JP2006142418A - 板状ワークの辺縁加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ディスプレイパネル用のガラス基板やセラミックス板などの硬質脆性板の辺縁の面取、端面仕上その他の整形加工に特に適した装置に関し、加工面にうねりなどの面精度の低下を生じさせないで高速加工を行うことができるようにする。
【解決手段】加工しようとするワーク辺縁の砥石７に対する相対送り方向と平行ないし略平行な砥石軸６回りに回転する円盤砥石７の、ワーク進入側を小径とした円錐周面１０で、当該辺縁を研削加工する装置において、円盤砥石の円錐周面１０のワーク退出側外周面に前記相対送り方向と平行に当該辺縁に接触する平行接触周面１１を設ける。砥石軸６の軸方向に間隔を隔てて複数枚の順次深く切り込ませる円盤砥石７・・・を配置することにより、加工速度、特に硬質脆性板に対する加工速度を向上させることができる。
【選択図】 図３

Description

この発明は、板状のワークの辺縁（辺ないし縁）を研削加工する装置に関するもので、特にディスプレイパネル用のガラス基板やセラミックス板などの硬質脆性板の辺縁の面取加工、端面仕上加工その他の整形加工に特に適した上記装置に関するものである。

ガラス基板その他の硬質脆性板の切断辺に鋭い稜（エッジ）が形成され、この部分から欠けやクラックが発生するのを防止するために、またこられらの部材を取り扱う際の危険を防止するために、その切断面を平滑にする加工や稜の面取加工などの整形加工が行われる。

この種の整形加工は、加工しようとするワークの辺縁に沿って回転砥石を相対移動させることによって行うのが普通であるが、加工用の砥石の配置として、図４に示すように、加工しようとするワーク１の辺縁４の外側上下に当該辺縁と平行ないし略平行な砥石軸６回りに回転する複数の円盤砥石７（７ａ、７ｂ・・・）を備えた砥石ユニット３ｕ、３ｄを配置する構造が提案されている。この構造では、図５に示すように、上下の砥石７の外周面がワークの辺縁４の上下のエッジにそれぞれ接触して、当該エッジの面取加工を行う。矢印Ｒは、加工時の砥石７の回転方向である。

更に特許文献１には、上記の複数枚の円盤砥石を備えた辺縁加工装置において、各円盤砥石の外周面をワーク進入側を小径とした円錐周面とする技術が提案されており、砥石軸心に対する円錐周面の傾斜角をワーク進入側の円盤砥石ほど大きな傾斜角（急勾配）にした辺縁加工装置が提案されている。
特開２００２‐３４６８９０号公報

上記特許文献１記載の研削装置で、ディスプレイパネル用ガラス基板などの硬質脆性板の面取加工を行うとき、加工能率を向上させるために、円盤砥石に対するワークの相対送り速度を速くすると、加工面に切り残しによると思われるうねりが生ずることが認められ、加工面にうねりを生じさせないためには、加工速度を約６ｍ／ｍｉｎ以下に抑えることが必要であった。

この発明は、加工面にうねりなどの面精度の低下を生じさせないで、より速い速度での硬質脆性板の辺縁加工を行うことができるようにすることにより、砥石の外周面でワーク辺縁の加工を行う辺縁加工装置の加工能率を向上させることを課題としている。

この発明は、加工しようとするワーク辺縁４の砥石７に対する相対送り方向Ｙと平行ないし略平行な砥石軸６回りに回転する円盤砥石７の、ワーク進入側を小径とした円錐周面１０で、当該ワーク辺縁を研削加工する板状ワークの辺縁加工装置において、円盤砥石の円錐周面１０のワーク退出側外周面に前記相対送り方向Ｙと平行に当該辺縁に接触する平行接触周面１１を設けることにより、上記課題を解決している。

上記構造の辺縁加工装置は、砥石軸６の軸方向に間隔を隔てて複数枚の円盤砥石７・・・を配置し、それら複数の円盤砥石７・・・の外周面をワークの辺縁４に順次深く切り込ませることにより、加工速度、特に硬質脆性板に対する加工速度を向上させることができる。

複数の円盤砥石７・・・を順次深く切り込ませる手段として、ワーク退出側（ワークの相対送り方向下流側）に向けて順次大径とした円盤砥石７・・・を加工する辺縁４の送り方向Ｙと平行に配置した砥石軸６回りに回転させる構造と、同一径の複数の円盤砥石を装着した砥石軸６をワーク退出側が辺縁４に接近する方向に傾斜させて配置する構造とが可能である。前者の構造の場合には、平行接触周面は正確な円筒面となり、後者の構造における平行接触周面は、砥石軸６の傾斜角と等しい角度傾斜したワーク退出側が小径の円錐面となる。

平行接触周面１１の幅（砥石軸方向の長さ）は、広くすればするほど加工速度を速くできる。砥石軸６に複数枚の円盤砥石７・・・を設けたときの平行接触周面１１は、総ての円盤砥石７・・・に設けるのが好ましいが、少なくともワーク退出側端の（最終段の）円盤砥石７ｄには必ず設ける必要がある。最終段の砥石７ｄのワーク１への切り込み量は、それより前段の砥石の切り込み量より小さくするのが望ましく、少なくとも２分の１以下、好ましくは４〜５分の１程度とすることが、より平滑で精度の高い加工面を得るのに有効である。

本願の請求項１の発明に係る板状ワークの辺縁加工装置は、ワークの相対送り方向と平行ないし略平行な砥石軸と、この砥石軸回りに回転してワークの辺縁を研削する円盤砥石とを備えた板状ワークの辺縁加工装置において、前記円盤砥石の外周面が、ワークの進入側を小径とする円錐周面１０と、この円錐周面のワーク退出側に位置してワークの相対送り方向と平行にワークの前記辺縁に接触する平行接触周面１１とを備えていることを特徴とするものである。

本願の請求項２の発明に係る板状ワークの辺縁加工装置は、ワークの相対送り方向と平行ないし略平行な砥石軸と、この砥石軸回りに回転してワークの辺縁を研削する複数枚の円盤砥石とを備え、これらの砥石がワークの進入側を小径とする円錐周面１０を備えている板状ワークの辺縁加工装置において、少なくともワーク退出側端の円盤砥石が、前記円錐周面のワーク退出側に位置してワークの相対送り方向と平行にワークの前記辺縁に接触する平行接触周面１１を備えていることを特徴とするものである。

本願の請求項３の発明は、上記請求項２の構成を備えた辺縁加工装において、３枚以上の円盤砥石を備え、ワーク退出側端の砥石の切込み量が他の砥石の切込み量の１／２以下としたことを特徴とするものである。

この発明により、円盤砥石７の外周面による硬質脆性板の辺縁の加工速度をうねりの発生などの加工面精度の低下を生じることなく高速化することができる。具体的な一例として、４枚の円盤砥石７・・・を用い、各円盤砥石外周面のワーク退出側に１〜２ｍｍの平行接触周面１１を設け、２段目の円盤砥石７ｂの切り込み量（前段の円盤砥石に対する半径差）１４０ミクロン、及び、３段目の円盤砥石７ｃの切り込み量１００ミクロンに対して、４段面（ワーク退出側端）の円盤砥石７ｄの切り込み量を２０ミクロンとしたガラス基板の面取加工装置において、平行接触周面１１を設けないときの加工速度６ｍ／ｍｉｎに対し、平行接触周面１１を設けたときは１４ｍ／ｍｉｎのうねりのない研削加工が可能であった。

図１は、図４及び５に示したガラス基板の面取加工装置における円盤砥石７・・・の外周面の形状を模式的に示した図、図２は図１との対比において、従来構造における円盤砥石の外周形状を示した図である。図中、６は回転砥石軸、７は回転砥石軸６に固定された円盤砥石、１はワーク（ガラス基板）、４は加工するワークの辺縁、Ｙはワークの相対送り方向である。

図２に示す従来構造においては、円盤砥石７の外周面は、全体がワークの進入方向を小径とした円錐周面１０となっている。これに対してこの発明の辺縁加工装置における円盤砥石７の外周面は、ワーク進入側が小径となった円錐周面１０と、ワークの送り方向Ｙと平行に加工中の辺縁４に接触する平行接触周面１１とを備えており、円錐周面１０はワーク１の進入側に位置し、平行接触周面１１はワーク１の退出側に位置している。図１の例では、砥石軸６はワークの送り方向Ｙと平行で、従って平行接触周面１１は円筒面である。

この発明の辺縁加工装置における円盤砥石７は、ワークに切り込む円錐周面１０のワーク送り方向下流側に、加工後の辺縁４と平行に接触する平行接触周面１１を備えており、この平行接触周面１１が円錐周面１０によって切り込み加工された後の加工面を平滑にする。

図２の従来構造では、ワークの相対送り速度を速くすると、加工面１２にうねりが生じたが、図１のこの発明の構造によれば、平行接触周面１１によりうねりが修正されて、平滑で高精度な加工面１２が得られる。

回転砥石軸６に軸方向に間隔をあけて複数枚の円盤砥石７・・・を装着した好ましい構造の辺縁加工装置は、図３に示すように、ワーク進入側に円錐周面１０を備え、当該円錐周面のワーク退出側に平行接触周面１１を備えた４枚の円盤砥石７・・・を備えている。砥石軸６は、ワークの送り方向Ｙと平行で、ワーク進入側の円盤砥石ほど後段に隣接する円盤砥石との半径差が大きく、これに対応して円錐周面１０の砥石軸６に対する傾斜角（円錐の頂角）も、ワーク進入側のものほど大きい角度となっている。最終段の円盤砥石７ｄの切り込み量は、前段のものの５分の１としてあり、前段の３枚の円盤砥石７ａ〜７ｃがワークに切り込んで加工するのを主な作用としているのに対し、最終段の円盤砥石７ｄは、加工された後の加工面を平滑化する作用に重点が置かれている。

図４及び図５に示した構造のガラス基板その他の硬質脆性板の面取加工装置に、図１及び図３に示した円盤砥石を用いることにより、加工面の面制度の低下を招くことなく、砥石に対するワークの相対送り速度、すなわちワークの加工速度を飛躍的に向上させることができる。

この発明の辺縁加工装置における円盤砥石の外周面の形状を示す図 従来の辺縁加工装置における円盤砥石の外周面の形状を示す図 図１の円盤砥石を同一砥石軸上に複数設けた構造とその加工態様を示す図 複数の円盤砥石を備えたガラス基板の面取加工装置の砥石とワークとの関係を示す斜視図 図４の要部の拡大正面図

符号の説明

10 円錐周面
11 平行接触周面

Claims (3)

1. ワークの相対送り方向と平行ないし略平行な砥石軸と、この砥石軸回りに回転してワークの辺縁を研削する円盤砥石とを備えた板状ワークの辺縁加工装置において、前記円盤砥石の外周面が、ワークの進入側を小径とする円錐周面(10)と、この円錐周面のワーク退出側に位置してワークの相対送り方向と平行にワークの前記辺縁に接触する平行接触周面(11)とを備えていることを特徴とする、板状ワークの辺縁加工装置。
2. ワークの相対送り方向と平行ないし略平行な砥石軸と、この砥石軸回りに回転してワークの辺縁を研削する複数枚の円盤砥石とを備え、これらの砥石がワークの進入側を小径とする円錐周面(10)を備えている板状ワークの辺縁加工装置において、少なくともワーク退出側端の円盤砥石が、前記円錐周面のワーク退出側に位置してワークの相対送り方向と平行にワークの前記辺縁に接触する平行接触周面(11)を備えていることを特徴とする、板状ワークの辺縁加工装置。
3. ３枚以上の円盤砥石を備え、ワーク退出側端の砥石の切込み量が他の砥石の切込み量の１／２以下とした、請求項２記載の辺縁加工装置。

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