板材的周缘加工装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供板材的周缘加工装置，其具有：工作台，其安装在主轴的上端，在主轴的下端连接有主轴电动机，工作台用于水平地保持板状的板材；控制器，其与主轴电动机连接；进给装置，其进给电动机与控制器连接；磨具，其安装在进给装置上，通过基于进给装置实现的相对于工作台的相对移动来加工板材的周缘；以及传感器，其安装在进给装置的固定位置，用于计测板材的角部的位置和高度，进给装置根据来自控制器的指令值控制磨具相对于工作台的相对位置和相对高度，控制器具有校正单元，校正单元利用传感器取得的至少2个板材角部的位置及高度、和录入控制器内的板材的形状公式，在三维方向上校正板材加工过程中的磨具的相对位置和相对高度的指令值。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及对板材的周缘进行加工的装置，并且涉及特别适合于对如部分球面那样板面在全部的方向上弯曲的玻璃板及其他硬质脆性板(以下称为“曲面板”)的周缘进行加工的上述装置。
技术介绍
在板材的周缘加工装置中存在下述类型的装置：使磨具相对于板材的相对位置在垂直的2个方向上移动来进行加工的直角坐标系(参照专利文献1)的装置；以及，对保持板材的工作台的旋转角和沿该旋转的半径方向移动的磨具的位置相关联地控制来进行加工的极坐标系(参照专利文献2)的装置。直角坐标系的装置适合于如电视机的显示器用的玻璃板那样比较大型的矩形的板材的加工。另一方面，极坐标系的装置适合于便携终端的显示器用的玻璃板那样的较小型的板材的加工。与直角坐标系的装置相比，极坐标系的装置具有加工形状的自由度大、且可以使装置小型化这样的特征。为了准确进行板材的周缘加工，作为其前提，需要将板材准确定位并固定在加工装置的工作台上。然而，在对板材的周缘整体进行加工的装置中，无法在工作台上设置决定板材的周缘的位置和方向的引导件，只能对板面进行真空吸附或者上下夹持板面来固定。因此，搬入到工作台上的板材的中心位置或方向产生搬入误差。在直角坐标系的装置中，预先在板材的规定的2个部位设置定位标记，使用设置在加工装置上的2个照相机读取被搬入工作台上的板材的定位标记，检测出玻璃板的侧边的位置和倾斜度。然后，将在玻璃板的宽度方向两侧配置的左右的磨具对准检测出的侧边的位置，通过使工作台绕铅直轴旋转来校正倾斜度这样的动作，来修正搬入误差。另一方面，本申请的申请人针对极坐标系的装置在专利文献2中提出的装置具有：工作台，其绕铅直轴旋转；磨具，其沿着接近和远离该工作台的方向移动来对板材的周缘进行加工；以及1个照相机，其取得板材的角部的图像。然后，当板材被搬入到工作台上后，使用照相机取得板材的第1角部和180度相反侧的第2角部的图像，检测出这些角部的相对于应该位于的位置的偏差，根据这些偏差计算出板材中心相对于工作台中心的位置误差和角度误差，根据该计算结果，对来自控制器的磨具位置和工作台旋转角的指令值进行校正。近年，在罩玻璃、反射镜、液晶面板等玻璃基板中，进行使板面弯曲成弓形的弯曲化。即，为了使影像立体地显示或者得到与图像的投影表面(与屏幕相当的表面)的弯曲相对应的反射面，要使用使板面弯曲成部分圆筒面那样的弓形的玻璃基板。专利文献1：日本特开2003－340697号公报专利文献2：日本特开2013－035089号公报即使在这样的弯曲形状的板材中，为了去除周缘的碎屑或缺口，也需要进行周缘的磨削加工。在对弯曲的周缘的加工中，需要使磨具在与板面大致平行的二维平面(X－Y平面)上相对移动，并使其也在与该二维平面垂直的高度方向(Z方向)上相对移动。并且，在弯曲形状的板材的情况下，由于将板材搬入工作台上的搬入误差，使得板材从工作台面上浮起从而在Z轴方向上也产生偏移，或者在板材与工作台面之间产生间隙，无法将板材吸附在工作台上。在这样的情况下，无法通过计算求出板材的周缘的Z方向的位置，无法校正板材在Z方向上的偏移，因而无法实现高精度的周缘加工。并且，在专利文献2所提出的现有技术中，也会发生这样的问题：在当将板材搬入到工作台上时板材中心从工作台中心偏移的情况下，检测板材的角部的位置的照相机的焦点无法对焦，从而无法准确检测板材的边缘。即，在弯曲形状的板材或曲面板的周缘加工中，存在这样的问题：由于在将板材搬入到工作台时的搬入误差，使得无法将板材吸附到工作台上而导致板材浮起，板材的角部位置改变而无法进行准确的计测，或者计测值发生波动，无法求出准确的校正值，不能进行高精度的加工。
技术实现思路
本技术的课题是解决上述问题，并得到这样的加工装置：即使在具有弯曲形状的板材或者使该弯曲形状的板材进一步发展而成的部分球面、部分旋转椭圆面及其他旋转二次曲线面等板面的曲面板的情况下，也可以与板面是平坦的平面板的情况同样地以高精度进行周缘加工。本技术提供一种周缘加工装置，其通过在三维方向上计测搬入到加工机械的工作台上的板材的角部并进行定位标记的读取或外形计测，来读取或计算所搬入的板材的角部在X、Y、Z方向上的偏倚量，对由板材的搬入误差所引起的板材周缘的位置和高度进行校正。本技术的周缘加工装置具有：工作台12，其安装在主轴1的上端，在该主轴1的下端连接有主轴电动机15，所述工作台12用于水平地保持板状的板材w；控制器6，其与所述主轴电动机15连接；进给装置21、21d、21e、25、25d、25e，所述进给装置的进给电动机23、26与所述控制器6连接；磨具3、3d、3e，其安装在所述进给装置上，通过基于所述进给装置实现的相对于所述工作台12的相对移动来加工所述板材w的周缘；以及传感器5(5a～5e)，其安装在所述进给装置的固定位置处，用于计测所述板材w的角部A、B、C的位置和高度，所述进给装置根据来自该控制器6的指令值控制磨具3、3d、3e相对于所述工作台12的相对位置和相对高度，所述控制器6具有校正单元，所述校正单元利用所述传感器5(5a～5e)取得的至少2个板材角部A、B的位置及高度、和录入该控制器6内的所述板材的形状公式，来在三维方向上校正板材加工过程中的所述磨具3、3d、3e的相对位置和相对高度的指令值。从装置的设置面积这方面或者从机械构造简单且容易实现较高的加工精度方面来说，优选的是使用极坐标系的周缘加工装置。并且，若使用照相机5计测3个以上的角部的高度，则因板材w从工作台面13浮起或倾斜而引起的误差也能够得到校正，因而能够进行更高精度的加工。工作台12采用对应于待加工的板材的表面形状将工作台面13加工成平面或曲面而成的专用的工作台。传感器5在板材w被搬入并固定于工作台12后对板材的对角方向的第1角部A和第2角部B的位置和高度进行计测。可以根据该计测值计算出板材的搬入误差。如果进一步计测出板材的第3角部C的高度，则可以使用形状公式计算出加工板材周缘时的磨具高度的校正值。控制器6利用所计算出的校正值校正加工程序的指令值，并控制板材加工过程中的工作台12的旋转角、磨具3、3d、3e的相对位置及相对高度。板材的形状公式可以根据CAD数据取得。并且，在高度方向上对磨具位置的控制能够以下述方式来实现：设置使磨具在高度方向上移动的升降装置，使用读入了板材的CAD数据的控制器来控制该升降装置。若是板面为准确的部分球面的板材，则即使搬入位置有误差，板材也被保持成与工作台面13紧密接触的状态，板材不会被保持成从工作台面浮起或者在高度方向上倾斜。在该情况下，若知道板材的周缘位置(距工作台中心的距离)，则可以根据板材的形状公式计算出周缘的高度(与工作台面的相对高度)，因而，若知道搬入误差，就可以进行磨具的高度的校正。这样，在不存在板材从工作台面的浮起或倾斜的板材、或者可以忽视该浮起或倾斜的板材的情况下，能够计测2个角部来校正磨具的高度的指令值。优选的传感器是将光轴设置成与工作台的轴心b平行的、也能够计测光轴方向上的至被拍摄体的距离的3D(三维)照相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种板材的周缘加工装置，其特征是，该板材的周缘加工装置具有：工作台，其安装在主轴的上端，在该主轴的下端连接有主轴电动机，所述工作台用于水平地保持板状的板材；控制器，其与所述主轴电动机连接；进给装置，所述进给装置的进给电动机与所述控制器连接；磨具，其安装在所述进给装置上，通过基于所述进给装置实现的相对于所述工作台的相对移动来加工所述板材的周缘；以及传感器，其安装在所述进给装置的固定位置处，用于计测所述板材的角部的位置和高度，所述进给装置根据来自该控制器的指令值控制磨具相对于所述工作台的相对位置和相对高度，所述控制器具有校正单元，所述校正单元利用所述传感器取得的至少2个板材角部的位置及高度、和录入该控制器内的所述板材的形状公式，来在三维方向上校正板材加工过程中的所述磨具的相对位置和相对高度的指令值。

【技术特征摘要】
2014.06.06 JP JP2014-1179651.一种板材的周缘加工装置，其特征是，
该板材的周缘加工装置具有：
工作台，其安装在主轴的上端，在该主轴的下端连接有主轴电动机，所述工作台用于水平地保持板状的板材；
控制器，其与所述主轴电动机连接；
进给装置，所述进给装置的进给电动机与所述控制器连接；
磨具，其安装在所述进给装置上，通过基于所述进给装置实现的相对于所述工作台的相对移动来加工所述板材的周缘；以及
传感器，其安装在所述进给装置的固定位置处，用于计测所述板材的角部的位置和高度，
所述进给装置根据来自该控制器的指令值控制磨具相对于所述工作台的相对位置和相对高度，
所述控制器具有校正单元，所述校正单元利用所述传感器取得的至少2个板材角部的位置及高度、和录入该控制器内的所述板材的形状公式，来在三维方向上校正板材加工过程中的所述磨具的相对位置和相对高度的指令值。
2.根据权利要求1所述的板材的周缘加工...

【专利技术属性】
技术研发人员：富泽卓弥，小幡智昭，齐田一，竹下昌孝，
申请(专利权)人：中村留精密工业株式会社，
类型：新型
国别省市：日本;JP