(57)【要約】      （修正有）【課題】硬質脆性板の側辺加工装置に関し、構造が簡単で、寸法や縦横比の異  なるワークの総てに対応することが可能な側辺加工装置を提供する。【解決手段】加工装置のテーブルに保持されたワークの側辺部１ａを、その加  工辺１ｂを加工する工具３の近傍で、ワーク１の面方向に移動自在かつ面直  角方向に移動不能に保持する側辺部ホルダ４を、工具３を支持している工具  側フレームに装着して設ける。側辺部ホルダは、工具３に近接してそのワー  ク１側に配置され、退避位置から進出して当該工具で加工されるワークの側  辺部表裏面に遊隙を介して対峙する一対の案内面を備え、当該案内面はワー  ク浮上用圧力流体の流出孔を備えている。側辺部ホルダ４は、テーブル２に  対して相対移動し、工具３に対しては相対移動しない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工するワーク(1)の側辺部(1a)をその表裏面に向けて流出する流体圧で表裏方向に挟持する側辺部ホルダ(4)を備えた、硬質脆性板の側辺加工装置。
【請求項２】
硬質脆性板の側辺加工工具(3)に近接してそのワーク(1)側に配置され、退避位置から進出して当該工具で加工されるワークの側辺部表裏面に遊隙を介して対峙する一対の案内面(6a,6b)を備え、当該案内面はワーク浮上用圧力流体の流出孔(7)を備えている、側辺加工装置の側辺部ホルダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、板状のワークの側辺部を面方向に移動可能かつ面直角方向に移動不能に保持する側辺部ホルダ及びそのようなホルダを備えた硬質脆性板の側辺加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
板状のワークの側辺の加工、例えば回転砥石でガラス板の側辺の面取加工を行うときは、ワークテーブルから加工しようとする側辺を張り出させた状態でワークを保持する必要がある。このワークの張出し量が過大であると、自重でワークが撓んだり、工具から受ける加工反力でワークが振動したりするので、ワークの張出し量を工具とワークテーブルとの干渉を避けるのに必要な最小限の寸法にするのが好ましい。
【０００３】
一方、ワークには種々の寸法のものがあり、縦横比も様々である。そして、ワーク寸法に合わないワークテーブルを用いると、テーブルからのワーク張出し量が少なすぎて、工具とテーブルの干渉により加工が不能になったり、張出し量が過大となって上述のような不都合が生ずるので、ワーク寸法や縦横比が変わる毎に、そのワークに適合した寸法のテーブルを製作して、テーブルの交換作業を行わなければならない。
【０００４】
しかし、ワークの寸法や縦横比に応じてそれぞれに適合するテーブルを製作するのは、コストがかかり、テーブル交換を自動的に行おうとすると、複雑な構造の自動交換装置を必要とし、またテーブル交換を人手で行うときは、煩雑で段取りに時間がかかるという問題が生ずる。
【０００５】
この問題を解決するべく本願出願人は、特許文献１でテーブル寸法を自在に変えることができる硬質脆性板の側辺加工装置を提案している。
【特許文献１】特開２００４−７４３０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１で提案した装置は、テーブル構造が複雑になるため、装置コストを上昇させ、またワークの縦横比の変化には対応できないという問題があり、十分な解決手段とはなっていなかった。
【０００７】
そこでこの発明は、より構造が簡単で、寸法や縦横比の異なるワークの総てに対応することが可能な新たな技術手段を得ることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、加工装置のテーブル２に保持されたワークの側辺部１ａを、その加工辺１ｂを加工する工具３の近傍で、ワーク１の面方向に移動自在かつ面直角方向に移動不能に保持する側辺部ホルダ４を、工具３を支持している工具側フレーム１０に装着して設けることにより、上記課題を解決したものである。
【０００９】
すなわち、本願請求項１の発明に係る硬質脆性板の側辺加工装置は、加工するワーク１の側辺部１ａをその表裏面に向けて流出する流体圧で表裏方向に挟持する側辺部ホルダ４を備えている。
【００１０】
ワーク１の側辺加工は、テーブル２と工具３とを加工する加工辺１ｂ方向に相対移動させることによって行われる。この発明の側辺部ホルダ４は、テーブル２に対して相対移動し、工具３に対しては相対移動しない。
【００１１】
上記側辺加工装置に用いる本願請求項２の発明に係る側辺部ホルダは、硬質脆性板の側辺加工工具３に近接してそのワーク１側に配置され、退避位置から進出して当該工具で加工されるワークの側辺部表裏面に遊隙を介して対峙する一対の案内面６ａ、６ｂを備え、当該案内面はワーク浮上用圧力流体の流出孔７を備えているというものである。
【００１２】
この発明の側辺部ホルダ４は、ワーク１の表裏面（通常は上下面）に遊隙をもって対峙する一対の案内面６ａ、６ｂを備え、上記遊隙に形成される流体層を介してワーク側辺部１ａを挟持する。この案内面は、多孔質材料で形成するか、または孔あき板で形成されて、前記流体層は当該多孔質材料ないし孔あき板の孔から流出する流体によって形成される。
【００１３】
上下の案内面６ａ、６ｂは、ワーク１の表裏面に近接して位置する。前記流体層が薄ければ薄いほど、ワークの側辺部１ａは、上下の案内面６ａ、６ｂによってより高い剛性で保持される。上下の案内面６ａ、６ｂの間隔をワーク１の厚さに応じて調整可能にすることにより、厚さの異なるワークに対する強力な保持が可能になる。また、ワーク１をテーブル２に着脱する際、あるいはテーブル２を回転してワーク１の加工辺を変更するときに、案内面６ａ、６ｂとワーク１とが衝突するのを避けるために、案内面６ａ、６ｂ、特に案内面を上下に配置したときの下方の案内面６ｂの退避装置を設けることが一般的に要求される。
【００１４】
ワークの加工部を工具３に対して正確な位置で保持するためには、上下の案内面６ａ、６ｂの特にワークの相対移動方向の寸法を大きくするのが好ましい。なお、保持剛性を高くできることから、流体としては気体より液体を使用するのが有利であると考えられる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明の側辺加工装置では、テーブル２から張出したワークの側辺部１ａを、この発明の側辺部ホルダ４によって保持した状態で加工を行う。テーブル２は工具３に対して加工する加工辺１ｂの方向に相対移動するが、側辺部ホルダ４は常時工具３の近傍において、ワークの側辺部１ａを面直角方向に移動不能に挟持しており、従ってワーク１の現に加工される加工辺１ｂは、重力によって垂れ下がったり、加工反力によって振動したりすることなく、工具３に対する正確な相対位置関係が保証される。
【００１６】
側辺部ホルダ４は、工具３を支持している工具側フレーム１０に装着すれば、ワーク寸法や縦横比が変わっても、ワークの現に加工される部分が工具３との相対位置変動を生ずることなく保持される。すなわち、ワーク寸法が大きくなって工具側フレーム１０をテーブル２から離隔させたときには、側辺部ホルダ４もテーブル１から離隔して、現に加工される加工辺１ｂの直近でワーク１を保持する。また、ワークの側辺長さが長大であっても、テーブル２の相対移動に伴ってワーク側辺部１ａは上下の案内面６ａ、６ｂの間を通過して行き、現に加工される加工辺１ｂ近傍が常に側辺部ホルダ４で保持される。
【００１７】
すなわち、この発明の側辺加工装置では、ワークの寸法や縦横比が変わったときに、テーブル２を頻繁に交換する必要がない。テーブルの交換が必要になるのは、ワーク１の側辺の張出し量が大きくなってワークの自重によってワークが割れるなどの事故が発生するおそれがあるときである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態を説明する。図１は、この発明の側辺加工装置で、矩形板状のワーク１の対向側辺を同時加工している状態を示す模式的な斜視図で、２はワーク１を真空吸着等により固定しているテーブル、３は側辺加工用の砥石ユニット、４はこの発明の側辺部ホルダである。
【００１９】
テーブル２はワーク１の中央部下面を支持しており、ワークの側辺部１ａは、テーブル２の外側に張出している。図に示した砥石ユニット３は、ワークの加工辺１ｂと平行な軸回りに回転する上下の回転砥石３ａ、３ｂを備えた面取加工用の砥石で、上下の砥石の回転方向は、図３に矢印Ａで示されている。
【００２０】
側辺部ホルダ４は、砥石ユニット３の直近で、ワークの側辺部１ａを上下方向に挟持する２枚の案内面６ａ、６ｂを備えており、上下の案内板の対向面がワークの側辺部１ａを案内する案内面６ａ、６ｂとなっている。図２は、下方の案内板５ｂの斜視図で、その案内面６ｂには、多数の流出孔７が分布しており、これらの流出孔に圧力流体（一般的には水）を供給するパイプ８が接続されている。
【００２１】
案内板５の前縁（砥石ユニット側の辺）５ｃの中央部には当該案内板を退避させたときの砥石３との干渉を避けるための切欠９が設けられている。図２にこの切欠が３個示されているのは、図の砥石ユニット３が上下それぞれ３枚の砥石車を備えているからである。上側の案内板５ａは、下側の案内板５ｂの上下を逆にした構造であるが、切欠９はその配設間隔の２分の１だけずれている。これは上下の砥石車が互いに相手側の砥石車の間に入り込むように軸方向にずらして設けられているからである。
【００２２】
砥石ユニット３は、上下の砥石３ａ、３ｂの外周がワークの側辺部１ａの上下のエッジに接するように位置設定されている。側辺部ホルダ４は、その前縁５ｃを上下の砥石３ａ、３ｂの外周に接近させ、かつ上下の案内面６ａ、６ｂの間隔をワーク１の板厚より僅かに広い間隔となるように位置設定されている。砥石ユニット３及び側辺部ホルダ４の高さは、それらの上下の砥石３ａ、３ｂ及び上下の案内面６ａ、６ｂの高さ中間位置がテーブル２上におけるワーク１の板厚中心と一致する高さである。
【００２３】
砥石ユニット３によるワーク１の側辺加工は、テーブル２を砥石ユニット３に対して加工する加工辺１ｂの方向に相対移動させることによって行われる。このとき、砥石ユニット３と側辺部ホルダ４の相対位置関係は変化しない。側辺部ホルダの案内面６ａ、６ｂとワーク１の表裏面との間には、これらの案内面の流出孔７から流出する流体によって流体膜が形成されており、テーブル２の移動に伴ってワークの側辺部１ａは、この流体膜に挟持された状態で上下の案内面６ａ、６ｂの間を通過して行く。
【００２４】
案内面６ａ、６ｂとワーク表面との間隙を狭く設定することにより、その間に形成される流体膜の圧力を高くすることが可能で、この高い流体圧（特に液圧）で上下面を挟持することにより、高い保持剛性と保持精度とを実現することができる。すなわち、加工するワーク１の幅寸法Ｂ（図１）が変わったとき、砥石ユニット３と側辺部ホルダ４との相対位置関係を一定にしたまま、新たなワーク幅に対応する位置に砥石ユニット３を移動させれば、側辺部ホルダ４は常に加工される位置でワークの側辺部１ａを高剛性かつ高精度で保持することとなり、テーブル２の大きさを変えることなく、幅寸法Ｂの異なるワークの側辺加工を行うことが可能になる。
【００２５】
砥石ユニット３と側辺部ホルダ４の相対位置は、ワーク１の寸法に関わらず一定であるので、側辺部ホルダ４は図１ないし５に示すように砥石ユニット３を支持している工具側フレーム１０に装着してやればよいが、板厚の異なるワークの加工を行う場合には、上下の案内面６ａ、６ｂの位置を調整する調整装置が必要であり、また、ワーク１の着脱や旋回を行う際に案内板５ａ、５ｂ、特に下方の案内板５ｂを退避させる退避装置１１とが必要である。
【００２６】
図３に示した構造は、サーボモータ１２ａ、１２ｂで回転駆動されるボールねじ１３ａ、１３ｂによって上下の案内板５ａ、５ｂの高さ調整及び退避を行う構造で、上下の案内板５ａ、５ｂは、直線ガイド１５とスライド１６によって工具側フレーム１０に上下方向移動自在に案内されており、かつボールねじ１３ａ、１３ｂに螺合するボールナット１４ａ、１４ｂに連結されている。サーボモータ１２ａ、１２ｂ及びボールねじ１３ａ、１３ｂと直線ガイド１５は、工具側フレーム１０で支持されている。
【００２７】
案内板５ａ、５ｂは、その前縁５ｃをワーク１の加工辺１ｂに近接させて配置させることが望ましい。従って、図３に示すように、案内板５ａ、５ｂを上下方向に退避させる構造では、退避したときに案内板の前縁５ｃと砥石３ａ、３ｂとが干渉する。前述した切欠９は、この案内板退避時の砥石３ａ、３ｂとの干渉を避けるためのものである。
【００２８】
退避時に砥石３ｂとの干渉を避ける他の方法は、図４に示すように、案内板５ｂを斜めに退避させる構造である。図４のものは、案内板５ａ、５ｂの高さ調整を図３と同様なボールねじ１３ａ、１３ｂで行い、かつ下方の案内板５ｂは、斜めに設けた退避シリンダ１７を介して装着されている。すなわち、図４の下側の案内板５ｂは、直線ガイド１５とスライド１６で上下方向に案内されかつボールナット１４ｂに連結された昇降台１８に、図示しない斜め方向の直線ガイドで案内され、かつ退避シリンダ１７を介して昇降台１８に連結された構造である。ワークの板厚に対する案内面６ａ、６ｂの位置調整は、ボールねじ１３ａ、１３ｂで行い、ワーク１の装脱時や旋回時には、退避シリンダ１７を縮退して下側の案内板５ｂのみを退避させる。このとき必要があれば、上側案内板５ａを砥石 ３ａと接触しない範囲で上方に退避させることもできる。もし、上側の案内板５ａの退避も必要であれば、下側と同様な構造で上側の案内板５ａにも退避シリンダを設けてやればよい。
【００２９】
図４は、調整用のボールねじ１３ｂとは別に、退避用のシリンダ１７を設けた例であるが、図３のボールねじ１３ａ、１３ｂを斜めに設けることによって上下の案内板５ａ、５ｂを斜め方向に退避させることができる（図５参照）。
【００３０】
退避した案内板をワーク挟持位置に復帰させるのは、ワークの加工開始端が案内面６ａ、６ｂの挟持領域に入った後である。退避位置にある案内板は、その案内面への流体の供給を開始した後、挟持位置へと進出する。テーブル２から張出して下方へ撓んだ状態になっているワーク側辺部１ａは、案内面６ｂが進出したときに、当該案内面に供給されている流体によって案内面６ｂから浮き上がった状態で正規の高さ位置に位置決めされる。このとき、上側の案内面６ａからも流体を供給しておくことが必要である。
【００３１】
なお、テーブル２から張出した部分でのワーク側辺部１ａの垂れ下がりを極力避けたいときは、側辺部ホルダ４のワーク１の送り方向前後にベルトコンベアや空気浮上台を設けて、ワーク１の側辺部を支持してやればよい。このベルトコンベアや空気浮上台を工具側フレーム１０に搭載することにより、ワーク１の大きさが変わったときも、側辺部ホルダ４の前後の位置でワークの側辺部１ａを支持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明の側辺加工装置でワークの対向側辺を同時加工する状態を示す模式的な斜視図
【図２】側辺部ホルダの下案内板の斜視図
【図３】側辺部ホルダの案内板退避装置と砥石ユニットを示す側面図
【図４】図３の他の実施例を示す側面図
【図５】図３の更に他の実施例を示す側面図
【符号の説明】
【００３３】
１  ワーク
1a  側辺部
３  テーブル
４  側辺部ホルダ
6a,6b  案内面
７  流出孔
【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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