专利名称：脆性材料的倒角方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及脆性材料的倒角方法及其装置，更详细而言，关于对板状脆性材料中的边缘部进行倒角的脆性材料的倒角方法及其装置。
背景技术：
以往例如液晶显示器用的玻璃基板，将大尺寸的平板玻璃母材切割并切齐成所需尺寸的方形，就此种脆性材料的切割装置而言，例如已知有专利文献1。通过这种切割装置所切割的玻璃板，因其切割面的边缘部产生有微小伤痕等，所以可能有裂缝从这种伤痕处开始延伸。所以，现有技术中提出了在将脆性材料切割成所需形状后，将该脆性材料的切割面的边缘部进行倒角的装置(例如专利文献2 专利文献4)。专利文献2的倒角装置中，使用研磨机一边供给研磨液一边研磨玻璃基板的端面与其上下边缘部，从而进行边缘部的倒角。专利文献3的倒角装置中，通过依次向纵剖面成四方形的端面的各边缘部逐边照射激光束，从而使4处的上下边缘部熔化而将其倒角。并且，专利文献4的倒角装置中，对于玻璃基板的端面从其上下位置施加由电弧放电产生的热能，以使端面中的上下边缘部熔化变圆滑，从而进行倒角。先前技术文献专利文献专利文献1日本特开2008-115031号公报专利文献2日本专利第3074145号公报专利文献3日本专利第3823108号公报专利文献4日本特开2009-234856号公报
发明内容
发明需要解决的问题此外，上述现有倒角装置被指出以下缺点。即，专利文献2的装置中因为一边供给研磨液一边研磨端面及其边缘部，所以必须在研磨工序后设置研磨液及研磨粉的清洗工序以及清洗液的干燥去除工序，进而有生产线冗长化且设备成本增加的问题。又，专利文献3的装置中，因为依次将激光束照射到处理对象的各边缘部而将其倒角，所以具有处理能力低下的问题，而且具有用于设置激光振荡器等设备的成本庞大的问题。再者，专利文献4的装置中，电弧放电时的热能高达数千度，但作为处理对象的玻璃一般在700度左右开始熔化。因此，专利文献4中，难以设定利用电弧放电使玻璃处于最佳熔化状态的加工条件。而且还因为电弧放电用的电极消耗极大，所以具有电极更换频率高、设备成本高的问题。解决问题的方式
鉴于上述问题，本发明的第一技术方案，提供一种脆性材料的倒角方法，对板状脆性材料的端面利用辉光放电产生的热进行加热，使脆性材料端面的边缘部加热、熔化而进行倒角，其特征在于在利用壳体包覆作为倒角对象的脆性材料的端面的状态下，使壳体内处于负压并向该壳体内的一对电极施加电压，以使该电极间产生辉光放电而对位于壳体内的脆性材料的端面进行加热，使所述电极与脆性材料沿着所述脆性材料的端面的长度方向进行相对移动，加热、熔化该脆性材料端面的边缘部而予以倒角。又，本发明的第二技术方案，提供一种脆性材料的倒角装置，其特征在于，包含壳体，包覆脆性材料的端面；负压室，形成于该壳体内；负压源，将负压导入该负压室；一对电极，配置于所述负压室内；电源，向该一对电极施加电压；以及移动单元，使所述一对电极与脆性材料相对移动；利用该壳体包覆所述脆性材料的端面，并使作为倒角对象的脆性材料的端面位于负压室内的一对电极之间，在此状态下，使所述壳体的负压室处于负压，并且从所述电源向一对电极施加电压而使电极间产生辉光放电，通过该辉光放电产生的热对脆性材料的端面进行加热，并利用所述移动单元使所述一对电极与脆性材料沿着端面的长度方向相对移动，从而加热、熔化脆性材料端面的边缘部而予以倒角。发明的效果依据上述构成，能提供具有比以往更简约的构成，且高处理效率的脆性材料的倒角方法及其装置。
图1表示本发明的一实施例的概略俯视图。图2为，图1的重要部分的右视面。图3为，沿着图1的III-III线的重要部分放大剖视图。图4为，图3的重要部分放大图。图5为，成为图1所示倒角装置的处理对象的脆性材料的立体图。图6为，图4所示的脆性材料的重要部分纵剖视图，图6(a)表示倒角前，图6 (b) 表示倒角后。图7表示图1的重要部分的主视图。图8为图7的俯视图。图9表示当通过图1所示倒角装置将脆性材料倒角时的脆性材料与各密封板之间的位置关系，图9(a)表示倒角即将开始前；图9(b)表示倒角开始时；图9(c)表示倒角作业中；图9(d)表示倒角结束时。主要组件符号说明
1倒角装置2脆性材料2A 端面2C上边缘部(边缘部)2E下边缘部(边缘部)
5倒角单元6移动单元
7 壳体7A负压室7B收容部8负压源IlAUlB 电极
具体实施例方式实施发明的最佳形态以下依据图示实施例说明本发明，图1至图3中，1为将板状脆性材料2中的边缘部予以倒角的倒角装置。在此首先说明作为倒角装置1的处理对象的脆性材料2。如图5所示，作为倒角装置1的处理对象的脆性材料2为，规定厚度的呈正方形的液晶玻璃板，该液晶玻璃板即脆性材料2通过未图示的前置工序的激光切割装置而从液晶玻璃母材切割成规定尺寸的正方形。如此在前置工序中激光切割成正方形的脆性材料2通过未图示的机器手或操作者从图 1中箭头表示的方向搬入到倒角装置1的吸附台3上。如此在前置工序中经激光切割的脆性材料2，其作为四个边的端面2A成为激光切割时的切割面。因此，脆性材料2的上表面2B与各端面2A之间的边界部即上边缘部2C的纵剖面成为直角，而且下表面2D与各端面2A之间的边界部即下边缘部2E的纵剖面成为直角(图6(a)参照)。再者，脆性材料2的角部2F的角，亦即相邻两端面2A，成为2A的边界部的纵边缘部2G的水平剖面成为直角。所以，本实施例的倒角装置1，通过用辉光放电的热对脆性材料2之中的1个端面 2A的边缘部即上边缘部2C、下边缘部2E及纵边缘部2G进行加热、熔化，从而使流动化的玻璃因表面张力变圆，而予以倒角(图6(a)、图6(b)参照)。图6(a)表示倒角前的剖面，图 6(b)表示倒角后的剖面。本实施例之中，作为处理对象的脆性材料2的厚度设想为Imm左右，并且设想通过倒角装置1对上边缘部2C、下边缘部2E及纵边缘部2G以半径10 50 μ m 左右的圆弧状进行倒角。并且，图1至图4中，本实施例的倒角装置1包含正方形的吸附台3，吸附并以水平的方式支撑上述脆性材料2 ；共计四根支撑底座4A 4D，沿着此吸附台3的四个边3A而配置在其相邻外侧的位置；四台倒角单元5，配置于各支撑底座4A 4D上，加热脆性材料 2而对上边缘部2C等进行倒角；移动单元6，设置在各倒角单元5而使其沿着脆性材料2的各端面2A的长度方向移动；负压源8，将负压导入上述各倒角单元5的壳体7内；交流电源 12，向配置在各倒角单元5的壳体7内的上下一对的电极11A、1IB施加电压；以及控制装置 13，控制上述倒角单元5、移动单元6、负压源8及交流电源12的动作。吸附台3水平地配置于台底座14上，吸附台3中两个平行的边与水平面的X方向成平行，另一方面，吸附台3中其余两个平行的边与正交于上述X方向的Y方向成平行。吸附台3的相邻外侧位置的支撑底座4A、4C与X方向平行地配置，其余支撑底座4B、4D与Y 方向平行地配置。
吸附台3的内部形成有未图示的负压通路，该负压通路的前端侧分岐成多数，而该分岐的前端部向吸附台3的上表面开口。将正方形的脆性材料2搬入吸附台3的上表面后，从负压源8经由未图示的导管将负压导入吸附台3的负压通路，所以脆性材料2通过负压而被吸附保持在吸附台3的上表面。本实施例中，脆性材料2以水平状态定位并支撑于吸附台3上，使得脆性材料2的平行的两个端面2A、2A与X方向平行，且其余的两个端面2A、 2A与Y方向平行。如图1至图3所示，因为吸附保持在吸附台3上的脆性材料2大于吸附台3的面积，所以脆性材料2的四个边即各端面2A及其相邻内侧部分，成为比吸附台3的四个边3A 更往外突出的状态。本实施例中，利用各倒角单元5的壳体7将如此往吸附台3外突出状态的脆性材料2的各端面2A及相邻于该处的上表面2B与下表面2D包覆，此状态下，在两电极IlAUlB间产生辉光放电而加热端面2A，并且通过各移动单元6使各倒角单元5同步且沿着各端面2A的长度方向移动。由此，将各端面2A的上边缘部2C、下边缘部2E的长度方向全区域以及纵边缘部2G利用辉光放电之热而加热、熔化，从而将其倒角成剖面半圆状。本实施例的倒角单元5的特征与前述的现有电弧放电不同，通过较其更为低温的辉光放电使各端面2A加热、熔化而将其倒角。
S卩，如图3至图4所示，倒角单元5包含壳体7，形成为方块状，并由移动单元6而在水平面的XY方向以及垂直方向移动；上下一对的电极11A、11B，配置于此壳体7内的负压室7A内。 在沿着壳体7中与吸附台3相向的侧壁7C及与其邻接的两邻侧壁(与作为倒角对象的脆性材料2的端面2A的长度方向正交的侧壁)，在高度方向中央，形成有深度一样且水平的收容部7B。收容部7B被形成为，还在作为上述侧壁7C两邻的侧壁上开口，且与壳体7内的负压室7A相连。收容部7B的上下方向尺寸(上下壁面7Ba、7Bb的间隔)设定成稍大于脆性材料2的厚度的尺寸。因此，可自水平方向从壳体7的侧壁7C及其两邻侧壁的侧方向上述收容部7B内将脆性材料2的端面2A和邻接于该处的上表面2B及下表面2D插入，或从水平方向拔出。并且，脆性材料2的端面2A插入到收容部7B内时，端面2A位于负压室7A内的上下电极11A、1IB之间，并通过在此状态下将电压施加于两电极11A、11B，使端面2A受到辉光放电产生的热而被加热(参照图4)。在壳体7中靠近侧壁7C的位置，形成有开口于收容部7B的上下壁面7Ba、7Bb的垂直方向的第一负压通路15，而且，在壳体7中的上述第一负压通路15与负压室7A的中间位置也形成有开口于收容部7B的上下壁面7Ba、7Bb的第二负压通路16。第一负压通路15 及第二负压通路16经由导管17而连接于上述负压源8。如图4所示，在脆性材料2的端面2A从侧方插入到收容部7B内而位于负压室7A 内的状态下，脆性材料2的上表面2B及下表面2D靠近收容部7B的上下壁面7Ba、7Bb。在此状态下，设于导管17的未图示的电磁开关阀受到控制装置13的指令而开启时，经由导管 17与两负压通路15、16及收容部7B的上下壁面7Ba、7Bb与脆性材料2的上表面2B和下表面2D的间隙而将负压导入负压室7A。由此，在本实施例使得负压室7A内减压到IOtorr 左右ο在位于第一负压通路15的前端开口部与负压室7A之间的上下壁面7Ba、7Bb，形成有由与侧壁7C平行的多条沟构成的迷宫密封部7Bc。此迷宫密封部7Bc具有在如前所述经由两负压通路15、16将负压导入负压室7A时，抑制负压室7A内的负压经由收容部7B而往壳体7外部泄漏的功能。又，从第一负压通路15的邻接位置起一直到侧壁7C的、收容部7B的上下壁面 7Ba、7Bb两者的间隔徐徐扩大，形成了间隔扩大部7Bd(参照图4)。在此，如图4所示，在脆性材料2插入到收容部7B内的状态下，从上述两负压通路 15,16将负压导入负压室7A并进行倒角时，有时因为某种原因而造成例如脆性材料2对于壳体7往相对上方的位置偏离。此时，因为脆性材料2的端面2A的上边缘部2C接近于电极11A、下边缘部2E与电极IlB分开，所以倒角状态在上边缘部2C与下边缘部2E不同，故达不到要求。但是，通过设置上述间隔扩大部7Bd，使外部气体从该间隔扩大部7Bd朝向壳体7 的内部导入，所以脆性材料2的上表面2B与上方的间隔扩大部7Bd之间的空间部成为相对正压力，而脆性材料2的下表面2D与下方的间隔扩大部7Bd之间的空间部成为相对负压力。其结果，因为产生了外力以使脆性材料2及壳体7移动而消除上述两空间部的压力差， 所以能使上述两空间部的垂直方向长度相等。即，在倒角中，即使脆性材料2与壳体7之间的相对位置多少有上下偏离，也能通过上述间隔扩大部7Bd的作用，使脆性材料2位于收容部7B的垂直方向的大致中间位置，其结果，能获得进行稳定倒角加工的效果。换言之，因为即使脆性材料2与壳体7之间的相对位置多少有上下偏离，也通过上述间隔扩大部7Bd的作用而修正位置偏移，所以利用后述Z轴台33进行倒角加工时的、壳体7的收容部7B的高度设定，只要使得脆性材料2位于该收容部7B的垂直方向的致中间位置即可壳体7的负压室7A与侧壁7C平行地设置在壳体7内部，并于此负压室7A中的与侧壁7C平行的长度方向中央位置上相向地设有上下电极11A、11B。并且，因为沿上述侧壁 7C的两邻侧壁设置的收容部7B设置为与此负压室7A相连通，所以脆性材料2的端面2A能够在插入到收容部7B内的状态下位于上述电极IlA与IlB之间。各电极IlAUlB形成为辊状，其轴部嵌接有圆柱状的轴构件21A、21B的一端。又， 在壳体7上沿着水平方向贯穿设置有从负压室7A起贯穿到背面的侧壁7D为止的上下一对阶梯状贯通孔7E、7E。并且，上述轴构件21A、21B通过衬套22、22而以气密状态且自由旋转的方式轴支撑在这些阶梯状贯通孔7E、7E。由此，两电极IlAUlB在将轴心维持于水平的状态且以在上下位置对置并于负压室7A内可旋转的方式受到支撑。两电极IlAUlB及轴构件21A、21B由导电体构成，并经由与设于轴构件21A、21B的滑环23A、23B、还有其所接触的电刷24A、24B、电线25A、25B及未图示的电容器，而电连接于上述交流电源12。另，该未图示的电容器使用向上述电极IlAUlB流通1 X 10_5至1 X 10_2A左右电流的静电容量。通过如此限制供给到电极IlAUlB的电流，而能使产生于两电极IlAUlB之间的辉光放电成为所谓的标准辉光放电，而防止往电弧放电转变，供给稳定的热能而进行倒角作业。在从负压源8将负压导入负压室7A内的状态下，根据来自控制装置13的指令而从交流电源12经由未图标的电容器将电压施加于两电极IlAUlB时，两电极IlAUlB之间产生辉光放电。横跨两电极IlAUlB而产生的辉光放电的温度约700°C 800°C左右，并通过此辉光放电产生的热能将端面2A加热，而使上边缘部2C、下边缘部2E及纵边缘部2G熔化。再者，壳体7贯穿设置有大径孔7F，该大径孔7F从上述负压室7A起连续并于背面的侧壁7D开口，此大径孔7F的侧壁7D侧的开口部用过透明的玻璃板26而以保持气密的状态被封闭。此大径孔7F的内部空间构成负压室7A的一部分。如前所述，将电压施加于上述一对的电极11A、IlB时，操作者可隔着透明的玻璃板26而从壳体7外部观察两者之间是否有辉光放电产生。又，操作者可隔着作为观察窗的上述玻璃板26而观察双方电极IlAUlB的放电处的消耗状况。操作者判断两电极IlAUlB 的放电处的消耗剧烈时，通过上述两轴构件21A、21B使两电极IlAUlB旋转所需旋转角度。 由此，两电极IlAUlB中的未使用之处位于彼此相向的放电处。倒角单元5以如上方式构成，倒角装置1所包含的四台倒角单元5均以同样方式构成，控制装置13使四台倒角单元5及移动单元6同步动作。
其次说明移动单元6，其使倒角单元5沿着脆性材料2的端面2A移动。因为配置于各倒角单元5的四台移动单元6的构成为相同构成，所以对支撑底座4A上的移动单元6 进行说明。如图2至图3所示，移动单元6包含X轴台28，通过一对X方向滑轨27、27被支撑于支撑底座4A上；Y轴台32，通过一对Y方向滑轨31、31被支撑于X轴台28上；以及 Z轴台33，被支撑于Y轴台32上并且支撑上述倒角单元5。X方向滑轨27、27沿着X方向配置于底座4A上，X轴台28的一对滑块28A、28A以自由滑动的方式卡合于X方向滑轨27、27。两滑轨27、27之间的支撑底座4A上配置有未图标的X轴滚珠螺杆及使其正反旋转的X轴电动机，而在X轴台28的下表面固定有与上述X 轴滚珠螺杆相螺合的螺母构件。由此，控制装置13使X轴电动机正反旋转时，X轴台28及被其支撑的倒角单元5能沿着X方向，即沿着吸附台3上脆性材料2的一边(端面2A的长度方向)移动。其次，Y方向滑轨31、31沿着Y方向配置于X轴台28上，Y轴台32的左右一对滑块32A、32A以自由滑动的方式卡合于Y方向滑轨31、31。两滑轨31、31之间的X轴台28上配置有未图标的Y轴滚珠螺杆及使其正反旋转的Y轴电动机，而在Y轴台32的下表面固定有与上述Y轴滚珠螺杆相螺合的螺母构件。因此，控制装置13使Y轴电动机正反旋转时， Y轴台32及被其支撑的倒角单元5能在Y方向，即在与吸附台3上的脆性材料2靠近或分开的方向移动。其次，Z轴台33通过升降致动器33A而升降所需量，利用控制装置13使升降致动器33A动作，能使Z轴台33与被其支撑的倒角单元5升降所需量。移动单元6以上述方式构成，控制装置13在需要时通过使上述移动单元6的上述 X轴电动机、上述Y轴电动机正反旋转所需量并且使升降致动器33A升降所需量，从而使倒角单元5在支撑框架4A上于XY方向移动并升降所需量。另，上述移动单元6的构成本身为现有技术。本实施例中，在将脆性材料2搬入吸附台3上之前的阶段中，如图9 (a)所示，各倒角单元5停止在不与脆性材料2产生干涉的吸附台3外侧位置，且位于各端面2A的长度方向的延长线上的规定高度位置。即，倒角单元5通过移动单元6而事先停止在其后搬入的脆性材料2的角部2F的相邻外侧位置。此停止位置为各倒角单元5的待机状态。当各倒角单元5如此位于待机状态时，倒角单元5的负压室7A位于其后搬入吸附台3上的脆性材料2的各端面2A的长度方向的延长线上，并且各倒角单元5的收容部7B位于与各端面2A 及其邻接处相同的高度上。
在该各倒角单元5的待机状态下将脆性材料2搬入吸附台3上时，控制装置13通过各移动单元6使倒角单元5向脆性材料2的四个边即各端面2A的长度方向移动，脆性材料2相对插入到在相同高度平行移动的各倒角单元5的收容部7B(参照图4、图9(a)、图 9(b))。之后将负压导入倒角单元5的壳体7，其后将电压施加于两电极IlAUlB而开始倒此外，倒角单元5的上下电极IlAUlB配置于负压室7A的长度方向中央部，在上述待机状态下，无任何物插入到作为电极IlAUlB的前后的负压室7A及收容部7B，所以这几处成为水平方向的空间部。因此，在此待机状态下从两负压通路15、16将负压导入收容部7B内与负压室7A时，经由收容部7B与负压室7A的负压泄漏变得剧烈。此问题在使倒角单元5沿着端面2A平行移动并开始倒角后到倒角即将结束前的端面2A的另一端(角部 2F)的位置也相同。所以，本实施例中在各倒角单元5从待机状态转到开始倒角时(作业即将开始前)，以及倒角作业进行而使倒角单元5的两电极IlAUlB移动直到端面2A末端的邻接位置时(作业即将结束前)，使用呈正方形的成对第一密封板41A与第二密封板41B以抑制来自壳体7的收容部7B及负压室7A的负压泄漏。S卩，本实施例的倒角装置1如图7至图8所示，于搬入吸附台3的脆性材料2的各角部2F的相邻外侧位置，各包含成一对的第一密封板41A与第二密封板41B。第一密封板 41A在倒角即将开始前插入到壳体7的收容部7B内，第二密封板41B在倒角即将结束前插入到壳体7的收容部7B内。第一密封板41A和第二密封板41B具有与脆性材料同等的厚度(此处所说的同等的厚度不仅包括物理上精确相等的厚度，还包括大致等同的厚度)。在吸附台3的角部中的X方向侧壁:3B上，朝向外侧配置有两段式气缸42，并且其活塞前端隔着旋转致动器43而以可摆动的方式安装有第一密封板41A。又，在吸附台3的角部中的Y方向侧壁3C上也朝向外侧配置有两段式气缸42，其活塞的前端隔着旋转致动器 43而以可摆动的方式安装有第二密封板41B。配置于吸附台3的各角部的各一对第一密封板41A、第二密封板41B用的两段式气缸42与旋转致动器43，由控制装置13而在所需时共同动作。S卩，非动作状态下的第一密封板41A及第二密封板41B，停止在朝向垂直下方下降直到下降端的后退端位置。使非动作状态的第一密封板41A以图7中点划线所示的方式， 在此非动作状态下，各密封板41A、41B被支撑在比吸附台3的上表面更下方侧。相对于此，如果从脆性材料2搬入吸附台3上到即将开始倒角之前，通过控制装置 13使第一密封板41A用的两段式气缸42与旋转致动器43动作，则如图7的实线所示，第一密封板41A前进到前进端位置并且在与脆性材料2相同高度以水平的方式被支撑。如此， 第一密封板41A前进到前进端位置时，该第一密封板41A在吸附台3上的脆性材料2的端面2A与倒角单元5的收容部7B之间，以与其相同的高度受到支撑(参照图9(a))。而且，倒角作业开始后，而壳体7通过角部2F的纵边缘部2G后，控制装置13使第一密封板41A的两段式气缸42与旋转致动器43停止动作，使第一密封板41A从前进端位置后退到原本的后退端位置。另一方面，当倒角开始后作业进行到端面2A的长度方向一半左右时，因为控制装置13使各第二密封板41B用的两段式气缸42与旋转致动器43动作， 所以第二密封板41B前进到前进端位置并且被支撑为水平。由此，第二密封板41B以与吸附台3上的脆性材料2中的角部2F相同高度，且与其相邻外侧位置连续的方式被支撑(参照图9(c))。说明以如上方式构成的倒角装置1的动作。首先，在将脆性材料2搬入吸附台3之前的阶段中，控制装置13通过四台移动单元6而使各倒角单元5位于待机状态。如前所述，在此待机状态下，各倒角单元5停止在与其后搬入的脆性材料2相同高度且角部2F的相邻外侧的位置(参照图9 (a))。此时倒角单元5的负压室7A并无负压导入，电极IlAUlB并未施加电压。再者，此阶段中，吸附台3的四角的各密封板41A、41B不动作而停止在后退端位置。
在此状态中，前工序中经激光切割成正方形的板状脆性材料2通过机器手搬入并支撑于吸附台3上。在该搬入时，因为四组的各密封板41A、41B后退到比吸附台3的上表面更下方的后退端位置，所以各密封板41A、41B不会与脆性材料2产生干涉。又，搬入时脆性材料2定位在吸附台3上使得其四个边之中的两边与X方向平行，其余两边与Y方向平行。其后，因为负压从负压源8导入至吸附台3的负压通路，所以脆性材料2在以前述方式定位的状态下被吸附并保持于吸附台3。此后，因为控制装置13使吸附台3的四角的第一密封板41用的两段式气缸42及旋转致动器43动作，所以吸附台3的四角的各第一密封板41前进到前进端位置(参照图 2、图 9(a))。由此，四片第一密封板41A被水平地支撑在脆性材料2的各端面2A与待机状态的倒角单元5之间。另，此时各第二密封板41B仍然停止在后退端位置。其后，控制装置13通过各移动单元6使各倒角单元5以预先由实验求出的规定移动速度朝向纵边缘部2G、端面2A同步移动，并且从负压源8将负压导入倒角单元5的负压室7A(参照图9(a))。由此，首先第一密封板41A相对插入到已移动的各倒角单元5中的壳体7的收容部7B与负压室7A内，继而脆性材料2的纵边缘部2G及与其相连的端面2A相对插入到收容部7B与负压室7A内(参照图3、图4)。如此，已从待机状态移动的壳体7的收容部7B 内插入有第一密封板41A，所以能使来自收容部7B的负压泄漏量抑制在最小限度。在如此通过移动单元6使倒角单元5移动后，控制装置13随即从交流电源12经由未图标的电容器将电压施加于各倒角单元5的电极11A、11B。由此，在负压室7A内的两电极IlAUlB之间产生辉光放电，在该辉光放电状态下的电极IlAUlB由移动单元6移动并经过脆性材料2的角部2F的纵边缘部2G而沿着端面2A移动。由此，辉光放电的热致使纵边缘部2G被加热、熔化，进而其相邻接位置的端面2A的上边缘部2C、下边缘部2E被加热、熔化，使得这几处被倒角成剖面半圆状。如此开始进行倒角。另，当壳体7通过角部2F 的纵边缘部2G时，因为控制装置13使第一密封板41A用的两段式气缸42与旋转致动器43 的动作停止，所以第一密封板41A退回到原来的后退端位置。并且，因为在负压室7A内的电极IlAUlB间有辉光放电产生的状态下，各倒角单元5通过移动单元6而沿着脆性材料2的各端面2A的长度方向移动，所以被壳体7的收容部7B与负压室7A所包覆的位置的端面2A的上边缘部2C与下边缘部2E被倒角(参照图 9(b)、图 9(c))。并且，当倒角单元5沿着各端面2A继续移动并移动到超过端面2A中央的位置时，控制装置13使第二密封板41B用的两段式气缸42与旋转致动器43动作。由此，如图9 (c) 所示，第二密封板41B被水平地支撑在脆性材料2的各端面2A的相邻外侧位置与其连续的前进端位置。其后，因为倒角单元5通过移动单元6而沿着端面2A的长度方向的其余之处移动，并且持续有辉光放电从两电极IlAUlB产生，所以脆性材料2之中的四处端面2A的上边缘部2C、下边缘部2E的全区域及纵边缘部2G受到辉光放电的热所加热、熔化而被倒角 (参照图9(d))。并且，在倒角单元5进行 的倒角作业的最后，因为第二密封板41B被支撑于脆性材料2的角部2F的邻接位置，所以利用移动单元6而移动的倒角单元5，其收容部7B插入有第二密封板41B。由此，在倒角作业的最后，能抑制负压室7A的负压经由倒角单元5的收容部7B而泄漏的情形。如此，在本实施例中，脆性材料2的四个边即各端面2A均配置有倒角单元5，各倒角单元5通过各移动单元6而以规定速度同步沿着各端面2A移动，并且随着该移动而将各端面2A的上边缘部2C、下边缘部2E及纵边缘部2G同步加热、熔化而倒角成半圆状。另，在这种倒角作业中，现场操作者能够透过玻璃板26来观察倒角单元5中是否产生辉光放电。而且，在重复倒角作业期间内，现场操作者还能够透过玻璃板26观察电极 IlAUlB的放电处的状况，当操作者判断放电处的损伤剧烈时，以所需量将伸出到壳体7外部的轴构件21A，21B的端部转动，进而使两电极IlAUlB的未使用之处相向。如此，在本实施例中，在倒角即将开始前使各第一密封板41A位于前进端位置，另一方面，在开始后随即使各第一密封板41A后退到后退端位置，并在倒角作业到一半时使各第二密封板41B位于前进端位置。通过如此切换各密封板41A、41B的停止位置，而能将各倒角单元5中从收容部7B及负压室7A泄漏负压的情形抑制在最小限度。如以上方式，利用倒角装置1结束脆性材料2的所需处的倒角作业后，控制装置13 通过第二密封板41B用的两段式气缸42等使其后退直到原来的后退端位置。即，由此使得各密封板41A、41B位于后退端位置。之后，停止往吸附台3导入负压，并与上述搬入时同样通过未图示的机器手从吸附台3上将倒角后的脆性材料2搬出。此时，因为各密封板41A、41B位于后退端位置，所以搬出的脆性材料2不会与各密封板41A、41B产生干涉。如以上所述，依据本实施例的倒角装置1及倒角方法，能通过简约的构成，对于经激光切割后的脆性材料2进行边缘部即上边缘部2C、下边缘部2E及纵边缘部2G的倒角。 因此，依据本实施例，能使倒角装置1的设备成本低于以往使用电弧放电的设别。又，本实施例因为利用辉光放电产生的热能来进行脆性材料2的倒角，所以能在液晶玻璃即脆性材料2的熔化开始温度附近加热、熔化脆性材料2而进行所需处的倒角。又，本实施例中通过使用辉光放电而能容易地进行脆性材料2的熔化温度的设定，能防止作为倒角对象的上边缘部2C等处产生不必要的熔化。而且，依据本实施例，因为能将正方形的脆性材料2中的四处的端面2A同步予以倒角，所以能进行极高效率的倒角处理。再者，使用各密封板41A、41B能维持壳体7的负压室7A的减压环境，由此能在整个倒角作业工序过程中稳定地供给辉光放电所致的热能，所以能使倒角精度稳定。而且，通过利用辉光放电进行倒角，能防止作为倒角对象的上边缘部2C、下边缘部2E及纵边缘部2G过度加热，进而利用适合的熔化温度来熔化而将其倒角。其结果，依据本实施例能以半径 10 μ m 50 μ m左右的半圆状的方式进行倒角。而且，利用这种半径50 μ m左右的尺寸进行倒角，使得倒角对象位置(上边缘部2C、下边缘部2E)的残留应力成为非常小的值。因此， 能够良好地抑制从倒角对象位置产生裂缝。另，上述第一实施例中，与方形的脆性材料2的四个边对应地设置共计4个倒角单元5，但作为第二实施例，可仅设置1个倒角单元5。具体而言，设定配置单个倒角单元5的加工位置，并设置将上述吸附台3每次旋转90度的旋转机构，首先于上述加工位置进行脆性材料2中一边的端面2A的倒角作业。其后，在两密封板41A、41B位于后退端位置的状态下，通过上述旋转机构使吸附台3旋转90度，再使邻接位置的一边的端面2A位于上述加工位置，并通过倒角单元5将位于该加工位置的端面2A进行倒角作业。以下同样，只要通过上述旋转机构逐次将吸附台3旋转90度而依次使其余两个端面2A位于上述加工位置再通过倒角单元5将其倒角即可。又，上述第一实施例中，利用收容部7B包覆脆性材料2的一边的端面2A的一部分并以该处作为倒角对象，使壳体7的电极IlAUlB沿着端面2A的长度方向相对移动，但作为第三实施例也可采用下述构成。即，可通过壳体7包覆作为倒角对象的脆性材料2的一边的端面2A全区域，而在壳体7内的负压室7A的内部，使电极IlAUlB本身沿着端面2A 的长度方向移动。此时，通过使倒角单元5与脆性材料2接近、分开的接近分开机构使脆性材料2插入、脱离壳体7。在此第三实施例中，因为相邻的倒角单元5必须不产生干涉，所以如上述第一实施例，在四个边设置对数量的倒角单元5时，对于相向两个边的端面2A进行倒角后，对于其它两个边进行倒角。又，如上述第二实施例藉由单一倒角单元5进行倒角时，同样有必要在吸附台3设置上述旋转机构。再者，上述各实施例中，将方形的脆性材料2水平地载置于吸附台3而进行倒角作业，但作为第四实施例，还可通过吸附台3保持脆性材料2使其直立而进行倒角作业。另， 在此第四实施例中，也可如上述第一实施例，在方形的脆性材料2的四个边设置对应数量的倒角单元5，或如上述第二实施例，由单个倒角单元5将所有的边予以倒角，在这些状况中，只要将上述接近分开机构或吸附台3的旋转机构适当组合即可。再者，上述各实施例说明进行经激光切割成正方形的脆性材料2的倒角，但也可将本实施例的倒角装置1应用于长方形的脆性材料2的倒角。再者，还可利用倒角装置1对于经激光切割成圆板状的脆性材料2的外周面的上下边缘部进行倒角，此时，上述各密封板41A、41B并非必需，可将其省略。又，上述实施例之中的各密封板41A、41B也并非必需， 也可将其省略。
权利要求
1.一种脆性材料的倒角方法，对板状脆性材料的端面利用辉光放电产生的热进行加热，使脆性材料的端面的边缘部被加热、熔化而予以倒角，其特征为在利用壳体包覆作为倒角对象的脆性材料的端面的状态下，使壳体内处于负压并向该壳体内的一对电极施加电压，以在该电极间产生辉光放电而对位于壳体内的脆性材料的端面进行加热，使所述电极与脆性材料沿着所述脆性材料的端面的长度方向进行相对移动， 从而加热、熔化该脆性材料端面的边缘部而予以倒角。
2.一种脆性材料的倒角装置，其特征在于，包含壳体，包覆脆性材料的端面；负压室， 形成于该壳体内；负压源，将负压导入该负压室；一对电极，配置于所述负压室内；电源，向该一对电极施加电压；以及移动单元，使所述一对电极与脆性材料进行相对移动；利用所述壳体包覆所述脆性材料的端面，并使作为倒角对象的脆性材料的端面位于负压室内的一对电极之间，在此状态下，使所述壳体的负压室处于负压，并且从所述电源向一对电极施加电压而在该电极间产生辉光放电，通过该辉光放电产生的热对脆性材料的端面进行加热，并利用所述移动单元使所述一对电极与脆性材料沿着端面的长度方向进行相对移动，从而加热、熔化脆性材料端面的边缘部而予以倒角。
3.如权利要求2所述的倒角装置，其特征在于，所述脆性材料为方形的玻璃板，并以该玻璃板的四个边中的一边的端面为倒角对象， 该壳体包含收容部，该收容部用来收容作为所述倒角对象的端面的一部分并与所述负压室相连通；所述移动单元通过使所述壳体移动，而使所述一对电极与脆性材料沿着端面的长度方向进行相对移动；并且，在所述玻璃板的一边的角部插入到所述壳体的收容部时，以及角部从收容部脱离时，将密封板插入壳体的收容部内，从而抑制该壳体内的负压室的负压泄漏，其中，所述密封板具有与该脆性材料同等的厚度，并邻接配置于作为所述倒角对象的所述玻璃板的一边的角部。
全文摘要
本发明涉及脆性材料的倒角方法及其装置，该倒角装置(1)包含倒角单元(5)，将板状脆性材料(2)的端面(2A)予以倒角；移动单元(6)，使倒角单元(5)移动。将正方形的脆性材料(2)搬入吸附台(3)上时，壳体(7)通过移动单元(6)而前进，且脆性材料(2)的端面(2A)插入到其收容部(7B)。在该状态下，由于将负压导入负压室(7A)并且将电压施加于电极(11A、11B)，所以在其间产生辉光放电，使端面(2A)被加热。在该状态下，由于壳体(7)沿着端面(2A)的长度方向移动，所以端面(2A)的上边缘部(2C)、下边缘部(2E)的全区域被熔化而倒角。本发明能提供构成比以往更简约的倒角装置(1)。
文档编号B23K26/04GK102343631SQ20111020488
公开日2012年2月8日 申请日期2011年7月21日 优先权日2010年7月21日
发明者小关良治 申请人:澁谷工业株式会社