(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する円盤の外周面が板材の端面を研削する研削面であるディスク形の砥石と、板材を砥石に対して自動的に供給する板材供給機構とを備えた板材端面研削装置において、砥石を砥石軸の方向へ移動させるＺ軸移動機構と、砥石を板材に対して接離させるＸ軸移動機構と、重錘により砥石を支持する支持ベースが回動し砥石を板材に当接して一定の押付力を与えるスイング機構と、スイング機構の回動数で研削した板材の枚数をカウントすることにより砥石の研削面の摩耗を検出する砥石摩耗量検出手段と、砥石摩耗量が設定値に到達したと判断した際にＺ軸移動機構に駆動を指示するコントローラとを備え、前記Ｘ軸移動機構は前記支持ベースの回転軸が支持された支持座を板材に対して接近もしくは離間させるように構成され、砥石の研削面の幅を板材の端面の幅よりも広く形成し、砥石の当接を検出した位置から予め設定した切り込み量で自動的に切り込むようにＸ軸移動機構を制御し、設定した切り込み量を切り込んだときに、砥石を板材に当接させる方向へ支持ベースがさらに回動することによって前記支持ベースに設けられた操作片が前記支持座に支持されたリミットスイッチを開閉し、それによって板材の枚数をカウントすることを特徴とする板材端面研削装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビ、計算機、パソコンなどのディスプレイに使用される液晶用基板ガラス等の板材の端面を研削（研磨）する板材端面研削加工に係る技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、板材の板材端面研削技術としては、例えば、本出願人による特許第２１０２０６６号があり、回転する円盤の外周面が研削面であるディスク形の砥石を用いて自動的に供給される板材の端面を研削する技術を開示している。
【０００３】
この従来の板材の板材端面研削技術では、砥石が摩耗した場合は、摩耗した砥石を新規の砥石と交換することが行われる。なお、摩耗した砥石については、整形されて再使用されることもある。また、砥石の交換については、加工実績に基づいて研削した板材の枚数から判断される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述の従来の板材の板材端面研削技術では、砥石の交換に時間がかかることから、砥石の交換の際に板材の供給を比較的長い時間停止しなければならないため、大量の板材を効率よく研削加工するのに有利でないという問題点がある。
【０００５】
本発明は、このような問題点を考慮してなされたもので、大量の板材を効率よく研削加工することのできる板材端面研削装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため、本発明に係る板材端面研削装置は、次のような手段を採用する。
【０００７】
即ち、請求項１に記載のように、回転する円盤の外周面が板材の端面を研削する研削面であるディスク形の砥石と、板材を砥石に対して自動的に供給する板材供給機構とを備えた板材端面研削装置において、砥石を砥石軸の方向へ移動させるＺ軸移動機構と、砥石を板材に対して接離させるＸ軸移動機構と、重錘により砥石を支持する支持ベースが回動し砥石を板材に当接して一定の押付力を与えるスイング機構と、スイング機構の回動数で研削した板材の枚数をカウントすることにより砥石の研削面の摩耗を検出する砥石摩耗量検出手段と、砥石摩耗量が設定値に到達したと判断した際にＺ軸移動機構に駆動を指示するコントローラとを備え、前記Ｘ軸移動機構は前記支持ベースの回転軸が支持された支持座を板材に対して接近もしくは離間させるように構成され、砥石の研削面の幅を板材の端面の幅よりも広く形成し、砥石の当接を検出した位置から予め設定した切り込み量で自動的に切り込むようにＸ軸移動機構を制御し、設定した切り込み量を切り込んだときに、砥石を板材に当接させる方向へ支持ベースがさらに回動することによって前記支持ベースに設けられた操作片が前記支持座に支持されたリミットスイッチを開閉し、それによって板材の枚数をカウントすることを特徴とする。
【０００８】
この手段では、砥石摩耗量検出手段により検出した砥石摩耗量が設定値に到達した際に自動的にＺ軸移動機構を駆動して砥石を軸方向へ移動させ、砥石の研磨面を未使用面にすることに加え、設定した切り込み量による切り込みが自動的に行われる。
また、スイング機構の回動動作から研削された板材の枚数をカウントする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る板材端面研削装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
まず、図１に基づいて、本発明に係る板材端面研削方法の実施の形態を説明する。
【００１１】
この実施の形態で使用される砥石１は、回転する円盤の外周面が板材Ｐの端面を研削する研削面であるディスク形からなる。この砥石１の研削面の幅ａは、板材Ｐの端面の幅ｂよりも広く形成されている（図１（Ａ）参照）。
【００１２】
研削の開始に際しては、砥石１の研削面の端部が板材Ｐの端面に対面される（図１（Ａ）参照）。そして、多量の板材の研削により砥石１の研削面の端部が摩耗し（研削条件や砥石の種類などにより大きく変わるが、通常、数千個の研削が可能なように設定する）摩耗面１ａが形成された際（図１（Ｂ）参照）には、砥石１を板材Ｐから離間させて（図１（Ｃ）参照）、砥石１を砥石軸の方向へ移動させる（図１（Ｄ）参照）。その後、砥石１を板材Ｐに接近させて、砥石１の研削面の未使用面１ｂを板材Ｐの端面に対面させて研削を再開する（図１（Ｅ）参照）。
【００１３】
この図１（Ｂ）〜図１（Ｅ）までの動作は、砥石１の研削面の未使用面１ｂがなくなるまで繰返される。なお、この砥石１の未使用面１ｂがなくなった場合には、前述の従来例と同様に、砥石１が交換される。
【００１４】
この実施の形態によると、砥石１が摩耗した際に、砥石１の研削面が全て摩耗するまでは砥石１を交換することなく、砥石１を砥石軸の方向へ移動することで未使用面１ｂを得ることができる。この結果、時間のかかる砥石１の交換回数が減少されて、自動的に供給される大量の板材Ｐを効率よく研削加工することができる。
【００１５】
なお、砥石１を砥石軸の方向へ移動させる際に、砥石１を板材Ｐから離間させているため、砥石１と板材Ｐの不測の衝突による互いの損傷が防止される。
【００１６】
次に、図２〜図７に基づいて、本発明に係る板材端面研削装置の実施の形態と、前述の本発明に係る板材端面研削方法の実施の形態についてさらに説明する。
【００１７】
本発明に係る板材端面研削装置２０は、砥石移動機構に関係する部材が砥石１、Ｚ軸移動機構２、Ｘ軸移動機構３、コントローラ４、カウンタ５、入力操作部６で概略構成され、これ以外の構成部材は説明を省略している。
【００１８】
この実施の形態では、図２に示すように、前述の砥石１の動作の自動化が可能なように構成されている。
【００１９】
即ち、板材端面研削装置２０の砥石１には、砥石１を砥石軸の方向へ移動させるＺ軸移動機構２と、砥石１を板材Ｐに対して接離させるＸ軸移動機構３とが連結されている。そして、Ｚ軸移動機構２及びＸ軸移動機構３には、コントローラ４が接続されている。また、コントローラ４には、研削した板材Ｐの枚数をカウントするカウンタ５と、必要な情報の入力やＺ軸移動機構２及びＸ軸移動機構３の手動動作等を行う入力操作部６とが接続されている。
【００２０】
砥石１は、図３、図５及び図６に詳細に示されるように、プーリ７ａ、ベルト７ｂからなる伝達部材７を介してサーボモータ８に連結されている。砥石１及びサーボモータ８は、共通の支持ベース９に支持されてスイング機構１０に連結されている。スイング機構１０は、砥石１，サーボモータ８の間で支持ベース９を回転可能に支持する回転軸１０ａと、支持ベース９を引張して回動させるワイヤ１０ｂと、ワイヤ１０ｂに引張力を付与する重錘１０ｃと、ワイヤ１０ｂの重錘１０ｃに接続された部分を鉛直に架設する滑車１０ｄとを備えている。したがって、このスイング機構１０は、重錘１０ｃにより砥石１を支持する支持ベース９が回動し砥石１が板材Ｐに当接して一定の押付力を与えるものとなっている。なお、図６で滑車１０ｄの支持に関する図示は省略している。
【００２１】
Ｚ軸移動機構２は、図３、図４に詳細に示されるように、スイング機構１０の回転軸１０ａが支持された板形の支持座１１を支える２本のアーム１２が固定されたＺ軸テーブル２ａと、Ｘ軸移動機構３のＸ軸テーブル３ａに固定されたＺ軸レール２ｂと、Ｚ軸テーブル２ａに固定されＺ軸レール２ｂにスライド可能に係合したスライダ２ｃと、Ｚ軸テーブル２ａに固定されたナット２ｄと、Ｘ軸移動機構３のＸ軸テーブル３ａに回転可能に支持されナット２ｄに螺合したネジ棒２ｅと、Ｘ軸移動機構３のＸ軸テーブル３ａに支持されネジ棒２ｅを回転駆動するＺ軸サーボモータ２ｆと、ネジ棒２ｅ、Ｚ軸サーボモータ２ｆを連結するプーリ、ベルト等の伝達部材２ｇとからなる。
【００２２】
Ｘ軸移動機構３は、図３及び図４に詳細に示されるように、Ｚ軸移動機構２のＺ軸テーブル２ａに対して平行に配置されたＸ軸テーブル３ａと、Ｘ軸テーブル３ａに平行に配置された取付ベース１３に固定されたＸ軸レール３ｂと、Ｘ軸テーブル３ａに固定されＸ軸レール３ｂにスライド可能に係合したスライダ３ｃと、Ｘ軸テーブル３ａに固定されたナット３ｄと、取付ベース１３に回転可能に支持されナット３ｄに螺合したネジ棒３ｅと、取付ベース１３に支持されネジ棒３ｅを回転駆動するＸ軸サーボモータ３ｆと、ネジ棒３ｅ、Ｘ軸サーボモータ３ｆを連結するプーリ及びベルト等の伝達部材３ｇとからなる。
【００２３】
コントローラ４は、入力操作部６から入力され設定された板材Ｐの研削の枚数とカウンタ５でカウントされた板材Ｐの研削された枚数とを対比する機能を備え、カウンタ５でカウントされた枚数が設定された枚数に到達した際に、Ｚ軸移動機構２及びＸ軸移動機構３に駆動を指示するようになっている。なお、Ｚ軸移動機構２への駆動の指示に先行してＸ軸移動機構３に砥石１を板材Ｐから離間させる駆動を指示し、Ｚ軸方向への移動の前に砥石１を板材Ｐから遠ざけるようにプログラミングされている。また、砥石１に未使用面１ｂが残っているか否かを判定する機能を備え、未使用面１ｂが残っている場合にＺ軸移動機構２及びＸ軸移動機構３に駆動を指示し、未使用面１ｂが残っていない場合にはＸ軸移動機構３のみに駆動を指示して、砥石１の交換の必要を適当な表示手段に表示させる。
【００２４】
カウンタ５は、図３に詳細に示されるように、砥石１が支持された支持ベース９に突出して設けられた操作片５ａと、スイング機構１０の回転軸１０ａが支持された支持座１１に支持され操作片５ａで開閉されるリミットスイッチ５ｂとからなる。なお、リミットスイッチ５ｂは、スイング機構１０のスイングの回数を検出する。また、カウンタ５には支持座１１に支持された調整ダイヤル付きの前後進のストッパ片１４及び１５が併設され、スイング機構１０による砥石１の前進限界の規制及びスイング機構１０による砥石１の後退限界の規制をしている。なお、カウンタとしては、図示しないが板材供給機構にリミットスイッチ、あるいは非接触のセンサーを設けて、これによりカウントを行うものでもよい。
【００２５】
入力操作部６は、キーボード、各種スイッチ等で構成され、板材Ｐの研削の枚数の入力やＺ軸移動機構２、Ｘ軸移動機構３の初期位置の設定、Ｚ軸移動機構２、Ｘ軸移動機構３の手動操作等を行えるようになっている。
【００２６】
なお、板材Ｐは、多数の細幅のベルトが並列されたベルトコンベアからなる供給機構（図示しない）によって、砥石１に対してＺ軸移動機構２、Ｘ軸移動機構３に直交する方向から自動的に供給されるようになっている。
【００２７】
この実施の形態による研削は図７に示すフローチャートに示すように行われる。まず、Ｚ軸移動機構２の初期位置は、前述の図１（Ａ）に示すように、砥石１の研削面の上端部が板材Ｐの端面に対面するように設定される。また、Ｘ軸移動機構３の初期位置は、スイング機構１０がスイングし、砥石１が板材Ｐに当接する位置で設定される（Ｓ１）。そして、コントローラ４に入力された切り込み量、板材Ｐの設定枚数等を基に研削を開始する（Ｓ３）。
【００２８】
研削が継続されて、前述の図１（Ｂ）に示すような砥石１の研削面の端部が摩耗し摩耗面１ａが形成された状態になると、コントローラ４は、入力操作部６から入力され設定された板材Ｐの研削の枚数とカウンタ５でカウントされた板材Ｐの研削された枚数とを対比して（Ｓ５）、もしカウンタ５でカウントされた枚数が設定された枚数に到達していれば、カウンタ５のカウント数をクリアして（Ｓ７）Ｘ軸移動機構３に砥石１を後退させるように指示する（Ｓ８）。
【００２９】
その後、コントローラ４は、砥石１に未使用面１ｂが残っているか否かを判定する（Ｓ９）。そして、砥石１に未使用面１ｂが残っている場合には、コントローラ４は、Ｚ軸移動機構２に砥石１を軸方向へ上昇させる駆動を指示する（Ｓ１０）。
【００３０】
その後、コントローラ４は、Ｘ軸移動機構３に板材Ｐに対して砥石１を接近させる駆動を指示する（Ｓ１１）。また、Ｓ９のステップで砥石１に未使用面１ｂが残っていない場合には、コントローラ４は、砥石１の交換が必要なことを適当な表示手段に表示させる。砥石１が交換されると、コントローラ４は、Ｚ軸移動機構２を初期位置に復帰させる駆動を指示（Ｓ１）した後、Ｘ軸移動機構３に板材Ｐに対して砥石１を接近させる駆動を指示する（Ｓ１１）。
【００３１】
この実施の形態によれば、Ｘ軸移動機構３によって板材Ｐに接近した砥石１はスイング機構１０で研削の初期位置が決められ、Ｘ軸移動機構３により設定された切り込み量で研削を行い、砥石１を戻すという研削工程を設定枚数だけ繰り返した後、Ｚ軸移動機構２により自動的に未使用面１ｂを研削面として上記研削工程を繰り返す板材端面研削方法及び装置としたので、研削が自動的に行われ、大量の板材を効率よく研削加工することができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る板材端面研削方法は、砥石が摩耗した際に、砥石を砥石軸の方向への移動することにより砥石を交換することなく砥石の研磨面を未使用面にして、時間のかかる砥石の交換回数を減少させることができるため、大量の板材を効率よく研削加工することができる効果がある。
【００３３】
さらに、本発明に係る板材端面研削装置は、前述の本発明に係る板材端面研削方法の研削加工を自動化することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る板材端面研削方法の実施の形態を示す加工工作図であり、（Ａ）〜（Ｅ）に工程順が示されている。
【図２】図１を実施するための装置構成図であり、本発明に係る板材端面研削装置の実施の形態の制御構成図である。
【図３】図２の詳細を示し、本発明に係る板材端面研削装置の実施の形態の一部分に関する平面断面図である。
【図４】図２の詳細を示示し、本発明に係る板材端面研削装置の実施の形態の一部分に関する側面断面図である。
【図５】図３の要部の横断面図である。
【図６】図３の要部の斜視図である。
【図７】本発明に係る板材端面研削方法および装置の動作、制御のフローチャートである。
【符号の説明】
１ 砥石
１ａ 摩耗面
１ｂ 未使用面
２ Ｚ軸移動機構
３ Ｘ軸移動機構
４ コントローラ
５ カウンタ
６ 入力操作部
２０ 板材端面研削装置
Ｐ 板材
ａ 砥石の研削面の幅
ｂ 板材の端面の幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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