取付板７３とで構成されている。このモータ取付板７３にモータ６８が取付けられている。このガイド部材７０が、支持台６６の上部に設けられた昇降モータ７４によって昇降させられる。
【００５７】
また、ベース板７２とモータ取付板７３との間には、水平方向のスライドレール７５が設けられており、このスライドレール７５に沿ってスライドするガイド７６がモータ取付板７３に設けられている。ベース板７２には、モータ取付板７３を水平方向にスライドさせるモータ７７が設けられている。このモータ取付板７３を、紙面前後方向にスライドさせることにより、板ガラス２の搬送ライン１５０上に砥石６７を移動させることができる。
【００５８】
支持台６６の後流側に設けられた研削工具６２も、砥石７９が先端に設けられたモータ８０が昇降可能に設けられている。この砥石７９の昇降も、支持台６６に設けられた昇降レール８１に沿って昇降するガイド部材８２によって行われる。このガイド部材８２は、昇降レール８１に沿って昇降するガイド８３が設けられたベース板８４と、このベース板８４の上部（図１２の左側）に設けられたモータ取付板８５とで構成され、このモータ取付板８５にモータ８０が固定されている。このガイド部材８２は、支持台６６の上部に設けられた昇降モータ８６によって昇降させられる。
【００５９】
また、ベース板８４とモータ取付板８５との間には、水平方向のスライドレール８７が設けられており、このスライドレール８７に沿ってスライドするガイド８８がモータ取付板８５に設けられている。ベース板８４には、モータ取付板８５を水平方向にスライドさせるモータ８９が設けられている。このモータ取付板８５を、紙面前後方向にスライドさせることにより、板ガラス２の搬送ライン１５０上に砥石７９を移動させることができる。
【００６０】
図１４，１５に示すように、前記研磨工具６３は、前記フレーム７に設けられた支持材９２に支持されている。この研磨工具６３には、支持材９２に設けられた支持軸９３によって揺動可能にケーシング９４が設けられ、このケーシング９４から板ガラス２の下部に接する砥石９５が設けられている。９６は軸受である。このケーシング９４の内部には、両端に設けられたプーリ９７と、これらのプーリ９７に掛けられたベルト９８と、一方のプーリ９７を駆動するモータ９９とが設けられている。このモータ９９を駆動することにより、プーリ９７とベルト９８を介して砥石９５が回転駆動される。
【００６１】
また、このケーシング９４には、アーム部材１００が設けられており、このアーム部材１００の先端が押圧力調整部材１０１と係合している。この押圧力調整部材１０１は、アーム部材１００の揺動を所定の力で抑制しており、この押圧力調整部材１０１で砥石９５が板ガラス２に接する圧力を調整している。押圧力調整部材１０１としては、バネ等の弾性部材が用いられる。この接触圧力を調整することにより、研磨状態を調整することができる。
【００６２】
図１６は図１に示す転換装置の正面図であり、図１７は同転換装置の側面図、図１８は図１６に示すＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ断面図、図１９は図１８に示すＸＩＸ矢視拡大図、図２０は図１８に示すＸＸ−ＸＸ断面図、図２１は図２０に示すＸＸＩ矢視図、図２２は図１７に示すＸＸＩＩ部拡大図、図２３は図２２に示すＸＸＩＩＩ矢視図である。図２４は図１６に示す転換装置による板ガラスの転換手順を示す模式図である。前記した加工機３による板ガラス２の端部への加工は１辺だけでなく、４辺に行わなければならない。そこで、この実施形態では、板ガラス２の１辺を加工した後、これらの図に示す転換装置によって９０度転換させて他の３辺を順次加工するようにしている。
【００６３】
図１６，１７に示すように、上述した図１に示す転換装置５は、搬送ライン１５０上の板ガラス２を同一面で９０度回転させて転換させるものであり、回転中心となる位置に駆動機１１０が設けられ、この駆動機１１０から上方にアーム部材１１１が設けられている。この転換装置５は、図１に示すように、板ガラス２の上部を非接触で支持する上部流体ガイド１０の反対側（図１の手前側）に設けられており、流体ガイド９，１０で支持された板ガラス２を実質的にその面内で前方へ９０度回転させるように配置されている。
【００６４】
駆動機１１０には、支持材１１２に設けられた軸受１１３によって回動可能に支持された回動部材１１４と、この回動部材１１４をベルト１１５を介して回動させるモータ１１６とが設けられている。このモータ１１６により、図１６に二点差線で示すように、アーム部材１１１を板ガラス２の搬送方向又は逆方向に回転させることができる。
【００６５】
図１８に示すように、回動部材１１４は二重軸構造となっており、外側軸１１７が前記軸受１１３によって支持されている。また、この外側軸１１７にアーム部材１１１が一体的に設けられている。内側軸１１８は、外側軸１１７の内部で回動とスライド可能な状態に設けられている。内側軸１１８の一端には、板ガラス２の角部に係合する係合部材１１９が設けられており、他端には、外側軸１１７内で内側軸１１８を軸方向にスライドさせるシリンダ１２０が設けられている。このシリンダ１２０は、先端に設けられた係合ブロック１４２が内側軸１１８の端部に設けられた係合鍔１４３と相互回転可能な状態で係合している。このシリンダ１２０を伸長させることにより、係合部材１１９が板ガラス２の搬送ライン１５０上に移動し、シリンダ１２０を後退させることにより、係合部材１１９を搬送ライン上から外すことができる。このように、シリンダ１２０により内側軸１１８を介して係合部材１１９を前後移動させることができる。
【００６６】
図１９に示すように、係合部材１１９には、搬送ライン１５０上を搬送する板ガラス２の前方角部と係合するＬ形の受け材１２１が設けられている。この受け材１２１は樹脂等で形成されており、ボルト１２２で係合部材１１９に固定されている。
【００６７】
ところで、前記板ガラス２は、長辺，短辺が異なるし、その用途に応じて大きさが異なる。そこで、転換装置５には、大きさの異なる板ガラス２を転換させる機構が設けられている。
【００６８】
前記二重軸の内側軸１１８と外側軸１１７との間には、それぞれが別々に回転可能な状態と、一体的に回転する状態とに変化可能なブレーキ装置１２３が設けられている。つまり、ブレーキ装置１２３を連結した場合は、外側軸１１７と内側軸１１８とが同時に回転し、解除した場合は、外側軸１１７と内側軸１１８とが別々に回転するように構成されている。
【００６９】
図１８に示すように、このブレーキ装置１２３は、内側軸１１８と外側軸１１７とが重なった位置に設けられている。図２０に示すように、このブレーキ装置１２３は、ブレーキ装置１２３を構成する固定部材１２６と可動部材１２８とに、軸方向の切り欠き１２４が設けられ、この切り欠き１２４が設けられた固定部材１２６と可動部材１２８とを締付けることにより、外側軸１１７と切り欠き１２４との間の摩擦力で一体的に連結され、緩めることにより外側軸１１７と切り欠き１２４との摩擦力が弱まって別々に回動可能となるように構成されている。つまり、摩擦による連結又は解除ができるように構成されたものである。
【００７０】
図２０，２１に示すように、ブレーキ装置１２３には、外側軸１１７の外周に、固定部材１２６と、この固定部材１２６に支持軸１２７で連結された可動部材１２８とが設けられている。この固定部材１２６は、支持材１１２に設けられたストッパ１２５によって下面の水平状態（定角度）が保たれている。可動部材１２８は、固定部材１２６に固定するボルト１３０と、このボルト１３０と可動部材１２８との間に位置して、可動部材１２８を固定部材１２６側に押圧するバネ１２９とが設けられている。また、固定部材１２６には、このバネ１２９の力に対抗して、固定部材１２６側から可動部材１２８を反固定部材側に移動させる解除シリンダ１３１が設けられている。
【００７１】
したがって、この解除シリンダ１３１を伸長することにより、可動部材１２８をバネ１２９の力に対向させて支持軸１２７を中心に回動させ、外側軸１１７と切欠き１２４との摩擦による連結を解除することができる。これにより、前記アーム部材１１１を設けた外側軸１１７が内側軸１１８とは別に回動可能な状態となり、内側軸１１８の先端に設けられた係合部材１１９をシリンダ１２０により加工搬送ライン１５０から外す（後退）ことができる。
【００７２】
一方、内側軸１１８にはブロック１３９が固定されており、このブロック１３９にはスライド軸１４０が設けられている。このスライド軸１４０は、固定部材１２６に設けられたスライド孔１４１に沿って軸方向にスライド可能に取付けられている。ブロック１３９のスライドは、シリンダ１２０を縮めることにより、内側軸１１８とともにブロック１３９のスライド軸１４０が固定部材１２６のスライド孔１４１内をスライドすることによって行われる。
【００７３】
このように内側軸１１８とともにスライドするブロック１３９を設けることにより、前記したように、ストッパ１２５によって水平状態を保っている固定部材１２６のスライド孔１４１に沿ってスライドする内側軸１１８は、常に固定部材１２６と周方向角度が同一の状態となる。これにより、板ガラス２の長辺と短辺との差やガラスサイズの変化によるアーム部材１１１の角度変化があっても、係合部材１１９を垂直方向と水平方向のＬ形姿勢に調整可能である。
【００７４】
図２２，２３に示すように、アーム部材１１１の先端には、前記回動部材１１４の係合部材１１９に設けられたＬ形の受け材１２１とによって、板ガラス２の対角位置を係止する上部係合部材１３２が設けられている。この上部係合部材１３２は、アーム部材１１１の軸方向にスライド可能に設けられたスライドブロック１３３の調整部材１３４に設けられている。このスライドブロック１３３の位置調整にて板ガラス２のサイズ変更に対応できる。調整部材１３４は、スライドブロック１３３に設けられた伸縮シリンダ１３５の伸縮によって、上部係合部材１３２を板ガラス２の搬送ライン１５０上に進退させることができる。
【００７５】
また、上部係合部材１３２は、調整部材１３４に設けられたガイドシリンダ１３６によって、アーム部材１１１の軸方向に移動可能で、係合部材１１９と上部係合部材１３２で板ガラス２の対角位置を係止するように構成されている。このガイドシリンダ１３６は、板ガラス２の長辺，短辺の差より大きなストロークを有することにより、板ガラス２を９０度反転（方向転換）させても、上記スライドブロック１３３の調整をすることなく対応可能にできる。この上部係合部材１３２も、Ｌ形に形成されている。この上部係合部材１３２は、一端に設けられた重錘１３７によって、アーム部材１１１の角度が変化しても常にほぼ垂直方向と水平方向のＬ形姿勢を保つように構成されている。また、上部係合部材１３２の板ガラス後方角部と係合する部分には、樹脂等で形成された受け材１３８が固定されている。
【００７６】
図２４に基づいて、このように構成された転換装置５による板ガラス２の９０度方向転換を説明する。まず、ベルトコンベア３０によって搬送される板ガラス２の前端下部が回動部材１１４の係合部材１１９側部に位置する前に、シリンダ１２０で係合部材１１９を搬送ライン１５０上に進出させる（図１８）。そして、この係合部材１１９が板ガラス２の前端下部１４０と係合すると（図２４）、予め搬送される板ガラス２のデータに基づいて板ガラス２の後端上部１４１の位置となるように角度が設定されているアーム部材１１１の上部係合部材１３２を伸縮シリンダ１３５で搬送ライン１５０上に進出させる（図２２）。
【００７７】
そして、上部係合部材１３２をガイドシリンダ１３６によって軸方向にスライドさせて、板ガラス２の後端上部１４１と係合させる（図２４）。これにより、板ガラス２は、前端下部と後端上部の対角位置が係合部材１１９と上部係合部材１３２とによって挟まれた状態となる。この状態で回動部材１１４を回動させることにより、板ガラス２は、係合部材１１９と上部係合部材１３２とによって挟まれた状態を保ちながら、ベルトコンベア３５上へ９０度方向転換させられる。しかも、この転換時には、流体ガイド８，３１によって表面の非接触状態が保たれるので、板ガラス２の表面の高品質を保ちながら転換することができる。
【００７８】
このようにして板ガラス２を転換した後は、上部係合部材１３２をガイドシリンダ１３６によって開放した後、係合部材１１９と上部係合部材１３２とを搬送ライン１５０上から後退させる。そして、ベルトコンベア３５，３０および挟持装置３８によって板ガラス２を加工機３の上流側まで逆向きに搬送後、第１辺の加工と同様に下側になった未加工の辺を加工する。この実施形態では、４辺の加工が終了するまで、この動作を繰り返せば全辺を加工することができる。
【００７９】
以上のように構成された面取装置１によれば、板ガラス２を立てて表面とは非接触の状態を保ちながら、かつ、撓みを抑えながらその端部に面取り加工を行えるので、大きくなって薄くなった板ガラス２に安定した面取り加工を行うことができる。また、１つの加工機３と１つの転換装置５とによって板ガラス２の全辺を加工できるので、小さな設置スペースに設置可能な面取装置１を構成することができる。
【００８０】
図２５は図１に示す面取装置の異なる配置例を示す模式図である。上述した実施形態では、１台の加工機３と１台の転換装置５とを組合わせたものであるため、板ガラス２の各辺を加工した後、転換装置５によって９０度方向転換させて他の３辺を順次加工することとなり、転換した板ガラス２を逆方向へ戻すための時間を要してしまう。
【００８１】
そこで、設置スペースが広い場合には、図示するように、上述した加工機３と、転換装置５とを交互に設け、１辺を加工機３で加工した後に転換装置５で９０度転換し、次の辺を加工機３で加工した後に転換装置５で９０度転換し、これを４辺の加工が終了するまで順次行うようにすれば、板ガラス２を転換した後に逆方向へ戻す時間を削減して、生産性を上げることができる。
【００８２】
また、設置スペースに制約がある場合には、上述した１台の加工機３と１台の転換装置５との組合わせを並列に配置し、それぞれのラインで同時に面取り加工できるようにしてもよい。この場合、１つのラインがダウンしても他のラインで生産続行が可能であるため、生産を継続することができる。このような加工機３と転換装置５との組合わせは、設置スペースや他の条件等に応じて適宜変更すればよい。
【００８３】
なお、前記実施の形態では、板ガラス２の端部を面取り加工する場合に、挟持装置３８によって挟持された板ガラス２側を送って工具６１〜６３を定位置に固定しているが、板ガラス２を定位置に固定して工具６１〜６３側を送って加工する方法でもよく、どちらも同様の加工が可能であり、設置条件等に応じて選択すればよい。
【００８４】
また、上述した実施形態では、板ガラス２の１辺毎に加工する例を示したが、板ガラス２の対向２辺、４辺を同時に行うこともでき、設置スペースや条件等に応じて適宜採用すればよい。
【００８５】
さらに、上述した実施形態は一実施形態であり、本願発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本願発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
【００８６】
【発明の効果】
本願発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載するような効果を奏する。
【００８７】
板材の面を構造物とは非接触の状態で高品質を保ったまま、大型化した薄い板材の端部に面取り加工を安定して行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態を示す面取装置の正面図である。
【図２】図１に示すＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】図１に示すＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】図１に示す搬入側のコンベアの正面図である。
【図５】図４に示すＶ−Ｖ断面図である。
【図６】図１に示す挟持装置の平面図である。
【図７】図１に示す挟持装置の正面図である。
【図８】図６に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。
【図９】図６に示すＩＸ矢視図である。
【図１０】図１に示す加工機へ板ガラスを搬送する方法の一例を示す正面視の模式図である。
【図１１】図１０に示す模式図の側面図である。
【図１２】図１に示す加工機の研削工具を示す正面図である。
【図１３】図１２に示す研削工具の側面図である。
【図１４】図１に示す加工機の研磨工具を示す正面図である。
【図１５】図１４に示すＸＶ−ＸＶ断面図である。
【図１６】図１に示す転換装置の正面図である。
【図１７】図１６に示す転換装置の側面図である。
【図１８】図１６に示すＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ断面図である。
【図１９】図１８に示すＸＩＸ矢視拡大図である。
【図２０】図１８に示すＸＸ−ＸＸ断面図である。
【図２１】図２０に示すＸＸＩ矢視図である。
【図２２】図１７に示すＸＸＩＩ部拡大図である。
【図２３】図２２に示すＸＸＩＩＩ矢視図である。
【図２４】図１６に示す転換装置による板ガラスの転換手順を示す模式図である。
【図２５】図１に示す面取装置の異なる配置例を示す模式図である。
【符号の説明】
１…面取装置
２…板ガラス
３…加工機
４…搬出機
５…転換装置
６…ベース
７…フレーム
８…流体ガイド
９…下部流体ガイド
１０…上部流体ガイド
１１，１２…流体流出部材
１３，１４…流体流出孔
１５…固定部材
１６…調整ボルト
１７…可動部材
１８…間隙
２０…支持装置
２１…搬送部
２２…ベルトコンベア
２３，２８…プーリ
２５，２９…ベルト
２６…プッシャ
３０…ベルトコンベア
３１…流体ガイド
３２…フレーム
３３…ガイド板
３４…流体噴出孔
３５…ベルトコンベア
３６…プーリ
３７…ベルト
３８…挟持装置
３９…制御装置
４１…爪部材
４２…調整シリンダ
４３…爪シリンダ
４４…移動部材
４５…ガイド部材
４６…レール
４７…クランプシリンダ
４８…ブラケット
４９…固定部材
５０…タイミングベルト
５１…プーリ
５２…従動プーリ
５３…軸
５４…駆動プーリ
５５…駆動モータ
６０…縁部
６１…コーナ面取り工具
６２…研削工具
６３…研磨工具
６４…目印
６５…コーナ面取り
６６…支持台
６７…砥石
６８…モータ
６９…昇降レール
７０…ガイド部材
７１…ガイド
７２…ベース板
７３…モータ取付板
７４…昇降モータ
７５…スライドレール
７６…ガイド
７７…モータ
７９…砥石
８０…モータ
８１…昇降レール
８２…ガイド部材
８３…ガイド
８４…ベース板
８５…モータ取付板
８６…昇降モータ
８７…スライドレール
８８…ガイド
８９…モータ
９２…支持枠
９３…支持軸
９４…ケーシング
９５…砥石
９６…軸受
９７…プーリ
９８…ベルト
９９…モータ
１００…アーム部材
１０１…押圧力調整部材
１１０…駆動機
１１１…アーム部材
１１２…支持材
１１３…軸受
１１４…回動部材
１１５…ベルト
１１６…モータ
１１７…外側軸
１１８…内側軸
１１９…係合部材
１２０…シリンダ
１２１…受け材
１２３…ブレーキ装置
１２４…切り欠き
１２５…ストッパ
１２６…固定部材
１２７…支持軸
１２８…可動部材
１３１…解除シリンダ
１３２…上部係合部材
１３３…スライドブロック
１３４…調整部材
１３５…伸縮シリンダ
１３６…ガイドシリンダ
１３７…重錘
１３８…受け材
１３９…ブロック
１４０…スライド軸
１４１…スライド孔
１４２…係合ブロック
１４３…係合鍔
１５０…搬送ライン

Claims (13)

1. 立てられた状態の板材の下端を支持する支持装置と、前記板材の面に流体圧を作用させて該板材を縦向きの状態で支持する流体ガイドと、前記支持装置で下端を支持した板材の端部を面取り加工する加工機とを具備した板材の面取装置。
2. 前記支持装置が、前記板材を立てた状態で水平方向に搬送する搬送部を備え、前記流体ガイドが、該搬送部による板材の搬送方向に沿って配置されている請求項１記載の板材の面取装置。
3. 前記支持装置が、前記板材の前後を挟持する挟持装置と、該挟持装置を数値制御で移動させる制御装置とを備えている請求項２記載の板材の面取装置。
4. 前記搬送部が、板材の自重を支持し搬送方向に走行可能な支持部材で構成され、前記加工機の搬送上流側に位置する該支持部材の搬送方向に、前記板材の下端を上方へ押し上げるプッシャが複数個設けられている請求項３記載の板材の面取装置。
5. 前記加工機が、前記板材の端部を研削加工する研削工具と、該研削工具で研削した板材の部位を研磨加工する研磨工具とを備えている請求項１記載の板材の面取装置。
6. 前記研削工具に、前記板材の角部を面取りするコーナ面取り工具と、該板材の縁部を面取りする縁面取り工具とを設けた請求項５記載の板材の面取装置。
7. 前記加工機を前記板材の搬送部の下部に設け、該加工機に昇降する工具を設け、該工具の昇降動作を前記搬送部の板材搬送動作と連動させる制御装置を設けた請求項２記載の板材の面取装置。
8. 前記加工機で加工した板材を前記流体ガイドの流体圧で支持し、該板材を実質的にその面内で回転させる転換装置を備えた請求項１記載の板材の面取装置。
9. 前記転換装置が、前記搬送部の搬送経路に立てられた状態の板材の下端角部を支持する下部支持部と、該下部支持部の対角位置で板材の上端角部を支持する上部支持部と、該下部支持部と上部支持部で支持した板材を前方又は後方に回転させる回転駆動機とを備えている請求項８記載の板材の面取装置。
10. 前記上部支持部が、前記板材の大きさに応じて位置調整可能に構成されている請求項９記載の板材の面取装置。
11. 前記上部支持部の位置調整が、該上部支持部の角度調整と、該上部支持部と前記下部支持部との距離調整とで構成されている請求項１０記載の板材の面取装置。
12. 前記流体ガイドが、前記板材の下部両面を支持する下部流体ガイド部材と、該板材の上部片面を支持する上部流体ガイド部材とで構成され、該上部流体ガイドで支持する板材の他方に前記転換装置が配置されている請求項８記載の板材の面取装置。
13. 前記流体ガイドが、流体を所定圧で流出させて前記板材の面を非接触で支持するように構成されている請求項１記載の板材の面取装置。

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