(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板材の移動方向に沿った側部の表裏２面の稜角部に対して、表面から端面方向に回転するマルチ砥石と、これとは逆に裏面から端面方向に回転するマルチ砥石とを上下一対備え、
上部のマルチ砥石を構成する複数の砥石単板と下部のマルチ砥石を構成する複数の砥石単板が相互にかみ込み且つ、その砥石刃先が前記板材の表裏２面の稜角部に摺接し、Ｃ面取り加工するように配置してあり、
マルチ砥石の回転軸は板材が移動するにつれてＣ面取り量が増大する方向にわずかに傾斜していて、
当該Ｃ面取り加工の後に、加工接触点において板材の移動方向とは反対方向に回転し回転軸が板材の移動方向とは直角方向に配置した砥石をその砥石刃先が板材の端部を研削するように配置してあり、且つＣ面取り加工する上下一対のマルチ砥石と板材の端部を研削する砥石との間隔が面取り加工される板材の稜辺長さより狭いことを特徴とする板材の加工装置。
【請求項２】
板材の移動方向に沿った側部の表裏２面の稜角部に対して、表面から端面方向に回転するマルチ砥石と、これとは逆に裏面から端面方向に回転するマルチ砥石とを、上部のマルチ砥石を構成する複数の砥石単板と下部のマルチ砥石を構成する複数の砥石単板が相互にかみ込み、マルチ砥石の回転軸は板材が移動するにつれてＣ面取り量が増大する方向にわずかに傾斜していて、
その一対のマルチ砥石刃先を、前記板材の表裏２面の稜角部に摺接させてＣ面取り加工を施し、当該Ｃ面取り加工の後に、前記上下一対のマルチ砥石との間隔が面取り加工される板材の稜辺長さより狭く、且つ加工接触点において板材の移動方向とは反対方向に回転し回転軸が板材の移動方向とは直角方向に配置した砥石を用いて板材の端部を研削することを特徴とする板材の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、板材の加工方法及びその装置に関し、特に液晶基板、セラミックス基板、ガラス板等の端面のＣ面取り加工後に連続的にＲ面取り加工、外周端面加工（外形寸法調整）、板材のコーナー部加工等の後処理を行うのに効果的な技術に係る。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、液晶基板は、所定の大きさにスクライブ及びブレークされて各種液晶パネルとして利用されている。
この際に、液晶基板の端面がエッジ状のままになっていると、このエッジ部を起点にして欠けや割れ不良が発生する恐れが高いことから、上記液晶基板の周縁部の稜角部を面取り加工するのが一般的である。
また、面取り加工方法もガラスが欠けやすく、バリやチッピングが発生しやすいことから図６に示すように、まず、表裏２面の稜角部をＣ面取り加工し、さらにこの端面をＲ面取り加工することが広く採用されている。
さらには、図７に示すように液晶基板の外形寸法を調整する目的で、外周端面加工（外形整形）を施したり、図８に示すように方形基板のコーナー部を研削するコーナー加工等もされている。
【０００３】
ここで、Ｃ面取り加工とＲ面取り加工、外周端面加工、コーナー加工等では、砥石の回転方向や回転速度及び板材と砥石の相互の移動速度等がそれぞれ異なることから、まず、Ｃ面取り専用の加工装置に、液晶基板等の板材を装着固定してＣ面取り加工を施し、その後にＲ面取り、外周端面加工、コーナー加工等の専用加工装置に搬送載置して加工（以下、板材の端部加工という）をしていた。
【０００４】
しかし、上記のような従来方法では、Ｃ面取り加工装置と板材の端部加工装置の２台が必要となるばかりか、この２台の加工装置間に被加工材たる板材の搬送装置も必要となることになる。
すると、この搬送装置により、板材を加工装置にセッティングする際にセッティング（設置精度）のバラツキにより、その後の加工精度や加工量にバラツキが発生する問題があった。
また、加工装置の全長が長くなり、その間に投入される半完製品が多くなり、生産タクトも長くなるという技術的課題が内在していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術に内在する技術的課題に鑑みて、板材のＣ面取り及びＲ面取り加工等の板材の端部加工を一台の加工装置にて連続的に行うことが出来、コンパクトで生産性が高く、加工品質の安定性に優れた板材の加工装置及びそれを用いた加工方法の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明に係る板材の加工装置は、板材の移動方向に沿った側部の表裏２面の稜角部に対して、表面から端面方向に回転するマルチ砥石と、これとは逆に裏面から端面方向に回転するマルチ砥石とを上下一対備え、上部のマルチ砥石を構成する複数の砥石単板と下部のマルチ砥石を構成する複数の砥石単板が相互にかみ込み且つ、その砥石刃先が前記板材の表裏２面の稜角部に摺接し、Ｃ面取り加工するように配置してあり、マルチ砥石の回転軸は板材が移動するにつれてＣ面取り量が増大する方向にわずかに傾斜していて、当該Ｃ面取り加工の後に、加工接触点において板材の移動方向とは反対方向に回転し回転軸が板材の移動方向とは直角方向に配置した砥石をその砥石刃先が板材の端部を研削するように配置してあり、且つＣ面取り加工する上下一対のマルチ砥石と板材の端部を研削する砥石との間隔が面取り加工される板材の稜辺長さより狭いことを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明に係る板材の加工方法は、板材の移動方向に沿った側部の表裏２面の稜角部に対して、表面から端面方向に回転するマルチ砥石と、これとは逆に裏面から端面方向に回転するマルチ砥石とを、上部のマルチ砥石を構成する複数の砥石単板と下部のマルチ砥石を構成する複数の砥石単板が相互にかみ込み、マルチ砥石の回転軸は板材が移動するにつれてＣ面取り量が増大する方向にわずかに傾斜していて、その一対のマルチ砥石刃先を、前記板材の表裏２面の稜角部に摺接させてＣ面取り加工を施し、当該Ｃ面取り加工の後に、前記上下一対のマルチ砥石との間隔が面取り加工される板材の稜辺長さより狭く、且つ加工接触点において板材の移動方向とは反対方向に回転し回転軸が板材の移動方向とは直角方向に配置した砥石を用いて板材の端部を研削することを特徴とする。
【０００８】
本発明をより効果的なものにするために、Ｃ面取り加工手段の砥石刃先と、これに並設した板材の端部加工手段の砥石刃先との間隔が、面取り加工される板材の稜辺長さより狭くなるように設定するとよい。
【０００９】
ここで、「砥石刃先が板材の表裏２面の稜角部に摺接するように」とは、被加工材たる板材を移動させてもよく、板材を固定して面取り手段を移動させてもよく、あるいは、相互とも移動させてもよいことを意味する。
なお、ワークのセンタリング精度や駆動装置のコンパクト化を考慮するとワークたる板材を移動させるのが好ましい。
また、板材の端部を研削するとは、板材の端面をそれぞれ上下方向からＣ面取りした後の端面部のＣ面取りコーナー部に凹部Ｒ形状からなる砥石を摺接させてＲ面取りする場合のみならず、Ｃ面取り後の板材の端面外形（Ｃ面取りされなかった端面部）にも接するように研削する場合、あるいは、図７に示したように外周端部加工する場合、図８に示すように板材のコーナー部を加工する場合等を含めて、砥石刃先を加工接触点において板材の移動方向と反対方向に回転し、研削加工する方法及びその回転制御手段をいう。
【００１０】
Ｃ面取り用の砥石の刃先と、Ｒ面取り等の板材の端部加工の砥石の刃先との間隔を板材の稜辺の長さより狭く設定した場合には、板材のＣ面取り加工完了前に、Ｒ面取り加工等が開始されることになる。
この場合に、Ｒ面取り用等の砥石の刃先に、ワークが喰い付きやすいように板材の移動速度を初期には相対的に遅く設定し、Ｒ面取り等開始後は、上記移動速度を速くするように設定するのが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の望ましい実施の形態を以下、図面に基づいて説明する。
図１に本発明に係る板材加工装置１の要部模式図を示す。
板材加工装置１には、そのテーブル２に被研削材たる液晶基板７等の板材をセットする載置固定装置３が備えられ、テーブルＹ軸上を移動する。
また、液晶基板の表裏２面の稜角部に接するように、上部側Ｃ面取り砥石４及び下部側Ｃ面取り砥石５が上下方向のＺ軸方向及びワークへの喰い込み方向のＸ軸方向に位置調整可能に取り付けられている。
液晶基板の面取り加工する稜辺の移動線上に沿って、Ｃ面取り用の一対の砥石４、５の後方に並設してＲ面取り用砥石６が備えられている。
このＲ面取り用砥石６も、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に位置調整可能になっている。
なお、Ｃ面取り用砥石４、５及びＲ面取り用砥石６は、回転軸が軸支され、ベルト等を介して各種駆動手段にて回転可能になっているが、分かりやすくするために図１においてはそれらの記載を省略してある。
図１は、液晶基板の片側の稜辺に沿って、Ｃ面取り用砥石及びＲ面取り用砥石を並設した例を示したが、図２に示したように液晶基板の他方の稜辺に沿っても、Ｃ面取り用及びＲ面取り用砥石をそれぞれ門構え状に備えることにより、一度に液晶基板の両サイドの面取り加工を行うことができる。
【００１２】
次に、Ｃ面取り用の砥石の構造について説明する。
図３に、液晶基板７と砥石の当たり面を模式的に示す。
上部の砥石４は、液晶基板７の表面７ａから端面７ｃの方向に向かって回転Ｗ１している。
一方、下部の砥石５は、液晶基板の裏面７ｂから端面７ｃの方向に向かって回転Ｗ２している。
図４に、Ｃ面取り用砥石４を上部から見た状態を示し、例えば、砥石４は砥石単板４１、４２、４３の三枚を重ねたマルチ砥石になっている。
なお、砥石単板の枚数は、被削材の厚みや面取り量に応じて任意に設定される。
液晶基板７を下から上方向に移動させる。
これに対して、三枚のマルチ砥石がその回転軸に対して、極くわずかに角度をつけて、この液晶基板の稜角部に摺接するように配置されている。
第１の砥石４１にて研削代８１が研削され、第２の砥石４２にて研削代８２の部分が研削され、第３の砥石４３にて研削代８３の部分が研削され、所定のＣ面取りが得られるようになっている。
マルチ砥石の傾斜角は、砥石の間隔及びＣ面取り量により選定されるが、０．１〜０．２ｍｍのＣ面取りの場合には、両端の砥石間の変位量０．１ｍｍ程度になる。
また、下部側の砥石５も三枚の砥石単板からなるマルチ砥石になっていて、上部側の砥石４と相互に砥石がかみ込むように配置されていて、液晶基板を上下方向から挟持するように研削することにより、液晶基板の砥石に対する逃げ振れを防止している。
【００１３】
Ｃ面取りされた液晶基板は、次にＲ面取り用砥石６にて研削される。
その拡大模式図を図５に示す。
Ｒ面取り用砥石６は、液晶基板の移動方向と反対方向に回転していて、液晶基板の端面部を所定のＲ形状に研削するように凹部Ｒ形状刃先６ａを有している。
また、図１に示すようにＣ面取り用砥石とＲ面取り用砥石の間隔Ｌ１が、液晶基板の長さＬ２よりも狭く（短く）設定されているので、液晶基板７はＣ面取りされながらＲ面取り加工も進行する。
この場合に、Ｒ面取り開始までは、液晶基板の移動速度を遅く設定する。
なお、図４に示した砥石６には、一本のＲ溝のみ示してあるが、例えば、６〜９本と複数の溝形状を設けておいて板材の厚みやＲ面取り形状に応じて選定使用するのが良い。
このような工程を経て、図５に示すように液晶基板の稜角部がＣ面取り（Ｃ１、Ｃ２）及びＲ面取り加工（Ｒ１、Ｒ２）される。
また、Ｒ面取り用砥石６の代わりに、図７に示すように外形整形用砥石６１を用いてもよく、図８に示すようにコーナー加工用砥石にてコーナー部を研削してもよい。
【００１４】
【発明の効果】
本発明によれば、Ｃ面取り用砥石とＲ面取り等の端部加工用砥石を並設し、１台の加工装置にて連続的に板材のＣ面取りと板材の端部加工が可能になり、従来、Ｃ面取り用と端部加工用の２台の加工装置が必要であったのに比較して、加工装置がコンパクトになり、上記工程間の搬送装置が不要になり、搬送による材料設置バラツキも無くなり、加工精度の安定化が望める。
また、それにより加工ラインの全長が飛躍的に短くなり、ラインタクトも短くなる。
さらには、工程内の半完成品の量も少なくすることができる。
Ｃ面取り用砥石とＲ面取り用砥石、あるいは、外形整形用砥石との間隔を被削材たる板材の長さより狭く設定すると、Ｃ面取りとＲ面取りあるいは、外形整形加工が連続的同時並行的に同期化することができ、より加工装置をコンパクトにできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る面取り加工装置１の要部構成図を示す。
【図２】面取り加工手段を板材の両サイドに設けた例を示す。
【図３】板材を上下方向からＣ面取りする状態を示す。
【図４】Ｃ面取り用砥石の構成を示す。
【図５】Ｒ面取りする状態を示す。
【図６】液晶基板等の面取り状態を示す。
【図７】外形整形加工の状態を示す。
【図８】板材のコーナー加工例を示す。
【符号の説明】
１    本発明に係る板材加工装置
２    テーブル
３    ワーク載置固定装置
４    Ｃ面取り用砥石（上部側）
５    Ｃ面取り用砥石（下部側）
６    Ｒ面取り用砥石
６ａ  Ｒ面取り用砥石の凹部Ｒ形状部
６１  板材の端面加工用砥石
７    板材（液晶基板）
７ａ  板材の表面
７ｂ  板材の裏面
７ｃ  板材の端面
８１、８２、８３  研削代
【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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【図８】
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