JPH04171105A - 硬脆性材料加工方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ガラスなどの硬脆性材料を建築材料などに使
用するため、取付穴と、該取付穴の表裏両端部の面取り
加工を行なうのに好適な硬脆性材料加工方法および装置
に関する。

〔従来の技術〕

従来、硬脆性材料に穴および面取り加工する場合には、
たとえば、第４図〜第７図に示す方法が実施されている
。

第４図に示す加工方法は、基台１０１上に支持された真
空吸着台１０２上にガラス板などにて形成された被加工
物１０３を真空吸着する。

ついで、被加工物１０３の上方位置に配置され、ダイヤ
モンドにて形成された上方の工具１０４は、上方工具主
軸１０５を介して接続する冷却液供給手段（図示せず）
からの冷却液を軸心部に形成された穴１０４ａから流出
し上方工具主軸１０５を介して接続する上方駆動手段（
図示せず）にて矢印方向に回転しながら下降して先端部
外周面１０４ｂにて被加工物１０３の取付穴１０３ａを
加工するとともに斜面１０４ｃにて取付穴１０３ａの表
端部の面取り１０３ｂを加工する。

以上の如く、上方の工具１０４にて取付穴１０３ａの途
中まで加工して表端部の面取り１０３ｂを加工完了する
と、上方の工具１０４が元の位置まで上昇するともに下
方の工具１０６が冷却液を上方に流出し、基台１０１お
よび真空吸着台１０２に形成された貫通穴１０１ａ　、
　１０２ａ内を回転しながら上昇して先端部外周面１０
６ａにて残りの取付穴１０３ａを加工し、斜面１０６ｂ
にて裏端部の面取り１０３ｃを加工する。

なお、上方の工具１０４にて取付穴１０３ａの加工途中
まで加工し、下方の工具１０５にて残りの取付穴１０３
ａを加工するようにした理由は、取付穴１０３ａを一方
向より貫通加工した時に生じる接際のチッピング防止と
裏面の面取加工のためである。

しかるに上記の方法では、上下方向に２個の工具１０４
．１０５を設置しているため、それぞれに上下方向およ
び回転方向に駆動する駆動手段および冷却液を供給する
冷却液供給手段を設ける必要があって構成が複雑になる
。また２個の工具１０４．１０６を互いに同一中心位置
に位置決めするとともに互いに先端部外周面の直径を同
一にする必要があるため、操作が面倒である。さらに、
下方の工具１０６には冷却水がかかるため防水対策を施
す必要があって構成が複雑になるという問題があった。

つぎに第５図および第６図に示す加工方法について説明
する。

第１工程で第５図に示すように、中空状をした工具軸１
０７の下端部に中空状をした第１工具１０８が、冷却−
液を排出し、回転しながら下降してその外周面で真空吸
着台１０２上に真空吸着された被加工物１０３の取付穴
１０３ａを加工する。このとき第１工具１０８から排出
した冷却液は、真空吸着台１０２に形成された穴１０２
ｂ　、　１０２ｃより排出する。

ついで第２工程で第６図に示すように工具軸１０７の下
端部に第１工具１０８と第２工具１０９とを取付換する
。取付換後第２工具１０９は冷却液を排出し、回転しな
がら下降してその先端斜面１０９ａにて取付穴１０３ａ
の表端部面取り１０３ｂを加工する。

表端部の面取り１０３ｂが加工完了すると第３工程で被
加工物１０３を取付換して真空吸着台１０２上に真空吸
着し、第２工具１０９で取付穴１０３　ａの裏端部面取
り（図示せず）を加工する。

しかるに上記の方法では被加工物１０３の取付穴１０３
ａと面取り１０３ｂを加工するための加工ステージョン
を設置したり被加工物１０３および工具１０８゜１０９
を取付換したりする必要があるため、加工装置全体の形
状が大形化するとともに段取りに多くの時間を要する。

そこで、１個の工具で上下方向の移動して取付穴および
表裏両端部の面取りを加工するため従来第７図に示す加
工方法が実施されている。

第７図に示す加工方法は、真空吸着台１０２および被加
工物１０３を載置する基台１０１が水平矢印方向に移動
するとともに真空吸着台１０２が回転自在に基台１０１
上に搭載されている。また真空吸着台１０２は径を異に
する２個の貫通穴１０２ａ　、　１０２ｂを形成し、小
径側貫通穴１０２ｂには冷却液排出穴１０２ｃを形成し
ている。工具１１０は先端部に取付穴１０３ａと同一形
状をした大径外周面１１０ａを形成し、中央部に小径外
周面１ｔｏｂを形成するとともに小径外周面１１０ｂの
両側に面取りを加工するための斜面１１０ｃ　、　１１
０ｄを形成している。また小径側外周面１１０ｂには冷
却液を被加工物１０３の取付穴１０３ａに流出する排出
穴１１０ｅを形成している。

つぎに加工方法について説明する。

工具１１０が冷却液を下方および排出穴１１０ｅから流
出し、回転しながら下降してその先端部大径外周面１１
０ａにて被加工物１０３の取付穴１０３ａを加工する。

引続き下降して工具１１０の小径外周面１１０ｂが第７
図に示すように取付穴１０３ａ内に達すると工具１１０
の下降が一旦停止する。

ついで基台１０１が水平矢印方向に移動して小径外周面
１１０ｂが取付穴１０３　ａに近接すると、真空吸着台
１０２を介して被加工物１０３が工具１１０に対して偏
心回転し、また工具１１０が回転しながら上下方向に移
動して２個の斜面１１０ｃ、　１１０ｄにて取付穴１０
３　ａの表裏両端部の面取りを加工する。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記第７図に示す従来技術においては、取付穴の中心を
工具に対して偏心させた状態で、被加工物を回転させて
面取り加工するため、つぎに説明するように問題があっ
た。

（１）被加工物上に複数の取付穴および面取りを加工す
る場合について配慮されておらず、加工不能になる。

（２）被加工物に多数の取付穴および面取りを加工する
のにともなって取付穴の径がたとえ小さい場合でも取付
面積が大きくなり、それによって加工装置全体の形状が
大きくなる。

本発明の目的は、１個の工具にて、かつ被加工物を工具
に対して偏心して回転させることなく、被加工物に取付
穴および面取りを加工可能にした硬脆性材料穴および面
取り加工方法およびその装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

前記の目的を達成するために、本発明は、硬脆性材料か
らなる板状の被加工物に穴と該穴の表裏両端部に面取り
加工する硬脆性材料加工方法において、外周面を回転自
在に支持され、外周面と内周面の中心位置が互いに偏心
する偏心ブツシュの内周面に主軸を固嵌支持し、該主軸
の内周面に工具を回転自在に支持し、前記被加工物に穴
を加工するとき、偏心ブツシュを所定量回動して工具の
中心位置を前記被加工物の穴の中心位置に一致させ、工
具を自転させながら上下方向に移動させて前記被加工物
に穴加工し、ついで前記被加工物の穴に面取り加工する
とき、偏心ブツシュおよび主軸とともに工具を水平方向
に偏心ブツシュの偏心量だけ移動させ、主軸を偏心ブツ
シュを介して公転させるとともに工具を自転させて被加
工物の穴に面取り加工するものである。

また、本発明は、硬脆性材料からなる板状の被加工物に
穴と該穴の表裏両端部に面取り加工する硬脆性材料加工
装置において、該加工装置本体に上下方向および水平方
向に移動自在に支持されたボディと、該ボディ内に回転
自在に支持され、外周面と内周面の中心位置が互いに偏
心する偏心ブツシュと、該偏心ブツシュ内に固嵌支持さ
れ、主軸用回転駆動手段を有する主軸と、該主軸内に回
転自在に支持され、工具用回転駆動手段を有する工具と
、該工具により前記被加工物の穴を加工するとき、偏心
ブツシュを所定量回動して工具の中心位置を前記被加工
物の穴の中心位置に一致させる偏心ブツシュ回動手段と
、該偏心ブツシュ回動手段により工具の中心位置が位置
決めされたとき、主軸をボディに固定して穴加工時工具
の中心位置が変化するのを防止するノツチング手段と、
工具により前記被加工物の穴に面取り加工するとき。

ボディを水平方向に移動して工具の中心位置を前記被加
工物の穴の中心位置に対して偏心プッシュの偏心量だけ
偏心させるシフト手段とを設けたものである。

また前記偏心ブツシュ回動駆動手段は、偏心ブツシュを
所定量確実に回動するため、シリンダに接続するラック
の直線運動を回転する歯車を介して前記主軸に所定量回
動運動を伝達するように構成されたものである。

〔作用〕

本発明は、本体に上下方向および水平方向に移動可能に
支持されたボディ内に偏心ブツシュを回転自在に設け、
該偏心ブツシュの外周面と内周面との偏心量をＡとし、
また該偏心ブツシュ内に固嵌支持された主軸と該主軸内
に回転自在に支持された工具をシフト手段によって水平
方向に移動する量をＢとしたとき、Ａ＝Ｈの関係になる
ように形成されている。

そのため、被加工物の穴を加工するときには、偏心ブツ
シュを回動して工具の中心位置が被加工物の穴の中心位
置と一致させ、工具を自転させながら上下方向に移動さ
せて被加工物を回転させることなく、１個の工具にて穴
を加工することができる。

また被加工物の穴に面取り加工するときには、シフト手
段により工具の中心位置を被加工物の穴の中心位置に対
して偏心ブツシュの偏心量だけ水平方向に偏心させ、偏
心ブツシュの偏心量だけ主軸を偏心しつつ公転させると
ともに、主軸内で工具を自転させつつ上下方向に移動さ
せて、被加工物を回転させることなくかつ被加工物を取
付換することなく１個の工具にて被加工物の穴に面取り
加工することができる。

したがって、被加工物に複数の穴および面取り加工する
場合でも、被加工物を取付換することなく、かつ被加工
物を回転することなく１個の工具にて容易に加工するこ
とができるので、加工能率を向上することができる。

また加工装置の形状を小形化することができるので、設
備費用を低減することができる。

また偏心ブツシュ偏心量を偏心ブツシュ回動駆動装置に
より所定量確実に動作させることができるので、被加工
物の穴および面取りを高精度に加工することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を示す第１図乃至第３図につい
て説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す硬脆性材料加工装置を
示し、その（ａ）は断面正面図、その（ｂ）は（ａ）の
Ｃ−Ｃ矢視断面平面図、第２図は被加工物の穴加工時を
示す説明図にしてその（ａ）は断面正面図、その（ｂ）
は平面図、第３図は被加工物の穴の面取り加工時を示す
説明図にして、その（ａ）は断面正面図、その（ｂ）は
平面図である。

第１図において１は主軸にして、図示していないが中空
状をし、その上方部にモータによって構成され、中空状
の主軸用回転駆動手段２を接続している。３は偏心ブツ
シュにして、外周面と内周面の中心位置を互いにＡだけ
偏心して形成され。

内部に主軸１をピン４によって固定している。５はボデ
ィにして中空状をし、その内周面に偏心ブツシュ３を回
転自在に支持しいる。またボディ５は加工装置本体６に
摺動台７を介して上下方向および水平方向に摺動自在に
支持されている。摺動台７は図示していないが上端部に
上下方向駆動手段を設けている。８は工具軸にして冷却
液を供給するため中空状をし、主軸１内に回転自在に上
下方向に貫通するように支持され、上端部には図示して
ないが工具軸回転駆動手段に接続している。

９は工具にして、工具軸８の下端部に固定支持され冷却
液を供給するため、中空状をしている。また工具９はダ
イヤモンドにて形成され、上下両端の大径部のうち、下
端大径部外周面９ａにて被加工物１０の穴１０ａを加工
し、２個の対向する斜面９ｂ、９ｃにて被加工物１０の
穴１０ａの面取り１０ｂを加工する。１１は偏心ブツシ
ュ回動駆動手段にして、ボディ５の側端面に支持台１１
ａを介して支持され。

シリンダｌｌｂと該シリンダｌｌｂのピストンｌｌｃの
先端部に接続するラックｌｉｄと、該ラックｌｉｄに噛
合って回動する複数個の歯車群ｌｉｅと該歯車群１１ｅ
噛合って偏心ブツシュ３を回動する歯車１１ｆとから構
成されシリンダｌｌｂ内への流体の給排によりピストン
１１０が所定量軸方向に移動することによって偏心ブツ
シュ３を偏心量Ａだけ回動させる。、１２はシフト手段
にして、摺動台７に支持され、流体の給排によりピスト
ン１２ａがボディ５を摺動台７の摺動面７ａにそうて偏
心ブツシュ３の偏心量だけ水平方向に移動させる。１３
はノツチング手段にして、ボディ５の側端面に支持され
、ケーシング１３ａ内後端部への流体の給排により手動
自在に嵌挿するピストン１３ｂの先端部が主軸１の外周
面１部に形成された穴ｌａ内に挿入したとき、主軸１を
ボディ５に固定する。１４は吸着台にして、中心部には
大小径を異にする２個の穴１４ａ、１４ｂにて上下方向
に貫通し、上端面に被加工物１０を吸着している。なお
図示の９ｄは冷却液排出穴である。

次に動作について第１図、第２図および第３図により説
明する。

第２図（ａ）　（ｂ）に示すように、吸着台１４の上端
面に吸着された被加工物１０の穴１０ａを加工する場合
には、偏心ブツシュ回動駆動手段１１の駆動によす偏心
ブツシュ３を回動して、工具９の中心位置が被加工物Ｉ
Ｏの穴１０ａの中心位置に一致させる。しかるのち、ノ
ツチング手段１３によりピストン１３ｂの先端部を主軸
１の穴１ａ内に挿入して主軸１をボディ５に固定して穴
加工時工具９の中心位置が変化しないようにする。

この状態で工具９を工具軸回転駆動手段により自転させ
ながら上下方向駆動手段により、下方向に移動し、また
冷却液を下方に排出しながら、工具９の下端大径部外周
面９ａにて被加工物１０に穴１０ａを加工する。

ついで、工具９の下端大径部外周面９ａにて被加工物１
０の穴１０ａを加工完了し、さらに工具９が下方向に移
動して第２図（ａ）に示すように工具９の中央小径部９
ｅが加工された穴１０ａ内に位置すると、ノツチング手
段１３を上記と逆方向に駆動してピストン１３ｂの先端
部を主軸１の穴１ａの内より挿出し、主軸１を偏心ブツ
シュ３を介してボディ５内で回転可能にする。またシフ
ト手段１２を駆動してそのピストンＩ２の先端部でボデ
ィ５を摺動台７にそうで偏心ブツシュ３の偏心量Ａと同
一量Ｂだけ水平方向に移動するに の状態で主軸用回転駆動手段２により主軸１を回転する
と、該主軸１がピン４にて固定された偏心ブツシュ３と
、工具９とともに偏心ブツシュ３の偏心量Ａだけ偏心し
て公転する。また工具９が工具軸駆動手段の駆動により
自転する。また上下方向駆動手段により摺動台７および
主軸１を介して工具９が上下方向に移動するので、工具
９の２個の斜面９ｂ、９ｃにて被加工物１０の穴１０ａ
の両端部の面取り１０ｂを加工する。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明したものであるから、以下に記載する
ような効果を奏する。

（１）第１の発明は、被加工物に複数の穴および面取り
加工する場合、被加工物を回転することなく、かつ被加
工物を取付換することなく１個の工具にて加工すること
ができるので、加工能率を向上することができる。

（２）第２の発明は、装置全体の形状を小形化すること
ができるので、設備費用を低減することができる。

（３）第３の発明は、偏心ブツシュの偏心量を常に所定
量確実に行なうことができるので、被加工物に穴および
面取りを高精度に加工することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す硬脆性材料加工装置を
示し、その（ａ）は断面正面図、その（ｂ）はその（ａ
）のＣ−Ｃ矢視断面平面図、第２図は被加工物の穴加工
時を示す説明図にして、その（ａ）は断面正面図、その
（ｂ）は平面図、第３図は被加工物の六の面取り加工時
を示し、その（ａ）は断面正面図、その（ｂ）は平面図
、第４図〜第７図は従来の硬脆性材料加工装置を示す。 １・・・主軸、２・・・主軸用回転駆動手段、３・・・
偏心ブツシュ、４・・・ピン、５・・・ボディ、６・・
・加工装置本体、７・・・摺動台、８・・・工具軸、９
・・・工具、１０・・・被加工物、１１・・・偏心ブツ
シュ回動駆動手段、１２・・・シフト手段、１３・・・
ノツチ手段、１４・・・吸着台。 １−−−　ｆ釉　　　　　　　　　　５−−−　ｆＦ：
ｔ’＜　　　　ｌ　ｌ−−一傷ｐｓ　りｙ　Ｅ／ｚｍ　
ｊＥ’ＪＩＥ　ｊＥ”！＃２−−−ＩｍＦＦＩＩＩａ為
ＥＩｍ９８　　７−−−ＷＩ書ｒか　　１２−−−　ｖ
ｙト’ｒ８３−−−４むフリシ、　　　　　　　　８−
−一工具軸　　１３−−−ノ、→−會杖４−−−ビン　
　　　　　　　　　９−−一工婁第２図 （ｂ） ９−１婁　１４−暖看佇 第１図 （ｂ） ５−−−ホ゛デ°イ　　　　　　　　ＩＩ−−−４餉幻
フちシ、！０動ＸＩＩｆＪ＋杖６−−−ｈｘ焚１本体　
１２−一−シフト呼挾７−−−摺ｍｅ　　　　　　１３
−−−ノッ＋ヶ投第３図 （ｂ） ８−−一工具軸　１０−−−、被加工物９−一一工Ｘ　
　　１４−−一暖４０ 第　４ＦＪＱ 第５図　　　　第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、硬脆性材料からなる板状の被加工物に穴と該穴の表
   裏両端部に面取り加工する硬脆性材料加工方法において
   、外周面を回転自在に支持され、外周面と内周面の中心
   位置が互いに偏心する偏心ブッシュの内周面に主軸を固
   嵌支持し、該主軸の内周面に工具を回転自在に支持し、
   前記被加工物に穴を加工するとき、偏心ブッシュを所定
   量回動して工具の中心位置を前記被加工物の穴の中心位
   置に一致させ、工具を自転させながら上下方向に移動さ
   せて前記被加工物に穴加工し、ついで前記被加工物の穴
   に面取り加工するとき、偏心ブッシュおよび主軸ととも
   に工具を水平方向に偏心ブッシュの偏心量だけ移動させ
   、主軸を偏心ブッシュを介して公転させるとともに工具
   を自転させて被加工物の穴に面取り加工することを特徴
   とする硬脆性材料加工方法。 ２、硬脆性材料からなる板状の被加工物に穴と該穴の表
   裏両端部に面取り加工する硬脆性材料加工装置において
   、該加工装置本体に上下方向および水平方向に移動自在
   に支持されたボディと、該ボディ内に回転自在に支持さ
   れ、外周面と内周面の中心位置が互いに偏心する偏心ブ
   ッシュと、該偏心ブッシュ内に固嵌支持され、主軸用回
   転駆動手段を有する主軸と、該主軸内に回転自在に支持
   され、工具用回転駆動手段を有する工具と、該工具によ
   り前記被加工物の穴を加工するとき、偏心ブッシュを所
   定量回動して工具の中心位置を前記被加工物の穴の中心
   位置に一致させる偏心ブッシュ回動手段と、該偏心ブッ
   シュ回動手段により工具の中心位置が位置決めされたと
   き、主軸をボディに固定して穴加工時工具の中心位置が
   変化するのを防止するノッチ手段と、工具により被加工
   物の穴に面取り加工するとき、ボディを水平方向に移動
   して工具の中心位置を前記被加工物の穴の中心位置に対
   して偏心ブッシュの偏心量だけ傷心させるシフト手段と
   を設けたことを特徴とする硬脆性材料加工装置。 ３、前記偏心ブッシュ回動駆動手段は、シリンダに接続
   するラックの直線運動を回転する歯車を介して前記主軸
   に所定量回動運動を伝達するように構成されたことを特
   徴とする請求項２記載の硬脆性材料加工装置。