JP2014069238A - 板材辺縁の研削加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ディスプレイパネルや太陽電池に用いる板材の辺縁を研削加工する装置に関し、加工される板材表面への研削液の付着をより完全に防止できる技術手段を得る。
【解決手段】板材の辺縁を加工する回転砥石を覆うカバーと、板材の辺縁を砥石カバー内に導くために当該カバーに設けた水平方向のスリットと、砥石カバー内で板材の辺縁ないし砥石の周面に研削液を供給する研削液供給装置と、砥石カバー内の空気を吸引する吸気装置と、砥石カバーの外側からスリットを通して膜状の空気流を吹き込む空気ノズルとを備えている。
【選択図】図４

Description

この発明は、板材の辺縁を研削加工する装置、特に加工点に研削液を供給しながらディスプレイパネルや太陽電池に用いるガラス板の辺縁を研削する装置に関するもので、加工される板材表面への研削液の付着を防止した上記装置に関するものである。

通常、ガラス板の研削には研削液として純水を用いる。加工されるガラス板が有機ＥＬや一部の太陽光発電パネルに用いるガラス基板であるときは、その辺縁の研削加工の際に、基板表面への水の付着を防止する必要がある。

加工されるガラス板表面への研削液（クーラント水）の付着を防止した研磨装置として、特許文献１にはボックス内でワーク（ガラス基板）の辺を研磨すると共に、クーラント水のボックス外への飛散を抑止した研磨装置が提案されている。この研磨装置は、ワークの研磨辺が通過してゆく通路に添って周囲の一面に当該研磨辺が嵌り込む開口を有する第１ボックスと第２ボックスとを直列状に並べて設け、第１ボックス内には、ワークの辺縁を研磨する回転砥石と、研磨部分にクーラント水を噴射するノズルと、噴射クーラント水を吸引して排出する吸引手段とを設け、第２ボックス内にワークに付着したクーラント水の水切りエアナイフを設け、上記ワーク或いは上記第１ボックス及び第２ボックスのいずれか片方を走行させる走行手段を設けるというものである。

また特許文献２には、回転砥石によるワークの加工点（研削が行われる箇所）への水の供給手段として、砥石の目詰まりを防止すると共に少ない量の研削液で加工を可能にすることを課題として、研削液を回転砥石とワークとが接触する加工点より砥石回転方向上流側で砥石表面に付与し、付与された研削液が砥石表面に付着した（巻き付けた）状態で加工点に運ばれるようにした研削加工装置が提案されている。

特開２００７−３００５１号公報 特開２００６−２１２８４号公報

特許文献１で提案されている手段によれば、研削液がボックス外へと飛散するのを防止でき、ガラス基板表面への水の付着を抑止できる。しかし、ある種のワークの加工では、辺縁を研削加工する際に許容される水の付着が縁から４ｍｍ以内に制限されており、このようなワークを加工する場合、特許文献１で提案されている手段では、例えば第１ボックスから第２ボックスにガラス基板が移動する間に、第１ボックス内でガラス基板の辺縁に付着した研削液が基板表面へと流下ないし拡散する危険がある等、ワーク表面への水の付着を完全に防止するには不十分である。

そこでこの発明は、表面への研削液の付着を嫌う板材の辺縁の研削加工装置において、板材表面への研削液の付着をより完全に防止できる技術手段を得ることを課題としている。

この発明の板材の辺縁の研削加工装置は、加工される板材１を保持するテーブル２と、このテーブルに対して相対移動して当該板材の辺縁を加工する回転砥石３、３ａと、この回転砥石を覆うカバー４、４ａと、加工される板材１の辺縁１１を砥石カバー４、４ａ内に導くために当該カバーに設けた水平方向のスリット４２と、砥石カバー４、４ａ内に導入された板材の辺縁１１ないし砥石３、３ａの周面に研削液を供給する研削液供給装置４５と、砥石カバー４、４ａ内の空気を吸引することでスリット４２から砥石カバー４、４ａ内に外気を吸引する吸気装置４６、４７とを備えている板材の辺縁１１の研削加工装置において、回転砥石３、３ａを収容している砥石カバー４、４ａの外側からスリット４２を通して当該カバー内へ膜状の空気流を吹き込む空気ノズル５を備えていることを特徴とする板材の辺縁の研削加工装置である。

特許文献２記載のように、研削液を回転砥石３、３ａの周面に巻き付けて供給する構造とすることで、加工点ｐに研削液を効率よく供給することができる。また、加工点ｐに近い位置に設けた供給装置から研削液を供給することも勿論可能で、この場合、砥石カバー４、４ａ内を面を水平にして通過する板材の辺縁部上面にのみ研削液を供給する構造とすることができる。

例えば、研削液を空気ノズル５から空気が吹き込まれているスリット４２に近接して下辺と当該スリットに導入された板材１の上面との間に間隙を残して垂設されたガイド面４３に添って流下して板材１の辺縁部に供給することにより、スリット４２の外に研削液を飛散させることなく、必要な量の研削液を供給することが可能である。

テーブル２に、加工される板材１の面を水平にして保持し、空気ノズル５を、当該ノズルからの膜状の空気流がスリット４２に導入された板材１の辺縁１１部分の上面に砥石カバー４、４ａ内に向けて斜めに衝突するように設けることにより、板材１の辺縁部上面に供給した研削液を砥石カバー４、４ａ内へと押し流して当該辺縁の下面側へも供給することができる。

また、スリット４２と平行な方向の空気ノズル５の寸法ｃ、すなわち空気ノズル５から噴射される膜状の空気流の幅寸法を砥石３ａの同方向の寸法ｅや研削液の供給領域の寸法ａより大きくすることにより、板材１の上面に付着した研削液が加工点を通過した後で拡散したり流下したりするのを防止でき、更に砥石カバー４、４ａ内の空気の乱れによって砥石カバー４、４ａ内の液滴がスリットの外へと飛散するのをより確実に防止することができる。

板材１の下面は、テーブル２で保持されている。このテーブル２の周縁２１が板材の辺縁１１の直近の位置となるようにして、加工される辺縁１１がスリット４２を通過するときにその辺縁に添う周縁２１もスリット４２に挿入されるようにすれば、板材１の下面側のスリット４２の間隙を狭くすることができ、必要があればスリット４２の開口下辺とテーブル２の周縁２１の下面との間にシール材を設けることも可能であり、スリット４２からの研削液の飛散を最小限にすることができる。

この発明によれば、スリット４２から砥石カバー４、４ａ内へと流入する空気流に加えて、研削中のガラス板１の辺縁部の表面とスリット４２との間に膜状の空気流を噴射することにより、ガラス板１の表面に付着した研削液が拡散したり流下したり砥石カバー４、４ａの外へ飛散したりする前に砥石カバー４、４ａ内へと吹き飛ばして除去できるので、加工されるガラス板表面への研削液の付着をより完全に防止することができるという効果がある。

この発明の研削加工装置の第１実施例を示す斜視図 図１の研削加工装置の要部の平面図 同正面図 同拡大断面正面図 この発明の研削加工装置の第２実施例を示す斜視図 図５の研削加工装置の要部の平面図 同拡大断面正面図 図５の研削加工装置の研削液の供給構造を示す斜視図

以下、添付図面を参照して、この発明の実施形態を説明する。図１は、ガラス板の辺縁研削装置の第１例を示した図である。加工対象となる矩形のガラス板１は、吸着テーブル２の上面に面を水平にして保持されている。吸着テーブル２の周縁２１は、ガラス板１の裏面に密着しており、吸着テーブル２は、その周縁２１より内側の部分に供給されている負圧力によってガラス板１を吸着している。ガラス板１は、加工される辺縁１１を吸着テーブルの当該辺縁に添う周縁２１から僅かに（数ｍｍ）張り出した状態で保持されており、この張り出した部分より内側の部分は、吸着テーブルの周縁２１によって密閉されているので、切粉や研削液が付着することはない。

図１に示した回転砥石３は、いわゆる総形砥石と呼ばれる砥石で、外周に加工する辺縁１１の断面形状に対応する断面形状の周溝３１を備えており、砥石モータ３２により鉛直軸周りに回転駆動される。回転砥石３は、吸着テーブル２を挟んで両側に対称に配置されており、これらの回転砥石３に対して吸着テーブル２を図のＹ方向に相対移動させることにより、ガラス板１の対向両辺１１、１１が同時に研削加工される。回転砥石３には、その周面に添って研削液（水）を巻き付けて供給する巻き付け供給装置４８（図２参照）を備えている。図１には、この発明の研削加工装置における砥石カバー４が想像線で示されている。

図２ないし４は、この発明の要部を示す平面図、正面図及び拡大断面図である。図２ないし４は、図１の右側の砥石についての構造を示した図である。砥石カバー４は、吸着テーブル２側の端面４１が加工されるガラス板の辺縁１１と平行な鉛直面となっており、この端面にガラス板１の加工される辺縁１１及び当該辺縁に近接する吸着テーブル２の辺縁２１部分を導入する開口（スリット）４２が設けられている。図のＲ方向に回転する回転砥石３は、このスリットの長手中央部に設定した加工点ｐにおいて、このスリットに導入されてＹ方向へと相対移動するガラス板の辺縁１１に接触して研削加工する。

加工点ｐへの研削液の供給は、巻き付け供給装置４８から行われている。更に図の実施例では、スリット４２より上方の砥石カバーの端面４１の内側に設けたガイド面４３から研削液を膜状にして供給している。ガイド面４３は、その下辺がスリット４２に導入されたガラス板の辺縁１１の上面との間に間隙を残した状態で垂設されている。そして、このガイド面４３の上縁部分に研削液を供給する水パイプ４４が設けられている。水パイプ４４は、スリット４２と平行に設けられており、ガイド面４３の上縁部に向いた側面に多数のノズル孔４５を備えている。

一方、砥石カバー４の下面と側面とに吸気パイプ４６ないし吸気ダクト４７が接続され、これらの吸気パイプないし吸気ダクトは、図示しないミストセパレータを経由して図示しないブロワの吸気口に接続されている。砥石カバー４は、スリット４２による開口部分以外は密閉されている。従って、前記ブロワを運転することにより、スリット４２を通して外気が砥石カバー４内へと吸引される。

更に、砥石カバーの端面４１の外側のスリット４２より上方の部分に、スリット４２に向けて空気を膜状に噴射する空気ノズル５が設けられている。ガイド面４３のスリット長手方向、すなわち加工されるガラス板の辺縁１１と平行な方向の寸法ａは、スリット４２の同方向の寸法ｂより短く、かつ空気ノズル５の同方向の寸法ｃより短い。すなわち、空気ノズル５から噴射される膜状の空気は、ガイド面４３の両側の領域ｄの部分においてもガラス板１の上面に沿って砥石カバー４内へと流入する。

ガラス板１を加工するときは、巻き付け供給装置４８及び水パイプ４４に研削液を供給した状態で前記ブロワを運転すると共に、空気ノズル５から膜状の空気流を噴射する。ガラス板の辺縁１１は、当該辺縁及び吸着テーブルのこの辺縁に添う周縁２１が、スリット４２から砥石カバー４内に導入された状態で、回転砥石３により研削加工される。研削液は、巻き付け供給装置４８と水パイプ４４から供給される。スリット４２を通って外気が砥石カバー４内に流入しており、水パイプ４４から流出した研削液は、ガイド面４３の内側面に沿って膜状に流下し、その下縁からスリット４２を通過する空気流によって砥石カバー内へと吹き流されながら、砥石カバー内に導入されているガラス板１の辺縁部の上面に供給される。

一方、空気ノズル５から噴出する膜状の空気流は、スリット４２に導入されたガラス板１の上面とガイド面４３の下辺との隙間を通って砥石カバー４内へと流入する。この膜状の空気流は、スリット４２の外側でガラス板１の表面に斜めに衝突してガラス板の表面に付着する研削液を砥石カバー４内へと押し流す。押し流された研削液は、ガラス板の辺縁の表面に添って流れ、辺縁の裏面側にも供給される。この膜状の空気流は、前記ブロワによる外気の流入と相まって、ガラス板表面への研削液の拡散ないし飛散をより確実に防止する。

また、空気ノズル５からの膜状の空気流は、ガイド面４３の両側の領域ｄの部分においてもガラス板１の上面に沿って砥石カバー４内へと流入しており、この領域ｄ部分を流れる空気流によって、ガラス板の辺縁に付着した研削液や砥石カバー４内の空気の乱れによってスリット４２からガラス板１側へ飛散しようとする水滴を砥石カバー４内へと吹き込む。砥石カバー４内に吹き込まれた液滴は、吸気パイプ４６ないし吸気ダクト４７を通過してミストセパレータにより分離回収される。

辺縁１１のガラス板１の送り方向の前端と終端が加工点ｐを通過する間、研削液は供給され続けねばならない。一方、辺縁１１の前端と終端がスリット４２を通過してゆくとき、通過前後のスリット４２の開口は、ガラス板１の厚さ分だけ広くなり、砥石カバー４内に浮遊する研削液が飛散しやすくなる。図１に示されているように、吸着テーブル２の辺縁１１に添うＹ方向の長さは、ガラス板１の同方向の長さより長い。これにより、吸着テーブル２の周縁２１は、ガラス板１がスリット４２を通過する前と後においても、スリット４２に挿入された状態となり、スリット４２の開口が広くなる程度を抑制できる。

図５は、ガラス板の辺縁研削装置の第２例を示した図である。この第２例の回転砥石３ａは、加工されるガラス板の辺縁１１と略平行な上下２本の砥石軸３３、３３に各複数枚（図では３枚）の円板状の砥石３４を固定して、上下の砥石軸の円板砥石３４が互いにずれた箇所でガラス板１の辺縁１１の上方の稜線と下方の稜線とに接触して、当該辺縁の面取加工を行う構造である。ガラス板１を保持する吸着テーブル２及び吸着テーブル２と砥石３ａとの相対移動方向は、図１のものと同様である。

図６は第２実施例の要部の平面図、図７は拡大正面断面図、図８は研削液の供給構造を示す斜視図である。砥石カバー４ａには吸着テーブル２に向く面にガラス板の辺縁１１を導入するスリット４２が設けられ、当該面の外側のスリット４２より上方の部分に第１実施例で説明したと同様な空気ノズル５が設けられている。また、砥石カバー４ａ内の空気を吸引してスリット４２から外気を砥石カバー４ａ内へと流入させる吸気パイプ４６ないし吸気ダクト４７が設けられることも、第１実施例と同様である。

この第２実施例においても、研削液を円板砥石３４に巻き付けて加工点ｐに供給する巻き付け供給装置４８が設けられている。図８に示すように、巻き付け供給装置４８の研削液の供給口４５は、円板砥石３４とガラス板１とが接触する加工点ｐの反対側の箇所で、円板砥石３４の外周に研削液を供給するように設けられている。供給された研削液は、円板砥石３４の周面に付着した状態で加工点ｐへと搬送される。

空気ノズル５は、加工されるガラス板の辺縁１１と平行な方向の寸法ｃを全体としての砥石３ａの同方向の寸法ｅより大きくして設けられており、加工点ｐに搬送されてきた研削液を砥石カバー４ａ内へと吹き飛ばすと共に、砥石３ａの両側部分において、ガラス板の表面に付着する研削液及び砥石カバー４ａ内の空気の乱れによってスリット４２からガラス板１の方へと飛散しようとする液滴を砥石カバー４ａ内へと吹き込んで吸気パイプ４６ないし吸気ダクト４７を通して排出する。この第２実施例のものにおいても、スリット４２より上方の砥石カバー４ａの内壁面に切削液を供給する水パイプ４４を設けて、当該水パイプからの研削液を当該内壁面で形成したガイド面４３の下辺からガラス板１の辺縁部上面に供給する構造を採用することもできる。

この発明の研削加工装置では、加工しようとするガラス板の辺縁１１をスリット４２を通して砥石３、３ａを覆っている砥石カバー４、４ａ内に導入して研削を行う研削加工装置において、加工される辺縁部分のみに研削液を供給すると共に、当該スリットから外気を砥石カバー４、４ａ内に流入させることによってスリット４２からの研削液の外部への飛散を抑止すると共に、更に砥石カバーの当該スリットに向けて砥石カバー外から研削されるガラス板の辺縁部の表面に膜状の空気流を斜めに噴射することにより、ガラス板の表面に付着した研削液が拡散したり流下したりする前に砥石カバー４、４ａ内へと吹き飛ばして除去し、更に当該空気流によって砥石カバー４、４ａ内の液滴がスリットの外へと飛散するのを防止しているので、加工されるガラス板表面への研削液の付着をより完全に防止することができるという効果がある。

１ ガラス板
２ テーブル
3,3a 回転砥石
4,4a カバー
５ 空気ノズル
11 辺縁
42 スリット
43 ガイド面
45 研削液供給装置
46 吸気パイプ
47 吸気ダクト
48 研削液の巻き付け供給装置

Claims (6)

1. 加工する板材を保持するテーブルと、このテーブルに対して相対移動する回転砥石と、この回転砥石を覆う砥石カバーと、加工する板材の辺縁を当該砥石カバー内に導くために当該砥石カバーに設けた水平方向のスリットと、砥石カバー内に導入された前記辺縁ないし砥石の周面に研削液を供給する研削液供給装置と、砥石カバー内の空気を吸引することで前記スリットから砥石カバー内に外気を吸引する吸気装置と、前記砥石カバーの外側から前記スリットを通してカバー内へ膜状の空気を吹き込む空気ノズルとを備えている、板材辺縁の研削加工装置。
2. 前記テーブルが、加工される板材の面を水平にして保持するテーブルであり、前記空気ノズルが、当該ノズルから噴出する膜状の空気流が前記スリットに導入された板材の辺縁部分の上面に砥石カバー内に向けて斜めに衝突するように設けられている、請求項１記載の研削加工装置。
3. 前記研削液が、前記スリットに近接して下辺と当該スリットに導入された板材の上面との間に間隙を残して当該スリットと平行に設けたガイド面に添って流下して当該カラス板の辺縁部上面に供給される、請求項２記載の研削加工装置。
4. 前記研削液が、前記回転砥石の周面に巻き付けた状態で供給されると共に、前記スリットに近接して下辺と当該スリットに導入された板材の上面との間に間隙を残して当該スリットと平行に設けたガイド面に添って流下して当該カラス板の辺縁部上面に供給される、請求項２記載の研削加工装置。
5. 前記テーブルの加工される板材の辺縁に近接している周縁部が、当該板材の辺縁と平行にかつ当該辺縁の長さより長い寸法にして設けられ、当該板材の辺縁部と共に砥石カバーに設けたスリット内へと導入される、請求項１、２又は３記載の研削加工装置。
6. 前記空気ノズルの前記スリットと平行な方向の寸法が、前記砥石の同方向の寸法及び研削液の供給領域の同方向の寸法より大きいことを特徴とする、請求項１、２又は３記載の研削加工装置。

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