(57)【要約】  【課題】ガラス板などの脆弱材料を損傷することなく、瞬間的に確実に脆弱材料の上面レベルを検出動作でき、さらに、カッターホルダーの支持構成を簡単にできる脆弱材料スクライブヘッド装置である。  【解決手段】空気圧による加圧手段８によって、カッターホイール１を設けたカッターホルダー５を被加工脆弱材料７側に向って付勢する。駆動手段21は加圧手段８をカッターホイール１が被加工脆弱材料７側に進退する方向に昇降移動させる。スクライブ本体14は加圧手段８をカッターホイール１が被加工脆弱材料７側に向って進退自在に支持する。そして、加圧手段８にカッターホルダー５を板ばね片24にて連結し、カッターホイール１が下降して被加工脆弱材料７の上面に接触したときに板ばね片24が撓み、被加工脆弱材料７を損傷することなく被加工脆弱材料７の上面レベルを検出できる。  【選択図】図１
2005225730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カッターホイールを設けたカッターホルダーと、このカッターホルダ−を被加工脆弱材料側に向って付勢する空気圧による加圧手段と、この加圧手段を前記カッターホイールが被加工脆弱材料側に進退する方向に昇降移動させる駆動手段と、前記加圧手段を前記カッターホイールが被加工脆弱材料側に向って進退自在に支持しかつ被加工脆弱材料のスクライブ方向に移動自在に設けられたスクライブ本体とを備えた脆弱材料スクライブヘッド装置において、
前記加圧手段に前記カッターホルダーを板ばね片にて連結したことを特徴とする脆弱材料スクライブヘッド装置。
【請求項２】
カッターホイールが被加工脆弱材料に接触した接触圧により板ばね片の撓みで被加工脆弱材料の上面を検出したレベル検出信号を出力するレベル検出手段と、
レベル検出手段のレベル検出信号により加圧手段の下降させる駆動手段が停止する停止信号を出力するとともにこのレベル検出手段にて検出された被加工脆弱材料の上面レベルと被加工脆弱材料の切り込み深さに応じたカッターホイールの下降位置まで加圧手段を下降させる駆動手段の制御手段と備えたことを特徴とする請求項１記載の脆弱材料スクライブヘッド装置。
【請求項３】
被加工脆弱材料の上面レベル検出信号を出力するレベル検出手段は、カッターホルダーとスクライブ本体とにそれぞれ設けられ互いに接離するレベル検出電極にて形成したことを特徴とする請求項２記載の脆弱材料スクライブヘッド装置。
【請求項４】
空気圧による加圧手段によりカッターホルダーを押圧しながらカッターホイールが被加工脆弱材料に接触する方向に駆動手段によって前記加圧手段を昇降移動する工程と、
前記カッターホイールと被加工脆弱材料との接触圧でカッターホルダーを前記加圧手段に支持した板ばね片の撓みでレベル検出手段が被加工脆弱材料の上面を検出したレベル検出信号を出力するとともにこのレベル検出手段のレベル検出信号により制御手段が停止信号を出力し前記加圧手段を下降させている駆動手段を停止させる工程と、
被加工脆弱材料が存在しないところで被加工脆弱材料の上面レベル位置と被加工脆弱材料の切り込み深さに応じたカッターホイールの下降位置を制御手段にて設定する工程と、
制御手段にて設定した被加工脆弱材料の上面レベル位置と切り込み深さとに応じたカッターホイールの下降位置まで駆動手段の駆動で加圧手段を下降させる工程と、
スクライブ本体を被加工脆弱材料のスクライブ方向に移動させてカッターホイールにて被加工脆弱材料の上面にスクライブする工程と
を備えたことを特徴とする脆弱材料のスクライブ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス板などの脆弱材料を切断するために、脆弱材料の表面にスクライブラインを形成する脆弱材料のスクライブヘッド装置及び脆弱材料のスクライブ方法に係り、特に、カッターホイールを脆弱材料の上面をスクライブするレベル位置の設定に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のガラス板を切断するために、ガラス板の表面にスクライブラインを形成するスクライブヘッド装置は、カッターホイールが回転自在に取り付けられたカッターホルダーを、ピストンによって昇降される加圧枠体に上下方向に回動自在に支持し、また、前記カッターホルダーをガラス板の上面に圧接させる加圧枠体と前記カッターホルダ−のカッターホイールの上面との間にコイルばねを配設し、ピストンを昇降自在に支持したシリンダー状スクライブ本体をスクライブ方向に軌道に沿って移動自在に設けた構成が採られている(特許文献１参照)。
【０００３】
上記従来のスクライブヘッド装置では、ガラス板の上面にスクライブするときは、ピストンによる押圧力をコイルばねを介してカッターホルダーに加えた状態で、カッターホイールをガラス板の上面にスクライブできるように、スクライブ本体を移動させ、ガラス板の上面にスクライブラインを形成する。このとき、ガラス板の上面に凹部があっても、コイルばねの付勢力によりカッターホルダーが下方に向って回動し、カッターホイールがガラス板の表面の凹状起伏に追従できるようにし、ジャンピングが生じないようにスクライブラインを刻むことができる。
【０００４】
しかしながら、この構成では、カッターホイールをガラス板の上面レベル位置の設定するときに、ピストンを下降させてカッターホイールがガラス板の上面に接触した瞬間にガラス板の上面のレベルを検出するには、カッターホルダーをコイルばねの付勢力に抗して上方に向って回動させ、このカッターホルダーの回転を検出してピストンの下降を停止させることが考えられる。
【特許文献１】特開平１０−１５８０２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
解決しようとする問題点は、従来のカッターホルダーとピストンによって昇降される加圧枠体との間にコイルばねを張設した構成では、カッターホイールがガラス板に接触した瞬間にカッターホイールが上方に移動するには、カッターホルダーが加圧枠体との軸支部の抵抗とコイルばねの付勢力に抗して上方に回動しなくてはならず、ガラスによるカッターホイールに掛かる押圧力でカッターホルダ−がピストンに掛かる空気圧に抗して上昇するまでの時との間に時間差が生じ、精度の高いガラス板の上面レベルにカッターホルダ−のレベル位置に設定され難く、さらに、脆弱なガラス板に欠けが生じたり、割れる問題があった。
【０００６】
そこで、ガラス板を損傷することなく、瞬間的にガラス板の上面レベルを検出動作できるようにするには、ピストンによる下降速度を遅くしなくてはならず、作業効率が低くなり、さらに、カッターホルダーをベアリングを介して軸支するとともにコイルばねを装着しなくてはならず、構造が複雑で高価となるものである。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、ガラス板などの脆弱材料を損傷することなく、瞬間的に確実に脆弱材料の上面レベルを検出動作でき、さらに、カッターホルダーの支持構成を簡単にでき、安価に得られる脆弱材料スクライブヘッド装置及び脆弱材料のスクライブ方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の脆弱材料スクライブヘッド装置は、カッターホイールを設けたカッターホルダーと、このカッターホルダ−を被加工脆弱材料側に向って付勢する空気圧による加圧手段と、この加圧手段を前記カッターホイールが被加工脆弱材料側に向って進退する方向に昇降移動させる駆動手段と、前記加圧手段を前記カッターホイールが被加工脆弱材料側に進退自在に支持しかつ被加工脆弱材料のスクライブ方向に移動自在に設けられたスクライブ本体とを備えた脆弱材料スクライブヘッド装置において、前記加圧手段に前記カッターホルダーを板ばね片にて連結したものである。
【０００９】
そして、まず、被加工脆弱材料の上面レベル検出に際しては、空気圧による加圧手段によりカッターホルダーを押圧しながら、カッターホイールが被加工脆弱材料に接触する方向に駆動手段により前記加圧手段を下降移動させる。そして、前記カッターホイールが被加工脆弱材料と接触すると、その接触圧でカッターホルダーを加圧手段に支持した板ばねが瞬間的に撓み、被加工脆弱材料の上面レベルを検出でき、この検出した被加工脆弱材料の上面レベルと切り込み深さとに応じて設定したカッターホイールによりスクライブ本体を被加工脆弱材料のスクライブ方向に移動させて、カッターホイールにて被加工脆弱材料の上面に切り込みを形成し、被加工脆弱材料を切断できる。
【００１０】
また、本発明の脆弱材料スクライブヘッド装置は、カッターホイールが被加工脆弱材料に接触した接触圧により板ばねの撓みで被加工脆弱材料の上面レベルを検出した検出信号を出力するレベル検出手段と、レベル検出手段のレベル検出信号により加圧手段の下降させる駆動手段が停止する停止信号を出力するとともにこのレベル検出手段にて検出された被加工脆弱材料の上面レベルと被加工脆弱材料の切り込み深さに応じたカッターホイールの下降位置まで加圧手段を下降させる駆動手段の制御手段と備えたものである。
【００１１】
そして、レベル検出手段のレベル検出信号により制御手段が停止信号を出力し、可動手段を下降させている駆動手段を停止させ、被加工脆弱材料の上方位置からスクライブ本体を移動させ、または、被加工脆弱材料をカッターホイール１の下降位置から移動させ、この被加工脆弱材料が存在しないところで、被加工脆弱材料の上面レベル位置と被加工脆弱材料の切り込み深さに応じたカッターホイールの下降位置を制御手段にて設定し、制御手段にて設定した被加工脆弱材料のレベル位置と被加工脆弱材料の上面の切り込み深さに応じたカッターホイールの下降位置まで駆動手段の駆動で加圧手段を下降させ、スクライブ本体を被加工脆弱材料のスクライブ方向に移動させてカッターホイールにて被加工脆弱材料の上面にスクライブできる。
【００１２】
さらに、本発明の脆弱材料スクライブヘッド装置は、被加工脆弱材料の上面レベル検出信号を出力するレベル検出手段は、カッターホルダーとスクライブ本体とにそれぞれ設けられ互いに接離するレベル検出電極にて形成したものである。
【００１３】
そして、カッターホイールが被加工脆弱材料と接触したときに、その接触圧でカッターホルダーをスクライブ本体に支持した板ばね片が瞬間的に撓み、レベル検出電極が開成または開成して被加工脆弱材料のレベル検出信号を出力し、簡単な構成で、被加工脆弱材料の上面レベルを瞬間的に確実に検出できる。
【００１４】
本発明の脆弱材料のスクライブ方法は、空気圧による加圧手段によりカッターホルダーを押圧しながらカッターホイールが被加工脆弱材料に接触する方向に駆動手段によって前記加圧手段を昇降移動する工程(第１の工程)と、前記カッターホイールと被加工脆弱材料との接触圧でカッターホルダーを前記加圧手段に支持した板ばねの撓みでレベル検出手段が被加工脆弱材料の上面を検出したレベル検出信号を出力するとともにこのレベル検出手段のレベル検出信号により制御手段が停止信号を出力し前記加圧手段を下降させている駆動手段を停止させる工程(第２の工程)と、被加工脆弱材料が存在しないところで被加工脆弱材料の上面レベル位置と被加工脆弱材料の切り込み深さに応じたカッターホイールの下降位置を制御手段にて設定する工程(第３の工程)と、制御手段にて設定した被加工脆弱材料の上面レベル位置と切り込み深さとに応じたカッターホイールの下降位置まで駆動手段の駆動で加圧手段を下降させる工程(第４の工程)と、スクライブ本体を被加工脆弱材料のスクライブ方向に移動させてカッターホイールにて被加工脆弱材料の上面にスクライブする工程(第５の工程)とを備えたものである。
【００１５】
そして、まず、被加工脆弱材料の上面レベル検出に際しては、空気圧による加圧手段によりカッターホルダーを押圧しながら、カッターホイールが被加工脆弱材料に接触する方向に駆動手段によって加圧手段を下降移動させる。次いで、カッターホイールが被加工脆弱材料と接触すると、板ばね片の撓みでレベル検出手段が被加工脆弱材料のレベル検出信号を出力するとともにこのレベル検出手段のレベル検出信号により制御手段が停止信号を出力し可動手段を下降させている駆動手段を停止させる。
【００１６】
次いで、被加工脆弱材料が存在しないところで被加工脆弱材料の上面レベル位置と被加工脆弱材料のレベル位置と切り込み深さとに応じたカッターホイールの下降位置を制御手段にて設定し、制御手段にて設定した被加工脆弱材料の切り込み深さに応じたカッターホイールの下降位置まで駆動手段の駆動で加圧手段を下降させ、スクライブ本体を被加工脆弱材料のスクライブ方向に移動させてカッターホイールにて被加工脆弱材料の上面にスクライブする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の脆弱材料スクライブヘッド装置は、被加工脆弱材料の上面レベル検出が、ガラス板などの脆弱材料を損傷することなく、確実にでき、さらに、カッターホルダーの支持構成を簡単にでき、簡単な構成で、被加工脆弱材料の上面レベルを確実に検出できるとともに装置を安価に得られる。
【００１８】
また、被加工脆弱材料の上面レベル位置と被加工脆弱材料の切り込み深さに応じたカッターホイールの下降位置を確実に設定でき、カッターホイールにて被加工脆弱材料の上面にスクライブできる。
【００１９】
また、本発明の脆弱材料のスクライブ方法は、被加工脆弱材料の上面レベル検出が、ガラス板などの脆弱材料を損傷することなく、瞬間的に確実にでき、被加工脆弱材料の上面レベル位置と被加工脆弱材料の切り込み深さに応じたカッターホイールの下降位置を確実に設定でき、カッターホイールにて被加工脆弱材料の上面にスクライブできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の脆弱材料スクライブヘッド装置及び脆弱材料のスクライブ方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
カッターホイール１は、水平方向の軸２にてカッターホイール支持体３の下端に回転自在に軸支され、このカッターホイール支持体３の上面から突出された垂直方向の軸４はカッターホルダー５にベアリング６にて水平方向に回転自在に支持されている。
【００２２】
このカッターホルダ−５を被加工脆弱材料７側に向って下方に付勢する空気圧による加圧手段８は加圧作動体９にて形成され、この加圧作動体９は下部に上下方向に形成したシリンダー部10とこのシリンダー部10の下部に周縁部に形成した枠部11とにて形成され、この枠部11に前記シリンダー部10の下端部が開口されている。
【００２３】
また、この加圧作動体９のシリンダー部10を昇降進退するピストン12の下端部には、前記カッターホルダー５の上面を押圧する加圧ローラ12aが水平方向の軸にて回転自在に軸支されている。さらに、この加圧作動体９の上部には前記シリンダー部10の上部に連通する通気路13が形成され、この通岐路13は加圧作動体９の上部側面に開口されている。
【００２４】
また、この加圧作動体９はスクライブ本体14の下面に開口した加圧作動体摺動室15に上下方向に摺動自在に設けられ、この加圧作動体摺動室15の内周面と加圧作動体９の下部外周面との間にはスライドガイド16により気密を保持されながら加圧作動体摺動室15に加圧作動体９が上下方向に進退摺動し、この加圧作動体摺動室15の上部は気密となっており、スクライブ本体14に形成した空気供給口18から供給された空気圧は、加圧作動体９の通気路13を経て前記ピストン12の上部に掛かり、ピストン12を下方に付勢する。
【００２５】
また、前記スクライブ本体14の上部には、加圧作動体９の上部に一体的に設けた昇降軸19を気密に進退自在に突出させる摺動孔20が開口され、この昇降軸19は前記カッターホイール１が被加工脆弱材料７側に向って進退する方向にステッピングモータなどの駆動手段21によって昇降移動される。
【００２６】
前記加圧手段８の枠部11の側部と前記カッターホルダー５の側部とをそれぞれボルト22，23にて両端部を固着した板ばね片24にて連結されている。
【００２７】
さらに、前記加圧手段８の枠部11は前記スクライブ本体14に回り止めピン29にて回り止めされている。
【００２８】
また、前記カッターホイール１が被加工脆弱材料７に接触した接触圧により板ばね片24の撓みで被加工脆弱材料７の上面レベル検出信号を出力するレベル検出手段25は、カッターホルダーの先端に設けたレベル検出電極26と前記加圧手段８の枠部11から下方に突出した電極取り付け部27に設けたレベル検出電極28とにて形成されている。
【００２９】
さらに、制御手段30はレベル検出手段25の被加工脆弱材料７のレベル検出信号により加圧手段８を下降させる駆動手段21を停止する停止信号を出力するとともにこのレベル検出手段25にて検出された被加工脆弱材料７の上面レベルと被加工脆弱材料７の切り込み深さに応じたカッターホイール１の下降位置まで加圧手段８を下降させる駆動手段21を制御する。
【００３０】
次に、この実施の形態の作用を説明する。
【００３１】
まず、被加工脆弱材料７の上面レベルを検出する第１の工程は、カッターホイール１の下降位置に臨ませてガラス板などの被加工脆弱材料７を載置し、この状態で、空気供給口18から通気路13に空気を供給し、シリンダー部10に供給された空気圧による加圧手段８のピストン12は下降され、このピストン12に取り付けた加圧ローラ12aによりカッターホルダー５が下方に押圧される。このカッターホルダー５が押圧された状態で、ステッピングモータなどの駆動手段21が駆動し、昇降軸19はカッターホイール１が被加工脆弱材料５に接触する方向に前記加圧手段８を下降移動させる。
【００３２】
このとき、加圧手段８のピストン12に加わる空気圧はカッターホルダー５が加圧手段８とともに下降できる付勢力が得られる程度でよい。
【００３３】
次いで、レベル検出手段25が被加工脆弱材料７のレベル検出信号を出力するとともにこのレベル検出手段25のレベル検出信号により制御手段30が停止信号を出力し前記加圧手段８を下降させている駆動手段21を停止させる第２の工程は、前記カッターホイール１が被加工脆弱材料７と接触すると、その接触圧でカッターホルダー５をスクライブ本体14に支持した板ばね片24が加圧手段８のピストン12を付勢する空気圧に抗して瞬間的に撓み、カッターホルダー５が上方に移動して、カッターホルダー５に設けたレベル検出電極26が加圧手段８の枠部11に設けたレベル検出電極28から離反して開成され、被加工脆弱材料７の上面レベル検出信号を出力する。このレベル検出信号で制御手段30は被加工脆弱材料７の上面レベルを検出し、駆動手段21を停止させる。
【００３４】
次の第３の被加工脆弱材料７の上面レベル位置と被加工脆弱材料７の切り込み深さＧに応じたカッターホイール１の下降位置を設定する工程は、駆動手段21により加圧手段８を上方に移動させ、また、カッターホイール１の下降位置に被加工脆弱材料７が存在しないところまでスクライブ本体14を移動させ、または、カッターホイール１の下降位置に被加工脆弱材料７が存在しないように被加工脆弱材料７を移動させる。そして、レベル検出手段25から上面レベル検出信号が入力された制御手段30に被加工脆弱材料７の上面の切り込み深さＧをキーボートなどの図示しない入力手段にて入力し、または、自動設定により切り込み深さＧを入力し、制御手段30に被加工脆弱材料７の上面レベル位置と被加工脆弱材料７の切り込み深さＧに応じたカッターホイール１の下降位置が設定される。
【００３５】
さらに、制御手段30にて設定した被加工脆弱材料７のレベル位置と切り込み深さＧに応じたカッターホイール１の下降位置まで駆動手段21の駆動で加圧手段８を下降させる第４の工程は、駆動手段21を駆動し、昇降軸19を下降させると、制御手段30にて制御されながら、加圧手段８に板ばね片24にて連結されたカッターホルダー５が下降し、カッターホルダー５にカッターホイール支持体３を介して支持されたカッターホイール１が被加工脆弱材料７の上面に設定された切り込み深さＧ位置まで下降される。
【００３６】
次いで、被加工脆弱材料７の上面にスクライブする第５の工程は、カッターホイール１が被加工脆弱材料７の上面に設定された切り込み深さ位置まで下降された状態で、スクライブ本体１を載置された被加工脆弱材料７のスクライブ方向に移動させ、カッターホイール１にて被加工脆弱材料７の上面に設定された切り込み深さＧのスクライブラインを形成する。このとき、加圧手段８のピストン12に加わる空気圧はカッターホルダー５が加圧手段８とともに被加工脆弱材料７の上面にスクライブできる付勢力に応じた圧力とする。
【００３７】
そして、被加工脆弱材料７の上面レベル検出に際しては、空気圧による加圧手段８によりカッターホルダー５を押圧しながら、カッターホイール１が被加工脆弱材料７に接触する方向に駆動手段21により前記加圧手段８を下降移動させ、前記カッターホイール１が被加工脆弱材料７に接触すると、その接触圧でカッターホルダー５を加圧手段８に支持した板ばね片24が瞬間的に撓み、被加工脆弱材料７の上面レベルを確実に検出でき、この検出した被加工脆弱材料７の上面レベルと切り込み深さＧとに応じスクライブが確実にでき、被加工脆弱材料の上面レベル検出が、ガラス板などの脆弱材料を欠いたり、損傷することなく、瞬間的に確実にでき、さらに、カッターホルダーの支持構成を簡単にでき、安価に得られる。
【００３８】
なお、前記実施の形態では、レベル検出手段25は、カッターホイール１が被加工脆弱材料７の上面に接触した接触圧でカッターホルダー５を加圧手段８に支持した板ばね片24の撓みでカッターホルダー５が上方に移動して、カッターホルダー５に設けたレベル検出電極26が加圧手段８の枠部11に設けたレベル検出電極28と離反して開成することによりレベル検出信号を出力するようにしたが、板ばね片24の撓みでカッターホルダー５が上方に移動して、カッターホルダー５に設けたレベル検出電極26が加圧手段８の枠部11に設けたレベル検出電極28と接触して閉成することによりレベル検出信号を出力するようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の脆弱材料のスクライブヘッド装置の縦断正面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１    カッターホイール
５    カッターホルダー
７    被加工脆弱材料
８    加圧手段
14    スクライブ本体
21    駆動手段
24    板ばね片
25    レベル検出手段
26，28    レベル検出電極
30    制御手段
【図１】
2005225730.tif 000003