坂東機工株式会社 (〒71 徳島県徳島市金沢2丁目4番60号 Tokushima, 77008, JP)
| カッターホイールを備えた切断ヘッドとガラス板を支持する切断テーブルとを備え、切断ヘッドと切断テーブルとをNC制御させて直交の平面座標系において輪郭制御運動を行なう切断部と、研削ホイールを備えた研削ヘッドとガラス板を保持する研削テーブルを備え、研削ヘッドと研削テーブルとをNC制御させて直交の平面座標系において輪郭制御運動を行なう研削部とからなり、切断部と研削部とは同時平行して同一の輪郭運動軌跡を行ないながら、さらに切断ヘッドと研削ヘッドが上記平面座標系に直交する軸の回りで角度制御されるようにしたガラス板の加工機械において、切断ヘッドと研削ヘッドとは、それぞれに角度制御モータを備え、切断ヘッドの角度制御と研削ヘッドの角度制御とを同期させて運転するようにしたガラス板の加工機械。 |
| 切断ヘッド及び研削ヘッドのそれぞれは、平面座標動きの一方の軸として移動する移動台に、軸線が平面座標動き面に直交して、回転自在に取付けられたそれぞれ中空の回転軸の下端部に、側方から取付けられ、かつそれぞれの上記回転軸の上端部には、側方から伝動手段を介して角度制御モータが連結され、さらに上記回転軸は、中空部が上端から下端に貫通している請求項1に記載のガラス板の加工機械。 |
本発明は、自動車の窓ガラス用ガラス板 液晶ガラス板、プラズマテレビ用のガラス 等を、切断、エッヂ研削して生産するガラ 板の加工機械に関する。
本発明は、切断(以下切線形成と称す)と ッヂ研削を同一装置で平行して行うガラス の加工機械に関する。
また、本発明は、共通の制御データでも て動作させるようにしたガラス板の加工機 に関する。
さらに、本発明は、ガラス板に切線を形 する切断ヘッドと、切線の通り折割りされ ガラス板のエッヂを研削する研削ヘッドと 、ガラス板の面に直交する軸の回りで再度 御してカッターホイールの切断方向が常に 線の接線方向を向くように、また研削ホイ ルの押圧接触方向がガラス板のエッヂの法 方向を保つようにしたガラス板の加工機械 関する。
例えば、特許文献1においては、切断ヘッ ドと研削ヘッドとを平行して角度制御するた め、切断ヘッドと研削ヘッドとをラインシャ フト、ベベルギア等を介して連結し、上記ラ インシャフトに制御用モータを連結し、ライ ンシャフトを回転するようにしたガラス板の 加工機械が示されている。
ところで、現在、自動車用窓ガラス板の 産は、高速化が要求されている。従って、 ラス板の加工機械は高速の動きをしなけれ ならない。
切断ヘッド及び研削ヘッドの角度制御の 動も素早く、敏感に応答しなければならな 。
ところが、斯かるガラス板の加工機械で 、切断ヘッドと研削ヘッドとはラインシャ ト、ベベルギア・ベベルギアのきついかみ せにより連結されているため回動に対する 性、抵抗が大きく敏感な応答が困難である
また、ガタが発生し易い。
このため、ガラス板のコーナー形成に精 が落るものである。
本発明は、前記諸点に鑑みてなされたも であり、その目的とするところは、切断ヘ ドと研削ヘッドとの互いの角度制御の回動 精度よく、素早く敏感に応答させ、高速加 にもかかわらず加工精度の高い生産を行い るガラス板の加工機械を提供することにあ 。
また、本発明は、切断ヘッドの腰部、研 ヘッドの腰部へ、圧縮エーア、給油、給水 電源が容易にかつスムースに送られるよう したガラス板の加工装置を提供することに る。
本発明は、カッターホイールを備えた切 ヘッドとガラス板を支持する切断テーブル を備え、切断ヘッドと切断テーブルとをNC 御させて直交の平面座標系において輪郭制 運動を行う切断部と、研削ホイールを備え 研削ヘッドとガラス板を保持する研削テー ルを備え、研削ヘッドと研削テーブルとをNC 制御させて直交の平面座標系において輪郭制 御運動を行う研削部とからなり、切断部と研 削部とは同時平行して同一の輪郭運動軌跡を 行いながら、さらに切断ヘッドと研削ヘッド が上記平面座標系に直交する軸の回りで角度 制御されるようにしたガラス板の加工機械に おいて、切断ヘッドと研削ヘッドとは、それ ぞれに角度制御モータを備え、切断ヘッドの 角度制御と研削ヘッドの角度制御とを同期さ せて運転するようにしたガラス板の加工機械 である。
また、上記の切断ヘッド及び研削ヘッド それぞれは、平面座標動きの一方の軸とし 移動する移動台に、軸線が平面座標動き面 直交して、回転自在に取付けられたそれぞ 中空の回転軸の下端部に、側方から取付け れ、かつそれぞれの上記回転軸の上端部に 、側方から伝動手段を介して、角度制御モ タが連結され、さらに、上記回転軸は中空 が上端から下端に貫通させてある。
切断ヘッド及び研削ヘッドは、それぞれ 角度制御モータを備えているため、切断ヘ ド及び研削ヘッドは、直接に独立して角度 御回動され、素早く敏感に応答した角度制 が行われる。
輪郭制御されて描かれてゆく加工ライン 合わせて切断ヘッド及び研削ヘッドをスピ デーに、精確に角度制御することができる
即ち、切断ヘッドにあっては、高速に移 し、刻々向きを変える加工ラインに対して ッターホイールの向きをスピーデーに、精 に合わせることができ、また研削ヘッドに っては、刻々形状変化をするエッヂ加工ラ ンに対してその法線方向に向って研削ホイ ルの周端縁の同一部を常に合わせ、かつ押 当てして移動するように、角度制御を刻々 ピーデーに、精確に、ガタなく滑らかに行 うことができる。
従って、高速加工ができ、高い生産性が られる。
さらに、鋭角なコーナー形状加工におい も、形崩れのない精確な形状が高速加工で られる。
下端部に切断ヘッドが、上端部には角度 御モータが取付けられ、切断ヘッドを角度 御回動させるところの回転軸、及び下端部 研削ヘッドが上端部には角度制御モータが 付けられ、研削ヘッドを角度制御回動させ ところの回転軸は、共に中空構造であって その中空部が上端から下端に貫通している
さらに、この中空の回転軸に対して、切 ヘッド、研削ヘッド及び角度制御モータが 方から取付けられているため、回転軸は中 部が上端から下端に貫通し、開口している
このため、回転軸の中空部に、圧縮エー 管、給油チューブ、給水チューブ、電源線 通すことができ、切断ヘッド、研削ヘッド 回動するにもかかわらず、その切断ヘッド 研削ヘッドに十分に圧縮エーア、給油、給 、電源が供給できる。
次に、本発明の具体例を図面を参照して 明する。
本実施例のガラス板の加工機械1は、第1 、第2図に示すように、右側にはガラス板5に 切線を形成する切断部2、左側にはガラス板 周縁を研削する研削部3、中央に折割部4、そ して背後にガラス板5を搬送するガラス板搬 部6が配置されている。
さらに、切断部2の前方にはガラス板5の 込み待期コンベア7が、研削部3の後方には取 出しコンベア8が配設されている。
切断部2には、カッターホイール52を備え 切断ヘッド9とガラス板5を支持する切断テ ブル12を備える。
また、研削部3には、研削ホイール64を備 た研削ヘッド10とガラス板5を保持する研削 ーブル13を備える。なお、研削テーブル13に おいてガラス板5を直接に保持するのは、こ 研削テーブル13上に配置した複数の吸盤22で る。
上記切断ヘッド9と切断テーブル12は、NC 御されて直交の平面座標系において輪郭制 運動を行ない、また上記研削ヘッド10と研削 テーブル13もまたNC制御されて直交の平面座 系において輪郭制御運動を行なう。
そして、切断部2における上記輪郭制御運 動と研削部3における上記輪郭制御運動とは 同時平行して同一に行なわれる。
切断部2の切断ヘッド9と研削部3の研削ヘ ド10とは、共通の移動台11に装置されており 、この移動台11は、X軸方向の運動(以下、移 と称す)を行なう。
よって、切断ヘッド9延いてはカッターホ イール52と研削ヘッド10、延いては、研削ホ ール64とはX軸を共用し、一体となってX軸方 の移動を行なう。
一方、切断ヘッド9に対応して、Y軸方向 移動する切断テーブル12と研削ヘッド10に対 してY軸方向に移動する研削テーブル13とは それぞれ独立して装置されているが、共に 期制御される。
切断テーブル12と研削ヘッド13の前方上方 には、架台16が架設されている。
架台16は機台14の前後端において立設され た門型の枠台15、15に架設されている。
この架台16の正面32に2組のスライドレー 装置17及び17が、X軸方向に沿って、平行に設 けられている。
このスライドレール装置17及び17は、架台 16に敷設されたレール本体18と、このレール 体18上を移動する複数のスライド19とからな 、これらのスライド19には移動台11が固定さ れている。
この移動台11には、前述したように前記 断ヘッド9及び研削ヘッド10が装置されてい 。
したがって切断ヘッド9及び研削ヘッド10 、上記スライドレール装置17及び17によって X軸方向に移動台11と共に一体となって移動す る。
X軸方向への移動台11の駆動は2組のスライ ドレール装置17の間に設けられた送りねじ20 、この送りねじ20に接続されたX軸制御モー 21とによって行われる。
切断テーブル12の上面は、ガラス板5を平 支持するように形成されている。
研削テーブル13は、上面に複数個の吸盤22 が配置され、これら吸盤22上にガラス板5が平 面を保って吸着固定される。
上記切断テーブル12はY軸方向に沿って配 されたスライド装置23上に載設されている
これらスライド装置23はガイドレール24と このガイドレール24に組付けたスライドブロ クを備え、上記切断テーブル12は、これら ライドブロックに取付けられている。
切断テーブル12のY軸方向移動は上記ガイ レール24、24に沿って設けられた送りねじ25 送りねじ25に連結したY軸制御モータ26とに って行なわれる。
また、研削テーブル13は、同じようにY軸 向に沿って配設されたスライド装置27上に 設されている。
もちろん、このスライド装置27もまた、 イドレール28とこのガイドレール28に組付け れたスライドブロックを備え、これらスラ ドブロック上に上記研削テーブル13が取付 られている。
研削テーブル13のY軸方向移動は、上記ガ ドレール28、28に沿って配設された送りねじ 29とこの送りねじ29に連結されたY軸制御モー 30とにより行なわれる。
切断テーブル12と研削テーブル13とが同期 してY軸方向に移動されるように、個々独立 て配されたY軸制御モータ26とY軸制御モータ3 0とは数値制御装置によって同期して作動さ る。
次に、第4図に拡大して示すように、X軸 向に移動する移動台11の正面32には、前記切 テーブル12に対応して軸受装置33が研削テー ブル13に対応して軸受装置34が、それぞれ取 けられている。
軸受装置33には、ベアリング(図示されて ない)より保持された回転軸36を備える。
また軸受装置34には、ベアリング37、37に り保持された回転軸38を備える。
上記の回転軸36と38は回転軸心がX-Y平面座 標系、つまりガラス板5の上面に対して直交 た状態に組込まれている。
回転軸36及び38はガラス板5の上面に直交 た軸39を中心に回転する。
なお、回転軸36及び38のそれぞれは、上端 から下端に至って貫通した中空部40を備える (第7図)
軸受装置33に組込まれた回転軸36及び軸受 装置34に組込まれた回転軸38は、共に、その 端部41、42及び下端部43、44それぞれの軸受装 置33、34から上方にまた下方に露出している
切断部2における回転軸36は、その下端部4 3にはブラケット45を介して切断ヘッド9が取 けられている。
さらに、この回転軸36の上端部41には、角 度制御モータ46が平歯車47、47を介して連結さ れている。
他方、回転軸38は、その下端部44において 、ブラケット48を介して研削ヘッド10が取付 られている。
同じく、この回転軸38の上端部42には、角 度制御モータ49が平歯車50、50を介して連結さ れている。
回転軸36に連結された角度制御モータ46及 び回転軸38に連結された角度制御モータ49は 共に、それぞれの回転軸36、38の側方に配置 、それぞれの回転軸36、38に側部から上記平 歯車47、47、50、50を介して連結されている。
また、上記角度制御モータ46及び49のそれ ぞれは、共に、移動台11の正面32から立設さ たブラケット51、52に保持されており、もち ん移動台11と一体となってX軸方向を移動す 。
また、回転軸36の下端部43に取付けされた 切断ヘッド9及び回転軸38の下端部44に取付け れた研削ヘッド10もまた、共に、その下端 43、44において、それぞれの回転軸36及び38を 側部から掴み取付けされた上記ブラケット45 48を介して取付けられている。
従って、回転軸36及び38のそれぞれは、上 端部41、42において、角度制御モーター46及び 49により角度制御回動の駆動を受けて、それ れの下端部43に取付けた切断ヘッド9及び研 ヘッド10をガラス板5の上面に直交する軸39 回りで角度制御回動させる。
第2図に示すように、回転軸36及び38は共 、中空構造であり、その中空部40において、 上端部41、42から下端部43、44に圧縮エーアの ューブ、給水のホース、電線、給油のチュ ブ95を通し、下端部43、44に取付けの上記切 ヘッド9には圧縮エーアカッターオイル等を 供給し、研削ヘッド10には、給水、電源を供 する。
切断ヘッド9は、カッターホイール52を備 たカッターヘッド本体53と、このカッター ッド本体53を保持し、このカッターヘッド本 体53の位置をガラス板5の面に平行な面内で直 交する2方向(X方向、Y方向)に調整するところ 位置調整手段54とカッターヘッド本体53の上 部に取付けられ、上記カッターホイール52をZ 軸方向に上下動し、ガラス板5に切線を形成 る時にはカッターホイール52に切り圧を与え るエーアシリンダ装置55を備える。
位置調整手段54は上記カッターヘッド本 53を保持する。
Y方向スライド56と、このY方向スライド56 Y方向に可動自在に保持するX方向スライド57 とこのX方向スライド57をX方向に可動自在に 持するブラケット58とからなる。
そして、ブラケット58の上部59が回転軸36 下端部43に掴み取付けたブラケット45に懸吊 的に取付けられている。
カッターヘッド本体53は、下端にカッタ ホイール52が取付けられたシャフト60と、こ シャフト60をZ軸方向に上下スライド動及び イドするスライドベアリングとを内蔵して る。
そして、シャフト60の上端が上記エーア リンダ装置55のピストンロッドに連結してい る。
切断ヘッド9はY方向スライド56を微調整移 動させることによりカッターホイール52を回 軸36の軸心に、合わせたりまたずらして切 の軌跡の微調整を行なうことができる。
研削ヘッド10はスピンドルモータ61とこの スピンドルモータ61の位置をガラス板5の面に 平行な面内で、直交する2方向(X方向、Y方向) 夫々調整するための位置調整手段62を備え 。そして、スピンドルモータ61の回転シャフ ト63に研削ホイール64が装着されている。
位置調整手段62は上記スピンドルモータ61 を保持するY方向スライド65と、このY方向ス イド65をY方向に可動自在に保持するX方向ス イド66とこのX方向スライド66をX方向可動自 に保持するブラケット67とからなる。
このブラケット67の上部68が回転軸38の下 部44に掴み取付けしたブラケット45に懸吊的 に取付けされている。
研削ホイール64は、上記位置調整手段62の 調整によって、その周端面(研削面)が、回転 38の軸心と一致させるようにしてある。な 、上記Y方向スライド65をY方向に微調整動き させて回転軸38の軸心に対する研削ホイー 64の周端面(研削面)の位置を微調変化させ研 しろを調整する。
折割り部4には、搬送されて来た切線入り のガラス板5を置く水平のベルトコンベア69と 、このベルトコンベア69上に置かれたガラス 5を折割りする2基の折割装置70及び70とを備 る。
各折割り装置70及び70は、端切りカッター 装置71とプレス装置72と、端切りカッター装 71及びプレス装置72を保持し、これら端切り ッター装置71及びプレス装置72を、ガラス板 5上を、ガラス板5の面に沿って移動させる移 手段73とよりなる。
移動手段73は、端切りカッター装置71及び プレス装置72を保持し、この端切りカッター 置71及びプレス装置72をY方向に数値制御移 させるY方向移動装置74と、このY方向移動装 74をX方向に数値制移動をさせるX方向移動装 置75を備え、このX方向移動装置75が架台16及 架台76にブラケットを介して取付けられてい る。
ベルトコンベア69は、コンベアベルト77と コンベアベルト77を内側から平面に支える支 板兼フレーム78とベルトコンベア69を回走さ せる駆動装置79とを有しており、支持板兼フ ーム78においてブラケットを介して機台14か ら支持されている。
折割部4の動作は、まず、切断部2で切線 入れられたガラス板5が切断部2に対応の吸着 パット装置80によりベルトコンベア69上に置 れる。すると、この吸着パット装置80は切断 部2へ復帰し、代りにこの折割部4に復帰した 割部4に対応の吸着パット装置81が降下して ベルトコンベア69上に置れたガラス板5を押 て固定状態とする。
すると、先ず折割装置70の端切りカッタ 装置71が必要箇所へ順次移動してゆき、ガラ ス板5に端切り線を入れてゆく。次に、プレ 装置72が必要箇所に順次移動してプレスを施 し、不要部を折割り、切離してゆく。
不要部を折割り、切離されたガラス板5は 折割部4に対応の吸着パット81により吸着、持 上げられ、この状態で次に研削部3への搬送 待つ。
このとき、ベルトコンベア69が作動し、 ンベアベルト77上の折割りカレットは外部へ 排出される。
ガラス板搬送部6は、切断テーブル12の上 折割部4のベルトコンベア69の上、研削テー ル13の吸盤22の上を、X軸方向に平行に往復 動する往復移動台84と、この往復移動台84に ラケット85を介して定間隔を保って取付け れた4基の吸着パット装置80、81、82、83と、 復移動台84及び吸着パット装置80、81、82、83 一体として定間隔を往復動させる駆動装置 しての送りねじ91及び送り軸制御モータ92と からなる。
吸着パット装置80は入込み待期コンベア7 対応して設けられ、吸着パット装置81は切 テーブル12に対応して設けられ、吸着パット 装置82は折割部4のベルトコンベア69に対応し 設けられ、吸着パット装置83は研削テーブ 13の吸盤22らに対応して設けられている。
上記の各吸着パット装置80、81、82、83そ ぞれは、ガラス板5を吸着または解放すると ろの吸着パット86とこの吸着パット86を上下 動させる上下動装置87とからなり、この上下 装置87が前記ブラケット85に取付けられてい る。
なお、ブラケット85は、往復移動台84に取 付けられているので吸着パット装置80、81、82 、83は往復移動台84に取付けられている。
往復移動台84は、前記架台76にX軸方向に 行に設置されたスライド装置88に取付けられ ている。
スライド装置88は、平行に設置したガイ レール89とこのガイドレール89に組付けたス イド90とからなり、このスライド90、90に上 往復移動台84が取付けられている。往復移 台84の往復移動は、上記ガイドレール89、89 に設けた送りねじ91とこの送りねじ91に連結 た送り軸制御モータ92とにより駆動する。 り軸制御モータ92は数値制御装置からの数値 情報に基づいて数値制御により精確に搬送さ れる。
なお上記第二架台76は前記第一架台16の後 方において、第一架台16と平行にして、機台1 4の前後端に立設の枠台15、15に架設されてい 。
ガラス板搬送部6の動作は、先ず吸着パッ ト装置80が入込み待期コンベア7上に、吸着パ ット装置81が切断テーブル12上に、吸着パッ 装置82が折割部4のベルトコンベア69上に、吸 着パット装置83が研削テーブル13上に、それ れ待機しているときが搬送始期位置である
この搬送始期位置において吸着パット装 80の吸着パット86、吸着パット装置81の吸着 ット86、吸着パット装置83の吸着パット86が せいに降下し、ガラス板5、5、5を吸着し、 上げる。次に、往復移動台84が往行程を移 し、ガラス板5を吸着した状態で吸着パット 置80は切断テーブル12上に、吸着パット装置 81は折割部4のベルトコンベア69上に、吸着パ ト装置82は研削テーブル13の吸盤22上に吸着 ット装置83は取出しコンベア8上に、一体と て達する。すると、各吸着パット装置80、81 、82、83は、吸着パット86を降下し、ガラス板 5を解放し、切断テーブル12上に、ベルトコン ベア69上に、研削テーブル13の吸盤22上に、取 出しコンベア8上に、ガラス板5を置く。その 、各吸着パット装置80、81、82、83は、その 着パット86を持上げ、往復移動台84と共に始 位置に復行程を復帰する。
ガラス板搬送部6の上記の動作によって、 入込み待期コンベア7上の素板ガラス板5は切 テーブル12上に、切断テーブル12上で切線入 されたガラス板5は折割部4のベルトコンベア6 9上に、折割部4の折割済ガラス板5は研削テー ブル13の吸盤22上に、研削テーブル13の吸盤22 でエッヂを研削されたガラス板5は取出しコ ンベア8上に排出される。
ガラス板搬送部6の上記動作の繰返しによ ってガラス板5は入込み待期コンベア7、切断 ーブル12、折割部4のベルトコンベア69上、 削テーブル13の吸盤22、取出しコンベア8へと 順送りされる。
次に上記のようになる本実施例のガラス の加工機械1における切断部2、研削部3の動 を詳述する。
切断テーブル12に素板ガラス板5が、研削 ーブル13の吸盤22、22上に折割されたガラス 5が搬入されると、切断ヘッド9、研削ヘッ 10は共用の移動台11と一体となってX軸移動し 、一方切断テーブル12と研削テーブル13とは 同期制御されて共にY軸移動する。
切断部2において、切断ヘッド9のカッタ ホイール52と切断テーブル12上のガラス板5と が輪郭制御運動してカッターホイール52はガ ス板5上に切線入れラインを移動する。
同時に、研削部3においては、研削ヘッド 10の研削ホイール64と研削テーブル13の吸盤22 に吸着保持されたガラス板5とが輪郭制御運 動して研削ホイール64はガラス板5の四囲を巡 る。
切断ヘッド9のカッターホイール52と研削 ッド10の研削ホイール64は同時、平行して同 一の運動軌跡を描いて移動する。
この時、同時に切断ヘッド9が備える角度 制御モータ46と研削ヘッド10が備える角度制 モータ49が同期運転され切断ヘッド9と研削 ッド10は同一回転角度の制御が同期平行して 行われる。このとき、切断ヘッド9にあって 、刻々向きが変る切線入れラインにカッタ ホイール52の向きを合せながら移動し、研削 ヘッド10にあっては研削ホイール64をその押 方向が常にガラス板5の側端面の法線方向を くように首振しながら移動する。
即ち、切断部2と研削部3は同一輪郭運動 跡と同一角度制御運動を同時並行して行な 、ガラス板5への切線入れ(切断)とガラス板5 周縁研削を同時に行なう。
上記の如くのガラス板5の加工において、 切断ヘッド9及び研削ヘッド10はそれぞれに、 角度制御モータ46、49を備え、直接に角度制 回動を受けるため、切断ヘッド9にあっては 刻々向きを変える加工ラインに対してカッ ーホイール52の向きを素早く、敏感に、か 精確に合わすことができ、また研削ヘッド10 にあっては刻々変化するガラス板エッヂの加 工ラインに対して、その法線方向に向って研 削ホイール64の周端部の同一部を常に合わせ かつ押圧当てして、移動するように角度制 が素早く、精確に、ガタなく滑らかに行な ことができる。
従って、高速加工ができ、高い生産性が られる。さらに、鋭角なコーナー形状加工 おいても、形崩れのない精確な形状が高速 工で得られる。
また、下端部に切断ヘッドが、上端部に 角度制御モータが取付けられ、切断ヘッド 角度制御回動させるところの回転軸、及び 端部と研削ヘッドが上端部には角度制御モ タが取付けられ研削ヘッドを角度制御回動 せるところの回転軸は、共に中空構造であ て、その中空部が上端から下端に貫通して る。さらに、この中空の回転軸に対して切 ヘッド、研削ヘッド及び角度制御モータが 方から取付けられているため、回転軸は中 部が上端から下端に貫通し、開口している このため、回転軸の中空部に圧縮エーア管 給油チューブ、給水チューブ、電源線を通 ことができ、切断ヘッド、研削ヘッドが回 するにもかかわらず、その切断ヘッド、研 ヘッドに十分に圧縮エーア、給油、給水、 源が供給できる。
