硬質(zhì)脆性板的穿孔方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在玻璃板及其它硬質(zhì)脆性板上穿設(shè)貫通孔的方法及裝置，因此特別地涉及防止在穿孔過程中硬質(zhì)脆性板斷裂的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，當在板材上開設(shè)貫通孔時，采用具備進行旋轉(zhuǎn)的穿孔工具(鉆頭或桿狀的砂輪)的穿孔裝置，將穿孔工具的軸心定位于板材的穿孔位置，使穿孔工具一邊旋轉(zhuǎn)一邊朝向板材進入，從板材的一個面穿過另一個面。
[0003]在板材為玻璃板時，采用圓筒狀的砂輪(穿孔砂輪)作為穿孔工具。當采用穿孔砂輪而通過上述方法來開設(shè)貫通孔時，在工具的拔出側(cè)(與工具進入的一側(cè)相反的一側(cè))的板材表面與貫通孔邊緣的部分產(chǎn)生被稱為破損(tipping)的缺口。若缺口小，則能夠通過在穿孔后進行的貫通孔邊緣的倒角加工來去除缺口。但是，若產(chǎn)生通過倒角加工無法去除的大的缺口時，則成為加工不合格。
[0004]作為防止在穿孔砂輪的拔出側(cè)產(chǎn)生缺口的方法，提出有以下這樣的方法。即，使前端對置的兩個穿孔砂輪隔著玻璃板配置在同一軸線上。并且，利用一個穿孔砂輪(先行砂輪)從玻璃板的一方開設(shè)到達板厚的中間的深度的有底孔(不貫通的孔)。接著，使先行砂輪后退后，使另一穿孔砂輪(后行砂輪)從玻璃板的另一方進入，與先行砂輪開設(shè)的有底孔連通而形成貫通孔。
[0005]例如，在專利文獻I中，通過如下步驟來開設(shè)貫通孔:采用第一空心鉆在板材的一個面上形成第一凹部的步驟，其中，所述第一空心鉆在前端部的外周上設(shè)置有朝向前端而變細的錐部；和采用第二空心鉆從板材的另一個面穿設(shè)貫通孔的步驟，其中，所述第二空心鉆與第一空心鉆對置地同軸設(shè)置，并且第二空心鉆的外徑尺寸大于第一空心鉆的內(nèi)徑并且小于第一凹部在玻璃板表面上的邊緣部的直徑。
[0006]此外，在專利文獻2中，在使先行鉆頭從玻璃板的下表面沿著厚度方向侵入而形成有底孔后，使先行鉆頭后退，然后，與先行鉆頭同軸地設(shè)置的后行鉆頭從玻璃板的上表面進入，從而在玻璃板上形成貫通孔。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1:日本特開2008-44178號公報
[0010]專利文獻2:日本特開2011-111370號公報
[0011]隨著便攜終端的普及，為了謀求便攜終端的輕量化和薄壁化，要求用于便攜終端的顯示面板的薄壁化。隨著該薄壁化的要求，采用了強化玻璃作為顯示面板的基板玻璃，需要進行在小型的薄強化玻璃板上開設(shè)貫通孔的加工。
[0012]本申請的發(fā)明人嘗試了通過上述那樣的以往手段在薄強化玻璃板上開設(shè)貫通孔。但是，當使穿孔砂輪從玻璃板的一個面進入后，發(fā)生了這樣的問題:在穿孔砂輪的前端超過了玻璃板的板厚中心的時刻，玻璃板斷裂。該玻璃板的斷裂不是在穿孔砂輪的拔出側(cè)的邊緣產(chǎn)生缺口，而是在穿孔過程中從孔向兩側(cè)產(chǎn)生裂縫而導(dǎo)致玻璃板本身斷裂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的課題在于，得到如下的技術(shù)手段:當在強化玻璃板上開設(shè)貫通孔時，在該加工過程中發(fā)生的玻璃板斷裂的問題。即，其課題在于，得到如下的技術(shù)手段:在對玻璃板、特別是小型且薄的強化玻璃板的加工過程中不會使其斷裂，并且不會在孔的邊緣產(chǎn)生缺口，能夠高效率地開設(shè)貫通孔。
[0014]本發(fā)明為:使隔著強化玻璃板等在穿孔過程中容易斷裂的硬質(zhì)脆性板3而前端對置地配置在同一軸線a上的兩個穿孔砂輪l(la、lb、lc)、2(2a、2b、2c)朝向硬質(zhì)脆性板3同時或反復(fù)交替地進入，從硬質(zhì)脆性板3的兩個面開設(shè)不連通的深度的有底孔31、32，通過使這些有底孔的深度同時或交替地增加，由此使該兩側(cè)的有底孔31、32連通而形成貫通孔33。
[0015]本發(fā)明的硬質(zhì)脆性板的穿孔裝置具備:一對穿孔砂輪1、2，它們以前端對置的方式被配置在同一軸線a上；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置8、9，其使這些穿孔砂輪1、2繞軸線a旋轉(zhuǎn)；和進給裝置4、5或兼用于進給的升降裝置16，其使這些穿孔砂輪1、2沿著軸線a方向進退。一對穿孔砂輪1、2被軸支承于沿著軸線a方向分別單獨地往復(fù)移動的一對砂輪座6、7，或者被軸支承于沿著軸線a方向往復(fù)移動的一個升降臺18。根據(jù)前者的結(jié)構(gòu)，一對進給裝置4、5使一對砂輪座6、7彼此朝向?qū)Ψ絺?cè)地同時地進入。根據(jù)后者的結(jié)構(gòu)，兼用于進給的升降裝置16在依次地增大往復(fù)移動距離的同時使升降臺18反復(fù)進退。
[0016]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，一對穿孔砂輪1、2朝向被放置于它們之間的硬質(zhì)脆性板3同時或反復(fù)交替地進退，在該進入時穿孔砂輪1、2的前端使硬質(zhì)脆性板3的兩個面上的有底孔31、32的孔深同時或交替地增加，最終使兩個有底孔31、32在硬質(zhì)脆性板3的厚度中間部連通，在硬質(zhì)脆性板3上穿設(shè)貫通孔33。
[0017]發(fā)明的作用效果
[0018]根據(jù)本發(fā)明，從硬質(zhì)脆性板3的兩個面按大致相同深度開設(shè)有底孔31、32，通過使兩側(cè)的有底孔在硬質(zhì)脆性板3的厚度中間部連通，從而形成貫通孔33。因此，可以認為:
有底孔31、32的周緣處的玻璃板內(nèi)部的應(yīng)力的均衡得以保持，能夠防止在穿孔過程中的斷
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[0019]本發(fā)明的貫通孔的加工是這樣的加工:從硬質(zhì)脆性板的兩側(cè)開設(shè)有底孔，將兩側(cè)的有底孔的孔深增加，從而形成貫通孔。因此，具有這樣的效果:不僅能夠避免發(fā)生在工具的拔出側(cè)的孔的邊緣產(chǎn)生大的缺口，在強化玻璃板的顯示面板基板的加工中也能夠避免在有底孔加工過程中發(fā)生斷裂，能夠進行穩(wěn)定的穿孔。
[0020]并且，不需要為了避免產(chǎn)生大的缺口或斷裂而放慢加工速度這樣的對策，能夠防止加工效率降低。此外，若從硬質(zhì)脆性板的表面的兩側(cè)使工具同時地進入而進行加工，則從板的兩個面同時地進行有底孔的加工，因此能夠謀求加工時間的縮短，使在穿孔過程中作用于硬質(zhì)脆性板的內(nèi)部應(yīng)力均衡的作用大，防止在穿孔過程中玻璃板斷裂的效果大。
【附圖說明】
[0021]圖1是示出穿孔裝置的第一例的主要部分的側(cè)視圖。
[0022]圖2的(a)?(e)是示出圖1中的裝置的加工步驟的說明圖。
[0023]圖3是示出中空圓筒狀的穿孔砂輪的示例的圖。
[0024]圖4是示出實心圓筒狀和中空圓筒狀的砂輪的示例的圖。
[0025]圖5是示出進行穿孔和倒角的砂輪的示例的圖。
[0026]圖6是示出形成于玻璃板的長孔的示例的圖。
[0027]圖7是示出穿孔裝置的第二例的主要部分的側(cè)視圖。
[0028]圖8的(a)?(d)是示出圖7中的裝置的加工步驟的前半的說明圖。
[0029]圖9的(a)?(C)是示出圖7中的裝置的加工步驟的后半的說明圖。
[0030]標號說明
[0031]I(IaUbUc)穿孔砂輪
[0032]2(2a、2b、2c)穿孔砂輪
[0033]3強化玻璃板
[0034]4、5進給電機
[0035]6、7砂輪座
[0036]8、9砂輪電機
[0037]16升降電機
[0038]18升降臺
[0039]31、32 有底孔
[0040]33貫通孔
[0041]a鉛直軸線
【具體實施方式】
[0042]下面，參照附圖來對本發(fā)明的實施方式進行說明。圖1是示出本發(fā)明的穿孔裝置的主要部分的側(cè)視圖，是示出進行便攜終端的顯示器用玻璃板的周緣的磨削及穿孔的裝置的主要部分的圖。
[0043]被加工的強化玻璃板3借助真空壓力被吸附于工作臺11，所述工作臺11被設(shè)置在被驅(qū)動而繞鉛直軸線a旋轉(zhuǎn)的工件軸的上端。在未圖示的機械框架上設(shè)置有橫向進給臺14，所述橫向進給臺14與被橫向進給電機12驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)的進給絲杠13螺合而沿著圖中的左右方向(X軸方向)被確定移動位置。在橫向進給臺14上設(shè)置有鉛直方向(Z方向)的引導(dǎo)件15和升降電機16，并設(shè)置有升降臺18，所述升降臺18被引導(dǎo)件15引導(dǎo)而與被升降電機16驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的進給絲杠17螺合來進行升降。
[0044]在升降臺18的上方部和下方部設(shè)置有砂輪座6、7。砂輪座6、7分別被設(shè)置于升降臺18的鉛直方向的引導(dǎo)件引導(dǎo)，并且與分別被進給電機4、5驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)的未圖示的進給絲杠螺合而單獨地升降。在上下的砂輪座6、7上分別設(shè)置有砂輪電機8、9，該砂輪電機的轉(zhuǎn)子軸的前端成為砂輪軸，在該前端安裝有穿孔砂輪1、2。上下的砂輪電機8、9設(shè)置成該轉(zhuǎn)子軸位于鉛直方向的同一軸線a上。
[0045]對升降電機16、進給電機4、5和砂輪電機8、9進行控制的控制器除了具備使升降電機16、進給電機4、5分別單獨地正反旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)指令單元以外,還具備:同步進給單元，其使進給電機4、5沿著砂輪1、2的進入方向同步旋轉(zhuǎn)；行程設(shè)定單元，其對砂輪座6、7的原點位置