JP4027700B2

JP4027700B2 - スクライブ・ブレーク兼用装置

Info

Publication number: JP4027700B2
Application number: JP2002086238A
Authority: JP
Inventors: 一斉田
Original assignee: Nakamura Tome Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Nakamura Tome Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2002-03-26
Filing date: 2002-03-26
Publication date: 2007-12-26
Anticipated expiration: 2022-03-26
Also published as: JP2003277089A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、スクライブ工程とブレーク工程との２工程でガラス板を割断する装置に関するもので、スクライブ工程とブレーク工程とを同一の機台上で行う装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ガラス板の表面にカッタ（ダイヤモンドの尖針やローラ刃）を押し付けて走行させることにより、ガラス板に引っ掻き溝（スクライブ溝）を設けた後、このスクライブ溝の位置でガラス板に衝撃力や曲げ応力を加えることによりガラス板を割断する方法は公知である。このガラス板の割断操作において、ガラス板にスクライブ溝を刻設する工程をスクライブ工程、スクライブ溝の位置で分割する工程をブレーク工程と呼んでいる。スクライブ工程とブレーク工程とは、それぞれを専用の装置で行うのが一般的であるが、両工程を同一機台上で行う装置も実用されている。
【０００３】
図５は、スクライブ工程とブレーク工程とを同一機台上で行う従来装置の一例を示した図である。図において、５００はベースフレーム、５０１はスクライブテーブル、５０２はスクライブ装置、５０３は搬送装置、５０４及び５０５はブレークテーブルである。スクライブテーブル５０１は、ベースフレーム５００の長手方向に移動位置決め可能かつテーブル中心で鉛直軸回りに旋回位置決め可能で、テーブル面にはこの上に直接載置されるガラス板を吸着するための多数の真空孔５０６が設けられている。スクライブ装置５０２は、スクライブテーブル５０１の移動路を跨ぐ門形フレーム５０７と、この門形フレームのビーム５０８に沿って走行する走行台５０９とを備え、この走行台にガラス板にスクライブ溝を刻設するカッタが装着されている。
【０００４】
搬送装置５０３は、ガラス板の上面を吸着する吸着ヘッドを備えた搬送アーム５１０を備えており、スクライブ済のガラス板をスクライブテーブル５０１からブレークテーブル５０４、５０５側へと搬送すると共に、刻設されたスクライブ溝の間隔に合せたストロークでガラス板を間欠移送する。２枚のブレークテーブルの内の下流側のもの５０５は、その前縁５１１を中心として下方へ揺動可能となっており、かつ両ブレークテーブル５０４、５０５の上面には、ガラス板を吸着するための多数の真空孔５１２が設けられている。搬送装置５０３は、刻設されたスクライブ溝が２枚のブレークテーブル５０４、５０５の境界の位置に来るようにガラス板を移送する。移送されたガラス板は、ブレークテーブル５０４、５０５に設けた真空孔５１２によって吸着され、その後下流側のブレークテーブル５０５が揺動することにより、スクライブ溝のところで折り曲げて分割する。
【０００５】
スクライブテーブル５０１上に位置決めされたガラス板は、スクライブテーブル５０１の旋回位置決めにより、刻設しようとするスクライブ溝の方向を走行台５０９の走行方向に一致させる。そして、スクライブテーブル５０１の移動によりスクライブ溝の刻設位置を設定し、スクライブテーブル５０１を停止した状態で走行台５０９を走行させることにより、スクライブ溝の刻設を行う。スクライブテーブル５０１は、刻設するスクライブ溝の間隔に対応する間隔で間欠移動し、各停止位置で走行台５０９を走行させることにより、スクライブテーブル５０１上のガラス板に所定の間隔でスクライブ溝を刻設する。スクライブ溝を刻設したガラス板は、搬送装置５０３の吸着ヘッドに上面を吸着されて、ブレークブテーブル５０４側へと搬送される。そして、搬送装置５０３の間欠送りと、下流側のテーブル５０５の揺動動作を交互に繰り返すことにより、刻設されたスクライブ溝に沿うガラス板の分割が行われるのである。
【０００６】
上記のようなスクライブ工程とブレーク工程とを同一機台上で行う装置は、一見合理的なように考えられるが、スクライブ工程のタクトとブレーク工程のタクトととに差があると、生産性が遅い方のタクトで決定されてしまう。大量のガラス板の割断を行うときは、スクライブ専用機とブレーク専用機をタクト差に対応する比率で設置するのが合理的である。すなわち、ブレーク工程がスクライブ工程の２分の１の時間で完了するなら、スクライブ専用機とブレーク専用機とを２対１の台数比で設置すれば、機械の稼働率を向上させることができ、設備の償却上、有利である。一方、小ロットの場合には、設備費用に比べてタクト差によるロスが相対的に小さくなるので、図５に示したようなスクライブ工程とブレーク工程とを同一機台上で行う装置を用いることが可能である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、スクライブ専用機とブレーク専用機とを両装置のタクト差を均すような台数比で設ける方法は、生産量が増減したときの対応が困難である。すなわち、生産量を１．２倍とか１．３倍にするために機械を新たに設置しようとすると、機械は当然整数台ずつしが設置できないので、稼働率の悪い機械が出てきてしまう。また、スクライブ専用機とブレーク専用機との間でガラス板を搬送する搬送時間を含めて考えると、１枚のガラス板の割断箇所の多少により、最適な機械の組合わせも変ってくる。
【０００８】
また、図５に示した同一機台上でスクライブ工程とブレーク工程とを行う従来装置は、設置床面積が大きく、タクトの遅いスクライブ工程に合せて搬送装置やブレーク装置が設計されているため、生産性の割には設置床面積が大きいという問題があり、更にこのような装置でブレーク工程のみを行うと、コストパフォーマンスが非常に低いという問題がある。
【０００９】
この発明は、上記のような問題点を解決することを課題としており、スクライブ工程とブレーク工程とを連続的に行うことができるほか、スクライブ工程のみ、あるいはブレーク工程のみに用いても、専用機と同様な生産性が得られ、かつ従来の装置に比べて設置面積が小さいスクライブ・ブレーク兼用機を提供することにより、生産量の増減に効率的に対応できるようにすることを課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決したこの発明のスクライブ・ブレーク兼用装置は、ガラス板の移送方向に移動位置決め可能かつテーブル面の中心の鉛直軸回りに旋回位置決め可能なテーブル１０と、このテーブルの上記テーブル面に設けられた多数の吸着孔１１と、当該テーブル面上に添設されたガラス板を載置するためのクッションシート１３と、テーブル１０を跨ぐように設けられた門形フレーム１４と、この門形フレームのガラス板の移送方向上流側に設けられたスクライブ装置２と、当該門形フレームのガラス板の移送方向下流側に設けられたブレーク装置３とを備えている。
【００１１】
上記装置における好ましい構造のスクライブ装置２は、ガラス板の移送方向と直交する方向の門形フレーム１４のビーム１７に沿って走行する走行台２０４と、この走行台に付圧装置２０９を介して下方に付勢されたカッタ２０５とを備えた構造である。また上記装置における好ましい構造のブレーク装置３は、ガラス板の移送方向と直交する方向に細長いブレーク刃３６５と、このブレーク刃を前記テーブル面の上方で上下させる上下駆動装置３０８とを備えた構造である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明のスクライブ・ブレーク兼用機の一実施例を示す全体斜視図である。１はベースフレームで、このベースフレームには、従来のスクライブテーブルと同様な移動位置決め及び旋回位置決めが可能なテーブル１０が搭載されている。テーブル１０のテーブル面には、図２に示すように、テーブル面の真空孔１１と対応する位置に、これより大径の通孔１２を設けたクッションシート１３が添設されている。このクッションシート１３は、厚さ方向の弾性を備えており、この上に載置されたガラス板の上面に局部的な外力が加わったとき、部分的に凹んでガラス板に曲げ変形を付与できる。
【００１３】
ベースフレーム１には、テーブル１０の移動路を跨ぐように門形フレーム１４が装着されており、この門形フレーム１４のテーブル１０の移送方向上流側にスクライブ装置２が設けられ、後流側にブレーク装置３が設けられている。
【００１４】
図３は、スクライブ装置２及びブレーク装置３の詳細を示す側面図である。図３において、テーブル１０は、図の左右方向に移動位置決め自在かつテーブルセンタを中心として、鉛直方向（図の上下方向）の旋回軸回りに回転可能である。このテーブル上に分割しようとするガラス板４が真空吸着等により定置される。２０２はテーブル１０の上面と平行に装架された図の紙面直角方向に延びる走行ガイド、２０３は走行ガイド２０２と平行に装架されて図示しない走行モータで回転駆動されるボールねじである。２０４はカッタ２０５を走行させる走行台で、走行ガイド２０２に図の紙面直角方向に移動自在に装着され、ボールねじ２０３に螺合している。２０６は走行台２０４に上下方向に軸支された昇降ねじで、サーボモータ２０７で正逆方向に回転駆動される。２０８は走行台２０４に上下移動自在に案内されて昇降ねじ２０６に螺合している昇降台である。昇降台２０８には、図に点線で示す付圧シリンダ２０９が図の紙面直角方向に離隔して２本形成されており、当該付圧シリンダで下方に付勢される２本のラム２１０にカッタヘッド２１１が固定されている。ラム２１０を２本設けているのは、カッタヘッド２１１の鉛直軸回りの回転を防止するためである。２１２はカッタヘッド２１１に垂直軸回りに揺動可能に軸支された揺動軸で、この揺動軸の下端にトレーリング方向（引きずり方向）に偏倚させて回転カッタ２０５が自由回転状態で軸支されている。
【００１５】
付圧シリンダ２０９には、ラム２１０の頂部と周面とに空気圧が供給されている。周面に供給された空気圧により、ラム２１０は静圧で浮遊した状態で支持され、カッタ２０５はガラス面の小さな凹凸に従ってなめらかに昇降する。ラム２１０の頂部には、図示しない圧力設定器を経て空気圧が供給されている。
【００１６】
スクライブ動作が指令されると、スクライブ線４０の方向が走行台２０４の走行方向となるようにテーブル１０が角度設定され、最初のスクライブ線の位置に移動する。そして制御器に設定された切込み深さ及び切り込み力に基づいてサーボモータ２０７及び圧力設定器が操作されて、カッタ２０５の切込み深さと切り込み力とが設定された後、走行台２０４が走行して最初の第１の方向のスクライブ線を刻設する。次にテーブル１０が次のスクライブ線の位置に移動し、その位置で走行台２０４を走行させて次のスクライブ線を刻設する。
【００１７】
スクライブ工程で例えば図６に示すように、複数本のスクライブ溝４０・・・４０を刻設されたガラス板４は、図３の左右方向に移動位置決めされるテーブル１０上にサクションで吸引固定された状態でブレークされる。テーブル１０の上方の門形フレーム１４に、図４に詳細を示す高さ調整装置３０３が設けられている。
【００１８】
高さ調整装置３０３は、下向き斜面３３４を備えたカム３３２をＺ軸サーボモータ３３５で正逆転駆動されるボールねじ３３８に螺合することにより、前記下向き斜面３３４に下方から当接しているカムフォロア３３３を昇降させることにより、後述する昇降ブラケット３０５の高さを調整する。
【００１９】
より詳細に説明すると、門形フレーム１４に固定された支持フレーム３３１の上方に位置する図３の紙面直角方向に細長いフレーム板３４３の下方にＺ軸サーボモータ３３５及び軸受ブロック３３６、３３７が固定して装着されており、この軸受ブロック３３６、３３７によって両端を軸支されたボールねじ３３８がカップリング３３９でＺ軸サーボモータ３３５の出力軸に連結されている。フレーム板３４３の下面の前記軸受ブロック３３６、３３７の間には、ボールねじ３３８と平行なガイドレール３４０が固定されている。カム３３２は、ガイドレール３４０に摺動自在に装着されて、ボールねじ３３８に螺合するスライダブロック３４１に固定して設けられている。
【００２０】
カムフォロア３３３は、後述する付勢シリンダ３４２（図３参照）の付勢力により、カムの下向き斜面３３４に当接している。Ｚ軸サーボモータ３３５の正逆転により、カム３３２が図４の左右方向に移動して、カムフォロア３３３従ってこれを軸支している昇降ブラケット３０５を昇降させる。
【００２１】
支持フレーム３３１の両端部（図３の紙面直角方向の端部）には、鉛直方向の第１ガイド３５１が固定されており、この直線ガイドに近接して付勢シリンダ３４２がそのロッドを上向きにして装着されている。前述したカムフォロア３３３を装着した昇降ブラケット３０５は、第１ガイド３５１によって昇降自在にガイドされ、かつ付勢シリンダ３４２のロッドに連結されて上方に付勢されており、この付勢力によりカムフォロア３３３が前記カムの下向き斜面３３４に当接している。
【００２２】
昇降ブラケット３０５の上部には、シリンダブラケット３０６が固定され、その前端に（図３の右側）から下方に延びるＬ形ブラケット３８１にストッパ３６１が固定され、更に昇降ブラケット３０５の下方には、ブレーク刃ホルダ３６２の原点ピン３６３に当接する原点センサ３６４が装着されている。昇降ブラケット３０５は、図３の紙面直角方向に細長い部材で、その長手両端部前面に鉛直方向の第２直線ガイド３６７が装着されている。
【００２３】
ブレーク刃３６５は、下方に向いた鈍角の刃先３６６を有する断面ホームベース形のポリウレタン製の図３の前後方向に細長い部材である。このブレーク刃３６５は、そのホルダ３６２に装着されており、当該ホルダ３６２は、第２直線ガイド３６７によって上下動自在に案内されたホルダフレーム３８２に固定され、このホルダフレームが前記シリンダブラケット３０６に装着したブレークシリンダ３０８の下向きのロッド３８３に連結されている。ロッド３８３の先端がストッパ３６１に当接することにより、ホルダフレーム３８２の下降端位置、すなわちブレーク刃３６５の下降端位置が規定される。
【００２４】
ガラス板４の表面からのブレーク刃の刃先３６６の当接深さは、前述した高さ調整装置３０３で昇降ブラケット３０５の高さを調整して、支持フレーム３３１に対するストッパ３６１の高さを調整することによって行われる。
【００２５】
原点センサ３６４は、ブレーク刃３６５の高さの基準点（零点）を検出するために設けられたもので、ブレークシリンダ３０８のロッド３８３をストッパ３６１に当接させた状態で、高さ調整装置３０３を動作させて昇降ブラケット３０５を徐々に下降させて行き、ブレーク刃の刃先３６６がガラス板４の表面に接触したときに、センサ３６４と原点ピン３６３とが離間することを検出して、その検出信号により、Ｚ軸サーボモータ３３５の偏差カウンタをリセットすることにより、ブレーク刃３６５の原点高さを設定する。
【００２６】
ブレーク刃の原点高さの設定は、割断しようとするガラス板のロットが変わったときや、摩耗したブレーク刃を交換したときなどに行われる。なお、原点設定を行なったあと、退避シリンダ３６９でセンサ３６４を下方に退避させ、ブレーク動作ごとにセンサと原点ピン３６３とが接触するのを防止している。
【００２７】
テーブル１０は、Ｙ軸モータ１５で回転駆動されるボールねじ１６に螺合しており、Ｙ軸モータ１５の回転停止によりテーブル１０に従ってその上に固定されたガラス板４のＹ軸方向の位置設定が行なわれる。
【００２８】
以上の実施例において、テーブル１０に例えば図６に示すようなスクライブ溝４０・・・４０を設けたガラス板４を固定して、Ｙ軸モータ１５によりテーブル１０を移動して各スクライブ溝毎にテーブルの位置決めを行ない、Ｚ軸サーボモータ３３５を回転して当該スクライブ溝に対応するブレーク刃の当接深さを設定し、次にブレークシリンダ３０８を動作させて、当該スクライブ溝部分においてガラス板をブレークする、という動作を繰返すことにより、ガラス板４を複数の分断線に沿って順次分断する。
【００２９】
上記の装置でスクライブとブレークとを連続的に行うときは、ガラス板４の割断位置をスクライブ位置（カッタ２０５の走行位置）とブレーク位置（ブレーク刃３６５の当接位置）とに、テーブル１０の移動により交互に位置決めして、走行台２０４の走行とブレーク刃３６５のガラス板４への衝突とを交互に行うことにより、ガラス板４を複数の割断線に沿って順次割断してゆく。図６に示す割断間隔Ｐが図３に示すスクライブ位置とブレーク位置の間隔Ｌより広いときは、テーブル１０が送り動作と戻り動作を交互に行って、スクライブとブレークとを行う。また、上記の装置をスクライブ専用機として用いるときは、ブレーク刃３６５を使用しないで、割断線の間隔に対応するストロークでのテーブル１０の間欠移動とカッタ２０５の走行とを交互に行うことにより、スクライブ溝の刻設を行う。また、ブレーク専用機として用いるときは、予め設けられているスクライブ溝の間隔に対応するテーブル１０の間欠移動とブレーク刃３６５の衝突とを交互に繰り返すことにより、ブレークのみを行う。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように、この発明のスクライブ・ブレーク兼用装置は、装置面積が従来の専用機よりわずかに大きい程度の大きさで、かつテーブル１０を共通化しており、更にテーブル１０上に通気性を備えたクッションシート１３を添設することで、ガラス板上面からのスクライブとブレークとを可能にすることで、専用機、特にブレーク専用機として用いたときにも高い生産性が実現でき、生産量の増減や１枚のガラス板の割断箇所の変化などにも柔軟に対応できるガラス板の割断ラインを実現できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す模式的な全体斜視図
【図２】テーブル上のクッションシートとガラス板とを示す部分拡大断面図
【図３】図１の装置のスクライブ装置及びブレーク装置の詳細を示す側面図
【図４】図３のＡ矢視図
【図５】従来のスクライブ・ブレーク兼用機の一例を示す模式的な斜視図
【図６】ガラス板の一例を示す斜視図
【符号の説明】
２スクライブ装置
３ブレーク装置
10 テーブル
11 真空孔
13 クッションシート
14 門形フレーム
17 ビーム
204 走行台
205 カッタ
209 付圧シリンダ
308 ブレークシリンダ
365 ブレーク刃

Claims

ガラス板の移送方向に移動位置決め可能かつテーブル面の中心の鉛直軸回りに旋回位置決め可能なテーブル(10)と、このテーブルの上記テーブル面に設けられた多数の吸着孔(11)と、当該テーブル面上に添設されたガラス板を載置するためのクッションシート(13)と、テーブル(10)を跨ぐように設けられた門形フレーム(14)と、この門形フレームのガラス板の移送方向上流側に設けられたスクライブ装置(2)と、当該門形フレームのガラス板の移送方向下流側に設けられたブレーク装置(3)とを備えている、スクライブ・ブレーク兼用装置。
スクライブ装置(2)は、ガラス板の移送方向と直交する方向の前記門形フレームのビーム(17)に沿って走行する走行台(204)と、この走行台に付圧装置(209)を介して下方に付勢されたカッタ(205)とを備え、ブレーク装置(3)は、ガラス板の移送方向と直交する方向に細長いブレーク刃(365)と、このブレーク刃を前記テーブル面の上方で上下させる上下駆動装置(308)とを備えている、請求項１記載のスクライブ・ブレーク兼用装置。