JP2020508226A - Method and apparatus for finishing glass sheets - Google Patents
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Abstract
ガラスシートのエッジを仕上げるための方法および装置が記載される。ガラスシートのエッジは、スピンドルの一端に取り付けられた研削ホイールを使用して仕上げられ、該研削ホイールは、研削中にガラスシートのエッジに接触する周辺エッジを有する。ガラスシートのエッジは、スピンドルの一端に取り付けられた研磨ホイールでガラスシートのエッジを研磨することによりさらに仕上げられ、該研磨ホイールは、研磨中にガラスエッジに接触する端面を有する。A method and apparatus for finishing an edge of a glass sheet is described. The edge of the glass sheet is finished using a grinding wheel mounted on one end of the spindle, the grinding wheel having a peripheral edge that contacts the edge of the glass sheet during grinding. The edge of the glass sheet is further finished by polishing the edge of the glass sheet with a polishing wheel attached to one end of a spindle, the polishing wheel having an end surface that contacts the glass edge during polishing.
Description
本出願は、その内容が依拠され、その全体がここに参照することによって本願に援用される、2017年1月13日出願の米国仮特許出願第62/445,782号の米国法典第35編特許法119条に基づく優先権の利益を主張する。 This application is incorporated by reference herein in its entirety, and incorporated herein by reference in its entirety. U.S. Provisional Patent Application Ser. No. 62 / 445,782, filed Jan. 13, 2017, 35 U.S.C. Claim the benefit of priority under Section 119 of the Patents Act.
本出願はガラスシートのエッジを仕上げるための方法および装置に関する。 The present application relates to a method and apparatus for finishing edges of a glass sheet.
ガラスシートは、さまざまな製品、例えば、エッジリット液晶ディスプレイ(LCD)装置のバックライトに用いられており、ディスプレイパネル全体に光を均等に分配する導光板(LGP)の製造において、ガラスシートのエッジを研削および研磨することによって仕上げられる。このような装置用のサイドリットバックライトユニットには、通常、ポリメチルメタクリレート(PMMA)などの高透過性プラスチック材料で作られたLGPが含まれる。ディスプレイの薄型化傾向は、ポリマー導光板(LGP)の使用に伴う課題によって制限されている。このようなプラスチック材料は光透過性などの優れた特性を提示するが、これらの材料は、剛性、熱膨張係数(CTE)、および吸湿性などの機械的特性が比較的劣っている。特に、ポリマーLGPは、超薄型ディスプレイに必要とされる寸法安定性に欠ける。ポリマーLGPが熱および湿度にさらされると、LGPは反って膨張し、光機械的性能を損なう可能性がある。ポリマーLGPが不安定であるために、設計者は、より広いベゼルと、エアギャップのあるより厚いバックライトとを追加して、この動きを補償する必要がある。 Glass sheets are used in the backlighting of various products, for example, edge-lit liquid crystal display (LCD) devices, and in the manufacture of light guide plates (LGPs) that distribute light evenly across the display panel, the edge of the glass sheet is used. Is finished by grinding and polishing. Side-lit backlight units for such devices typically include LGPs made of a highly permeable plastic material such as polymethyl methacrylate (PMMA). The trend toward thinner displays is limited by the challenges associated with the use of polymer light guide plates (LGPs). Although such plastic materials exhibit excellent properties such as light transmission, these materials have relatively poor mechanical properties such as stiffness, coefficient of thermal expansion (CTE), and hygroscopicity. In particular, polymer LGPs lack the dimensional stability required for ultra-thin displays. When the polymer LGP is exposed to heat and humidity, the LGP swells and can impair photomechanical performance. Due to the instability of the polymer LGP, the designer needs to add a wider bezel and a thicker backlight with an air gap to compensate for this movement.
ガラスシートはディスプレイのLGP代替ソリューションとして提案されているが、このガラスシートは、透過、散乱、および光結合に関して十分な光学性能を達成するために適切な属性を有しなければならない。導光板用のガラスシートは、直角度、真直度、および平面度などのエッジ仕様を満たす必要がある。ガラスシートは、ガラス表面に部分的に延びるインデント線である「ベント」を形成する機械的スコアリングによって、LGPを製造する大きさに切断される。ベントは、ガラスのベント線に機械的な力を印加することにより、ガラスシートを2つの別個のピースにするための制御された亀裂伝播のための分離線として機能する。寸法公差は±0.5mmであり、エッジの平均粗さは0.2マイクロメートル未満である、0.7mm〜2.0mmの厚さのディスプレイには、現在、最大で対角1.78メートルのガラスLGPが利用可能である。Corning Incorporated社は、400〜650nmの波長範囲でほぼ90%以上の高い透過性を示す、LGP用のCorning Iris(商標)ガラスを販売している。 Although glass sheets have been proposed as an alternative LGP solution for displays, the glass sheets must have the proper attributes to achieve sufficient optical performance with respect to transmission, scattering and light coupling. A glass sheet for a light guide plate must satisfy edge specifications such as squareness, straightness, and flatness. The glass sheet is cut to size to produce LGPs by mechanical scoring to form "vents", indentation lines that extend partially into the glass surface. The vent acts as a separation line for controlled crack propagation to make the glass sheet into two separate pieces by applying a mechanical force to the glass vent line. Dimensional tolerances are ± 0.5 mm and the average roughness of the edges is less than 0.2 micrometer. Displays with a thickness of 0.7 mm to 2.0 mm are currently up to 1.78 meters diagonal Of glass LGP are available. Corning Incorporated sells Corning Iris ™ glass for LGP, which exhibits a high transmission of almost 90% or more in the wavelength range of 400-650 nm.
エッジに所望の粗さを達成するための試みでは、スコアリング後、研削ホイールおよび研磨ホイールでエッジを研削および研磨することにより、ガラスエッジの仕上げを達成することができる。あるいは、フッ化水素酸によるエッチングおよび/またはスラリー研磨を使用することができる。しかしながら、HFエッチングには安全性と環境上の考慮事項があり、エッチングされたエッジは所望のガラス透過率をもたらさない可能性がある。スラリー研磨は、研磨ホイールで研磨するよりもガラスのエッジの材料を除去するのにより長い時間がかかり、また、スラリー研磨を使用してガラスのエッジ寸法を制御することは困難である。複数のホイールを使用する伝統的な研削および研磨もまた、研削ホイールおよび研磨ホイールの交換に時間がかかり、研磨ホイールはすぐに摩耗する可能性がある。したがって、ガラスシート、とりわけLGPに用いられるガラスシートのエッジを仕上げるための方法および装置を提供することが望ましいであろう。ガラスシートに穴を形成するなど、研削および研磨に加えて、追加の機能を提供する装置および方法を提供することもまた望ましいであろう。 In an attempt to achieve the desired roughness of the edge, after scoring, the finish of the glass edge can be achieved by grinding and polishing the edge with a grinding wheel and a polishing wheel. Alternatively, etching with hydrofluoric acid and / or slurry polishing can be used. However, HF etching has safety and environmental considerations, and the etched edges may not provide the desired glass transmission. Slurry polishing takes longer to remove glass edge material than polishing with a polishing wheel, and it is more difficult to control the glass edge dimensions using slurry polishing. Traditional grinding and polishing using multiple wheels also takes time to replace the grinding and polishing wheels, and the polishing wheels can wear out quickly. Accordingly, it would be desirable to provide a method and apparatus for finishing the edges of glass sheets, especially those used for LGPs. It would also be desirable to provide devices and methods that provide additional functions in addition to grinding and polishing, such as forming holes in a glass sheet.
本開示の第1の態様は、ガラスシートのエッジを研削および研磨することによる、ガラスシートのエッジを仕上げるための装置に関する。一実施形態では、このような装置は、エッジが研削および研磨に供される間にガラスシートを支持するワークテーブルであって、X軸はワークテーブル上のガラスシートの平面上の横移動の方向であり、Y軸はX軸に垂直な平面上の縦移動の方向であり、Z軸は平面に対した垂直な移動方向である、ワークテーブル;X軸およびY軸に沿って移動可能な回転テーブルであって、回転テーブル回転軸を有する回転テーブル;その周りを第1のスピンドルおよび第2のスピンドルが回転する共通スピンドル回転軸を有する、回転テーブルに取り付けられた第1のスピンドルおよび第2のスピンドルであって、共通スピンドル回転軸が回転テーブル回転軸に直交している、第1のスピンドルおよび第2のスピンドル;並びに、第1のスピンドルに取り付けられた研削ホイールおよび第2のスピンドルに取り付けられた研磨ホイールであって、研削ホイールがZ軸に対して平行な共通スピンドル回転軸でガラスシートのエッジを研削するように構成されており、研磨ホイールがX軸に対して平行な共通スピンドル回転軸でガラスシートのエッジを研磨するように構成されている、研削ホイールおよび研磨ホイールを備えている。 A first aspect of the present disclosure relates to an apparatus for finishing an edge of a glass sheet by grinding and polishing the edge of the glass sheet. In one embodiment, such an apparatus is a worktable that supports a glass sheet while the edges are subjected to grinding and polishing, wherein the X axis is the direction of lateral movement of the glass sheet on the worktable in the plane. And the Y axis is the direction of vertical movement on a plane perpendicular to the X axis, and the Z axis is the direction of movement perpendicular to the plane. Worktable; rotation movable along the X and Y axes A rotary table having a rotary table rotary axis; a first spindle mounted on the rotary table and a second spindle having a common spindle rotary axis about which the first and second spindles rotate. A first spindle and a second spindle, wherein the common spindle rotation axis is orthogonal to the rotary table rotation axis; A grinding wheel attached to and a grinding wheel attached to a second spindle, wherein the grinding wheel is configured to grind an edge of the glass sheet with a common spindle rotation axis parallel to the Z axis. A grinding wheel and a grinding wheel, wherein the wheel is configured to grind the edge of the glass sheet with a common spindle rotation axis parallel to the X axis.
本開示の第2の態様は、ガラスシートのエッジを仕上げる方法に関する。ある実施形態では、本方法は、ガラスシートを表面で支持する工程であって、X軸が、表面上のガラスシートの平面上の横移動の方向であり、Y軸が、X軸に対して垂直な平面上の縦移動の方向であり、Z軸が、平面に対して垂直な移動方向である、工程;第1のスピンドルの一端に取り付けられた研削ホイールでガラスシートのエッジを研削する工程であって、第1のスピンドルが研削中にZ軸に沿って配向され、研削ホイールが、研削中にガラスシートのエッジに接触する周辺エッジを含む、工程;および、第2のスピンドルの一端に取り付けられた研磨ホイールの端面でガラスシートのエッジを研磨する工程であって、第2のスピンドルが、研磨中に平面に対して平行に配置されている、工程を含む。 A second aspect of the present disclosure relates to a method for finishing an edge of a glass sheet. In one embodiment, the method comprises supporting the glass sheet on a surface, wherein the X axis is the direction of lateral movement of the glass sheet on the surface and the Y axis is relative to the X axis. Grinding the edge of the glass sheet with a grinding wheel attached to one end of the first spindle, the direction of longitudinal movement on a vertical plane, the Z axis being the direction of movement perpendicular to the plane. Wherein the first spindle is oriented along the Z axis during grinding, and the grinding wheel includes a peripheral edge that contacts an edge of the glass sheet during grinding; and at one end of the second spindle Polishing the edge of the glass sheet at the end face of the mounted polishing wheel, wherein the second spindle is arranged parallel to the plane during polishing.
本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する添付の図面は、以下に説明する幾つかの態様を示している。 The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate several aspects described below.
これより、添付の実施例および図面に例が示されている、さまざまな実施形態について詳細に説明する。 The various embodiments, examples of which are illustrated in the accompanying examples and figures, will now be described in detail.
以下の説明において、同様の参照文字は、図面に示される幾つかの図を通して同様または対応する部分を指定する。また、特に明記しない限り、「上部」、「底部」、「外向き」、「内向き」などの用語は便宜上の言葉であり、限定する用語として解釈されるべきではないことも理解される。加えて、あるグループが要素のグループ及びそれらの組合せのうちの少なくとも1つを含むと記載される場合には常に、そのグループは、個々にまたは互いに組み合わせて、列挙された任意の数の要素を含むか、それらで実質的に構成されるか、またはそれらで構成されることが理解される。同様に、あるグループが要素のグループまたはそれらの組合せのうちの少なくとも1つで構成されると記載される場合は常に、そのグループは、個々にまたは互いに組み合わせて、列挙された任意の数の要素で構成されうると理解される。特に明記しない限り、値の範囲は、列挙される場合には、範囲の上限と下限の両方、並びにその間の範囲を含む。本明細書で用いられる場合、不定冠詞「a」、「an」、および対応する定冠詞「the」は、特に明記しない限り、「少なくとも1つ」または「1つ以上」を意味する。また、明細書および図面に開示されているさまざまな特徴は、ありとあらゆる組合せで用いることができることも理解される。 In the following description, like reference characters designate like or corresponding parts throughout the several views shown in the drawings. It is also understood that terms such as “top,” “bottom,” “outward,” “inward,” and the like are words of convenience and should not be construed as limiting, unless otherwise specified. In addition, whenever a group is described as comprising at least one of the group of elements and combinations thereof, the group individually or in combination with each other, represents any number of the listed elements. It is understood to include, consist essentially of, or consist of. Similarly, whenever a group is described as consisting of at least one of a group of elements or a combination thereof, the group may include, individually or in combination with each other, any number of the listed elements. It is understood that it can be comprised by. Unless otherwise specified, ranges of values, when recited, include both the upper and lower limits of the range, as well as ranges in between. As used herein, the indefinite articles "a", "an", and the corresponding definite article "the" mean "at least one" or "one or more", unless otherwise indicated. It is also understood that the various features disclosed in the specification and drawings can be used in any and all combinations.
ガラスシートのエッジを仕上げるための方法および装置が本明細書に記載される。特定の実施形態では、ガラスシートは、本開示の実施形態によるバックライトユニットに使用することができる導光板を提供するために、研削および研磨することによって仕上げられる。特定の実施形態では、PMMAで作られた導光板と同様のまたは優れた光学特性を有し、かつ、剛性、熱膨張係数(CTE)、およびPMMA導光板と比較して高湿度条件における寸法安定性などの機械的特性がはるかに優れている導光板が提供される。 A method and apparatus for finishing an edge of a glass sheet is described herein. In certain embodiments, a glass sheet is finished by grinding and polishing to provide a light guide plate that can be used in a backlight unit according to embodiments of the present disclosure. Certain embodiments have similar or superior optical properties to light guide plates made of PMMA and have stiffness, coefficient of thermal expansion (CTE), and dimensional stability in high humidity conditions compared to PMMA light guide plates Provided is a light guide plate having much better mechanical properties such as properties.
次に、図1〜6を参照すると、ガラスシート10のエッジ12を仕上げるように適合されたエッジ仕上げ装置100は、エッジ12が研削および研磨に供される間にガラスシート10を支持するワークテーブル102を含む。装置は、1つ以上の実施形態による、エッジ12、および/または第2のエッジ14、第3のエッジ13、および第4のエッジ15の研削および/または研磨に使用することができる。図示される実施形態では、ワークテーブル102は水平面に対して平行に示されているが、本開示は水平面にあるワークテーブル102に限定されない。図1〜6に関して「水平面」という語句はX−Y平面であり、ここで、図1および3において、Xと表示されたX軸は、ワークテーブル102上のガラスシート10の水平面上の横移動の方向であり、Yと表示されたY軸は、X軸に対して垂直な水平面上の縦移動の方向であり、Zと表示されたZ軸は、図1および3に示されているX、Y、およびZ座標で示される、水平面(X−Y平面)に対して垂直な移動方向である。しかしながら、X−Y平面は、代替的な実施形態によれば、水平面以外の平面でありうる。
Referring now to FIGS. 1-6, an
図5を参照すると、エッジ仕上げ装置100は、X軸およびY軸に沿って移動可能な回転テーブル104をさらに含み、該回転テーブル104は、回転テーブル回転軸105を有する。図1〜6に示されるエッジ仕上げ装置100は、第1のスピンドルおよび第2のスピンドルが回転する共通スピンドル回転軸107を有する、回転テーブル104に取り付けられた第1のスピンドル106および第2のスピンドル108をさらに含み、共通スピンドル回転軸107は、回転テーブル回転軸105に直交している。エッジ仕上げ装置100は、第1のスピンドル106に取り外し可能に取り付けられた研削ホイール110、および第2のスピンドル108に取り外し可能に取り付けられた研磨ホイール112をさらに含み、ここで、研削ホイール110は、垂直方向に(すなわち、Z軸に対して平行に)、共通スピンドル回転軸107でガラスシート10のエッジ12を研削するように構成されており、研磨ホイール112は、水平方向に(すなわち、X軸またはY軸に対して平行、若しくは、ガラスシート10のX−Y平面または水平面内にある)、共通スピンドル回転軸107でガラスシート10のエッジ12を研磨するように構成されている。
Referring to FIG. 5, the
エッジ仕上げ装置100の1つ以上の実施形態は、環状に配置された複数の第1の周辺液冷ノズル120をさらに含み、該複数の第1の周辺液冷ノズル120は、研削ホイール110に隣接して配置され、かつ、研削ホイール110の周囲研削エッジ111の方に冷却液を導くように配置されている。1つ以上の実施形態によれば、「隣接」とは、第1の周辺液冷ノズル120が、研削ホイール110の周囲研削エッジ111から約1〜10cm、約1〜8cm、約1〜6cm、約1〜4cm、または約1〜2cmの範囲の距離にあることを指す。第1の周辺液冷ノズル120の冷却液は、第1の冷却液ライン121を通って第1の周辺液冷ノズル120へと流すことができる。1つ以上の実施形態では、装置は、環状に配置された複数の第2の周辺液冷ノズル130をさらに含み、該第2の周辺液冷ノズル130は研削ホイール110に隣接している。第2の周辺冷却ノズルの冷却液は、第2の冷却液ライン131によって第2の周辺液冷ノズル130へと流すことができる。第1の冷却液ライン121および第2の冷却液ライン131に供給される冷却液は、第1の供給ライン127によって供給することができ(図2および4に最もよく示されている)、これは、水道水を供給する蛇口、または脱イオン水および/または脱塩水を含むタンク(図示せず)に接続されたポンプなどの冷却剤源(図示せず)に接続することができる。第1の周辺液冷ノズル120および第2の周辺液冷ノズル130の環状配置は、研削および研磨中のホイール並びに仕上がりエッジの効率的な冷却をもたらし、ガラスシート10のエッジ12のエッジバーンアウトおよびチッピングを低減する。
One or more embodiments of the
1つ以上の実施形態では、エッジ仕上げ装置100は、研削ホイール110および研磨ホイール112から離れて配置された複数の遠隔液冷ノズル140をさらに含み、該遠隔液冷ノズル140は、研削および/または研磨中にガラスシートのエッジ12の方に冷却液を導く。1つ以上の実施形態では、「離れて配置される」とは、遠隔液冷ノズル140が、ガラスシートのエッジおよび/または研削ホイール110および研磨ホイール112から約10〜200cm、約40〜200cm、約80〜200cm、約100〜200cmまたは約150〜200cmの範囲の距離にあることを意味する。図1〜4では、遠隔液冷ノズル140は、回転テーブル104をガントリー152に保持する筐体150上に配置されるように示されている。冷却液は、第3の冷却液ライン141によって遠隔液冷ノズル140に流すことができる。第3の冷却液ライン141に供給される冷却液は、第2の供給ライン147(図2および4に最もよく示されている)によって供給することができ、これは、水道水を供給する蛇口、または脱イオン水および/または脱塩水を含むタンク(図示せず)に接続されたポンプなどの冷却剤源(図示せず)に接続することができる。
In one or more embodiments, the
1つ以上の実施形態では、複数の第1の周辺液冷ノズルおよび遠隔液冷ノズル140は、ガラスシートの研削中に作動するように構成される。複数の第1の周辺液冷ノズル120は、研削および/または研磨中に十分な冷却をもたらすために、任意の適切な数のノズルを含むことができる。例えば、3、4、5、6、7、8、9、10、11、または12の第1の周辺液冷ノズル120を設けることができる。同様に、複数の第2の周辺液冷ノズル130は、研削および/または研磨中に十分な冷却を提供するために、任意の適切な数のノズルを含むことができる。例えば、3、4、5、6、7、8、9、10、11、または12の第2の周辺液冷ノズル130を設けることができる。遠隔液冷ノズル140に関しては、任意の数のノズルを提供し、筐体150に取り付けることができる。図1〜6に示されるように、遠隔液冷ノズル140は、筐体150の2つの側面に設けられる。筐体の各側面は、研削および/または研磨中に十分な冷却を提供するように、例えば1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10の遠隔液冷ノズル140など、任意の適切な数のノズルを有しうる。遠隔液冷ノズル140は、研削および/または研磨中に、ガラスシートのエッジ10から任意の適切な距離で間隔をあけて配置することができる。遠隔液冷ノズル140は、研削および/または研磨作業中に、ガラスシート10のエッジ12から5cm、10cm、15cm、20cm、25cm、30cm、35cm、40cm、50cm、60cm、70cm、80cm、90cm、100cm、125cm、150cm、200cm、または最大で500cmの間隔をあけて配置することができる。第1の周辺液冷ノズル120、第2の周辺液冷ノズル130、および遠隔液冷ノズル140はそれぞれ、所望の冷却効果を得るために必要に応じてサイズ合わせおよび形状化することができる。例えば、第1の周辺液冷ノズル120、第2の周辺液冷ノズル130、および遠隔液冷ノズル140の開口部は、直径0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.8mm、0.9mm、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、または10mmまででありうる。第1の冷却液ライン121、第2の冷却液ライン131、第3の冷却液ライン141、並びに第1の供給ライン127および第2の供給ライン147のそれぞれに、従来のポリ塩化ビニル(PVC)若しくは他のプラスチックチューブまたは金属チューブを使用することができる。冷却液は、水、冷水、または他の冷却液を含みうる。
In one or more embodiments, the plurality of first peripheral liquid cooling nozzles and remote
次に、図7Aおよび図9Cおよび図7Bおよび図9Aおよび図9Bを参照すると、1つ以上の実施形態において、研削ホイール110は、周囲研削エッジ111を備えた円筒状ホイールを含み、研磨ホイール112は、周囲研磨エッジ161および研磨端面162を備えたカップ型ホイールまたはカップホイールを含む。図7B、9Aおよび9Bに示されるように、カップホイールは、空洞化領域164を含む。図9Aに示される研磨ホイール112は、研磨端面162に配置されたスロット166を備えており、研磨中にガラスシートのエッジ12に接触するスロット付き表面を提供する。適切なカップホイールには、スロット付きの2000メッシュ(2000#)エポキシ樹脂カップホイール、エポキシ樹脂ホイール5000メッシュ(5000#)、および最大で50体積%のCu含量を有する、熱を減らすための微細研磨用エポキシ樹脂ホイール9000メッシュ(9000#)が含まれる。
Referring now to FIGS. 7A and 9C and FIGS. 7B and 9A and 9B, in one or more embodiments, the
図7Aおよび図9Cに示されるように、研削ホイール110は、ガラスシート10のエッジ12に面取り19を形成するために使用可能な面取り125を備えている。1つ以上の実施形態では、第1のスピンドル106および研削ホイール110は、研削中に周囲研削エッジ111がガラスシート10のエッジ12に接触し、第2のスピンドル108および研磨ホイール112が研磨中に研磨端面162がガラスシートのエッジに接触するように構成される。
As shown in FIGS. 7A and 9C, the
図1〜4を再び参照すると、回転テーブル104は、Y軸に沿って移動可能なガントリー152に取り付けられ、該回転テーブル104は、X軸に沿って移動可能である。ガントリー152は、レール18に沿ってY軸キャリッジ180上を移動可能である。示された配置は例示であり、Y軸に沿ったガントリー152の直線移動は、他の方法、例えば、ねじ軸、回転ナット、およびモーター駆動を含むウォームギアアセンブリ(図示せず)を使用して達成できることが理解されよう。回転テーブル104は、レール192に沿ってX軸キャリッジ190上を移動可能である。示された配置は例示であり、X軸に沿った回転テーブル104の直線移動は、他の方法、例えば、ねじ軸、回転ナット、およびモーター駆動を含むウォームギアアセンブリなど(図示せず)で達成できることが理解されよう。
Referring again to FIGS. 1-4, the
次に、エッジ仕上げ装置100の動作について説明する。エッジ仕上げ装置100は、コンピュータ数値制御(CNC)機械200の一部とすることができる。シャンク195を備えた研削ホイール110は、第1のスピンドル106および研削ホイール110を回転軸107の周りで回転させるためにモータ(図示せず)によって駆動することができるチャックまたはコレット(図示せず)によって第1のスピンドル106に取り付けることができる。同様に、シャンク197を備えた研磨ホイール112は、スピンドルおよび研磨ホイール112を回転軸107の周りで回転させるためにモータ(図示せず)によって駆動することができるチャックまたはコレット(図示せず)によって第2のスピンドル108に取り付けることができる。研削ホイール110は、ガラスシート10のエッジ12から材料を除去するために、エッジ12に沿ってY軸の方向に平行移動しながら回転させることができる。CNC機械200は、研削ホイール110および研磨ホイール112の回転および平行移動を制御するコントローラ210を含む。コントローラ210は、有線接続または無線接続のいずれかを介してCNC機械200と通信する。コントローラ210は、CNC機械200およびエッジ仕上げ装置100の構成要素の平行移動および回転を制御することができる任意の適切な構成要素でありうる。例えば、コントローラ210は、中央処理装置、メモリ、適切な回路およびストレージを含むコンピュータでありうる。CNC機械200は、例えば、研削ホイールの位置を正確に追跡するために、例えば電荷結合素子(CCD)カメラなどのカメラを含むマシンビジョンシステムを含むことができる、1つ以上の位置センサ212をさらに備えることができ、ガラスシートのエッジが研削および研磨される位置を正確に追跡し、かつ、コントローラ210に情報を提供して、研削ホイールと研磨ホイールを位置合わせすることができる。0.001マイクロメートルの解像度を有するカメラは、平坦な単一のエッジ、長方形の部品、および円形の部品を監視することができる。
Next, the operation of the
X−Y平面における研削ホイール110および研磨ホイール112の位置決めは、X方向およびY方向における研削ホイール110および研磨ホイール112の移動をもたらすようにローラー型またはスライド型のレールシステムによって制御されうる。上記のように、ガントリー152のY軸の平行移動はレール182上のY軸キャリッジ180を介して行われ、X軸の平行移動はレール192上のX軸キャリッジ190を介して行われる。位置センサ212は、コントローラ210と通信して、ガラスシートの仕上げ中に研削ホイール110および研磨ホイール112、並びにガラスシート10の位置についてコントローラにフィードバックを提供する。CNC機械200のコントローラ210はまた、冷却液の流れを制御するために使用することもでき、これは、バルブおよびポンプ(図示せず)と通信して、第1の周辺液冷ノズル120、第2の周辺液冷ノズル130、および遠隔液冷ノズル140のそれぞれを通る冷却液の流れの圧力、流量、および持続時間を制御することができる。
The positioning of the
1つ以上の実施形態によれば、回転テーブル104により、研削ホイール110および研磨ホイール112は、第1のスピンドル106および第2のスピンドル108の回転軸107に直交する回転軸105の周りを回転することができる。回転テーブル104は、一定間隔で回転する、すなわち、任意の望ましい数の増分で、例えば、1度、5度、10度、15度、20度、45度、90度、および180度の増分で回転することができる。適切な回転テーブル104は、台湾所在のDetron Machine Co.,Ltd.社から入手可能なDetron GX−170Pである。幾つかの実施形態によれば、使用において、研削作業中、第1のスピンドル106は、図1に示すように、Z軸に対して平行な垂直方向、またはZ軸に沿っている。第1のスピンドル106は軸107を中心に回転し、Y軸に沿って平行移動して、エッジ12から材料を除去する。1つ以上の実施形態では、エッジ13、15は、回転軸107の周りに第1のスピンドル106を回転させながら、第1のスピンドルをX軸に沿って平行移動させて、エッジ13、15から材料を除去することによって仕上げることができる。研削作業が完了すると、CNC機械200のコントローラ210は、第2のスピンドル108がX−Y平面またはワークテーブル102およびガラスシート10の水平面に対して平行に配置され、それによって、端面162が研磨作業中にガラスシート10のエッジ12に接触できるように、第1のスピンドル106を、回転軸105を中心に90度回転させる信号を送信する。ワークテーブル102およびガラスシートの向きは水平以外であってもよく、幾つかの実施形態では、ワークテーブル102およびガラスシートは水平に対してある角度で傾斜してよいことが理解されよう。エッジ12の研磨作業中、第2のスピンドル108は回転軸107の周りを回転し、第2のスピンドル108をY軸に沿って平行移動させる。研磨作業は、エッジ14でも同様の方式で行うことができる。
According to one or more embodiments, the rotating table 104 causes the
したがって、回転テーブル104は、垂直方向の(Z軸に対して平行な)第1のスピンドル106での研削と、水平方向の(水平面またはX−Y平面に対して平行な)第2のスピンドル108での研磨とを可能にすることが理解されよう。第1のスピンドル106に取り付けられた研削ホイール110および第2のスピンドル108に取り付けられた研磨ホイール112により、ホイールを交換することなく、ガラスシート10のエッジ12、14上で研磨および研削作業を迅速かつ効率的に進めることができる。第1の周辺液冷ノズル120、第2の周辺液冷ノズル130および遠隔液冷ノズルによってもたらされる冷却は、仕上げ中にガラスシートのエッジを効率的に冷却し、研削および研磨プロセス中に研削ホイールおよび研磨ホイールも同様に冷却する。
Thus, the rotary table 104 has a vertical (parallel to the Z axis) grinding on the
典型的には、とりわけ研磨ホイール112が多くのガラスエッジを研磨した後に、研磨ホイール112上に平坦な端面162を維持することは困難である。ドレッシングプロセスは、ホイールをより平坦にし、バーンアウト領域を取り除いて、研磨効率を向上させることができる。次に、図8を参照すると、モーター302と、矢印305の方向に回転するドレッシングホイール304とを備えたコンディショニング工具300が示されている。ドレッシングホイール304は、研磨ホイール112が回転軸107を中心に回転し、方向309に沿って平行移動する間に、研磨ホイール112の端面162に接触する。コンディショニング工具300は、オフライン、すなわち、エッジ仕上げ装置100から離れて、またはそれとは別に位置していてもよい。あるいは、コンディショニング工具300は、エッジ仕上げ装置100に取り付けるか、またはそれに隣接して取り付けることができる。研磨ホイール112を3000rpmで回転させつつ、ガラスエッジの切断の深さ0.01mmにおいて、研磨ホイールを800mm/分で平行移動させる一方で、研磨ホイール112を、147rpmで動作する外径75mm、内孔径12.7mm、および厚さ25mmのGC(緑色炭化ケイ素)120メッシュ(120#)ドレッシングホイールでドレッシングすると、ドレッシング後の端面162の平坦度が14マイクロメートルから<1マイクロメートルに改善した。
Typically, it is difficult to maintain a
次に、図10を参照すると、穴あけ工具400もまた、第1のスピンドル106または第2のスピンドル108に結合して、ガラスシート10に穴を形成することができる。したがって、1つ以上の実施形態では、方法は、第1のスピンドルまたは第2のスピンドルに結合した穴あけ工具でガラスシートに穴を形成する工程を含みうる。ガラスシートに穴を形成する工程は、本明細書に記載される研削および研磨の前後に行うことができる。
Next, referring to FIG. 10, a
1つ以上の実施形態によれば、エッジ仕上げ装置100は、ガラスシートの主面に対して垂直なエッジ12を形成することができ、エッジをフッ化水素酸でエッチングすることなく、および/またはエッジをスラリー研磨することなく、Ra<0.5マイクロメートル、Ra<0.4マイクロメートル、Ra<0.3マイクロメートル、またはRa<0.2マイクロメートルまで改善されたエッジ粗さを有するエッジを提供することができる。別の言い方をすれば、本開示のエッジ仕上げ装置100を使用して研削および研磨することによる1つ以上の実施形態に従って、Ra<0.5マイクロメートル、Ra<0.4マイクロメートル、Ra<0.3マイクロメートル、またはRa<0.2マイクロメートルのエッジ粗さを有するガラスシートを製造することができる。研削および研磨後のガラスシートのエッジの平均粗さ(Ra)は、www.keyence.comでKeyence Corporationから入手可能なKeyence超深度形状測定顕微鏡VK−8510/VK−8500モデルを使用して、ISO 4288:1996に準拠して測定される。エッジ仕上げ装置100は、さまざまなサイズのガラスシート、例えば、10×10mmから3600mm×1725mm以上の範囲のX−Y寸法を有するガラスシートを処理することができる。
According to one or more embodiments, the
本開示の別の態様は、ガラスシートのエッジを研削および研磨する方法に関する。ある実施形態では、本方法は、図1〜2に示されるワークテーブル102等の表面にガラスシートを支持する工程を含み、ここで、X軸は、表面上のガラスシートの平面上の横移動の方向であり、Y軸は、X軸に対して垂直な平面上の縦移動の方向であり、Z軸は、平面に対して垂直な移動方向である。特定の実施形態では、X軸は、水平表面上のガラスシートの水平面上の横移動の方向であり、Y軸は、X軸に対して垂直な水平面上の縦移動の方向であり、Z軸は、水平面に対する垂直移動の方向である。本方法は、第1のスピンドルの一端に取り付けられた研削ホイールでガラスシートのエッジを研削する工程をさらに含み、第1のスピンドルは研削中にZ軸に沿って配向され、研削ホイールは研削中にガラスシートのエッジに接触する周辺エッジを有している。本方法は、第2のスピンドルの一端に取り付けられた研磨ホイールでガラスシートのエッジを研磨する工程をさらに含み、第2のスピンドルは、研磨中にガラスシートの平面に対して平行に配置され、研磨ホイールは、研磨中にエッジに接触する端面を有する。ワークテーブルおよびガラスシートが水平な特定の実施形態では、第2のスピンドルは、研磨中に水平に(すなわち、X−Y平面に対して平行に)配置される。
Another aspect of the present disclosure relates to a method for grinding and polishing an edge of a glass sheet. In one embodiment, the method includes supporting the glass sheet on a surface, such as the
1つ以上の実施形態では、本方法は、環状に配置された第1の周辺液冷ノズルを用いて、研削ホイールの周辺エッジに冷却流体を導く工程を含み、該第1の周辺冷却ノズルは、研削中に研削ホイールの周辺エッジに隣接する。1つ以上の実施形態では、本方法は、研磨中にガラスシートのエッジおよび/または研削ホイール110および研磨ホイール112から離れて配置された複数の遠隔液冷ノズルを用いて、研磨中にガラスシートのエッジに冷却流体を導く工程を含む。1つ以上の実施形態では、本方法は、研削中にガラスシートのエッジおよび/または研削ホイール110および研磨ホイール112から離れて配置された複数の遠隔液冷ノズルを用いて、研削中にエッジに冷却流体を導く工程を含む。
In one or more embodiments, the method includes directing a cooling fluid to a peripheral edge of the grinding wheel using a first peripheral liquid cooling nozzle arranged annularly, wherein the first peripheral cooling nozzle comprises: Adjacent to the peripheral edge of the grinding wheel during grinding. In one or more embodiments, the method includes using the edge of the glass sheet during polishing and / or a plurality of remote liquid-cooled nozzles located away from the
1つ以上の実施形態では、本方法は、ガラスシートのエッジの研削および研磨中に、Y軸に沿った方向にガラスシートに対して第1のスピンドルおよび第2のスピンドルを移動させる工程を含む。本方法の1つ以上の実施形態では、第1のスピンドルおよび第2のスピンドルは、第1のスピンドルおよび第2のスピンドルが回転する共通スピンドル回転軸107を有する。
In one or more embodiments, the method includes moving a first spindle and a second spindle relative to the glass sheet in a direction along the Y axis during grinding and polishing of the edge of the glass sheet. . In one or more embodiments of the method, the first spindle and the second spindle have a common
本方法の1つ以上の実施形態では、研磨ホイールはカップホイールである。本方法の1つ以上の実施形態では、研磨ホイールは、カップホイールの端面にスロットを有するカップホイールである。本方法の1つ以上の実施形態では、仕上げ後のガラスシートは導光板として使用することができ、エッジは研削および研磨後の仕上がりエッジであり、該仕上がりエッジは0.2マイクロメートル未満の平均粗さを有する。 In one or more embodiments of the method, the polishing wheel is a cup wheel. In one or more embodiments of the method, the polishing wheel is a cup wheel having a slot in an end face of the cup wheel. In one or more embodiments of the method, the finished glass sheet can be used as a light guide plate, the edge being the finished edge after grinding and polishing, the finished edge having an average of less than 0.2 micrometers. Has roughness.
本方法の1つ以上の実施形態では、仕上がりエッジは、エッジの研削および研磨後のガラスシートが、透過における半値全幅(FWHM)で12.8度未満の角度内で光を散乱する光入射エッジを有する導光板として使用できるように、垂直性を有する。本方法の1つ以上の実施形態では、ガラスシートの仕上がりエッジは、450nmの波長で少なくとも95%の光透過率を有する。この高い透過率を有するガラスシートは、導光板としての使用に適している。 In one or more embodiments of the method, the finished edge is a light incident edge where the glass sheet after grinding and polishing of the edge scatters light within an angle of less than 12.8 degrees at full width at half maximum (FWHM) in transmission. It has perpendicularity so that it can be used as a light guide plate having In one or more embodiments of the method, the finished edge of the glass sheet has a light transmission of at least 95% at a wavelength of 450 nm. The glass sheet having this high transmittance is suitable for use as a light guide plate.
1つ以上の実施形態では、ガラスシートのエッジは、導光板の製造において第1の光入射エッジとして使用することができるエッジを提供するために研削および研磨に供される第1のエッジである。本方法は、第1の光入射エッジに隣接する2つのエッジを研削および研磨する工程をさらに含むことができる。本方法の1つ以上の実施形態では、ガラスシートは、50mol%〜80mol%の範囲のSiO2、0mol%〜20mol%の範囲のAl2O3、および0mol%〜25mol%の範囲のB2O3、並びに、50重量ppm未満の範囲の鉄(Fe)濃度を含む。 In one or more embodiments, the edge of the glass sheet is a first edge that is subjected to grinding and polishing to provide an edge that can be used as a first light incident edge in the manufacture of a light guide plate. . The method may further include grinding and polishing two edges adjacent to the first light incident edge. In one or more embodiments of the method, the glass sheet, 50 mol% SiO 2 in the range of 80 mol%, 0 mol% 20 mol% in the range Al 2 O 3, and 0 mol% 25 mol percent range B 2 O 3 as well as iron (Fe) concentrations in the range of less than 50 ppm by weight.
上記のように、本明細書に記載される装置および方法は、ガラス導光板の製造に利用することができる。図11は、エッジを研削および研磨することによってガラスシートを仕上げるために、本開示の方法および装置によって製造することができる導光板の例示的な実施形態を示している。ガラスシートは、前面でありうる第1の面610と、背面でありうる第1の面とは反対側の第2の面とを有するガラスシートを含む、典型的な導光板の形状および構造を有している。第1および第2の面は、高さHおよび幅Wを有する。1つ以上の実施形態では、第1および/または第2の面は、0.6nm未満の平均粗さ(Ra)を有する。
As mentioned above, the devices and methods described herein can be utilized in the manufacture of glass light guide plates. FIG. 11 illustrates an exemplary embodiment of a light guide plate that can be manufactured by the methods and apparatus of the present disclosure to finish a glass sheet by grinding and polishing edges. The glass sheet has the shape and structure of a typical light guide plate, including a glass sheet having a
ガラスシート600は、前面と背面との間に厚さTを有し、該厚さは4つのエッジを形成する。ガラスシートの厚さは、典型的には、前面および背面の高さおよび幅より小さい。さまざまな実施形態では、導光板の厚さは、前面および/または背面の高さの1.5%未満である。1つ以上の実施形態では、厚さTは、約2mm、約1.9mm、約1.8mm、約1.7mm、約1.6mm、約1.5mm、約1.4mm、約1.3mm、約1.2mm、約1.1mm、約1mm、約0.9mm、約0.8mm、約0.7mm、約0.6mm、約0.5mm、約0.4mm、または約0.3mmでありうる。導光板の高さ、幅、および厚さは、LCDバックライト用途でLGPとして使用するために構成および寸法設定される。
The
示される実施形態では、第1のエッジ630は、例えば発光ダイオード(LED)によって提供される光を受け取る、光入射エッジである。幾つかの実施形態では、光入射エッジは、透過における半値全幅(FWHM)で12.8度未満の角度内で光を散乱させる。光入射エッジは、本明細書に記載される装置および方法に従って第1のエッジ630を研削および研磨することによって得ることができる。
In the embodiment shown,
ガラスシートは、光入射エッジ630に隣接する第2のエッジ640と、第2のエッジ640に対向し、かつ光入射エッジ630に隣接する第3のエッジ660とをさらに含み、ここで、第2のエッジ640および/または第3のエッジ660は、反射におけるFWHMが12.8度未満の角度内で光を散乱させる。第2のエッジ640および/または第3のエッジ660は、6.4度未満の反射の拡散角を含みうる。ガラスシートは、第1のエッジ630に対向する第4のエッジ650を含む。
The glass sheet further includes a
1つ以上の実施形態によれば、LGPの4つのエッジのうちの3つは、次の2つの理由から、鏡面研磨された表面を有する:LED結合及び2つのエッジでの全反射(TIR)。1つ以上の実施形態によれば、図12に示されるように、第1のエッジ630に入射した光は、入射エッジに隣接する第2のエッジ640および入射エッジに隣接する第3のエッジ660に入射することができ、ここで、第2のエッジ640は第3のエッジ660に対向している。第2および第3のエッジはまた、入射光が第1のエッジに隣接する2つのエッジから全反射を起こすように、フッ化水素酸でエッチングおよび/またはエッジをスラリー研磨することなく、0.5マイクロメートル未満、0.4マイクロメートル未満、0.3マイクロメートル未満、または0.2マイクロメートル未満の低いエッジ平均粗さを含むことができる。
According to one or more embodiments, three of the four edges of the LGP have a mirror polished surface for two reasons: LED coupling and total internal reflection at two edges (TIR). . According to one or more embodiments, as shown in FIG. 12, light incident on a
光は、第1のエッジ630に沿って配置されたLEDのアレイ700から第1のエッジ630内に入射されうる。LEDは、第1のエッジ630から0.5mm未満の距離に位置しうる。1つ以上の実施形態によれば、LEDは、導光板600への効率的な光結合を提供するために、ガラスシートの厚さ以下の厚さまたは高さを有しうる。1つ以上の実施形態によれば、2つのエッジ640、660はまた、6.4度未満の反射の拡散角も含みうる。
Light may be incident into the
200mm×200mm×1.1mmのX−Y−Z寸法を有する幾つかのガラスシートを用いて透過率値を決定し、以下に記載するエッジ仕上げ装置100並びに異なる研削ホイールおよび研磨ホイールを使用して、研削および研磨に供した。研削および研磨後の透過率は、www.keyence.comでKeyence Corporationから入手可能なKeyence超深度形状測定顕微鏡VK−8510/VK−8500モデルを使用して測定した。光源を研削および研磨されたエッジに向け、サンプルの反対側のエッジを透過した光を顕微鏡で測定することによって、400nm〜700nmの範囲の波長で、レーザー光源(EQ−99X LDLS、米国マサチューセッツ州ウォーバン所在のEnergetiq Technology,Inc.社から入手可能)を使用してY寸法(200mm)にわたって200mm×200mm×1.1mmのガラスシート上で透過率を測定した。400nm、560nm、および630nmの波長で測定を行った。切断エッジサンプルと比較したパーセント値を提供するために、研削および研磨されたエッジを有するサンプルの透過率測定値を、切断後かつエッジを研削および研磨する前にY寸法(200mm)にわたって同じX−Y−Z寸法を有するガラスシートを通して測定した透過率値と比較した。切断エッジを有するサンプルの透過率は、光源を切断エッジに導き、サンプルの反対側のエッジを透過した光を測定することによって測定した。切断された後、エッジの研削および研磨前に測定されたサンプルは、切断エッジで100.00%のガラス透過率を有していた。以下に提供される透過率の値は、400nm、560nm、および630nmの波長で測定した平均値である。
The transmittance values were determined using several glass sheets having XYZ dimensions of 200 mm x 200 mm x 1.1 mm, using the
1219mm×150mm×1.1mmのX−Y−Z寸法を有する幾つかのガラスシートを用いて平均粗さを決定し、以下に説明するように、エッジ仕上げ装置100および異なる研削ホイールおよび研磨ホイールを使用して研削および研磨に供した。研削および研磨後のエッジの表面粗さは、www.keyence.comでKeyence Corporationから入手可能なKeyence超深度形状測定顕微鏡VK−8510/VK−8500モデルを使用して、ISO 4288:1996に準拠して測定した。
The average roughness was determined using several glass sheets having XYZ dimensions of 1219 mm x 150 mm x 1.1 mm, and the
実施例1
800メッシュ(800#)の面取りされた金属結合ダイヤモンド研削ホイールを使用して、6000mm/分の平行移動速度でエッジを研削し、0.10mmのエッジを除去した。これに続いて、最大で50体積%のCu含量を有するスロット付きエポキシ樹脂接着カップホイール2000メッシュ(2000#)の端面で第2のエッジ研磨工程を行い、6000mm/分の平行移動速度で1回の通過によって0.03mmを除去した。第3の工程は、Cu含量が最大50体積%の樹脂カップホイール5000メッシュ(5000#)のスロットなしの端面で研磨することを包含し、6000mm/分の平行移動速度で1回の通過によって0.005mmを除去した。上記技法を使用してKeyence顕微鏡を使用して測定された平均粗さRaは0.04マイクロメートルであった。上記のように光透過率を測定したところ、光透過率は99.5%を超え、99.8%と測定された。
Example 1
The edges were ground using a 800 mesh (800 #) chamfered metal bonded diamond grinding wheel at a translation speed of 6000 mm / min to remove 0.10 mm edges. This is followed by a second edge polishing step on the end face of a 2000 mesh (2000 #) slotted epoxy resin cup wheel with a Cu content of up to 50% by volume, once at a translation speed of 6000 mm / min. To remove 0.03 mm. The third step involves polishing on the non-slotted end face of a 5000 mesh resin cup wheel (5000 #) with a Cu content of up to 50% by volume, with a single pass at a translation speed of 6000 mm / min. 0.005 mm was removed. The average roughness Ra measured using a Keyence microscope using the above technique was 0.04 micrometers. When the light transmittance was measured as described above, the light transmittance exceeded 99.5% and was measured as 99.8%.
実施例2
800メッシュ(800#)のストレートの(面取りされていない)金属結合ダイヤモンド研削ホイールを使用して、6000mm/分の平行移動速度でガラスシートのエッジを研削し、0.10mmのエッジを除去した。これに続いて、面取りされた金属結合ダイヤモンド研削ホイール800メッシュ(800#)による第2のエッジ研削工程を行い、6000mm/分の平行移動速度で1回の通過によって0.05mmを除去した。第3の工程は、Cu含量が最大50体積%のスロットのないエポキシ樹脂カップホイール5000#の端面で研磨する工程を包含し、6000mm/分の平行移動速度で3回の通過によって0.005mmを除去した。上記技法を使用してKeyence顕微鏡を使用して測定された平均粗さRaは、0.035マイクロメートルであった。
Example 2
The edges of the glass sheet were ground using an 800 mesh (800 #) straight (non-chamfered) metal bonded diamond grinding wheel at a translation speed of 6000 mm / min to remove the 0.10 mm edge. This was followed by a second edge grinding step with a 800-mesh (800 #) chamfered metal bonded diamond grinding wheel to remove 0.05 mm by one pass at a translation speed of 6000 mm / min. The third step involves polishing on the end face of a slotless epoxy resin cup wheel 5000 # with a Cu content of up to 50% by volume, 0.005 mm by three passes at a translation speed of 6000 mm / min. Removed. The average roughness Ra measured using a Keyence microscope using the above technique was 0.035 micrometers.
上記の手法を使用して光透過率を測定したところ、99.5%を超えて、99.8%と測定された。 When the light transmittance was measured using the above method, it was measured to be more than 99.5% and 99.8%.
本明細書に記載される材料、方法、および物品に対して、さまざまな修正および変更を行うことができる。本明細書に記載される材料、方法、および物品の他の態様は、本明細書の考察および本明細書に開示される材料、方法、および物品の実施から明らかになるであろう。明細書および実施例は例示と見なされることが意図されている。本開示の精神または範囲から逸脱することなく、さまざまな修正および変更を加えることができることは、当業者にとって明らかであろう。 Various modifications and variations can be made to the materials, methods, and articles described herein. Other aspects of the materials, methods, and articles described herein will be apparent from consideration of the specification and practice of the materials, methods, and articles disclosed herein. The specification and examples are intended to be considered as illustrative. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and changes can be made without departing from the spirit or scope of the present disclosure.
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described separately.
実施形態1
ガラスシートのエッジを仕上げるための装置において、
前記エッジが研削および研磨に供されている間に前記ガラスシートを支持するワークテーブルであって、X軸が前記ワークテーブル上のガラスシートの平面上の横移動の方向であり、Y軸が前記X軸に対して垂直な前記平面上の縦移動の方向であり、Z軸が前記平面に対して垂直な移動方向である、ワークテーブル;
前記X軸および前記Y軸に沿って移動可能な回転テーブルであって、回転テーブル回転軸を有する、回転テーブル;
第1のスピンドルおよび第2のスピンドルがその周りを回転する共通スピンドル回転軸を有する、前記回転テーブルに取り付けられた、第1のスピンドルおよび第2のスピンドルであって、前記共通スピンドル回転軸が前記回転テーブル回転軸に直交する、第1のスピンドルおよび第2のスピンドル;及び
前記第1のスピンドルに取り付けられた研削ホイールおよび前記第2のスピンドルに取り付けられた研磨ホイールであって、前記研削ホイールが、前記Z軸に対して平行な前記共通スピンドル回転軸で前記ガラスシートのエッジを研削するように構成されており、前記研磨ホイールが、前記X軸に対して平行な前記共通スピンドル回転軸で前記ガラスシートのエッジを研磨するように構成されている、研削ホイールおよび研磨ホイール
を備えた、装置。
In an apparatus for finishing the edge of a glass sheet,
A work table supporting the glass sheet while the edge is being subjected to grinding and polishing, wherein the X axis is the direction of lateral movement of the glass sheet on the work table on a plane, and the Y axis is A work table, the direction of vertical movement on the plane perpendicular to the X axis, and the movement direction of the Z axis perpendicular to the plane;
A rotary table movable along the X axis and the Y axis, the rotary table having a rotary table rotation axis;
A first spindle and a second spindle mounted on the turntable, the first spindle and the second spindle having a common spindle rotation axis about which the common spindle rotation axis is rotated. A first spindle and a second spindle, which are orthogonal to the rotary table rotation axis; and a grinding wheel attached to the first spindle and a polishing wheel attached to the second spindle, wherein the grinding wheel is Wherein the grinding wheel is configured to grind an edge of the glass sheet with the common spindle rotation axis parallel to the Z axis, and wherein the polishing wheel is mounted on the common spindle rotation axis parallel to the X axis. Grinding wheel and polishing wheel configured to polish the edge of the glass sheet Equipment.
実施形態2
環状に配置された複数の第1の周辺液冷ノズルをさらに備え、該第1の周辺液冷ノズルが、前記第1のスピンドルに隣接し、冷却液を前記研削ホイールの周辺エッジの方に導くように配置される、実施形態1に記載の装置。
Embodiment 2
A plurality of first peripheral liquid cooling nozzles arranged annularly, the first peripheral liquid cooling nozzle being adjacent to the first spindle and directing a cooling liquid toward a peripheral edge of the grinding wheel; The apparatus of
実施形態3
環状に配置された複数の第2の周辺液冷ノズルをさらに備え、該第2の周辺液冷ノズルが前記第2のスピンドルに隣接する、実施形態2に記載の装置。
Embodiment 3
Embodiment 3. The apparatus of embodiment 2, further comprising a plurality of second peripheral liquid cooling nozzles arranged annularly, wherein the second peripheral liquid cooling nozzle is adjacent to the second spindle.
実施形態4
前記研削ホイールおよび前記研磨ホイールから離れて配置され、かつ、冷却液を前記ガラスシートのエッジの方に導くように配置された複数の遠隔液冷ノズルをさらに備える、実施形態2に記載の装置。
Embodiment 4
3. The apparatus of embodiment 2, further comprising a plurality of remote liquid cooling nozzles positioned away from the grinding wheel and the polishing wheel and positioned to direct a cooling liquid toward an edge of the glass sheet.
実施形態5
前記複数の第1の周辺液冷ノズルおよび前記遠隔液冷ノズルが、前記ガラスシートの研削中に作動するように構成される、実施形態4に記載の装置。
Embodiment 5
The apparatus of embodiment 4, wherein the plurality of first peripheral liquid cooling nozzles and the remote liquid cooling nozzle are configured to operate during grinding of the glass sheet.
実施形態6
前記複数の第1の周辺液冷ノズルが4つの冷却ノズルを含む、実施形態2に記載の装置。
Embodiment 6
3. The apparatus of embodiment 2, wherein the plurality of first peripheral liquid cooling nozzles includes four cooling nozzles.
実施形態7
前記複数の第1の周辺液冷ノズルが6つの冷却ノズルを含む、実施形態2に記載の装置。
Embodiment 7
3. The apparatus of embodiment 2, wherein the plurality of first peripheral liquid cooling nozzles includes six cooling nozzles.
実施形態8
前記研削ホイールが、周囲研削エッジを備えた円筒状ホイールを含み、前記研磨ホイールが、周囲研磨エッジおよび研磨端面を備えたカップホイールを含む、実施形態1に記載の装置。
Embodiment 8
The apparatus of
実施形態9
前記第1のスピンドルおよび前記研削ホイールが、研削中に前記周囲研削エッジによって前記ガラスシートのエッジに接触するように構成されており、前記第2のスピンドルおよび前記研磨ホイールが、前記研磨端面で前記ガラスシートのエッジに接触するように構成されている、実施形態8に記載の装置。
Embodiment 9
The first spindle and the grinding wheel are configured to contact an edge of the glass sheet by the peripheral grinding edge during grinding, and wherein the second spindle and the grinding wheel The device of embodiment 8, wherein the device is configured to contact an edge of a glass sheet.
実施形態10
前記カップホイールの前記研磨端面がスロット付き表面を含む、実施形態9に記載の装置。
実施形態11
前記回転テーブルが前記y軸に沿って移動可能なガントリー上に取り付けられており、該回転テーブルが前記x軸に沿って移動可能である、実施形態1に記載の装置。
Embodiment 11
The apparatus of
実施形態12
前記ガントリーがy軸キャリッジに沿って移動可能であり、前記回転テーブルがx軸キャリッジに沿って移動可能である、実施形態11に記載の装置。
実施形態13
ガラスシートのエッジを研削および研磨する方法において、
ガラスシートを表面で支持する工程であって、X軸が前記表面上のガラスシートの平面の横移動の方向であり、Y軸が前記X軸に対して垂直な前記平面上の縦移動の方向であり、Z軸が前記平面に対して垂直な移動方向である、工程;
第1のスピンドルの一端に取り付けられた研削ホイールで前記ガラスシートの前記エッジを研削する工程であって、前記第1のスピンドルが研削中に前記Z軸に沿って配向され、前記研削ホイールが、研削中に前記ガラスシートの前記エッジに接触する周辺エッジを含む、工程;及び
第2のスピンドルの一端に取り付けられた研磨ホイールの端面で前記ガラスシートの前記エッジを研磨する工程であって、前記第2のスピンドルが研磨中に前記平面に対して平行に配置されている、工程
を含む、方法。
In a method of grinding and polishing the edge of a glass sheet,
A step of supporting a glass sheet on a surface, wherein the X axis is the direction of horizontal movement of the plane of the glass sheet on the surface, and the Y axis is the direction of vertical movement on the plane perpendicular to the X axis Wherein the Z axis is the direction of movement perpendicular to said plane;
Grinding the edge of the glass sheet with a grinding wheel attached to one end of a first spindle, wherein the first spindle is oriented along the Z axis during grinding, and the grinding wheel comprises: Polishing the edge of the glass sheet with an end face of a polishing wheel attached to one end of a second spindle, comprising: a peripheral edge that contacts the edge of the glass sheet during grinding; and A method wherein a second spindle is positioned parallel to said plane during polishing.
実施形態14
環状に配置された複数の第1の周辺液冷ノズルで前記研削ホイールの前記周辺エッジに冷却流体を導く工程をさらに含み、前記第1の周辺液冷ノズルが前記研削ホイールの前記周辺エッジに隣接する、実施形態13に記載の方法。
Directing a cooling fluid to the peripheral edge of the grinding wheel with a plurality of first peripheral liquid cooling nozzles arranged annularly, wherein the first peripheral liquid cooling nozzle is adjacent to the peripheral edge of the grinding wheel. 14. The method according to
実施形態15
前記ガラスシートの前記エッジから離れて配置された複数の遠隔液冷ノズルで研磨中に前記エッジに冷却流体を導く工程をさらに含む、実施形態14に記載の方法。
15. The method of
実施形態16
前記ガラスシートの前記エッジから離れて配置された前記複数の遠隔液冷ノズルで研削中に前記エッジに冷却流体を導く工程をさらに含む、実施形態15に記載の方法。
Embodiment 16
16. The method of
実施形態17
前記ガラスシートの前記エッジの研削および研磨中に、前記第1のスピンドルおよび前記第2のスピンドルを前記ガラスシートに対して前記Y軸に沿った方向に移動させる工程をさらに含む、実施形態15に記載の方法。
Embodiment 17
実施形態18
前記第1のスピンドルおよび前記第2のスピンドルが、共通スピンドル回転軸の周りを回転する、実施形態17に記載の方法。
Embodiment 18
Embodiment 18. The method of embodiment 17, wherein the first spindle and the second spindle rotate about a common spindle rotation axis.
実施形態19
前記研磨ホイールがカップホイールである、実施形態15に記載の方法。
Embodiment 16. The method of
実施形態20
前記カップホイールが、その端面にスロットを含む、実施形態19に記載の方法。
Embodiment 20
20. The method of
実施形態21
前記第1のスピンドルまたは前記第2のスピンドルに結合した穴あけ工具で前記ガラスシートに穴を形成する工程をさらに含む、実施形態13に記載の方法。
Embodiment 21
14. The method of
実施形態22
前記エッジが、約0.2マイクロメートル未満の平均粗さを有する、研削および研磨後の仕上がりエッジである、実施形態13に記載の方法。
Embodiment 22
14. The method of
実施形態23
前記ガラスシートが、50mol%〜80mol%の範囲のSiO2、0mol%〜20mol%の範囲のAl2O3、および0mol%〜25mol%の範囲のB2O3、並びに50重量ppm未満のFeを含む、実施形態22に記載の方法。
Embodiment 23
Said glass sheet, 50 mol% SiO 2 in the range of ~80mol%, 0mol% ~20mol% range Al 2 O 3, and 0 mol% 25 mol% in the range of B 2 O 3, and less than 50 wt ppm Fe Embodiment 23. The method of embodiment 22 comprising:
10 ガラスシート
12 エッジ
13 第3のエッジ
14 第2のエッジ
15 第4のエッジ
19 面取り
100 エッジ仕上げ装置
102 ワークテーブル
104 回転テーブル
105 回転テーブル回転軸
106 第1のスピンドル
107 共通スピンドル回転軸
108 第2のスピンドル
110 研削ホイール
111 周囲研削エッジ
112 研磨ホイール
120 第1の周辺液冷ノズル
121 第1の冷却液ライン
125 面取り
127 第1の供給ライン
130 第2の周辺液冷ノズル
131 第2の冷却液ライン
140 遠隔液冷ノズル
141 第3の冷却液ライン
147 第2の供給ライン
150 筐体
152 ガントリー
161 周囲研磨エッジ
162 研磨端面
164 空洞化領域
180 Y軸キャリッジ
182 レール
190 X軸キャリッジ
192 レール
200 コンピュータ数値制御(CNC)機械
210 コントローラ
212 位置センサ
300 コンディショニング工具
302 モーター
304 ドレッシングホイール
305 矢印
309 方向
Claims (12)
前記エッジが研削および研磨に供されている間に前記ガラスシートを支持するワークテーブルであって、X軸が前記ワークテーブル上のガラスシートの平面上の横移動の方向であり、Y軸が前記X軸に対して垂直な前記平面上の縦移動の方向であり、Z軸が前記平面に対して垂直な移動方向である、ワークテーブル;
前記X軸および前記Y軸に沿って移動可能な回転テーブルであって、回転テーブル回転軸を有する、回転テーブル;
第1のスピンドルおよび第2のスピンドルがその周りを回転する共通スピンドル回転軸を有する、前記回転テーブルに取り付けられた、第1のスピンドルおよび第2のスピンドルであって、前記共通スピンドル回転軸が前記回転テーブル回転軸に直交する、第1のスピンドルおよび第2のスピンドル;及び
前記第1のスピンドルに取り付けられた研削ホイールおよび前記第2のスピンドルに取り付けられた研磨ホイールであって、前記研削ホイールが、前記Z軸に対して平行な前記共通スピンドル回転軸で前記ガラスシートのエッジを研削するように構成されており、前記研磨ホイールが、前記X軸に対して平行な前記共通スピンドル回転軸で前記ガラスシートのエッジを研磨するように構成されている、研削ホイールおよび研磨ホイール
を備えた、装置。 In an apparatus for finishing the edge of a glass sheet,
A work table supporting the glass sheet while the edge is being subjected to grinding and polishing, wherein the X axis is the direction of lateral movement of the glass sheet on the work table on a plane, and the Y axis is A work table, the direction of vertical movement on the plane perpendicular to the X axis, and the movement direction of the Z axis perpendicular to the plane;
A rotary table movable along the X axis and the Y axis, the rotary table having a rotary table rotation axis;
A first spindle and a second spindle mounted on the turntable, the first spindle and the second spindle having a common spindle rotation axis about which the common spindle rotation axis is rotated. A first spindle and a second spindle, which are orthogonal to the rotary table rotation axis; and a grinding wheel attached to the first spindle and a polishing wheel attached to the second spindle, wherein the grinding wheel is Wherein the grinding wheel is configured to grind an edge of the glass sheet with the common spindle rotation axis parallel to the Z axis, and wherein the polishing wheel is mounted on the common spindle rotation axis parallel to the X axis. Grinding wheel and polishing wheel configured to polish the edge of the glass sheet Equipment.
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