專利名稱：噴丸裝置和噴丸加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如對加工物的表面進行加工的裝置和方法，更詳細(xì)地說，涉及噴射磨料來實施在玻璃基板等加工物的表面形成凹部等的加工的噴丸裝置和噴丸加工方法。
背景技術(shù)：
在液晶顯示器面板、等離子體顯示器面板等平面型顯示面板中一般采用具有 0. 7mm程度的板厚的玻璃基板。希望這種玻璃基板的表面是平坦的，并且光透射性良好。在這種玻璃基板中，在其制造過程中，有時在表面會產(chǎn)生微小的傷痕、氣泡的孔， 或者混入內(nèi)部的氣泡、異物等缺陷。當(dāng)出現(xiàn)這種缺陷時，存在會使光散射的問題，因此通常在削去該部分后，對削去而形成的凹部填充透明的樹脂等來進行平坦化。作為削去這種玻璃基板的缺陷的方法，存在采用如下噴丸裝置的方法將包括鋁、 碳化硅粉末、玻璃珠、微小鋼球等的磨料(也稱為彈丸、磨粒)與空氣等流體一起從噴射噴嘴高速噴射并擊打到玻璃基板的表面，用其沖擊力產(chǎn)生微小的破壞來進行加工。圖2示出以往使用的噴丸裝置的概要構(gòu)成。如圖所示，噴丸裝置21具備噴射磨料100的噴射噴嘴22 ；以及包圍該噴射噴嘴22的噴嘴盒23。在噴嘴盒23的側(cè)壁23a的后方連接有吸引軟管24，能回收在從噴射噴嘴22噴射并在玻璃基板200的表面200a形成凹部200b時用于噴丸加工的磨料100，防止磨料100向周圍飛散。當(dāng)磨料100向周圍飛散時，存在作業(yè)環(huán)境惡化導(dǎo)致?lián)p害作業(yè)者的健康等負(fù)面影響，因此進行這種磨料100的回收。在這種情況下，使用從噴射噴嘴22噴射的磨料100的顆粒直徑為數(shù)μ m的磨料。 另外，通過噴丸加工削去玻璃基板200的缺陷而形成的凹部200b的直徑為數(shù)毫米，其深度為數(shù)十ym 數(shù)百μπι。此外，作為與本發(fā)明相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)文獻也能舉出下述專利文獻?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1 特開平8-2160Μ號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題然而，如上述噴丸裝置21那樣在噴嘴盒23內(nèi)進行吸引的構(gòu)成中，在將石材、混凝土、金屬等的表面變成粗糙面的噴砂加工等所使用的例如顆粒直徑為數(shù)百μ m 數(shù)mm的磨料的情況下，能充分吸引該磨料，但是在上述玻璃基板200的表面200a形成直徑為數(shù)mm的凹部200b等的微小加工所使用的顆粒直徑為數(shù)μ m的磨料100的情況下，無法充分吸引該磨料100。因此，當(dāng)為了能吸引回收這種顆粒直徑較小的磨料100而增大吸引力時，如圖所示在噴丸裝置21中，由于是向與磨料100的噴射方向相反的方向吸引磨料100的構(gòu)成，因此磨料100向玻璃基板200的表面200a擊打的沖擊力會變?nèi)?，存在無法充分進行加工的問題。作為這種問題的對策，想到為了對抗增大的吸引力而增大磨料100從噴射噴嘴22 的噴射力，這次出現(xiàn)了加工精度變差的問題。特別是，在具有0. 7mm程度的板厚的玻璃基板200的表面200a形成用于削去上述缺陷的凹部200b時其深度方向上的加工精度需要數(shù)μ m 數(shù)十μ m程度，因此當(dāng)噴射力與吸引力一起增大時，在深度方向上得不到這種加工精度。因此，本發(fā)明要解決的課題在于提供不會影響磨料對加工物表面的加工而能使用于磨料回收的吸引力增大的噴丸裝置和噴丸加工方法。用于解決問題的方案本發(fā)明的優(yōu)選實施方式是一種噴丸裝置，包括噴射噴嘴，其設(shè)為向加工物的表面噴射磨料；蓋，其包括整流面和噴出孔，所述整流面平行于上述加工物的表面，上述噴射噴嘴噴射的磨料通過上述噴出孔；噴嘴盒，其包括上述蓋，并且設(shè)為包圍上述噴射噴嘴；以及回收盒，其設(shè)為覆蓋上述噴嘴盒的外表面，并且包括形成在上述噴嘴盒的周圍的回收通路， 通過吸引從上述回收通路回收上述磨料，上述噴丸裝置設(shè)為通過形成于上述蓋的整流面與上述加工物的表面之間的間隙部從上述回收通路回收從上述噴射噴嘴噴射并擊打到上述加工物的表面的磨料。本發(fā)明的另一個方面是一種噴丸加工方法，利用從噴射噴嘴噴射的磨料來對加工物的表面進行加工，包括如下步驟將磨料從上述噴射噴嘴通過噴嘴盒的蓋的噴出孔噴射到加工物的表面，所述噴嘴盒包圍上述噴射噴嘴；利用磨料擊打上述加工物的表面；以及通過吸引從回收通路回收已經(jīng)通過形成于整流面與加工物的表面之間的間隙部的上述磨料，所述整流面形成于上述蓋并與上述加工物的表面平行，所述回收通路形成在上述噴嘴盒的周圍，并且形成于覆蓋上述噴嘴盒的外表面的回收盒。根據(jù)具有這種構(gòu)成的噴丸裝置和噴丸加工方法，從噴射噴嘴噴射通過蓋的噴出孔擊打加工物的表面的磨料，即用于加工物的表面加工的磨料，隨著后來在形成于蓋的整流面與加工物的表面之間的間隙部向周圍擴散，其飛散力(向周圍擴散的力)變?nèi)?，并且磨料在其飛散力變?nèi)鯐r，通過由回收盒形成的回收通路通過吸引被回收。也就是說，由于是吸引用于加工物的表面加工的磨料的方向與磨料的噴出方向正交并且為放射狀的構(gòu)成，因此即使是使來自回收通路的吸引力增大，以使得顆粒直徑較小的磨料也能充分吸引，也能抑制該吸引力影響磨料對加工物表面的擊打的沖擊力。因此，能維持噴丸加工的精度并防止磨料向周圍飛散來進行回收。優(yōu)選上述回收盒包括開口端，所述開口端與上述蓋的整流面平齊。這樣，在使加工物表面接近蓋的整流面的情況下，即形成于蓋的整流面與加工物的表面之間的間隙部狹窄的情況下，也能從由回收盒形成的回收通路充分地吸引回收磨料。優(yōu)選上述噴嘴盒具有圓錐形狀，上述噴嘴盒的側(cè)壁越往噴射磨料的方向越擴大， 并且上述回收盒具有圓錐形狀，上述回收盒的側(cè)壁越往噴射磨料的方向越擴大。這樣，確保了使用于加工物的表面加工并飛散的磨料的飛散力變?nèi)跛璧淖銐虼蟮纳w的整流面的面積，并且能有利于噴嘴盒和回收盒的小型化。優(yōu)選噴丸加工方法還包括利用來自上述噴射噴嘴的磨料的噴射在加工物的表面形成凹部的步驟。優(yōu)選上述加工物包括用于液晶顯示器面板等顯示面板的玻璃基板。這樣， 容易削去表面產(chǎn)生微小的傷痕、氣泡的孔、或者混入內(nèi)部的氣泡、異物等缺陷的玻璃基板的這種缺陷，高精度地形成凹部，有利于提高玻璃基板的缺陷修正的作業(yè)性。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的噴丸裝置和噴丸加工方法，用于加工物的表面加工并飛散的磨料隨著在蓋的整流面與加工物的表面之間的間隙中向周圍擴散，其飛散力(向周圍擴散的力) 變?nèi)酰糜苫厥蘸行纬傻幕厥胀吠ㄟ^吸引而被回收，因此即使增大吸引力以能充分吸引顆粒直徑較小的磨料，也能抑制對磨料向加工物表面的沖擊力造成影響，能維持噴丸加工的精度并防止磨料向周圍飛散。


圖1是示出本發(fā)明的一個實施方式的噴丸裝置的概要構(gòu)成的截面圖。圖2是示出以往使用的噴丸裝置的概要構(gòu)成的截面圖。
具體實施例方式以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的噴丸裝置和噴丸加工方法的實施方式。圖1是示出本發(fā)明的噴丸裝置1的概要構(gòu)成的截面圖。如圖所示，在噴丸裝置1 具備的噴射噴嘴2中，在噴嘴體3中形成有大致圓筒容器狀的磨料引導(dǎo)室北，所述磨料引導(dǎo)室北形成為從未圖示的磨料供給箱通過磨料供給軟管4與磨料導(dǎo)入口 3a連通，引導(dǎo)磨料 100。在該磨料引導(dǎo)室北的前端部形成有深沖為圓錐狀的圓錐內(nèi)面3c。另外，在圓錐內(nèi)面3c的內(nèi)側(cè)配置有從磨料引導(dǎo)室北的后方插入的空氣噴射管6 的頂端部。該空氣噴射管6通過壓縮空氣供給軟管7與未圖示的壓縮空氣供給源連通，送出較高壓的壓縮空氣，從空氣噴射管6的頂端噴射空氣流。噴嘴5位于空氣噴射管6的空氣噴射方向前方，設(shè)于噴嘴體3的頂端。該噴嘴5 貫通圓錐內(nèi)面3c，與磨料引導(dǎo)室北連通，從噴嘴5的磨料噴射口 fe噴射磨料噴射流。噴嘴支架8具有在內(nèi)周面設(shè)有錐部的圓筒形狀，以噴嘴支架8的內(nèi)周的錐部外嵌噴嘴5的外周的錐部，用設(shè)于噴嘴支架8的外周的螺釘部螺紋固定于噴嘴體3的頂端，由此將噴嘴5固定于噴嘴體3。在這種噴射噴嘴2中，當(dāng)從空氣噴射管6的頂端向噴嘴5噴射壓縮空氣時，磨料引導(dǎo)室北內(nèi)為負(fù)壓，因此利用該負(fù)壓將未圖示的磨料供給箱的磨料100通過磨料供給軟管4 吸引到磨料引導(dǎo)室北。然后，磨料引導(dǎo)室北內(nèi)的磨料100被引導(dǎo)到圓錐內(nèi)面3c與空氣噴射管6的外周的環(huán)狀的間隙部分，借助從空氣噴射管6噴射的空氣流，從噴嘴5的頂端的磨料噴射口 fe 向外部圓錐狀地擴散并噴射。這種構(gòu)成的噴射噴嘴2由噴嘴盒9包圍外周。該噴嘴盒9的側(cè)壁9a具有向噴射側(cè)逐漸擴徑的圓錐形狀。另外，為了閉塞噴嘴盒9的后方而形成的后壁9b固定于噴嘴體3。在這種噴嘴盒9的前方(噴射側(cè))，為了閉塞該噴嘴盒9的開口部而固定有具有圓板形狀的蓋10。在該蓋10的噴射側(cè)形成有圓形狀的整流面10a，并且在中央開口形成有使從噴嘴5噴射的磨料100通過的噴出孔10b。
在這種情況下，如圖所示，蓋10的整流面IOa與作為噴丸加工對象的玻璃基板200 的表面200a平行形成，在噴丸加工時，蓋10的整流面IOa與玻璃基板200的表面200a以
規(guī)定距離分離配置。噴嘴盒9由回收盒11包圍外周。該回收盒11的側(cè)壁Ila具有向噴射側(cè)逐漸擴徑的圓錐形狀。另外，為了閉塞回收盒11的后方而形成的后壁lib固定于噴嘴體3。該回收盒11的側(cè)壁Ila的內(nèi)周面與噴嘴盒9的側(cè)壁9a的外周面之間的空隙部為回收磨料100的回收通路11c，在該回收通路Ilc的前端形成有環(huán)狀的回收口 lid。在這種情況下，作為回收盒11的前端的開口端lle(回收口 lid)形成為與蓋10的整流面IOa為大致同一平面狀。這種回收通路Ilc通過開口形成在回收盒11的側(cè)壁Ila后方的吸引口 Ilf與吸引軟管12連通。吸引軟管12與未圖示的吸引機連接，能吸引回收通路Ilc內(nèi)的磨料100。從噴射噴嘴5噴射的磨料100采用其顆粒直徑為數(shù)ym的磨料。另外，為了通過噴丸加工削去玻璃基板200的缺陷(表面200a的微小的傷痕、氣泡的孔或者混入內(nèi)部的氣泡、異物等)而形成的具有俯視時為圓形的凹部200b的直徑為數(shù)毫米，其深度為數(shù)十 μ m 數(shù)百μ m。此外，與此對應(yīng)，在蓋10的中央開口的噴出孔IOb形成為不與噴射的磨料100接觸的大小，其直徑為數(shù)毫米程度。另外，玻璃基板200是一般用于液晶顯示器面板、等離子體顯示器面板等平面型顯示面板的具有0. 7mm程度的板厚的透明玻璃。如圖所示，從噴射噴嘴2噴射而通過蓋10的噴出孔IOb噴到玻璃基板100的表面 200a的磨料100，即用于進行通過擊打玻璃基板200的表面200a來形成凹部200b的噴丸加工的磨料100，隨著從擊打該玻璃基板200的表面200a的位置通過形成于蓋10的整流面IOa與玻璃基板200的表面200a之間的間隙部13向周圍放射狀擴散，其飛散力(向周圍擴散的力)變?nèi)?。并且，在這種形成于蓋10的整流面IOa與玻璃基板200的表面200a之間的間隙部13中，以磨料100擊打的位置為中心以放射狀擴大的空氣流是由來自環(huán)狀回收口 Ild的吸引而形成的，因此擊打后的磨料100借助該空氣流被導(dǎo)向回收口 lid。因此，通過產(chǎn)生這種空氣流的間隙部13而使其飛散力變?nèi)醯哪チ?00從回收口 Ild通過吸引而容易被回收。此時，雖未圖示，由磨料100的擊打而削去的玻璃屑也與磨料 100—同從回收口 Ild通過吸引而被回收。根據(jù)這種構(gòu)成的噴丸裝置1，在使用數(shù)μ m的顆粒直徑較小的磨料100的情況下， 即使為了能充分吸引而使來自回收通路Ilc的吸引力增大，也不會影響磨料100對玻璃基板100的表面200a的沖擊力。也就是說，由于是由間隙部13形成的構(gòu)成，該構(gòu)成使得吸引用于玻璃基板200的表面200a的加工的磨料100的方向與磨料100的噴出方向大致正交并且為放射狀，因此即使為了能充分吸引顆粒直徑較小的磨料100而使來自回收通路Ilc的吸引力增大，也會抑制該吸引力影響磨料100對玻璃基板200的表面200a擊打的沖擊力。在用圖2說明的現(xiàn)有的噴丸裝置21中，是在噴嘴盒23內(nèi)從后方吸引的構(gòu)成，即在與磨料100的噴射方向相反的方向吸引磨料100的構(gòu)成，因此當(dāng)吸引力增大時，磨料100擊打玻璃基板200的表面200a的沖擊力會變?nèi)酰嬖跓o法進行充分加工的問題，但是在本發(fā)明的噴丸裝置1中，不是在噴嘴盒23內(nèi)從后方吸引的構(gòu)成，而是在回收盒11內(nèi)從后方吸引的構(gòu)成，因此消除了這種問題。因此，對具有0. 7mm程度的板厚的玻璃基板200的表面200a形成用于削去上述缺陷的凹部200b時在其深度方向上的加工精度需要數(shù)μ m 數(shù)十ym程度，而根據(jù)本發(fā)明的噴丸裝置1，能維持這種噴丸加工的精度并且防止磨料100向周圍飛散來進行回收。此外，對于利用上述噴丸加工裝置1削去玻璃基板200的缺陷而形成的凹部200b， 在將例如紫外線固化型的透明樹脂以未固化狀態(tài)填充到凹部200b，照射紫外線來使其固化以后，用刮刀等將樹脂的冒出來的部分刮去使其平坦化，由此修補玻璃基板200。根據(jù)以上說明的噴丸裝置1，從噴射噴嘴2噴射并通過蓋10的噴出孔IOb擊打到玻璃基板200的表面200a的磨料100，即用于形成玻璃基板200的表面200a的凹部200b 的磨料100隨著后來在形成于蓋10的整流面IOa與玻璃基板200的表面200a之間的間隙部13向周圍擴散，其飛散力(向周圍擴散的力)變?nèi)鹾螅瑥幕厥湛?Ild通過吸引被回收。因此，在使用顆粒直徑較小的磨料100的情況下，即使為了能充分吸引該磨料100 而使來自回收通路Ilc的吸引力增大，也能抑制該吸引力影響磨料100擊打玻璃基板200 的表面200a的沖擊力，能維持噴丸加工的精度并且防止磨料100向周圍飛散地進行回收。在這種情況下，回收盒11的開口端lie配置為與蓋10的整流面IOa為大致同一面狀，因此在使蓋10的整流面IOa接近玻璃基板200的表面200a的情況下，即在形成于蓋 10的整流面IOa與玻璃基板200的表面200a之間的間隙部13變窄的情況下，也能從由回收盒11形成的回收通路Ilc充分地吸引并回收磨料100。另外，構(gòu)成為噴嘴盒9的側(cè)壁9a具有向噴射側(cè)擴徑的圓錐形狀，并且回收盒11的側(cè)壁Ila具有向噴射側(cè)擴徑的圓錐形狀，因此能確保用于玻璃基板200的表面200a的加工并飛散的磨料100的飛散力變?nèi)跛璧淖銐虼蟮纳w10的整流面IOa的面積，并且能使噴嘴盒9和回收盒11小型化。以上，說明了本發(fā)明的噴丸裝置和噴丸加工方法的一個實施方式，但是本發(fā)明并不限于該實施方式，在不脫離本發(fā)明的要旨的范圍中，當(dāng)然能以各種方式來實施。例如，上述噴丸裝置1是所謂吸引式噴丸裝置的構(gòu)成，但是加壓式噴丸裝置、離心式噴丸裝置也能利用本發(fā)明，不限于上述實施方式。另外，說明了在回收盒11中設(shè)有1個吸引口 Ilf的構(gòu)成，但是為了增大用于磨料 100回收的吸引力，也可以是設(shè)有2個以上這種吸引口的構(gòu)成。而且，說明了通過噴丸加工在玻璃基板200的表面200a形成凹部200b的實施方式，但是也能將本發(fā)明的噴丸裝置用于在玻璃基板200中形成槽或者形成貫通孔的情況， 不限于上述實施方式。
權(quán)利要求
1.一種噴丸裝置，包括噴射噴嘴，其設(shè)為向加工物的表面噴射磨料；蓋，其包括整流面，其平行于上述加工物的表面；以及噴出孔，上述噴射噴嘴噴射的磨料通過上述噴出孔；噴嘴盒，其包括上述蓋，并且設(shè)為包圍上述噴射噴嘴；以及回收盒，其設(shè)為覆蓋上述噴嘴盒的外表面，并且包括形成在上述噴嘴盒的周圍的回收通路，通過吸引從上述回收通路回收上述磨料，其中，上述噴丸裝置設(shè)為通過形成于上述蓋的整流面與上述加工物的表面之間的間隙部從上述回收通路回收從上述噴射噴嘴噴射并擊打到上述加工物的表面的磨料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴丸裝置，其中，上述回收盒包括開口端，所述開口端與上述蓋的整流面平齊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的噴丸裝置，其中，上述噴嘴盒具有圓錐形狀，上述噴嘴盒的側(cè)壁越往噴射磨料的方向越擴大，并且上述回收盒具有圓錐形狀，上述回收盒的側(cè)壁越往噴射磨料的方向越擴大。
4.一種噴丸加工方法，利用從噴射噴嘴噴射的磨料來對加工物的表面進行加工，包括如下步驟將磨料從上述噴射噴嘴通過噴嘴盒的蓋的噴出孔噴射到加工物的表面，所述噴嘴盒包圍上述噴射噴嘴；利用磨料擊打上述加工物的表面；以及通過吸引從回收通路回收已經(jīng)通過形成于整流面與加工物的表面之間的間隙部的上述磨料，所述整流面形成于上述蓋并與上述加工物的表面平行，所述回收通路形成在上述噴嘴盒的周圍，并且形成于覆蓋上述噴嘴盒的外表面的回收盒。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，上述回收盒包括開口端，所述開口端與上述蓋的整流面平齊。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其中，上述噴嘴盒具有圓錐形狀，上述噴嘴盒的側(cè)壁越往噴射磨料的方向越擴大，并且上述回收盒具有圓錐形狀，上述回收盒的側(cè)壁越往噴射磨料的方向越擴大。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中的任一項所述的方法，其中，還包括利用來自上述噴射噴嘴的磨料的噴射在加工物的表面形成凹部的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至7中的任一項所述的方法，其中，上述加工物包括用于液晶顯示器面板等顯示面板的玻璃基板。
全文摘要
提供一種不影響磨料對加工物表面的加工就能提高用于磨料回收的吸引力的噴丸裝置。具備噴射噴嘴2，其能向加工物200的表面200a噴射磨料100；蓋10，其具有與加工物200的表面200a平行的整流面10a，并且設(shè)有使從噴射噴嘴2噴射的磨料100通過的噴出孔10b；噴嘴盒9，其包括蓋10，包圍噴射噴嘴2；以及回收盒11，其覆蓋噴嘴盒9的外周，以在噴嘴盒9的周圍形成通過吸引來回收磨料100的回收通路11c，從噴射噴嘴2噴射并擊打到加工物200的表面200a的磨料100通過形成于蓋10的整流面10a與加工物200的表面200a之間的間隙部13由回收通路11c回收。
文檔編號B24C9/00GK102413989SQ20108001791
公開日2012年4月11日 申請日期2010年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月21日
發(fā)明者吉澤武德, 澤井一輝 申請人:夏普株式會社