(57)【要約】【課題】割れや欠けの発生を防止するとともに後加工を不要として、ウォータジェットにより板ガラスを切断する。【解決手段】切断形状に対応した溝３４を板ガラス１１の一面１１ａにウォータジェットにより形成する第１の工程と、溝３４に達するようにして板ガラス１１の他面１１ｂにウォータジェットにより溝加工を施す第２の工程とを順次実行して、板ガラス１１を切断する。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウォータジェットにより板ガラス（１１）を切断するようにした板ガラスの切断方法であって、切断形状に対応した溝（３４）を板ガラス（１１）の一面（１１ａ）にウォータジェットにより形成する第１の工程と、前記溝（３４）に達するようにして板ガラス（１１）の他面（１１ｂ）にウォータジェットにより溝加工を施す第２の工程とを順次実行して、板ガラス（１１）を切断することを特徴とする板ガラスの切断方法。
【請求項２】
第１および第２の工程を水中で実行することを特徴とする請求項１記載の板ガラスの切断方法。
【請求項３】
請求項１または２の切断方法を実施するための切断装置であって、前記板ガラス（１１）を一面に着脱可能に保持して１８０度反転することを可能とするとともに板ガラス（１１）の切断形状を囲む開口部（２５）が設けられる保持板（２３）と、研磨材が混入された水流を前記保持板（２３）に保持された板ガラス（１１）に向けて噴出しつつ切断形状に対応して移動し得るウォータジェットノズル（１６Ａ，１６Ｂ）とを備えることを特徴とする板ガラスの切断装置。
【請求項４】
複数の前記保持板（２３）を有するとともに相互に間隔をあけて設定される第１および第２加工ステーション（ＳＰ１，ＳＰ２）間にわたって前記各保持板（２３）を搬送するとともに第１および第２加工ステーション（ＳＰ１，ＳＰ２）間の搬送時に各保持板（２３）を１８０度反転させるようにしたガラス搬送手段（１３）と、第１および第２加工ステーション（ＳＰ１，ＳＰ２）に配置されるとともに研磨材が混入された水流を同期して噴出する一対のウォータジェットノズル（１６Ａ，１６Ｂ）とを備えることを特徴とする請求項３記載の板ガラスの切断装置。
【請求項５】
前記ウォータジェットノズル（１６Ａ，１６Ｂ）に、水圧を２００〜２９４ＭＰＡとした高圧水供給源（１７Ａ，１７Ｂ）と、研磨材を１００〜２００ｇ／ｍｉｎで供給する研磨材供給源（１８Ａ，１８Ｂ）とが接続されるとともに、該ウォータジェットノズル（１６Ａ，１６Ｂ）を２０００〜５０００ｍｍ／ｍｉｎで移動させるＮＣ装置（１５Ａ，１５Ｂ）が連結されることを特徴とする請求項３または４記載の板ガラスの切断装置。
【請求項６】
車両用ミラーの外形に対応して前記切断形状が設定され、前記ＮＣ装置（１５Ａ，１５Ｂ）は、三次元空間で前記ウォータジェットノズル（１６Ａ，１６Ｂ）を動かし得るものであることを特徴とする請求項５記載の板ガラスの切断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウォータジェットにより板ガラスを切断するようにした板ガラスの切断方法、ならびにその切断方法を実施するための切断装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
板ガラスをウォータジェットにより切断するようにしたものが、たとえば特許文献１等で既に知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−２０１７３７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ウォータジェットを用いて板ガラスを切断する際に、従来のものでは、水流が板ガラスを貫通するようにして板ガラスにその一面側からのみウォータジェットノズルから水流を噴出するようにしている。しかるに板ガラスのような脆性材料を水流の貫通によって切断すると、板ガラスの一面から他面側に水流が貫通するときに他面側で割れや欠けが発生し易い。また割れや欠けが生じないときでも、板ガラスの他面側での切断部のエッジが鋭くなるので、切断後に面取り加工を施すことが必要となる。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、割れや欠けの発生を防止するとともに後加工を不要として、板ガラスを切断し得るようにした板ガラスの切断方法および装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、ウォータジェットにより板ガラスを切断するようにした板ガラスの切断方法であって、切断形状に対応した溝を板ガラスの一面にウォータジェットにより形成する第１の工程と、前記溝に達するようにして板ガラスの他面にウォータジェットにより溝加工を施す第２の工程とを順次実行して、板ガラスを切断することを特徴とする。
【０００７】
このような請求項１記載の発明の構成によれば、板ガラスの両面側からのウォータジェットによる溝加工を施すことで板ガラスを切断するようにしているので、ウォータジェットの水流が抜けるときに生じ易い割れや欠けが発生することを極力防止することができ、しかも水流が抜けることによって生じる鋭いエッジの発生もなく、面取り加工等の後加工を施す必要もなくなる。
【０００８】
また請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明の構成に加えて、第１および第２の工程を水中で実行することを特徴とし、このような構成によれば、板ガラスを水流が貫通することがないことに起因して生じる切削水の跳ね返りを抑えることができ、また板ガラスに水流が衝突することによる騒音の発生も抑制することができる。
【０００９】
請求項３記載の発明は、上記請求項１または２記載の切断方法を実施するための切断装置であって、前記板ガラスを一面に着脱可能に保持して１８０度反転することを可能とするとともに板ガラスの切断形状を囲む開口部が設けられる保持板と、研磨材が混入された水流を前記保持板に保持された板ガラスに向けて噴出しつつ切断形状に対応して移動し得るウォータジェットノズルとを備えることを特徴とし、かかる構成によれば、ウォータジェットノズルからの水流を、切断形状に対応して移動させつつ、板ガラスの両面に向けて噴射することができ、板ガラスの両面側からのウォータジェットによる溝加工を施すことで板ガラスを切断するようにした切断方法を、簡単な構造で容易に実施することができる。
【００１０】
請求項４記載の発明は、上記請求項３記載の発明の構成に加えて、複数の前記保持板を有するとともに相互に間隔をあけて設定される第１および第２加工ステーション間にわたって前記各保持板を搬送するとともに第１および第２加工ステーション間の搬送時に各保持板を１８０度反転させるようにしたガラス搬送手段と、第１および第２加工ステーションに配置されるとともに研磨材が混入された水流を同期して噴出する一対のウォータジェットノズルとを備えることを特徴とし、かかる構成によれば、板ガラスをガラス搬送手段で搬送しつつ効率的に切断することが可能であり、大量の板ガラスを効率よく切断することができる。
【００１１】
請求項５記載の発明は、上記請求項３または４記載の発明の構成に加えて、前記ウォータジェットノズルに、水圧を２００〜２９４ＭＰＡとした高圧水供給源と、研磨材を１００〜２００ｇ／ｍｉｎで供給する研磨材供給源とが接続されるとともに、該ウォータジェットノズルを２０００〜５０００ｍｍ／ｍｉｎで移動させるＮＣ装置が連結されることを特徴とし、かかる構成によれば、切断形状に精度よく合わせた軌跡でウォータジェットノズルを移動させるようにして、切断品質を高めるようにした最適条件で板ガラスを切断することができる。
【００１２】
請求項６記載の発明は、上記請求項５記載の発明の構成に加えて、車両用ミラーの外形に対応して前記切断形状が設定され、前記ＮＣ装置は、三次元空間で前記ウォータジェットノズルを動かし得るものであることを特徴とし、かかる構成によれば、車両用ミラーを好適に製造することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。
【００１４】
図１〜図５は本発明の一実施例を示すものであり、図１は切断装置の平面図、図２は図１の２−２線断面図、図３は図１の３−３線拡大断面図、図４は図３の４−４線断面図、図５は板ガラスの切断過程を順次示す断面図である。
【００１５】
先ず図１および図２において、この切断装置は、板ガラス１１を切断して車両用ミラーを製造するための切断装置であり、固定の基台１２と、該基台１２上に配設されるガラス搬送手段１３と、水を貯留するようにして基台１２上に配設される水槽１４と、該水槽１４の側方で基台１２上に配設される一対のＮＣ装置１５Ａ，１５Ｂと、それらのＮＣ装置１５Ａ，１５Ｂにそれぞれ個別に連結されるウォータジェットノズル１６Ａ，１６Ｂと、各ウォータジェットノズル１６Ａ，１６Ｂにそれぞれ接続される高圧水供給源１７Ａ，１７Ｂと、各ウォータジェットノズル１６Ａ，１６Ｂにそれぞれ接続される研磨材供給源１８Ａ，１８Ｂとを備える。
【００１６】
前記基台１２上には、投入ステーションＳＴ、第１加工ステーションＳＰ１、第２加工ステーションＳＰ２および排出ステーションＳＤが、９０度ずつの間隔をあけた仮想円ＩＣ上に設定されており、ガラス搬送手段１３は、それらの各ステーションＳＴ，ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＤに板ガラス１１を順次搬送するように構成される。
【００１７】
而してガラス搬送手段１３は、前記仮想円ＩＣの中心位置で基台１２上に固定される支柱１９と、前記仮想円ＩＣの中心のまわりに９０度ずつ回動することを可能として前記支柱１９の上端部に支承される円形のテーブル２０と、相互に９０度ずつの間隔をあけて前記仮想円ＩＣ上に配置される４つの保持具２１，２１…と、各保持具２１，２１…に個別に連結されて前記テーブル２０の外周部に９０度ずつの間隔をあけて配設される昇降・反転機構２２，２２…とを備える。
【００１８】
図３および図４を併せて参照して、保持具２１は、切断加工を施すべき板ガラス１１を一面に載置し得る保持板２３と、該保持板２３の一面に着脱可能に保持するように板ガラス１１の複数箇所たとえば４箇所に係脱可能に係合する係合部材２４，２４…とで構成される。しかも保持板２３には開口部２５が設けられており、この開口部２５は、保持板２３に保持された板ガラス１１の切断形状を囲むように形成されるものであり、切断形状が車両用ミラーの外形形状に対応して設定されるものであるので、開口部２５は切断後の前記車両用ミラーを囲む形状に設定される。
【００１９】
昇降・反転機構２２は、前記テーブル２０の外周部に立設される昇降支持枠２６と、略Ｌ字状に形成されるととも上端部が前記昇降支持枠２６に昇降自在に支持される昇降アーム２７と、前記仮想円ＩＣの半径方向に沿って水平に延びる軸線を有するとともに該軸線まわりに１８０度回動することを可能として前記昇降アーム２７の下端部に支承される支持アーム２８とを備え、支持アーム２８の先端部に、前記保持板２３が固着される。
【００２０】
このようなガラス搬送手段１３では、投入ステーションＳＴにおいて保持具２１の保持板２３にセットされた板ガラス１１が、第１加工ステーションＳＰ１および第２加工ステーションＳＰ２を順次経過して排出ステーションＳＤに至るように搬送されるものであり、第１および第２加工ステーションＳＰ１，ＳＰ２でのウォータジェット加工により切断された後のガラス廃材２９（図１参照）が、排出ステーションＳＤで保持板２３上から取り外された後に前記保持板２３が投入ステーションＳＴに再び戻される。
【００２１】
しかも第１および第２加工ステーションＳＰ１，ＳＰ２間での搬送時に、支持アーム２８が１８０度回動することにより保持板２３すなわち板ガラス１１は反転することになる。
【００２２】
水槽１４は、第１および第２加工ステーションＳＰ１，ＳＰ２間にわたって基台１２上に設置されるようにして略Ｌ字状に形成されており、投入ステーションＳＴおよび第１加工ステーションＳＰ１間、ならびに第２加工ステーションＳＰ２および排出ステーションＳＤ間では、保持板２３が水槽１４の側壁を乗り越えるようにガラス搬送手段１３における昇降・反転機構２２の昇降アーム２８が昇降し、また第１および第２加工ステーションＳＰ１，ＳＰ２間では保持板２３を水槽１４の上方で反転させるようにしてガラス搬送手段１３における昇降・反転虎口２２の昇降アーム２８が昇降する。
【００２３】
しかも第２加工ステーションＳＰ２において水槽１４内には、板ガラス１１の切断により得られる製品すなわち車両用ミラーを着脱可能に吸着する真空吸着手段３１が、保持板２３の開口部２５から板ガラス１１に吸着するようにして配設される。
【００２４】
各ウォータジェットノズル１６Ａ，１６Ｂは、たとえば０．７〜１．５ｍｍのノズル径を有するものであり、第１および第２加工ステーションＳＰ１，ＳＰ２で保持板２３上に保持されている板ガラス１１に、その上方からたとえば２〜３ｍｍの間隔をあけて近接することができるようにして、各ＮＣ装置１５Ａ，１５Ｂが備える腕３２Ａ，３２Ｂの先端部にそれぞれ支持される。しかも各ＮＣ装置１５Ａ，１５Ｂは、前記各腕３２Ａ，３２Ｂすなわちウォータジェットノズル１６Ａ，１６Ｂを三次元空間で自在に動かし得るものであり、板ガラス１１が第１および第２加工ステーションＳＰ１，ＳＰ２における水中の所定位置に静止した状態で、板ガラス１１に上方から近接したウォータジェットノズル１６Ａ，１６Ｂを切断形状に沿ってたとえば２０００〜５０００ｍｍ／ｍｉｎの速度で動かした後、第１および第２加工ステーションＳＰ１，ＳＰ２からウォータジェットノズル１６Ａ，１６Ｂを退避させるように作動する。
【００２５】
高圧水供給源１７Ａ，１７Ｂは、たとえば２００〜２９４ＭＰＡの高圧水をウォータジェットノズル１６Ａ，１６Ｂに供給し得るようにして、たとえば基台１２の側方に配置されるものであり、高圧水配管３３Ａ，３３Ｂを介してウォータジェットノズル１６Ａ，１６Ｂに接続される。
【００２６】
研磨材供給源１８Ａ，１８Ｂは、研磨材たとえばガーネットを、たとえば１００〜２００ｇ／ｍｉｎの供給量でウォータジェットノズル１６Ａ，１６Ｂに供給するようにしてたとえばＮＣ装置１５Ａ，１５Ｂ上に配設される。
【００２７】
上述の切断装置は、切断形状に対応した溝３４を板ガラス１１の一面にウォータジェットにより形成する第１の工程と、前記溝３４に達するようにして板ガラス１１の他面にウォータジェットにより溝加工を施す第２の工程とを水中で順次実行して、板ガラス１１を切断するものであり、第１工程では、保持板２３の一面に保持されて第１加工ステーションＳＰ１の水中にもたらされた板ガラス１１の一面１１ａに、図５（ａ）で示すように、ウォータジェットノズル１６Ａから研磨材が混入された水流を噴出し、ウォータジェットノズル１６Ａを切断形状に沿って動かすことにより、切断形状に対応した溝３４を板ガラス１１の一面に形成する。次いで、第１加工ステーションＳＰ１から第２加工ステーションＳＰ２の水中に板ガラス１１をもたらすのであるが、第１加工ステーションＳＰ１から第２加工ステーションＳＰ２への移動途中で前記保持板２３を反転させることにより、図５（ｂ）で示すように、板ガラス１１の他面１１ｂが上方位置となる。而して第２工程では、図５（ｃ）で示すように、第２加工ステーションＳＰ２の水中にもたらされた板ガラス１１の他面に、ウォータジェットノズル１６Ｂから研磨材が混入された水流を噴出し、ウォータジェットノズル１６Ｂを切断形状に沿って動かすことにより、前記溝３４に達するようにして板ガラス１１の他面１１ｂにウォータジェットによる溝加工を施すことで、板ガラス１１が切断形状に沿って切断されることになる。この際、切断後の廃材および保持板２３は排出ステーションＳＤにもたらされるが、切断形状に沿って切断された製品は保持板２３の排出ステーションＳＤへの移動後も真空吸着手段３１に吸着保持されたままであり、保持板２３の移動後に真空吸着手段３１の吸着を停止することにより、水槽１４中から製品を得ることができおる。
【００２８】
次にこの実施例の作用について説明すると、ウォータジェットにより板ガラス１１を切断するにあたり、切断形状に対応した溝３４を板ガラス１１の一面１１ａにウォータジェットにより形成する第１の工程と、前記溝３４に達するようにして板ガラス１１の他面１１ｂにウォータジェットにより溝加工を施す第２の工程とを順次実行して、板ガラス１１を切断するようにしており、板ガラス１１の両面１１ａ，１１ｂ側からのウォータジェットによる溝加工を施すことで板ガラス１１を切断しているので、ウォータジェットの水流が抜けるときに生じ易い割れや欠けが発生することを極力防止することができ、しかも水流が抜けることによって生じる鋭いエッジの発生もなく、面取り加工等の後加工を施す必要もなくなる。
【００２９】
また第１および第２の工程を水中で実行するので、板ガラス１１を水流が貫通することがないことに起因して生じる切削水の跳ね返りを抑えることができ、また板ガラス１１に水流が衝突することによる騒音の発生も抑制することができる。
【００３０】
しかも板ガラス１１の切断にあたって用いられる切断装置は、板ガラス１１を一面に着脱可能に保持して１８０度反転することを可能とするとともに板ガラス１１の切断形状を囲む開口部２５が設けられる保持板２３と、研磨材が混入された水流を前記保持板２３に保持された板ガラス１１に向けて噴出しつつ切断形状に対応して移動し得るウォータジェットノズル１６Ａ，１６Ｂとを備えるものであり、ウォータジェットノズル１６Ａ，１６Ｂからの水流を、切断形状に対応して移動させつつ、板ガラス１１の両面に向けて噴射することができ、板ガラス１１の両面側からのウォータジェットによる溝加工を施すことで板ガラス１１を切断するようにした切断方法を、簡単な構造で容易に実施することができる。
【００３１】
また上記切断装置は、複数たとえば４つの保持板２３…を有するとともに相互に間隔をあけて設定される第１および第２加工ステーションＳＰ１，ＳＰ２間にわたって各保持板２３…を搬送するとともに第１および第２加工ステーションＳＰ１，ＳＰ２間の搬送時に各保持板２３…を１８０度反転させるようにしたガラス搬送手段１３と、第１および第２加工ステーションＳＰ１，ＳＰ２に配置されるとともに研磨材が混入された水流を同期して噴出する一対のウォータジェットノズル１６Ａ，１６Ｂとを備えるものであり、板ガラス１１をガラス搬送手段１３で搬送しつつ効率的に切断することが可能であり、大量の板ガラス１１を効率よく切断することができる。
【００３２】
さらにウォータジェットノズル１６Ａ，１６Ｂに、水圧を２００〜２９４ＭＰＡとした高圧水供給源１７Ａ，１７Ｂと、研磨材を１００〜２００ｇ／ｍｉｎで供給する研磨材供給源１８Ａ，１８Ｂとが接続されるとともに、該ウォータジェットノズル１６Ａ，１６Ｂを２０００〜５０００ｍｍ／ｍｉｎで移動させるＮＣ装置１５Ａ，１５Ｂが連結されているので、切断形状に精度よく合わせた軌跡でウォータジェットノズル１６Ａ，１６Ｂを移動させるようにして、切断品質を高めるようにした最適条件で板ガラス１１を切断することができる。
【００３３】
しかも板ガラス１１を切断するにあたっての切断形状が、車両用ミラーの外形に対応して前記切断形状が設定されるものであり、ウォータジェットノズル１６Ａ，１６ＢがＮＣ装置１５Ａ，１５Ｂにより三次元空間で動かされるので、全体がわずかに彎曲したり、一部がわずかに彎曲したりする車両用ミラーを、車両用ミラーに対応してわずかに彎曲した板ガラス１１の切断により、後加工なしでそのまま製造することができ、車両用ミラーの製造に好適である。
【００３４】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３５】
たとえば上記実施例では、第１および第２加工ステーションＳＰ２に個別に対応したウォータジェットノズル１６Ａ，１６Ｂと、それらのウォータジェットノズル１６Ａ，１６Ｂに個別に対応したＮＣ装置１５Ａ，１５Ｂとを用いるようにしたが、第１および第２加工ステーションＳＰ２に共通な単一のウォータジェットノズルを用いるようにしてもよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように請求項１記載の発明によれば、板ガラスの両面側からのウォータジェットによる溝加工を施すことで板ガラスを切断するようにしているので、ウォータジェットの水流が抜けるときに生じ易い割れや欠けが発生することを極力防止することができ、しかも水流が抜けることによって生じる鋭いエッジの発生もなく、面取り加工等の後加工を施す必要もなくなる。
【００３７】
また請求項２記載の発明によれば、板ガラスを水流が貫通することがないことに起因して生じる切削水の跳ね返りを抑えることができ、また板ガラスに水流が衝突することによる騒音の発生も抑制することができる。
【００３８】
請求項３記載の発明によれば、ウォータジェットノズルからの水流を、切断形状に対応して移動させつつ、板ガラスの両面に向けて噴射することができ、板ガラスの両面側からのウォータジェットによる溝加工を施すことで板ガラスを切断するようにした切断方法を、簡単な構造で容易に実施することができる。
【００３９】
請求項４記載の発明によれば、板ガラスをガラス搬送手段で搬送しつつ効率的に切断することが可能であり、大量の板ガラスを効率よく切断することができる。
【００４０】
請求項５記載の発明によれば、切断形状に精度よく合わせた軌跡でウォータジェットノズルを移動させるようにして、切断品質を高めるようにした最適条件で板ガラスを切断することができる。
【００４１】
さらに請求項６記載の発明によれば、車両用ミラーを好適に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】切断装置の平面図である。
【図２】図１の２−２線断面図である。
【図３】図１の３−３線拡大断面図である。
【図４】図３の４−４線断面図である。
【図５】板ガラスの切断過程を順次示す断面図である。
【符号の説明】
１１・・・板ガラス
１１ａ・・・板ガラスの一面
１１ｂ・・・板ガラスの他面
１３・・・ガラス搬送手段
１５Ａ，１５Ｂ・・・ＮＣ装置
１６Ａ，１６Ｂ・・・ウォータジェットノズル
１７Ａ，１７Ｂ・・・高圧水供給源
１８Ａ，１８Ｂ・・・研磨材供給源
２３・・・保持板
２５・・・開口部
３４・・・溝
ＳＰ１・・・第１加工ステーション
ＳＰ２・・・第２加工ステーション
【図１】
2004345871.tif 000003
【図２】
2004345871.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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