JPH0319031B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ガラス板の研削方法及び研削機械に
関する。

本発明は、自動車ガラス、その他異形ガラス
等、隅部及び角部にアール等を有するいろいろな
形状のガラス板の周端面を研削するのに適する研
削方法及び研削機械に適用し得る。もちろん、円
形、四角形状のガラス板も簡単、精確に研削でき
る研削方法及び研削機械にも適用し得る。

また、本発明は、数値制御装置（NC装置）に
より、ガラス板を研削するための加工ホイールを
ガラス板の周端面に沿つて移動させながら研削す
る研削方法及び研削機械に適用し得る。特に、本
発明は、ガラス板を水平にセツトし、数値制御に
より加工ホイールをガラス板の周端面に対して所
定の姿勢を保ちつつ、ガラス板の周端面に沿つて
移動させて研削する研削方法及び研削機械に適用
し得る。

なお、上述のように数値制御により加工ホイー
ルをガラス板周端面に対して所定の姿勢を保ちな
がら、ガラス板の周端面に沿つて移動させて研削
する機械は、本出願人、坂東機工株式会社が世界
に先がけ、すでに開発しており、アメリカ・ヨー
ロツパ・日本国内において稼動している。

本発明は、このような数値制御による研削機械
の改良を意図したものである。

ところで、このような本出願人が開発した数値
制御による研削機械に於いては、あるいは現在主
に、自動車ガラス用として使用されている研削機
械（スイング動作をするアームの先端に加工ヘツ
ドが装着され、この加工ヘツドに取り付けられた
加工ホイールが水平方向の面内において回転して
ガラス板に押し付けられて当該ガラス板を研削す
る機械）に於いては、加工ホイールを回転駆動す
る加工スピンドル及び加工ホイール夫々が固定的
に加工ヘツドに支持されている。

さて、一般に自動車ガラスは、複雑な形状を有
しており、特に、隅部、角部では、小さなアール
形状を有して長く急激に突出してしいる。このよ
うな、小さいアール形状を有して急突出した角部
などを所定の形状に精確に研削するためには、ど
のような機構を有するガラス板の研削機械であつ
ても、加工ホイールを前記小さいアールの形状に
沿つて追従させるべく加工ホイールのガラスの研
削部に対する送りスピードを非常に落して、研削
を行なう必要性が有る。

しかし乍ら、前記送りスピードを非常に落し、
精確に角部や隅部のアール形状に沿つて加工ホイ
ールを移動追述させても精確な研削は行ない難
い。即ち、前記アールの形述とは異なる形状に形
崩れが生じたり、形状が相似でも規定寸法内に仕
上らない等の問題がある。

これらの原因として加工ホイールのガラス板の
研削部分に対する相対的な送りスピードを落した
分だけ、加工ホイールが研削している時間が長く
なり、この研削している時間が長くなつた部分で
は研削取り過ぎ、即ち過剰研削が生じるのであ
る。つまり、加工ホイールのガラス板の研削部分
に対する相対的な送りスピードが遅いため、ガラ
ス板の研削部分における単位長さあたりの加工ホ
イールの接している時間が長くなり、研削部分の
研削深さが深くなるからである。もちろん、上記
角部や隅部のアール部分において加工ホイールの
前記送りスピードを上げると、当該加工ホイール
は角部や隅部のアール部分に沿つて精確に追従が
できなくなる。即ち、研削によるガラス板の形崩
れや寸法狂いが激しくなる。

また、一般的に、研削加工に入る前の自動車ガ
ラス等の切断寸法誤差は規定寸法に対して、±0.5
mmにあり、研削取り代は約0.5mmである。このよ
うに研削取り代が小さいため、ガラス板の位置決
め、セツテイングに少しでも狂いがあると、加工
ホイールを精確な軌道に移動させても摺れ残りの
ある所が生じる恐れがある。

そこで、本発明の目的は、上述のような欠陥を
除去したガラス板の研削方法及び研削機械を提供
しようとするものである。

前記目的は、本発明によれば、数値制御によ
り、研削すべきガラス板の周端面に接触して研削
を行なうための研削ホイールを、当該周端面の法
線方向に移動させることによつて当該研削ホイー
ルの接触部に於いて当該周端面を押圧させ且つ当
該周端面に沿つて相対移動させ乍ら当該周端面を
研削する段階と、この研削中に、前記相対移動の
速度が増加する際には前記研削ホイールの前記周
端面に対する押圧力を増加させ、当該相対移動の
速度が減少する際には当該押圧力を減少させる段
階とを有してなるガラス板の研削方法によつて達
成される。

更にまた、前記目的は、研削すべきガラス板を
一の平面上に固定するためのテーブルと、前記ガ
ラス板に対して前記一の平面に於いて相対的に移
動可能なヘツド台と、前記一の平面と垂直な軸心
の回りで旋回するように前記ヘツド台に取付けら
れた加工ヘツドと、前記ガラス板の周端面を研削
するように前記加工ヘツドに取付けられた研削ホ
イールと、この研削ホイールを前記ガラス板の周
端面の法線方向に移動させることによつて当該研
削ホイールの接触部に於いて当該周端面を押圧し
得るように当該研削ホイールに連結された流体ア
クチユエータと、前記加工ヘツドの旋回、前記ガ
ラス板に対するヘツド台の相対移動及び前記研削
ホイールの当該ガラス板の周端面に対する押圧
夫々を数値制御によつて行なう数値制御手段とを
有してなり、前記数値制御手段が、前記相対移動
の速度が増加する際には前記研削ホイールの前記
周端面に対する押圧力を増加させ、当該相対移動
の速度が減少する際には当該押圧力を減少させる
ように当該研削ホイールを当該周端面に接触させ
ながら研削するように構成されたガラス板の研削
機械によつて達成される。即ち、本発明は、数値
制御により、加工ホイールをガラス板の周端面に
沿つて移動させて研削する研削方法において、加
工ホイールを流体アクチユエータ、例えばエアー
フロート又は流体フロート等によりガラス板の周
端面の法線方向に当該周端面に対して押し付け、
即ち押圧力を付与し、アール部分等ではエアー
圧、又は流体圧を変化させながら研削するように
構成されている。

このような、加工ホイールに連結されたエアー
フロート又は流体フロートは、加工ホイールが、
ガラス板の周端面に対して、常に一定の姿勢を保
つている。

なお、上記加工ホイールは、一般的にはダイヤ
モンドホイールを用いるのが好ましい。

以下、本発明を具体化した一実施例を図面に基
き説明する。

１は数値制御装置の数値指令によつて制御され
るガラス板の研削機械である。

本実施例で示すこの研削機械１は、ガラス板２
を一方の方向（第１図における紙面に対する垂直
方向）に沿つて直線運動（Ｙ軸運動）を行なわ
せ、加工ヘツド３をこの一方の方向と直交する他
方の方向（第１図における左右方向）に沿つて直
線運動（Ｘ軸運動）を行なわせて加工ヘツド３に
スピンドル装置１９を介して装着された研削ホイ
ールとしての加工ホイール４を、ガラス板２の周
端面としての周縁に沿つて移動させながら、さら
に加工ヘツド３を前記一方及び他方の方向夫々に
対して直交する、即ちガラス板２の面に対する垂
直方向に配置された中心軸としての回転軸１６の
回りで旋回動（旋回軸運動）させて、加工ホイー
ル４をガラス板２の周端面としての外周面に対し
て定角度に保つように、即ち加工ホイール４の回
転中心と研削点とを結ぶ仮想の線を前記外周面の
法線方向に一致させるように姿勢制御しながら当
該加工ホイール４によつて研削を行なうように研
削機械１は構成されている。

ガラス板２を固定して一方の直線運動を行なう
テーブル５は、ガラス板２をガラス吸盤６を介し
て水平に固定させている。

このテーブル５は、機台７に装置されたＹ軸ス
ライド装置８により支持されており、このスライ
ド装置８によりＹ軸方向に直動する。テーブル５
はＹ軸サーボモータ９に接続されたＹ軸送りネジ
装置１０によつて数値制御により駆動される。

１１は、ヘツド台である。このヘツド台１１
は、機台７によつてテーブル５の上方に装置され
ており、このテーブル５と直交する方向に沿つて
直線運動を行なう。ヘツド台１１に加工ヘツド３
が軸受装置１２を介して装置されている。このヘ
ツド台１１もまた機台７に装置されたＸ軸スライ
ド装置１３に取付けられており、このＸ軸スライ
ド装置１３上をＸ軸方向に直動する。ヘツド台１
１もまた、Ｘ軸サーボモータ１４に接続されたＸ
軸送りネジ装置１５によつて数値制御により駆動
される。

ヘツド台１１に装置された軸受装置１２は前記
Ｘ軸方向及びＹ軸方向夫々に対して直交する第１
図における上下方向に沿つて配置された回転軸１
６を備えており、この回転軸１６の下部に加工ヘ
ツド３が懸吊的に装置されている。軸受装置１２
は、上部において歯車装置１７を介して、旋回軸
サーボモータ１８に連結されている。この旋回軸
サーボモータ１８の駆動によつて回転軸１６と共
に加工ヘツド３が第１図における一の水平面内で
回動するように構成されている。なお、この水平
面内での回動は、回転軸１６をテーブル５上にあ
るガラス板２の面に対して垂直方向（鉛直）にセ
ツトすることにより行なわせている。

ところで、上記加工ヘツド３は、加工ホイール
４を備えたスピンドル装置１９と、このスピンド
ル装置１９が取付けられたスライド装置２０と、
このスライド装置２０が取付けられた加工ヘツド
本体２１とを有してなる。更に加工ヘツド３に
は、加工ヘツド本体２１に装置されており、スピ
ンドル装置１９に装備された加工ホイール４を進
退させる流体アクチユエータ２２が装着されてい
る。

なお、加工ヘツド３は、加工ホイール４がガラ
ス板２の周端面を研削するように装置されてお
り、流体アクチユエータ２２が、この加工ホイー
ル４及びスピンドル装置１９をガラス板２の周端
面に向つて突出させ、ガラス板２の周端面に加工
ホイール４を押し付けるように構成されている。

なお、上記スピンドル装置１９としては、スピ
ンドルと当該スピンドルを駆動するためのモータ
とが一体化されたモータスピンドル２３を使用し
ている。また、上記スライド装置２０は流体アク
チユエータ２２の軽い荷重で動くようにボールス
ライドベアリングを使用している。また、流体ア
クチユエータ２２は、エアーシリンダ、特に低摩
擦で動作し得るエアーシリンダ（例えば、藤倉ゴ
ム工業株式会社製のベロフラムシリンダ）を使用
する。

加工ヘツド３は、加工ヘツド本体２１の部位に
おいて上記軸受装置１２の回転軸１６に固定され
ている。さらに、加工ヘツド本体２１は、加工ホ
イール４及びスピンドル装置１９のガラス板２に
対する位置の調整を行なうため、相互に直交する
２方向にスライド可能な直交スライド組合せ体２
４を備えている。直交スライド組合せ体２４の一
方はクロススライド２５Ａであり、他方は切込み
調整スライド２５Ｂであつて、この切込み調整ス
ライド２５Ｂに、上記スライド装置２０及び流体
アクチユエータ２２が装置されている。クロスス
ライド２５Ａの上部は上記回転軸１６に固定され
ている。

第１図において、２６は電−空変換器である。
この電−空変換器２６は、入力電流に比例して出
力の空気圧力が変化するように構成された装置で
ある。この実施例においては、この電−空変換器
２６は、焼結合金株式会社製の「電−空変換器
IT600シリーズ」または日本レギユレーター株式
会社製の「電−空変換器EN30」を使用してい
る。この日本レギユレーター社製「電−空変換器
EN30」によると、内部には電気信号を空気圧信
号に変換する機構と、必要な空気圧力を確保する
ボリユームブースタとが内蔵され、電気信号を空
気圧信号に変換する機構は、磁界中を自由に動く
ことができるムービングコイルと、ノズル及びフ
ラツパとで構成されている。いま、ムービングコ
イルに電流が流れると、それに比例して力が発生
し、ノズルとフラツパとの間隔が狭められ、その
結果ノズル背圧が上昇する。

ノズル背圧の受圧力とムービングコイルの推力
とは、ある変位点で平衝する。すなわち、電気信
号に比例したノズル背圧となる。このノズル背圧
をパイロツト圧として圧力の増幅を行ない出力を
得るようになつている。

さて、第６図に示すように、この電−空変換器
２６には元空気圧が供給され、この電−空変換器
２６により制御された２次空気圧を上記流体アク
チユエータ２２に伝送し、流体アクチユエータ２
２の押圧力を制御して変化させるように構成して
いる。

この電−空変換器２６に入力する信号電流は、
電流変換器２７により発生され、この信号電流が
伝送されている。

この電流変換器２７は、研削機械本体を制御す
る数値制御装置２８の補助機能部ヘインターフエ
ースしており、複数個の複助機能信号を受けて、
複数段階の人力電流を発生するように構成されて
いる。この電流変換器２７は一般的には、可変抵
抗方式、Ｄ／Ａ変換方式等による。なお、上記流
体アクチユエータ２２としてはエアーシリンダを
使用しているが、場合によつては、上記電−空変
換器２６より出た２次空気圧を低油圧変換器（エ
アハイドロユニツト）に接続して同圧力の油圧に
変換し、この油圧を上記流体アクチユエータ２２
に伝送するようにしても良い。

また、別の例として、上記電−空変換器２６を
数値制御装置２８へ接続せず、別の制御装置、即
ちコントローラ、調節計、演算アンプ等に接続し
て別に動作させてもよい。

尚、Ｘ軸サーボモータ１４、Ｙ軸サーボモータ
９、旋回軸サーボモータ１８、電−空変換器２
６、電流変換器２７及び数値制御装置２８夫々に
よつて数値制御手段が構成されている。

以上から、本実施例のガラス板の研削機械は、
研削すべきガラス板２を一の平面上に固定するた
めのテーブル５と、ガラス板２に対する前記一の
平面に於いて相対的に移動可能なヘツド台１１
と、前記一の平面と垂直な軸心の回りで旋回する
ようにヘツド台１１に取付けられた加工ヘツド３
と、ガラス板２の周端面を研削するように加工ヘ
ツド３に取付けられた加工ホイール４と、この加
工ホイール４をガラス板２の周端面の法線方向に
移動させることによつて加工ホイール４の接触部
に於いて当該周端面を押圧し得るように加工ホイ
ール４に連結された流体アクチユエータ２２と、
加工ヘツド３の旋回、ガラス板２に対するヘツド
台１１の相対移動及び加工ホイール４のガラス板
２の周端面に対する押圧夫々を数値制御によつて
行なうところの、Ｘ軸サーボモータ１４、Ｙ軸サ
ーボモータ９、旋回軸サーボモータ１８、電−空
変換器２６、電流変換器２７及び数値制御装置２
８夫々によつて構成された数値制御手段とを有し
てなり、前記数値制御手段が、前記相対移動の速
度が増加する際には加工ホイール４の前記周端面
に対する押圧力を増加させ、当該相対移動の速度
が減少する際には当該押圧力を減少させるように
加工ホイール４を当該周端面に接触させながら研
削するように構成されている。

本発明によるガラス板の研削機械における研削
動作を以下に述べる。

テーブル５の上に固定されたガラス板２は、テ
ーブル５と一体となつて、加工ヘツド３に対して
数値制御された、相互に直交する２方向に関する
相対的な直動運動を行なつて、加工ホイール４を
ガラス板２の周端面に沿つて移動させながら、同
時に加工ヘツド３に数値制御による水平回動を行
なわせる。その加工ホイール４はガラス板２の周
端面、である外周面に対して一定の姿勢を保ちつ
つ、即ち加工ホイール４の回転中心と研削点とを
結ぶ仮想の線が当該外周面の法線方向に一致する
ように姿勢制御されながら、この状態で、加工ヘ
ツド３におけるエアーフロート又は流体フロート
の機構からなる流体アクチユエータ２２によりス
ピンドル装置１９に装着された加工ホイール４を
ガラス板２周端面へ押し付けており、かつ電−空
変換器２６が数値制御装置２８からの信号によ
り、流体アクチユエータ２２に供給する空気圧力
を変化させて、加工ホイール４のガラス板２の周
端面へ付与されている押し付け力を変化させなが
ら研削するのである。

空気圧の変化は、例えば加工ホイール４がガラ
ス板２の中央直線部分においては強く、角部では
弱く変化させて研削していくと良い。

小さいアールで突出した角部では普通には加工
ホイール４の送り速度は落すが、これと同時に上
記流体圧を弱くする。つまり、加工ホイール４の
切込み過ぎが生じ、形崩れ、規定寸法の徒過が生
じ易い所では流体圧を弱くして押圧力としての押
圧荷重（研削荷重）を弱くするのである。空気圧
の変化は、普通に、本実施例では流体アクチユエ
ータ径40mmで0.3Kg／cm²〜1.5Kg／cm²である。

従つて、数値制御により、研削すべきガラス板
２の周端面に接触して研削を行なうための加工ホ
イール４を、当該周端面の法線方向に移動させる
ことによつて加工ホイール４の接触部に於いて当
該周端面を押圧させ且つ当該周端面に沿つて相対
移動させ乍ら当該周端面を研削する段階と、この
研削中に、前記相対移動の速度が増加する際には
加工ホイール４の前記周端面に対する押圧力を増
加させ、当該相対移動の速度が減少する際には当
該押圧力を減少させる段階とを有してなるガラス
板の研削方法によつて前述の効果を生じさせ得
る。

上記のようになる本発明の実施例によれば、 (1) スピンドル装置１９に装着された加工ホイー
ル４が流体アクチユエータ２２によりガラス板
２の周端面へ押し付けられるエアーフロート又
は流体フロートの機構を構成し得、かつ電−空
変換器２６により空気圧が自動的に変化される
ようになつているため、角部のアール部等切込
み過ぎが生じ易い所、形崩れし易い研削荷重
（フロート圧）を小さくし得、直線部に於いて
は逆に強くできる等、自在に可え得る。このた
め、研削深さが均一にできるし、形崩れ、規定
寸法の徒過がない。

(2) 送りスピードに関係なく研削深さが均一とな
り、きびしい寸法精度内に仕上げることができ
る。

(3) ガラス板のセツテイング（位置決め）に狂い
があつても、摺れ残りの発生することがない。

(4) 加工ホイール４がエアーフロート、流体フロ
ートされているため、振動吸収の効果も得ら
れ、びびりの発生が少ない。

以上から、本発明のガラス板の研削方法及び研
削機械は、大きくアールが変化する隅部分や角部
分を有したガラス板の周端面に対して研削を行な
おうとする場合に、前記数値制御手段によつて、
当該アールが徐々に小さくなる部分に於いては当
該研削ホイールのガラス板の周端面に対する相対
移動の速度を徐々に減少させると同時に当該速度
の減少の程度に対応して当該研削ホイールの当該
周端面への押圧力を徐々に減少させることがで
き、当該アールが徐々に大きくなる部分に於いて
は当該研削ホイールのガラス板の周端面に対する
相対移動の速度を徐々に増加させると同時に当該
速度の増加の程度に対応して当該研削ホイールの
当該周端面への押圧力を徐々に増加させることが
できる。従つて、アールが大きく変化するガラス
板の隅部分や角部分の周端面に於いても、研削ホ
イールの当該周端面に対する前述の研削状態を常
に一定の条件下におくことができるため、当該隅
部分や角部分の大きくアールの変化する周端面に
沿つた当該研削ホイールの研削を所望の状態で正
確に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は本研
削機械の正面図、第２図は本研削機械の側面図、
第３図は加工ヘツドの正面図、第４図は加工ヘツ
ドの側面図、第５図は研削中における加工ヘツド
の平面図、第６図は、電−空圧変換器から流体ア
クチユエータへの接続図である。 １……研削機械、２……ガラス板、３……加工
ヘツド、４……加工ホイール、５……テーブル、
６……吸盤、７……機台、８……Ｙ軸スライド装
置、９……Ｙ軸サーボモータ、１０……Ｙ軸送り
ネジ装置、１１……ヘツド台、１２……軸受け装
置、１３……Ｘ軸スライド装置、１４……Ｘ軸サ
ーボモータ、１５……Ｘ軸送りネジ装置、１６…
…回転軸、１７……歯車装置、１８……旋回軸サ
ーボモータ、１９……スピンドル装置、２０……
スライド装置、２１……加工ヘツド本体、２２…
…流体アクチユエータ、２３……モータースピン
ドル、２４……直交スライド組合わせ体、２５Ａ
……クロススライド、２５Ｂ……切込み調整スラ
イド、２６……電−空変換器、２７……電流変換
器、２８……数値制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 数値制御により、研削すべきガラス板の周端
   面に接触して研削を行なうための研削ホイール
   を、当該周端面に於いて当該周端面の法線方向に
   押圧させ且つ当該周端面に沿つて相対移動させ乍
   ら当該周端面を研削する方法であつて、この研削
   中に、前記ガラス板の周端面の曲率の減少にとも
   なつて当該周端面に対する前記研削ホイールの相
   対移動の速度が増加する際には当該研削ホイール
   の当該周端面に対する押圧力を増加させ、当該ガ
   ラス板の周端面の曲率の増加にともなつて当該相
   対移動の速度が減少する際には当該押圧力を減少
   させることを特徴とするガラス板の研削方法。 ２ 研削すべきガラス板を一の平面上に固定する
   ためのテーブルと、前記ガラス板に対して前記一
   の平面に平行な平面に於いて相対的に移動可能な
   ヘツド台と、前記一の平面と垂直な軸心の回りで
   旋回するように前記ヘツド台に取付けられた加工
   ヘツドと、前記ガラス板の周端面を研削するよう
   に前記加工ヘツドに取付けられた研削ホイール
   と、この研削ホイールを当該研削ホイールの接触
   部に於いて当該周端面の法線方向に押圧し得るよ
   うに当該研削ホイールに連結された液体アクチユ
   エータと、前記加工ヘツドの旋回、前記ガラス板
   に対するヘツド台の相対移動及び前記研削ホイー
   ルの当該ガラス板の周端面に対する押圧の夫々を
   数値制御によつて行なう数値制御手段とを有して
   なり、前記数値制御手段が、前記ガラス板の周端
   面の曲率の減少にともなつて当該周端面に対する
   前記研削ホイールの相対移動の速度が増加する際
   には当該研削ホイールの当該周端面に対する押圧
   力を増加させ、当該ガラス板の周端面の曲率の増
   加にともなつて当該相対移動の速度が減少する際
   には当該押圧力を減少させるように当該研削ホイ
   ールを当該周端面に接触させながら研削するよう
   に構成されたガラス板の研削機械。