[发明专利]硬质脆性板的穿孔加工方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及在玻璃板及其它硬质脆性板上利用旋转砂轮加工出贯穿板厚方向的圆孔、长孔、槽孔(像槽那样细长的孔)等贯穿孔的方法和装置。

背景技术

以移动电话为首的、具有显示面板的便携式的各种小型电子装置已被提供。这种电子装置的显示面板多使用在玻璃基板上配置有像素(显示元件)的显示面板。另外，还在显示面板的周围配置话筒、扬声器、照相机等。在这种电子装置中，小型轻量和产品设计与功能一起大大地左右了商品价值。以往，一般为矩形形状的显示面板，但随着电子装置的轻量化和设计上的需求，要求各种形状的显示面板、穿孔加工(在厚度方向贯穿板的加工)出槽孔的显示面板，从而要求能够高效率地加工出这样的显示面板、并且还能够容易地应对与设计变更相伴的形状变更的加工机械。

图8是表示移动电话的显示面板4的一个示例的俯视图，在圆角四边形的外周的边的一个部位设置有凹部46，并且设置有贯穿板的圆孔45和槽孔43。在这样的显示面板的加工中，以往在加工圆孔45和槽孔43时分别使用专用工具。即，圆孔45通过具有与孔的直径对应的直径和公转半径的砂轮来进行加工，槽孔45通过具有与槽宽相等的直径的砂轮来进行加工，以这样的方式与其直径和槽宽对应地使用专用工具。

另外，例如在专利文献1、2中提出了这样的方案：在圆孔45的加工中，使用直径比所加工的孔的直径要小的旋转砂轮，使该砂轮的旋转中心从公转轴偏离、且偏离的距离比砂轮半径要短，一边使砂轮自转和公转一边进行加工。即，使半径为r的旋转砂轮一边绕该砂轮中心轴自转、一边绕公转轴(该公转轴设定于从该砂轮中心轴偏离相当于e的量的位置)公转地进行加工，由此加工出半径为r+e的圆孔。另外，在专利文献2中提出了这样的方案：在利用上述那样的伴随自转和公转的砂轮进行的圆孔加工中，使砂轮形成为这样的形状：在砂轮的末端的旋转中心的位置设置凹部、并且在该末端的一个部位设置有与该凹部连通的放射方向的槽。

专利文献1：日本特开2005-199619号公报

专利文献2：日本特开2008-155310号公报

以往，关于在显示面板的玻璃板等硬质脆性板上加工出圆孔、槽孔的装置，使用直径与孔径、槽宽对应的专用砂轮作为工具，使该砂轮进行直线运动、圆运动(公转)来进行加工。因此，在加工图8那样的形状的显示面板时，必须分别利用不同的装置来加工外周、圆孔45和槽孔43、或者与各个加工对应地更换砂轮来进行加工。此外，在圆孔45的直径、槽孔43的槽宽改变时，必须更换成直径与新形状相匹配的砂轮，存在用于更换工具的程序耗费时间等问题。

在硬质脆性板的加工中，在加工时容易产生缺口、裂纹。小的缺口、裂纹可以通过倒角加工来除去，但大的缺口、裂纹无法通过倒角加工来除去，存在产生加工不合格品的问题。特别是在贯通孔、贯通槽的加工中，在砂轮末端贯穿材料时，容易在砂轮的出口侧的边缘产生大的缺口、裂纹。这样的缺口、裂纹无法通过倒角加工来除去，存在产生很多加工不合格品的问题。

发明内容

本发明的课题在于获得这样的硬质脆性板的穿孔加工方法：在硬质脆性板的穿孔加工中，在砂轮的末端贯穿硬质脆性板时，能够防止产生无法通过此后的加工来除去的大的缺口或裂纹。另外，本发明的课题在于提供能够通过一个穿孔加工用砂轮(以下，称为“穿孔砂轮”)来加工出尺寸、形状不同的圆孔、槽孔的装置。

本发明的穿孔加工装置具有：保持器12，其保持硬质脆性板4；工件驱动电动机11，其驱动所述保持器绕与所述硬质脆性板的面垂直的方向的轴心O旋转，并且该工件驱动电动机11的旋转角度能够控制；砂轮座22，其能够在与所述轴心O正交的方向移动；进给电动机27，其使所述砂轮座在所述移动方向往复移动，并且该进给电动机27的旋转角度能够控制；砂轮轴25b，其与所述轴心O平行地轴支承于所述砂轮座，并且能够将该砂轮轴25b的基准位置设定于所述轴心O的位置；穿孔砂轮3b，其装配于所述砂轮轴的末端；砂轮电动机26b，其使所述砂轮轴25b旋转；轴进给装置18，其使所述砂轮轴25b和保持器12中的至少一方在所述轴心方向进退；以及控制器5，其将工件驱动电动机11的旋转角度与进给电动机27的旋转角度关联起来地进行控制。

穿孔砂轮3b是在末端(下端)具有沿板厚方向磨削硬质脆性板的末端面31的、以圆柱形为基本形状的砂轮，并且是该圆柱的直径比要加工的所有圆孔45的直径及槽孔43的槽宽要小的砂轮。

控制器5具有槽孔加工单元，该槽孔加工单元将保持器12的旋转角度设为θ或Δθ，将砂轮座22的移动量设为x，并至少保持以下第1式～第3式的关系地进行控制。