專利名稱：精加工片狀材料邊緣的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種片狀材料的邊緣精加工的方法和設(shè)備，本發(fā)明尤其涉及一種對片狀材料的邊緣進行磨削和拋光的方法和設(shè)備，這些片狀材料諸如是用在平面顯示器的玻璃片，在加工中要避免損傷這種片材的至少一個表面。
對那些要求有高質(zhì)量的表面光潔度的片材，例如，平面顯示器中的玻璃片，其加工一般包括將片材切割成所需的形狀，然后磨削和／或拋光切割下來的片材的邊緣，以去除任何鋒利角。磨削和拋光步驟通常是在稱為雙修邊機或雙磨邊機的設(shè)備中進行的。這種雙磨邊機是眾所周知的，可從Bando Kiko股份有限公司、三菱重工、福山公司和玻璃機械工程公司購買。
在一雙磨邊機上磨削和拋光玻璃片邊緣的過程中，玻璃片一般被夾在與玻璃片的兩表面接觸的氯丁橡膠或橡膠帶之間。接觸玻璃片兩表面的帶子相配合將玻璃片保持在適當(dāng)?shù)奈恢?，而一磨輪磨削或拋光玻璃的邊緣。帶子還傳送玻璃片通過機器的送料部分、機器的磨削或拋光部分和機器的尾部。


圖1和2示出了雙磨邊機的一般的帶子結(jié)構(gòu)。一玻璃片10被夾在上帶12和下帶14之間。如圖2所示，通常有一對上帶和下帶配合夾持玻璃片10。帶子12和14由若干皮帶輪16驅(qū)動和支撐。在運轉(zhuǎn)時，皮帶輪沿圖1所示方向轉(zhuǎn)動，使帶子沿所示方向輸送玻璃片。
上述的夾持和傳送一片玻璃通過一磨削／拋光機的方法有一些缺陷。在邊緣精加工過程中產(chǎn)生的顆粒會沾污和劃傷玻璃片。夾在上帶12與玻璃片10之間的顆粒和碎片嚴(yán)重地?fù)p傷了玻璃表面。有時，這種損傷是后續(xù)加工過程中的斷裂源的起因，由于產(chǎn)品不合格，導(dǎo)致加工產(chǎn)量低。
由于上述的缺陷，就希望提供一種傳送和保持一片諸如玻璃的材料的方法和設(shè)備，同時在精加工片材的邊緣時不會破壞片材的表面質(zhì)量。這種方法和設(shè)備應(yīng)能施加一力，足以避免片材在精加工過程中走離邊緣精加工裝置。
因此，本發(fā)明總的提供一種磨削或拋光片狀材料尤其是玻璃片的邊緣的方法和設(shè)備，其中包括用磨削或拋光裝置磨削或拋光片材的至少一個邊緣。本發(fā)明的方法和設(shè)備還包括將片材的一個表面支承在一傳送機上，并通過一流體壓力裝置在片材上施加一力而將片材保持在傳送機上。流體壓力裝置最好產(chǎn)生一足夠的力，以在磨削或拋光玻璃的過程中將玻璃保持在平均摩擦系數(shù)為0．45的傳送機上。在一實施例中，保持玻璃的力至少約10磅，最好至少為20磅，這可以用一彈簧拉力計測量。
在本發(fā)明的一個實施例中，產(chǎn)生保持力的流體壓力裝置位于片材一主表面附近。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，流體壓力裝置產(chǎn)生一低于大氣壓的壓力，例如，真空壓力。在本發(fā)明的另一方面，裝置包括多個連接于傳送機的構(gòu)件，以產(chǎn)生低于大氣壓的壓力。
在本發(fā)明的另一方面，施加保持力的流體壓力裝置產(chǎn)生一正壓力。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，正流體壓力裝置包括一靜壓軸承。在本發(fā)明的另一實施例中，正流體壓力裝置包括一位于片材的與傳送機相反的一側(cè)附近的空氣靜力軸承。
有利的是，本發(fā)明提供一種在精加工一種平的制品諸如玻璃片的邊緣時保持這種平的制品的方法和設(shè)備，同時不會刻劃或損傷這種制品的表面。本發(fā)明的另外的特征和優(yōu)點將在如下的說明書中描述。要理解的是，前述的總的說明和下面的詳細(xì)說明是示意性的和說明性的，并且提供了所要保護的本發(fā)明的進一步的說明。
在所附的附圖中，在所有的視圖中，類似的標(biāo)號表示類似的部分。要理解的是，附圖中的各部分沒有成比例制作，而是某些部分為了說明本發(fā)明有時故意不成比例。
圖1是一已有技術(shù)的邊緣精加工設(shè)備的側(cè)視圖；圖2是一已有技術(shù)的邊緣精加工設(shè)備的端視圖；圖3是本發(fā)明的方法和設(shè)備的側(cè)視圖；圖4是本發(fā)明的方法和設(shè)備的端視圖；圖5是本發(fā)明的一真空棒的俯視圖；圖6是本發(fā)明的方法和設(shè)備的立體圖；以及圖7是本發(fā)明一靜壓軸承的剖視圖。
本發(fā)明總的提供一種磨削和拋光諸如玻璃片的平面制品的邊緣的方法和設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明，制品被保持在磨削和拋光機器的一個位置上，同時制品的至少一個表面不會被損傷或刻劃。本發(fā)明的設(shè)備和方法可用在玻璃片、尤其是用在液晶顯示器(LCDs)中的玻璃片的邊緣精加工領(lǐng)域中。如上所述，傳統(tǒng)的邊緣精加工機器諸如雙邊修磨機采用一組與玻璃片兩表面接觸的帶子。這組帶子相配合以保持玻璃，同時對邊緣進行精加工，并將玻璃片送過一般是一砂輪的精加工裝置。但是，玻璃片的兩側(cè)與一組帶子接觸會損傷玻璃表面。
因此，本發(fā)明總的提供一種方法和設(shè)備，其中，玻璃片被保持在一傳送機上，同時玻璃片的至少一個邊緣被磨削或拋光。一流體壓力裝置在玻璃片的至少一個主表面上施加力，由此完成玻璃片的保持。
圖3示出了本發(fā)明的一個示意性的實施例，在圖中總的用標(biāo)號20表示。圖3示出了一沿箭頭24的方向輸送玻璃片22的機器，同時一磨削或拋光裝置25例如一砂輪磨削或拋光玻璃片的至少一個邊緣。圖3所示的設(shè)備包括一傳送機，在一示意性的實施例中，它包括由若干皮帶輪28支承的若干帶子26，皮帶輪28由一電動機(未示出)驅(qū)動。
根據(jù)本發(fā)明，在磨削或拋光玻璃片的過程中，采用一流體壓力裝置來保持玻璃片22。如在此所用的，流體壓力裝置是這樣一種裝置，采用氣體或液體壓力對玻璃片的至少一個主表面施加力，以在對玻璃的邊緣進行精加工時將玻璃保持在適當(dāng)?shù)奈恢?。在圖3和4所示的本發(fā)明的一個方面中，在磨削或拋光輪25進行精加工時，流體壓力裝置可采用低于大氣壓(真空)的壓力將玻璃保持在適當(dāng)?shù)奈恢?。如圖3所示，這樣一種裝置包括多個被設(shè)計成在面對帶子26的玻璃片的表面提供真空壓力的構(gòu)件32。這些構(gòu)件32可包括一具有開口34的桿狀材料，該材料可釋放地連接于一連接于真空泵(未示出)的連接件38。
參閱圖5，開口34與將真空壓力施加到玻璃片22的面對帶子26的表面上的至少一個真空口40流體連通。要理解的是，可采用多個與開口34流體連通的真空口將真空壓力施加到玻璃片的表面上。在本發(fā)明的一個方面，連接件38可與構(gòu)件32的開口34嚙合，以在磨削玻璃片邊緣之前保持玻璃片。玻璃片邊緣被磨削之后，連接件脫開以釋放玻璃片，這樣可輸送玻璃片以進一步加工和包裝。
參閱圖6，在總的標(biāo)號50表示本發(fā)明的另一個實施例中，用正流體壓力沿箭頭54的方向來保持和輸送一片材料52，諸如一片玻璃。在沿箭頭54方向保持和輸送片材時，一例如砂輪的磨削或拋光裝置25磨削或拋光片材52的至少一個邊緣。在本發(fā)明的一個方面中，磨削或拋光裝置25是一砂輪，例如是一以一每分鐘約2850轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)的金剛石砂輪。
圖6所示的設(shè)備還包括一傳送機，在一示意性的例子中它包括由諸皮帶輪58支承的諸帶子56，皮帶輪58由一電動機(未示出)驅(qū)動。
根據(jù)本發(fā)明，在磨削或拋光片材52的過程中采用一流體壓力裝置來保持片材52。在本發(fā)明的一個方面，圖6所示的流體壓力裝置是一靜壓軸承60，它沿箭頭62的方向在片材52上施加一朝下的力。靜壓軸承是已知的，可在AlexanderSlocum編著的名稱為緊密機械設(shè)計的制造工程師協(xié)會出版的一書(1992)中的第9章找到這樣的裝置的細(xì)節(jié)。要理解的是，流體壓力裝置可包括空氣靜力軸承。
再參閱圖6，靜壓軸承包括一水供應(yīng)源64，它將水供應(yīng)到軸承60的入口66中。要理解的是，水供應(yīng)源可包含在任何適當(dāng)?shù)拇娣潘男钏刂?，用一?biāo)準(zhǔn)泵以適當(dāng)?shù)膲毫⑺?yīng)到諸入口中。還要理解的是，圖6所示的結(jié)構(gòu)僅僅是示意性的，諸如液壓流體的不同的流體或不同數(shù)量的入口、流速和壓力都可用于保持片狀材料。
現(xiàn)在參閱圖7，它示出了本發(fā)明一靜壓軸承的剖視圖，軸承60包括從軸承60伸出的在軸承下側(cè)形成一袋72的諸邊端70。軸承的下側(cè)包括若干出口74，以將水排到玻璃片52的表面上。與液壓桿流體連通的模擬壓力表76測量將片材52保持在帶子56上的水壓。流過諸出口74的水在袋中形成流體壓力，以在磨削玻璃片邊緣的過程中將玻璃片保持在適當(dāng)位置。
實驗顯示，用一以每分鐘約2850轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)的金剛石砂輪磨削玻璃片邊緣時，至少10磅的保持力足以將一片玻璃保持在一平均摩擦系數(shù)等于0．45的傳送帶上。在實驗過程中，以每分鐘約4．0至6．5最好是約4．5至6．0米的速度輸送玻璃。由于保持力，我們預(yù)測了從帶子56與靜壓軸承之間移離玻璃片所需的力，該力也稱為拉出力?？捎靡粡椈衫τ媮頊y量這拉出力。所需的砂輪類型、施加到玻璃片52邊緣的力的大小、或多或少的朝下的力，視傳送帶摩擦系數(shù)而定。
水以每分鐘約30加侖的流量和每平方英寸30磅的壓力流入直徑約為0．5英寸的諸入口66，以在袋72中形成約在1與2磅之間的靜壓壓力，從而產(chǎn)生大于10磅的保持力。軸承距離玻璃片52的上表面約0．010英寸。沿液壓桿長度、中心分離約1．25英寸的直徑約為0．095英寸的多個出口提供了足夠的保持力。在一示意性的非限制性的實驗中，在磨削玻璃片邊緣的工程中，用沿長為82．25英寸的桿的長度方向有64個出口的液壓桿成功地保持該片玻璃。
本領(lǐng)域的熟練人員應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下本發(fā)明在實施過程中可以有多種修改和變化。因此，如果本發(fā)明的那些修改和變化落在所附的權(quán)利要求書和它們的等效物范圍之內(nèi)，均被本發(fā)明所覆蓋。
權(quán)利要求
1．一種磨削或拋光片狀材料邊緣的方法，它包括用一磨削或拋光裝置磨削或拋光片材的至少一個邊緣；將片狀材料的一個表面支承在一傳送機上；以及一流體壓力裝置在片狀材料上施加一力，以將片狀材料保持在傳送機上。
2．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，流體壓力裝置產(chǎn)生一足夠的力，以在磨削或拋光玻璃的過程中將玻璃保持在傳送機上。
3．如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述力至少是約10磅。
4．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，流體壓力裝置設(shè)置在片狀材料的一表面的附近。
5．如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，流體壓力裝置產(chǎn)生一低于大氣壓的壓力。
6．如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，該裝置包括多個連接于傳送機以產(chǎn)生低于大氣壓的壓力的構(gòu)件。
7．如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，流體壓力裝置產(chǎn)生正壓力。
8．如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，流體壓力裝置包括一靜壓軸承。
9．如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，靜壓軸承位于片狀材料的與傳送機相反的一側(cè)的附近。
10．如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，靜壓軸承施加至少約10磅的拉出力。
11．如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，流體壓力裝置包括一位于片狀材料的與傳送機相反的一側(cè)附近的空氣靜力軸承。
12．一種磨削或拋光片狀材料邊緣的設(shè)備，它包括磨削或拋光片狀材料的至少一個邊緣的磨削或拋光裝置；在磨削或拋光過程中支承片狀材料的一個表面的傳送機；以及在磨削或拋光過程中將片狀材料保持在傳送機上的流體壓力裝置。
13．如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，流體壓力裝置產(chǎn)生低于大氣壓的壓力。
14．如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，壓力產(chǎn)生在片狀材料一側(cè)的附近。
15．如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于，流體壓力裝置產(chǎn)生一至少10磅的拉出力。
16．如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于，流體壓力裝置包括多個連接于傳送機的構(gòu)件。
17．如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，流體壓力裝置在片狀材料的一側(cè)附近產(chǎn)生一正流體壓力。
18．如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，流體壓力裝置包括一靜壓軸承。
19．如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，靜壓軸承位于片狀材料的與傳送機相反的一側(cè)的附近。
20．如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，靜壓軸承施加至少10磅的拉出力。
21．如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，流體壓力裝置包括一設(shè)置在片狀材料的與傳送機相反的一側(cè)附近的空氣靜力軸承。
全文摘要
一種在磨削片狀材料邊緣的過程中保持該材料的方法和設(shè)備,包括將片狀材料的一個表面支承在一傳送機上。一流體壓力裝置用低于大氣壓的壓力或流體靜壓力在片狀材料上施加一力。
文檔編號B24B41/06GK1279142SQ0012004
公開日2001年1月10日 申請日期2000年6月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月29日
發(fā)明者埃米特·F·克拉克, 蓋伊·P·肯尼, 布魯斯·H·雷德, 彼得·M·沃伊特, 熱拉爾·J·沃伊特克 申請人:康寧股份有限公司