專利名稱：玻璃切割機(jī)用切割頭裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及玻璃切割機(jī)用切割頭裝置，特別是涉及為了切割玻璃板而在玻璃板的 表面上加工切割線的玻璃切割機(jī)用切割頭裝置。
背景技術(shù)：
專利文獻(xiàn)1中公開了下述被加工脆性材料用切割頭裝置具備設(shè)有切割輪的切割 架、對切割架朝向被加工脆性材料側(cè)施力的加壓單元、使加壓單元在切割輪朝向被加工脆 性材料側(cè)進(jìn)退的方向上升降移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)單元、以及使切割輪向被加工脆性材料側(cè)自由進(jìn)退 地支承加壓單元且在被加工脆性材料的劃線方向上自由移動(dòng)地設(shè)置的頭主體，切割架經(jīng)由 板簧片連結(jié)于加壓單元。根據(jù)該被加工脆性材料切割裝置，首先，在被加工脆性材料的上表面等級檢測時(shí)， 通過基于氣壓的加壓單元來推壓切割架，同時(shí)通過驅(qū)動(dòng)單元使加壓單元向切割輪與被加工 脆性材料接觸的方向下降移動(dòng)。然后，切割輪與被加工脆性材料接觸時(shí)，由于其接觸壓力， 將切割架支撐于加壓單元的板簧片瞬間撓曲，從而檢測出被加工脆性材料的上表面等級。 然后，通過根據(jù)該檢測出的被加工脆性材料的上表面等級和切入深度而設(shè)定的切割輪使頭 主體沿被加工脆性材料的切割線方向移動(dòng)，由切割輪在被加工脆性材料的上表面加工切割 線。專利文獻(xiàn)1 日本特開2005-225730號公報(bào)但是，專利文獻(xiàn)1的玻璃板等被加工脆性材料切割機(jī)用切割頭裝置，在因近年來 的提高生產(chǎn)效率的要求而提高切割線加工速度的情況下，產(chǎn)生了切割線超出規(guī)定的切割線 并彎曲之類的不良情況。此外，不能連續(xù)加工切割線，切割線中產(chǎn)生所謂的“跳躍”之類的 加工不良，而且，在切割線的深度上產(chǎn)生波動(dòng)，并且對切割輪施加負(fù)荷，因此還產(chǎn)生切割輪 的使用壽命變短之類的不良情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述情況而提出，其目的在于，提供一種玻璃切割機(jī)用切割頭裝置，能 夠消除提高切割線加工速度時(shí)產(chǎn)生的切割線的彎曲、跳躍、深度不均等切割線加工不良，并 且能夠延長切割輪的使用壽命。本發(fā)明人使用實(shí)際裝置對上述專利文獻(xiàn)1的玻璃切割機(jī)用切割頭裝置產(chǎn)生的不 良情況的產(chǎn)生原因進(jìn)行了驗(yàn)證。首先，專利文獻(xiàn)1的切割頭裝置可認(rèn)為是下述裝置相對于玻璃板的表面上產(chǎn)生 的“起伏(寬廣范圍上的凸凹)”，切割架經(jīng)由板簧片而上下移動(dòng)(相對于玻璃板的表面在 正交方向上進(jìn)退移動(dòng))，由此切割輪追隨“起伏”而在玻璃板上加工出一定深度的切割線。但是，通過實(shí)驗(yàn)確認(rèn)了下述現(xiàn)象在專利文獻(xiàn)1的切割頭裝置中，在玻璃板上產(chǎn)生 “起伏”時(shí)，通過切割輪從玻璃板接受的反作用力的變化，切割輪在不需要加工切割線的方 向上微移動(dòng)，確認(rèn)了由于該現(xiàn)象產(chǎn)生了專利文獻(xiàn)1的切割頭裝置具有的不良情況。
并且查明了下述情況關(guān)于這種切割輪的不穩(wěn)定動(dòng)作，板簧片在本來的方向上不 發(fā)生彈性變形而扭曲是其原因，如果能夠限制板簧的扭曲，則切割輪的動(dòng)作會穩(wěn)定，能夠消 除專利文獻(xiàn)1的切割頭裝置具有的不良情況。本發(fā)明的第一實(shí)施方式，提供了一種玻璃切割機(jī)用切割頭裝置，包括在玻璃板上 加工切割線的切割輪、自由旋轉(zhuǎn)地支承該切割輪的切割架、經(jīng)由板簧將該切割架相對于玻 璃板自由進(jìn)退移動(dòng)地支承并且在玻璃板的切割線加工方向上自由移動(dòng)地設(shè)置的頭主體、以 及設(shè)在該頭主體上并朝著玻璃板對所述切割架加壓的加壓單元，其特征在于，在所述切割 架上設(shè)有導(dǎo)向部件，該導(dǎo)向部件在限制了所述板簧的扭曲的狀態(tài)下引導(dǎo)所述切割架相對于 所述玻璃板的進(jìn)退移動(dòng)。根據(jù)所述第一實(shí)施方式，導(dǎo)向部件在限制了板簧的扭曲的狀態(tài)下引導(dǎo)切割架相對 于玻璃板的進(jìn)退移動(dòng)，因此能夠消除切割線的彎曲、跳躍、深度不均之類的切割線加工不 良，此外，即使在玻璃板上產(chǎn)生“起伏”的情況下，板簧也不會扭曲而僅向本來的方向發(fā)生彈 性變形，因此切割輪僅在與玻璃板的表面正交的方向上動(dòng)作，順利地追隨“起伏”。此外，由于能夠減少切割輪的負(fù)荷，因此也能夠延長切割輪的使用壽命。本發(fā)明的第二實(shí)施方式基于上述第一實(shí)施方式，其特征在于，所述導(dǎo)向部件為與 所述頭主體滑動(dòng)接觸的環(huán)狀的轉(zhuǎn)動(dòng)部件。根據(jù)所述第二實(shí)施方式，優(yōu)選在切割架上自由轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置導(dǎo)向部件即環(huán)狀的轉(zhuǎn)動(dòng) 部件。該轉(zhuǎn)動(dòng)部件的周緣與頭主體滑動(dòng)接觸，在限制了板簧的扭曲的狀態(tài)下引導(dǎo)切割架相 對于玻璃板的進(jìn)退移動(dòng)。根據(jù)所述第二實(shí)施方式的裝置，能夠可靠地消除提高加工速度時(shí)產(chǎn)生的切割線的 彎曲、跳躍、深度不均之類的切割線加工不良，此外，關(guān)于切割輪的使用壽命，能夠延長到專 利文獻(xiàn)1的裝置的大約2倍。也可以是在使切割架的一部分和切割主體面接觸并滑動(dòng)的方式下限制板簧的扭 曲的結(jié)構(gòu)，但如上述第二實(shí)施方式所示使用轉(zhuǎn)動(dòng)部件即環(huán)狀部件作為導(dǎo)向部件時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)部 件與切割主體變?yōu)榫€接觸，與面接觸相比摩擦阻力減少，因此切割架能夠更順滑地追隨玻 璃板的微妙的“起伏”。因此，能夠準(zhǔn)確地加工切割線，并進(jìn)一步減少切割輪的負(fù)荷，因此有 助于切割輪的長壽命化。本發(fā)明的第三實(shí)施方式基于上述第二實(shí)施方式，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件在所 述切割架上隔著所述切割輪分別在所述切割架的水平方向的兩側(cè)配置，設(shè)置成能夠在所述 頭主體的垂直面滑動(dòng)。根據(jù)上述第三實(shí)施方式，優(yōu)選隔著切割架在水平方向兩側(cè)配置轉(zhuǎn)動(dòng)部件。由此，切 割架不會相對于“起伏”嚴(yán)重傾斜，從而穩(wěn)定地進(jìn)行追隨動(dòng)作。本發(fā)明的第四實(shí)施方式基于上述第二或第三實(shí)施方式，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)部 件為軸承。根據(jù)上述第四實(shí)施方式，優(yōu)選使用市場銷售的軸承作為轉(zhuǎn)動(dòng)部件。軸承由于是轉(zhuǎn) 動(dòng)體而旋轉(zhuǎn)阻力也較小，此外外圈的外形尺寸的偏差也較小，因此能夠提供旋轉(zhuǎn)精度、滑動(dòng) 精度更好的轉(zhuǎn)動(dòng)部件。根據(jù)本發(fā)明的玻璃切割機(jī)用切割頭裝置，在導(dǎo)向部件限制了板簧的扭曲的狀態(tài)下 引導(dǎo)切割架相對于玻璃板的進(jìn)退移動(dòng)，因此能夠消除切割線的彎曲、跳躍、深度不均之類的切割線加工不良，此外也能夠延長切割輪的使用壽命。


圖1是實(shí)施方式的玻璃切割機(jī)用切割頭裝置的縱剖面圖。圖2是表示板簧進(jìn)行彈性動(dòng)作時(shí)的切割輪的動(dòng)作的要部放大斜視圖。圖3是從側(cè)面觀察圖2的動(dòng)作的說明圖。圖4是從軸承的后方側(cè)觀察圖2的動(dòng)作的說明圖。標(biāo)號說明10玻璃切割機(jī)用切割頭裝置12 切割輪14切割架16 板簧18 頭主體19 引導(dǎo)面20氣缸裝置(加壓單元)22軸承(轉(zhuǎn)動(dòng)部件)24 軸26切割輪支承體28 軸30 軸承32 升降體34 氣缸部36 框部38 活塞40 輥42 軸44 通氣路46滑動(dòng)室48滑動(dòng)導(dǎo)向件50 空氣供給口52 貫通孔54 升降軸56 驅(qū)動(dòng)單元58 螺栓59 螺栓60 止轉(zhuǎn)銷62 擋板64 擋銷66 軸
具體實(shí)施例方式以下，根據(jù)附圖對本發(fā)明的玻璃切割機(jī)用切割頭裝置的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1中表示實(shí)施方式的玻璃切割機(jī)用切割頭裝置10的縱剖面圖。該切割頭裝置 10由切割輪12、切割架14、板簧16、頭主體18、氣缸裝置(加壓單元)20、及軸承(引導(dǎo)部 件、轉(zhuǎn)動(dòng)部件)22等構(gòu)成。在玻璃板G的表面上加工切割線的切割輪12，經(jīng)由在水平方向上配置的軸24而自 由旋轉(zhuǎn)地支承在切割輪支承體26的下端上。在該切割輪支承體26的上表面上，軸28在鉛 直方向上突出設(shè)置，該軸28經(jīng)由軸承30支承在切割架14上。由此，切割輪12經(jīng)由切割輪 支承體26支承在切割架14上，并且，切割輪支承體26以軸28為旋轉(zhuǎn)軸而在水平方向上自
由旋轉(zhuǎn)。氣缸裝置20是通過氣壓對切割架14朝向玻璃板G的表面向下方施力的單元，該 氣缸裝置20在上部具有升降體32。升降體32由在下部的氣缸部34、在氣缸部34的下部 周緣部配置的框部36構(gòu)成。在氣缸部34的中空部，滑動(dòng)自如地配置有在該中空部上下移動(dòng)的活塞38，在該活 塞38的下端部，推壓切割架14的上表面的輥40經(jīng)由配置于水平方向的軸42被自由旋轉(zhuǎn) 地樞軸支承。在升降體32的上部，形成有連通于氣缸部34的中空部的通氣路44，該通氣路44 在升降體32的上部側(cè)面上開口。而且，升降體32沿上下方向滑動(dòng)自如地設(shè)置在頭主體18的中空部即下表面開口 的滑動(dòng)室46中。另一方面，在滑動(dòng)室46的內(nèi)周面和升降體32的下部外周面之間配置有滑動(dòng)導(dǎo)向 件48。升降體32通過該滑動(dòng)導(dǎo)向件48被氣密地保持的同時(shí)相對于滑動(dòng)室46沿上下方向 滑動(dòng)。此外，滑動(dòng)室46的上部為氣密結(jié)構(gòu)。因此，從在頭主體18上形成的空氣供給口 50供 給的氣壓經(jīng)由升降體32的通氣路44而施加到活塞38的上部，由此，活塞38向下方移動(dòng)。此外，頭主體18的上部開口有貫通孔52。該貫通孔52中，在升降體32的上部突 出設(shè)置的升降軸54以在與貫通孔52之間保持氣密的狀態(tài)在上下方向上突出設(shè)置。該升降 軸54在切割輪12相對于玻璃板G的表面進(jìn)退的方向上通過步進(jìn)電機(jī)等驅(qū)動(dòng)單元56而升 降移動(dòng)。而且，氣缸裝置20的框部36在圖1上的左側(cè)部和切割架14的左側(cè)部通過在鉛直 方向上配置的板簧16連結(jié)。該板簧16通過螺栓58、59固定在框部36和切割架14上。而 且，框部36在頭主體18上通過止轉(zhuǎn)銷60而限制轉(zhuǎn)動(dòng)。由此，切割架14經(jīng)由板簧16、框部 36、及止轉(zhuǎn)銷60而支承在頭主體18上。切割架14在圖1上的右側(cè)部上，擋板62在水平方向上突出設(shè)置，該擋板62的下 表面抵接的擋銷64安裝在頭主體18的下部。因此，切割架14相對于頭主體18，通過板簧16的彈力，以螺栓58的固定點(diǎn)為支點(diǎn) 而向上下方向自由擺動(dòng)地被支承，并且，通過擋板62與擋銷64抵接而限制下方向的擺動(dòng)。另外，軸承22經(jīng)由在水平方向上突出設(shè)置的軸66而自由旋轉(zhuǎn)地安裝在切割架14 的在圖1上的右側(cè)面上。該軸承是所謂的小型的(小徑)的球軸承，由內(nèi)圈、外圈、轉(zhuǎn)動(dòng)體構(gòu)成，通過內(nèi)圈與軸66嵌合而外圈自由旋轉(zhuǎn)。此外，取代這種軸承22，使環(huán)狀的轉(zhuǎn)動(dòng)部件自 由旋轉(zhuǎn)地支承于軸66上也是可以的。圖2是表示在切割線加工時(shí)板簧16進(jìn)行彈性動(dòng)作時(shí)的切割輪12的動(dòng)作的要部放 大斜視圖，圖3是從側(cè)面觀察該動(dòng)作的說明圖，圖4是從軸承22的后方側(cè)觀察該動(dòng)作的說 明圖。如圖2、圖4所示，軸承22隔著切割輪12配置在兩側(cè)，并且以該軸上配置的軸66 為旋轉(zhuǎn)軸而自由轉(zhuǎn)動(dòng)地配置。這些軸承22、22是同型號的軸承。此外，在頭主體18的下部，形成有軸承22、22抵接的導(dǎo)向面(垂直面)19，該導(dǎo)向 面19在鉛直方向上平直地形成。由此，軸承22、22通過軸承22、22與導(dǎo)向面19之間的摩 擦阻力而轉(zhuǎn)動(dòng)，并同時(shí)沿著導(dǎo)向面19在上下方向上升降移動(dòng)。此外，在頭主體18的下部形 成有圓弧狀的放出槽68，用于在軸承22、22上升移動(dòng)時(shí)放出軸承22、22。接著，對如上述構(gòu)成的玻璃切割機(jī)用切割頭裝置10的作用進(jìn)行說明。首先，驅(qū)動(dòng)氣缸裝置20及驅(qū)動(dòng)單元56，設(shè)定切割輪12進(jìn)行的在玻璃板G上加工的 切割線的切入深度。該切入深度的設(shè)定采用已知的方法，因此在此處省略其說明。接著，相對于在水平方向上放置的玻璃板G，使切割頭裝置10在水平方向上移動(dòng) 而在玻璃板G上加工切割線。開始加工時(shí)，在加工開始點(diǎn)，切割頭裝置10的切割架14由于切割架12從玻璃板G 受到的反作用力，收到上方方向的力和切割線加工方向的反方向的力。由此，板簧16向切 割架14上升的方向發(fā)生彈性變形，允許切割架14的移動(dòng)。通過該作用，軸承22、22如圖2 的實(shí)線所示與頭主體18的導(dǎo)向面19抵接，向上下滑動(dòng)并同時(shí)繼續(xù)切割線加工。然后，切割輪12追隨玻璃板G的“起伏”，板簧16發(fā)生彈性變形而允許切割輪12 的上述方向的移動(dòng)。此時(shí)，軸承22、22在與頭主體18的導(dǎo)向面滑動(dòng)接觸的狀態(tài)下轉(zhuǎn)動(dòng)并同時(shí)如圖2 圖4的雙點(diǎn)劃線所示上下移動(dòng)。即，軸承22、22在限制了板簧16的扭曲的狀態(tài)下，引導(dǎo)切 割架14相對于玻璃板G的上下移動(dòng)(進(jìn)退移動(dòng))。因此，根據(jù)實(shí)施方式的切割頭裝置10，不會發(fā)生由于玻璃板G的“扭曲”板簧16扭 曲的情況，板簧16僅向本來的方向發(fā)生彈性變形，因此切割輪12僅在與玻璃板G的表面正 交的方向上動(dòng)作，順利地追隨“起伏”。通過以上的穩(wěn)定動(dòng)作，切割頭裝置10能夠消除提高加工速度時(shí)產(chǎn)生的切割線的 彎曲、跳躍、深度不均之類的切割線加工不良。進(jìn)一步，對于實(shí)施方式的切割頭裝置10，由于隔著切割架14在水平方向兩側(cè)配置 軸承22、22，因此切割架14不相對于“起伏”傾斜，而穩(wěn)定地進(jìn)行追隨動(dòng)作。而且，實(shí)施方式的切割頭裝置10使用市場銷售的軸承22作為轉(zhuǎn)動(dòng)部件。由于軸 承22是轉(zhuǎn)動(dòng)體，旋轉(zhuǎn)阻力也較小，此外外圈的外形尺寸的偏差也較小，因此能夠提供旋轉(zhuǎn) 精度、滑動(dòng)精度良好的轉(zhuǎn)動(dòng)部件。此外，實(shí)施方式中，作為導(dǎo)向部件，例示了轉(zhuǎn)動(dòng)部件即軸承22、22，但不限于此。即， 引導(dǎo)部件只要是能夠在限制了板簧16的扭曲的狀態(tài)下引導(dǎo)切割架14相對于玻璃板G的進(jìn) 退移動(dòng)的部件即可。實(shí)驗(yàn)例
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在專利文獻(xiàn)1的切割頭裝置中，使切割線加工速度提高到300mm/s時(shí)發(fā)生上述的 不良情況，但在實(shí)施方式的切割頭裝置10中，雖然將切割線加工速度設(shè)定為300mm/s以上 (例如650mm/s)而進(jìn)行玻璃板的切割線加工，但沒有發(fā)生切割線的彎曲、跳躍、深度不均之 類的切割線加工不良。關(guān)于切割輪的壽命，實(shí)施方式的切割頭裝置10得到了專利文獻(xiàn)1的切割頭裝置的 大約2倍的壽命。
權(quán)利要求
一種玻璃切割機(jī)用切割頭裝置，包括在玻璃板上加工切割線的切割輪、自由旋轉(zhuǎn)地支承該切割輪的切割架、經(jīng)由板簧將該切割架相對于玻璃板自由進(jìn)退移動(dòng)地支承并且在玻璃板的切割線加工方向上自由移動(dòng)地設(shè)置的頭主體、以及設(shè)在該頭主體上并朝著玻璃板對所述切割架加壓的加壓單元，其特征在于，在所述切割架上設(shè)有導(dǎo)向部件，該導(dǎo)向部件在限制了所述板簧的扭曲的狀態(tài)下引導(dǎo)所述切割架相對于所述玻璃板的進(jìn)退移動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃切割機(jī)用切割頭裝置，其特征在于，所述導(dǎo)向部件為與 所述頭主體滑動(dòng)接觸的環(huán)狀的轉(zhuǎn)動(dòng)部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的玻璃切割機(jī)用切割頭裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件在所 述切割架上隔著所述切割輪分別在所述切割架的水平方向的兩側(cè)配置，設(shè)置成能夠在所述 頭主體的垂直面滑動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的玻璃切割機(jī)用切割頭裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件為軸承。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的玻璃切割機(jī)用切割頭裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件為軸承。
全文摘要
一種玻璃切割機(jī)用切割頭裝置，包括在玻璃板上加工切割線的切割輪、自由旋轉(zhuǎn)地支承該切割輪的切割架、經(jīng)由板簧將該切割架相對于玻璃板自由進(jìn)退移動(dòng)地支承并且在玻璃板的切割線加工方向上自由移動(dòng)地設(shè)置的頭主體、以及設(shè)在該頭主體上并對所述切割架向玻璃板加壓的加壓單元，在所述切割架上設(shè)有導(dǎo)向部件，該導(dǎo)向部件在限制了所述板簧的扭曲的狀態(tài)下引導(dǎo)所述切割架相對于所述玻璃板的進(jìn)退移動(dòng)。
文檔編號B28D1/24GK101925547SQ200980102978
公開日2010年12月22日 申請日期2009年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月23日
發(fā)明者本村英雄 申請人:旭硝子株式會社