專利名稱：硬質(zhì)脆性板的周緣加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及對液晶面板等顯示面板所使用的玻璃基板或其它硬質(zhì)脆性板的周緣進(jìn)行整形加工、倒 角加工、開孔加工等的裝置。特別涉及用于進(jìn)行硬質(zhì)脆性板的開孔加工和曲率較大的凹部的周緣加工的、具備小徑的工具的上述裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)制造在顯示面板的區(qū)域內(nèi)配置有攝像機(jī)、麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器等的便攜終端時，必須在顯示面板的玻璃基板加工出供光或聲音通過的圓形、橢圓形、圓角矩形等的貫通孔或使外周緣的一部分凹陷而成的凹部。這樣的貫通孔和凹部的加工是在進(jìn)行玻璃基板的外周緣的倒角加工或整形加工時使用圖6所示那樣的小徑的磨具進(jìn)行的。圖6所示的小徑磨具3的基本形狀為細(xì)圓筒形，其末端面31形成為沿磨具的軸向切入玻璃基板時的磨削面。在末端面31設(shè)有直徑方向的槽32，所述槽32用于防止磨具3的磨削速度為零的中心部與玻璃基板接觸，且供加工液流通。磨具3的末端部外周形成為末端側(cè)直徑小的圓錐面33，并且磨具3具備與所述圓錐面33相連續(xù)的圓筒面34和鼓形部35。鼓形部35的兩側(cè)的圓錐面36,37形成為磨削面，所述磨削面用于將加工成的貫通孔或凹部的周緣的角斜向削去，進(jìn)行所謂的倒角。一般的結(jié)構(gòu)的玻璃基板的周緣加工裝置是將直徑比較大的外周加工用的磨具裝配于沿工件的周緣向二維方向移動的磨具驅(qū)動軸來進(jìn)行加工的，在需要進(jìn)行貫通孔的加工等內(nèi)周加工時，每次都要將外周加工用的磨具更換為小徑的內(nèi)周加工用的磨具。磨具伴隨著工件的加工而磨損，因此，每加工一定數(shù)量的工件就需要更換成新的磨具。特別是小徑的磨具，由于比大徑的磨具表面積小，因此磨損量較大。而且，若磨具相對于磨具驅(qū)動軸裝配的裝配精度存在誤差(軸心的偏移或傾斜)的話，則磨具的壽命變得非常短。出于這樣的理由，在上述那樣的結(jié)構(gòu)的周緣加工裝置中，在需要高精度且加工余量大的內(nèi)周加工時，每加工一個工件就要將內(nèi)周加工用的磨具更換為新的磨具。本申請的申請人提出有下述的周緣加工裝置作為生產(chǎn)率高且裝置的設(shè)置面積小的玻璃基板的周緣加工裝置，對保持玻璃基板的工件保持器的繞鉛直軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角和磨具的僅在接近和離開該工件保持器的旋轉(zhuǎn)中心的一維方向的移動進(jìn)行關(guān)聯(lián)控制，從而能夠完成包括矩形的各種平面形狀的貫通孔和外周加工(專利文獻(xiàn)I、專利文獻(xiàn)2)。根據(jù)該輪廓加工方式的周緣加工裝置，僅通過玻璃基板的繞鉛直軸的旋轉(zhuǎn)和磨具的一維方向的移動，就能夠?qū)⒒宓闹芫壖庸こ扇我獾男螤?，能夠減小玻璃基板和磨具的移動區(qū)域。因此，與使玻璃基板和磨具在二維平面內(nèi)移動的結(jié)構(gòu)的裝置相比，能夠大幅地降低裝置的設(shè)置面積。并且，輪廓加工方式的周緣加工裝置沿磨具驅(qū)動軸的移動方向并列設(shè)置有大徑磨具用和小徑磨具用的兩根磨具驅(qū)動軸，并且能夠通過使其中一個磨具驅(qū)動軸沿軸向進(jìn)退來一邊更換磨具一邊進(jìn)行加工。因此，在需要內(nèi)周加工的工件的加工中也具有無需頻繁的磨具的裝卸(裝拆)的特征。專利文獻(xiàn)I :日本特開2005-271105號公報[0007]專利文獻(xiàn)2 日本特開2006-26874號公報由于高性能且顯示面積大的便攜終端的普及，對于具備貫通孔或在外周緣具備凹部的A4或B5尺寸等面積比較大的玻璃基板的加工的需求增大了。為了滿足這樣的需求的增大，在具備用于加工貫通孔或曲率大的凹部的小徑的磨具的周緣加工裝置中，要求加工速度的提高，并且能夠長時間地自動運(yùn)轉(zhuǎn)。但是，在具備容易磨損的小徑的磨具的現(xiàn)有的周緣加工裝置中，由小徑磨具的耐用時間限制了能夠自動運(yùn)轉(zhuǎn)的時間，小徑磨具的磨損妨礙了長時間的自動運(yùn)轉(zhuǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型正是為了解決該問題而完成的，其課題在于提供一種硬質(zhì)脆性板的周緣加工裝置，降低了小徑磨具的磨損，并且通過將磨損了的磨具自動更換為新的磨具，從而能夠進(jìn)行長時間的自動連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。用于解決課題的方案本實(shí)用新型通過提供下述的周緣加工裝置而解決了上述課題，所述周緣加工裝置具備將磨損了的磨具自動地更換成新的磨具的自動更換單元，且能夠?qū)⑿碌哪ゾ邷?zhǔn)確地自動裝配到磨具驅(qū)動軸。本實(shí)用新型的周緣加工裝置具備工件軸1，所述工件軸I繞鉛直軸旋轉(zhuǎn)；以及磨具驅(qū)動軸41，所述磨具驅(qū)動軸41在所述工件軸的上方繞鉛直軸被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。優(yōu)選的本實(shí)用新型的周緣加工裝置具備小徑磨具驅(qū)動軸41和大徑磨具驅(qū)動軸46這兩根磨具驅(qū)動軸,所述小徑磨具驅(qū)動軸41用于裝配小徑磨具3，所述小徑磨具3用于加工工件(被加工的硬質(zhì)脆性板)的貫通孔和凹部的內(nèi)周緣，所述大徑磨具驅(qū)動軸46用于裝配大徑磨具45，所述大徑磨具45用于加工工件的外周。在該優(yōu)選的裝置的情況下，本申請的實(shí)用新型權(quán)利要求書中所稱的磨具意味著小徑磨具，所稱的磨具驅(qū)動軸意味著小徑磨具的驅(qū)動軸。在工件軸I的上端設(shè)有用于保持被加工的工件的工件保持器12。磨具驅(qū)動軸41被軸支承于、必要的話經(jīng)由升降臺28或其他部件被軸支承于縱向進(jìn)給臺25，所述縱向進(jìn)給臺25設(shè)于橫向進(jìn)給臺21，所述橫向進(jìn)給臺21在工件軸I的上方沿一維方向水平地移動。工件軸I的軸心和磨具驅(qū)動軸41的軸心位于與橫向進(jìn)給臺21的移動方向平行的鉛直面s上。在磨具驅(qū)動軸41的下端設(shè)有自動開合式的磨具夾頭42,所述自動開合式的磨具夾頭42把持磨具3的磨具軸51。本實(shí)用新型的周緣加工裝置在磨具驅(qū)動軸41的下方具備磨具庫7。在磨具庫7具備多個磨具保持器5，所述多個磨具保持器5保持相同形狀的磨具3并使其磨具軸51處于鉛直方向。磨具保持器5保持各磨具3并使得被保持于所述磨具保持器5的磨具3的軸心始終或者在磨具更換時位于所述鉛直面s上。在將磨具保持器5呈多列地設(shè)于磨具庫7時，設(shè)置能夠使磨具庫7沿與橫向進(jìn)給臺21的移動方向正交的水平方向移動定位的前后進(jìn)給裝置74 (圖4)或轉(zhuǎn)臺75 (圖5)，以便能夠在磨具更換時選擇這些列。該結(jié)構(gòu)適于例如希望采用粗加工用的磨具和精加工用的磨具作為磨具3等的情況，并且考慮到這些磨具的磨損而希望在磨具庫7保持大量的磨具3的情況的結(jié)構(gòu)。驅(qū)動工件軸I的主軸馬達(dá)15和移動橫向進(jìn)給臺21的橫向進(jìn)給馬達(dá)23是伺服馬達(dá)。本實(shí)用新型的周緣加工裝置的控制器6具備輪廓加工單元，所述輪廓加工單元用于通過對主軸馬達(dá)15的旋轉(zhuǎn)角與橫向進(jìn)給馬達(dá)23的旋轉(zhuǎn)角進(jìn)行關(guān)聯(lián)控制來加工工件的指定位置的直線邊、弧線邊、貫通孔的內(nèi)周緣、圓角矩形等。另外，控制器6還具備磨具更換指令單元，所述磨具更換指令單元對磨具3的加工時間或加工個數(shù)進(jìn)行累加計算,或者檢測磨具馬達(dá)4的驅(qū)動電流值的增大，在超過設(shè)定的值后的加工完成工件搬出后的時刻發(fā)出磨具更換指令。在磨具更換指令輸出后，控制器6移動橫向進(jìn)給臺21使磨具驅(qū)動軸41位于磨具排出位置，打開磨具夾頭42而將使用過的磨具3排出。然后再移動橫向進(jìn)給臺21，將磨具驅(qū)動軸41移動到保持著新的磨具3的磨具保持器5的軸心位置。接著，利用縱向進(jìn)給臺25或升降臺28使磨具驅(qū)動軸41下降，必要的話還使磨具庫7上升，將保持于磨具保持器5的新的磨具3的磨具軸51插入磨具驅(qū)動軸41的磨具夾頭42。在該狀態(tài)下將磨具夾頭42閉合，并使縱向進(jìn)給臺25或升降臺28上升，由此將新的磨具3裝配于磨具驅(qū)動軸41。磨具保持器5形成為在將保持于該磨具保持器5的磨具的磨具軸51向上方提起 時磨具3脫離磨具保持器5的結(jié)構(gòu)，由于能夠使磨具更換動作簡單化，因此是優(yōu)選的。特別優(yōu)選的結(jié)構(gòu)為，如圖6所示，在磨具軸51設(shè)有小徑側(cè)相對置的第一圓錐面52和第二圓錐面53，在磨具保持器5具備圓錐凹面55，所述圓錐凹面55與第一圓錐面52嵌合；以及壓接件(例如球塞)57，所述壓接件57的末端壓接于第二圓錐面53，并且所述壓接件57將第一圓錐面52壓接于圓錐凹面55。在粗加工和精加工中更換磨具3的裝置中，在粗加工和精加工的更換時也輸出控制器6的磨具更換指令。在該磨具更換指令輸出時，控制器6移動橫向進(jìn)給臺21以使磨具驅(qū)動軸41位于空的磨具保持器5上方，通過縱向進(jìn)給臺25或升降臺28使磨具驅(qū)動軸41下降，在將所把持的磨具3插入磨具保持器5后，打開磨具夾頭42，使使用中的磨具(粗加工用或精加工用的磨具)保持于空的磨具保持器5。然后，使磨具驅(qū)動軸41上升后移動至保持著在下一工序中使用的精加工用或粗加工用的磨具的磨具保持器上方，使磨具驅(qū)動軸41下降，把持該磨具保持器所保持的磨具3，然后回到加工位置。實(shí)用新型的效果本實(shí)用新型的周緣加工裝置每經(jīng)過預(yù)先確定的加工時間或加工個數(shù)，或者在檢測出磨具的磨損時，將安裝在磨具驅(qū)動軸的小徑磨具自動地更換為保持在磨具庫的新的小徑磨具，然后繼續(xù)進(jìn)行硬質(zhì)脆性板的加工。因此，通過預(yù)先使磨具庫保持多個新的小徑磨具，從而能夠進(jìn)行長時間的連續(xù)自動運(yùn)轉(zhuǎn)。小徑磨具通常一體地具備磨具軸，并且利用設(shè)于磨具驅(qū)動軸的下端的夾頭把持所述磨具軸來進(jìn)行加工。磨具相對于夾頭的裝配需要使磨具軸與磨具驅(qū)動軸準(zhǔn)確地處于同一線上來進(jìn)行。根據(jù)具備技術(shù)方案4的結(jié)構(gòu)的周緣加工裝置，通過磨具軸的第一圓錐面52與磨具保持器的圓錐凹面55的嵌合，在準(zhǔn)確地規(guī)定了磨具軸51的方向的狀態(tài)下將磨具3保持于磨具保持器5，因此雖然是簡單的結(jié)構(gòu)，也能夠?qū)⒛ゾ邷?zhǔn)確地裝配于磨具驅(qū)動軸，能夠防止由磨具驅(qū)動軸與磨具的軸心偏移引起的磨具的磨損，能夠進(jìn)行長時間的連續(xù)自動運(yùn)轉(zhuǎn)。而且，根據(jù)本實(shí)用新型的周緣加工裝置，由于能夠進(jìn)行小徑磨具的自動更換，因此通過使用不易磨損的粗加工用的磨具進(jìn)行粗加工，并用精加工用的磨具僅進(jìn)行精加工，從而能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)加工時間的延長、加工時間的縮短和加工面精度的提高。而且，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案2的結(jié)構(gòu)，通過對工件軸的旋轉(zhuǎn)角和橫向進(jìn)給臺的移動位置進(jìn)行關(guān)聯(lián)控制，能夠加工各種形狀的貫通孔和外周緣，并且僅通過該橫向進(jìn)給臺的一維方向的移動就能夠?qū)⒛ゾ唑?qū)動軸移動到保持于磨具保持器的磨具的軸心的位置，通過與技術(shù)方案4的結(jié)構(gòu)同時使用，具有下述效果借助該位置處的磨具驅(qū)動軸的升降動作和夾頭的開合動作，能夠以簡單的動作迅速地進(jìn)行磨具的裝卸。

圖I是實(shí)施例裝置的整體立體圖。圖2是示意性地示出圖I的裝置的驅(qū)動系統(tǒng)的主視圖。圖3是示出工件軸與磨具保持器的位置關(guān)系的示意性的俯視圖。 圖4是示出將磨具保持器配置成兩列的例子的與圖3同樣的圖。圖5是示出將磨具保持器設(shè)于轉(zhuǎn)臺的例子的立體圖。圖6是磨具保持器和小徑磨具的剖面?zhèn)纫晥D。圖7是磨具保持器和小徑磨具的主視圖。圖8是示出小徑磨具的更換時機(jī)的判定步驟的流程圖。標(biāo)號說明I :工件軸；3 :小徑磨具；5 :磨具保持器；6 :控制器；7 :磨具庫；12 :工件保持器；15 :主軸馬達(dá)；21 :橫向進(jìn)給臺；23:橫向進(jìn)給馬達(dá)；25 :縱向進(jìn)給臺；28 :升降臺；41 :小徑磨具驅(qū)動軸；42 :磨具夾頭；45 :大徑磨具；46 :大徑磨具驅(qū)動軸；51 :磨具軸；52 :第一圓錐面；53:第二圓錐面；55:圓錐凹面；57 :壓接件；71 :工作臺；74 :前后進(jìn)給裝置。
具體實(shí)施方式
下面，參考示出實(shí)施例的附圖，具體地說明本實(shí)用新型的周緣加工裝置。在圖中，標(biāo)號I為工件軸。工件軸I為鉛直方向的中空軸，該工件軸I由軸承11旋轉(zhuǎn)自如地軸支承于框架2。在工件軸I的上端固定有工件保持器12，該工件保持器的上表面形成為水平的工件保持面。通過工件軸的中空孔向工件保持面13供給負(fù)壓，載于工件保持面13的工件(硬質(zhì)脆性板)的下表面被真空吸附并保持于工件保持器12。在工件軸I的下端連接有主軸馬達(dá)(伺服馬達(dá))15。主軸馬達(dá)15經(jīng)伺服放大器61而與控制器6連接，通過控制器6的指令控制工件軸I的旋轉(zhuǎn)角。標(biāo)號21是位于工件軸I的上方的橫向進(jìn)給臺。橫向進(jìn)給臺21由設(shè)于框架2的水平方向的橫向引導(dǎo)件22移動自如地引導(dǎo)，并且橫向進(jìn)給臺21與橫向進(jìn)給絲杠24螺合，所述橫向進(jìn)給絲杠24由橫向進(jìn)給馬達(dá)(伺服馬達(dá))23旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。橫向進(jìn)給馬達(dá)23經(jīng)伺服放大器62而與控制器6連接，并且通過控制器6控制橫向進(jìn)給臺21的移動位置。標(biāo)號25是縱向進(jìn)給臺。縱向進(jìn)給臺25被移動自如地裝配在鉛直方向即與工件軸I平行的方向的縱向引導(dǎo)件(未圖示)并與縱向進(jìn)給絲杠27螺合，所述縱向引導(dǎo)件固定于橫向進(jìn)給臺21，所述縱向進(jìn)給絲杠27由縱向進(jìn)給馬達(dá)26旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。縱向進(jìn)給馬達(dá)26雖然不必像主軸馬達(dá)15和橫向進(jìn)給馬達(dá)23那樣的準(zhǔn)確的旋轉(zhuǎn)角的控制，但是，在開孔加工的時候等由控制器6控制縱向進(jìn)給臺25的高度。標(biāo)號28為升降臺。升降臺28滑動自如地裝配于鉛直方向的導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌設(shè)于縱向進(jìn)給臺25，升降臺28的上端與裝配于縱向進(jìn)給臺25的升降缸29的桿連接。標(biāo)號3為小徑磨具。小徑磨具3通過夾頭42裝配于小徑磨具驅(qū)動軸41的下端。小徑磨具驅(qū)動軸41在無刷馬達(dá)4的內(nèi)部與該無刷馬達(dá)4的轉(zhuǎn)子軸連接，所述無刷馬達(dá)4以轉(zhuǎn)子軸沿著鉛直方向的方式裝配于升降臺28，所述小徑磨具驅(qū)動軸41包括用于使夾頭42開合的缸。通過流到所述缸的流體壓力的連通和斷開，夾頭42開合，進(jìn)行對小徑磨具3的把持和釋放。因此，在圖示的裝置中，無刷馬達(dá)4成為小徑磨具驅(qū)動馬達(dá)，小徑磨具驅(qū)動軸末端的夾頭42成為磨具夾頭。標(biāo)號45為大徑磨具。大徑磨具45裝配在鉛直方向、亦即與工件軸I平行的方向的大徑磨具驅(qū)動軸46的下端，所述大徑磨具驅(qū)動軸46被軸支承于縱向進(jìn)給臺25。大徑磨具驅(qū)動軸46的上端通過同步帶47而與大徑磨具驅(qū)動馬達(dá)48連接。工件軸I的軸心、小徑磨具驅(qū)動軸41的軸心和大徑磨具驅(qū)動軸46的軸心位于與橫向進(jìn)給臺21的移動方向平行的同一鉛直面s上。在將多個磨具保持器5在后述的磨具庫中配置成一列時，這些磨具保持器5的軸心也都位于該鉛直面s上(參考圖3)。因此，通過橫向進(jìn)給臺21的移動，能夠使小徑磨具驅(qū)動軸41的軸心與多個磨具保持器5中的任意一個磨具保持器5的軸心一致。在用大徑磨具45加工工件時，用升降缸29使升降臺28上升，使小徑磨具3退避至不與保持于工件保持器12的工件干涉的上方位置，來進(jìn)行加工。另一方面，在用小徑磨具3加工工件時，用升降缸29使升降臺28下降，用縱向進(jìn)給臺25將小徑磨具3移動到加工位置來對工件進(jìn)行加工。此時，大徑磨具45通過縱向進(jìn)給臺25相對于升降臺28的相對的上升而退避至不與工件保持器12所保持的工件干涉的上方位置。在任意的加工中，均通過對橫向進(jìn)給臺21的移動量和工件軸I的旋轉(zhuǎn)角進(jìn)行關(guān)聯(lián)控制來進(jìn)行期望的平面形狀的周緣加工。而且，在對工件加工貫通孔時，使小徑磨具3從工件的上方的位置下降后用磨具的末端面31 (圖6)進(jìn)行加工。此時的小徑磨具3的磨具軸方向的切入進(jìn)給通過由控制器6控制縱向進(jìn)給馬達(dá)26的旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行。標(biāo)號7是磨具庫。磨具庫7在上端具備工作臺71，在該工作臺具備多個磨具保持器5。多個磨具保持器5沿與橫向進(jìn)給臺21的進(jìn)給方向平行的方向排成一列或者多列地并排配置。在工作臺71裝配有高度調(diào)整螺釘72，其用于調(diào)整相對于框架的工作臺高度；以及接觸式傳感器73，其檢測工作臺71相對于升降臺28的相對高度。多個磨具保持器5分別將多個小徑磨具3保持成使其軸沿著鉛直方向，所述多個小徑磨具3是與裝配于小徑磨具驅(qū)動軸41的磨具形狀相同的、或者用于加工同一部位的多個粗加工用和精加工用的小徑磨具。在將磨具保持器5配置成一列時，保持于多個磨具保持器5的磨具的軸心配置成位于與橫向進(jìn)給臺21的移動方向平行且通過磨具驅(qū)動軸41、46的軸心的鉛直面s內(nèi)(圖3)。 另一方面，如圖4所示，當(dāng)將磨具保持器5呈多列地配置于工作臺71時，設(shè)置用于選擇列的前后進(jìn)給裝置74。前后進(jìn)給裝置74用于使工作臺71沿與橫向進(jìn)給臺21的進(jìn)給方向正交的方向移動，使所選擇的列的多個磨具保持器5的軸心位于磨具驅(qū)動軸41的軸心的移動面內(nèi)。在如圖4那樣將磨具保持器5配置成兩列時，作為前后進(jìn)給裝置74而設(shè)有缸。通過缸74的進(jìn)退和橫向進(jìn)給臺21的移動，能夠使小徑磨具驅(qū)動軸41的軸心與配置成兩列的多個磨具保持器5中的任意一個磨具保持器5的軸心一致。而且，如圖5所示，也可以取代工作臺而將磨具保持器5配置在轉(zhuǎn)臺75的各分度面，將通過轉(zhuǎn)臺75的分度旋轉(zhuǎn)而選擇的磨具保持器的小徑磨具3裝配于磨具驅(qū)動軸，所述轉(zhuǎn)臺75繞磨具驅(qū)動軸41的移動鉛直面內(nèi)的軸分度旋轉(zhuǎn)。高度檢測用的接觸式傳感器73等裝配在轉(zhuǎn)臺75的分度面中的一個分度面即可。而且，雖未圖示，也可以使工作臺71為繞鉛直軸分度旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)工作臺，通過使所述旋轉(zhuǎn)工作臺的徑向位于磨具驅(qū)動軸41的移動鉛直面內(nèi)來選擇配置于旋轉(zhuǎn)工作臺上的磨具保持器中的一個磨具保持器。圖6和圖7是示出保持小徑磨具3的狀態(tài)下的磨具保持器5的剖面?zhèn)纫晥D和主視圖。在小徑磨具3的磨具軸51形成有小徑端側(cè)相對置的第一圓錐面52和第二圓錐面53。裝配于遠(yuǎn)離磨具3的一側(cè)、即裝配于保持器或磨具驅(qū)動軸的狀態(tài)下的上方的第一圓錐面52比下方的第二圓錐面53直徑大。與第二圓錐面53的大徑端相連接地形成有下方為小徑的第三圓錐面59。多個磨具保持器5分別通過螺栓58固定于磨具庫的工作臺71。各磨具保持器5具備圓錐凹面55，所述圓錐凹面55具備能夠供小徑磨具3和第二圓錐面53通過的貫通孔54。該圓錐凹面55具有與第一圓錐面52相等的頂角。在磨具保持器5的圓錐凹面55的下方以120度的間隔設(shè)有球塞57,所述球塞57具備對球56朝向軸心施力的彈簧。三個球塞57被設(shè)在這樣的位置該位置為當(dāng)磨具軸的第一圓錐面52與磨具保持器的圓錐凹面55嵌合時使得末端的球56壓接于磨具軸的第二圓錐面53的位置。通過由球56作用于第二圓錐面53的壓接力的分力，從而在將第一圓錐面52按壓于圓錐凹面55的狀態(tài)下將各小徑磨具3保持在磨具保持器5。設(shè)于第二圓錐面53的磨具側(cè)的第三圓錐面59用于在將磨具3插入工件保持器5時推入球塞57。接著，對上述結(jié)構(gòu)的裝置中的小徑磨具3的更換動作進(jìn)行說明。當(dāng)從控制器6輸出磨具更換指令時，在加工中的工件的加工完成并將所述工件從工件保持器12上搬出后，橫向進(jìn)給臺21移動，直至小徑磨具驅(qū)動軸41達(dá)到預(yù)先確定的工件排出位置為止，然后在該位置處打開小徑磨具驅(qū)動軸的夾頭42而將磨損了的小徑磨具排出。橫向進(jìn)給臺21進(jìn)一步移動而使小徑磨具驅(qū)動軸41的軸心與磨具庫上的磨具保持器中的一個磨具保持器的軸心對置，在升降臺28下降了的狀態(tài)下使縱向進(jìn)給臺25下降。進(jìn)而，在接觸式傳感器73檢測出縱 向進(jìn)給臺25的預(yù)定的下降位置的時刻停止縱向進(jìn)給臺25的下降，將小徑磨具驅(qū)動軸的夾頭閉合，從而對保持于磨具保持器5的新的小徑磨具的磨具軸進(jìn)行把持。保持于磨具保持器5的小徑磨具通過磨具軸的第一圓錐面52與磨具保持器的圓錐凹面55的嵌合而被保持成其軸向準(zhǔn)確地與小徑磨具驅(qū)動軸的軸向一致的狀態(tài)，因此，由磨具保持器5保持的小徑磨具被以準(zhǔn)確的姿勢裝配于小徑磨具驅(qū)動軸41。當(dāng)在該狀態(tài)下使縱向進(jìn)給臺25上升時，將三個球塞57沿第二圓錐面53的斜面推入，第二圓錐面53從球塞57脫離，使得新的小徑磨具3成為能夠向上方移動的狀態(tài)，通過縱向進(jìn)給臺25進(jìn)一步上升而使所述新的小徑磨具3從磨具保持器5脫離。如上所述，在將磨損了的小徑磨具更換為新的小徑磨具后，將下一個工件搬送到工件保持器12上并繼續(xù)工件的自動加工。在磨具庫7裝配多個小徑磨具的話，能夠使周緣加工裝置的自動運(yùn)轉(zhuǎn)持續(xù)至所述多個+1個小徑磨具均磨損為止而不必經(jīng)由人工操作。圖8是示出小徑磨具的更換時機(jī)的流程圖。利用大徑磨具進(jìn)行的工件的加工和利用小徑磨具進(jìn)行的工件的加工是針對每個工件交替地進(jìn)行的。在圖示的例子中，在先進(jìn)行了基于大徑磨具的工件的外周加工后，通過升降臺28的加工將工具變換為小徑磨具3，進(jìn)行基于小徑磨具的工件的內(nèi)周加工。在由小徑磨具進(jìn)行的加工完成后，判斷使用中的小徑磨具的加工個數(shù)是否達(dá)到了在控制器6中設(shè)定的一個磨具所能夠加工的工件的個數(shù)，如果加工個數(shù)達(dá)到了設(shè)定個數(shù)的話，則將小徑磨具更換為新的磨具。而且，在加工中的小徑磨具驅(qū)動馬達(dá)4的電流值超過設(shè)定的電流值時，認(rèn)為是由磨具的磨損引起的加工阻力的增大，將小徑磨具3更換為新的磨具。通過這樣的控制，與每加工一個工件就進(jìn)行磨具更換的現(xiàn)有裝置相比，能夠大幅地改善加工效率和連續(xù)自動加工時間。在采用本實(shí)用新型的周緣加工裝置并采用粗加工用和精加工用的小徑磨具進(jìn)行加工時，將粗加工用和精加工用的磨具保持在磨具庫中。保持多個磨損嚴(yán)重的精加工用的小徑磨具，并且設(shè)有一個空的磨具保持器。進(jìn)而，在以裝配于小徑磨具驅(qū)動軸41的粗加工用的小徑磨具進(jìn)行了粗加工后，將使用中的磨具插入并保持在空的磨具保持器，然后把持精加工用的磨具進(jìn)行精加工。并且，在工件的搬出搬入時，使精加工用的磨具返回到原來的磨具保持器，然后把持之前保持的粗加工用的磨具并進(jìn)行下一個工件的粗加工。當(dāng)磨具磨損后，按照上述的步驟將磨損了的磨具排出并更換成新的磨具。這樣，在本實(shí)用新型的周緣加工裝置中，還能夠一邊更換粗加工用和精加工用的小徑磨具一邊進(jìn)行加工。并且，通過將使用中的磨具或者由磨具驅(qū)動軸41新把持的磨具移動到接觸式傳感器73上，并使磨具驅(qū)動軸41下降至小徑磨具3的末端觸到接觸式傳感器73的高度，由此能夠檢測出小徑磨具3的折斷。例如在由小徑磨具3進(jìn)行工件的貫通孔的加工之前按照上述方法檢測小徑磨具末端的切斷的話，能夠?qū)⒁蚴褂谜蹟嗔说男侥ゾ哌M(jìn)行開孔加工而將工件破壞這樣的事故防止于未然。
權(quán)利要求1.一種硬質(zhì)脆性板的周緣加工裝置，其特征在于， 該硬質(zhì)脆性板的周緣加工裝置具備 工件軸，所述工件軸繞鉛直軸旋轉(zhuǎn)，并且在上端具備工件保持器； 橫向進(jìn)給臺，所述橫向進(jìn)給臺在所述工件軸的上方沿水平方向移動； 縱向進(jìn)給臺，所述縱向進(jìn)給臺設(shè)于所述橫向進(jìn)給臺； 磨具驅(qū)動軸，所述磨具驅(qū)動軸以軸心位于與橫向進(jìn)給臺的移動方向平行且包括工件軸的軸心的鉛直面內(nèi)的方式，與工件軸平行地軸支承于所述縱向進(jìn)給臺； 磨具夾頭，所述磨具夾頭位于所述磨具驅(qū)動軸的下端；以及 磨具庫，所述磨具庫保持多個形狀相同的磨具，并且使得所述磨具的軸心在所述鉛直面內(nèi)與磨具驅(qū)動軸平行且使磨具的朝向?yàn)榕c把持于磨具驅(qū)動軸的磨具相同的方向。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硬質(zhì)脆性板的周緣加工裝置，其中， 所述磨具庫將多個磨具呈一列地保持在所述鉛直面內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硬質(zhì)脆性板的周緣加工裝置，其中， 所述磨具庫具備工作臺和前后進(jìn)給裝置，所述前后進(jìn)給裝置使所述工作臺沿與所述橫向進(jìn)給臺的移動方向正交的水平方向進(jìn)給，所述工作臺以使多個磨具的軸心分別位于所述鉛直面以及與該鉛直面平行的其他鉛直面內(nèi)的方式保持磨具。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硬質(zhì)脆性板的周緣加工裝置，其中， 所述磨具庫利用轉(zhuǎn)臺保持多個磨具，所述轉(zhuǎn)臺繞鉛直方向或者位于所述鉛直面內(nèi)的水平方向的分度軸分度旋轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4中的任意一項所述的硬質(zhì)脆性板的周緣加工裝置，其中， 與所述磨具驅(qū)動軸平行的大徑磨具驅(qū)動軸以其軸心位于穿過所述工件軸的軸心并與所述橫向進(jìn)給臺的移動方向平行的鉛直面內(nèi)的方式被軸支承于所述縱向進(jìn)給臺，并且所述磨具驅(qū)動軸經(jīng)由升降臺軸支承于所述縱向進(jìn)給臺。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種硬質(zhì)脆性板的周緣加工裝置，其能夠進(jìn)行長時間的自動連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)而不存在由小徑磨具的磨損導(dǎo)致的自動運(yùn)轉(zhuǎn)時間的制約。本實(shí)用新型提供一種具備自動將磨損了的小徑磨具更換為新的磨具的自動更換單元的周緣加工裝置。所述周緣加工裝置具備在工件軸的上方沿水平方向移動的橫向進(jìn)給臺、設(shè)于該橫向進(jìn)給臺的縱向進(jìn)給臺、磨具庫和磨具驅(qū)動軸，所述磨具驅(qū)動軸使軸心與和橫向進(jìn)給臺的移動方向平行且包含工件軸的軸心的鉛直面一致，并且該磨具驅(qū)動軸以與工件軸平行的方式支承于所述縱向進(jìn)給臺。磨具庫保持多個小徑磨具并使它們的軸心位于穿過磨具驅(qū)動軸的軸心且與橫向進(jìn)給臺的移動方向平行的鉛直面內(nèi)。
文檔編號B24B9/08GK202640070SQ201220298310
公開日2013年1月2日 申請日期2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月24日
發(fā)明者上河原敦, 富沢卓彌 申請人:中村留精密工業(yè)株式會社