JP6458277B2 - 板ガラスのベベル加工方法およびベベル加工装置 - Google Patents
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Description
そして、加熱調理器に設けたガラス製の天板の周縁部には、装飾等を目的とした傾斜面(以下、ベベルと呼ぶ)が形成される場合がある。ベベルを形成したガラス製の天板は、例えば、以下の特許文献1に示されている。
また、ガラスにベベルを加工する方法としては、例えば、以下の特許文献2に示されている。
そして、ベベルを形成することによって、天板の外観がさらに良好になるとともに、天板の洗浄が容易になる。
従来、板ガラスの周縁部にベベルを形成する場合、クッション性のある支持部材(パッド)等により、板ガラスにおけるベベルを形成する部位の裏面を全面的に支持しつつ、所定の角度で傾斜させた研磨ホイールを表面の周縁部に押圧する構成としている。
このような構成により、研磨ホイールを板ガラスに接触させたときに、板ガラスが逃げる(湾曲する)のを防止して、板ガラスの研削代を一定に保つようにしている。
このため、従来は、多種類のサイズの支持部材が必要であり、コスト高となっていた。
これにより、形成方向を漸次変更しながらベベル加工を行う場合であっても、研削時に生じるガラスの切粉に起因して第二の主面に傷がつくことを抑制することができる。
本発明の一実施形態に係るベベル加工方法は、図1(a)(b)に示すように、板ガラス1に対して、ベベル2を加工する方法である。
加工対象である板ガラス1は、図2に示すように、第一の主面1aと第二の主面1bを備えるとともに、各主面1a・1bに連続する端面1cを備えている。
本実施形態で使用する板ガラス1は、コーナーがR形状である略矩形であり、4周に端面1c・1c・1c・1cを備えている。
尚、板ガラス1における端面1cの近傍の部位(図2中の斜線部)を、周縁部1dと呼ぶ。
尚、本実施形態では、板ガラス1を部分的に除去するための方法として、研削の手法を採用し、研削工具を備えた研削手段10を使用する構成としている。
研磨ホイール12は、略円形でかつ平面状の底面部12aを備えており、底面部12aの傾斜角度θに応じて、形成されるベベル2の、第一の主面1aに対する傾斜角度が決められる。
そして、研削手段10は、図1に図示しない変位機構によって変位可能に支持されており、研削対象たる板ガラス1の周縁部1dに沿うベベル2の形成方向に対して平行に変位可能に構成される。
転動体30は、外力が付与されることによって、その外力が付与される方向へと転動するように構成される部材であり、支持手段20の変位に応じて外力が付与され、その変位方向に向かって従動的に転動するように構成される。
また、ローラ31は、周面部31dが第二の主面1bに接触しているため、支持手段20を変位させることによって、ローラ31に対して外力が付与される。
尚、ローラ31で第二の主面1bを支持する範囲は、図1(a)に示すように、正面視において、研削手段10の研磨ホイール12が板ガラス1と接触する位置の鉛直下方を包含し、かつ、図1(b)に示すように、側面視において、研削手段10の研磨ホイール12が板ガラス1と接触する位置の鉛直下方を包含する範囲とするのが好適である。
また、回転軸31bの軸心方向は、平面視においてベベル2の形成方向に対して直交する方向としている。
このような構成により、ローラ31は、周面部31dが第二の主面1bに接触し、かつ、支持手段20の変位方向が、回転体31cの回転方向と一致している状態で支持手段20をベベル2の形成方向に向けて変位させることで、回転体31cがベベル2の形成方向に向けて従動的に転動しながら、回転体31cの周面部31dによって板ガラス1の周縁部1dを支持することができる。
このような構成により、研磨ホイール12が第一の主面1aおよび端面1cに接触している部位(研削位置)の裏側における第二の主面1bを、支持手段20のローラ31で確実に支持することができる。
このような構成により、板ガラス1の形状や大きさの如何に関わらず、装置の構成を変更せずに、板ガラス1の周縁部1dを確実に支持しつつベベル加工を行うことができ、ベベル2の面幅Wを一定に保持することができる。
このような構成により、支持手段20の変位に伴い転動体30が回転するため、研削時に生じる板ガラス1の切粉に起因して、第二の主面1bが傷つくことを抑制することができる。
さらに、研削手段10及び支持手段20の位置を固定し、板ガラス1を移動させることにより、研削手段10を、板ガラス1に対して、ベベル2の形成方向に相対変位させるようにしてもよい。
回転手段22は、二つの部材を相対回転可能な状態で支持する部材であり、本実施形態では、ローラ31と基台部21を相対回転可能な状態で支持している。
回転手段22は、種々の構成を採用し得るが、例えば、ローラ31の支持フレーム31a側に付設した回転軸を、基台部21側に付設したベアリング等で回転可能に支持する構成等を採用し得る。
図5(a)に示す態様では、異なる方向に向けて直線的に形成されたベベル2・2同士が連続する部位に稜線が現れている。
このような構成の支持手段20を用いて、図5(b)に示すような態様のベベル2を形成する場合、研削時に生じる板ガラス1の切粉が、ローラ31と第二の主面1bの間に侵入し、ベベル2の形成方向が漸次変更されるときに、追従するローラ31の回転体31cが回転しなくなり、ローラ31で切粉を引きずることによって、第二の主面1bに傷をつけてしまうためである。
図5(b)に示す態様では、板ガラス1のコーナー部1eにおいて、形成方向が漸次変化するR形状となる態様のベベル2が形成されており、コーナー部1eにおけるベベル2には稜線が現れない構成としている。
そして、ローラ31の方向転換が行われることで、支持手段20の変位方向が変化しても、ローラ31の回転体31cが回転可能な状態を維持し、ひいては、ローラ31と第二の主面1bの間に侵入したガラスの切粉を引きずることが抑制され、第二の主面1bに傷が生じるのを抑制することができる。
また、板ガラス1のコーナー部1eにおいて、形成方向が漸次変化するR形状となる態様のベベル2を形成する場合には、R形状を有するコーナー部を有する板ガラス1を予め用意しておき、コーナー部を有する板ガラス1に対してベベル2の加工を行うのが好適である。
このような構成により、研磨ホイール12が第一の主面1aおよび端面1cに接触している部位の裏側における第二の主面1bを、ローラ31で確実に支持することができる。
そして、ローラ31の方向転換がよりスムーズに行われることで、ローラ31の転動がよりスムーズになり、ひいては、ローラ31と第二の主面1bの間に侵入したガラスの切粉を引きずることがなくなり、第二の主面1bに傷が生じるのをより確実に抑制することができる。
このような構成により、形成方向を変更しながらベベル2の加工を行う場合であっても、転動体30をスムーズに方向転換できるため、板ガラス1の切粉に起因する第二の主面1bの傷つきを抑制することができる。
ローラ34は、二つのローラ部材34a・34bによって構成され、回転軸34cを軸心として、各ローラ部材34a・34bを独立して回転させることができるように構成している。
このようなローラの移動距離の差異は、ガラスの切粉を引きずる原因となるが、ローラ34のように、半径方向内側を通るローラ部材34aと半径方向外側を通るローラ部材34bを独立して回転可能な構成とすることによって、外側のローラ部材34aの回転数を大きくし、内側のローラ部材34bは回転数が小さくすることができるため、転動体30によるガラスの切粉の引きずりをさらに確実に抑制することができる。
本発明の第一の実施形態に係るベベル加工装置40は、前述した本発明の一実施形態に係るベベル加工方法を実現することができる装置であり、図9に示す如く、前述した研削手段10と支持手段20を備え、さらにNC装置50は、板ガラス1の中央部を保持し、板ガラス1を所定の姿勢に保たせる保持手段60等を備えている。
NC装置50においては、図9に示すような3次元座標系を規定しており、NC装置50の前後方向をX軸方向と規定し、左右方向をY軸方向と規定し、上下方向をZ軸方向と規定している。
また、手先部51は、図示しない回転装置を介して図示しない前記トラバース装置に支持されており、Z軸回りに回転可能に構成されている。
このような構成により、手先部51は、板ガラス1の周縁部1dに沿って変位可能に構成されるとともに、板ガラス1におけるコーナー部1eの形成方向に対応させて、Z軸回りに回転することができるように構成される。
尚、保持手段60としては、真空設備に接続された吸着パッド等を採用できる。
また、研削手段10は、回転駆動源13を備えており、回転駆動源13で回転軸11を回転駆動し、ひいては、研磨ホイール12を回転駆動する構成としている。
このため、ブラケット71に固定された研削手段10は、Z軸方向に変位可能に構成され、研削手段10のZ軸方向における位置を調整することによって、板ガラス1に対する研磨ホイール12の切り込み量を調整する。
第二の変位機構80は、支持手段20を固定するためのブラケット81を備え、ブラケット81がZ軸方向に向けて変位可能に構成される。
このような構成により、簡易な構成のベベル加工装置40でありながら、ベベル2の面幅Wを一定に保持することができる。
このような構成により、板ガラス1の切粉に起因する第二の主面1bの傷つきを抑制することができる。
そして、ベベル加工装置40では、ローラ31を回転手段22で支持し、ローラ31を第二の主面1bに垂直な軸心回りに回転可能に構成している。
このような構成により、ベベル2の形成方向が変更される場合において、ベベル2の形成方向に合わせて確実にローラ31の向きを変更させることができ、これにより、形成方向を変更しながらベベル2の加工を行う場合であっても、板ガラス1の切粉に起因する第二の主面1bの傷つきを抑制することを可能にしている。
この場合における複数の各手先部51・51・・・は、異なる処理を行う各ステーションに対応して配置され、それぞれのステーションにおいて、粗い研磨〜仕上げ研磨に至るまでの一連のベベル加工処理が行われる。
そして、この場合、一つのNC装置50で、複数の処理(粗い研磨〜仕上げ研磨)を同時進行させることが可能になり、生産性の向上を図ることができる。
本発明の一実施形態に係るベベル加工方法は図10に示すような第二の実施形態に係るベベル加工装置41によって実現される。
図10に示す如く、ベベル加工装置41は、本発明の一実施形態に係るベベル加工方法に用いることができる装置であり、転動体30たるローラ31を、複数備える構成としている。
そして、ベベル加工装置41では、複数のローラ31・31をベベル2の形成方向に向けてずらして配置することで、ベベル加工装置40を用いた場合に比して板ガラス1の支持領域Sを拡大させている。ここでいう「支持領域S」は、ベベル2の形成方向における最も前側のローラ31の第二の主面1bに対する周面部31dの接点から、ベベル2の形成方向における最も後側のローラ31の第二の主面1bに対する周面部31dの接点までの範囲として規定している。
つまり、ベベル加工装置41では、ベベル2の形成方向における支持領域Sの前端を研削領域Kの前端より前に配置するとともに、ベベル2の形成方向における支持領域Sの後端を研削領域Kの後端より後に配置して、支持領域Sによって研削領域Kを包含させる構成とすることが好ましい。尚、図11(a)では、説明の便宜上、板ガラス1、ベベル2、回転軸11、研磨ホイール12、研削領域Kを二点鎖線で表示し、透過させたように表している。
支持領域Sは、板ガラス1の撓みを減らす観点から見れば、ローラ31・31による支持間隔を出来る限り狭くするほうが好ましい。ベベル加工装置41では、二つのローラ31・31を、回転軸31bの軸心方向に向けてずらすことによって、ベベル2の形成方向における二つのローラ31・31による支持間隔をより狭くすることを可能にしている。
このようなベベル加工装置41を用いたベベル加工方法によれば、ベベル加工の際に、板ガラス1の撓みを抑制できる。
本発明の一実施形態に係るベベル加工方法は図12に示すような第三の実施形態に係るベベル加工装置42によって実現される。
第三の実施形態に係るベベル加工装置42では、支持手段20を、転動体ではなく、ブロック体23によって構成している。
ブロック体23は。ベベル2の加工時において、支持面23aが、板ガラス1の板厚方向に対して垂直となる姿勢で基台部21に対して固定されており、研磨ホイール12の進行に合わせて、支持面23aが板ガラス1の板厚方向に対して垂直となる状態を維持したままで、研磨ホイール12の変位方向に対して平行に変位される。
このような構成のベベル加工装置42を用いたベベル加工方法によれば、ベベル加工の際に、板ガラス1を簡易に支持することができる。
1a 第一の主面
1b 第二の主面
2 ベベル
10 研削手段
12 研磨ホイール
20 支持手段
22 回転手段(第二の回転軸)
30 転動体
31 ローラ(転動体)
31b 回転軸(第一の回転軸)
Claims (7)
- 互いに対向する第一の主面および第二の主面を備える板ガラスの周縁部に対して、前記第一の主面側から研削加工を施し、前記周縁部の厚みが端部に向かって漸次減少する傾斜部たるベベルを、前記板ガラスの周縁部に沿って形成する板ガラスのベベル加工方法であって、
前記第一の主面を研削加工する研削手段を、前記ベベルの形成方向に変位させるとともに、
前記研削手段による前記板ガラスの研削位置の裏側にあたる前記第二の主面を、前記研削手段の変位に追従する支持手段によって支持し、
前記支持手段を、
前記第二の主面と当接する部位を、前記ベベルの形成方向に転動可能な転動体により構成し、
前記転動体を、
前記板ガラスの板厚方向に対して垂直で、かつ、前記ベベルの形成方向に対して垂直な第一の回転軸回りに回転するローラによって構成し、かつ、
前記支持手段を、
前記第二の主面に対して垂直な第二の回転軸回りに回転可能に構成し、
前記ローラを、
前記第一の回転軸の軸心が前記第二の回転軸の軸心と交差しない位置に配置する、
ことを特徴とする板ガラスのベベル加工方法。 - 前記転動体は、複数の前記ローラによって構成され、前記複数のローラを、前記ベベルの形成方向に向けて互いにずらして配置する、
ことを特徴とする請求項1に記載の板ガラスのベベル加工方法。 - 前記複数のローラを、前記回転軸の軸心方向に向けて互いにずらして配置する、
ことを特徴とする請求項2に記載の板ガラスのベベル加工方法。 - 前記ベベルの形成方向において、
前記研削手段による前記板ガラスの研削領域を、
前記複数のローラによる前記板ガラスの支持領域に包含させる、
ことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の板ガラスのベベル加工方法。 - 互いに対向する第一の主面および第二の主面を備える板ガラスの周縁部に対して、前記第一の主面側から研削加工を施し、前記周縁部の厚みが端部に向かって漸次減少する傾斜部たるベベルを、前記板ガラスの周縁部に沿って形成する板ガラスのベベル加工方法であって、
前記第一の主面を研削加工する研削手段を、前記ベベルの形成方向に変位させるとともに、
前記研削手段による前記板ガラスの研削位置の裏側にあたる前記第二の主面を、前記研削手段の変位に追従する支持手段によって支持し、
前記支持手段を、
前記板ガラスに比して硬度が低い素材からなり、前記第二の主面と当接する部位に、ベベル加工時における前記板ガラスの板厚方向に対して垂直となる支持面を備えたブロック体により構成する、
ことを特徴とする板ガラスのベベル加工方法。 - 前記板ガラスは、
前記第二の主面に凹凸部が形成されている、
ことを特徴とする請求項5に記載の板ガラスのベベル加工方法。 - 互いに対向する第一の主面および第二の主面を備える板ガラスの前記第一の主面の周縁部に、厚みが端部に向かって漸次減少する傾斜部たるベベルを、前記板ガラスの周縁部に沿って形成する板ガラスのベベル加工装置であって、
前記ベベルの形成方向に向けて変位しつつ、前記第一の主面を研削加工する研削手段と、
前記第一の主面に対する前記研削手段による研削位置に追従して、前記研削位置の裏側にあたる前記第二の主面を支持する支持手段を備え、
前記支持手段を、
前記第二の主面と接触する部位を転動体により構成し、
前記転動体は、
前記第二の主面に対して平行な第一の回転軸回りに回転可能なローラであり、
前記支持手段を、
前記第二の主面に対して垂直な第二の回転軸回りに回転可能に構成し、
前記第一の回転軸の軸心は、
前記第二の回転軸の軸心と交差しない、
ことを特徴とする板ガラスのベベル加工装置。
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