TWI457301B - Cutter device for glass cutting machine - Google Patents

Description

玻璃切斷機用之切刀頭裝置

本發明係關於玻璃切斷機用之切刀頭裝置，特別係關於為切斷玻璃而在玻璃板表面進行劃線加工之玻璃切斷機用之切刀頭裝置。

在專利文獻1中，揭示一種被加工脆弱材料用之切刀頭裝置，該裝置係包含：切刀保持器，其係設有切刀輪；按壓機構，其係使切刀保持器向被加工脆弱材料側施力；驅動機構，其係使按壓機構向切刀輪向被加工脆弱材料側進退之方向升降移動；及頭本體，其係將按壓機構支持成使切刀輪向被加工脆弱材料側進退自如，並設置成可於被加工脆弱材料之切割方向移動自如；利用板簧片將切刀保持器連結於按壓機構。

依據此被加工脆弱材料用之切刀頭裝置，首先，在檢測被加工脆弱材料之上面位準之際，一面藉由利用空氣壓之按壓機構推壓切刀保持器，一面藉由驅動機構，使按壓機構向切刀輪接觸於被加工脆弱材料之方向下降移動。而，在切刀輪接觸於被加工脆弱材料時，藉由其接觸壓，使將切刀保持器支持於按壓機構之板簧片瞬間撓曲，藉以檢測被加工脆弱材料之上面位準。而，藉由依照此檢測之被加工脆弱材料之上面位準與切入深度所設定之切刀輪，使頭本體向被加工脆弱材料之劃線方向移動而利用切刀輪在被加工脆弱材料之上面進行劃線加工。

[專利文獻1]日本特開2005-225730號公報

但，專利文獻1之玻璃板等之被加工脆弱材料切斷機用之切刀頭裝置依近年來之生產效率提高之要求而提高劃線加工速度之情形，會發生劃線偏離規定之劃線而彎曲之缺失。又，不能連續進行劃線加工，在劃線上發生所謂「跳脫」之加工瑕疵，甚至於在劃線之深度上發生誤差，且將負荷施加至切刀輪，故也會發生切刀輪之使用壽命變短之缺失。

本發明係鑑於此種情事而發明者，其目的在於提供消除提高劃線加工速度之際所發生之所謂劃線之彎曲、跳脫、深度之誤差之加工瑕疵，並可延長切刀輪之使用壽命之玻璃切斷機用之切刀頭裝置。

本發明人曾利用實機裝置驗證前述專利文獻1之玻璃切斷機用之切刀頭裝置引起之缺失之發生原因。

首先，專利文獻1之切刀頭裝置被認為係一種如下之裝置。即，該裝置係針對玻璃板表面所產生之「起伏(廣範圍之凹凸)」，經由板簧片使切刀保持器上下移動(向與對玻璃板表面正交之方向進退移動)，藉以使切刀輪追隨著「起伏」而在玻璃板加工一定深度之劃線。

但，經由實驗確認：在專利文獻1之切刀頭裝置中，在玻璃板發生「起伏」之情形，由於切刀輪由玻璃板受到反作用力之變化，切刀輪會向劃線加工上不需要之方向發生微動之現象，且確認由於此現象而發生專利文獻1之切刀頭裝置所具有之缺失。

此種切刀輪之不穩定動作之原因在於板簧片不向本來之方向彈性變形而扭轉所致，並查明若能限制板簧之扭轉，切刀輪之動作就會穩定，且可消除發生專利文獻1之切刀頭裝置所具有之缺失。

本發明之第1實施型態所提供之玻璃切斷機用之切刀頭裝置係包含：切刀輪，其係對玻璃板進行劃線加工；切刀保持器，其係旋轉自如地支持該切刀輪；頭本體，其係藉由板簧將該切刀保持器支持為相對於玻璃板進退自如地移動，並設置成可於玻璃板之劃線加工方向移動自如；及按壓機構，其係設於該頭本體，並將前述切刀保持器按壓於玻璃板；其特徵在於：於前述切刀保持器，設有引導構件，其係在限制前述板簧之扭轉的狀態下，引導前述切刀保持器相對於前述玻璃板進行進退移動。

依據前述第1實施型態，由於在引導構件限制板簧之扭轉的狀態下，引導相對於玻璃板之切刀保持器的進退移動，故可消除所謂劃線之彎曲、跳脫、深度之誤差之劃線加工瑕疵，且在玻璃板發生「起伏」之情形下，板簧也不會扭轉而僅可在本來之方向彈性變形，故切刀輪僅會向與玻璃板表面正交之方向移動，圓滑地追隨「起伏」。

又，因可減低切刀輪之負荷，故也可延長切刀輪之使用壽命。

本發明之第2實施型態之特徵在於：在前述第1實施型態中，前述引導構件係滑動接觸於前述頭本體之環狀之旋動構件。

依據前述第2實施型態，較好為：在切刀保持器旋動自如地設置作為引導構件之環狀之旋動構件。此旋動構件之周緣滑動接觸於頭本體而在限制板簧之扭轉的狀態下，引導切刀保持器之相對於玻璃板的進退移動。

依據前述第2實施型態之裝置，可確實消除提高加工速度之際所發生之所謂劃線之彎曲、跳脫、深度之誤差之劃線加工瑕疵，且在切刀輪之使用壽命方面，相對於專利文獻1之裝置，可大略延長2倍。

雖然也可採用在使切刀保持器之一部分與切刀本體面接觸而滑動接觸之狀態下，限制板簧之扭轉之構造，但如第2實施型態所示，使用旋動構件之環狀構件作為引導構件時，旋動構件與切刀本體呈現線接觸，摩擦係數比面接觸減少，故切刀保持器可更圓滑地追隨玻璃板之微妙之「起伏」。故可正確地進行劃線加工，且可進一步減少切刀輪之負荷，故有助於切刀輪之長壽命化。

本發明之第3實施型態之特徵在於：在前述第2實施型態中，前述旋動構件係隔著前述切刀輪而分別配置於前述切刀保持器之水平方向之兩側，並設成可在前述頭本體之垂直面滑動。

依據前述第3實施型態，較好為：隔著切刀保持器而將旋動構件配置於水平方向之兩側。藉此，切刀保持器對「起伏」可更穩定而不致於傾斜地施行追蹤動作。

本發明之第4實施型態之特徵在於：在前述第2或第3實施型態中，前述旋動構件係軸承。

依據前述第4實施型態，較好為：使用市售之軸承作為旋動構件。軸承可藉由旋轉體，使旋轉阻抗變小，且外輪之外形尺寸之誤差也小，故可提供旋轉精度、滑動精度更佳之旋動構件。

[發明之效果]

依據本發明之玻璃切斷機用之切刀頭裝置，在引導構件限制板簧之扭轉的狀態下，引導相對於玻璃板之切刀保持器的進退移動，故可消除所謂劃線之彎曲、跳脫、深度之誤差之劃線加工瑕疵，且也可延長切刀輪之使用壽命。

以下，依照附圖，說明有關本發明之玻璃切斷機用之切刀頭裝置之理想之實施型態。

在圖1中表示實施型態之玻璃切斷機用之切刀頭裝置10之縱剖面圖。此切刀頭裝置10係由切刀輪12、切刀保持器14、板簧16、頭本體18、汽缸裝置(按壓機構)20、及軸承(引導構件、旋動機構)22等所構成。

在玻璃板G之表面進行劃線加工之切刀輪12係經由配置於水平方向之軸24而旋轉自如地保持於切刀輪支持體26之下端。在此切刀輪支持體26之上面，向垂直方向突設軸28，此軸28經由軸承30而保持於切刀保持器14。藉此，經由切刀輪支持體26而將切刀輪12保持於切刀保持器14，並使切刀輪支持體26呈現以軸28為旋轉軸而在水平方向旋轉自如。

汽缸裝置20係藉由氣壓使切刀保持器14向下方對玻璃板G之表面施力之機構，此汽缸裝置20係在上部具有升降體32。升降體32係由下部之圓柱體部34、與配置於圓柱體部34之下部周緣部之框部36所構成。

在圓柱體部34之中空部，滑動自如地配置在此中空部上下移動之活塞38，在此活塞38之下端部，經由配置於水平方向之軸42旋轉自如地軸支著推壓切刀保持器14之上面之滾筒40。

又，在升降體32之上部，形成連通於圓柱體部34之中空部之通氣路44，此通氣路44係朝向升降體32之上部側面開口。

另外，升降體32係設置成可在頭本體18之中空部而下面開口之滑動室46中向上下方向滑動自如。

另一方面，在滑動室46之內周面與升降體32之下部外周面之間配置有滑動導件48。升降體32係一面被此滑動導件48保持氣密，一面對滑動室46向上下方向滑動。又，滑動室46之上部係呈現氣密構造。故由形成於頭本體18之空氣供應口50所供應之氣壓經由升降體32之通氣路44被施加至活塞38之上面，藉此，使活塞38向下方移動。

又，貫通孔52向頭本體18之上部開口。在此貫通孔52，突設於升降體32之上部之升降軸54係在與貫通孔52之間被保持氣密之狀態下，突沒於上下方向。此升降軸54係藉由步進馬達等之驅動機構56向切刀輪12對玻璃板G之表面進退之方向升降移動。

另外，汽缸裝置20之框部36之圖1上之左側部與切刀保持器14之左側部係被配置於垂直方向之板簧16所連結。此板簧16係被螺栓58、59固定於框部36與切刀保持器14。再者，框部36係被止轉銷60阻止旋轉地固定在頭本體18。藉此，切刀保持器14係經由板簧16、框部36及止轉銷60被支持於頭本體18。

又，在切刀保持器14之圖1上之右側部，止動板62被突設於水平方向，此止動板62之下面所抵接之止動銷64係安裝於頭本體18之下部。

因此，切刀保持器14係對頭本體18，藉由板簧16之彈性力而以螺栓58之固定點為支點搖動自如地被支持於上下方向，且藉由使止動板62抵接於止動銷64而限制下方向之搖動。

而，軸承22係經由突設於水平方向之軸66旋轉自如地安裝在切刀保持器14之圖1上之右側面。此軸承係所謂微型(miniature)滾珠軸承，由內輪、外輪、旋動體所構成，藉由使內輪嵌合於軸66而使外輪呈現旋轉自如。又，也可取代此軸承22而使環狀之旋動構件旋轉自如地支持於軸66。

圖2係表示劃線加工時，板簧16施行彈性動作之際之切刀輪12之動作之要部放大立體圖，圖3係其動作由側面所視之說明圖，圖4係其動作由軸承22之後方側所視之說明圖。

如圖2、圖4所示，軸承22係隔著切刀輪12而配置於兩側，且以配置在同軸上之軸66為旋轉軸而被配置成旋動自如。此等軸承22、22係同型號之軸承。

又，在頭本體18之下部，形成抵接軸承22、22之導引面(垂直面)19，此導引面19係平面地形成於垂直方向。藉此，軸承22、22係一面藉著軸承22、22與導引面19之間之摩擦阻抗一面旋動，一面沿著導引面19而向上下方向升降移動。又，在頭本體18之下部形成有在軸承22、22升降移動之際用來使軸承22、22退讓之圓弧狀之退讓溝68。

其次，說明如前述所構成之玻璃切斷機用之切刀頭裝置10之作用。

首先，驅動汽缸裝置20及驅動機構56而設定切刀輪12對玻璃板G加工之劃線之切入深度。此切入深度之設定屬於既知之方法，故在此省略其說明。

其次，對置於水平方向之玻璃板G，使切刀頭裝置10向水平方向移動而在玻璃板G進行劃線加工。

開始加工時，在加工開始點，切刀頭裝置10之切刀保持器14係藉由切刀輪12接受自玻璃板G之反作用力，而接受到上方方向之力與對劃線加工方向相反方向之力。藉此，板簧16向使切刀保持器14上升之方向彈性變形，容許切刀保持器14之移動。由於此作用，軸承22、22如圖2之實線所示，抵接於頭本體18之導引面19，一面向上下滑動，一面繼續劃線加工。

而，使板簧16彈性變形，以便使切刀輪12追蹤玻璃板G 之「起伏」，而容許切刀輪12之前述方向之移動。

此時，軸承22、22係以滑動接觸於頭本體18之導引面19之狀態，一面旋動，一面如圖2~圖4之二點鏈線所示，上下移動。即，軸承22、22係在限制板簧16之扭轉的狀態下，引導切刀保持器14之相對於玻璃板G之上下移動(進退移動)。

因此，依據實施型態之切刀頭裝置10，板簧16不會因玻璃板G之「起伏」而扭轉，僅會向本來之方向彈性變形，，故切刀輪12僅會向與玻璃板G之表面正交之方向移動，圓滑地追隨「起伏」。

藉由以上之穩定之動作，切刀頭裝置10可消除提高加工速度之際所發生之所謂劃線之彎曲、跳脫、深度之誤差之劃線加工瑕疵。

再者，實施型態之切刀頭裝置10係將軸承22、22隔著切刀保持器14而分別配置於水平方向之兩側，故切刀保持器14對「起伏」，可穩定而不致於傾斜地施行追隨動作。

另外，實施型態之切刀頭裝置10係使用市售之軸承22作為旋動構件。軸承22可藉由旋轉體，使旋轉阻抗變小，且外輪之外形尺寸之誤差也小，故可提供旋轉精度、滑動精度更佳之旋動構件。

又，在實施型態中，雖例示旋動構件之軸承22、22作為引導構件，但不限定於此。即，引導構件只要係使用可在限制板簧16之扭轉的狀態下，引導相對於玻璃板G之切刀保持器14的進退移動之構件即可。

[實驗例]

在專利文獻1之切刀頭裝置中，將劃線加工速度提高至300mm/s時，已發生前述之缺失，但在實施型態之切刀頭裝置10中，雖將劃線加工速度設定至300mm/s以上(例如650mm/s)而施行玻璃板之劃線加工，但仍未發生所謂劃線之彎曲，跳脫、深度之誤差之劃線加工瑕疵。

在切刀輪之壽命方面，相對於專利文獻1之裝置，實施型態之切刀頭裝置10可獲得大略2倍之壽命。

10．．．玻璃切斷機用之切刀頭裝置

12．．．切刀輪

14．．．切刀保持器

16．．．板簧

18．．．頭本體

19．．．導引面

20．．．汽缸裝置(按壓機構)

22．．．軸承(旋動機構)

24‧‧‧軸

26‧‧‧切刀輪支持體

28‧‧‧軸

30‧‧‧軸承

32‧‧‧升降體

34‧‧‧圓柱體部

36‧‧‧框部

38‧‧‧活塞

40‧‧‧滾筒

42‧‧‧軸

44‧‧‧通氣路

46‧‧‧滑動室

48‧‧‧滑動導件

50‧‧‧空氣供應口

52‧‧‧貫通孔

54‧‧‧升降軸

56‧‧‧驅動機構

58‧‧‧螺栓

59‧‧‧螺栓

60‧‧‧止轉銷

62‧‧‧止動板

64‧‧‧止動銷

66‧‧‧軸

68‧‧‧退讓溝

G‧‧‧玻璃板

圖1係實施型態之玻璃切斷機用之切刀頭裝置之縱剖面圖。

圖2係表示板簧施行彈性動作之際之切刀輪之動作之要部放大立體圖。

圖3係圖2之動作由側面所視之說明圖。

圖4係圖2之動作由軸承之後方側所視之說明圖。

12．．．切刀輪

14．．．切刀保持器

16．．．板簧

18．．．頭本體

19．．．導引面

22．．．軸承(旋動機構)

26．．．切刀輪支持體

28．．．軸

38．．．活塞

58、59．．．螺栓

66．．．軸

Claims (6)

1. 一種玻璃切斷機用之切刀頭裝置，其係在包含：切刀輪，其係對玻璃板進行劃線加工；切刀保持器，其係旋轉自如地支持該切刀輪；頭本體，其係藉由板簧將該切刀保持器保持為能相對於該玻璃板進退自如地移動，並設置成可於該玻璃板之劃線加工方向移動自如；及按壓機構，其係設於該頭本體，並將前述切刀保持器按壓於該玻璃板；其特徵在於：於前述切刀保持器，設有引導構件，其係在限制前述板簧扭轉的狀態下，引導前述切刀保持器相對於前述玻璃板進行進退移動。
2. 如請求項1之玻璃切斷機用之切刀頭裝置，其中於前述切刀保持器之一側部設有前述板簧，於其另一側部設有前述引導構件。
3. 如請求項1或2之玻璃切斷機用之切刀頭裝置，其中前述引導構件係滑動接觸於前述頭本體之環狀旋動構件。
4. 如請求項3之玻璃切斷機用之切刀頭裝置，其中前述旋動構件係隔著前述切刀輪而分別配置於前述切刀保持器之水平方向之兩側，並設成可在前述頭本體之垂直面滑動。
5. 如請求項3之玻璃切斷機用之切刀頭裝置，其中前述旋動構件係軸承。
6. 如請求項4之玻璃切斷機用之切刀頭裝置，其中前述旋動構件係軸承。