硬质脆性板的穿孔方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及在玻璃板及其它硬质脆性板上穿设贯通孔的方法及装置，因此特别地涉及防止在穿孔过程中硬质脆性板断裂的技术。
【背景技术】
[0002]通常，当在板材上开设贯通孔时，采用具备进行旋转的穿孔工具(钻头或杆状的砂轮)的穿孔装置，将穿孔工具的轴心定位于板材的穿孔位置，使穿孔工具一边旋转一边朝向板材进入，从板材的一个面穿过另一个面。
[0003]在板材为玻璃板时，采用圆筒状的砂轮(穿孔砂轮)作为穿孔工具。当采用穿孔砂轮而通过上述方法来开设贯通孔时，在工具的拔出侧(与工具进入的一侧相反的一侧)的板材表面与贯通孔边缘的部分产生被称为破损(tipping)的缺口。若缺口小，则能够通过在穿孔后进行的贯通孔边缘的倒角加工来去除缺口。但是，若产生通过倒角加工无法去除的大的缺口时，则成为加工不合格。
[0004]作为防止在穿孔砂轮的拔出侧产生缺口的方法，提出有以下这样的方法。即，使前端对置的两个穿孔砂轮隔着玻璃板配置在同一轴线上。并且，利用一个穿孔砂轮(先行砂轮)从玻璃板的一方开设到达板厚的中间的深度的有底孔(不贯通的孔)。接着，使先行砂轮后退后，使另一穿孔砂轮(后行砂轮)从玻璃板的另一方进入，与先行砂轮开设的有底孔连通而形成贯通孔。
[0005]例如，在专利文献I中，通过如下步骤来开设贯通孔:采用第一空心钻在板材的一个面上形成第一凹部的步骤，其中，所述第一空心钻在前端部的外周上设置有朝向前端而变细的锥部；和采用第二空心钻从板材的另一个面穿设贯通孔的步骤，其中，所述第二空心钻与第一空心钻对置地同轴设置，并且第二空心钻的外径尺寸大于第一空心钻的内径并且小于第一凹部在玻璃板表面上的边缘部的直径。
[0006]此外，在专利文献2中，在使先行钻头从玻璃板的下表面沿着厚度方向侵入而形成有底孔后，使先行钻头后退，然后，与先行钻头同轴地设置的后行钻头从玻璃板的上表面进入，从而在玻璃板上形成贯通孔。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本特开2008-44178号公报
[0010]专利文献2:日本特开2011-111370号公报
[0011]随着便携终端的普及，为了谋求便携终端的轻量化和薄壁化，要求用于便携终端的显示面板的薄壁化。随着该薄壁化的要求，采用了强化玻璃作为显示面板的基板玻璃，需要进行在小型的薄强化玻璃板上开设贯通孔的加工。
[0012]本申请的发明人尝试了通过上述那样的以往手段在薄强化玻璃板上开设贯通孔。但是，当使穿孔砂轮从玻璃板的一个面进入后，发生了这样的问题:在穿孔砂轮的前端超过了玻璃板的板厚中心的时刻，玻璃板断裂。该玻璃板的断裂不是在穿孔砂轮的拔出侧的边缘产生缺口，而是在穿孔过程中从孔向两侧产生裂缝而导致玻璃板本身断裂。
【发明内容】
[0013]本发明的课题在于，得到如下的技术手段:当在强化玻璃板上开设贯通孔时，在该加工过程中发生的玻璃板断裂的问题。即，其课题在于，得到如下的技术手段:在对玻璃板、特别是小型且薄的强化玻璃板的加工过程中不会使其断裂，并且不会在孔的边缘产生缺口，能够高效率地开设贯通孔。
[0014]本发明为:使隔着强化玻璃板等在穿孔过程中容易断裂的硬质脆性板3而前端对置地配置在同一轴线a上的两个穿孔砂轮l(la、lb、lc)、2(2a、2b、2c)朝向硬质脆性板3同时或反复交替地进入，从硬质脆性板3的两个面开设不连通的深度的有底孔31、32，通过使这些有底孔的深度同时或交替地增加，由此使该两侧的有底孔31、32连通而形成贯通孔33。
[0015]本发明的硬质脆性板的穿孔装置具备:一对穿孔砂轮1、2，它们以前端对置的方式被配置在同一轴线a上；旋转驱动装置8、9，其使这些穿孔砂轮1、2绕轴线a旋转；和进给装置4、5或兼用于进给的升降装置16，其使这些穿孔砂轮1、2沿着轴线a方向进退。一对穿孔砂轮1、2被轴支承于沿着轴线a方向分别单独地往复移动的一对砂轮座6、7，或者被轴支承于沿着轴线a方向往复移动的一个升降台18。根据前者的结构，一对进给装置4、5使一对砂轮座6、7彼此朝向对方侧地同时地进入。根据后者的结构，兼用于进给的升降装置16在依次地增大往复移动距离的同时使升降台18反复进退。
[0016]根据上述结构，一对穿孔砂轮1、2朝向被放置于它们之间的硬质脆性板3同时或反复交替地进退，在该进入时穿孔砂轮1、2的前端使硬质脆性板3的两个面上的有底孔31、32的孔深同时或交替地增加，最终使两个有底孔31、32在硬质脆性板3的厚度中间部连通，在硬质脆性板3上穿设贯通孔33。
[0017]发明的作用效果
[0018]根据本发明，从硬质脆性板3的两个面按大致相同深度开设有底孔31、32，通过使两侧的有底孔在硬质脆性板3的厚度中间部连通，从而形成贯通孔33。因此，可以认为:
有底孔31、32的周缘处的玻璃板内部的应力的均衡得以保持，能够防止在穿孔过程中的断
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[0019]本发明的贯通孔的加工是这样的加工:从硬质脆性板的两侧开设有底孔，将两侧的有底孔的孔深增加，从而形成贯通孔。因此，具有这样的效果:不仅能够避免发生在工具的拔出侧的孔的边缘产生大的缺口，在强化玻璃板的显示面板基板的加工中也能够避免在有底孔加工过程中发生断裂，能够进行稳定的穿孔。
[0020]并且，不需要为了避免产生大的缺口或断裂而放慢加工速度这样的对策，能够防止加工效率降低。此外，若从硬质脆性板的表面的两侧使工具同时地进入而进行加工，则从板的两个面同时地进行有底孔的加工，因此能够谋求加工时间的缩短，使在穿孔过程中作用于硬质脆性板的内部应力均衡的作用大，防止在穿孔过程中玻璃板断裂的效果大。
【附图说明】
[0021]图1是示出穿孔装置的第一例的主要部分的侧视图。
[0022]图2的(a)?(e)是示出图1中的装置的加工步骤的说明图。
[0023]图3是示出中空圆筒状的穿孔砂轮的示例的图。
[0024]图4是示出实心圆筒状和中空圆筒状的砂轮的示例的图。
[0025]图5是示出进行穿孔和倒角的砂轮的示例的图。
[0026]图6是示出形成于玻璃板的长孔的示例的图。
[0027]图7是示出穿孔装置的第二例的主要部分的侧视图。
[0028]图8的(a)?(d)是示出图7中的装置的加工步骤的前半的说明图。
[0029]图9的(a)?(C)是示出图7中的装置的加工步骤的后半的说明图。
[0030]标号说明
[0031]I(IaUbUc)穿孔砂轮
[0032]2(2a、2b、2c)穿孔砂轮
[0033]3强化玻璃板
[0034]4、5进给电机
[0035]6、7砂轮座
[0036]8、9砂轮电机
[0037]16升降电机
[0038]18升降台
[0039]31、32 有底孔
[0040]33贯通孔
[0041]a铅直轴线
【具体实施方式】
[0042]下面，参照附图来对本发明的实施方式进行说明。图1是示出本发明的穿孔装置的主要部分的侧视图，是示出进行便携终端的显示器用玻璃板的周缘的磨削及穿孔的装置的主要部分的图。
[0043]被加工的强化玻璃板3借助真空压力被吸附于工作台11，所述工作台11被设置在被驱动而绕铅直轴线a旋转的工件轴的上端。在未图示的机械框架上设置有横向进给台14，所述横向进给台14与被横向进给电机12驱动而旋转的进给丝杠13螺合而沿着图中的左右方向(X轴方向)被确定移动位置。在横向进给台14上设置有铅直方向(Z方向)的引导件15和升降电机16，并设置有升降台18，所述升降台18被引导件15引导而与被升降电机16驱动旋转的进给丝杠17螺合来进行升降。
[0044]在升降台18的上方部和下方部设置有砂轮座6、7。砂轮座6、7分别被设置于升降台18的铅直方向的引导件引导，并且与分别被进给电机4、5驱动而旋转的未图示的进给丝杠螺合而单独地升降。在上下的砂轮座6、7上分别设置有砂轮电机8、9，该砂轮电机的转子轴的前端成为砂轮轴，在该前端安装有穿孔砂轮1、2。上下的砂轮电机8、9设置成该转子轴位于铅直方向的同一轴线a上。
[0045]对升降电机16、进给电机4、5和砂轮电机8、9进行控制的控制器除了具备使升降电机16、进给电机4、5分别单独地正反旋转的旋转指令单元以外,还具备:同步进给单元，其使进给电机4、5沿着砂轮1、2的进入方向同步旋转；行程设定单元，其对砂轮座6、7的原点位置