JP4162144B2

JP4162144B2 - コアリングマシン及びコアリング方法

Info

Publication number: JP4162144B2
Application number: JP2004059318A
Authority: JP
Inventors: 文生小國
Original assignee: Toyo Glass Co Ltd
Current assignee: Toyo Glass Co Ltd
Priority date: 2004-03-03
Filing date: 2004-03-03
Publication date: 2008-10-08
Anticipated expiration: 2024-03-03
Also published as: JP2005246740A

Description

本発明は、ガラス円板などのワークに円筒状のコアドリルで円形の孔を穿設するコアリングマシンに関する。

ハードディスク用のガラス原板の内孔の研削加工のように、精密に孔を研削しなければならない場合、ワーク（ガラス原板など）を固定するワーク台を表裏反転可能に構成し、先ず表側からワークの厚さの中程まで研削した後、ワーク台を反転し、今度はワークの裏側から切り込んでいって孔を貫通させる技術が知られている（特許文献１）。このようにすることで、研削終了時に孔周囲の縁端にカケ等の不良状態が発生するのを防ぎ、切り口をきれいに仕上げることができる。
特開２０００−２２９３１９号公報

上記のコアリングマシンの場合、（イ）ワーク台上にワークを供給して固定する、（ロ）ドリルを下降してワークを表側から研削する、（ハ）ドリルを上昇してワーク台を反転する、（ニ）ドリルを下降してワークを裏側から研削する、（ホ）ドリルを上昇してワーク台を反転する、（ヘ）ワークの固定を解除しワーク台から取り出す、という工程が順次行われる。このため、表側からのみ孔を穿設加工する場合に比べて著しく加工速度が遅くなり、加工能率が悪いという問題がある。能率を上げるためには、多数のコアリングマシンを設置しなければならず、設備コストや加工スペースなどの問題が生じる。本発明は、このような精密加工を行うコアリングマシンの加工速度を向上することを課題としてなされたものである。

本発明は、回転可能に設けられた基台と、ワークを支持するものであってコアドリル先端が挿通可能な逃げ孔を有し該基台に表裏反転可能に設けられた２個のワーク台と、前記基台を回転駆動する基台駆動手段と、前記各ワーク台を反転駆動するワーク台駆動手段とを有し、前記ワーク台の表側及び裏側の双方からワークの研削が可能であり、前記２個のワーク台が前記基台の回転中心に対して等距離で相互に所定角度離れた位置に設けられており、前記基台を回転することで、前記各ワーク台を加工位置又は待機位置に回転移動し、前記待機位置において加工済みワークの取り出し及び新たなワークのセットを行い、前記ワーク台の反転は前記待機位置において行い前記加工位置においては行わないことを特徴とするコアリングマシンである。

また本発明は、前記のコアリングマシンを用いたコアリング方法であって、
〔１〕加工位置にあるワーク台（３Ａ）のワークの内孔の表側を切削するステップと、
〔２〕基台を回転させてワーク台（３Ａ）を待機位置に、（３Ｂ）を加工位置に移動させ、さらにワーク台（３Ａ）を反転して裏向きにするステップと、
〔３〕加工位置にあるワーク台（３Ｂ）のワークの内孔の表側を切削するステップと、
〔４〕基台を回転させてワーク台（３Ａ）を加工位置に、（３Ｂ）を待機位置に移動させ、さらにワーク台（３Ｂ）を反転して裏向きにするステップと、
〔５〕加工位置にあるワーク台（３Ａ）のワークの裏側を切削し、内孔を貫通させるステップと、
〔６〕基台を回転させてワーク台（３Ａ）を待機位置に、（３Ｂ）を加工位置に移動させ、さらにワーク台（３Ａ）を反転して表向きにするステップと、
〔７〕加工位置にあるワーク台（３Ｂ）のワークの裏側を切削して内孔を貫通させると共に、待機位置にあるワーク（３Ａ）から切削加工を終了したワークを取り出し新たなワークをセットするステップと、
〔８〕基台を回転させてワーク台（３Ａ）を加工位置に、（３Ｂ）を待機位置に移動させ、待機位置にあるワーク（３Ｂ）から切削加工を終了したワークを取り出し新たなワークをセットするステップを有し、
前記〔１〕〜〔８〕のステップを繰り返してワークのコアリングを行うことを特徴とするコアリング方法である。

本発明コアリングマシン及びコアリング方法は、２個のワーク台を加工位置又は待機位置に回転移動するようにしたので、効率よくワークの孔開け加工を行うことができる。すなわち、ワークの研削とワークのハンドリング（ワーク台からの取り出し及びワーク台へのセット）を同時に行うことができるので、コアドリルの遊び時間を少なくできる。また、加工位置においてはワーク台の反転を行わない（待機位置で行う）ので、ワーク台反転時間が無駄時間とならず、コアドリルをワーク表面ぎりぎりの低い位置にセットでき、ドリルの下降、上昇時間を短縮できる。

基台は、板状、鋼材を組み立てた枠組状など任意の形状、構造とすることができる。ワーク台はワークを固定できればよく構造、形状に特に制限はないが、例えば鋳造品とすることができる。ワークを固定するには、吸着セット、クランプセットなど周知の手段を採用できる。基台駆動手段、ワーク台駆動手段は例えばサーボモータとすることができる。

２個のワーク台は、基台の回転中心に対して等距離で相互に所定角度離れた位置に設けられる。この所定角度は設置場所に合わせて適宜選択されるが、通常は１８０°である。

本コアリングマシンは、縦軸型（コアドリルの軸芯が縦向き）でも横軸型（コアドリルの軸芯が横向き）でもよい。コアドリルは、縦軸型の場合は加工位置におけるワーク台の上方に設けられ、横軸型の場合は加工位置におけるワーク台の側方に設けられる。

以下、実施例を表した図面に基づいて本発明を詳細に説明する。図１は実施例のコアリングマシン（１）の平面図、図２はコアリングマシン（１）の一部切欠側面図、図３はコアリングマシン（１）の一方のワーク台を反転した状態の一部切欠側面図、図４はコアリングマシンの作動状態説明図である。

図１〜３に示すコアリングマシン（１）は、ハードディスク用のガラス原板の内孔を穿設するためのもので、基台（２）、２個のワーク台（３Ａ）（３Ｂ）、基台２を回転駆動する基台駆動手段（１０）（サーボモータ）、ワーク台を反転駆動するワーク台駆動手段（１１）（サーボモータ）などからなる。基台２は鉄板を加工したもので、基台駆動手段（１０）の回転軸（１３）によって水平面内を回転可能に支持され、２個のワーク台（３Ａ）（３Ｂ）が反転可能なように切込（１２）が設けられている。基台２の上には軸支壁（８）（９）、ワーク台駆動手段（１１）が固定されている。

各ワーク台（３Ａ）（３Ｂ）は鋳鉄製で、コアドリル（Ｃ）の先端部外径よりも大きな径の逃げ孔（４）を有し、その周囲の表側面にワーク（ガラス原板Ｇ）を吸着固定するための吸着溝（５）が形成されている。吸着溝（５）には多数の吸着孔（図示せず）が設けられ、吸着孔はバキューム装置（図示せず）に連通し、負圧によりワークを吸着固定する。各ワーク台（３Ａ）（３Ｂ）の側面には軸（６）（７）が設けられ、軸（６）（７）はそれぞれ軸支壁（８）（９）に回転可能に軸支されると共に、軸（７）に接続されたワーク台駆動手段（１１）によって表裏反転する。ワーク台（３Ａ）（３Ｂ）は、基台（２）の回転中心（Ｏ）に対して等距離で相互に１８０°離れた位置（点対称の位置）に設けられている。

次に、図４に基づいて本発明コアリングマシンの作動状態を説明する。このコアリングマシンにおいては、２個のワーク台（３Ａ）（３Ｂ）は基台の回転中心（Ｏ）を通る直線に対して線対称の位置に設けられている。加工位置のワーク（ガラス原板Ｇ）の直上にはコアドリル（図示せず）が設けられている。待機位置にはワークをワーク台から取り出し、及びセットするハンドリングマシン（図示せず）が設けられている。なお同図において、斜線を付していないワーク台（３Ａ）（３Ｂ）は表向き、斜線を付したワーク台（３Ａ）（３Ｂ）は裏向きを表し、実線で表示した内孔（４）は穿設完了した貫通孔、破線で表示した内孔（４）は表側のみ研削された状態を表している。

〔１〕においては、ワーク台（３Ａ）は加工位置に、（３Ｂ）は待機位置にあり、ワーク台（３Ａ）（３Ｂ）は共に表向きで、加工位置にあるワーク台（３Ａ）のワークの内孔（４）の表側が切削された状態を示している。

〔２〕に示すのは、〔１〕の状態から、基台を回転させてワーク台（３Ａ）を待機位置に、（３Ｂ）を加工位置に移動させ、さらにワーク台（３Ａ）を反転して裏向きにした状態である。

〔３〕に示すのは、〔２〕の状態から、加工位置にあるワーク台（３Ｂ）のワークの内孔（４）の表側を切削した状態である。ここにおいて、ワーク台（３Ａ）（３Ｂ）のワークは共に内孔の表側のみ切削されている。

〔４〕に示すのは、〔３〕の状態から、基台を回転させてワーク台（３Ａ）を加工位置に、（３Ｂ）を待機位置に移動させ、さらにワーク台（３Ｂ）を反転して裏向きにした状態である。

〔５〕に示すのは、〔４〕の状態から、加工位置にあるワーク台（３Ａ）のワークの裏側を切削し、内孔を貫通させて切削加工が終了した状態である。

〔６〕に示すのは、〔５〕の状態から、基台を回転させてワーク台（３Ａ）を待機位置に、（３Ｂ）を加工位置に移動させ、さらにワーク台（３Ａ）を反転して表向きにした状態である。

〔７〕に示すのは、〔６〕の状態から、加工位置にあるワーク台（３Ｂ）のワークの裏側を切削し、内孔を貫通させて切削加工を終了させた状態である。ここにおいて、同時に、待機位置にあるワーク（３Ａ）から切削加工を終了したワークを取り出し新たなワークをセットする。

〔８〕に示すのは、〔７〕の状態から、基台を回転させてワーク台（３Ａ）を加工位置に、（３Ｂ）を待機位置に移動させた状態である。ここにおいても前記〔７〕と同様に、待機位置にあるワーク（３Ｂ）から切削加工を終了したワークを取り出し新たなワークをセットする（図示せず）。〔８〕の状態から、加工位置にあるワーク台（３Ａ）のワークの内孔（４）の表側を切削し、〔１〕の状態にもどる。〔１〕〜〔８〕が１サイクルで、このサイクルが繰り返される。１サイクルで２枚のガラス原板（Ｇ）の内孔切削加工が行われる。

ガラス原板の内孔加工速度は、従来のワーク台が１個コアリングマシンの場合、最大３枚／分であったが、本実施例の場合は５枚／分となり、加工速度が約６７％向上した。

本発明のコアリングマシンは、ガラス原板の内孔切削加工のほか、各種製品の精密な孔開け加工に利用できる。

実施例のコアリングマシンの平面図である。コアリングマシン１の一部切欠側面図である。コアリングマシン１の一方のワーク台を反転した状態の一部切欠側面図である。本発明コアリングマシンの作動状態説明図である。

符号の説明

１コアリングマシン
２基台
３Ａ・３Ｂワーク台
４逃げ孔
５吸着溝
６軸
７軸
８軸支壁
９軸支壁
１０基台駆動手段
１１ワーク台駆動手段
１２切込
１３回転軸
Ｃコアドリル
Ｇガラス原板（ワーク）

Claims

回転可能に設けられた基台と、
ワークを支持するものであってコアドリル先端が挿通可能な逃げ孔を有し該基台に表裏反転可能に設けられた２個のワーク台と、
前記基台を回転駆動する基台駆動手段と、前記各ワーク台を反転駆動するワーク台駆動手段とを有し、
前記ワーク台の表側及び裏側の双方からワークの研削が可能であり、
前記２個のワーク台が前記基台の回転中心に対して等距離で相互に所定角度離れた位置に設けられており、
前記基台を回転することで、前記各ワーク台を加工位置又は待機位置に回転移動し、
前記待機位置において加工済みワークの取り出し及び新たなワークのセットを行い、
前記ワーク台の反転は前記待機位置において行い前記加工位置においては行わないことを特徴とするコアリングマシン。
請求項１のコアリングマシンを用いたコアリング方法であって、
〔１〕加工位置にあるワーク台（３Ａ）のワークの内孔の表側を切削するステップと、
〔２〕基台を回転させてワーク台（３Ａ）を待機位置に、（３Ｂ）を加工位置に移動させ、さらにワーク台（３Ａ）を反転して裏向きにするステップと、
〔３〕加工位置にあるワーク台（３Ｂ）のワークの内孔の表側を切削するステップと、
〔４〕基台を回転させてワーク台（３Ａ）を加工位置に、（３Ｂ）を待機位置に移動させ、さらにワーク台（３Ｂ）を反転して裏向きにするステップと、
〔５〕加工位置にあるワーク台（３Ａ）のワークの裏側を切削し、内孔を貫通させるステップと、
〔６〕基台を回転させてワーク台（３Ａ）を待機位置に、（３Ｂ）を加工位置に移動させ、さらにワーク台（３Ａ）を反転して表向きにするステップと、
〔７〕加工位置にあるワーク台（３Ｂ）のワークの裏側を切削して内孔を貫通させると共に、待機位置にあるワーク（３Ａ）から切削加工を終了したワークを取り出し新たなワークをセットするステップと、
〔８〕基台を回転させてワーク台（３Ａ）を加工位置に、（３Ｂ）を待機位置に移動させ、待機位置にあるワーク（３Ｂ）から切削加工を終了したワークを取り出し新たなワークをセットするステップを有し、
前記〔１〕〜〔８〕のステップを繰り返してワークのコアリングを行うことを特徴とするコアリング方法。