专利名称：多重分离自动薄板玻璃加工装置及其制造钢化玻璃的方法
技术领域：
本发明涉及薄板玻璃加工装置及利用上述装置的钢化玻璃制造方法，尤其涉及为利用薄板玻璃制造用于便携式电子仪器及家用电子仪器的外部显示用钢化玻璃，在钢化前加工外周面的形状和内部的孔、狭槽、上下部刨边等形状的多轴分离自动薄板玻璃加工装置及利 用上述装置的钢化玻璃制造方法。
背景技术：
一般而言，在对薄板玻璃进行表面切割或刨边时，是在放置于吸附机上的状态下以一定速度旋转的同时，与钻石叶片接触，从而完成研磨。图I为由四个轴构成的NC (Numerical Control)装置I示意图。现有技术的玻璃加工作业方式为现有技术的研磨技术是利用具备钻石叶片的NC装置对已切割的进行表面切割作业，而其大部分由第二次粗磨、第二次半细磨及第三次细磨三个工艺构成。在完成表面切割之后，进行对各边缘部的刨边作业，而因加工形状及工艺的不同而无法确保工人和钻石叶片的设置作业的连续性，制作速度慢，因此，若要提高生产力需耗费很高的费用。另外，利用模仿凸轮方式的薄板玻璃形状加工方法，在加工尺寸的精度方面存在±100以上的偏差，因此，在不能满足作为当今钢化玻璃要求水平的加工尺寸的精度偏差需低于±50 的要求，而利用玻璃蚀刻技术的薄板玻璃形状加工方法，需在蚀刻切割形状之后，需另外进行对边切割面的细磨工艺，从而作业时间场，费用变高。另外，利用现有技术的NC装置的方法，在相同固定台上进行粗磨、半细磨、细磨、孔、狭槽等加工，因此，玻璃的劣化引起的不均匀碎片(Chipping)、压力应力及细微划痕等奖导致显视窗的整体强敌及品质的下降，而且，在进行作业时存在作业者因研磨机受伤的危险。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足而提供一种通过减少加工轴单位的加工时间和研磨量，最大限度地减少所加工的薄板玻璃面和钻石叶片的摩擦产生的热量的多重分离自动薄板玻璃加工装置及利用上述装置的钢化玻璃制造方法。为了达到本发明的目的，本发明的多重分离自动薄板玻璃加工装置，包括多形状供应装置，装载并供应多个加工对象玻璃；多形状位置决定装置，决定为进行形状加工及研磨加工而供应的上述加工对象玻璃的位置；水平移动自动对齐装置，自动对齐上述加工对象玻璃所处的托盘；及多轴磨削装置，由多个加工轴轴组件构成并对上述加工对象玻璃进行加工。上述多形状供应装置，包括导引条，垂直装载上述加工对象玻璃；移送导轨，移动上述导引条的位置；及移动电机，沿上述移动导轨移动装载上述加工对象玻璃的装载板。上述多形状位置决定装置，包括加工夹具，包括具有与所要加工的形状相同的形状的标准夹具，及比上述标准夹具小且位于标准夹具上面的模仿夹具；及中心对齐位置调节手指，将上述加工对象玻璃固定于上述模仿夹具的正确位置。上述水平移动自动对齐装置，包括间隔维持装置，维持上述加工夹具所处的托盘的间隔；及水平/垂直维持装置，维持上述托盘的水平和垂直状态。上述多轴磨削装置，包括轴组件，具备轴和钻石叶片以形成单位加工轴；X单元，使上述轴组件移动至X轴；γ单元，使上述轴组件移动至Y轴；及Z单元，使上述轴组件移动至Z轴。利用多个上述轴组件完成分离的一个单位工艺。上述多轴磨削装置与上述水平移动自动对齐装置结合构成多个工位(Position)， 而各工位根据加工对象玻璃的形状具备作业工艺，从而具有设备及工艺设计的柔韧性。上述工位由8个构成，而上述各工位包括4个上述轴组件，从而构成全部为32轴的轴组件。上述工位由16个构成，而上述各工位包括4个上述轴组件，从而构成全部为64轴的轴组件。上述工位由32个构成，而上述各工位包括4个上述轴组件，从而构成全部为128轴的轴组件。本发明的利用多轴分离自动薄板玻璃加工装置的钢化玻璃制造方法，包括如下步骤(a)根据加工对象玻璃的形状切割圆盘玻璃；(b)将切割的加工对象玻璃装载于多形状供应装置；(C)对装载于上述多形状供应装置的加工对象玻璃进行形状加工及研磨加工；(d)对通过上述(c)步骤加工的玻璃进行化学离子置换；及(e)清洗及检查经化学离子置换的玻璃。上述(C)步骤包括如下步骤将装载于上述多形状供应装置的加工对象玻璃装载于装载/取出工位；通过多形状位置决定装置提高尺寸精度；对加工对象玻璃进行形状加工及研磨加工；及从装载/取出工位卸载加工对象玻璃。上述本发明的多重分离自动薄板玻璃加工装置及利用上述装置的钢化玻璃制造方法具有如下效果
第一、本发明利用多形状位置决定装置和水平移动自动对齐装置提高玻璃加工尺寸江都，自动进行加工对象玻璃的装载/卸载和形状加工作业及研磨加工作业，从而可快速进行一定形式的玻璃加工，提高生产性，而且，还可通过减少生产人力节省费用。第二、本发明根据加工对象玻璃的加工形状使用多个多轴磨削装置进行形状加工和研磨加工，从而最大限度地减少形状加工和研磨加工时玻璃的劣化引起的不均匀碎片(Chipping)、压力应力及细微划痕等。因此，提高钢化玻璃的品质，使磨削的各面精细，而且，还可获得表面处理均匀的高品质薄板玻璃，另外，因全部工艺自动进行，提高生产力并提高作业效率。
图I为现有技术的由4轴构成的NC装置示意 图2为本发明较佳实施例的多轴分离自动薄板玻璃加工装置概略示意 图3为图2中的多形状供应装置示意图；图4为图2中的多形状位置决定装置示意 图5为图2中的水平移动自动对齐装置示意 图6为图2中的多轴磨削装置示意 图7为128轴正向设置的多轴分离自动薄板玻璃加工装置概略示意 图8为64轴双向设置的多轴分离自动薄板玻璃加工装置概略示意 图9为利用图2中的多轴分离自动薄板玻璃加工装置制造薄板化学钢化玻璃的工艺图。附图标记*
100,200,300 :多轴分离自动薄板玻璃加工装置
110:多形状供应装置111:导引条
112 :移送导轨114 :移送电机
120 :多形状位置决定装置121 :加工夹具
122 :中心对齐位置调节手指 130 :水平移动自动对齐装置
131 :间隔维持装置132 :水平/垂直维持装置
140 :多轴磨削装置141 Y滑动板
142 :轴组件套装143 :轴组件
144 Χ单元145 Υ单元
146 {L单元147 :微调装置
150 :托盘160 :移送导轨
170:装载/卸载机器人180:装载/取出工位。
具体实施例方式下面，结合附图对本发明较佳实施例进行详细说明。图2为本发明较佳实施例的多轴分离自动薄板玻璃加工装置概略示意图。发明的多重分离自动薄板玻璃加工装置100，包括多形状供应装置110，装载并供应多个加工对象玻璃；多形状位置决定装置120，决定为进行形状加工及研磨加工而供应的上述加工对象玻璃的位置；水平移动自动对齐装置130，自动对齐上述加工对象玻璃所处的托盘；及多轴磨削装置140，由多个加工轴轴组件构成。在上述多轴分离自动薄板玻璃加工装置100中，4个加工夹具121设置于一个托盘150上，而本发明的多轴分离自动薄板玻璃加工装置100包括14个托盘150和32个加工轴。托盘150通过移动导轨160移动到各工位准确的位置，而在各工位，由水平移动自动对齐装置130将托盘150对齐于准确的位置。在本发明中，利用移动导轨160和水平移动自动对齐装置130将尺寸加工精度偏差降低至±50以下，从而克服现有技术的传送带、链条移送方式中所产生的移送累计位置公差问题。装载于多形状供应装置110的4张加工对象玻璃通过装载/卸载机器人170同时自动供应至具备4个加工夹具121的托盘150。通过装载/卸载机器人170从多形状供应装置110将4张加工对象玻璃接收至加工夹具121的托盘150，移送至多形状位置决定装置120所处的位置，以准确对准所要加工的玻璃和多轴磨削装置140的轴组件的位置。
在本发明多轴分离自动薄板玻璃加工装置100，在椭圆形旋转式台子装置的结构上进行作业。上述椭圆形旋转式太子装置结构，由8个多轴磨削装置140工位、4各等待作业工位、I个装载/取出工位180及I各多形状位置决定装置120工位构成，且由全部14个工位构成。在I个多轴磨削装置140上具备4各轴组件，且由全部32轴的轴组件构成。等待作业工位起到取出切削油、钻石叶片粉末、磨削加工所产生的玻璃粉末的作用，可由一个或多个构成。装载/取出工位及多形状位置决定装置120工位可具备多个。图3为图2中的多形状供应装置示意图。多形状供应装置110，包括导引条111，垂直装载加工对象玻璃；移送导轨112，移动导引条的位置；及移动电机114，沿移动导轨112移动装载加工对象玻璃的装载板113。此时，导引条111的位置设置成可根据加工对象玻璃的形状移动位置。图4为图2中的多形状位置决定装置示意图。
如图4所示，多形状位置决定装置120中，在具有与所要加工的形状相同的形状的标准夹具121a的上面中心，具备比所要加工的形状其一边小O. 2mm的模仿夹具。标准夹具121a和模仿夹具121b构成一个加工夹具121。在模仿夹具121b的上面放置加工对象玻璃，而通过由Xl (―)、X2 (―)、Y1 U)、Y2 U )构成的4个中心对齐位置调节手指122，首先同时运行X1、X2手指的汽缸，向X轴方向固定加工对象玻璃的位置。接着，依次运行Y1、Y2固定至剩余的X轴，从而使加工对象玻璃固定于加工夹具121上。这样在四个方向以均匀的偏差固定的加工对象玻璃真空吸附于加工夹具121之上。通过多形状位置决定装置120固定加工对象玻璃的托盘150，通过移送导轨160移送至有多轴磨削装置140的工位。图5为图2中的水平移动自动对齐装置示意图。如图5所示，水平移动自动对齐装置130，包括间隔维持装置131，维持加工夹具121所处的托盘150的间隔；及水平/垂直维持装置132，维持托盘150的水平和垂直状态。另外，多个水平移动自动对齐装置130与多轴磨削装置140结合构成多个工位，而各工位根据加工对象玻璃的形状具备作业工艺，从而具有设备及工艺设计的柔韧性。图6为图2中的多轴磨削装置140示意图。在本发明实施例中，使多轴磨削装置140的工位由8个构成。在各工位上进行作业内容如下表I所示。表I
T / .V-S- I I····!■■■:·· I
—i—· ! .!ι .·丄'··· -.···.:I·-·_
.............................................!.............................................. ............................................··.........................................................................................................................................r.............................................t...........................................................................................
,广...r>.r<··iJJ,■ f ,·■·I
-1Vl 超JS 丨十狀S I rxS j- 二 I I on禮可使轴组件套装142从多轴磨削装置140上拆装，从而可通过外部设置装置水平/垂直对齐各附着的形状加工及磨削加工工具(钻石叶片)。可利用附着于各轴组件143的微调装置147儿科精密调节各磨削加工工具(钻石叶片)，以更换事先设置的轴组件套装142，从而减少钻石叶片更换时间。图7为128轴正向设置的多轴分离自动薄板玻璃加工装置概略示意图，而图8为64轴双向设置的多轴分离自动薄板玻璃加工装置概略示意图。在本发明实施例中，除具备由8个工位构成的32轴轴组件的装置之外，根据产品的生产数量、周围环境、场所等改变其形式和工位数及轴的数量。图7为由32个工位构成，各工位包括4个轴组件，从而整体上利用128轴的工位组件，且工位正向设置的多轴分离自动薄板玻璃加工装置200。图8为由16个工位构成，各工位包括5个轴组件，从而整体上利用64轴的工位组件，且工位双向设置的多轴分离自动薄板玻璃加工装置300。 下面，结合图9说明利用本实施例的多轴分离自动薄板玻璃加工装置制造薄板化学钢化玻璃的工艺。图9为利用图2中的多轴分离自动薄板玻璃加工装置制造薄板化学钢化玻璃的工艺图。首先，经过根据加工对象玻璃的形状(以单元)切割圆盘玻璃的过程(S10);将切割的加工对象玻璃装载于多形状供应装置110 (S20);利用本发明的多轴分离自动薄板玻璃加工装置100对装载于多形状供应装置110的加工对象玻璃，以轴组件为单位分离进行形状加工及研磨加工(S30)。为利用多轴分离自动薄板玻璃加工装置100进行形状加工及研磨加工,需经过各种工艺过程。首先，利用装载/卸载机器人170将装载于多形状供应装置110的加工对象玻璃装载于装载/取出工位(S31);利用多形状位置决定装置提高尺寸精度(S32);对加工对象玻璃进行形状加工及研磨加工(S33);及利用装载/卸载机器人170从装载/取出工位卸载加工对象玻璃(S34)。在对加工对象玻璃进行形状加工及研磨加工的工艺过程(S33)中，利用多轴磨削装置290完成加工对象玻璃的外周面形状、内部的孔、狭槽、边缘槽、上下部表面切割等作业。利用多轴分离自动薄板玻璃加工装置100加工的玻璃利用化学离子置换法进行化学钢化玻璃工艺作业(S40 )。之后，经清洗和检查工艺制成薄板化学钢化玻璃(S50 )。具备上述结构和作业工艺的多轴分离自动薄板玻璃加工装置100中，大量装载于多形状供应装置110的加工对象玻璃将通过装载/卸载机器人170自动供应。所供应的加工对象玻璃通过多形状位置决定装置120对齐，并在根据所要将要加工的形状进行的孔(HOLE)、狭槽(SLOT)、凹刻(NOTCH)、边缘、槽及外壳加工等薄板玻璃形状加工及研磨加工中，利用具备多个加工轴的多轴磨削装置140依次按不同工位分离进行形状加工及研磨加工。因此,减少加工轴单位的加工时间及研磨量,从而通过减少所加工的薄板玻璃面和钻石叶片的摩擦所产生的热，防止研磨加工过程中产生的热所导致的薄板玻璃的应力和变形，减少加工偏差，提高尺寸精度，而且，可获得表面处理均匀且高品质的薄板玻璃。另外，延长所使用的钻石叶片(钻头)的寿命，节省消耗量，降低加工成本。完成加工的产品，通过用于装载的相同的装载/卸载机器人170自动取出并装载于预先准备的盒中，从而无需作业者的干预，可在全自动状态下完成全部加工工艺，提高加工速度。 上述实施例仅用以说明本发明而非限制，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明进行修改、变形或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种多重分离自动薄板玻璃加工装置，其特征在于，包括 多形状供应装置，装载并供应多个加工对象玻璃； 多形状位置决定装置，决定为进行形状加工及研磨加工而供应的上述加工对象玻璃的位置； 水平移动自动对齐装置，自动对齐上述加工对象玻璃所处的托盘；及 多轴磨削装置，由多个加工轴轴组件构成并对上述加工对象玻璃进行加工。
2.根据权利要求I所述的多重分离自动薄板玻璃加工装置，其特征在于 上述多形状供应装置，包括 导引条，垂直装载上述加工对象玻璃； 移送导轨，移动上述导引条的位置；及 移动电机，沿上述移动导轨移动装载上述加工对象玻璃的装载板。
3.根据权利要求I所述的多重分离自动薄板玻璃加工装置，其特征在于 上述多形状位置决定装置，包括 加工夹具，包括具有与所要加工的形状相同的形状的标准夹具，及比上述标准夹具小且位于标准夹具上面的模仿夹具；及 中心对齐位置调节手指，将上述加工对象玻璃固定于上述模仿夹具的正确位置。
4.根据权利要求I所述的多重分离自动薄板玻璃加工装置，其特征在于 上述水平移动自动对齐装置，包括 间隔维持装置，维持上述加工夹具所处的托盘的间隔 '及 水平/垂直维持装置，维持上述托盘的水平和垂直状态。
5.根据权利要求I所述的多重分离自动薄板玻璃加工装置，其特征在于 上述多轴磨削装置，包括 轴组件，具备轴和钻石叶片以形成单位加工轴； X单元，使上述轴组件移动至X轴； Y单元，使上述轴组件移动至Y轴 '及 Z单元，使上述轴组件移动至Z轴。
6.根据权利要求5所述的多重分离自动薄板玻璃加工装置，其特征在于利用多个上述轴组件完成分离的一个单位工艺。
7.根据权利要求5所述的多重分离自动薄板玻璃加工装置，其特征在于上述多轴磨削装置与上述水平移动自动对齐装置结合构成多个工位(Position)，而各工位根据加工对象玻璃的形状具备作业工艺，从而具有设备及工艺设计的柔韧性。
8.根据权利要求7所述的多重分离自动薄板玻璃加工装置，其特征在于上述工位由8个构成，而上述各工位包括4个上述轴组件，从而构成全部为32轴的轴组件。
9.根据权利要求7所述的多重分离自动薄板玻璃加工装置，其特征在于上述工位由16个构成，而上述各工位包括4个上述轴组件，从而构成全部为64轴的轴组件。
10.根据权利要求7所述的多重分离自动薄板玻璃加工装置，其特征在于上述工位由32个构成，而上述各工位包括4个上述轴组件，从而构成全部为128轴的轴组件。
11.一种利用多轴分离自动薄板玻璃加工装置的钢化玻璃制造方法，包括如下步骤 Ca)根据加工对象玻璃的形状切割圆盘玻璃；(b)将切割的加工对象玻璃装载于多形状供应装置； (C)对装载于上述多形状供应装置的加工对象玻璃进行形状加工及研磨加工； Cd)对通过上述(c)步骤加工的玻璃进行化学离子置换 '及 Ce)清洗及检查经化学离子置换的玻璃。
12.根据权利要求11所述的利用多轴分离自动薄板玻璃加工装置的钢化玻璃制造方法，其特征在于 上述(C)步骤包括如下步骤 将装载于上述多形状供应装置的加工对象玻璃装载于装载/取出工位； 通过多形状位置决定装置提高尺寸精度； 对加工对象玻璃进行形状加工及研磨加工；及 从装载/取出工位卸载加工对象玻璃。
全文摘要
本发明涉及利用薄板玻璃制造用于便携式电子仪器及家用电子仪器的外部显示用钢化玻璃，在钢化前加工外周面的形状和内部的孔、狭槽、上下部刨边等形状的多轴分离自动薄板玻璃加工装置及利用上述装置的钢化玻璃制造方法。本发明包括多形状供应装置，装载并供应多个加工对象玻璃；多形状位置决定装置，决定为进行形状加工及研磨加工而供应的上述加工对象玻璃的位置；水平移动自动对齐装置，自动对齐上述加工对象玻璃所处的托盘；及多轴磨削装置，由多个加工轴轴组件构成并对上述加工对象玻璃进行加工。本发明多轴分离自动薄板玻璃加工装置利用多形状位置决定装置和水平移动自动对齐装置提高玻璃加工尺寸江都，自动进行加工对象玻璃的装载/卸载和形状加工作业及研磨加工作业，从而可快速进行一定形式的玻璃加工，提高生产性，而且，还可通过减少生产人力节省费用。
文档编号B24B7/24GK102922385SQ20111026014
公开日2013年2月13日 申请日期2011年9月5日 优先权日2011年8月9日
发明者李尚勇, 南大洛, 金东华, 朴宰弘 申请人:格拉索尼克有限公司