脆性材料的倒角方法及其装置 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。
附图说明 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 11A、 11B 电极具体实施方式
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 1mm 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 ～ 50μm 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、 11B 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 11A、 11B 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。 即， 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、 11B 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 10torr 左右。
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 11B 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 11A 与 11B 之间。
各电极 11A、 11B 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 11A、 11B 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 11A、 11B 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 -5 -2 示的电容器使用向上述电极 11A、 11B 流通 1×10 至 1×10 A 左右电流的静电容量。通过 如此限制供给到电极 11A、 11B 的电流， 而能使产生于两电极 11A、 11B 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 11A、 11B 时， 两电极 11A、 11B 之间 产生辉光放电。横跨两电极 11A、 11B 而产生的辉光放电的温度约 700℃～ 800℃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、 11B 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 11A、 11B 的放电处的消耗状况。 操作者判断两电极 11A、 11B 的放电处的消耗剧烈时， 通过上述两轴构件 21A、 21B 使两电极 11A、 11B 旋转所需旋转角度。 由此， 两电极 11A、 11B 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 11A、 11B 而开始倒 角。
此外， 倒角单元 5 的上下电极 11A、 11B 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 11A、 11B 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 11A、 11B 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。
即， 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。
即， 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 11A、 11B 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 11A、 11B 之间产生辉光放电， 在该辉光放电状态下的电极 11A、 11B 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 11A、 11B 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 11A、 11B 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 11A、 11B 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 11A、 11B 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 10μm ～ 50μm 左右的半圆状的方式进行倒角。 而且， 利用这种半径 50μm 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 11A、 11B 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 11A、 11B 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。