JPH08281543A - 数値制御方式による板ガラスの研削機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガラス板の研削加工の切り込み過ぎを防止
し、加工ホイールの研削砥石が摩耗した時の加工ホイー
ルの位置調整を容易にし得る板ガラス研削機械を提供す
る。 【解決手段】 直交する２方向に関して相対的に直線移
動自在に受台及び直動台を支持する第１の支持手段と、
研削点を通ると共に板ガラスの面に垂直な軸の回りで回
転ホイールを旋回自在に支持する第２の支持手段とを備
え、回転加工ホイールの回転中心が研削点における板ガ
ラスの周縁に関する法線上に位置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、数値制御により、
加工ホイールを板ガラスの周縁に沿って移動させなが
ら、板ガラスの周縁を研削する数値制御方式による板ガ
ラスの研削機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】数値制御により、加工ホイールを板ガラ
スの周縁に沿って移動させながら、板ガラスの周縁を研
削する、従来の板ガラスの研削機械においては、加工ホ
イールが固定的に支持されているので、曲率半径が極め
て小さい角部などで加工ホイールの送り速度を遅くした
時には、研削加工の切り込み過ぎが生じ易く、また、加
工ホイールの研削砥石が摩耗した時の加工ホイールの位
置調整が困難であり、それ程満足し得るものではない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記諸点に鑑
みなされたものであり、その目的とするところは、曲率
半径が極めて小さい角部などで、加工ホイールの送り速
度を遅くした時においても、ガラス板の研削加工の切り
込み過ぎを防止し得、加工ホイールの研削砥石が摩耗し
た時の加工ホイールの位置調整を容易にし得る数値制御
方式による板ガラスの研削機械を提供することにある。

【０００４】本発明によれば前記目的は、機台と、板ガ
ラスを保持する受台と、この受台に対応して配設された
直動台と、機台に設けられており、前記保持された板ガ
ラスの面内において互いに直交する２方向に関して相対
的に直線移動自在に受台及び直動台を支持する第１の支
持手段と、前記保持された板ガラスの周縁を研削するた
めの回転加工ホイールと、直動台に設けられており、研
削点を通ると共に板ガラスの面に垂直な軸の回りで回転
加工ホイールを旋回自在に支持する第２の支持手段とを
備えており、第２の支持手段は、回転加工ホイールの回
転中心と研削点を通る直線の方向に沿って設置された切
込方向調整スライドを備え、該切込方向調整スライドに
回転加工ホイールがスピンドルモーターを介して装着さ
れ、さらにこの切り込み方向調整スライドにスライドサ
ーボモーターが連結されており、このサーボモーターに
よって上記回転加工ホイールの切り込みを数値制御によ
って行い、上記第２の支持手段は、回転加工ホイールの
回転中心が研削点における板ガラスの周縁に関する法線
上に位置するように回転加工ホイールを旋回すべく数値
制御され、かつこの回転加工ホイールは押圧手段によっ
てガラス板に直線的に押圧された状態で研削加工するよ
うにした、数値制御方式による板ガラスの研削機械によ
って達成される。

【０００５】尚、回転加工ホイールの回転中心点は、研
削点を含むＸＹ平面上に位置している。

【０００６】

【発明の実施の形態】第１図、第２図及び第３図におい
て、本装置は、数値制御により、加工ホイールを移動さ
せて、板ガラスの周縁を研削する研削機械本体１と、こ
の研削機械本体１に板ガラスを供給する供給装置２と、
研削された板ガラスを取出す取出し装置３からなり、夫
々機台４の上に設置されている。

【０００７】本具体例で示す研削機械本体１は加工ヘッ
ド５に本装置の正面から見て左右方向であるＸ軸方向の
運動を、テーブル６に本装置の正面から見て前後方向で
あるＹ軸方向の運動を行なわせ、かつ加工ホイール７
を、加工ホイール７の研削点Ａを通り板ガラス８の面に
垂直な軸の回りに旋回運動させながら、加工ホイール７
を板ガラス８の周縁に沿って移動させて、板ガラス８の
周縁の研削を行なう機械である。

【０００８】機台４の上に設置されたテーブル６はＹ軸
方向に移動し得、テーブル６の上には、加工用の板ガラ
ス８を固定する受台９が５個、一列に配置されている。
これらの受台９は、真空吸着によって板ガラス８を固定
し得る。このために、受台９は配管、弁を経て真空ポン
プ（図示せず）に接続されている。

【０００９】テーブル６は、その両端部にＹ軸方向に沿
って互いに平行にスライド１０，１０，１０を有し、ス
ライド１０，１０，１０がスライドレール１１，１１，
１１に係合することによって、テーブル６は、スライド
レール１１，１１，１１に支持されている。これらのス
ライドレール１１，１１，１１は機台４のＹ軸方向に沿
って互いに平行に配置されているので、テーブル６は、
機台４の上をＹ軸方向に運動可能となる。

【００１０】Ｙ軸方向の運動のサーボ機構は、スライド
１０，１０，１０に沿って設けられた３組の送りネジ装
置１２，１２，１２と、これら送りネジ装置１２，１
２，１２と連結するギヤボックス１３，１３，１３及び
シャフト１４と、ベルト伝動手段１５を介してシャフト
14を駆動するＹ軸サーボモータ１６とからなる。送りネ
ジ装置１２は、ボールスクリュウ１７とナット１８から
なり、ボールスクリュウ１７は、軸受１９を介して機台
４に固定され、ナット１８はテーブル６の下部に固定し
てある。

【００１１】ボールスクリュウ１７，１７，１７は、機
台４上のギヤボックス１３，１３，１３に接続し、ギヤ
ボックス１３，１３，１３はシャフト１４によって互い
に連結している。シャフト14は機台４上の数ヶ所で軸受
２０によって支持されている。シャフト１４を駆動する
ベルト伝動手段１５には、好ましくは段付ベルトとプー
リーを使用する。

【００１２】機台４の両端側部に設けられた支柱台２１
を介して、テーブル６の上方に架台２２が架設されてい
る。この架台２２の正面側に、２組のスライドレール装
置２３，２３が、Ｘ軸方向に沿って、平行に設けられて
いる。このスライドレール装置２３，２３は、架台２２
に敷設されたレール本体24と、このレール本体２４上を
動く複数のスライド２５からなり、これらのスライド２
５に直動台２６が固定されている。したがって直動台２
６はスライドレール装置２３，２３によって、Ｘ軸方向
に運動可能となる。

【００１３】Ｘ軸方向のサーボ機構は、２組のスライド
レール装置２３，２３の間に設けられた送りネジ装置２
７と、この送りネジ装置２７に通常はベルト等を介して
接続されたＸ軸サーボモータ２８からなる。送りネジ装
置27は、ボールスクリュウ２９と、ナット３０からな
り、ボースクリュウ２９は、軸受７８を介して架台２２
に固定され、ナット３０は直動台２６に固定されてい
る。

【００１４】第４図において直動台２６には、５基の研
削ヘッド３１が、テーブル６の各受台９の上方に配置さ
れるように取り付けられており、これらの研削ヘッド３
１は、軸受装置３２と、この軸受装置３２に懸吊された
加工ヘッド５と、軸受装置３２の上方に接続された旋回
動力取入部３３とからなる。各研削ヘッド３１は、軸受
装置３２によって直動台２６に固定されている。

【００１５】本発明の研削機械に係る第１の支持手段
は、テーブル６、スライド１０、スライドテーブル１
１、支持台２１、架台２２、及びスライドレール装置２
３によって構成される。

【００１６】本発明の研削機械に係る第２の支持手段
は、軸受装置３２及び加工ヘッド５によって構成され
る。

【００１７】第４図〜第６図において加工ヘッド５は、
スピンドルモータ３４と、このスピンドルモータ３４の
取付位置を水平面内の直交した２方向に調整するための
スライド調整装置３５とからなる。スライド調整装置３
５は、調整手段としての切込方向調整スライド４２と、
クロススライド４３と、垂直スライド７９とからなる。
スピンドルモータ３４のシャフトに加工ホイール７が装
着されている。軸受装置３２は、旋回軸３６と、この旋
回軸３６を保持する複数のベアリング（図示せず）と、
これらベアリングを保持するハウジング３７とからな
り、このハウジング３７によって直動台２６に取付けら
れている。旋回軸３６の下部には、スライド装置３５を
介して加工ヘッド５の全体が懸吊的に保持され、旋回軸
３６の上部にはベベルギヤ３８が設けられていて旋回動
力取入部３３となっている。加工ヘッド５は、軸受装置
３２の旋回軸３６を回転軸として回動可能である。

【００１８】第１図及び第２図において、旋回運動のサ
ーボ機構は、軸受装置３２の旋回軸３６の上部に設けら
れたベベルギア３８からなる旋回動力取入部３３と、各
研削ヘッド３１の旋回動力取入部３３を夫々連結するラ
インシャフト３９と、このラインシャフト３９に接続さ
れた旋回サーボモータ４０とからなる。この旋回サーボ
モータ４０によって、ラインシャフト３９が駆動され、
さらに、各旋回動力取入部３３を経て、各研削ヘッド３
１の加工ヘッド５、ひいては加工ホイール７が同時に旋
回運動する。

【００１９】第４図において、各加工ヘッド５のスライ
ド調整装置３５によって、加工ホイール７の板ガラス８
に対する研削点Ａに加工ホイール７の旋回中心が合うよ
うに調整されると、加工ホイール７は、数値制御による
テーブル６及び直動台２６の夫々の運動に従って、各受
台９に固定された板ガラス８の周縁に沿って移動しなが
ら、数値制御による旋回運動を行なって、常に、研削的
Ａが一定位置を維持するように研削加工する。

【００２０】次に、第４図〜第６図によって、加工ホイ
ール７が数値制御による旋回運動をしながら、研削が行
なわれる原理及び利点について説明する。

【００２１】加工ホイール７は、板ガラス８の周縁に沿
って移動されながら、加工ヘッド５を加工ホイール７の
研削点Ａを通り、かつ板ガラス８の面に垂直な軸の回り
に旋回運動を行なうように保たれている。この時、加工
ホイール７の旋回角度は、研削点Ａを通る板ガラス８の
周縁形状の法線と研削点Ａと加工ホイール７の回転中心
４１を結ぶ直線とが一致するように数値制御される。こ
うしておけば、加工ホイール７が摩耗して、その直径が
小さくなった時の加工ホイール７の据付位置の調整は、
切込み方向調整スライド４２によって、加工ホイール７
を、その研削点Ａが加工ホイールの旋回軸３６に一致す
るように、一方向にのみ移動するだけで達成できる。

【００２２】このことは、本具体例の板ガラス研削機械
の如く、複数の加工ホイール７で複数の板ガラス８を同
時に研削する場合に顕著な効果を奏効する。すなわち、
加工ホイール７の摩耗量はあらかじめ知ることができる
ので、必要に応じて、各切込方向調整スライド４２を必
要量だけ移動させる簡単な操作を行なうことによって、
加工ホイール７の研削点Ａを加工ホイール７の旋回中心
３６に一致させることが容易となる。各切込み方向調整
スライド４２の移動は、好ましくは、第６図に示す如く
数値制御によるスライドサーボモータ４４によって制御
されるのがよい次に、第４図〜第６図によって、研削押
圧力の制御機構の好ましい具体例を説明する。

【００２３】第４図〜第６図において、第１図〜第３図
と同じ構成要素には同一番号が付されている。

【００２４】これらの図において、スライド調整装置３
５は切込方向調整スライド４２と、クロススライド４３
と、垂直方向スライド７９とからなり、スピンドルモー
タ３４が取り付けられたスライド制御装置４５、及び押
圧手段としての流体アクチュエータ４６は切込み方向調
整スライド４２に配設されている。

【００２５】スライド制御装置４５は、その移動方向が
切込み方向調整スライド４２の移動方向に平行となるよ
うに取り付けられている。また、流体アクチュエータ４
６はスピンドルモータ３４、ひいては加工ホイール７を
スライド制御装置４５の移動方向に沿って往復運動さ
せ、加工ホイール７の板ガラス８に対する押圧力を変化
させることができる。スライド制御装置４５には、流体
アクチュエータ４６のわずかの操作力で動くように、好
ましくは、ボールスライドベアリングが使用されるのが
よい。また、流体アクチュエータ４６には、好ましく
は、エアシリンダが使用されるのがよい。

【００２６】次に、流体アクチュエータ４６の押圧力の
制御方法について述べると、第７図に示すように、電−
空変換器４７に一次空気圧が供給され、この電−空変換
器４７により制御された２次空気圧が流体アクチュエー
タ４６に伝送されて、流体アクチュエータ４６の押圧力
が制御される。前記電−空変換器４７は、入力電流に比
例して、出力の空気圧力が変化するようにした装置であ
る。

【００２７】一方、電−空変換器４７に入力する電流信
号は、電流変換器４８により生起される。また、この電
流変換器４８は、研削機械本体１を制御する数値制御装
置４９の補助機能部にインターフェイスされており、数
値制御装置４９からの複数個の補助機能信号を受けて、
複数段階の入力電流を生起するようにされている。

【００２８】この電流変換器４８は、通常は、可変抵抗
方式またはＤ／Ａ変換方式による。また、電−空変換器
４７を数値制御装置４９にインターフェイスさせず、別
のコントローラ、調節計、または演算アンプに接続して
動作させてもよい。なお、通常は、流体アクチュエータ
４６としてエアシリンダを使用するが、場合によって
は、電−空変換器４７により出た２次空気圧を油圧変換
器に接続して、２次空気圧と同圧力の油圧に変換し、こ
の油圧を上記流体アクチュエータ４６に送出してもよ
い。

【００２９】こうして、数値制御装置４９からの信号に
より、電−空変換器４７が流体アクチュエータ４６に供
給する２次空気圧を変化させて、加工ホイール７の板ガ
ラス８への押圧力を制御しながら研削する。この押圧力
は、好ましくは、加工ホイール７が板ガラス８の周縁の
直線部で強く、角部で弱くなるように制御されるのが望
ましい。極端に曲率半径が小さい角部では、通常は、加
工ホイール７の板ガラス８に対する送り速度は落とす
が、これと同時に前述の２次空気圧を下げる。

【００３０】すなわち、加工ホイール７の板ガラス８に
対する切込み過ぎが生じ易いところで、研削荷重を弱く
し得、研削深さが均一にできる。２次空気圧の変化は、
本具体例では流体アクチュエータの径４０mmで０．３kg
／cm２ 〜１．５kg／cm２である。

【００３１】第１図〜第３図において、供給装置２は、
研削機械本体１の各受台９に対応した各ブロック５０Ａ
〜５０Ｅに区分され、各ブロック５０Ａ〜５０Ｅは夫々
板ガラス８を搬入する搬入装置５１と、この搬入装置５
１上を搬入される板ガラス８を各受台９に対応する位置
に停止させる位置決め検知器５２を有する。さらに、供
給装置２は、各ブロック５０Ａ〜５０Ｅごとの搬入装置
５１を昇降させる昇降装置５３とを有する。

【００３２】搬入装置５１は、板ガラス８を滑動させる
ローラコンベア５４と、板ガラス８を移動させるベルト
コンベア５５からなる。ローラコンベア５４は枠体５６
と、この枠体５６に配設された各ローラ群５７を備えて
おり、枠体５６はピン５８を介して機台４に支持されて
いる。ローラコンベア５４はシャフト５８を中心に受台
９に対して上下に揺動自在となっている。

【００３３】また、枠体５６には、当て板５９と、プー
リー６０とベルト６１と、駆動装置６２からなるベルト
コンベア５５が配設されている。この枠体５６は、搬入
装置５１が板ガラス８を搬入している時、第３図の如く
傾斜しており、ローラコンベア５４の上を滑動する板ガ
ラス８の周縁面とベルト６１が当接するために生ずる摩
擦力によって、ベルト６１の移動と共に板ガラス８はロ
ーラコンベア５４上を滑動する。

【００３４】各搬送装置５１の下には、適宜な第１の昇
降装置としての昇降装置５３が配設されており、板ガラ
ス８を搬送する時には、各搬送装置５１の支持枠５６
を、水平に対し好ましくは３８°の角度に傾斜させる上
昇位置とし、板ガラス８を搬入装置５１から受台９への
受渡す時には、各搬入装置５１の支持枠５６をほぼ水平
である下降位置とするように制御される。

【００３５】こうして研削加工の前工程において、必要
な形状に切断された板ガラス８が、受入れコンベア８１
から、供給装置２の搬入装置５１に順次送られて来る。
この時、各ブロック５０Ａ〜５０Ｅのベルトコンベア５
５は、各駆動装置６２によって動作しており、最初の板
ガラス８は最奥のブロック５０Ａに向かって搬送され
る。

【００３６】次に、ブロック５０Ａの枠体５６に設けら
れた適宜の位置決め検知器５２が、板ガラス８のブロッ
ク５０Ａへの到着を検知した時、ブロック５０Ａのベル
トコンベア５５は停止され、枠体５６は、上昇位置の状
態で待機される。同様に、各板ガラス８は、順次ブロッ
ク５０Ｂからブロック５０Ｅに搬入され、停止されてゆ
く。この時、板ガラス８を受け取るために、搬送装置５
１に向かってＹ軸方向に移動されたテーブル６が各搬送
装置５１の下で待機しており、上昇位置にある各搬送装
置５１は、昇降装置５３によって、同時に降下され、各
板ガラス８は同時に各受台９の上に置かれ、かつ吸着さ
れる。次に、板ガラス８を受け取ったテーブル６は、研
削加工のために、研削機械本体１に向かって移動され
る。

【００３７】取出し装置３は、各受台９より板ガラス８
を受け取り、Ｙ軸方向に移動させる移動装置としてのベ
ルトコンベア６３と、ベルトコンベア６３を昇降させる
第２の昇降装置としての昇降装置６４と、板ガラスを送
り出すローラコンベア６５と、ローラコンベア６５を駆
動する駆動装置６６を備えている。

【００３８】ベルトコンベア６３のベルト６７は、昇降
装置６４の支持枠６８に設けられたプーリー６９，７０
に巻張されており、プーリー７０は適宜な伝動手段を介
して連結され、駆動装置７１により駆動される。昇降装
置６４の支持枠６８は、シャフト７２を介して機台４に
支持され、シャフト７２を中心として、駆動装置７３に
よって、受台９に対して上下に揺動する。ローラコンベ
ア６５は、枠体７４と、この枠体７４に配設されたロー
ラ群７５とを備え、各ローラは、チェーン伝動手段を介
して連結され、駆動装置６６により駆動される。

【００３９】こうして、研削機械本体１で研削加工を完
了した板ガラス８を載せたテーブル６は、取り出し装置
３に向かって、Ｙ軸方向に移動され、第３図に示す受け
渡し位置Ｂで待期する。この時、昇降装置６４の支持枠
６８はほぼ水平の降下位置にある。次に、各受台９は板
ガラス８の吸着を開放すると同時に、昇降装置６４の支
持枠体６８が上昇し、板ガラス８がベルトコンベア６３
上に受け渡される。

【００４０】さらに、板ガラス８を載せたベルトコンベ
ア６３は、駆動装置７１によってＹ軸方向に移動され、
板ガラス８が、第３図に示す取出し位置Ｃに達すると、
昇降装置６４の支持枠６８が下降し、板ガラス８はロー
ラコンベア６５に受け渡される。そして、ローラコンベ
ア６５の駆動により板ガラス８を搬送して、送出コンベ
ア77に送り出す。一方、取り出し装置３に板ガラス８を
渡したテーブル６は、直ちに、反転して供給装置２に向
かって移動し、前述の工程を繰り返す。

【００４１】

【発明の効果】本発明の研削機械によれば、回転加工ホ
イールが、第２の支持手段によって、研削点を通ると共
に板ガラスの面に垂直な軸の回りで旋回自在に支持され
ており、第２の支持手段は、回転加工ホイールの回転中
心点が研削点における板ガラスの周縁に関する法線上に
位置するように回転加工ホイールを旋回すべく数値制御
されるが故に、板ガラスの角部を研削する際に、回転加
工ホイールの旋回軸が板ガラスの角部における研削点に
静止した状態で回転加工ホイールが旋回しながら板ガラ
スの角部を研削する。

【００４２】加えて、回転加工ホイールが、押圧手段に
よって、回転加工ホイールの回転中心点から板ガラスに
対する研削点に向けて弾性的に押圧されるが故に、回転
加工ホイールの板ガラスにおける切込み過ぎを阻止し得
る。しかも、切込方向スライドによって、回転加工ホイ
ールの位置が、回転加工ホイールの回転中心点と研削点
を通る直線の方向に関し、研削点に向って直線的に移動
自在となり、かつ回転加工ホイールは、研削点の法線上
にあると共に切込方向スライドに連結された押圧手段に
よって押圧されるが故に、回転加工ホイールを押圧する
押圧手段の押圧力のベクトルは、研削点の法線上にあ
り、必ず研削点を通過するが故に、回転加工ホイールを
数値制御プログラム上の研削点においてその法線の方向
から精確に押圧し得る。その結果、研削の形崩れをなく
し得、研削点と押圧手段の押圧力のベクトルのズレをな
くし得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】研削機械の正面図。

【図２】研削機械の平面図。

【図３】研削機械の側面図。

【図４】研削機械の部分拡大側面図。

【図５】研削機械の部分拡大正面図。

【図６】研削機械の部分平面図。

【図７】流体アクチュエータの電気・空気回路図であ
る。

【符号の説明】

１ 研削機械本体 ２ 供給装置 ３ 取出し装置 ５ 加工ヘッド ７ 加工ホイール ８ 板ガラス １６ Ｙ軸サーボモータ ２８ Ｘ軸サーボモータ ３１ 研削ヘッド ４０ 旋回サーボモータ ４４ スライドサーボモータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機台と、板ガラスを保持する受台と、こ
   の受台に対応して配設された直動台と、機台に設けられ
   ており、前記保持された板ガラスの面内において互いに
   直交する２方向に関して相対的に直線移動自在に受台及
   び直動台を支持する第１の支持手段と、前記保持された
   板ガラスの周縁を研削するための回転加工ホイールと、
   直動台に設けられており、研削点を通ると共に板ガラス
   の面に垂直な軸の回りで回転加工ホイールを旋回自在に
   支持する第２の支持手段とを備えており、第２の支持手
   段は、回転加工ホイールの回転中心と研削点を通る直線
   の方向に沿って設置された切込方向調整スライドを備
   え、該切込方向調整スライドに回転加工ホイールがスピ
   ンドルモーターを介して装着され、さらにこの切り込み
   方向調整スライドにスライドサーボモーターが連結され
   ており、このサーボモーターによって上記回転加工ホイ
   ールの切り込みを数値制御によって行い、上記第２の支
   持手段は、回転加工ホイールの回転中心が研削点におけ
   る板ガラスの周縁に関する法線上に位置するように回転
   加工ホイールを旋回すべく数値制御され、かつこの回転
   加工ホイールは押圧手段によってガラス板に直線的に押
   圧された状態で研削加工するようにした、数値制御方式
   による板ガラスの研削機械。