JP2016079077A

JP2016079077A - スクライブ方法及びスクライブ装置

Info

Publication number: JP2016079077A
Application number: JP2014214088A
Authority: JP
Inventors: 宗量島村; Munekazu Shimamura
Original assignee: Bando Kiko Co Ltd
Current assignee: Bando Kiko Co Ltd
Priority date: 2014-10-20
Filing date: 2014-10-20
Publication date: 2016-05-16

Abstract

【課題】鋭い凸コーナーカーブ部及び湾曲カーブ部を有するガラス板のスクライブ中に、スクライブ中において、ガラス板面に対してカッタホイールの姿勢を変化させてスクライブし、鋭い凸コーナーカーブ部及び湾曲カーブ部を含め、全周に渡って良質な折割を行い得るスクライブ方法及びスクライブ装置を提供すること。【解決手段】スクライブ装置１は、カッタホイール５とガラス板２とをＸ−Ｙの平面座標系において輪郭線移動させながら、カッタホイール５を平面座標系に直交する軸線３７の回りに角度制御して、カッタホイール５の刃面９を常に輪郭線１０の法線方向８に向けてガラス板２の面３に閉曲線のスクライブ線４を形成すると共にスクライブ線４の形成の移動中において、カッタホイール５を法線方向８において、ガラス板２の面３に対して垂直に立てた姿勢１１とガラス板２の面３に傾斜させた姿勢１２とに切り換えるようになっている。【選択図】図１

Description

本発明は、ガラス板面又は硬質脆性材料板面にカッタホイールによりスクライブ線を形成するスクライブ方法及びスクライブ装置に関する。

また、本発明は、ガラス板面に形成した閉曲線のスクライブ線の内方域を製品とし、スクライブ線の外側域をカレットとして除去するスクライブ線通りの折割作業に適したスクライブ方法及びスクライブ装置に係る。

更に、本発明は、外周の一部には鋭い凸カーブ部を、また他の一部には内方に深く入り込んだ湾曲カーブ部を有する自動車窓ガラスのようなガラス板を製造する場合に、ガラス板面に外周形状線をスクライブしてスクライブ線を形成し、そのスクライブ線の通り折割したとき、鋭い凸コーナカーブ部及び湾曲カーブ部等を良質に折割し得るスクライブ方法及びスクライブ装置に係る。

従来、カッタホイールを用いた自動車窓ガラスのスクライブ折割生産において、そのスクライブ線の形成は、特許文献１に開示されているように、外周全周に渡ってカッタホイールをガラス板面に対して垂直に立てた姿勢で行っている。

特開平４−２６５２４４

しかし、例えば、特許文献１が示すように、カッタホイールをガラス板面に対して垂直に立てた姿勢で自動車窓ガラスの形状に対応してガラス板面をスクライブしたとき、鋭い凸コーナカーブ部又は湾曲カーブ部においては、スクライブ線下の垂直クラックの進行が十分に発生されず、ここに曲げ折割を作用させると、製品側の折割面にソゲ、カケ等が発生したり、スクライブ線に沿った折割が行われない場合もある。

また、湾曲カーブ部の曲げ折割においては、スクライブ線外側の折割除去カレットに外方向への離れ力が働かず、折割除去カレットと製品側のガラス板の外周部とが軋り合い、製品側のガラス板の外周部にハマカケ、ソゲが発生したり、折割後に折割り面に研削加工を施しても、カケ、ソゲが残り、正常な最終製品を得られないこともある。

そこで、本発明の目的は、鋭い凸コーナーカーブ部及び湾曲カーブ部のうちの少なくとも一方を有するガラス板をスクライブするとき、ガラス板面に対してカッタホイールの姿勢を変化（切り換え）させてスクライブし、鋭い凸コーナーカーブ部及び湾曲カーブ部を含め、全周に渡って良質な折割を行い得るスクライブ方法及びスクライブ装置を提供するにある。

本発明は、カッタホイールとガラス板とを相対的に又はカッタホイールを平面座標系において輪郭線移動させながらカッタホイールを当該平面座標系に直交する軸線の回りに角度制御してカッタホイールの刃面を、常に輪郭線の法線方向に向けてガラス板にスクライブ線を形成するスクライブ方法において、スクライブ移動中に、カッタホイールをガラス板面に垂直に立てた姿勢とガラス板面に対して傾斜させた姿勢、好ましくは、スクライブ線の外側域に向って下り傾斜させた姿勢との切り換えを行うようにしたスクライブ方法である。

また、本発明は、カッタホイールとガラス板とを相対的に又はカッタホイールを平面座標系において輪郭線移動させながらカッタホイールを当該平面座標系に直交する軸線の回りに角度制御してカッタホイールの刃面を、常に輪郭線の法線方向に向けてガラス板にスクライブ線を形成するスクライブ装置において、カッタホイールをガラス板面に垂直に立てた姿勢と傾斜した姿勢とに切り換えられるようにしたスクライブ装置である。

本発明によれば、鋭い凸コーナーカーブ部及び湾曲カーブ部のうちの少なくとも一方を有するガラス板をスクライブするとき、スクライブ中において、ガラス板面に対してカッタホイールの姿勢を変化（切り換え）させてスクライブし、鋭い凸コーナーカーブ部及び湾曲カーブ部を含め、全周に渡って良質な折割を行い得るスクライブ方法及びスクライブ装置を提供することができる。

図１は、ガラス板に自動車窓ガラス板のスクライブ線を形成した平面説明図である。図２は、図１におけるスクライブ中のカッタホイールの姿勢の説明図であり、（ａ）は、ガラス板面に対してカッタホイールを傾斜させた姿勢の説明図であり、（ｂ）は、ガラス板面に対してカッタホイールを垂直に立てた姿勢の説明図である。図３は、傾斜スクライブ溝において折割した製品側の端面説明図である。図４は、スクライブ装置の正面説明図である。図５は、スクライブ装置の横断面説明図である。図６は、カッタホイールの姿勢を切り換えたときのスクライブ装置の横断面説明図である。図７は、スクライブ装置におけるスクラブヘッドの姿勢切り換え装置部の側面説明図である。図８は、図７に示す姿勢切り換え装置の側断面説明図である。図９は、スクライブヘッド及び姿勢切り換え装置部の拡大正面説明図である。図１０は、スクラブヘッドの姿勢を切り換えたときの姿勢切り換え装置の拡大正面説明図である。

以下、本発明の一実施例であるスクライブ装置及びスクライブ方法を図面に基づいて説明する。

図１から図１０において、スクライブ装置１は、ＮＣ制御でガラス板２の面３に閉曲線のスクライブ線４を形成するようになっており、スクライブ装置１は、カッタホイール５とガラス板２とをＸ−Ｙの平面座標系において輪郭線移動させながら、カッタホイール５を平面座標系に直交する軸線３７の回りに角度制御して、カッタホイール５の刃面９を常に輪郭線１０の法線方向８に向けてガラス板２の面３に閉曲線のスクライブ線４を形成すると共にスクライブ線４の形成の移動中において、カッタホイール５を法線方向８において、ガラス板２の面３に対して垂直に立てた姿勢１１（図２（ｂ））、図４、図５及び図７から図９参照）とガラス板２の面３に傾斜させた姿勢１２（図２（ａ）、図３、図６及び図１０参照）とに切り換えるようになっている。

スクライブ装置１は、下端にカッタホイール５を備えて方向Ｘに移動（Ｘ軸移動）するスクライブヘッド６と、上面にガラス板２を平面支持して方向Ｙに移動（Ｙ軸移動）するワークテーブル７とを備える。

スクライブヘッド６は、図４及び図５に示すように、上方位置においてＸ軸に平行して枠体１９に架設された架台１３の前面に設けられたＸ軸移動手段１４のＸ軸移動台１５に角度制御装置１６を介して取付けられている。

スクライブヘッド６は、カッタホイール５を備えたスプラインシャフト４６と、スプラインシャフト４６を回転させないで往復直動自在に保持するヘッド本体４５と、ヘッド本体４５の上部に取り付けられ、スプラインシャフト４６を昇降させ、ガラス板２の面３にスクライブするとき、カッタホイール５をガラス板２に弾性押圧するエアシリンダ装置４１とを具備しており、ヘッド本体４５のベース板４３において、スライドブロック４０の前面に取付けられている。

Ｘ軸移動手段１４は、架台１３の前面に並列してＸ軸方向に沿って配設された一対のガイドレール２０のそれぞれに方向Ｘにスライド直動自在に組付けされた二対のブロック２１に取付けられたＸ軸移動台１５と、一対のガイドレール２０間に配設され、一方端ではＸ軸移動台１５に連結され、他方端ではＸ軸制御モータ２２に連結された送りネジ２３とを具備しており、Ｘ軸移動台１５は、送りネジ２３を介してＸ軸制御モータ２２によりＸ軸移動するようになっている。

ワークテーブル７は、架台１３の下の基台１８の上面においてＸ軸と直交する方向Ｙ、即ち、Ｙ軸に沿って設けられていると共にＹ軸移動手段２４に取付けられてＹ軸移動するようになっている。

Ｙ軸移動手段２４は、基台１８の上面に並列され、Ｙ軸に沿って配設された一対のガイドレール２５とこれらガイドレール２５の各々に方向Ｙにスライド直動自在に組付けされた二対のスライドブロック２６に取付けられたＹ軸移動台２７と、一対のガイドレール２５間に配設され、一方端でＹ軸移動台２７に連結され、他方端でＹ軸制御モータ２８に連結された送りネジ２９とを具備しており、ワークテーブル７は、Ｙ軸移動台２７の上部に取付けられ、送りネジ２９を介してＹ軸制御モータ２８によりＹ軸移動するようになっている。

角度制御装置１６は、ワークテーブル７に対応してＸ軸移動台１５の前面に上下方向に沿って取付けられた軸受装置３０と、軸受装置３０を上下に貫いて組込みされている回転軸３１と、軸受装置３０から上側に突出した回転軸３１の上部に平歯車列を介して連結していると共にブラケット４８を介してＸ軸移動台１５に支持された角度制御モータ３２と、軸受装置３０から下側に突出した回転軸３１の下部に取付けられたブラケット体３３とを具備している。

ブラケット体３３は、軸受装置３０から下方に突出した回転軸３１を横からクランプして回転軸３１に取付け固定されたクランプブラケット３４に下向きに取付けられており、ブラケット体３３は、回転軸３１の外側に位置して回転軸３１から下向に突設され、回転軸３１と一体となって回動するようになっている。

スクライブヘッド６は、回転軸３１の直下において、ブラケット体３３の内側壁面３６に姿勢切り換え装置３５を介して取付けられている。

スクライブヘッド６は、カッタホイール５が回転軸３１の軸線３７上に位置するように姿勢切り換え装置３５のスライドブロック４０の前面に、具体的には、カッタホイール５とガラス板２の面３との接点であるスクラブポイント３８を通るように取付けられている。

カッタホイール５がガラス板２に対してＸ−Ｙの平面座標系移動し、スクライブポイント３８が輪郭線移動中のとき、回転軸３１の角度制御回動によって、姿勢入り換え装置３５とスクライブヘッド６とは一体となって角度制御回動し、カッタホイール５は刃面９側が、常に、輪郭線の法線方向８に向けられる。

姿勢切り換え装置３５は、角度制御回動中、スクライブヘッド６、延いては、カッタホイール６を、更に法線方向８において、ガラス板２の面３に対しての姿勢を切り換えるように取付けられている。

姿勢切り換え装置３５は、ブラケット体３３の内側壁面３６に取付けられた円弧形状の曲線レール３９と、曲線レール３９に円弧移動自在に組付け保持されたスライドブロック４０と、ブラケット体３３に支持部材４９を介して回転自在に連結され、スライドブロック４０を曲線レール３９に沿って円弧移動させるエアシリンダ装置４１とを具備しており、スライドブロック４０の前面にスクライブヘッド６が取付けられており、スクライブヘッド６は、下端に備えるカッタホイール５が回転軸３１の軸線３７上に位置するように、即ち、カッタホイール５とガラス板２の面３との接点であるスクライブポイント３８を軸線３７が通るように取付けられている。

カッタホイール５は、カッタホイール５とガラス板２とのＸ−Ｙの平面座標系における相対的な移動で、スクラブポイント３８を輪郭線移動させるとき、カッタホイール５の刃面９が、常に輪郭線１０の法線方向８に向けられるように、スクライブポイント３８を通る軸線３７の周りにおいて角度制御される。

姿勢切り換え装置３５は、曲線レール３９の半径中心４２がガラス板２の面３上に位置するように取付けられており、曲線レール３９に保持され、曲線レール３９に沿って移動するスライドブロック４０は、曲線レール３９の半径中心４２を中心にして、円弧移動しながら、半径中心４２を中心として、ガラス板２の面３に対して姿勢を変えるようになっており、スライドブロック４０の前面にスクライブヘッド６が取付けられているため、エアーシリンダ装置４１の押し引き動作によってスライドブロック４０の円弧移動によって、スクライブヘッド６、延いては、カッタホイール５は、半径中心４２、即ちスクライブポイント３８を支点にして、ガラス板２の面３に対しての角度を変える、即ち、カッタホイール５は、輪郭線移動中、刃面９側を輪郭線１０の法線方向８に向けて輪郭線移動しながら、更に法線方向８において、ガラス板２の面３に対して垂直した立ち姿勢１１に、また、スクライブ線４の外側域Ｃに向って下り傾斜した姿勢１２に切り換えされてスクライブ移動を行うようになっている。

スクライブ装置１は、図１に示すスクライブ形状において、スクライブ線４が直線又は緩やかな箇所では、カッタホイール５を立ち姿勢１１とし、スピードを上げてスクライブし、鋭い凸コーナカーブ部５０及び深い湾曲カーブ部５１では、カッタホイール５をスクライブ線４の外側域に向って傾斜角度θをもって下り傾斜に切り換え、ややスピードを落としてスクライブを行うようになっている。カッタホイール５の傾斜角度θの範囲は、カッタホイール５の直径が６．５ｍｍで、刃先角度αが１５４°から１６０°において、２°から８°であり、最も好ましいカッタホイール５の傾斜角度θは、６．５°である。

スライドブロック４０に取付けられたスクライブヘッド６、延いては、カッタホイール５は、エアシリンダ装置４１によるスライドブロック４０の移動によって、半径中心４２、即ち、スクライブポイント３８において、ガラス板２の面３に対してその角度が変わるように、即ち、ガラス板２の面３に対して垂直した立て姿勢から傾斜姿勢に切り換えられるようになっている。

以上のスクライブ装置１は、例えば、スクライブ線４の形成において、直線部又は緩やかなカーブ部５２（Ｂ−Ｂ）では、カッタホイール５をガラス板２の面３に対して垂直に立てた姿勢１１として高速でスクライブ移動させ、鋭い凸コーナカーブ部５０及び湾曲カーブ部５１（Ａ−Ａ）では、カッタホイール５をスクライブ線４の外側域Ｃに向って下り傾斜した姿勢１２に切り換えてスクライブを行うようになっており、これにより、スクライブ装置１では、鋭い凸コーナカーブ部５０及び湾曲カーブ部５１（Ａ−Ａ）において、スクライブ線４の溝及びスクライブ線４の溝直下のクラックを下方に向って下り傾斜して進行発生させることができ、図４に示すように、ガラス板２の外側域Ｃを下方に折割する場合において、製品側の折割面Ｄの下部を上部に対して出っ張り、即ち、下部に向って抜き勾配θを形成できると同時に、ガラス板２の製品側とカレットとなる外側域Ｃとの間の上側を大きく開くようにできるため、スクライブ線４の外側域Ｃの折割除去カレットを外方向に離し易くなり、製品側の折割面Ｄ及びその近傍にカケ、ソゲの発生をなくし得、また、仮令、折割面Ｄの下方の張り出部にソゲ、カケが発生しても、後工程のエッヂ研削仕上げによってソゲ、カケを除去でき、従って、図１に示すような鋭い凸コーナカーブ部５０、湾曲カーブ部５１を有する形状の自動車ガラスにおいても良好に加工仕上げを得ることができる。

上記の例では、カッタホイール５をスクライブ線４の外側域Ｃに向って下り傾斜させたが、本発明は、上記の例とは反対に、カッタホイール５をスクライブ線４の内側域、即ち、製品側に向って下り傾斜させてもよい。

１スクライブ装置
２ガラス板
３面
４スクライブ線
５カッタホイール
６スクライブヘッド
７ワークテーブル
８法線方向
９刃面
１０輪郭線

Claims

カッタホイールとガラス板とを相対的に又はカッタホイールを平面座標系において輪郭線移動させながらカッタホイールを平面座標系に直交する軸線の回りに角度制御してカッタホイールの刃面を、常に輪郭線の法線方向に向けてガラス板にスクライブを行うスクライブ方法において、スクライブ移動中にカッタホイールをガラス板面に垂直に立てた姿勢とガラス板面に対して傾斜させた姿勢とに切り換えるスクライブ方法。
カッタホイールとガラス板とを相対的に又はカッタホイールを平面座標系において輪郭線移動させながらカッタホイールを平面座標系に直交する軸線の回りに角度制御してカッタホイールの刃面を、常に輪郭線の法線方向に向けてガラス板にスクライブを行うスクライブ装置において、カッタホイールをガラス板面に垂直に立てた姿勢とガラス板面に対して傾斜させる姿勢とに切り換えられるようにしたスクライブ装置。