專利名稱：多重分離自動薄板玻璃加工裝置及其制造鋼化玻璃的方法
技術領域：
本發明涉及薄板玻璃加工裝置及利用上述裝置的鋼化玻璃制造方法，尤其涉及為利用薄板玻璃制造用于便攜式電子儀器及家用電子儀器的外部顯示用鋼化玻璃，在鋼化前加工外周面的形狀和內部的孔、狹槽、上下部刨邊等形狀的多軸分離自動薄板玻璃加工裝置及利 用上述裝置的鋼化玻璃制造方法。
背景技術：
一般而言，在對薄板玻璃進行表面切割或刨邊時，是在放置于吸附機上的狀態下以一定速度旋轉的同時，與鉆石葉片接觸，從而完成研磨。圖I為由四個軸構成的NC (Numerical Control)裝置I示意圖。現有技術的玻璃加工作業方式為現有技術的研磨技術是利用具備鉆石葉片的NC裝置對已切割的進行表面切割作業，而其大部分由第二次粗磨、第二次半細磨及第三次細磨三個工藝構成。在完成表面切割之后，進行對各邊緣部的刨邊作業，而因加工形狀及工藝的不同而無法確保工人和鉆石葉片的設置作業的連續性，制作速度慢，因此，若要提高生產力需耗費很高的費用。另外，利用模仿凸輪方式的薄板玻璃形狀加工方法，在加工尺寸的精度方面存在±100以上的偏差，因此，在不能滿足作為當今鋼化玻璃要求水平的加工尺寸的精度偏差需低于±50 的要求，而利用玻璃蝕刻技術的薄板玻璃形狀加工方法，需在蝕刻切割形狀之后，需另外進行對邊切割面的細磨工藝，從而作業時間場，費用變高。另外，利用現有技術的NC裝置的方法，在相同固定臺上進行粗磨、半細磨、細磨、孔、狹槽等加工，因此，玻璃的劣化引起的不均勻碎片(Chipping)、壓力應力及細微劃痕等獎導致顯視窗的整體強敵及品質的下降，而且，在進行作業時存在作業者因研磨機受傷的危險。

發明內容
本發明的目的在于克服現有技術之不足而提供一種通過減少加工軸單位的加工時間和研磨量，最大限度地減少所加工的薄板玻璃面和鉆石葉片的摩擦產生的熱量的多重分離自動薄板玻璃加工裝置及利用上述裝置的鋼化玻璃制造方法。為了達到本發明的目的，本發明的多重分離自動薄板玻璃加工裝置，包括多形狀供應裝置，裝載并供應多個加工對象玻璃；多形狀位置決定裝置，決定為進行形狀加工及研磨加工而供應的上述加工對象玻璃的位置；水平移動自動對齊裝置，自動對齊上述加工對象玻璃所處的托盤；及多軸磨削裝置，由多個加工軸軸組件構成并對上述加工對象玻璃進行加工。上述多形狀供應裝置，包括導引條，垂直裝載上述加工對象玻璃；移送導軌，移動上述導引條的位置；及移動電機，沿上述移動導軌移動裝載上述加工對象玻璃的裝載板。上述多形狀位置決定裝置，包括加工夾具，包括具有與所要加工的形狀相同的形狀的標準夾具，及比上述標準夾具小且位于標準夾具上面的模仿夾具；及中心對齊位置調節手指，將上述加工對象玻璃固定于上述模仿夾具的正確位置。上述水平移動自動對齊裝置，包括間隔維持裝置，維持上述加工夾具所處的托盤的間隔；及水平/垂直維持裝置，維持上述托盤的水平和垂直狀態。上述多軸磨削裝置，包括軸組件，具備軸和鉆石葉片以形成單位加工軸；X單元，使上述軸組件移動至X軸；γ單元，使上述軸組件移動至Y軸；及Z單元，使上述軸組件移動至Z軸。利用多個上述軸組件完成分離的一個單位工藝。上述多軸磨削裝置與上述水平移動自動對齊裝置結合構成多個工位(Position)， 而各工位根據加工對象玻璃的形狀具備作業工藝，從而具有設備及工藝設計的柔韌性。上述工位由8個構成，而上述各工位包括4個上述軸組件，從而構成全部為32軸的軸組件。上述工位由16個構成，而上述各工位包括4個上述軸組件，從而構成全部為64軸的軸組件。上述工位由32個構成，而上述各工位包括4個上述軸組件，從而構成全部為128軸的軸組件。本發明的利用多軸分離自動薄板玻璃加工裝置的鋼化玻璃制造方法，包括如下步驟(a)根據加工對象玻璃的形狀切割圓盤玻璃；(b)將切割的加工對象玻璃裝載于多形狀供應裝置；(C)對裝載于上述多形狀供應裝置的加工對象玻璃進行形狀加工及研磨加工；(d)對通過上述(c)步驟加工的玻璃進行化學離子置換；及(e)清洗及檢查經化學離子置換的玻璃。上述(C)步驟包括如下步驟將裝載于上述多形狀供應裝置的加工對象玻璃裝載于裝載/取出工位；通過多形狀位置決定裝置提高尺寸精度；對加工對象玻璃進行形狀加工及研磨加工；及從裝載/取出工位卸載加工對象玻璃。上述本發明的多重分離自動薄板玻璃加工裝置及利用上述裝置的鋼化玻璃制造方法具有如下效果
第一、本發明利用多形狀位置決定裝置和水平移動自動對齊裝置提高玻璃加工尺寸江都，自動進行加工對象玻璃的裝載/卸載和形狀加工作業及研磨加工作業，從而可快速進行一定形式的玻璃加工，提高生產性，而且，還可通過減少生產人力節省費用。第二、本發明根據加工對象玻璃的加工形狀使用多個多軸磨削裝置進行形狀加工和研磨加工，從而最大限度地減少形狀加工和研磨加工時玻璃的劣化引起的不均勻碎片(Chipping)、壓力應力及細微劃痕等。因此，提高鋼化玻璃的品質，使磨削的各面精細，而且，還可獲得表面處理均勻的高品質薄板玻璃，另外，因全部工藝自動進行，提高生產力并提高作業效率。


圖I為現有技術的由4軸構成的NC裝置示意 圖2為本發明較佳實施例的多軸分離自動薄板玻璃加工裝置概略示意 圖3為圖2中的多形狀供應裝置示意圖；圖4為圖2中的多形狀位置決定裝置示意 圖5為圖2中的水平移動自動對齊裝置示意 圖6為圖2中的多軸磨削裝置示意 圖7為128軸正向設置的多軸分離自動薄板玻璃加工裝置概略示意 圖8為64軸雙向設置的多軸分離自動薄板玻璃加工裝置概略示意 圖9為利用圖2中的多軸分離自動薄板玻璃加工裝置制造薄板化學鋼化玻璃的工藝圖。附圖標記*
100,200,300 :多軸分離自動薄板玻璃加工裝置
110:多形狀供應裝置111:導引條
112 :移送導軌114 :移送電機
120 :多形狀位置決定裝置121 :加工夾具
122 :中心對齊位置調節手指 130 :水平移動自動對齊裝置
131 :間隔維持裝置132 :水平/垂直維持裝置
140 :多軸磨削裝置141 Y滑動板
142 :軸組件套裝143 :軸組件
144 Χ單元145 Υ單元
146 {L單元147 :微調裝置
150 :托盤160 :移送導軌
170:裝載/卸載機器人180:裝載/取出工位。
具體實施例方式下面，結合附圖對本發明較佳實施例進行詳細說明。圖2為本發明較佳實施例的多軸分離自動薄板玻璃加工裝置概略示意圖。發明的多重分離自動薄板玻璃加工裝置100，包括多形狀供應裝置110，裝載并供應多個加工對象玻璃；多形狀位置決定裝置120，決定為進行形狀加工及研磨加工而供應的上述加工對象玻璃的位置；水平移動自動對齊裝置130，自動對齊上述加工對象玻璃所處的托盤；及多軸磨削裝置140，由多個加工軸軸組件構成。在上述多軸分離自動薄板玻璃加工裝置100中，4個加工夾具121設置于一個托盤150上，而本發明的多軸分離自動薄板玻璃加工裝置100包括14個托盤150和32個加工軸。托盤150通過移動導軌160移動到各工位準確的位置，而在各工位，由水平移動自動對齊裝置130將托盤150對齊于準確的位置。在本發明中，利用移動導軌160和水平移動自動對齊裝置130將尺寸加工精度偏差降低至±50以下，從而克服現有技術的傳送帶、鏈條移送方式中所產生的移送累計位置公差問題。裝載于多形狀供應裝置110的4張加工對象玻璃通過裝載/卸載機器人170同時自動供應至具備4個加工夾具121的托盤150。通過裝載/卸載機器人170從多形狀供應裝置110將4張加工對象玻璃接收至加工夾具121的托盤150，移送至多形狀位置決定裝置120所處的位置，以準確對準所要加工的玻璃和多軸磨削裝置140的軸組件的位置。
在本發明多軸分離自動薄板玻璃加工裝置100，在橢圓形旋轉式臺子裝置的結構上進行作業。上述橢圓形旋轉式太子裝置結構，由8個多軸磨削裝置140工位、4各等待作業工位、I個裝載/取出工位180及I各多形狀位置決定裝置120工位構成，且由全部14個工位構成。在I個多軸磨削裝置140上具備4各軸組件，且由全部32軸的軸組件構成。等待作業工位起到取出切削油、鉆石葉片粉末、磨削加工所產生的玻璃粉末的作用，可由一個或多個構成。裝載/取出工位及多形狀位置決定裝置120工位可具備多個。圖3為圖2中的多形狀供應裝置示意圖。多形狀供應裝置110，包括導引條111，垂直裝載加工對象玻璃；移送導軌112，移動導引條的位置；及移動電機114，沿移動導軌112移動裝載加工對象玻璃的裝載板113。此時，導引條111的位置設置成可根據加工對象玻璃的形狀移動位置。圖4為圖2中的多形狀位置決定裝置示意圖。
如圖4所示，多形狀位置決定裝置120中，在具有與所要加工的形狀相同的形狀的標準夾具121a的上面中心，具備比所要加工的形狀其一邊小O. 2mm的模仿夾具。標準夾具121a和模仿夾具121b構成一個加工夾具121。在模仿夾具121b的上面放置加工對象玻璃，而通過由Xl (―)、X2 (―)、Y1 U)、Y2 U )構成的4個中心對齊位置調節手指122，首先同時運行X1、X2手指的汽缸，向X軸方向固定加工對象玻璃的位置。接著，依次運行Y1、Y2固定至剩余的X軸，從而使加工對象玻璃固定于加工夾具121上。這樣在四個方向以均勻的偏差固定的加工對象玻璃真空吸附于加工夾具121之上。通過多形狀位置決定裝置120固定加工對象玻璃的托盤150，通過移送導軌160移送至有多軸磨削裝置140的工位。圖5為圖2中的水平移動自動對齊裝置示意圖。如圖5所示，水平移動自動對齊裝置130，包括間隔維持裝置131，維持加工夾具121所處的托盤150的間隔；及水平/垂直維持裝置132，維持托盤150的水平和垂直狀態。另外，多個水平移動自動對齊裝置130與多軸磨削裝置140結合構成多個工位，而各工位根據加工對象玻璃的形狀具備作業工藝，從而具有設備及工藝設計的柔韌性。圖6為圖2中的多軸磨削裝置140示意圖。在本發明實施例中，使多軸磨削裝置140的工位由8個構成。在各工位上進行作業內容如下表I所示。表I
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-1Vl 超JS 丨十狀S I rxS j- 二 I I on禮可使軸組件套裝142從多軸磨削裝置140上拆裝，從而可通過外部設置裝置水平/垂直對齊各附著的形狀加工及磨削加工工具(鉆石葉片)。可利用附著于各軸組件143的微調裝置147兒科精密調節各磨削加工工具(鉆石葉片)，以更換事先設置的軸組件套裝142，從而減少鉆石葉片更換時間。圖7為128軸正向設置的多軸分離自動薄板玻璃加工裝置概略示意圖，而圖8為64軸雙向設置的多軸分離自動薄板玻璃加工裝置概略示意圖。在本發明實施例中，除具備由8個工位構成的32軸軸組件的裝置之外，根據產品的生產數量、周圍環境、場所等改變其形式和工位數及軸的數量。圖7為由32個工位構成，各工位包括4個軸組件，從而整體上利用128軸的工位組件，且工位正向設置的多軸分離自動薄板玻璃加工裝置200。圖8為由16個工位構成，各工位包括5個軸組件，從而整體上利用64軸的工位組件，且工位雙向設置的多軸分離自動薄板玻璃加工裝置300。 下面，結合圖9說明利用本實施例的多軸分離自動薄板玻璃加工裝置制造薄板化學鋼化玻璃的工藝。圖9為利用圖2中的多軸分離自動薄板玻璃加工裝置制造薄板化學鋼化玻璃的工藝圖。首先，經過根據加工對象玻璃的形狀(以單元)切割圓盤玻璃的過程(S10);將切割的加工對象玻璃裝載于多形狀供應裝置110 (S20);利用本發明的多軸分離自動薄板玻璃加工裝置100對裝載于多形狀供應裝置110的加工對象玻璃，以軸組件為單位分離進行形狀加工及研磨加工(S30)。為利用多軸分離自動薄板玻璃加工裝置100進行形狀加工及研磨加工,需經過各種工藝過程。首先，利用裝載/卸載機器人170將裝載于多形狀供應裝置110的加工對象玻璃裝載于裝載/取出工位(S31);利用多形狀位置決定裝置提高尺寸精度(S32);對加工對象玻璃進行形狀加工及研磨加工(S33);及利用裝載/卸載機器人170從裝載/取出工位卸載加工對象玻璃(S34)。在對加工對象玻璃進行形狀加工及研磨加工的工藝過程(S33)中，利用多軸磨削裝置290完成加工對象玻璃的外周面形狀、內部的孔、狹槽、邊緣槽、上下部表面切割等作業。利用多軸分離自動薄板玻璃加工裝置100加工的玻璃利用化學離子置換法進行化學鋼化玻璃工藝作業(S40 )。之后，經清洗和檢查工藝制成薄板化學鋼化玻璃(S50 )。具備上述結構和作業工藝的多軸分離自動薄板玻璃加工裝置100中，大量裝載于多形狀供應裝置110的加工對象玻璃將通過裝載/卸載機器人170自動供應。所供應的加工對象玻璃通過多形狀位置決定裝置120對齊，并在根據所要將要加工的形狀進行的孔(HOLE)、狹槽(SLOT)、凹刻(NOTCH)、邊緣、槽及外殼加工等薄板玻璃形狀加工及研磨加工中，利用具備多個加工軸的多軸磨削裝置140依次按不同工位分離進行形狀加工及研磨加工。因此,減少加工軸單位的加工時間及研磨量,從而通過減少所加工的薄板玻璃面和鉆石葉片的摩擦所產生的熱，防止研磨加工過程中產生的熱所導致的薄板玻璃的應力和變形，減少加工偏差，提高尺寸精度，而且，可獲得表面處理均勻且高品質的薄板玻璃。另外，延長所使用的鉆石葉片(鉆頭)的壽命，節省消耗量，降低加工成本。完成加工的產品，通過用于裝載的相同的裝載/卸載機器人170自動取出并裝載于預先準備的盒中，從而無需作業者的干預，可在全自動狀態下完成全部加工工藝，提高加工速度。 上述實施例僅用以說明本發明而非限制，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明進行修改、變形或者等同替換，而不脫離本發明的精神和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
權利要求
1.一種多重分離自動薄板玻璃加工裝置，其特征在于，包括 多形狀供應裝置，裝載并供應多個加工對象玻璃； 多形狀位置決定裝置，決定為進行形狀加工及研磨加工而供應的上述加工對象玻璃的位置； 水平移動自動對齊裝置，自動對齊上述加工對象玻璃所處的托盤；及 多軸磨削裝置，由多個加工軸軸組件構成并對上述加工對象玻璃進行加工。
2.根據權利要求I所述的多重分離自動薄板玻璃加工裝置，其特征在于 上述多形狀供應裝置，包括 導引條，垂直裝載上述加工對象玻璃； 移送導軌，移動上述導引條的位置；及 移動電機，沿上述移動導軌移動裝載上述加工對象玻璃的裝載板。
3.根據權利要求I所述的多重分離自動薄板玻璃加工裝置，其特征在于 上述多形狀位置決定裝置，包括 加工夾具，包括具有與所要加工的形狀相同的形狀的標準夾具，及比上述標準夾具小且位于標準夾具上面的模仿夾具；及 中心對齊位置調節手指，將上述加工對象玻璃固定于上述模仿夾具的正確位置。
4.根據權利要求I所述的多重分離自動薄板玻璃加工裝置，其特征在于 上述水平移動自動對齊裝置，包括 間隔維持裝置，維持上述加工夾具所處的托盤的間隔 '及 水平/垂直維持裝置，維持上述托盤的水平和垂直狀態。
5.根據權利要求I所述的多重分離自動薄板玻璃加工裝置，其特征在于 上述多軸磨削裝置，包括 軸組件，具備軸和鉆石葉片以形成單位加工軸； X單元，使上述軸組件移動至X軸； Y單元，使上述軸組件移動至Y軸 '及 Z單元，使上述軸組件移動至Z軸。
6.根據權利要求5所述的多重分離自動薄板玻璃加工裝置，其特征在于利用多個上述軸組件完成分離的一個單位工藝。
7.根據權利要求5所述的多重分離自動薄板玻璃加工裝置，其特征在于上述多軸磨削裝置與上述水平移動自動對齊裝置結合構成多個工位(Position)，而各工位根據加工對象玻璃的形狀具備作業工藝，從而具有設備及工藝設計的柔韌性。
8.根據權利要求7所述的多重分離自動薄板玻璃加工裝置，其特征在于上述工位由8個構成，而上述各工位包括4個上述軸組件，從而構成全部為32軸的軸組件。
9.根據權利要求7所述的多重分離自動薄板玻璃加工裝置，其特征在于上述工位由16個構成，而上述各工位包括4個上述軸組件，從而構成全部為64軸的軸組件。
10.根據權利要求7所述的多重分離自動薄板玻璃加工裝置，其特征在于上述工位由32個構成，而上述各工位包括4個上述軸組件，從而構成全部為128軸的軸組件。
11.一種利用多軸分離自動薄板玻璃加工裝置的鋼化玻璃制造方法，包括如下步驟 Ca)根據加工對象玻璃的形狀切割圓盤玻璃；(b)將切割的加工對象玻璃裝載于多形狀供應裝置； (C)對裝載于上述多形狀供應裝置的加工對象玻璃進行形狀加工及研磨加工； Cd)對通過上述(c)步驟加工的玻璃進行化學離子置換 '及 Ce)清洗及檢查經化學離子置換的玻璃。
12.根據權利要求11所述的利用多軸分離自動薄板玻璃加工裝置的鋼化玻璃制造方法，其特征在于 上述(C)步驟包括如下步驟 將裝載于上述多形狀供應裝置的加工對象玻璃裝載于裝載/取出工位； 通過多形狀位置決定裝置提高尺寸精度； 對加工對象玻璃進行形狀加工及研磨加工；及 從裝載/取出工位卸載加工對象玻璃。
全文摘要
本發明涉及利用薄板玻璃制造用于便攜式電子儀器及家用電子儀器的外部顯示用鋼化玻璃，在鋼化前加工外周面的形狀和內部的孔、狹槽、上下部刨邊等形狀的多軸分離自動薄板玻璃加工裝置及利用上述裝置的鋼化玻璃制造方法。本發明包括多形狀供應裝置，裝載并供應多個加工對象玻璃；多形狀位置決定裝置，決定為進行形狀加工及研磨加工而供應的上述加工對象玻璃的位置；水平移動自動對齊裝置，自動對齊上述加工對象玻璃所處的托盤；及多軸磨削裝置，由多個加工軸軸組件構成并對上述加工對象玻璃進行加工。本發明多軸分離自動薄板玻璃加工裝置利用多形狀位置決定裝置和水平移動自動對齊裝置提高玻璃加工尺寸江都，自動進行加工對象玻璃的裝載/卸載和形狀加工作業及研磨加工作業，從而可快速進行一定形式的玻璃加工，提高生產性，而且，還可通過減少生產人力節省費用。
文檔編號B24B7/24GK102922385SQ20111026014
公開日2013年2月13日 申請日期2011年9月5日 優先權日2011年8月9日
發明者李尚勇, 南大洛, 金東華, 樸宰弘 申請人:格拉索尼克有限公司