JP5252702B2

JP5252702B2 - ワークの側辺加工装置

Info

Publication number: JP5252702B2
Application number: JP2008243473A
Authority: JP
Inventors: 裕水島
Original assignee: Nakamura Tome Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Nakamura Tome Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2008-09-24
Filing date: 2008-09-24
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2028-09-24
Also published as: JP2010076003A

Description

本発明は、矩形形状を有するガラス基板等の硬質脆性基板の側辺の研削加工や面取り加工を行う側辺加工装置に関する。

ディスプレイ用に用いられるガラス基板（ガラス板材）等の硬質脆性基板の側辺を研削、面取り加工等を行う場合には、ワークの側辺をテーブルの側辺から少し張り出させるようにしてテーブル上にこのワークを載置し、砥石等の工具をワークの側辺を平行相対移動させて行う。
この張り出し量が過大であると、加工反力や加工中に生じる僅かな衝撃力等によって硬質脆性を有するワークが破損する危険がある。
そこで、テーブルの大きさをワークの矩形寸法に応じて段取り替えが必要になる。
本願出願人は、テーブルを中心板とこの中心板を挟んで設けた一対の側辺板に分割し、一つの側辺板を拡狭させることでテーブルを取り替えることなく、大きさの異なる基板や長辺と短辺とからなる矩形基板の四辺の加工を行う装置を提案している（特許文献１）。
この特許文献１に開示した加工装置は、中心板を上昇させるかあるいは、側辺板を下降させることでワークを側辺板上から開放させた状態にしてから、中心板を旋回装置で旋回させていた。

このように中心板の高さを側辺板の高さよりも相対的に高くなるようにし、ワークを側辺板上から開放して中心板の旋回によりワークを回動すれば、ワークの裏面が側辺板と干渉して傷が付くのを効果的に防止できる。
しかし、この側辺板の上面高さは工具による側辺加工をする時の加工基準となる定盤として機能しているものである。
従って、加工精度のバラツキをできるだけ小さくするには定盤として機能している側辺板（側辺テーブル）を上下動作させないことが望ましい。

特開２００５−３２９４７１号公報

本発明は、上記技術をさらに改良したものであり、矩形硬質脆性基板の側辺加工の精度が高く、加工安定性に優れた側辺加工装置の提供を目的とする。

本発明に係るワークの側辺加工装置は、ワークの中心部を支持するための旋回制御された中心テーブルと、当該中心テーブルの両側に一対の前記ワークの中心部以外を支持するための側辺テーブルと、中心テーブル及び一対の側辺テーブルにて支持したワークの対向両側辺を加工する工具とを備え、工具は一対の側辺テーブルの外側側辺と平行な方向に相対移動可能で且つ、側辺テーブルに対して近接離隔制御され、一対の側辺テーブルは中心テーブルの旋回動作に同期して、当該中心テーブルを挟んで近接離隔制御された拡狭装置を有し、中心テーブルは上面にワークの吸引手段を有し、一対の側辺テーブルは上面に吸引手段とエアー噴出手段とを有するとともにその切り替え手段を有し、中心テーブルの上面高さと一対の側辺テーブルの上面高さが一致した状態のまま中心テーブルでワークを吸引しつつ、一対の側辺テーブルがワークと当該側辺テーブル上面との間にエアーを噴出させながら一対の側辺テーブルが中心テーブルの旋回動作に同期して拡狭するものであることを特徴とする。

例えば、縦方向寸法ａ，横方向寸法ｂ（ａ＞ｂ）からなる矩形形状のワーク（ガラス基板）の四辺を研削や面取り等の加工を行う場合に、まず、中心テーブルの両側に分割して設けた一対の側辺テーブルのそれぞれ外側の側辺間隔Ｗがテーブルからの張り出し量ｄ，Ｗ＝ｂ−２ｄとなるように拡狭装置で一対の側辺テーブルを移動する。
この時に中心テーブルの上面高さと、一対の側辺テーブルの上面高さとは一致している。
この状態で中心テーブル及び側辺テーブルに設けたそれぞれの吸引噴出孔を吸引負圧状態にし、ワークを吸着保持する。
次に、一対の側辺テーブルの外側の対向する側辺と平行に相対移動する工具にてワークの側辺を加工する。
横方向の対向する側辺の加工が終了すると、中心テーブルにワークの中心部を吸着させた状態にしたまま、一対の側辺テーブルの吸引噴出孔からエアーを噴出させる。
中心テーブルが９０度旋回する動作に同期して一対の側辺テーブルの間隔Ｗ＝ａ−２ｄになるまで拡狭装置を作動させて移動する。
この場合に側辺テーブルの上面高さは中心テーブルの上面高さに合せて維持したままにしてあり、ワークの回動に同期させて一対の側辺テーブルの間隔を調整するので側辺テーブルの上面が安定した定盤となる。
一対の側辺テーブルの間隔Ｗ＝ａ−２ｄとなった状態で側辺テーブルの吸引噴出孔のエアー噴出を停止、吸引負圧状態に切り換える。
中心テーブル及び側辺テーブルにてワークを吸着保持した状態で残り２辺の側辺の加工を行う。

本発明は、中心テーブルを旋回させてワークを９０度回転する動作に同期させて一対の側辺テーブルの間隔Ｗをそのまま水平方向に移動調整した点に特徴があり、上記はワークの縦方向の側辺を先に加工した例を示したが逆に横方向の側辺を先に加工してもよい。
また、側辺テーブルをワークの回動に合せて同期水平移動する際に側辺テーブルの吸引噴出孔からエアーを噴出させることでワークの裏面に傷が付くのを防止するように作用する。

本発明においては、中心テーブルの両側に分割して設けた一対の側辺テーブルの近接、離隔移動を中心テーブルの旋回に同期させたので、従来のように一旦下降してワークから退避するのと相違し、側辺テーブルが安定した定盤として機能し、加工精度のバラツキが小さくなる。

以下、図面に基づいて発明の実施形態を説明する。
図１は中心テーブル１１を旋回することでワーク１を回動させるのに同期して、一対の側辺テーブル１２，１２の間隔が調整される動作を模式的に示す。
図２は側辺テーブル１２の外側の側辺１２ａと平行に工具４ａ，４ｂが相対移動する動きを模式的に示す。
図３〜６は本発明に係る加工装置の構造例を示す。
基台２１の上に拡狭装置６及び旋回装置２２を設けてある。
旋回装置２２は、旋回シャフト２４を有し、この旋回シャフト２４の上端に中心テーブル１１が固定されている。
基台２１は、下部に備えた移動ガイド２３とガイドレール２３ａとにて矢印Ａ方向に往復移動可能になっている。
旋回シャフト２４の下部は基台２１の設けた駆動機構に連結され、旋回及び上下動可能になっている。
拡狭装置６は、中心テーブル１１の旋回及び上下動制御とは独立して、中心テーブルの両側に設けた一対の側辺テーブル１２，１２を水平移動及び昇降移動制御可能になっている。
拡狭装置６は、基台２１の上面両側に、図４に示した基台２１の送り方向矢印Ａと直交する方向に設けた直線ガイド２６に沿って側辺テーブル１２，１２が水平移動可能になっている。
辺側テーブル１２，１２は、左右の移動台７Ｒ，７Ｌにそれぞれ連結されている。
直線ガイド２６とこれに平行な送りねじ２７と、この送りねじ２７を回転駆動するサーボモータ２８とを備えてあり、前後２本の送りねじ２７は一台のサーボモータ２８によりそれぞれ同期ベルト２９を介して同期駆動されている。
送りねじ２７は、その長手中心４０の両側でねじ方向が逆になっていて、各送りねじ２７の両側に螺合連結された移動台７Ｒと７Ｌとは同期して近接又は離隔移動する。
左右の移動台７Ｒ，７Ｌは、一対の側辺テーブル１２，１２を水平移動するとともにこの移動台と側辺テーブルの間に昇降装置３０を設けることで昇降も可能にはなっている。
側辺テーブル１２の上面高さは、中心テーブル１１の上面とともに加工基準面に一致するように調整するものであり、ワークの連続加工においては、サーボモータ２８及び送りねじ２７によって中心テーブル１１の旋回と同期して、水平移動するように制御されている。

昇降装置３０は、図５に示すように、各側辺テーブル１２につき、基台２１の送り方向前後に設けてあり、側辺テーブル１２の昇降移動を案内するガイドロッド３１と昇降駆動用シリンダ３２を有する。
ガイドロッド３１は、移動台７Ｒ，７Ｌの上面から上方に伸びる逆Ｌ形のブラケット３３の上部と移動台７Ｒ，７Ｌ上面との間に装架されていて、シリンダ３２は逆Ｌ形ブラケット３３の上部下面に固定装着してあり、ロッド３４の伸長により側辺テーブル１２が下降する。
なお、３５はガイドスリーブである。

本実施例においては、図２に示すように中心テーブル１１の両側に一対の側辺テーブル１２，１２を設け、その上に矩形形状のワーク１を吸着保持し、ワークの側辺１ａ，１ｂを上下の砥石からなる工具４ａ，４ｂにて面取り加工する例を示すが、ワークの側辺を加工するものであれば面取り加工に限定されない。
工具４ａ，４ｂとワーク１とは側辺テーブル１２の外側の側辺１２ａと平行方向に相対移動可能になっているとともに工具４ａ，４ｂは、直交方向にも位置制御可能になっている。

図１に基づいて矩形のガラス基板をワークとして、その四辺を加工する手順を説明する。
中心テーブル１１は円形形状になっていて、複数の吸引噴出孔１１ａを有している。
図１において、吸引噴出孔は模式的に表現してあり、実際には溝を介して吸引する等構造は問わない。
側辺テーブル１２，１２は中心テーブル１１を両側から挟み込むように分割して一対設けてあり、中心テーブル側には半円状に凹部を形成し、半円側面１２ｂと１２ｂとで中心テーブル１１を包み込むようになっている。
側辺テーブル１２にも複数の吸引噴出孔１２ｃを設けてある。
また、側辺テーブル１２の側辺１２ａは工具との干渉を避けるためにエッジ状になっている。
図６に示した平面図にワークと側辺テーブルとの位置関係を示すように、側辺テーブル１２の側辺１２ａから張り出し量寸法ｄとなるように側辺テーブル１２，１２を移動することになるが、まず、図１（ａ）に示すように縦寸法ａ，横寸法ｂからなるワーク１の縦方向の側辺１ｂを加工するために一対の側辺テーブルの間隔をＷ_０＝ｂ−２ｄとなるように調整し、中心テーブル１１と側辺テーブル１２，１２との吸引噴出孔１１ａ，１２ｃからエアーを吸引し、負圧状態にすることでワークを吸着保持し、図２と同様にして、工具４ａ，４ｂで加工する。
加工が終了すると工具４ａ．４ｂを後方に退避させ、図１（ｂ）に矢印Ｒで示すように中心テーブル１１を旋回し、それと同期して側辺テーブル１２と１２との間隔Ｗ_１を拡狭装置６にて広げる。
この際には側辺テーブルの吸引噴出孔１２ｃからはエアーを噴出させている。
図１（ｃ）を経由して図１（ｄ）に示すようにＷ_３＝ａ−２ｄとなるように側辺テーブルがそのまま水平移動する。
水平移動が完了すると、側辺テーブルの吸引噴出孔１２ｃを吸引負圧状態に切り替える。
この状態にて図２に示すように残りの二辺１ａ，１ｂの加工を行う。
このように側辺テーブル１２は水平移動のみにてワークの寸法に対応して間隔Ｗを調整するので側辺テーブルの上面高さは一定に保たれ、安定しているので加工基準面が安定し、加工精度のバラツキが少ない。

ワークの側辺加工の手順を模式的に示す。ワークと工具との位置関係を示す。側辺テーブルが閉じたときの加工装置斜視図を示す。側辺テーブルが左右に開いた状態を示す。加工装置の側面図を示す。加工装置の平面図を示す。

符号の説明

１ワーク
４ａ工具
６拡狭装置
１１中心テーブル
１１ａ吸引噴出孔
１２側辺テーブル
１２ｃ吸引噴出孔
２１基台
２２旋回装置

Claims

ワークの中心部を支持するための旋回制御された中心テーブルと、当該中心テーブルの両側に一対の前記ワークの中心部以外を支持するための側辺テーブルと、中心テーブル及び一対の側辺テーブルにて支持したワークの対向両側辺を加工する工具とを備え、
工具は一対の側辺テーブルの外側側辺と平行な方向に相対移動可能で且つ、側辺テーブルに対して近接離隔制御され、
一対の側辺テーブルは中心テーブルの旋回動作に同期して、当該中心テーブルを挟んで近接離隔制御された拡狭装置を有し、
中心テーブルは上面にワークの吸引手段を有し、
一対の側辺テーブルは上面に吸引手段とエアー噴出手段とを有するとともにその切り替え手段を有し、
中心テーブルの上面高さと一対の側辺テーブルの上面高さが一致した状態のまま中心テーブルでワークを吸引しつつ、一対の側辺テーブルがワークと当該側辺テーブル上面との間にエアーを噴出させながら一対の側辺テーブルが中心テーブルの旋回動作に同期して拡狭するものであることを特徴とするワークの側辺加工装置。