WO2016021620A1 - 板状物の端面加工装置 - Google Patents

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WO2016021620A1
WO2016021620A1 PCT/JP2015/072152 JP2015072152W WO2016021620A1 WO 2016021620 A1 WO2016021620 A1 WO 2016021620A1 JP 2015072152 W JP2015072152 W JP 2015072152W WO 2016021620 A1 WO2016021620 A1 WO 2016021620A1
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WO
WIPO (PCT)
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plate
rotating grindstone
face
outer peripheral
grindstone
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/072152
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
真澄 伊吹
耕二 市川
Original Assignee
日本電気硝子株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本電気硝子株式会社 filed Critical 日本電気硝子株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B9/00Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor
    • B24B9/02Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground
    • B24B9/06Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain
    • B24B9/08Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain of glass
    • B24B9/10Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain of glass of plate glass
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D18/00Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for
    • B24D18/009Tools not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D5/00Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor

Definitions

  • the present invention relates to a technology for an end face processing apparatus for a plate-like object, which processes the end face of the plate-like object with an outer peripheral surface of a detachable rotating grindstone.
  • the rectangular plate-like plate glass formed on the glass substrate having a uniform thickness is then rotated at each cut end face with an annular groove formed in advance on the outer peripheral surface as shown in, for example, Patent Document 1.
  • An end face process such as a rough polishing process or a final polishing process is performed by a grindstone, and the final product is formed.
  • FIG. 7A is a plan view showing the overall configuration of a conventional end face processing apparatus 101
  • FIG. 7B is an enlarged front view seen from the direction of arrow Y in FIG. 7A.
  • the direction of arrow A in FIG. 7B the vertical direction is described as the vertical direction of the end face processing apparatus 101.
  • the end surface processing apparatus 101 is mainly composed of a suction surface plate 110 having a rectangular shape in plan view, which is disposed horizontally and extending in the front-rear direction (a direction parallel to the arrow A), It is composed of a plurality of rotating grindstones 120, 120,... Arranged in a line in the front-rear direction on both sides of the suction surface plate 110 in the left-right direction (the direction orthogonal to the extending direction of the suction surface plate 110).
  • Innumerable small suction holes are perforated on the upper surface of the suction surface plate 110.
  • the rectangular plate-like plate glass W is adsorbed by the adsorption surface plate 110 and firmly held through the plurality of suction holes. At this time, the plate glass W is held on the upper surface of the suction surface plate 110 with a posture in which the left and right side edge portions protrude outside the suction surface plate 110 while extending horizontally and in the front-rear direction.
  • a plurality of rough polishing rotary whetstones 120 (hereinafter referred to as “rough polishing rotary whetstones” as appropriate).
  • 120..., 120..., and a rotary grindstone 120 for finish polishing (hereinafter, appropriately described as “rotary grindstone 120Y for finish polishing”).
  • these rotary grindstones 120, 120,... Are detachable with the axial direction as the thickness direction of the glass sheet W, that is, the vertical direction (perpendicular to the extending direction of the suction surface plate 110). It arrange
  • the direction of arrow B in (a) is movable.
  • the suction surface plate 110 (more specifically, the plate glass W) is moved integrally from the front toward the rear relative to the suction surface plate 110.
  • the side edge portions on the left and right sides of the plate glass W are inserted into annular groove portions 120a formed on the outer peripheral surface of each rotating grindstone 120, and the side edge portions. Is brought into contact with the bottom surface of the groove 120a.
  • the rough grinding rotary grindstone 120X in which the annular groove 120a having a width dimension substantially the same as the thickness dimension of the plate glass W is formed on the outer peripheral surface
  • Rough polishing is performed while abutting against the end surface of the plate glass W through the groove 120a
  • a final polishing rotary grindstone 120Y in which an annular groove 120a having the same shape is formed on the outer peripheral surface is provided through the groove 120a.
  • finish polishing is generally performed while contacting the end surface of the plate glass W.
  • the end face processing is performed while holding the end face of the plate-like object through the annular groove formed in advance on the outer peripheral surface of the rotary grindstone, so that the exchange of the rotating grindstone is performed.
  • the position of the annular groove is made to coincide with the position of the end face of the plate glass. Adjustment work was necessary. Therefore, it takes time to replace the rotating grindstone, causing a time loss and causing a reduction in production efficiency.
  • the present invention has been made in view of the above-described current problems, and is an end face processing apparatus for polishing an end face of a plate-like object such as plate glass with an outer peripheral surface of a detachable rotary grindstone. It is an object of the present invention to provide an end face processing apparatus for a plate-shaped object that does not take time for the replacement work and does not cause a decrease in production efficiency.
  • the end face processing apparatus for a plate-like object of the present invention is an end face processing apparatus for processing the end face of the plate-like object with the outer peripheral surface of a rotating grindstone that can be attached to and detached from the rotating means, and the groove part is not formed. After the rotary grindstone is mounted on the rotating means, the annular groove portion along the circumferential direction is formed on the outer peripheral surface of the rotary grindstone.
  • the end face processing apparatus includes a groove forming means for forming an annular groove portion along a circumferential direction on the outer peripheral surface of the rotating grindstone, and the groove forming means includes: The groove portion is formed at a position corresponding to the end surface of the plate-like object and on the outer peripheral surface of the rotating grindstone.
  • the outer peripheral surface of the rotating grindstone is formed by the groove forming means without performing any special adjustment work on the rotating grindstone immediately after being mounted on the rotating means.
  • An annular groove can be formed at an appropriate position.
  • the end face processing apparatus performs a processing step of processing the end face of the plate-like object with the rotary grindstone, and a subsequent end face processing of the plate-like object. And a preparatory process for performing the preparation alternately, and forming the groove on the outer peripheral surface of the rotating grindstone by the groove forming means during the preparatory process.
  • a preparation step for example, a rotating grindstone immediately after the execution of the processing step for preparing the processing (polishing) of the end surface of the subsequent plate-like object is performed again.
  • a preparation step for example, a rotating grindstone immediately after the execution of the processing step
  • processing polishing
  • the groove forming means is a position corresponding to the end surface of the plate-shaped object, and forms the annular groove portion on the outer peripheral surface of the rotating grindstone.
  • a switching means capable of switching between a contact position where the blade comes into contact with the outer peripheral surface of the rotating grindstone and a separation position where the blade is separated from the outer peripheral surface of the rotating grindstone.
  • the end face processing apparatus for a plate-like object since the position of the blade is adjusted in advance so as to correspond to the end face of the plate-like object, immediately after being formed by the groove forming means.
  • the annular groove portion always faces the end face of the plate-like object, and there is no need to adjust the position of the groove portion again.
  • the end face processing apparatus for a plate-like object of the present invention may be characterized in that the groove is formed by processing the end face of the plate-like object.
  • annular groove portion may be formed on the outer peripheral surface of the rotating grindstone by the plate-like object that is the workpiece.
  • An annular groove having a shape and an arrangement position can be easily formed.
  • the plate-like end face processing apparatus of the present invention may be characterized in that the groove is formed by processing a region excluding both end portions of the end face of the plate-like object.
  • the rotary grindstone is provided so as to be movable along the direction of the rotation axis.
  • the rotary grindstone is moved along the direction of the rotation axis without performing a large-scale replacement work for replacing the rotary grindstone itself. It is possible to easily form a new annular groove by simply moving it by a predetermined stroke.
  • the end face processing apparatus for a plate-like object of the present invention it takes no time to replace the rotating grindstone, and the production efficiency is not reduced.
  • the top view which showed the whole structure of the rotating grindstone and the groove formation mechanism part in the end surface processing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. It is the figure which showed the whole structure of a rotating grindstone and a groove
  • FIG. 1 the structure of the end surface processing apparatus 1 which embodies this invention is demonstrated using FIG. 1 and FIG.
  • the vertical direction in FIG. 2 is described as the vertical direction of the end surface processing apparatus 1.
  • the direction of the arrow A is defined as the front of the end surface processing apparatus 1.
  • the end surface processing apparatus 1 in the present embodiment has an outer periphery of a rotating grindstone 20 that can be attached to and detached from a rotating means 21 (see FIG. 2) described later with respect to an end surface of a plate glass W that is a plate-like object. It is an apparatus for performing processing such as polishing depending on the surface.
  • the end surface processing apparatus 1 is mainly configured by a suction surface plate 10, a rotating grindstone 20, a groove forming mechanism unit 30, and the like.
  • a plurality of rotating grindstones 20... A plurality of groove forming mechanism portions 30, 30... Respectively disposed in the vicinity of the grindstones 20.
  • the plurality of rotary grindstones 20, 20... Have the same configuration, and similarly, the plurality of groove forming mechanism portions 30, 30. Therefore, in the following description, the description will be given mainly focusing on the pair of rotating grindstones 20 and the groove forming mechanism portion 30 provided on one side of the suction surface plate 10 (for example, the right side in the present embodiment). .., And description of the other plurality of rotary grindstones 20...
  • the groove formation mechanism part 30 can also be provided corresponding to some rotary whetstones 20 * 20 ... of several rotary whetstones 20 * 20.
  • the rough polishing rotary grindstone 120X shown in FIG. 7 may be a conventional rotary grindstone 120
  • the finish polishing rotary grindstone 120Y may be the rotary grindstone 20 of the present invention
  • the groove forming mechanism 30 may be provided.
  • the suction surface plate 10 is for firmly holding the rectangular plate-like plate glass W in a horizontal state.
  • the suction surface plate 10 is formed in a rectangular shape in plan view, and an infinite number of suction holes (not shown) are formed on the upper surface thereof.
  • the glass sheet W extends horizontally and in the front-rear direction, and the right and left side edges protrude from the suction surface plate 10 to the outside. It is placed and adsorbed through the innumerable suction holes to be firmly held.
  • the rotating grindstone 20 is for performing end face processing such as chamfering or polishing on the end face of the plate glass W.
  • the rotating grindstone 20 is composed of a disc-shaped base metal 20a serving as a base, an abrasive layer 20b fixed in accordance with the outer peripheral surface of the base metal 20a, and the like.
  • the annular groove part 20c is not yet formed in the outer peripheral surface, and the annular groove part 20c is a groove forming mechanism when performing the end face processing of the plate glass W as described later.
  • the portion 30 is formed on the outer peripheral surface of the rotating grindstone 20.
  • the base metal 20a is formed of a disk-shaped member made of a material such as aluminum, steel, cemented carbide, molybdenum, molybdenum alloy, cermet, titanium, or ceramic.
  • a material of steel it is possible to use carbon tool steel, alloy tool steel, high speed steel, etc., for example.
  • the abrasive layer 20b is fixed to the outer peripheral surface of the base metal 20a through an adhesive layer (not shown). Moreover, the abrasive grain layer 20b is produced by baking the mixture which consists of a binder and many abrasive grains.
  • a resin bond or the like mainly composed of a thermosetting resin as the binder, and as the abrasive grains, diamond particles, aluminum oxide particles, silicon carbide particles, cubic boron nitride. Particles, metal oxide particles, metal carbide particles, metal nitride particles, or the like can be used. Further, it is appropriate that the ratio of the binder to the abrasive grains is 30 to 97% by volume for the binder and 3 to 70% by volume for the abrasive grains.
  • the abrasive grain layer 20b is produced cyclically
  • the grain size of the abrasive grains may be selected according to the polishing amount and the required level of finished surface roughness, and may be appropriately determined, for example, in the range of # 100 to 3000, preferably # 600 to 1000.
  • the rotating grindstone 20 formed in this way is fixed to the rotating means 21 such as a drive motor so as to be detachable with the axial direction being the thickness direction of the glass sheet W, that is, the vertical direction,
  • the rotating means 21 is driven to rotate about the axis.
  • a plurality of the rotating grindstones 20, 20... Having the above-described configuration are provided for one end face processing apparatus 1 (only one is shown for the enlarged front view in FIG. 2). Are arranged in a line along the front-rear direction on both sides in the left-right direction.
  • the plurality of rotating grindstones 20, 20... Located on the left and right sides of the suction surface plate 10 are configured to be movable in the front-rear direction integrally and relative to the suction surface plate 10. ing. Further, the rotating grindstones 20, 20... Arranged in a line on each side of the left and right sides of the suction surface plate 10 move in the approaching / separating direction (in the present embodiment, left and right direction). It has a possible configuration.
  • the groove forming mechanism 30 is a groove forming means for forming an annular groove 20c along the circumferential direction at a position corresponding to the end surface of the glass sheet W on the outer peripheral surface of the mounted rotating grindstone 20, Each is arranged with respect to the rotating grindstone 20.
  • the groove forming mechanism 30 includes a rotating arm 31 that extends in the horizontal direction (the direction along the plate surface of the glass sheet W, for example, the front-rear direction in the present embodiment).
  • a rotation shaft 32 having an axial direction as an up-down direction is provided through a bearing member 33 at the center of the rotation arm 31 in the extending direction.
  • a blade 34 made of, for example, a super hard material is detachably fixed to one end portion (for example, the front end portion in the present embodiment) of the rotating arm 31 in the extending direction.
  • the rotation arm 31 is rotated about the rotation shaft 32, so that the blade 34 approaches and separates from the outer peripheral surface of the rotating grindstone 20.
  • the other end portion (for example, the rear end portion in the present embodiment) of the rotating arm 31 in the extending direction is provided with an urging means 35 made of, for example, a tension spring.
  • the urging means 35 always urges the blade 34 in a direction approaching the outer peripheral surface of the rotating grindstone 20.
  • an actuator 36 made of, for example, an air cylinder is provided in the vicinity of the urging means 35, and the blade 34 is moved by pressing the other end portion of the rotating arm 31 by the telescopic rod 36a of the actuator 36.
  • the rotating arm 31 is rotated in a direction away from the outer peripheral surface of the rotating grindstone 20.
  • the horizontal position of the blade 34 can be switched between a contact position that contacts the outer peripheral surface of the rotating grindstone 20 and a spaced position that is separated from the outer peripheral surface of the rotating grindstone 20.
  • the turning arm 31, the turning shaft 32, the bearing member 33, the biasing means 35, and the actuator 36 constitute a switching means that can switch the blade 34 between the contact position and the separation position.
  • the rotating arm 31 is rotated by the urging force of the urging means 35, and the blade 34 is brought into contact with the outer peripheral surface of the rotating grindstone 20 in the rotationally driven state, whereby the outer periphery.
  • An annular groove 20c can be formed on the surface.
  • the groove forming mechanism 30 is configured to be movable integrally with the rotating grindstone 20.
  • the vertical position of the blade 34 is adjusted in advance so as to coincide with the vertical position of the end surface of the plate glass W placed on the suction surface plate 10.
  • the vertical position of the groove 20c formed by the groove forming mechanism 30 always coincides with the vertical position of the end surface of the glass sheet W.
  • the groove forming mechanism 30 is positioned at a position corresponding to the end surface of the glass sheet W by the blade 34 (for example, a position that coincides with the vertical direction in the present embodiment and faces the end surface of the glass sheet).
  • an annular groove 20b is formed on the outer peripheral surface of the rotating grindstone 20.
  • the groove forming mechanism portion 30 causes the outer surface of the rotating grindstone 20 to be formed.
  • the annular groove 20c is formed along the circumferential direction. Therefore, since the adjustment work after mounting the rotating grindstone 20 on the rotating means 21 as described above is not necessary, the exchanging work of the rotating grindstone 20 does not take time, and the production efficiency is not reduced. .
  • the rotating means 21 for rotating the rotating grindstone 20 and the groove forming mechanism 30 are both in the initial state. It has become. Specifically, in the initial state, the rotating means 21 and the groove forming mechanism 30 are arranged at a predetermined reference position Sp1 (for example, a position separated rearward and rightward from the suction surface plate 10 in FIG. 3). ). In this case, the rotating means 21 is stopped, and the groove forming mechanism 30 is in a state where the telescopic rod 36a of the actuator 36 is extended and the blade 34 is located at the separated position. Further, the rotating grindstone 20 is not yet attached to the rotating means 21.
  • a predetermined reference position Sp1 for example, a position separated rearward and rightward from the suction surface plate 10 in FIG. 3
  • the plate glass W is placed on the upper surface of the suction surface plate 10 in a predetermined placement posture, and then the blade 34 of the groove forming mechanism section 30 is placed.
  • the vertical position is adjusted so as to coincide with the vertical position of the plate glass W (step S101).
  • step S103 the automatic operation of the end face processing apparatus 1 is started.
  • a first return operation of the rotary grindstone 20 is executed (step S104).
  • the annular grindstone 20 a is formed on the outer peripheral surface of the rotating grindstone 20 while moving the rotating grindstone 20 to the vicinity of the end face processing start position of the plate glass W.
  • the first return operation in step S104 first, the rotational driving of the rotary grindstone 20 by the rotating means 21 is started, and the blade 34 comes into contact with the retractable rod 36a of the actuator 36 in the groove forming mechanism 30. The blade is brought into contact with the outer peripheral surface of the rotating grindstone 20 (step S105).
  • the rotating grindstone 20 starts moving while the blade 34 is in contact with the outer peripheral surface of the rotating grindstone 20 that is rotationally driven (step S106).
  • the rotating grindstone 20 moves relative to the suction surface plate 10 from the reference position Sp1 to the front, and is a predetermined first position located in the vicinity of the end face processing start position of the plate glass W. It stops at the stop position Sp2 (for example, in FIG. 3, a position separated forward and to the right with respect to the suction surface plate 10).
  • the stop position Sp2 for example, in FIG. 3, a position separated forward and to the right with respect to the suction surface plate 10.
  • the rotating grindstone 20 starting from the reference position Sp1 is the first stop position Sp2.
  • the annular groove 20c is formed on the outer peripheral surface of the rotating grindstone 20 by the blade 34 until the time of reaching the wheel.
  • the groove 20 c that is initially formed on the rotary grindstone 20 is formed at the upper end of the rotary grindstone 20.
  • annular groove part 20c in the outer peripheral surface of the rotary grindstone 20 is implemented during the 1st return driving
  • the blade 34 is brought into contact with the outer peripheral surface of the rotating grindstone 20
  • the movement of the rotating grindstone 20 from the reference position Sp1 is started, and the rotating grindstone 20 reaches the first stop position Sp2.
  • the blade 34 is moved away from the outer peripheral surface of the rotating grindstone 20, but after the movement of the rotating grindstone 20 from the reference position Sp1 is started, the blade 34 is brought into contact with the outer peripheral surface of the rotating grindstone 20. It is also possible to move the blade 34 away from the outer peripheral surface of the rotating grindstone 20 before the rotating grindstone 20 reaches the first stop position Sp2.
  • the end surface processing apparatus 1 executes a polishing operation (step S108).
  • the rotating grindstone 20 moves together with the groove forming mechanism portion 30 in the direction approaching the suction surface plate 10, and a predetermined processing start position Sp3 (for example, the suction surface plate 10 in FIG. 3). To the front and close to the right side) and stop.
  • the rotating grindstone 20 is close to the one end side of the end face of the plate glass W (that is, the front end side serving as the start position when the end face processing of the plate glass W is performed as described later) at the start of the polishing operation. It is moved in advance to Sp3).
  • the rotating grindstone 20 moves backward from the processing start position Sp3 relative to the suction surface plate 10 while performing rotational driving, and a predetermined second stop position Sp4 (for example, FIG. 3). 3, it stops after reaching the rear surface and a position close to the right side with respect to the suction surface plate 10.
  • the groove 20c of the rotating grindstone 20 is on the front end side of each end surface (for example, the right end surface in FIG. 3) of the plate glass W. Will contact over the entire range from the rear side to the rear end side, and the end face processing of the plate glass W is performed.
  • the rotary grindstone 20 moves from the second stop position Sp4 in the direction away from the suction surface plate 10, reaches the reference position Sp1 again, and stops.
  • an annular groove 20c (groove 20c on which the end face processing of the previous plate glass W has been performed) coincides with the vertical position of the plate glass W by the determination means provided in the end face processing apparatus 1.
  • a determination is made as to whether the specified service life has been reached (step S109).
  • the plate glass W that has been subjected to the end face processing in step S 108 is carried out, while a new unprocessed plate glass W is placed on the upper surface of the suction surface plate 10 according to a predetermined placement posture. Placed on.
  • a second return operation of the rotating grindstone 20 is performed (step S110).
  • the rotary grindstone 20 is simply moved to the vicinity of the end face processing start position of the plate glass W without forming the annular groove 20 a on the outer peripheral surface of the rotary grindstone 20.
  • the rotating grindstone 20 moves relative to the suction surface plate 10 from the reference position Sp1 in a state where the blade 34 is separated from the outer peripheral surface of the rotating grindstone 20, Stop at the first stop position Sp2.
  • the groove 20c is not formed on the outer peripheral surface of the rotating grindstone 20.
  • step S108 When the rotating grindstone 20 stops at the first stop position Sp2, the polishing operation is started again (step S108), the rotating grindstone 20 moves to the machining start position Sp3, and further moves from the machining start position Sp3 to the second stop position Sp4. Then, the end face processing of the unprocessed plate glass W newly placed is performed. Thereafter, the second return operation (step S110) and the polishing operation (step S108) are repeatedly executed until it is determined in step S109 that the groove 20c has not reached the specified service life.
  • step S109 determines whether the groove 20c has already reached the specified service life. Judgment is executed (step S111). In step S109, it may be determined that the predetermined service life of the groove portion 20c has been reached upon completion of processing of a predetermined number of processed sheet glasses W.
  • the rotating grindstone 20 is replaced (more specifically, a new groove 20c instead of the groove 20c that has reached the service life). Is performed) (step S112).
  • the rotating grindstone 20, together with the rotating means 21 has a predetermined direction (this embodiment) for a predetermined stroke along the rotation axis direction (vertical direction in this embodiment). Move upward) and stop.
  • the end surface of the plate glass W is opposed to the portion of the outer peripheral surface of the rotating grindstone 20 where the annular groove 20c is not formed.
  • the change of the rotating grindstone 20 is a portion where the end face of the plate glass W is opposed to the groove 20c reaching the service life, and the annular groove 20c on the outer peripheral surface of the rotating grindstone 20 is not formed. It is the operation
  • the end surface processing apparatus 1 that has finished changing the setting of the rotating grindstone 20 repeats the operation after the first return operation (step S ⁇ b> 104) again, and a new groove portion is formed on the outer peripheral surface of the rotating grindstone 20.
  • the end surface processing of the plate glass W will be implemented.
  • the groove 20c formed after the step change in step S112 is formed below the previously formed groove 20c.
  • Step S111 when it is determined that the rotating grindstone 20 has already reached the specified service life, the automatic operation of the end face machining apparatus 1 is stopped (Step S113). Thereby, the end surface processing of the plate glass W by the end surface processing apparatus 1 is complete
  • each step after the step S102 is sequentially executed. That is, after exchanging the rotating grindstone 20 that has reached the service life with a new rotating grindstone 20 in which the groove 20c is not formed, the automatic operation of the end face machining apparatus 1 is resumed.
  • a preparatory step for example, steps S104 and S110 for executing the first and second return operations
  • steps S104 and S110 for executing the first and second return operations for preparing end face processing (polishing) of the plate glass W to be subjected to end face processing is performed alternately.
  • the formation of the groove 20c on the outer peripheral surface of the rotating grindstone 20 by the groove forming mechanism 30 is performed during the preparation process (for example, when executing step S104 in the present embodiment). It is said. Therefore, according to the end surface processing apparatus 1 of the present embodiment, it is not necessary to separately provide a new step for forming the annular groove 20c on the outer peripheral surface of the rotating grindstone 20, and the production efficiency may be reduced due to time loss. Absent.
  • the end surface processing apparatus 1 forms an annular groove 20c in advance on the outer peripheral surface of the rotating grindstone 20 through a series of steps S105, S106, and S107 during the first return operation of step S104. Since the end face processing of the plate glass W is performed, the quality of the processed plate glass W can be improved.
  • the end face processing method when performing the end face processing of the glass sheet W by the above-described conventional end face processing apparatus 101 is substantially the same step as the end face processing method by the end face processing apparatus 1 of the present embodiment.
  • each step before starting automatic operation is greatly different.
  • the end surface processing method at the time of performing the end surface processing of the plate glass W with the conventional end surface processing apparatus 101 is demonstrated using FIG. 8 and 9.
  • FIG. 8 and 9 the vertical direction in FIG. 9 is described as the vertical direction of the end face processing apparatus 101.
  • a plurality of annular grooves 120a, 120a,... are formed in advance on the outer peripheral surface of the rotating grindstone 120 outside the end face processing apparatus 101 (step S201).
  • the plate glass W is placed in a predetermined placement posture on the upper surface of a suction surface plate (not shown).
  • step S202 After attaching the rotating grindstone 120 which completed forming the some annular groove part 120a * 120a ... to the rotation means 121 of the end surface processing apparatus 101 (step S202), the annular groove part which opposes the end surface of the plate glass W The vertical position of the rotating grindstone 120 is adjusted so that the vertical position of 120a matches the vertical position of the plate glass W (step S203).
  • step S204 After the mounting of the rotating grindstone 120 is completed, when the automatic operation of the end face processing apparatus 101 is started (step S204), the rotating grindstone 120 performs a return operation with a groove forming mechanism (not shown) (step S205). . In the return operation, the rotating grindstone 120 moves from the reference position Sp1 to the first stop position Sp2 and stops.
  • step S206 the rotary grindstone 120 starts moving from the first stop position Sp2, reaches the machining start position Sp3, and stops.
  • the rotating grindstone 120 starts to rotate by the rotating means 121.
  • the rotary grindstone 120 moves from the machining start position Sp3 to the second stop position Sp4 and stops while performing rotational driving.
  • the rotating grindstone 120 moves while being in contact with each other through the annular groove 120a while being rotationally driven over the entire range from the front end to the rear end of each end face of the plate glass W. Is implemented.
  • the rotating grindstone 120 that has reached the second stop position Sp4 moves again to the reference position Sp1 and stops.
  • the rotating grindstone 120 stops again at the reference position Sp1 it is determined by the determining means whether or not the annular groove 120a that coincides with the vertical position of the glass sheet W has reached the specified service life (step). S207).
  • the rotary grindstone 120 repeats the operations after step S205 described above.
  • the determination means further determines whether the rotating grindstone 120 itself has reached the specified service life. (Step S208).
  • step S209 When it is determined that the rotating grindstone 120 has not yet reached the specified service life, the rotating grindstone 120 is replaced (more specifically, a new groove 120a is substituted for the groove 120a that has reached the service life. (Operation for enabling use) is executed (step S209). Specifically, as shown in FIG. 9, the rotating grindstone 120 rises in the vertical direction by a predetermined stroke together with the rotating means 121 and stops. Thereby, in the outer peripheral surface of the rotating grindstone 120, an unused annular groove 120a is located at a location that coincides with the vertical position of the end surface of the plate glass W. Then, as shown in FIG. 8, the rotating grindstone 120 that has completed the step change repeats the operations after step S202 described above again.
  • step S210 the end surface processing of the plate glass W by the end surface processing apparatus 101 is complete
  • each step after step S201 will be performed in order again.
  • step S101 the vertical position of the blade 34 is only adjusted once so as to coincide with the vertical position of the plate glass W. Then, no matter how many times the rotating grindstone 20 is exchanged, there is no need to adjust the vertical position of the rotating grindstone 20, so that time loss occurs and production efficiency does not decrease.
  • the present inventors prepared a disc-shaped rotating grindstone 20 having an outer diameter of 150 [mm] as a sample of an embodiment of the present invention, and the rotating grindstone 20 was in an unused state (outer periphery).
  • the annular groove 20c (see FIG. 2) is not yet formed on the surface, and the end surface processing apparatus 1 is mounted.
  • the separation distance (dimension b in FIG. 1) was adjusted to be 30 [mm].
  • the inventors brought the blade 34 into contact with the outer peripheral surface of the rotating grindstone 20 for a predetermined time while rotating the rotating grindstone 20.
  • the rotational speed of the rotating grindstone 20 is 3820 [rpm]
  • the pressing force of the blade 34 on the outer peripheral surface of the rotating grindstone 20 is 3 to 4 [N]
  • the contact time of the blade 34 Is 3 [s]
  • the annular groove 20c is formed on the outer peripheral surface of the rotating grindstone 20.
  • the present inventors have confirmed that the annular groove 20c having a groove depth of 0.2 to 0.3 [mm] is stably formed on the outer peripheral surface of the rotating grindstone 20.
  • the present inventors can perform fine adjustment after the formation of the groove 20c. While confirming that it was not necessary, it is possible to perform end face processing of the sheet glass W over the entire range from the front end to the rear end of each end face while suppressing the occurrence of fluttering near the corners. confirmed.
  • an annular groove (in the circumferential direction) is formed on the outer peripheral surface of the rotating grindstone 220 after the rotating grindstone 220 with no groove formed thereon is mounted on a rotating means (not shown).
  • a means for forming the annular groove like the groove forming mechanism 30 is not provided. This is different from the end face processing apparatus 1. That is, the end surface processing apparatus 201 is configured to form an annular groove on the outer peripheral surface of the rotating grindstone 220 by processing the end surface of the plate glass W.
  • the rotating grindstone 220 is used for end face processing of the sheet glass W in a state where an annular groove is not yet formed, and the end surface of the sheet glass W is polished to thereby rotate the rotating grindstone 220.
  • An annular groove is formed on the outer peripheral surface of the.
  • control is performed such that an annular groove portion is formed on the outer peripheral surface of the rotating grindstone 220 by processing the end surface of the end surface of the glass sheet W excluding both end portions (for example, the front end portion in the present embodiment).
  • the equipment cost can be reduced by omitting the groove forming mechanism portion 30 and, for example, after the replacement work and the changeover of the rotating grindstone 220 are completed,
  • the second and subsequent plate glasses W it is possible to perform end face processing of the plate glass W while suppressing the occurrence of fluttering near the corners of the plate glass W by the annular groove portion newly formed in the rotating grindstone 220.
  • finish of a process can be aimed at.
  • the groove part 20c is formed in advance by the groove forming mechanism part 30, it is possible to perform end face processing of the sheet glass W while suppressing the occurrence of fluttering near the corners of the sheet glass W.
  • the quality of the plate glass W after processing can be improved.
  • the end face processing apparatus for a plate-like object according to the present invention can be used as a technique for polishing an end face of a thin plate glass used for, for example, a flat panel display or a smartphone with an outer peripheral face of a detachable rotating grindstone.

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Abstract

 板ガラス等の板状物の端面を着脱可能な回転砥石の外周面で研磨する端面加工装置であって、回転砥石の交換作業に時間がかかることもなく、生産効率の低下を招くことのない板状物の端面加工装置を提供する。 板ガラスWの端面を、回転手段(21)に着脱可能な回転砥石(20)の外周面で加工する端面加工装置(1)であって、溝部(20c)が未形成の状態の前記回転砥石(20)を前記回転手段(21)に装着した後に、前記回転砥石(20)の前記外周面に、周方向に沿った環状の前記溝部(20c)を形成する。

Description

板状物の端面加工装置
 本発明は、着脱可能な回転砥石の外周面によって板状物の端面を加工する、板状物の端面加工装置の技術に関する。
 近年、ガラスやセラミックス等の板状物の利用分野は益々広がり、例えば、フラットパネルディスプレイやスマートフォンなどの利用分野においては、肉薄の板ガラスの需要が急速に伸びている。
 このような板ガラスは、例えば、オーバーフロー・ダウンドロー法によって長尺・帯状に成形される。この際、成形された板ガラスの幅方向の両側縁部には、幅方向の中央部に比べて肉厚なビードが形成される。
 そして、長尺・帯状の板ガラスは、幅方向に切断(割断)された後、前記ビードを含む両側縁部が切断されて除去されることで所定寸法の矩形板状に切断される。
 こうして、均一な厚みのガラス基板に形成された矩形板状の板ガラスは、その後、切断された各端面において、例えば特許文献1に示されるような、外周面に環状の溝部が予め形成された回転砥石によって、粗研磨加工や仕上げ研磨加工等の端面加工が施され、最終製品として形成される。
 ここで、従来の端面加工装置101について、図7を用いて説明する。
 図7(a)は従来の端面加工装置101の全体的な構成を示した平面図であり、図7(b)は図7(a)中の矢印Yの方向から見た拡大正面図である。
 なお、以下の説明においては便宜上、図7(a)における矢印Aの方向を端面加工装置101の前方と規定して記述する。また、図7(b)においては、上下方向を端面加工装置101の上下方向と規定して記述する。
 図7(a)に示すように、端面加工装置101は、主に、水平且つ前後方向(矢印Aとの平行方向)に延出して配設される平面視矩形状の吸着定盤110や、吸着定盤110の左右方向(吸着定盤110の延出方向との平面視直交方向)の両側にて前後方向に一列に配設される複数の回転砥石120・120・・・などにより構成される。
 吸着定盤110の上面には、無数の小さな吸引孔(図示せず)が穿孔されている。
 そして、これら複数の吸引孔を介して、矩形板状の板ガラスWは、吸着定盤110に吸着されて堅固に保持される。
 この際、板ガラスWは、水平且つ前後方向に延出するとともに、左右両側の側縁部が吸着定盤110の外部へとはみ出した姿勢をもって、吸着定盤110の上面に保持される。
 一方、吸着定盤110の左右両側の各側方における複数の回転砥石120・120・・・は、前方側から順に、複数の粗研磨用の回転砥石120(以下、適宜「粗研磨用回転砥石120X」と記載する)・120・・・と、仕上げ研磨用の回転砥石120(以下、適宜「仕上げ研磨用回転砥石120Y」と記載する)とによって構成される。
 また、これらの回転砥石120・120・・・は、それぞれ、軸心方向を板ガラスWの厚み方向、即ち、上下方向(吸着定盤110の延出方向との側面視直交方向)として着脱可能に配置され、軸心を中心にして回転駆動可能に設けられる。
 そして、吸着定盤110の左右両側に位置する、これら複数の回転砥石120・120・・・は、一体的、且つ吸着定盤110に対して相対的に、前方から後方に向かって(図7(a)における矢印Bの方向)移動可能な構成となっている。
 このような構成からなる従来の端面加工装置101によって板ガラスWの端面加工を行う場合、軸心を中心にして回転駆動する複数の回転砥石120・120・・・を、板ガラスWの左右両側の端面に当接させながら、吸着定盤110(より具体的には、板ガラスW)と相対的に、前方から後方に向かって一体的に移動させる。
 この際、図7(b)に示すように、板ガラスWの左右両側の側縁部は、各回転砥石120の外周面に形成された環状の溝部120a内に嵌挿されるとともに、前記側縁部の端面が溝部120aの底面に当接される。
 このように、板ガラスWの端面加工を行う際は、従来から、板ガラスWの厚み寸法と略同程度の幅寸法からなる環状の溝部120aが外周面に形成された粗研磨用回転砥石120Xを、溝部120aを介して板ガラスWの端面に当接させながら粗研磨を行い、続いて、同様の形状からなる環状の溝部120aが外周面に形成された仕上げ研磨用回転砥石120Yを、溝部120aを介して板ガラスWの端面に当接させながら仕上げ研磨を行うのが一般的であった。
特開2008-93744号公報
 以上のように、従来の端面加工装置においては、回転砥石の外周面に予め形成された環状の溝部を介して、板状物の端面を挟持しつつ端面加工を行うことから、回転砥石の交換作業(より具体的には、使用寿命に到達した回転砥石を、未使用の新たな回転砥石に取り換える作業)を行う度に、環状の溝部の位置を、板ガラスの端面の位置と一致させるための調整作業が必要であった。
 従って、回転砥石の交換作業に時間がかかり、タイムロスを生じさせ、生産効率の低下を招く要因となっていた。
 本発明は、以上に示した現状の問題点を鑑みてなされたものであり、板ガラス等の板状物の端面を着脱可能な回転砥石の外周面で研磨する端面加工装置であって、回転砥石の交換作業に時間がかかることもなく、生産効率の低下を招くことのない板状物の端面加工装置を提供することを課題とする。
 本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
 即ち、本発明の板状物の端面加工装置は、板状物の端面を、回転手段に着脱可能な回転砥石の外周面で加工する端面加工装置であって、溝部が未形成の状態の前記回転砥石を前記回転手段に装着した後に、前記回転砥石の前記外周面に、周方向に沿った環状の前記溝部を形成することを特徴とする。
 このような本発明における板状物の端面加工装置によれば、回転手段に回転砥石を装着した後の調整作業が不要となるため、回転砥石の交換作業に時間がかかることもなく、生産効率の低下を招くこともない。
 また、本発明の板状物の端面加工装置において、前記端面加工装置は、前記回転砥石の前記外周面に周方向に沿った環状の溝部を形成する溝形成手段を備え、前記溝形成手段は、前記板状物の前記端面と対応する位置であって、前記回転砥石の前記外周面に、前記溝部を形成することを特徴とする。
 このような本発明における板状物の端面加工装置によれば、回転手段に装着された直後の回転砥石に対して特段の調整作業を行うことなく、溝形成手段によって、当該回転砥石の外周面の適宜な位置に、環状の溝部を形成することができる。
 また、本発明の板状物の端面加工装置において、前記端面加工装置は、前記回転砥石による前記板状物の前記端面の加工を実行する加工工程と、後続する前記板状物の端面加工の準備を行う準備工程と、を交互に実施し、前記準備工程の実施中に、前記溝形成手段による前記回転砥石の前記外周面への前記溝部の形成を実行することを特徴とする。
 このように、本発明における板状物の端面加工装置によれば、後続する板状物の端面の加工(研磨)の準備を行う準備工程(例えば、加工工程の実施直後の回転砥石を、再び、研磨開始位置にまで移動させる復帰運転等)を実施しながら、回転砥石の外周面に新たな環状の溝部を形成するため、当該溝部を形成するための新たなステップを別途設ける必要もなく、タイムロスによる生産効率の低下を招くこともない。
 また、本発明の板状物の端面加工装置において、前記溝形成手段は、前記板状物の前記端面と対応する位置であって、前記回転砥石の前記外周面に、前記環状の溝部を形成するブレードと、前記ブレードを前記回転砥石の前記外周面に当接する当接位置と前記回転砥石の前記外周面から離反する離間位置とに切り替え可能な切り替え手段とを有することを特徴とする。
 このように、本発明における板状物の端面加工装置においては、ブレードの位置が、板状物の端面に対応する位置となるように予め調整されているため、溝形成手段によって形成された直後の環状の溝部は、常に板状物の端面と対向することとなり、当該溝部の位置を改めて調整する必要もない。
 一方、本発明の板状物の端面加工装置は、前記板状物の前記端面を加工することで、前記溝部を形成することを特徴としてもよい。
 このように、本発明における板状物の端面加工装置においては、被加工物である板状物によって、回転砥石の外周面に環状の溝部を形成することとしてもよく、この場合、より適切な形状および配置位置からなる環状の溝部を、容易に形成することができる。
 また、本発明の板状物の端面加工装置は、前記板状物の前記端面の両端部を除いた領域を加工することで、前記溝部を形成することを特徴としてもよい。
 この場合、回転砥石の外周面に対して、より適切な形状および配置位置からなる環状の溝部を、容易に形成することができるばかりでなく、板状物の端面付近のバタツキを防止することができ、加工後の板状物の品質を確保することができる。
 また、本発明の板状物の端面加工装置において、前記回転砥石は、回転軸心方向に沿って移動可能に設けられることを特徴とする。
 このような構成を有することで、本発明における板状物の端面加工装置によれば、回転砥石自身を取り換えるような大掛かりな交換作業を行うことなく、該回転砥石を回転軸心方向に沿って所定のストローク分移動させるだけで、容易に新たな環状の溝部を形成可能な状態とすることができる。
 本発明の板状物の端面加工装置によれば、回転砥石の交換作業に時間がかかることもなく、生産効率の低下を招くこともない。
本発明の一実施形態に係る端面加工装置において、回転砥石および溝形成機構部の全体的な構成を示した平面図。 回転砥石および溝形成機構部の全体的な構成を示した図であって、図1中の矢視Xの方向から見た拡大正面図。 回転砥石および溝形成機構部の移動方向を経時的に示した概略平面図。 本実施形態の端面加工装置によって板ガラスの端面加工を行う際の手順を、経時的に示したフローチャート。 本発明の他の実施形態に係る端面加工装置において、回転砥石の移動範囲を示した図であって、(a)は板ガラスの端面全体を加工する状態を示した概略平面図、(b)は、板ガラスの端面から離れた位置から加工を開始する状態を示した概略平面図。 本発明の端面加工装置を示した図であって、板ガラスの端面の角部付近に回転砥石が接触した直後の状態を示した概略斜視図。 従来の端面加工装置を示した図であって、(a)は全体的な構成を示した平面図、(b)は図7(a)の矢印Yの方向から見た拡大正面図。 従来の端面加工装置によって板ガラスの端面加工を行う際の手順を、経時的に示したフローチャート。 従来の端面加工装置において、回転砥石と板ガラスとの関係を示した拡大正面図。
 次に、発明の実施の形態を説明する。
 [端面加工装置1]
 先ず、本発明を具現化する端面加工装置1の構成について、図1および図2を用いて説明する。
 なお、以下の説明においては便宜上、図2の上下方向を端面加工装置1の上下方向と規定して記述する。
 また、図1においては、矢印Aの方向を端面加工装置1の前方と規定して記述する。
 本実施形態における端面加工装置1は、図1に示すように、板状物である板ガラスWの端面に対して、後述する回転手段21(図2を参照)に着脱可能な回転砥石20の外周面によって、研磨等の加工を施すための装置である。
 端面加工装置1は、主に、吸着定盤10、回転砥石20、および溝形成機構部30等により構成される。
 ここで、端面加工装置1において、吸着定盤10の左右両側の各側には、前述したように、粗研磨用および仕上げ研磨用の複数の回転砥石20・20・・・、およびこれらの回転砥石20・20・・・の近傍に各々配設される複数の溝形成機構部30・30・・・が、それぞれ設けられる。そして、これらの複数の回転砥石20・20・・・は互いに同一の構成からなり、また同様に、これらの複数の溝形成機構部30・30・・・も互いに同一の構成からなる。
 従って、以下の説明においては、主に、吸着定盤10の一方側(例えば、本実施形態においては右側)に設けられる一対の回転砥石20および溝形成機構部30に着目して記述することとし、他の複数の回転砥石20・20・・・、および溝形成機構部30・30・・・についての記述は省略する。
 なお、溝形成機構部30は、複数の回転砥石20・20・・・のうちの、一部の回転砥石20・20・・・に対応して設けることも可能である。例えば、図7に示す粗研磨用回転砥石120Xを従来の回転砥石120とし、仕上げ研磨用回転砥石120Yを本発明の回転砥石20とし、溝形成機構部30を設けてもよい。
 吸着定盤10は、矩形板状の板ガラスWを水平状態に堅固に保持するためのものである。
 吸着定盤10は、平面視矩形状に形成され、その上面には図示せぬ無数の吸引孔が穿孔されている。
 そして、このような構成からなる吸着定盤10の上面において、板ガラスWは、水平且つ前後方向に延出するとともに、左右両側の側縁部が吸着定盤10の外部へと各々はみ出した姿勢によって載置され、前記無数の吸引孔を介して吸着されることにより堅固に保持される。
 次に、回転砥石20について説明する。
 回転砥石20は、板ガラスWの端面に対して面取り加工や研磨加工等の端面加工を施すためのものである。
 回転砥石20は、基体となる円盤形状の台金20aや、台金20aの外周面に即して固定される砥粒層20bなどにより構成される。
 そして、未使用の回転砥石20においては、未だ外周面に環状の溝部20cが形成されておらず、後述するように、環状の溝部20cは、板ガラスWの端面加工を行う際に、溝形成機構部30によって回転砥石20の外周面に形成される。
 台金20aは、例えば、アルミニウム、鋼、超硬合金、モリブデン、モリブデン合金、サーメット、チタン、またはセラミック等の材質からなる、円盤形状の部材によって形成される。
 なお、鋼の材質としては、例えば、炭素工具鋼、合金工具鋼、または高速度鋼等を用いることが可能である。
 一方、砥粒層20bは、図示せぬ接着層等を介して台金20aの外周面に固着される。
 また、砥粒層20bは、結合材、および多数の砥粒からなる混合物を、焼成することによって作製される。
 ここで、結合材としては、熱硬化性樹脂を主成分とするレジンボンド等を用いることが可能であり、また、砥粒としては、ダイヤモンド粒子、酸化アルミニウム粒子、炭化珪素粒子、立方晶窒化硼素粒子、金属酸化物粒子、金属炭化物粒子、または金属窒化物粒子等を用いることが可能である。
 また、これらの結合材と砥粒との割合については、結合材が30~97体積%、砥粒が3~70体積%となるようにするのが適当である。
 そして、砥粒層20bは、砥粒層20bの外表面より砥粒の一部が露出するようにして、台金20aの外周面に沿って環状に作製される。
 なお、砥粒の粒径は、その研磨量や仕上げ表面粗さの要求レベルに応じて選択すればよく、例えば、#100~3000、好ましくは#600~1000の範囲で適宜決定すればよい。
 こうして形成された回転砥石20は、図2に示すように、例えば駆動モータ等による回転手段21に対して、軸心方向を板ガラスWの厚み方向、即ち上下方向としつつ着脱可能に固設され、当該回転手段21によって軸心を中心にして回転駆動される。
 以上のような構成からなる回転砥石20・20・・・は、一台の端面加工装置1に対して複数(図2においては、拡大正面図のため一個のみ記載)備えられ、吸着定盤10の左右方向の両側にて前後方向に沿って一列に配設される。
 そして、吸着定盤10の左右両側に位置する、これら複数の回転砥石20・20・・・は、一体的、且つ吸着定盤10に対して相対的に、前後方向に移動可能な構成となっている。
 また、吸着定盤10の左右両側の各側において一列に配置される回転砥石20・20・・・は、吸着定盤10に対して近接離反方向(本実施形態においては、左右方向)に移動可能な構成となっている。
 次に、溝形成機構部30について説明する。
 溝形成機構部30は、装着された回転砥石20の外周面において、板ガラスWの端面と対応する位置に、周方向に沿った環状の溝部20cを形成するための溝形成手段であって、各回転砥石20に対して各々配設される。
 溝形成機構部30は、図1に示すように、水平方向(板ガラスWの板面に沿った方向であり、例えば、本実施形態においては前後方向)に延出する回動アーム31を備え、回動アーム31の延出方向の中央部には、軸心方向を上下方向とする回動シャフト32が、軸受部材33を介して貫設されている。
 また、回動アーム31の延出方向の一端部(例えば、本実施形態においては前端部)には、例えば超硬材からなるブレード34が着脱可能に固設される。
 そして、回動シャフト32を中心にして回動アーム31が回動することにより、ブレード34が回転砥石20の外周面に対して近接離反する構成となっている。
 ここで、回動アーム31の延出方向の他端部(例えば、本実施形態においては後端部)には、例えば引張バネ等からなる付勢手段35が設けられており、回動アーム31は、当該付勢手段35によって、常に、ブレード34が回転砥石20の外周面に近接する方向に付勢された状態となっている。
 また、付勢手段35の近傍には、例えばエアシリンダー等からなるアクチュエーター36が設けられており、当該アクチュエーター36の伸縮ロッド36aによって回動アーム31の他端部を押圧することにより、ブレード34が回転砥石20の外周面より離反する方向に、回動アーム31が回動されるようになっている。
 このような構成からなる溝形成機構部30により、ブレード34の水平方向位置を、回転砥石20の外周面に当接する当接位置と、回転砥石20の外周面から離反する離間位置とに切り替え可能にしている。
 つまり、回動アーム31、回動シャフト32、軸受部材33、付勢手段35、およびアクチュエーター36により、ブレード34を当接位置と離間位置とに切り替え可能な切り替え手段が構成されている。
 また、溝形成機構部30において、付勢手段35の付勢力によって回動アーム31を回動させて、回転駆動状態にある回転砥石20の外周面にブレード34を当接させることにより、当該外周面に環状の溝部20cを形成することができる。
 さらに、溝形成機構部30は、回転砥石20と一体的に移動可能に構成されている。
 なお、図2に示すように、本実施形態においては、ブレード34の上下位置が、吸着定盤10に載置された板ガラスWの端面の上下位置と一致するように予め調整されているため、溝形成機構部30によって形成される溝部20cの上下位置は、板ガラスWの端面の上下位置と常に一致する。
 換言すると、溝形成機構部30は、ブレード34によって、板ガラスWの端面と対応する位置(例えば、本実施形態においては、上下方向に一致する位置であって、板ガラスの端面と対向する位置)であって、回転砥石20の外周面に、環状の溝部20bを形成するように構成されている。
 これにより、本実施形態における端面加工装置1においては、例えば、回転砥石20の交換作業を行う度に、回転砥石20の上下位置を、板ガラスWの上下位置と一致させるための調整作業が必要になることもない。
 以上のように、本実施形態における端面加工装置1においては、溝部20cが未形成の状態の回転砥石20を回転手段21に装着した後に、溝形成機構部30によって、回転砥石20の外周面に、周方向に沿った環状の溝部20cを形成する構成となっている。
 よって、前述したような、回転手段21に回転砥石20を装着した後の調整作業が不要となるため、回転砥石20の交換作業に時間がかかることもなく、生産効率の低下を招くこともない。
 [端面加工方法]
 次に、本実施形態における端面加工装置1によって板ガラスWの端面加工を行う際の端面加工方法について、図2乃至図4を用いて説明する。
 なお、以下の説明においては便宜上、図3における矢印Aの方向を端面加工装置1の前方と規定して記述する。
 先ず始めに、図3に示すように、自動運転を停止した端面加工装置1において、回転砥石20を回転駆動する回転手段21(図2を参照)および溝形成機構部30は、ともに初期状態となっている。
 具体的には、初期状態においては、回転手段21および溝形成機構部30は、所定の基準位置Sp1(例えば、図3においては、吸着定盤10に対して後方、且つ右方に離反した位置)に位置している。
 この場合、回転手段21は停止しており、溝形成機構部30は、アクチュエーター36の伸縮ロッド36aが伸長して、ブレード34が離間位置に位置した状態となっている。また、回転手段21には、回転砥石20は未だ装着されていない。
 このような状態からなる端面加工装置1において、図4に示すように、吸着定盤10の上面に板ガラスWを所定の載置姿勢によって載置し、その後、溝形成機構部30のブレード34の上下位置を、当該板ガラスWの上下位置と一致するように調整する(ステップS101)。
 ブレード34の調整が終了すると、未使用の回転砥石20を当該回転手段21に取付ける(ステップS102)。
 そして、回転砥石20の取付けが終了すると、端面加工装置1の自動運転を起動する(ステップS103)。
 端面加工装置1が自動運転を開始すると、回転砥石20の第一の復帰運転が実行される(ステップS104)。
 第一の復帰運転は、回転砥石20を板ガラスWの端面加工開始位置の近傍にまで移動させながら、当該回転砥石20の外周面に環状の溝部20aを形成するものである。
 ステップS104における第一の復帰運転では、まず、回転手段21による回転砥石20の回転駆動が開始されるとともに、溝形成機構部30におけるアクチュエーター36の伸縮ロッド36aが縮退することによりブレード34が当接位置に移動され、回転砥石20の外周面にブレード34が当接する(ステップS105)。
 その後、回転駆動される回転砥石20の外周面にブレード34が当接した状態のまま、回転砥石20が移動を開始する(ステップS106)。
 回転砥石20の移動方向としては、回転砥石20が、吸着定盤10に対して相対的に基準位置Sp1から前方へと移動し、板ガラスWの端面加工開始位置の近傍に位置する所定の第一停止位置Sp2(例えば、図3においては、吸着定盤10に対して前方、且つ右方に離反した位置)にて停止する。
 第一停止位置Sp2に回転砥石20が到達して停止すると、溝形成機構部30におけるアクチュエーター36の伸縮ロッド36aが伸長し、回転砥石20の外周面よりブレード34が離反する(ステップS107)。
 このようにして行われる、ステップS104の第一の復帰運転中には、ブレード34が回転砥石20の外周面に当接しているので、基準位置Sp1を出発した回転砥石20が第一停止位置Sp2に到達するまでの間において、回転砥石20の外周面に環状の溝部20cが、ブレード34によって形成される。本実施形態では、回転砥石20に最初に形成される溝部20cは、回転砥石20の上端部に形成される。
 このように、ステップS104における第一の復帰運転中に、回転砥石20の外周面に環状の溝部20cを形成する溝形成工程が実施される。
 なお、本実施形態では、回転砥石20の外周面にブレード34を当接させた後に、回転砥石20の基準位置Sp1からの移動を開始し、回転砥石20が第一停止位置Sp2に到達して停止した後に、回転砥石20の外周面からブレード34を離反させているが、回転砥石20の基準位置Sp1からの移動を開始してから、回転砥石20の外周面にブレード34を当接させたり、回転砥石20が第一停止位置Sp2に到達する前に、回転砥石20の外周面からブレード34を離反させたりすることも可能である。
 回転砥石20に溝部20cが形成されると、端面加工装置1は、研磨運転を実行する(ステップS108)。
 研磨運転が開始されると、回転砥石20は、溝形成機構部30とともに、吸着定盤10に近接する方向へ移動し、所定の加工開始位置Sp3(例えば、図3においては、吸着定盤10に対して前方、且つ右側に近接した位置)に到達して停止する。
 つまり、回転砥石20は、研磨運転の開始時に、板ガラスWの端面の一端側(即ち、後述するように、板ガラスWの端面加工を行う際の開始位置となる前端側)の近傍(加工開始位置Sp3)に予め移動される。
 その後、図3に示すように、回転砥石20は、回転駆動を行いながら、吸着定盤10と相対的に加工開始位置Sp3から後方へと移動し、所定の第二停止位置Sp4(例えば、図3においては、吸着定盤10に対して後方、且つ右側に近接した位置)に到達して停止する。
 回転駆動される回転砥石20が加工開始位置Sp3から第二停止位置Sp4まで移動する間に、回転砥石20の溝部20cが、板ガラスWの各端面(例えば、図3においては右側端面)の前端側から後端側にかけての全範囲に渡って当接することとなり、板ガラスWの端面加工が実施される。
 板ガラスWの端面加工が終了すると、回転砥石20は第二停止位置Sp4から、吸着定盤10に対する離間方向に移動し、再び基準位置Sp1に到達して停止する。
 回転砥石20が基準位置Sp1にて停止すると、端面加工装置1が備える判定手段によって、板ガラスWの上下位置と一致する環状の溝部20c(前回の板ガラスWの端面加工を実施した溝部20c)が、規定の使用寿命に到達しているかどうかの判断が実行される(ステップS109)。
 また、この際、吸着定盤10においては、前記ステップS108によって端面加工の施された板ガラスWが搬出される一方、新たな未加工の板ガラスWが所定の載置姿勢によって吸着定盤10の上面に載置される。
 そして、前記溝部20cが未だ規定の使用寿命に到達していないと判断されると、回転砥石20の第二の復帰運転が実行される(ステップS110)。
 第二の復帰運転は、回転砥石20の外周面に環状の溝部20aを形成することなく、単に、回転砥石20を板ガラスWの端面加工開始位置の近傍にまで移動させるものである。
 ステップS110における第二の復帰運転では、回転砥石20の外周面からブレード34が離反した状態で、回転砥石20が、吸着定盤10に対して相対的に基準位置Sp1より前方へと移動し、第一停止位置Sp2にて停止する。
 なお、第二の復帰運転では、ブレード34が回転砥石20の外周面から離反しているので、回転砥石20の外周面に対する溝部20cの形成は行われない。
 回転砥石20が第一停止位置Sp2にて停止すると、再度研磨運転が開始され(ステップS108)、回転砥石20が加工開始位置Sp3へ移動し、さらに加工開始位置Sp3から第二停止位置Sp4へ移動して新たに載置された未加工の板ガラスWの端面加工を行う。
 以降、ステップS109にて溝部20cが規定の使用寿命に到達していないと判断されるまで、第二の復帰運転(ステップS110)および研磨運転(ステップS108)が繰り返し実行される。
 一方、ステップS109において、前記溝部20cが既に規定の使用寿命に到達していると判断されると、前記判定手段によって、さらに、回転砥石20自身が、規定の使用寿命に到達しているかどうかの判断が実行される(ステップS111)。
 なお、ステップS109では、予め設定された所定の板ガラスWの加工枚数の加工終了をもって、前記溝部20cの規定の使用寿命に到達したと判断してもよい。
 そして、回転砥石20自身が未だ規定の使用寿命に到達していないと判断されると、回転砥石20は段替え(より具体的には、使用寿命に到達した溝部20cに替わって新たな溝部20cを形成可能とする動作)を実行する(ステップS112)。
 具体的には、図2に示すように、回転砥石20は、回転手段21とともに、回転軸心方向(本実施形態においては上下方向)に沿って所定のストローク分だけ所定の方向(本実施形態においては上方)に移動して停止する。
 これにより、板ガラスWの端面には、回転砥石20の外周面における環状の溝部20cが形成されていない部分が対向することとなる。
 このように、回転砥石20の段替えは、板ガラスWの端面が、使用寿命に到達した溝部20cと対向している状態から、回転砥石20の外周面における環状の溝部20cが形成されていない部分と対向する状態へ切り替える動作である。
 その後、回転砥石20の段替えを終了した端面加工装置1は、図4に示すように、第一の復帰運転(ステップS104)以降の動作を再び繰り返し、回転砥石20の外周面に新たな溝部20cを形成した後、板ガラスWの端面加工を実施することとなる。
 この場合、ステップS112の段替え後に形成される溝部20cは、前回形成された溝部20cよりも下方に形成される。
 また、ステップS111において、回転砥石20自身が既に規定の使用寿命に到達していると判断されると、端面加工装置1の自動運転が停止する(ステップS113)。
 これにより、端面加工装置1による板ガラスWの端面加工は終了する。
 なお、引き続き、端面加工装置1によって板ガラスWの端面加工を行う場合には、前記ステップS102以降の各ステップを順に実行することとなる。つまり、使用寿命に到達した回転砥石20を溝部20cが未形成の新たな回転砥石20に交換した後、端面加工装置1の自動運転を再開する。
 このように、本実施形態の端面加工装置1においては、回転砥石20による板ガラスWの端面の加工(具体的には、研磨)を実行する加工工程(ステップS108)と、後続する板ガラスW(即ち、次に端面加工が行われる板ガラスW)の端面加工(研磨加工)の準備を行う準備工程(例えば、第一および第二の復帰運転を実行するステップS104、S110など)と、を交互に実施することとしており、溝形成機構部30による回転砥石20の外周面への溝部20cの形成は、前記準備工程の実施中(例えば、本実施形態においては、ステップS104の実行時)に実行することとしている。
 よって、本実施形態の端面加工装置1によれば、回転砥石20の外周面に環状の溝部20cを形成するための新たなステップを別途設ける必要もなく、タイムロスによる生産効率の低下を招くこともない。
 また、本実施形態における端面加工装置1は、ステップS104の第一の復帰運転時における一連のステップS105、S106、S107を通じて、回転砥石20の外周面に予め環状の溝部20cを形成した上で、板ガラスWの端面加工を行うこととしているため、加工された板ガラスWの品質向上を図ることができる。
 ところで、前述した従来の端面加工装置101(図7を参照)によって、板ガラスWの端面加工を行う際の端面加工方法については、本実施形態の端面加工装置1による端面加工方法と略同一のステップから構成される一方、自動運転を起動する以前の各ステップについて大きく相違する。
 以下、従来の端面加工装置101によって板ガラスWの端面加工を行う際の端面加工方法について、図8および9を用いて説明する。
 なお、以下の説明においては便宜上、図9の上下方向を端面加工装置101の上下方向と規定して記述する。
 先ず始めに、図8に示すように、端面加工装置101の装置外において、予め、複数の環状の溝部120a・120a・・・を回転砥石120の外周面に形成する(ステップS201)。
 また、その一方において、吸着定盤(図示せず)の上面に、板ガラスWを所定の載置姿勢によって載置する。
 そして、複数の環状の溝部120a・120a・・・を形成し終えた回転砥石120を、端面加工装置101の回転手段121に取付けた後(ステップS202)、板ガラスWの端面と対向する環状の溝部120aの上下位置が、当該板ガラスWの上下位置と一致するように、回転砥石120の上下位置を調整する(ステップS203)。
 回転砥石120の取付けが終了した後、端面加工装置101の自動運転を起動すると(ステップS204)、回転砥石120は、溝形成機構部(図示せず)を伴い復帰運転を実行する(ステップS205)。
 復帰運転では、回転砥石120は、基準位置Sp1より第一停止位置Sp2へ移動して停止する。
 その後、研磨運転が実行され(ステップS206)、回転砥石120が第一停止位置Sp2から移動を開始し、加工開始位置Sp3に到達して停止する。
 加工開始位置Sp3にて停止すると、回転砥石120は、回転手段121による回転駆動を開始する。
 具体的には、前述した本実施形態の端面加工装置1におけるステップS108と同様に、回転砥石120は、回転駆動を行いながら、加工開始位置Sp3より第二停止位置Sp4へと移動して停止する。
 これにより、回転砥石120は、板ガラスWの各端面の前端から後端にかけての全範囲に渡って、回転駆動しながら環状の溝部120aを介して当接しつつ移動することとなり、板ガラスWの端面加工が実施される。
 第二停止位置Sp4に到達した回転砥石120は、再び基準位置Sp1に移動して停止する。
 回転砥石120が、再び基準位置Sp1にて停止すると、判定手段によって、板ガラスWの上下位置と一致する環状の溝部120aが、規定の使用寿命に到達しているかどうかの判断が実行される(ステップS207)。
 そして、前記環状の溝部120aが未だ規定の使用寿命に到達していないと判断されると、回転砥石120は、前述したステップS205以降の動作を再び繰り返すこととなる。
 一方、前記環状の溝部120aが既に規定の使用寿命に到達していると判断されると、判定手段によって、さらに、回転砥石120自身が、規定の使用寿命に到達しているかどうかの判断が実行される(ステップS208)。
 そして、回転砥石120自身が未だ規定の使用寿命に到達していないと判断されると、回転砥石120は段替え(より具体的には、使用寿命に到達した溝部120aに替わって新たな溝部120aを使用可能とする動作)を実行する(ステップS209)。
 具体的には、図9に示すように、回転砥石120は、回転手段121とともに、所定のストローク分だけ垂直方向に上昇して停止する。
 これにより、回転砥石120の外周面において、板ガラスWの端面の上下位置と一致する箇所には、未使用の環状の溝部120aが位置することとなる。
 そして、段替えを終了した回転砥石120は、図8に示すように、前述したステップS202以降の動作を再び繰り返すこととなる。
 一方、回転砥石120自身が既に規定の使用寿命に到達していると判断されると(即ち、未使用の環状の溝部120aが存在しないと判断されると)、端面加工装置101の自動運転が停止する(ステップS210)。
 これにより、端面加工装置101による板ガラスWの端面加工は終了する。
 なお、引き続き、端面加工装置101によって板ガラスWの端面加工を行う場合は、再び、ステップS201以降の各ステップを順に実行することとなる。
 以上のように、従来の端面加工装置101においては、回転砥石120自身が既に規定の使用寿命に到達している場合、前述したステップS202にて未使用の回転砥石120に取り換える交換作業を実行する度に、ステップS203にて回転砥石120の上下位置を調整しなければならない。
 これに対して、本実施形態の端面加工装置1においては、図4に示すように、ステップS101において、板ガラスWの上下位置と一致するように、ブレード34の上下位置を一度調整するだけであり、その後、回転砥石20の交換作業を何度行ったとしても、当該回転砥石20の上下位置を調整する必要はないため、タイムロスが生じ生産効率が低下することもない。
 [検証実験]
 次に、本実施形態における端面加工装置1において、溝形成機構部30の有効性を判断するために本発明者らが行った検証実験について、図1を用いて説明する。
 先ず始めに、本発明者らは、本発明の実施形態のサンプルとして、外径寸法が150[mm]の、円盤形状の回転砥石20を用意し、当該回転砥石20を、未使用状態(外周面に環状の溝部20c(図2を参照)が未だ形成されていない状態)のまま端面加工装置1に装着した。
 また、本発明者らは、溝形成機構部30の回動アーム31において、回動シャフト32と付勢手段35との離間距離(図1における寸法a)、および回動シャフト32とブレード34との離間距離(図1における寸法b)が、ともに30[mm]となるように調整した。
 そして、本発明者らは、回転砥石20を回転駆動させながら、当該回転砥石20の外周面に、ブレード34を所定の時間当接させた。
 この際の諸条件として、回転砥石20の回転数を3820[rpm]とし、回転砥石20の外周面へのブレード34の押圧力を3~4[N]とし、且つ、ブレード34の当接時間を3[s]として、回転砥石20の外周面に、環状の溝部20cを形成することとした。
 以上の結果、本発明者らは、回転砥石20の外周面において、溝深さ0.2~0.3[mm]からなる環状の溝部20cが、安定して形成されることを確認した。
 また、本発明者らは、この回転砥石20を用いて、0.3~0.5[mm]の厚み寸法からなる板ガラスWの端面加工を行った結果、溝部20cの形成後に微調整等が必要なかったことを確認するとともに、角部付近のバタツキの発生を抑制しつつ、各端面の前端から後端にかけての全範囲に渡って、板ガラスWの端面加工を行うことが可能であることを確認した。
 [端面加工装置201(別実施形態)]
 次に、別実施形態における端面加工装置201の構成について、図5を用いて説明する。
 なお、以下の説明においては便宜上、図5における矢印Aの方向を端面加工装置201の前方と規定して記述する。
 別実施形態における端面加工装置201は、溝部が未形成の状態の回転砥石220を回転手段(図示せず)に装着した後に、回転砥石220の外周面に、周方向に沿った環状の溝部(図示せず)を形成する点について、前述した端面加工装置1と共通する一方、溝形成機構部30(図1を参照)のような前記環状の溝部を形成するための手段が備えられていない点について、端面加工装置1と相違する。
 即ち、端面加工装置201においては、板ガラスWの端面を加工することによって、回転砥石220の外周面に環状の溝部を形成する構成となっている。
 具体的には、端面加工装置201において、回転砥石220は、未だ環状の溝部が形成されていない状態のまま板ガラスWの端面加工に用いられ、板ガラスWの端面を研磨することにより、回転砥石220の外周面に環状の溝部が形成される。
 そして、回転砥石220による板ガラスWの端面の研磨に伴い、環状の溝部の深さが増大して回転砥石220の研磨能力が低下すると、前記環状の溝部が使用寿命に達したとして、回転砥石220は、所定のストローク分だけ上昇する。
 これにより、回転砥石220の外周面(より具体的には、回転砥石220の外周面における板ガラスWの端面と当接される部位)においては、再び環状の溝部が未形成の状態となる。
 その後、板ガラスWの端面を研磨することによって、回転砥石220の外周面に、再び新たな環状の溝部が形成される。
 ところで、図6に示すように、例えば、未だ環状の溝部が形成されていない回転砥石220によって、板ガラスWの端面加工を行った場合、板ガラスWの端面加工の開始直後において、板ガラスWの角部付近が、回転駆動する回転砥石220の外周面に当って弾き飛ばされ、バタツキを発生させるおそれがある。
 その結果、板ガラスWの角部付近を均一に研磨することが困難となる一方、回転砥石220自身が板ガラスWの角部によって傷付けられるおそれもあり、板ガラスWの品質低下を引き起こすおそれがあった。
 このようなことから、本実施形態における端面加工装置201においては、図5(b)に示すように、回転砥石220の交換作業や段替えの終了直後における最初の一枚目の板ガラスWとして、ダミーの板ガラスWを用いることとし、このダミーの板ガラスWの端面加工を行う際に限り、当該板ガラスWの前側(矢印Aの方向側)の角部より後方へ距離Z分だけ離反した位置より、後方に向かって端面加工を行うこととしている。これにより、回転砥石220の外周面に新たな環状の溝部(図示せず)が形成される。前述の距離Zは、1~100mmが好ましく、30~40mmが好ましい。
 そして、図5(a)に示すように、二枚目以降の板ガラスWについては、前側の角部を除くことなく端面全体に渡って端面加工を行う制御としている。
 このように、板ガラスWの端面の両端部(例えば、本実施形態においては、前端部)を除いた領域を端面加工することによって、回転砥石220の外周面に環状の溝部を形成するような制御運転が行われる端面加工装置201によれば、溝形成機構部30を省略する分、設備コストの低減化を図ることができるとともに、例えば、回転砥石220の交換作業や段替えの終了後の、二枚目以降の板ガラスWに対して、回転砥石220に新たに形成された環状の溝部によって板ガラスWの角部付近のバタツキの発生を抑制しつつ、板ガラスWの端面加工を行うことが可能となり、加工終了後の板ガラスWの品質向上を図ることができる。
 加えて、端面加工装置1においても、予め溝形成機構部30で溝部20cを形成することから、板ガラスWの角部付近のバタツキの発生を抑制しつつ、板ガラスWの端面加工を行うことが可能となり、加工終了後の板ガラスWの品質向上を図ることができる。
 本発明に係る板状物の端面加工装置は、例えば、フラットパネルディスプレイやスマートフォンなどに用いられる肉薄の板ガラスの端面を、着脱可能な回転砥石の外周面によって研磨するための技術として利用できる。
 20  回転砥石
 20c  溝部
 30  溝形成機構部(溝形成手段)
 34  ブレード
 35  付勢手段
 36  アクチュエーター
 W  板ガラス(板状物)
 

Claims (7)

  1.  板状物の端面を、回転手段に着脱可能な回転砥石の外周面で加工する端面加工装置であって、
     溝部が未形成の状態の前記回転砥石を前記回転手段に装着した後に、
     前記回転砥石の前記外周面に、周方向に沿った環状の前記溝部を形成する、
     ことを特徴とする板状物の端面加工装置。
  2.  前記端面加工装置は、前記回転砥石の前記外周面に周方向に沿った環状の溝部を形成する溝形成手段を備え、
     前記溝形成手段は、前記板状物の前記端面と対応する位置であって、前記回転砥石の前記外周面に、前記溝部を形成する、
     ことを特徴とする請求項1に記載の板状物の端面加工装置。
  3.  前記端面加工装置は、前記回転砥石による前記板状物の前記端面の加工を実行する加工工程と、後続する前記板状物の端面加工の準備を行う準備工程と、を交互に実施し、
     前記準備工程の実施中に、前記溝形成手段による前記回転砥石の前記外周面への前記溝部の形成を実行する、
     ことを特徴とする、請求項2に記載の板状物の端面加工装置。
  4.  前記溝形成手段は、前記板状物の前記端面と対応する位置であって、前記回転砥石の前記外周面に、前記環状の溝部を形成するブレードと、前記ブレードを前記回転砥石の前記外周面に当接する当接位置と前記回転砥石の前記外周面から離反する離間位置とに切り替え可能な切り替え手段とを有する、
     ことを特徴とする、請求項2または請求項3に記載の板状物の端面加工装置。
  5.  前記板状物の前記端面を加工することで、前記溝部を形成する、
     ことを特徴とする請求項1に記載の板状物の端面加工装置。
  6.  前記板状物の前記端面の両端部を除いた領域を加工することで、前記溝部を形成する、
     ことを特徴とする請求項1または5に記載の板状物の端面加工装置。
  7.  前記回転砥石は、回転軸心方向に沿って移動可能に設けられる、
     ことを特徴とする、請求項1~請求項6の何れか一項に記載の板状物の端面加工装置。
     
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