(57)【要約】【課題】加工の際に切削ユニットが過度の圧力を与えることが原因でガラス面板を破裂させてしまうという事態を防止し、歩留まりを向上させることを可能にするガラス加工装置を提供する。【解決手段】ハウジング２０、切削ユニット３０、弾性ユニット４０、位置センサー５０および超音波振動器６０を備える。ハウジング２０は、通路２２を有する。切削ユニット３０は、通路２２に沿って移動可能なようにハウジング２０に装着され、頂部に位置制限部３２を有し、位置制限部３２は切削ユニット３０の行程を制限する。弾性ユニット４０は、切削ユニット３０とハウジング２０との間に装着される。位置センサー５０は、ハウジング２０及び移動加工機具１のうち一つに装着される。超音波振動器６０は、切削ユニット３０に装着される。【選択図】図１
2010260756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動加工機具と、
通路を有するハウジングと、
前記通路に沿って移動可能に前記ハウジングに装着され、頂部に位置制限部を有する切削ユニットと、
前記切削ユニットと前記ハウジングとの間に装着され、両端が前記切削ユニットと前記ハウジングとに別々に突き当たる弾性ユニットと、
前記ハウジング及び前記移動加工機具のうち、少なくとも一方に装着される位置センサーと、
前記切削ユニットの底部に振動効果を生じさせ、ガラス面板に加工を行なうため前記切削ユニットに装着される超音波振動器と、を備え、
前記通路は前記ハウジングを貫通し、前記位置制限部は前記切削ユニットの行程を制限し、前記位置制限部と前記位置センサーとの間は、垂直方向に沿って間隔を定義し、前記位置センサーは、間隔の変化を感知するため前記位置制限部の上方に位置付けられることを特徴とするガラス加工装置。
【請求項２】
前記位置制限部が前記位置センサーに突き当たる際、前記位置センサーが感知される圧力値が増加する、即ちガラス加工装置の切削能力が極めて低い状態となることを表示することを特徴とする請求項１に記載のガラス加工装置。
【請求項３】
前記切削ユニットは、底部に穴あけ部を有し、前記穴あけ部は底部が凹んで形成された陥没溝を有することを特徴とする請求項１に記載のガラス加工装置。
【請求項４】
前記穴あけ部は、さらに少なくとも一つの切り屑誘導溝を有し、前記切り屑誘導溝は前記穴あけ部の前記陥没溝に連絡することを特徴とする請求項３に記載のガラス加工装置。
【請求項５】
ガラス面板の表面に研磨粉剤を分布させるステップａ）と、
移動加工機具の主軸のヘッド部にガラス加工装置を装着し、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向上前記ガラス加工装置を移動させることを可能にし、そのうち前記ガラス加工装置は前記移動加工機具に固定されるハウジングを有し、該ハウジングは前記ハウジング内部の上下を貫通する通路を有し、前記ガラス加工装置は前記通路に沿って移動可能なように前記ハウジングに装着される切削ユニットを有し、該切削ユニットは超音波方式によって研磨粉剤との摩擦を生じるステップｂ）と、
前記切削ユニットが前記ガラス面板の上方に接触するごとに生じる移動量を移動距離に定義し、かつ前記切削ユニットが前記ハウジングの前記通路に沿って移動した移動量に対し、スライド距離を設定し、続いて下記のステップに基づいて前記移動距離と前記ガラス面板が加工された実際の深度とを比べるステップｃ）と、
前記移動距離と前記実際の深度との差がスライド間隔に等しいかそれより大きい場合、ステップｄ）に進むステップｃ１と、
前記移動距離と前記実際の深度との差が前記スライド間隔より小さい場合、ステップｅ）に進むステップｃ２と、
前記ガラス加工装置を上昇させ、再びステップａ）に進むステップｄ）と、
下記のステップに基づいて前記実際の深度と前記ガラス面板を加工する際に設定した所定の深度とを比べるステップｅ）と、
前記実際の深度が前記所定の深度より小さい場合、再びステップｂに進むステップｅ１）と、
前記実際の深度と前記所定の深度とが一致する場合、前記ガラス加工装置は停止すると同時に前記ガラス面板の加工を停止させるステップｅ２）と、
を含むことを特徴とするガラス加工装置の加工方法。
【請求項６】
前記ステップｂ）において、前記ガラス加工装置は、
前記切削ユニットに装着され、前記切削ユニットの行程を制限する位置制限部と、
前記ハウジング及び前記移動加工機具のうち一つに装着され、かつスライド間隔の変化を感知するため前記位置制限部と前記移動加工機具との間に位置付けられる位置センサーと、
前記切削ユニットと前記ハウジングとの間に装着され、両端が前記切削ユニットと前記ハウジングに別々に突き当たる弾性ユニットと、
前記切削ユニットの底部に振動効果を生じさせ、前記ガラス面板に加工を行なうため前記切削ユニットに装着される超音波振動器と、を備えることを特徴とする請求項５に記載のガラス加工装置の加工方法。
【請求項７】
ステップｂ）において、前記切削ユニットは、底部に穴あけ部を有し、前記穴あけ部は底部が凹んで形成された陥没溝を有することを特徴とする請求項６に記載のガラス加工装置の加工方法。
【請求項８】
ステップｂ）において、前記穴あけ部は、さらに少なくとも一つの切り屑誘導溝を有し、前記切り屑誘導溝は前記穴あけ部の前記陥没溝に連絡することを特徴とする請求項７に記載のガラス加工装置の加工方法。
【請求項９】
ステップｃ）において、前記スライド間隔の変化量は、遅れた距離に定義され、遅れた距離は、前記移動距離から前記実際の深度を引いた後の値であることを特徴とする請求項６に記載のガラス加工装置の加工方法。
【請求項１０】
ステップｃ）において、前記スライド間隔は、前記切削ユニットの剛性、前記ガラス面板の剛性および研磨粉剤の種類によって最適な値を定義することが可能であることを特徴とする請求項６に記載のガラス加工装置の加工方法。
【請求項１１】
移動加工機具およびガラス加工装置を備えるガラス加工システムにおいて、
移動加工機具は、主軸のヘッド部および多軸平面移動装置を有し、主軸のベッド部は多軸平面移動装置によってＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向の移動を行うことが可能であり、
ガラス加工装置は、
通路を有するハウジングと、
通路に沿って移動可能なようにハウジングに装着され、頂部に位置制限部を有する切削ユニットと、
切削ユニットとハウジングとの間に装着され、両端が切削ユニットとハウジングに別々に突き当たる弾性ユニットと、
ハウジング及び移動加工機具のうち一つに装着される位置センサーと、
切削ユニットの底部に振動効果を生じさせ、ガラス面板に加工を行なうため切削ユニットに装着される超音波振動器と、を備え、
そのうち通路はハウジングを貫通し、位置制限部は切削ユニットの行程を制限し、位置制限部と位置センサーとの間は、垂直方向に沿ってスライド間隔を定義し、位置センサーは、スライド間隔の変化を感知するため位置制限部の上方に位置付けられることを特徴とするガラス加工システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス加工装置に関し、詳しくは加工の際に切削ユニットが過度の圧力を与えることが原因でガラス面板を破裂させてしまうという事態を防止することを可能にするガラス加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
如何にガラス面板の穴あけ作業の歩留まりを向上させるかということは、加工業者に重視し続けられている問題である。従来の穴あけ作業は、旋転機構によってビットを高速回転させ、ガラス面板に穴をあけることである。
【０００３】
しかしながら、ガラス面板は硬く脆いという物理的特性を有するため、ガラス面板上の加工された箇所の辺縁を破裂させてしまうという現象がよく起こる。つまり、ガラス面板上の加工された箇所の辺縁の形が平坦でなくなり、ガラス面板全体が破裂しやくなるという現象が発生するため、歩留まりが低下するという欠点がある。特に比較的薄いガラス面板の場合、辺縁の破裂率が比較的高い。
【０００４】
上述したとおり、従来のガラス加工装置は、上述した欠点を抱えているため、改善の余地がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の主な目的は、加工の際に切削ユニットが過度の圧力を与えることが原因でガラス面板を破裂させてしまうという事態を防止し、歩留まりを向上させることを可能にするガラス加工装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を達成するために、本発明によるガラス加工装置は、ハウジング、切削ユニット、弾性ユニット、位置センサーおよび超音波振動器を備える。ハウジングは、通路を有し、通路はハウジングを貫通する。切削ユニットは、通路に沿って移動可能なようにハウジングに装着され、頂部に位置制限部を有し、位置制限部は切削ユニットの行程を制限する。弾性ユニットは、切削ユニットとハウジングとの間に装着され、両端が切削ユニットとハウジングに別々に突き当たる。位置センサーは、ハウジング及び移動加工機具のうち一つに装着される。位置制限部と位置センサーとの間は、垂直方向に沿って間隔を定義する。位置センサーは、間隔の変化を感知するため位置制限部の上方に位置付けられる。超音波振動器は、切削ユニットの底部に振動効果を生じさせ、ガラス面板に加工を行なうため切削ユニットに装着される。
【０００７】
本発明によるガラス加工装置は、上述した構造に基づいて位置センサーを介して切削ユニットの切削状態を監視することが可能である。かつ本発明は、超音波振動によって加工を行なう過程において、同時にガラス面板上の加工対象となる部位に研磨粉剤を分布させる。研磨粉剤の損耗量が過多になり切削ユニットの切削能力が極めて低くなって加工作業を持続させることができなくなった時、切削ユニットがガラス面板に対する局部応力が位置センサーを反応させる。かつスライド間隔の変化量に基づいて移動加工機具を即時停止させ、研磨粉剤を更新し、ガラス加工装置の切削能力を確保することが可能であるため、加工の際に切削ユニットの切削能力が低すぎることでガラス面板が切削ユニットから過度の圧力を受けて破裂してしまうという事態を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態によるガラス加工装置の構造を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態により、ガラス加工装置が移動加工機具に装着された状態を示す模式図である。
【図３】本発明の一実施形態により、ガラス加工装置が切削加工を行なうステップを示す模式図である。
【図４】本発明の一実施形態により、研磨粉剤を配置する状態を示す模式図である。
【図５】本発明の一実施形態により、ガラス加工装置がガラス面板に切削加工を行なう状態を示す模式図である。
【図６】本発明の一実施形態により、一定の深度まで切削加工を進行させる状態を示す模式図である。
【図７】本発明の一実施形態により、ガラス加工装置をずらす状態を示す模式図である。
【図８】本発明の一実施形態により、再び研磨粉剤を配置する状態を示す模式図である。
【図９】本発明の一実施形態により、ガラス加工装置がガラス面板を持続的に加工する状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の構造、特徴および効果を説明するため、実施形態および図面に基づいて説明を進める。
【００１０】
図１及び図２に示すように、本発明の一実施形態によるガラス加工装置１０は、移動加工機具１の主軸のヘッド部に装着されるため、ガラス加工システム１００が構成される。移動加工機具１は多軸平面移動装置（例えばＣＮＣ工作機）を有し、主軸のベッド部は多軸平面移動装置によってＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向の移動を行う。ガラス加工装置１０は移動加工機具１に伴い連動し、ガラス面板２に対し移動し、ガラス面板２に切削加工を行なう。ガラス加工装置１０は、ハウジング２０、切削ユニット３０、弾性ユニット４０、位置センサー５０および超音波振動器６０を備える。
ハウジング２０は、移動加工機具１に装着され、ハウジング２０内部の上下を貫通する通路２２を有する。
【００１１】
切削ユニット３０は、通路２２に沿って移動可能なようにハウジング２０に装着され、頂部に位置制限部３２を有する。位置制限部３２は、ハウジング２０の外側に突出し、ハウジング２０の外側においてハウジング２０に対し相対的に移動することによって切削ユニット３０の行程を制限する。位置制限部３２と位置センサー５０との間は、垂直方向に沿ってスライド間隔Ｌを定義する。スライド間隔Ｌは、切削ユニット３０の剛性、ガラス面板２の剛性および研磨粉剤３の種類によって最適な値を定義することが可能である。この値によって切削ユニットの切削能力が低すぎることでガラス面板が切削ユニットから過度の圧力を受けて破裂してしまうという事態を防止することが可能である。切削ユニット３０は、底部に穴あけ部３４を有し、穴あけ部３４は底部が凹んで形成された陥没溝３４１を有し、陥没溝３４１は、ガラス面板２を切削加工する際に穴あけ部３４において生成した廃棄粉体を収容する。穴あけ部３４はさらに少なくとも一つの切り屑誘導溝３４２を有し、切り屑誘導溝３４２は穴あけ部３４の陥没溝３４１に連絡し、陥没溝３４１内の廃棄粉体を排出する。
【００１２】
弾性ユニット４０は、切削ユニット３０とハウジング２０との間に装着され、両端が切削ユニット３０とハウジング２０に別々に突き当たるため、切削ユニット３０の底部をハウジング２０の底部から露出させることが可能である。
【００１３】
位置センサー５０は、ハウジング２０及び移動加工機具１の主軸のヘッド部のうち一つに装着される。本実施形態において、位置センサー５０は、ハウジング２０に装着される。かつスライド間隔Ｌの変化を感知するため、位置センサー５０は位置制限部３２の上方に位置付けられる。研磨粉剤の損耗の進行に伴いガラス加工装置１０の切削能力が低下し、位置制限部３２および位置センサー５０の距離が徐々に縮み、スライド間隔Ｌの変化量が増加する。研磨粉剤の損耗が過多になった場合、切削ユニット３０が受けた抵抗力が大きくなるため、位置制限部３２は位置センサー５０に突き当たり、位置センサー５０は圧力値を検出する。それに対し、スライド間隔Ｌの変化量によって遅れた距離Ｌ１を換算することが可能である。このときガラス加工装置１０の穴あけ部３４がガラス面板２の上方に接触するごとに発生する移動量は、図6に示すように移動距離Ｓに定義される。移動距離Ｓは、ガラス面板２が加工された実際の深度Ｄ足す遅れた距離Ｌ１に相当する。言い換えれば、移動距離Ｓおよび遅れた距離Ｌ１によってガラス加工装置１０がガラス面板２を加工した実際の深度Ｄを推算することが可能である。
【００１４】
超音波振動器６０は、切削ユニット３０に装着され、かつ一秒当たり数万回の振動を生じるため、切削ユニット３０の底部に振動・打撃作用を発生させ、ガラス面板２に加工を行うことが可能である。超音波振動器６０の振動周波数は加工の需要に応じることが可能である。本実施形態において、超音波振動器６０の振動周波数は５０ＫＨｚであるが、これは説明のための一例であるため、制限条件ではない。
【００１５】
以下、本発明を詳細に説明することによってガラス加工装置１０の技術特徴および動作方式を明確するため、図３から図９に基づいて下記のガラス加工装置１０の加工方法のステップを挙げる。
【００１６】
ステップａ）は、図４に示すようにガラス面板２の表面に研磨粉剤３を分布させる。
【００１７】
ステップｂ）は、図５に示すようにガラス加工装置（図中未表示）を降下させ、超音波振動方式によって切削ユニット３０の穴あけ部３４と研磨粉剤３の摩擦を生じ、ガラス面板２に加工を行なう。
【００１８】
ステップｃ）は、切削ユニット３０がガラス面板２の上方に接触するごとに生じる移動量を移動距離Ｓに定義し、かつ切削ユニット３０がハウジング２０の通路２２に沿って移動した移動量に対し、スライド距離Ｌを設定し、続いて下記のステップに基づいて移動距離Ｓとガラス面板２が加工された実際の深度Ｄとを比べる。
【００１９】
ステップｃ１）は、移動距離Ｓから実際の深度Ｄを引く。遅れた距離Ｌ１が位置制限部３２と位置センサー５０との間のスライド距離Ｌに等しいかそれより大きい、即ち位置制限部３２が位置センサー５０に突き当たる時、切削ユニット３０と研磨粉剤３の切削能力が極めて低くなるため、ガラス面板２の切削加工を持続させると、ガラス面板２を破裂させてしまう可能性がある。このときステップｄ）に進む。
【００２０】
ステップｃ２）は、図６に示すように、移動距離Ｓから実際の深度Ｄを引くと遅れた距離Ｌ１が算出される。遅れた距離Ｌ１がゼロ以上、位置制限部３２と位置センサー５０との間のスライド距離Ｌより小さい場合、切削ユニット３０と研磨粉剤３はまた切削能力を保持する。このときステップｅ）に進む。
【００２１】
ステップｄ）は、図７に示すように、ガラス加工装置１０を上昇させ、ガラス加工装置１０の切削能力を確保するため、図８に示すように、再びステップａ）に進んで研磨粉剤３を研磨粉剤３’に更新する。
【００２２】
ステップｅ）は、下記のステップに基づいて切削加工が完了した後の実際の深度Ｄとガラス面板２を加工する際に設定した所定の深度Ｔとを比べる。
【００２３】
ステップｅ１）は、図９に示すように、実際の深度Ｄが所定の深度Ｔより小さい、即ちガラス面板２の加工が未だ完了していない場合、ステップｂに進んでガラス面板２の加工を継続する。
【００２４】
ステップｅ２）は、実際の深度Ｄと所定の深度Ｔとが一致すると、ガラス加工装置１０は停止し、降下すると同時にガラス面板２の加工を停止させる、即ちガラス面板２の穴あけ作業が完了する。
【００２５】
上述したおとり、ガラス加工装置１０は上述した構造およびステップに基づいて位置センサー５０を介して切削ユニット３０の切削状態を監視することが可能である。切削ユニット３０の切削能力が極めて低くなり加工作業を持続させることができなくなった時、切削ユニット３０がガラス面板２に対する局部応力が位置センサー５０を反応させる。かつ遅れた距離Ｌ１の変化量に基づいて移動加工機具１を即時停止させ、研磨粉剤を交換し、ガラス加工装置１０の切削能力を確保することが可能であるため、加工の際に切削ユニットの切削能力が低すぎることでガラス面板が切削ユニットから過度の圧力を受けて破裂してしまうという事態を防止することが可能となる。従って、本発明は従来のものと比べて歩留まりが比較的高い。
【００２６】
上述の実施形態により掲示された構成および部品は、説明のための一例に過ぎず、本発明の請求範囲が制限できないため、効果が同等のユニットに取り替えるか、或いは効果が同等の変更を行うことは本発明の請求範囲に属するべきである。
【符号の説明】
【００２７】
１：移動加工機具、  ２：ガラス面板、  ３：研磨粉剤、  ３’：研磨粉剤、  １０：ガラス加工装置、  ２０：ハウジング、  ２２：通路、  ３０：切削ユニット、  ３２：位置制限部、  ３４：穴あけ部、  ３４１：陥没溝、  ３４２：切り屑誘導溝、  ４０：弾性ユニット、  ５０：位置センサー、  ６０：超音波振動器、  １００：ガラス加工システム、  Ｄ：実際の深度、  Ｌ：スライド間隔、  Ｌ１：遅れた距離、  Ｓ：移動距離、  Ｔ：所定の深度
【図１】
2010260756.tif 000003
【図２】
2010260756.tif 000004
【図３】
2010260756.tif 000005
【図４】
2010260756.tif 000006
【図５】
2010260756.tif 000007
【図６】
2010260756.tif 000008
【図７】
2010260756.tif 000009
【図８】
2010260756.tif 000010
【図９】
2010260756.tif 000011