TW202400357A - 工具組件、加工裝置以及玻璃板的製造方法 - Google Patents

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松永大生
星野愛信
北川翔
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日商日本電氣硝子股份有限公司
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Abstract

本發明的工具組件包括:加工件2,用於對玻璃板G的端面進行加工,且能夠旋轉;以及保持件3,對加工件2進行保持,且能夠旋轉。工具組件更包括:空間部9c,設置於保持件3及/或加工件2,且用於對旋轉的平衡進行調整;以及密封構件6,防止液體浸入至空間部9c中。

Description

工具組件、加工裝置以及玻璃板的製造方法
本發明是有關於一種用於對玻璃板進行加工的工具組件、加工裝置以及製造玻璃板的方法。
如周知般,在玻璃板的製造步驟中,大多藉由加工裝置對玻璃板的端面實施研削加工或研磨加工。例如,在專利文獻1中,作為加工裝置的例子,揭示了包括能夠旋轉的加工件(磨石)、對加工件進行保持的保持件、以及作為使加工件旋轉的旋轉軸的主軸的加工裝置。
加工裝置的保持件具有:凸緣部,對加工件的軸向的一端部進行支撐;以及孔部,供主軸嵌合。保持件構成為藉由在利用凸緣部對加工件進行支撐的狀態下被主軸驅動而與加工件一起旋轉。
有時在加工件或凸緣部的一端部形成用於對旋轉時的平衡進行調整的孔。在此情況下,加工件以加工件的孔與凸緣部相向的方式,而且以凸緣部的孔與加工件相向的方式安裝於保持件。藉此,加工件的孔被凸緣部閉塞,凸緣部的孔被加工件閉塞。 [現有技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1:國際公開第2020/039940號
[發明所欲解決之課題] 如上所述,在現有的加工裝置中,平衡調整用的孔被加工件或保持件的凸緣部堵塞,但由於加工時的振動等的影響,有時研削液等液體會浸入至凸緣部與加工件的一端部之間,所述液體積存於孔中。若液體積存於孔中,則加工裝置的旋轉平衡受到破壞,振動會增加,玻璃板的加工精度有可能劣化。
本發明是鑒於所述情況而成,其技術課題在於防止加工裝置的旋轉平衡的劣化。 [解決課題之手段]
本發明用於解決所述課題,為一種工具組件,包括:加工件,用於對玻璃板的端面進行加工,且能夠旋轉;以及保持件,對所述加工件進行保持,且能夠旋轉,所述工具組件的特徵在於,包括:空間部,設置於所述保持件及/或所述加工件,且用於對旋轉的平衡進行調整;以及密封構件,防止液體浸入至所述空間部。
根據所述結構,藉由利用密封構件防止液體積存於空間部中,能夠可靠地防止加工裝置的旋轉平衡的劣化。
在本發明的工具組件中,亦可為:所述空間部設置於所述加工裝置的內部。根據所述結構,可有效率地取得加工裝置的旋轉的平衡。即便在此種情況下,亦可藉由密封構件防止液體積存於空間部中。
在本發明的工具組件中,亦可為:所述加工件具有第一端面、以及位於所述第一端面的相反側的第二端面,所述保持件具有對所述第一端面進行支撐的支撐部,所述空間部形成於所述第一端面。
根據所述結構,藉由利用密封構件防止液體侵入至空間部中,可防止液體積存於所述空間部中。
在本發明的工具組件中,亦可為:所述加工件具有自所述第一端面形成至所述第二端面的貫通孔,所述密封構件以將所述貫通孔閉塞的方式設置於所述第二端面。
根據所述結構,藉由利用密封構件阻止液體浸入至貫通孔中,可防止液體經過貫通孔而浸入至空間部中。
在本發明的工具組件中,亦可為:所述密封構件包括:蓋體,將所述貫通孔閉塞;以及密封體,對所述蓋體與所述加工件的所述第二端面之間進行密封。
根據所述結構,藉由利用密封構件的蓋體及密封體阻止液體浸入至貫通孔中,可防止液體經過貫通孔而浸入至空間部中。
在本發明的工具組件中,亦可為:所述保持件具有設置於所述支撐部的中央部的筒狀部,所述蓋體具有與所述筒狀部連結的連結部。根據所述結構,可經由連結部而將密封構件固定於保持件。
在本發明的工具組件中,亦可為:所述蓋體採用樹脂製的蓋體。根據所述結構,能夠使加工裝置輕量化。
本發明的加工裝置用於解決所述課題,其特徵在於,包括:所述工具組件;以及旋轉軸,使所述工具組件旋轉。根據所述結構,藉由利用密封構件防止液體積存於空間部中,能夠可靠地防止加工裝置的旋轉平衡的劣化。
本發明的玻璃板的製造方法用於解決所述課題,其特徵在於,包括藉由所述加工裝置對玻璃板的端面進行加工的步驟。根據所述結構,能夠防止加工裝置的旋轉平衡的劣化,製造加工精度高的玻璃板。 [發明的效果]
藉由本發明,可防止加工裝置的旋轉平衡的劣化。
以下,參照圖式對用於實施本發明的形態進行說明。圖1至圖6表示本發明的工具組件、加工裝置以及玻璃板的製造方法的第一實施方式。
如圖1所示,加工裝置1包括:能夠旋轉的加工件2、對加工件2進行保持且能夠旋轉的保持件3、作為經由保持件3而使加工件2旋轉的旋轉軸的主軸4、將加工件2固定於保持件3的第一固定件5a、將保持件3固定於主軸4的第二固定件5b、以及安裝於加工件2的密封構件6。以下,將保持著加工件2的狀態的保持件3亦稱為工具組件。
如圖1及圖2所示,加工件2包括用於對玻璃板G進行加工的加工部7(磨石部分)、以及對加工部7進行支撐的主體部8。
作為加工部7,例如適合地使用利用金屬的電沈積黏結將金剛石磨粒固定而成的電沈積磨石、或利用金屬質結合劑將磨粒固定而成的金屬黏結磨石。
主體部8例如包括金屬製的圓筒狀構件。在主體部8的外周面一體地形成有加工部7。主體部8具有:形成於筒心方向的一端部的第一端面8a、位於與第一端面8a為筒心方向的相反之側的第二端面8b、供保持件3的一部分插通的第一貫通孔8c、以及供第一固定件5a插入的多個第二貫通孔8d。
在本實施方式中,主體部8以第一端面8a面向下方、第二端面8b面向上方的方式由保持件3支撐。
主體部8的第一端面8a在其中央部具有第一凹部9。第一凹部9具有底面9a以及側壁面9b。底面9a構成為在俯視時呈圓形形狀。第一貫通孔8c位於底面9a。
第一凹部9的底面9a在沿半徑方向遠離中心部的位置具有空間部9c。空間部9c例如包括由鑽頭等工具形成的孔(例如圓形的孔)。不限於此,空間部9c亦可藉由在底面9a形成凹部而構成。在本實施方式中,例示形成於底面9a的一個空間部9c,但亦可在底面9a形成多個空間部9c。
第一凹部9的側壁面9b以包圍底面9a的周緣部的方式構成為在俯視時呈圓形。
主體部8的第二端面8b在其中央部具有第二凹部10。第二凹部10與第一凹部9同樣地,具有俯視呈圓形的底面10a、以及包圍底面10a的周圍的俯視呈圓形的側壁面10b。
第一貫通孔8c是在主體部8的中心部自第一端面8a貫通至第二端面8b的孔。具體而言,第一貫通孔8c自第一端面8a的第一凹部9中的底面9a貫通至第二端面8b的第二凹部10中的底面10a。第二貫通孔8d形成於主體部8的沿半徑方向遠離中心部的位置。各第二貫通孔8d具有對第一固定件5a的一部分進行保持的保持部11。
如圖1及圖3所示,保持件3具有筒狀部12、以及形成於筒狀部12的一端部的凸緣部13。
筒狀部12例如構成為圓筒狀,在凸緣部13的中央部一體地形成。筒狀部12具有能夠收容第二固定件5b的內部空間。在筒狀部12的內表面形成有供密封構件6的一部分卡合的內螺紋12a(參照圖3)。
筒狀部12的外徑較加工件2的第一貫通孔8c的內徑小。筒狀部12以與加工件2的第一貫通孔8c成為同心狀的方式插通至所述第一貫通孔8c。藉由所述結構,在筒狀部12的外表面與第一貫通孔8c的內表面之間形成間隙S(參照圖1)。
凸緣部13作為對加工件2進行支撐的支撐部發揮功能。凸緣部13構成為圓板狀,但並不限定於所述形狀。凸緣部13包含:形成於厚度方向的端部的第一面13a、位於與第一面13a相反之側的第二面13b、以及將第一面13a與第二面13b相連的端面13c。
在本實施方式中,第一面13a面向上方,第二面13b面向下方。第一面13a與加工件2中的第一凹部9的底面9a接觸。在第一面13a的中央部形成有筒狀部12。
凸緣部13包括:供主軸4插通的軸插入孔14、與加工件2的第一端面8a接觸的支撐面15、以及供第一固定件5a的一部分嵌入的固定孔16。
軸插入孔14作為將主軸4的一部分收容於內部的收容部發揮功能。軸插入孔14形成於凸緣部13的中心部。軸插入孔14與筒狀部12的內部連通。軸插入孔14具有與主軸4的一部分接觸的錐狀的內表面(接觸面)14a。內表面14a構成為內徑隨著自凸緣部13的第二面13b側朝向第一面13a側而縮小。
軸插入孔14中的小徑端部的內徑較筒狀部12的內徑小。藉由所述結構,在軸插入孔14與筒狀部12之間形成有對第二固定件5b的一部分進行保持的保持部21。
支撐面15形成於凸緣部13的第一面13a。支撐面15藉由與加工件2的主體部8中的第一凹部9的底面9a接觸來對主體部8進行支撐。藉此,設置於第一凹部9的底面9a的空間部9c由支撐面15覆蓋。因此,工具組件在其內部具有空間部9c。
固定孔16在凸緣部13的第一面13a上形成於沿半徑方向遠離中心部的位置。固定孔16是自第一面13a至凸緣部13的厚度方向的中途部形成的螺紋孔,形成於與加工件2的保持部11對應的位置。
主軸4具有構成為錐形形狀的軸部4a。軸部4a具有外徑隨著自基端側向前端側移行而縮小的錐面。在軸部4a的端面,形成有供第二固定件5b的一部分嵌入的固定孔17。固定孔17例如包括螺紋孔。主軸4可伴隨來自馬達等驅動裝置(未圖示)的動力傳遞而與加工件2及保持件3一起旋轉。
第一固定件5a包括螺栓(例如內六角螺栓)。如圖1所示,第一固定件5a的軸部18a嵌入至保持件3的固定孔16。第一固定件5a的頭部18b由第二貫通孔8d的保持部11支撐。
第二固定件5b包含螺栓19(例如內六角螺栓)以及按壓板20。螺栓19的軸部19a貫通按壓板20,並且嵌入至主軸4的固定孔17。螺栓19的頭部19b由按壓板20支撐。
按壓板20構成為圓板狀,並且在其中心部具有供螺栓19的軸部19a插通的孔20a。如圖1所示,按壓板20由形成於保持件3的筒狀部12與軸插入孔14之間的保持部21支撐。
密封構件6用於防止研削液、研磨液等液體經過加工件2的第一貫通孔8c與保持件3的筒狀部12之間的間隙S、及凸緣部13的第一面13a而浸入至空間部9c中。密封構件6以將加工件2的第一貫通孔8c閉塞的方式固定於加工件2的第二端面8b。
如圖1、圖4及圖5所示,密封構件6包括蓋體22、以及安裝於蓋體22的密封體23。
在本實施方式中,蓋體22為樹脂製,但蓋體22的材質並不限定於本實施方式。蓋體22具有將加工件2的第一貫通孔8c及第二凹部10閉塞的蓋部24、以及與保持件3的筒狀部12連結的連結部25。
蓋部24構成為圓板狀,但並不限定於所述形狀。蓋部24具有形成於厚度方向的一端部的第一面24a、位於第一面24a的相反側的第二面24b、以及將第一面24a與第二面24b相連的端面24c。
蓋部24的第一面24a具有用於對蓋體22進行操作的操作部26。如圖5所示,操作部26具有形成於第一面24a的中央部的圓形形狀的凹部26a、以及形成於凹部26a的中心部的突起部26b。
蓋部24的第二面24b與連結部25一體地構成。第二面24b配置成面向下方,即與加工件2的第二凹部10中的底面10a相向。
蓋部24的端面24c具有作為對密封體23進行保持的保持部的槽部27。如圖5所示,槽部27沿著端面24c的周向形成為環狀。
連結部25包含與蓋部24呈同心狀構成的螺紋軸25a。螺紋軸25a嵌入至形成於保持件3的筒狀部12的內螺紋12a。
根據所述結構,蓋體22裝卸自如地安裝於保持件3。在在將蓋體22安裝於保持件3的情況下,將蓋體22的連結部25配置為相對於保持件3的筒狀部12的前端部呈同心狀,作業者抓住操作部26的突起部26b進行旋轉操作,藉此使螺紋軸25a與筒狀部12的內螺紋12a螺合。在將蓋體22自保持件3卸下的情況下,藉由對操作部26的突起部26b進行旋轉操作,將螺紋軸25a自筒狀部12拔出。
密封體23例如包括環狀的彈性構件(O形環),但密封體23的結構並不限定於本實施方式。密封體23以其一部分自蓋部24的槽部27突出的方式嵌入至所述槽部27。
如圖1所示,密封體23在蓋體22的蓋部24插入至加工件2的第二端面8b上的第二凹部10的狀態下與第二凹部10的側壁面10b密接。密封體23藉由被加工件2的第二端面8b的側壁面10b與蓋部24的端面24c夾持,對蓋部24的端面24c與加工件2的側壁面10b之間進行密封。
以下,參照圖6對使用本實施方式的加工裝置1製造玻璃板的方法進行說明。
本方法例如包括對形成為矩形形狀的玻璃板G的端面進行加工的加工步驟。加工步驟包含:利用第一加工裝置1A及第一供給裝置28對玻璃板G實施研削加工的第一加工步驟、以及利用第二加工裝置1B及第二供給裝置29對玻璃板G實施研磨加工的第二加工步驟。第一加工裝置1A及第二加工裝置1B具有與所述加工裝置1相同的結構。與第一加工裝置1A及第二加工裝置1B不同之處僅在於加工部7的結構(材質等)。
在本實施方式中,在各加工步驟中,藉由使玻璃板G與各加工裝置1A、1B及各供給裝置28、29相對移動來對玻璃板G的端面進行加工。在本實施方式中,示出在不使各加工裝置1A、1B及各供給裝置28、29移動的情況下一邊利用搬送裝置(未圖示)沿著搬送方向X搬送玻璃板G一邊進行加工的例子,但本發明並不限定於所述例子。各加工步驟中,亦可藉由在不使玻璃板G移動的情況下由壓盤支撐的狀態下,使各加工裝置1A、1B及各供給裝置28、29移動來對玻璃板G進行加工。
在第一加工步驟中,一邊藉由第一供給裝置28將研削液L1供給至加工件2,一邊藉由繞旋轉軸心CR1旋轉的第一加工裝置1A的加工件2對玻璃板G的端面進行研削。第一供給裝置28具有配置於第一加工裝置1A的附近位置的噴嘴28a。作為自噴嘴28a噴出的研削液L1,例如使用水。
第二加工裝置1B在玻璃板G的搬送方向X上配置於第一加工裝置1A的下游側。在第二加工步驟中,一邊藉由第二供給裝置29將研磨液L2供給至加工件2,一邊藉由繞旋轉軸心CR2旋轉的第二加工裝置1B的加工件2對玻璃板G的端面進行研磨。第二供給裝置29具有配置於第二加工裝置1B的附近位置的噴嘴29a。作為自噴嘴29a噴出的研磨液L2,例如使用水。
在所述各加工步驟的執行中,有時研削液、研磨液等液體的飛沫會到達加工件2的上部。在此情況下,加工件2的上部被密封構件6密封,因此可防止液體經過加工件2的第二凹部10及第一貫通孔8c而浸入至空間部9c。藉此,可防止液體積存於空間部9c中,從而能夠防止加工件2的旋轉平衡的劣化。
本發明者等在完成本發明時進行了如下研究。如上所述,保持件3的凸緣部13在第一面13a(支撐面15)與加工件2的第一端面8a(第一凹部9的底面9a)面接觸的狀態下對加工件2進行支撐。在此狀態下,凸緣部13的第一面13a將形成於加工件2的第一端面8a的空間部9c閉塞。在此種狀態下,液體不易浸入至凸緣部13的第一面13a與加工件2的第一端面8a之間,儘管如此,在不包括密封構件6的加工裝置1中,有時液體會積存於空間部9c中。
認為此種現象是由於玻璃板G與加工件2接觸時的衝擊所產生的振動等的影響而引起。本發明者等在確認了此種液體向空間部9c的浸入及滯留現象的基礎上,發現即便在保持件3的凸緣部13將加工件2的空間部9c閉塞的狀態下,藉由將密封構件6安裝於加工件2,亦可有效果地防止加工件2的旋轉平衡的劣化。
圖7及圖8表示本發明的第二實施方式。本實施方式的加工裝置1中,密封構件6的結構與第一實施方式不同。如圖7所示,密封構件6藉由蓋體22的蓋部24來覆蓋加工件2的第二端面8b上的第二凹部10的整體。
密封構件6的蓋體22在蓋部24的第二面24b具有對密封體23進行保持的槽部27。如圖8所示,槽部27以包圍連結部25的螺紋軸25a的周圍的方式構成為圓環狀。在槽部27,嵌入有作為密封體23的O形環。
槽部27的直徑較第二凹部10的直徑大。根據所述結構,保持於槽部27的密封體23在加工件2的第二端面8b上與較第二凹部10更靠外側的部分8b1接觸。密封體23在較第二凹部10更靠外側的位置被加工件2的第二端面8b(外側部分8b1)與蓋部24的第二面24b夾持,藉此對其之間進行密封。
蓋體22中的蓋部24的第一面24a上所形成的操作部26不具有第一實施方式中例示的突起部26b,僅具有凹部26a。如圖8所示,凹部26a具有多邊形形狀(例如六邊形形狀)的側壁面。在本實施方式中,藉由利用與操作部26的凹部26a卡合的工具使蓋體22旋轉,可使蓋體22的連結部25相對於保持件3的筒狀部12裝卸。
根據本實施方式,藉由如上所述的密封構件6的結構,能夠可靠地防止研削液、研磨液等液體浸入至加工件2的第二端面8b上的第二凹部10。
再者,本發明並不限定於所述實施方式的結構,亦並不限定於所述作用效果。本發明能夠在不脫離本發明的主旨的範圍內進行各種變更。
在所述第二實施方式中,示出了在加工件2的第二端面8b形成有第二凹部10的例子,但本發明並不限定於所述結構。加工裝置1亦可不在加工件2的第二端面8b具有第二凹部10。在此情況下,可將加工件2的第二端面8b構成為單一面,以將位於所述第二端面8b的中央部的第一貫通孔8c閉塞的方式將密封構件6安裝於加工件2。
在所述實施方式中,例示了包括裝設於蓋體22的密封體23的密封構件6,但本發明並不限定於所述結構。密封構件6亦可包括蓋體22、以及裝設於加工件2的第二端面8b的密封體。在此情況下,亦可在加工件2的第二端面8b設置對密封體進行保持的槽部等保持部。另外,在所述實施方式中,空間部9c設置於加工件2,但亦可設置於保持件3。在此情況下,空間部9c可僅設置於保持件3,亦可設置於保持件3與加工件2此兩者。
1:加工裝置 1A:第一加工裝置(加工裝置) 1B:第二加工裝置(加工裝置) 2:加工件 3:保持件 4:主軸 4a、18a、19a:軸部 5a:第一固定件 5b:第二固定件 6:密封構件 7:加工部 8:主體部 8a:第一端面 8b:第二端面 8b1:外側部分 8c:第一貫通孔 8d:第二貫通孔 9:第一凹部 9a、10a:底面 9b、10b:側壁面 9c:空間部 10:第二凹部 11:保持部 12:筒狀部 12a:內螺紋 13:凸緣部(支撐部) 13a、24a:第一面 13b、24b:第二面 13c、24c:端面 14:軸插入孔 14a:內表面(接觸面) 15:支撐面 16、17:固定孔 18b、19b:頭部 19:螺栓 20:按壓板 20a:孔 21:保持部 22:蓋體 23:密封體 24:蓋部 25:連結部 25a:螺紋軸 26:操作部 26a:凹部 26b:突起部 27:槽部 28:第一供給裝置(供給裝置) 28a、29a:噴嘴 29:第二供給裝置(供給裝置) CR1、CR2:旋轉軸心 G:玻璃板 L1:研削液 L2:研磨液 S:間隙 X:搬送方向
圖1是第一實施方式的加工裝置的剖面圖。 圖2是加工件的剖面圖。 圖3是保持件的剖面圖。 圖4是密封構件的側面圖。 圖5是密封構件的平面圖。 圖6是表示玻璃板的製造方法的立體圖。 圖7是第二實施方式的加工裝置的剖面圖。 圖8是密封構件的平面圖。
1:加工裝置
2:加工件
3:保持件
4:主軸
4a、18a、19a:軸部
5a:第一固定件
5b:第二固定件
6:密封構件
7:加工部
8:主體部
8a:第一端面
8b:第二端面
8c:第一貫通孔
8d:第二貫通孔
9:第一凹部
9a、10a:底面
9b、10b:側壁面
9c:空間部
10:第二凹部
11:保持部
12:筒狀部
13:凸緣部(支撐部)
13a、24a:第一面
13b、24b:第二面
13c、24c:端面
14:軸插入孔
14a:內表面(接觸面)
15:支撐面
16、17:固定孔
18b、19b:頭部
19:螺栓
20:按壓板
20a:孔
21:保持部
22:蓋體
23:密封體
24:蓋部
25:連結部
25a:螺紋軸
26:操作部
26a:凹部
26b:突起部
27:槽部
S:間隙

Claims (9)

  1. 一種工具組件,包括:加工件,用於對玻璃板的端面進行加工,且能夠旋轉;以及保持件,對所述加工件進行保持,且能夠旋轉,所述工具組件的特徵在於,包括: 空間部,設置於所述保持件及/或所述加工件,且用於對旋轉的平衡進行調整;以及 密封構件,防止液體浸入至所述空間部。
  2. 如請求項1所述的工具組件,其中,所述空間部設置於所述工具組件的內部。
  3. 如請求項1或2所述的工具組件,其中,所述加工件具有第一端面、以及位於所述第一端面的相反側的第二端面, 所述保持件具有對所述第一端面進行支撐的支撐部, 所述空間部形成於所述第一端面。
  4. 如請求項3所述的工具組件,其中,所述加工件具有自所述第一端面形成至所述第二端面的貫通孔, 所述密封構件以將所述貫通孔閉塞的方式設置於所述第二端面。
  5. 如請求項4所述的工具組件,其中,所述密封構件包括:蓋體,將所述貫通孔閉塞;以及密封體,對所述蓋體與所述加工件的所述第二端面之間進行密封。
  6. 如請求項5所述的工具組件,其中,所述保持件具有設置於所述支撐部的中央部的筒狀部, 所述蓋體具有與所述筒狀部連結的連結部。
  7. 如請求項5或6所述的工具組件,其中,所述蓋體為樹脂製。
  8. 一種加工裝置,其特徵在於,包括:如請求項1至7中任一項所述的工具組件;以及旋轉軸,使所述工具組件旋轉。
  9. 一種玻璃板的製造方法,其特徵在於,包括藉由如請求項8所述的加工裝置對玻璃板的端面進行加工的步驟。
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