JP4290611B2 - Side processing device - Google Patents
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Description
この発明は、板状のワークの側辺部を面方向に移動可能かつ面直角方向に移動不能に保持する側辺部ホルダを備えた硬質脆性板の側辺加工装置に関するものである。 The present invention relates to the side machining apparatus hard and brittle plate having a side portion Hol da for immovably holding the side portion of the plate-shaped workpiece on a movable and a surface perpendicular to the plane direction.
板状のワークの側辺の加工、例えば回転砥石でガラス板の側辺の面取加工を行うときは、ワークテーブルから加工しようとする側辺を張り出させた状態でワークを保持する必要がある。このワークの張出し量が過大であると、自重でワークが撓んだり、工具から受ける加工反力でワークが振動したりするので、ワークの張出し量を工具とワークテーブルとの干渉を避けるのに必要な最小限の寸法にするのが好ましい。 When processing the side of a plate-shaped workpiece, for example, when chamfering the side of a glass plate with a rotating grindstone, it is necessary to hold the workpiece with the side to be processed protruding from the work table. is there. If the amount of overhang of the workpiece is excessive, the workpiece will be bent by its own weight or the workpiece will vibrate due to the processing reaction force received from the tool. It is preferred to have the minimum required dimensions.
一方、ワークには種々の寸法のものがあり、縦横比も様々である。そして、ワーク寸法に合わないワークテーブルを用いると、テーブルからのワーク張出し量が少なすぎて、工具とテーブルの干渉により加工が不能になったり、張出し量が過大となって上述のような不都合が生ずるので、ワーク寸法や縦横比が変わる毎に、そのワークに適合した寸法のテーブルを製作して、テーブルの交換作業を行わなければならない。 On the other hand, there are workpieces of various sizes and various aspect ratios. If a work table that does not match the workpiece dimensions is used, the amount of work overhang from the table is too small, making it impossible to process due to the interference between the tool and the table, and the overhang is excessive, resulting in the inconveniences described above. Therefore, every time the workpiece dimensions and aspect ratio change, a table having dimensions suitable for the workpiece must be manufactured and the table must be exchanged.
しかし、ワークの寸法や縦横比に応じてそれぞれに適合するテーブルを製作するのは、コストがかかり、テーブル交換を自動的に行おうとすると、複雑な構造の自動交換装置を必要とし、またテーブル交換を人手で行うときは、煩雑で段取りに時間がかかるという問題が生ずる。 However, it is costly to produce a table that suits the dimensions and aspect ratio of the workpiece, and if an attempt is made to change the table automatically, an automatic changer with a complicated structure is required. When performing the above process manually, there arises a problem that it is complicated and takes time to set up.
この問題を解決するべく本願出願人は、特許文献1でテーブル寸法を自在に変えることができる硬質脆性板の側辺加工装置を提案している。
しかし、上記特許文献1で提案した装置は、テーブル構造が複雑になるため、装置コストを上昇させ、またワークの縦横比の変化には対応できないという問題があり、十分な解決手段とはなっていなかった。
However, the apparatus proposed in
そこでこの発明は、より構造が簡単で、寸法や縦横比の異なるワークの総てに対応することが可能な新たな技術手段を得ることを課題としている。 Accordingly, an object of the present invention is to obtain new technical means that is simpler in structure and can cope with all workpieces having different dimensions and aspect ratios.
この発明は、加工装置のテーブル2に保持されたワークの側辺部1aを、その加工辺1bを加工する工具3の近傍で、ワーク1の面方向に移動自在かつ面直角方向に移動不能に保持する側辺部ホルダ4を、工具3を支持している工具側フレーム10に装着して設けることにより、上記課題を解決したものである。
In the present invention, the
すなわち、本願請求項1の発明に係る硬質脆性板の側辺加工装置は、加工するワーク1の側辺部1aをその表裏面に向けて流出する流体圧で表裏方向に挟持する側辺部ホルダ4を備えている。
That is, the side processing apparatus of the hard brittle plate according to the invention of
ワーク1の側辺加工は、テーブル2と工具3とを加工する加工辺1b方向に相対移動させることによって行われる。この発明の側辺部ホルダ4は、テーブル2に対して相対移動し、工具3に対しては相対移動しない。
Side processing of the
請求項2の発明に係る上記側辺加工装置の側辺部ホルダは、硬質脆性板の側辺加工工具3に近接してそのワーク1側に配置され、当該工具で加工されるワークの側辺部表裏面に遊隙を介して対峙する一対の案内面6a、6bの間隔を調整する調整装置と、少なくとも下方の案内面6bを退避させる退避装置11とを備えているというものである。
Side portion holder of the sides machining apparatus according to a second aspect of the invention, the side of the workpiece proximate to the side
側辺部ホルダ4は、ワーク1の表裏面(通常は上下面)に遊隙をもって対峙する一対の案内面6a、6bを備え、上記遊隙に形成される流体層を介してワーク側辺部1aを挟持する。この案内面は、多孔質材料で形成するか、または孔あき板で形成されて、前記流体層は当該多孔質材料ないし孔あき板の孔から流出する流体によって形成される。
The
上下の案内面6a、6bは、ワーク1の表裏面に近接して位置する。前記流体層が薄ければ薄いほど、ワークの側辺部1aは、上下の案内面6a、6bによってより高い剛性で保持される。上下の案内面6a、6bの間隔をワーク1の厚さに応じて調整可能にすることにより、厚さの異なるワークに対する強力な保持が可能になる。また、ワーク1をテーブル2に着脱する際、あるいはテーブル2を回転してワーク1の加工辺を変更するときに、案内面6a、6bとワーク1とが衝突するのを避けるために、案内面6a、6b、特に案内面を上下に配置したときの下方の案内面6bの退避装置を設けることが一般的に要求される。
The upper and
ワークの加工部を工具3に対して正確な位置で保持するためには、上下の案内面6a、6bの特にワークの相対移動方向の寸法を大きくするのが好ましい。なお、保持剛性を高くできることから、流体としては気体より液体を使用するのが有利であると考えられる。
In order to hold the workpiece processing portion at an accurate position with respect to the
この発明の側辺加工装置では、テーブル2から張出したワークの側辺部1aを側辺部ホルダ4によって保持した状態で加工を行う。テーブル2は工具3に対して加工する加工辺1bの方向に相対移動するが、側辺部ホルダ4は常時工具3の近傍において、ワークの側辺部1aを面直角方向に移動不能に挟持しており、従ってワーク1の現に加工される加工辺1bは、重力によって垂れ下がったり、加工反力によって振動したりすることなく、工具3に対する正確な相対位置関係が保証される。
The sides machining apparatus of the present invention, for machining a
側辺部ホルダ4は、工具3を支持している工具側フレーム10に装着すれば、ワーク寸法や縦横比が変わっても、ワークの現に加工される部分が工具3との相対位置変動を生ずることなく保持される。すなわち、ワーク寸法が大きくなって工具側フレーム10をテーブル2から離隔させたときには、側辺部ホルダ4もテーブル1から離隔して、現に加工される加工辺1bの直近でワーク1を保持する。また、ワークの側辺長さが長大であっても、テーブル2の相対移動に伴ってワーク側辺部1aは上下の案内面6a、6bの間を通過して行き、現に加工される加工辺1b近傍が常に側辺部ホルダ4で保持される。
If the
すなわち、この発明の側辺加工装置では、ワークの寸法や縦横比が変わったときに、テーブル2を頻繁に交換する必要がない。テーブルの交換が必要になるのは、ワーク1の側辺の張出し量が大きくなってワークの自重によってワークが割れるなどの事故が発生するおそれがあるときである。
That is, in the side processing apparatus of the present invention, it is not necessary to frequently change the table 2 when the dimensions and aspect ratio of the workpiece change. The table needs to be replaced when there is a possibility that an accident such as the work being cracked due to the weight of the work due to a large amount of extension of the side of the
以下、図面を参照して、この発明の実施形態を説明する。図1は、この発明の側辺加工装置で、矩形板状のワーク1の対向側辺を同時加工している状態を示す模式的な斜視図で、2はワーク1を真空吸着等により固定しているテーブル、3は側辺加工用の砥石ユニット、4は側辺部ホルダである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic perspective view showing a state in which the opposite sides of a rectangular plate-
テーブル2はワーク1の中央部下面を支持しており、ワークの側辺部1aは、テーブル2の外側に張出している。図に示した砥石ユニット3は、ワークの加工辺1bと平行な軸回りに回転する上下の回転砥石3a、3bを備えた面取加工用の砥石で、上下の砥石の回転方向は、図3に矢印Aで示されている。
The table 2 supports the lower surface of the central portion of the
側辺部ホルダ4は、砥石ユニット3の直近で、ワークの側辺部1aを上下方向に挟持する2枚の案内面6a、6bを備えており、上下の案内板の対向面がワークの側辺部1aを案内する案内面6a、6bとなっている。図2は、下方の案内板5bの斜視図で、その案内面6bには、多数の流出孔7が分布しており、これらの流出孔に圧力流体(一般的には水)を供給するパイプ8が接続されている。
The
案内板5の前縁(砥石ユニット側の辺)5cの中央部には当該案内板を退避させたときの砥石3との干渉を避けるための切欠9が設けられている。図2にこの切欠が3個示されているのは、図の砥石ユニット3が上下それぞれ3枚の砥石車を備えているからである。上側の案内板5aは、下側の案内板5bの上下を逆にした構造であるが、切欠9はその配設間隔の2分の1だけずれている。これは上下の砥石車が互いに相手側の砥石車の間に入り込むように軸方向にずらして設けられているからである。
A
砥石ユニット3は、上下の砥石3a、3bの外周がワークの側辺部1aの上下のエッジに接するように位置設定されている。側辺部ホルダ4は、その前縁5cを上下の砥石3a、3bの外周に接近させ、かつ上下の案内面6a、6bの間隔をワーク1の板厚より僅かに広い間隔となるように位置設定されている。砥石ユニット3及び側辺部ホルダ4の高さは、それらの上下の砥石3a、3b及び上下の案内面6a、6bの高さ中間位置がテーブル2上におけるワーク1の板厚中心と一致する高さである。
The
砥石ユニット3によるワーク1の側辺加工は、テーブル2を砥石ユニット3に対して加工する加工辺1bの方向に相対移動させることによって行われる。このとき、砥石ユニット3と側辺部ホルダ4の相対位置関係は変化しない。側辺部ホルダの案内面6a、6bとワーク1の表裏面との間には、これらの案内面の流出孔7から流出する流体によって流体膜が形成されており、テーブル2の移動に伴ってワークの側辺部1aは、この流体膜に挟持された状態で上下の案内面6a、6bの間を通過して行く。
The side processing of the
案内面6a、6bとワーク表面との間隙を狭く設定することにより、その間に形成される流体膜の圧力を高くすることが可能で、この高い流体圧(特に液圧)で上下面を挟持することにより、高い保持剛性と保持精度とを実現することができる。すなわち、加工するワーク1の幅寸法B(図1)が変わったとき、砥石ユニット3と側辺部ホルダ4との相対位置関係を一定にしたまま、新たなワーク幅に対応する位置に砥石ユニット3を移動させれば、側辺部ホルダ4は常に加工される位置でワークの側辺部1aを高剛性かつ高精度で保持することとなり、テーブル2の大きさを変えることなく、幅寸法Bの異なるワークの側辺加工を行うことが可能になる。
By narrowing the gap between the guide surfaces 6a and 6b and the workpiece surface, it is possible to increase the pressure of the fluid film formed between them, and the upper and lower surfaces are sandwiched by this high fluid pressure (particularly fluid pressure). Thus, high holding rigidity and holding accuracy can be realized. That is, when the width dimension B (FIG. 1) of the
砥石ユニット3と側辺部ホルダ4の相対位置は、ワーク1の寸法に関わらず一定であるので、側辺部ホルダ4は図1ないし5に示すように砥石ユニット3を支持している工具側フレーム10に装着してやればよいが、板厚の異なるワークの加工を行う場合には、上下の案内面6a、6bの位置を調整する調整装置が必要であり、また、ワーク1の着脱や旋回を行う際に案内板5a、5b、特に下方の案内板5bを退避させる退避装置11とが必要である。
Since the relative position of the
図3に示した構造は、サーボモータ12a、12bで回転駆動されるボールねじ13a、13bによって上下の案内板5a、5bの高さ調整及び退避を行う構造で、上下の案内板5a、5bは、直線ガイド15とスライド16によって工具側フレーム10に上下方向移動自在に案内されており、かつボールねじ13a、13bに螺合するボールナット14a、14bに連結されている。サーボモータ12a、12b及びボールねじ13a、13bと直線ガイド15は、工具側フレーム10で支持されている。
The structure shown in FIG. 3 is a structure in which the height of the upper and
案内板5a、5bは、その前縁5cをワーク1の加工辺1bに近接させて配置させることが望ましい。従って、図3に示すように、案内板5a、5bを上下方向に退避させる構造では、退避したときに案内板の前縁5cと砥石3a、3bとが干渉する。前述した切欠9は、この案内板退避時の砥石3a、3bとの干渉を避けるためのものである。
The
退避時に砥石3bとの干渉を避ける他の方法は、図4に示すように、案内板5bを斜めに退避させる構造である。図4のものは、案内板5a、5bの高さ調整を図3と同様なボールねじ13a、13bで行い、かつ下方の案内板5bは、斜めに設けた退避シリンダ17を介して装着されている。すなわち、図4の下側の案内板5bは、直線ガイド15とスライド16で上下方向に案内されかつボールナット14bに連結された昇降台18に、図示しない斜め方向の直線ガイドで案内され、かつ退避シリンダ17を介して昇降台18に連結された構造である。ワークの板厚に対する案内面6a、6bの位置調整は、ボールねじ13a、13bで行い、ワーク1の装脱時や旋回時には、退避シリンダ17を縮退して下側の案内板5bのみを退避させる。このとき必要があれば、上側案内板5aを砥石 3aと接触しない範囲で上方に退避させることもできる。もし、上側の案内板5aの退避も必要であれば、下側と同様な構造で上側の案内板5aにも退避シリンダを設けてやればよい。
Another method for avoiding interference with the
図4は、調整用のボールねじ13bとは別に、退避用のシリンダ17を設けた例であるが、図3のボールねじ13a、13bを斜めに設けることによって上下の案内板5a、5bを斜め方向に退避させることができる(図5参照)。
FIG. 4 shows an example in which a
退避した案内板をワーク挟持位置に復帰させるのは、ワークの加工開始端が案内面6a、6bの挟持領域に入った後である。退避位置にある案内板は、その案内面への流体の供給を開始した後、挟持位置へと進出する。テーブル2から張出して下方へ撓んだ状態になっているワーク側辺部1aは、案内面6bが進出したときに、当該案内面に供給されている流体によって案内面6bから浮き上がった状態で正規の高さ位置に位置決めされる。このとき、上側の案内面6aからも流体を供給しておくことが必要である。
The retracted guide plate is returned to the workpiece clamping position after the machining start end of the workpiece enters the clamping region of the guide surfaces 6a and 6b. The guide plate in the retracted position advances to the clamping position after starting the supply of fluid to the guide surface. When the
なお、テーブル2から張出した部分でのワーク側辺部1aの垂れ下がりを極力避けたいときは、側辺部ホルダ4のワーク1の送り方向前後にベルトコンベアや空気浮上台を設けて、ワーク1の側辺部を支持してやればよい。このベルトコンベアや空気浮上台を工具側フレーム10に搭載することにより、ワーク1の大きさが変わったときも、側辺部ホルダ4の前後の位置でワークの側辺部1aを支持することができる。
When it is desired to avoid the hanging of the
1 ワーク
1a 側辺部
3 テーブル
4 側辺部ホルダ
6a,6b 案内面
7 流出孔
1 Work
6a, 6b Guide surface 7 Outflow hole
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