JP5712923B2 - ガラス板の加工装置 - Google Patents

Description

本発明は、太陽電池用、液晶テレビ用、プラズマテレビ用等のガラス板の周縁エッヂを研削加工する方法及び研削加工装置に関するものである。また、四角形状の上記ガラス板を研削加工する方法及び研削加工装置に関する。

更に、本発明は、四角形のガラス板を縦姿勢の回転吸盤に吸着させ、各辺に対応して９０°ずつの回転と停止をさせ、停止の度ごとに上記回転吸盤とガラス板とを左右方向の直線移動をさせ、この直線移動方向に平行に回転位置決めされた下端の直線エッヂを、上記直線移動の途中に設けたところの研削手段により研削加工する工程を繰り返して、ガラス板の４辺の研削加工を行うようにしたガラス板の研削加工方法及び研削加工装置の改良に関する。

図６には、在来提案されている本発明分野のガラス板の研削加工装置が示されている。このガラス板の研削加工装置において、左右方向がＹ軸、上下方向がＸ軸とした。

正面に回転吸盤を備える。この回転吸盤は中心に回転軸を備え、この回転軸を中心にして、縦面（上下方向面内）に沿って９０°ずつの回転と停止をする。もちろん、この回転吸盤は前面にはガラス板が縦面（上下方向面内）に沿って吸着・保持されている。

また、上記回転吸盤は回転駆動手段に装置され、この回転駆動手段によって数値制御された上記９０°ずつの上記回転・停止が行われる。

さらに、ガラス板を吸着保持した上記回転吸盤と共に回転駆動手段をＸ軸方向に移動するＸ軸移動手段と、上記ガラス板を吸着保持した回転吸盤と共に回転駆動手段及びＸ軸移動手段をＹ軸方向に移動するＸ軸移動手段と、Ｙ軸移動の通路の途中位置の下側に設けた研削手段とを備える。

回転吸盤の数値制御回転により、ガラス板の下辺の直線エッヂがＹ軸に平行に位置決めされて回転が停止状態にあるガラス板を上記回転吸盤、回転駆動手段及びＸ軸移動手段と共にＹ軸移動させ、ガラス板の下辺直線エッヂを上記研削手段により研削加工する動作を各辺に対応して次々の９０°回転・停止ごとに繰り返し、ガラス板の４辺を研削加工する研削加工方法及び研削加工装置である。

上記背景技術において記載したガラス板の研削加工装置は、ガラス板は回転軸を備えた回転吸盤のみに吸着保持された状態で下端エッヂの研削加工が行われる。

回転軸はロストモーション、バックラッシュが存在し、ガラス板に研削荷重が作用するとガラス板には上記ロストモーション、バックラッシュ分容易に逃げが生ずる。

上記ロストモーション、バックラッシュは回転軸の欠点であり無くすことはできない。

このため、直線エッヂの研削加工においては直線度誤差が大きい。直線精度が上げられない。

また、ガラス板は回転吸盤に吸着されて、各辺ごとに回転位置決めされるため、４辺ごとの研削点が３次元方向のレベルが相異し一致しない。この状態で研削加工が行われるため、４辺の研削点に面カブリ研削が発生する。

この研削点の面カブリの調整は非常に困難である。そこで、本発明は上記欠陥を除去するためになされたものである。

本発明は、ガラス板を回転吸盤に吸着し、９０°ずつの回転と停止をさせ、停止の度に、回転吸盤及びこの回転吸盤に吸着させたガラス板を直線移動させ、この直線移動方向に沿って回転位置決めさせた上記ガラス板の下端の直線エッヂを、上記直線移動の途中に設けた研削手段の研削ホイールを通過させて研削加工するようにしたガラス板加工方法において、上記回転吸盤とは別に、ガラス板と一体して直線移動するように設けた補助吸盤により、研削ホイールの研削点の内側近部において上記ガラス板を吸着固定した状態で上記直線移動をし、研削加工を行うようにしたガラス板加工方法である。

また、本発明は、ガラス板を吸着し、上下方向に９０°ずつの回転・停止を行う回転吸盤と、回転吸盤にガラス板を吸着させて、直線移動させる移動手段と、この移動手段の途中に設けた研削ホイールとを備え、上記回転吸盤によりガラス板を９０°ずつの回転・停止をさせ、停止状態の度ごとに回転吸盤及びガラス板を直線移動させ、この直線移動方向に平行して回転位置決めされた上記ガラス板の下端の直線エッヂを上記研削ホイールを通過させて研削加工するようにしたガラス板の加工装置において、上記回転吸盤とは別に、研削ホイールの研削点が通過する内側近部の位置において、ガラス板を吸着固定し、ガラス板と一体となって直線移動する補助吸盤を設けたガラス板の加工装置である。

本発明ガラス板加工装置は、ガラス板を吸着保持し、ガラス板の研削加工時はもとより、該ガラス板を回転停止するときにも、ガラス板を吸着固定している回転吸盤とは別に、研削加工するときのみガラス板を研削ホイールの研削点近部を吸着固定するところの補助吸盤を備え、研削加工時のガラス板の固定力を更に加勢したものである。この補助吸盤は研削加工時以外においてはガラス板の吸着を開放しているため、上記回転吸盤によるガラス板の回転・停止によるガラス板外周各面の研削ホイールの研削加工ラインへの位置決めにはなんら影響ない。

即ち、ガラス板は、下端の直線エッヂが研削加工を受けているとき、中央域において回転吸盤に吸着固定されていると共に、別の補助吸盤によって研削ホイールの研削点近部において吸着固定されている。

このため、回転吸盤の回転軸にロストモーション、バックラッシュ等が存在したとしても、上記補助吸盤による吸着固定により、ガラス板に研削荷重が作用してもガラス板に逃げは生じない。よって、直線精度の高い研削加工が行われる。

また、普通には、ガラス板が回転吸盤に吸着固定されて、各辺ごとに、研削加工ラインに回転位置決めされるとき、研削ホイールの研削点において、各辺ごとに高さレベルにバラツキが生じるが、研削加工に際して、ガラス板が研削ホイールの研削点近部において、補助吸盤により更に吸着固定されるため、各辺の研削点でのレベルが一定となり、面カブリ研削等が生じない。

補助吸盤がガラス板の添え当て基準として作用する。研削ホイールがペンシルエッヂタイプの場合、その研削溝にガラス板各辺が合致する。よって良質な研削加工が得られる。

図１は本発明の一実施例を示すガラス板加工装置の正面図である。 図２は図１に示すガラス板加工装置のＡ−Ａ断面図である。 図３は本発明の他の実施例を示すガラス板加工装置の正面図である。 図４は図３に示すガラス板加工装置のＢ−Ｂ断面図である。 図５は図１に示したガラス板加工装置において本発明に係るガラス板加工方法を実施中の説明図である。 図６は背景技術の課題を説明する説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。もちろん、本発明のガラス板加工方法はガラス板加工装置において、実施されるものであるため、ガラス板加工装置についての実施形態をもって本発明の加工方法を説明する。

図１及び図２はガラス板加工装置の一例を示す。

図５は本発明ガラス板加工方法の説明図である。

図１及び図５に、本実施例のガラス板加工装置１の正面が示されている。ガラス板加工装置１は、図１において、左右方向に沿ってＹ軸移動手段３（Ｙ軸）が設けられ、上下方向に沿ってＸ軸移動手段４（Ｘ軸）が設けられている。

上記Ｙ軸移動手段３は、基台６から立設の立設体７、７に架設されたガイドレール８ａ、８ｂと、このガイドレール８ａ、８ｂによってＹ軸方向Ｙに直線案内される移動台９と、この移動台９を駆動するＹ軸サーボモータ１０及び送りねじ１１とからなる。

移動台９は数値制御されてＹ軸移動する。つまり、移動台９はＹ軸を移動する。

図１において、ＲラインがＹ軸原点位置、即ちスタート位置である。ＥラインがＹ軸移動の終端位置である。

上記移動台９の正面には、上記Ｘ軸移動手段４が取付けられている。よって、このＸ軸移動手段４は上記移動台９と共にＹ軸移動する。

Ｘ軸移動手段４は、上記移動台９の正面に取付けされたガイドレール１２ａ、１２ｂとこれらガイドレール１２ａ、１２ｂによってＸ軸方向に直線案内されるキャリッヂ１３と、このキャリッヂ１３を駆動するＸ軸サーボモータ１５及び送りねじ１４とからなる。

キャリッヂ１３は数値制御されてＸ軸移動をする。

このキャリッヂ１３の正面には、回転吸盤手段５が取付けされている。

この回転吸盤手段５は、回転吸盤１６とこの回転吸盤１６を保持し、この回転吸盤１６に数値制御回転をさせる回転駆動装置１７とよりなる。

この回転駆動装置１７は、もちろん減速機及び減速機に連結した角度制御サーボモータを備える。

回転吸盤１６は、回転軸１８を備え、この回転軸１８を中心にして回転される。

この回転軸１８は後述の平面座標系に直交して設けられている。よって、回転吸盤１６は下記平面座標系に沿って回転する。縦面に沿って、または上下方向面に沿って回転する。

また、回転吸盤１６は９０°ずつの回転・停止の度ごとに、吸着した四角形のガラス板２の４辺の各辺を、下端においてＹ軸方向と平行となるように数値制御回転・停止をする。即ち、回転位置決めをする。

上述の構成から回転吸盤１６及びこの回転吸盤１６に縦に吸着されたガラス板２は、Ｙ軸移動手段３によりＹ軸方向に、Ｘ軸移動手段４によりＸ軸方向に数値制御されて移動すると共に数値制御されて９０°ずつの回転と停止保持をする。

即ち、回転吸盤１６及びガラス板２は直交したＹ軸移動手段３とＸ軸移動手段４とによりなる平面座標系を数値制御されて移動すると共に、該平面座標系に沿って数値制御されて９０°ずつの回転と停止保持をする。

回転吸盤１６及びこの回転吸盤１６に吸着保持されたガラス板２は、Ｙ軸原点位置Ｒからスタートしてガラス板２の下端に位置する辺１９を研削加工するときは、回転を停止し、その停止状態を保持して往行程のＹ軸移動を行う。

次に、Ｙ軸移動をして、下端に位置する一辺１９の研削加工を終え、Ｙ軸先端Ｅに達し、このＹ軸先端ＥからＹ軸原点Ｒに復帰する復行程において回転吸盤１６及びガラス板２はＹ軸移動しながら次の９０°回転し、停止してＹ軸原点Ｒに復帰する。

通常、回転吸盤１６及びガラス板２の復帰行程においては、Ｙ軸移動手段３、Ｘ軸移動手段４及び回転吸盤手段５を同時制御し、ガラス板２を回転（次の９０°回転）しながら復帰する。

尚、Ｘ軸移動手段４はガラス板２の上下方向の高サ位置を制御して、ガラス板２の研削加工する下端直線エッヂ１９を研削手段２０の加工ライン２１に合わせるものである。

図の４０は、ガラス板２を縦に（上下方向に沿って）支持して入れ込む装置である。

Ｙ軸移動手段３の途中において、その下側２２に研削手段２０が装置してある。

研削手段２０は、ガラス板２の下端に位置した直線エッヂ１９が通過する高サ位置にその研削ホイール２３の研削点（研削作用点）が位置している。

この研削点を通ってＹ軸に平行なラインが研削手段２０の加工ライン２１である。

研削手段２０は、上記研削ホイール２３とこの研削ホイール２３が取付けられ、この研削ホイール２３を駆動するスピンドルモータ２４を備え、このスピンドルモータ２４は、基台６から立設されたブラケット２５により支持されている。

図１、図５に示すように、Ｙ軸移動手段３の移動台９の正面の下部位置２６に補助吸盤２７がブラケット２８を介して取付けられている。

この移動台９は、回転吸盤１６に縦に吸着されたガラス板２と一体としてＹ軸移動する。よって、この移動台９に取付けられた補助吸盤２７もガラス板２と一体となってＹ軸移動する。

上記補助吸盤２７はＹ軸方向に沿って細長い形状をしている。

補助吸盤２７の移動台９への取付け位置は、研削手段２０の研削ホイール２３の研削加工ライン２１より少し上部位にして、ガラス板２の下端直線エッヂ１９の研削加工ライン２９の内側近部３０（研削ホイール２３の研削点の通過の内側近部）に対面した位置にある。

そして、補助吸盤２７は、回転吸盤１６が回転を停止し、下端に来たガラス板２の直線エッヂ１９が研削加工に入る度ごとに、ガラス板２の研削加工ライン２９の内側近部３０（研削ホイール２３の研削点の通過の内側近部）を吸着固定した状態で上記回転吸盤１６及びガラス板２と一体となってＹ軸移動し、研削手段２０の研削ホイール２３を通過させて、下端の直線エッヂ１９を直線研削加工する。

即ち、ガラス板２がＹ軸移動し、その下端の直線エッヂ１９が研削加工されているとき、ガラス板２は、中央の回転吸盤１６と、研削加工ライン２９の内側近部３０（研削ホイール２３の研削点の通過ラインの内側近部）において補助吸盤２７との２箇所の吸盤により吸着固定されている。

上記の研削加工が終り、ガラス板２がＹ軸移動の終端位置Ｅに達すると、補助吸盤２７はガラス板２吸着を開放する。ガラス板２は回転吸盤１６のみにより吸着保持された状態で、次の９０°回転に入り、回転しながらＹ軸原点位置Ｒへ復帰する。

そして、次の辺の研削加工に入り、上述の動作を繰り返す。

本実施例ガラス板加工装置の効果

ガラス板２の下端エッヂ１９が研削加工されているとき、そのガラス板２は回転吸盤１６と、更にこの回転吸盤１６とは別に、ロストモーション・バックラッシュ等の余地など全く無い補助吸盤２７とにより固定されているため、ガラス板２にどのような方向から研削荷重力３１が作用してもガラス板２には逃げは生じない。このため、直線精度の高い研削加工が行われる。

また、研削加工に際して、ガラス板２は、研削ホイール２３の研削点の近部において、補助吸盤２７により更に吸着固定されるため、各辺の研削点でのレベルが一定となり、面カブリ研削等が生じない。

補助吸盤２７がガラス板２の添え当て基準として作用する。

よって面カブリの発生しない良質な研削加工が行われる。

本実施例のガラス板加工装置１は研削加工時、ガラス板の研削加工ライン近部（研削ホイールの研削点の通過近部）を吸着固定する補助吸盤２７の取付け方式及び移動方式が実施例１と異なるのみである。

実施例１のガラス板加工装置１は、補助吸盤２７がＹ軸移動手段３の移動台９に取付けられガラス板２と一体となってＹ軸移動する。本実施例２においては、補助吸盤２７が、独立して設けられガラス板２と同期して、Ｙ軸移動する。

以下、図３（正面図）、図４（断面図）に基づいて、補助吸盤２７の取付け構造、動作移動方式を説明する。

Ｙ軸方向に移動する移動台９の下方と、研削手段２０の上部位との間をＹ軸方向に貫通して、スライド装置３２がＹ軸と平行にして架設されている。スライド装置３２の両端は左右の立設体７、７に取付けられている。

スライド装置３２は、ガイドレール３３、３３を備え、このガイドレール３３、３３によってスライド台３４がＹ軸と平行して直線案内される。

このスライド台３４にブラケット３５を介して細長い補助吸盤２７がＹ軸に平行して取付けられている。

スライド台３４及び補助吸盤２７の移動はサーボモータ３６及び送りねじ３７により行われる。

回転吸盤１６が回転を停止し、下端に来たガラス板２の直線エッヂ１９が研削加工の行程に入る直前、即ち、ガラス板２がＹ軸原点位置Ｒに停止し、原点位置に復帰した補助吸盤２７とガラス板２とが対面したとき、補助吸盤２７は、ガラス板２の下端の直線エッヂ１９の研削加工ライン２９の内側近部３０（研削ホイール２３の研削点の通過ラインの内側近部）を吸着固定する。

そして、研削加工の行程に入ると、ガラス板２及びガラス板２を吸着保持して回転吸盤１６をＹ軸移動させるＹ軸サーボモータ１０と上記補助吸盤２７を移動させる上記サーボモータ３６とは同期制御して運転される。

即ち、研削加工に際して、Ｙ軸移動するガラス板２とスライド装置３２上を移動する補助吸盤２７は同期して移動する。

この時、即ちガラス板２がその下端の直線エッヂ１９を研削加工されている時、ガラス板２は中央位置の回転吸盤１６と、研削加工ライン２９の内側近部３０（研削ホイール２３の研削点の通過ラインの内側近部）吸着の補助吸盤２７との２箇所の吸盤により吸着固定されている。

上記の研削加工が終り、ガラス板２がＹ軸移動の終端位置Ｅに達すると、補助吸盤２７はガラス板２の吸着を開放する。ガラス板２は回転吸盤１６のみに吸着保持された状態で、次の９０°回転に入り、回転しながらＹ軸原点位置Ｒへ復帰する。上記補助吸盤２７もまた、別個独立して元の原点位置に復帰する。

そして、次の辺の研削加工に入り、上述の動作を繰り返す。

１ ガラス板加工装置
２ ガラス板
３ Ｙ軸移動手段
４ Ｘ軸移動手段
５ 回転吸盤手段
６ 基台
７ 立設体
８ａ、８ｂ ガイドレール
９ 移動台
１０ Ｙ軸サーボモータ
１１ 送りねじ
１２ａ、１２ｂ ガイドレール
１３ キャリッヂ
１４ 送りねじ
１５ Ｘ軸サーボモータ
１６ 回転吸盤
１７ 回転駆動装置
１８ 回転軸
１９ 下端に達した直線エッヂ
２０ 研削手段
２１ 研削手段の加工ライン
２２ Ｙ軸移動手段３の下側
２３ 研削ホイール
２４ スピンドルモータ
２５ ブラケット
２６ 移動台９の下部位置
２７ 補助吸盤
２８ ブラケット
２９ 研削加工ライン
３０ 近部
３１ 研削荷重力
３２ スライド装置
３３ ガイドレール
３４ スライド台
３５ ブラケット
３６ サーボモータ
３７ 送りねじ
Ｅ Ｙ軸移動終端位置
Ｒ Ｙ軸原点位置

Claims (1)

1. 左右方向に沿って設けられたＹ軸移動手段と、このＹ軸移動手段においてＹ軸移動する移動台の正面に上下方向に沿って設けられたＸ軸移動手段と、このＸ軸移動手段においてＸ軸移動するキャリッヂの正面に設けられた回転吸盤手段と、この回転吸盤手段に設置され、縦にされたガラス板を正面に吸着し、９０°ずつの回転、停止を行う回転吸盤と、上記Ｙ軸移動手段の途中に設けられた研削手段とを備え、ガラス板を９０°ずつの回転、停止させ、停止の度ごとに、上記Ｘ軸移動手段、回転吸盤手段及び回転吸盤に吸着されたガラス板をＹ軸移動させ、Ｙ軸と平行に回転位置決めされたガラス板の下端の直線エッヂを上記研削手段の研削ホイールを通過させて研削加工するガラス板加工装置において、上記移動台とは別に、上記移動台に対して平行して数値制御されてＹ軸移動するスライド台を備えたスライド装置が架設され、上記スライド台に、ガラス板を研削ホイールの研削点が通過するラインの内側近部において吸着固定する補助吸盤が取付けられ、スライド台をガラス板のＹ軸移動と同期して移動させるようにしてなり、スライド装置は、スライド台をＹ軸と平行して直線案内させるガイドレールと、スライド台を移動させるサーボモータとを具備しているガラス板の加工装置。

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