(57)【要約】  ガラス板の端面に回転する砥石を押し当ててガラス板の端面を研削加工する加工装置における、前記ガラス板の端面に対する前記砥石の加工位置を設定するためのガラス端面研削用砥石の加工位置設定方法は、前記砥石の回転を停止し、前記砥石をガラス板の端面に向けてサーボモータの動力により移動させ、前記砥石がガラス板の端面に当接した際に生じる前記サーボモータの負荷の変動値とガラス端面研削代に基づいて砥石の加工位置を設定することを特徴とする。
2010131610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス板の端面に回転する砥石を押し当ててガラス板の端面を研削加工する加工装置における、前記ガラス板の端面に対する前記砥石の加工位置を設定するためのガラス端面研削用砥石の加工位置設定方法であって、
前記砥石の回転を停止し、
前記砥石をガラス板の端面に向けてサーボモータの動力により移動させ、
前記砥石がガラス板の端面に当接した際に生じる前記サーボモータの負荷の変動値とガラス端面研削代に基づいて砥石の加工位置を設定することを特徴とするガラス端面研削用砥石の加工位置設定方法。
【請求項２】
前記砥石は、鏡面加工用の砥石である請求項１に記載のガラス端面研削用砥石の加工位置設定方法。
【請求項３】
前記ガラス板は、ＦＰＤ用ガラス基板である請求項１又は２に記載のガラス端面研削用砥石の加工位置設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガラス端面研削用砥石の加工位置設定方法に関し、特に液晶デスプレイ用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板などのＦＰＤ（Flat Panel Display）用ガラス基板の端面を面取加工、又は鏡面加工する際に、砥石の加工位置を設定するために行われるガラス端面研削用砥石の加工位置設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＰＤ用ガラス基板の端面を面取りする面取装置や、その端面の面取部を鏡面加工する鏡面加工装置などの端面研削装置においては、一般的に砥石を交換した後に、実際のガラス基板の端面を回転する砥石によって加工し、その端面の加工具合を確認して、何回かＹ軸方向の補正値を入力することで砥石の加工位置を手動で設定していた。ここで加工位置とは、加工に用いる砥石を矩形状ガラス基板の辺部に平行な方向（Ｘ軸方向）に移動を開始する際の砥石の位置をいう。Ｙ軸とは、砥石をガラス基板の端面に向けて移動する軸、すなわち、矩形状ガラス基板の辺部に対して直交する軸を指す。鏡面加工においては、前記設定された加工位置に砥石をＹ軸方向に移動させた後、砥石をＸ軸方向に移動させてガラス基板の端面を鏡面加工する場合もある。この場合には、鏡面加工の前段の面取加工によって生じた端面の凸凹を鏡面加工によって研削する。Ｙ軸方向の移動機構としては、位置制御可能なサーボモータとこのサーボモータによって駆動されるボールねじが一般的に使用されている。【０００３】
なお、このような研削装置では、加工に用いる砥石をガラス基板の端面に向けてＹ軸方向に移動させた場合に、矩形状ガラス基板の端部に砥石が当接した砥石の位置を零点位置と呼ぶ。【０００４】
一方、砥石のＹ軸方向の加工位置を自動で設定する方法も知られている。この自動設定方法は、砥石回転用モータ（インバータモータ）によって砥石を回転させながらサーボモータによって砥石をＹ軸方向に移動させていき、砥石回転用モータの電流値の負荷変動が所定の閾値を超えた際に、砥石がガラス基板の端面に当接したと判定することにより、Ｙ軸方向の加工位置を設定する方法である。【０００５】
特許文献１には、面取り対象の液晶表示パネルが載置される吸着ステージの高さ位置をレーザ変位計によって測定し、この高さ位置情報に基づいて砥石の高さ位置を自動調整するガラス基板の面取装置が開示されている。すなわち、特許文献１の面取装置は、レーザ変位計によって測定された吸着ステージの高さ位置情報が、面取装置の制御部に出力されると、制御部は、予め入力されている換算データを用いて砥石の適切な高さを算出し、その高さとなるようにロボットによって砥石を上下方向に調整する。【０００６】
特許文献１の砥石の加工位置調整は、ガラス基板の端面に対する砥石の高さ方向位置を調整するものであり、前述したＹ軸方向の加工位置を調整するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】日本国特開２００３−２５１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
砥石を回転させながらガラス板の端面に当接し、砥石回転用モータの電流値の負荷変動によって砥石の加工位置を設定する前記従来の加工位置設定方法では、回転する砥石がガラス板の端面に当接した際の研削抵抗のバラツキによって位置精度に大きなズレが発生する場合があり、この場合には砥石がＹ軸方向に移動し過ぎてしまう場合があるため、回転砥石のエネルギによりガラス板や砥石が破損するというおそれがあった。また、前記破損を防止することができても、砥石は高速で回転しているため、品質として不良となる削りマークがガラス板に生じるという問題があった。よって、前記従来の加工位置設定方法では、製品となるガラス板を砥石の加工位置設定用に使用することができないため、ダミーのガラス板を使用せざるを得ず、これによって、加工位置設定後に、ダミーのガラス板から製品用のガラス板に交換する作業が必要となるので、ＦＰＤ用ガラス基板の生産性が低下するという問題があった。【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ガラス板の端面に対する砥石の加工位置精度のバラツキを抑えるとともに、ガラス板及び砥石の破損を防止することができ、また、ガラス板の品質を向上させることができ、更に、加工位置設定用として製品となるガラス板を使用して生産性を向上させることができるガラス端面研削用砥石の加工位置設定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前記目的を達成するために、ガラス板の端面に回転する砥石を押し当ててガラス板の端面を研削加工する加工装置における、前記ガラス板の端面に対する前記砥石の加工位置を設定するためのガラス端面研削用砥石の加工位置設定方法であって、前記砥石の回転を停止し、前記砥石をガラス板の端面に向けてサーボモータの動力により移動させ、前記砥石がガラス板の端面に当接した際に生じる前記サーボモータの負荷の変動値とガラス端面研削代に基づいて砥石の加工位置を設定することを特徴とするガラス端面研削用砥石の加工位置設定方法を提供する。【００１１】
本発明によれば、砥石回転用モータの電流値の負荷変動で加工位置を設定するのではなく、砥石をガラス板の端面に向けて移動させるサーボモータの負荷の変動値に基づいて砥石の零点位置を設定する。また、この場合、砥石は回転させる必要がないため、回転を停止させて実施する。【００１２】
すなわち、回転停止状態の砥石をサーボモータによってガラス板の端面に向けて移動させていくと、送り負荷によりサーボモータの負荷が微変動する。そして、砥石がガラス板の端面に接触すると、その直後にサーボモータの負荷が大きく変動し、この変動した負荷が所定の閾値を超えたときにサーボモータを停止して砥石の移動を停止するとともに、その停止位置を零点位置として設定し、零点位置からＹ軸方向に研削代分移動した位置を加工位置として設定する。なお、負荷の所定の閾値とは、サーボモータによるボールねじ装置の回転に要する負荷（送り負荷）を超えた値である。【００１３】
したがって、本発明の加工位置設定方法によれば、回転停止状態の砥石がガラス板の端面に接触した時の位置を零点位置として設定し、零点位置からＹ軸方向に研削代分移動した位置を加工位置と設定するため、ガラス板の端面に対する砥石の加工位置精度のバラツキを抑えることができる。これにより、ガラス板及び砥石の破損を防止することができ、また、ガラス板に削りマークは付かないのでガラス板の品質が向上する。よって、これらの効果によりダミーのガラス板を使用することなく製品となるガラス板を加工位置設定用に使用することができるので、ガラス板の生産性が向上する。なお、砥石を、回転を停止した状態で加工位置を設定すると述べたが、研削に寄与しない回転数であれば砥石を回転させながら加工位置を設定してもよい。【００１４】
また、本発明の前記砥石は、鏡面加工用の砥石であることが好ましい。【００１５】
ガラス板の面取装置では、砥石による研削代が数１００μｍと大きいため加工位置に高い精度はさほど要求されないが、鏡面加工装置では、研削代が数μｍと非常に小さいため前記加工位置に高い精度が要求される。よって、本発明の加工位置設定方法によって設定される加工位置は、鏡面加工用の砥石の加工位置であることが好ましい。【００１６】
更に、本発明の前記ガラス板は、ＦＰＤ用ガラス基板であることが好ましい。【００１７】
建築用ガラス板でも本発明の加工位置設定方法を適用できるが、高い精度を要求されるＦＰＤ用ガラス板の端面研削装置の加工位置の設定に好適である。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように本発明に係るガラス端面研削用砥石の加工位置設定方法によれば、回転停止状態の砥石がガラス板の端面に接触した時の位置を零点位置として設定し、零点位置からＹ軸方向に研削代分移動した位置を加工位置として設定するため、ガラス板の端面に対する砥石の加工位置精度のバラツキを抑えることができ、これによって、ガラス板及び砥石の破損を防止することができる。また、ガラス板に削りマークは付かないので、ガラス板の品質が向上する。よって、これらの効果によりダミーのガラス板を使用することなく製品となるガラス板を加工位置設定用に使用することができるので、ガラス板の生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態のガラス端面研削用砥石の加工位置設定方法が適用された鏡面加工装置の平面図
【図２】図１に示した鏡面加工装置の要部側面図
【図３】図１に示した鏡面加工装置のサーボモータの負荷変動を示す説明図
【図４】前記加工位置設定方法に基づくソフトウェアの動作の一例を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面に従って本発明に係るガラス端面研削用砥石の加工位置設定方法の好ましい実施の形態について説明する。
【００２１】
図１は、本発明のガラス端面研削用砥石の加工位置設定方法が適用されたガラス端面研削装置１０の平面図であり、図２は、図１に示したガラス端面研削装置１０の要部側面図である。このガラス端面研削装置１０は、加工対象物であるＦＰＤ用ガラス基板１２の端面に加工された面取部を、鏡面加工用砥石１４によって鏡面加工する装置である。
【００２２】
ガラス端面研削装置１０は、矩形状に形成されたガラス基板１２を吸着保持するテーブル１６を有し、このテーブル１６上にガラス基板１２が所定の位置精度をもって吸着保持されている。
【００２３】
砥石１４は、砥石回転用モータであるインバータモータ１８の回転軸２０に着脱自在に固定されており、インバータモータ１８の動力によって所定の回転数で回転される。この砥石１４は、後述する加工位置に移動されることによってガラス基板１２の辺部１３の端面に接触され、インバータモータ１８によって回転された状態でガラス基板１２の辺部１３に沿って移動される。これによって、ガラス基板１２の辺部１３の端面が鏡面加工される。
【００２４】
インバータモータ１８はナット部２２に搭載され、このナット部２２はＹ軸方向に敷設されたボールねじ２４に螺合されている。また、ボールねじ２４はサーボモータ２６の回転軸（不図示）に連結されている。したがって、サーボモータ２６を駆動してボールねじ２４を回転させると、砥石１４が、ナット部２２及びインバータモータ１８を介してサブミクロンオーダの送り精度でＹ軸方向に移動する。よって、サーボモータ２６によってボールねじ２４を正転／逆転させると、砥石１４がガラス基板１２の辺部１３に対して進出／退避移動する。
【００２５】
一方、ナット部２２は、Ｙ軸方向と直交するＸ軸方向に敷設された送りねじ２８に螺合され、この送りねじ２８はモータ３０の回転軸（不図示）に連結されている。したがって、モータ３０を駆動して送りねじ２８を回転させると、砥石１４が、ナット部２２及びインバータモータ１８を介してＸ軸方向に移動する。よって、モータ３０によって送りねじ２８を正転／逆転させると、砥石１４が、ガラス基板１２の辺部１３に対して往復移動する。
【００２６】
次に、前記の如く構成されたガラス端面研削装置１０による砥石１４の加工位置設定方法について説明する。
【００２７】
以下説明する砥石１４の加工位置の設定、いわゆる砥石１４のＹ軸方向の条件出しは、磨耗した砥石１４を新品の砥石１４に交換したその都度実施されるものである。また、鏡面加工においては、砥石１４をガラス基板１２の辺部１３に向けてＹ軸方向に進出移動させていき、砥石１４がガラス基板１２の辺部１３に当接した位置を零点位置として設定し、制御部３２に記憶する。実際の鏡面加工においては、制御部３２に記憶された零点位置から研削代分だけ砥石１４がＹ軸方向に移動され、この後、砥石１４がＸ軸方向に移動されることにより、ガラス基板１２の辺部１３の端面が鏡面加工される。
【００２８】
加工位置設定方法について説明すると、まず、砥石１４をガラス基板１２の辺部１３から所定量Ｙ軸方向に退避させておく。また、このとき、砥石１４は回転停止状態とする。
【００２９】
次に、砥石１４をガラス基板１２の辺部１３に向けてサーボモータ２６の動力によりＹ軸方向に移動させていくと、送り負荷によりサーボモータの負荷が微変動する。そして、砥石１４がガラス基板１２の辺部１３の端面に接触すると、その直後にサーボモータ２６の負荷が大きく変動し、この変動した負荷が所定の閾値を超えたときにサーボモータ２６を停止して砥石１４のＹ軸方向の移動を停止するとともに、その停止位置を零点位置として設定し、制御部３２に記憶する。閾値は、サーボモータによるボールねじ装置の回転に要する負荷（送り負荷）を超えた値に定める。さらに、零点位置からＹ軸方向に研削代分移動した位置を加工位置として設定する。
【００３０】
すなわち、実施の形態の加工位置設定方法によれば、インバータモータ１８の電流値の負荷変動で加工位置を設定するのではなく、砥石１４をガラス基板１２の辺部１３に向けて移動させるサーボモータ２６の負荷の変動値に基づいて砥石１４の零点位置として設定し、零点位置からＹ軸方向に研削代分移動した位置を加工位置として設定する。
【００３１】
図３には、サーボモータ２６の負荷変動を表したグラフが示されている。図３のグラフの縦軸はサーボモータ２６の負荷（％）が示され、横軸は砥石１４のＹ軸方向の送り位置が示されている。
【００３２】
通常の負荷（送り負荷）は、ボールねじ２４の回転抵抗及びボールねじ２４の送り速度などによって定まるもので、図３のグラフによればＡ〜Ｂ（％）の範囲である。したがって、砥石１４がガラス基板１２の辺部１３に接触した位置は、その範囲の上限のＡ（％）を超えた負荷（閾値）であり、その負荷を制御部３２が検出した位置となる。すなわち、制御部３２がＡ（％）を超えた負荷を検出すると、制御部３２は、その位置を零点位置として認識し記憶する。
【００３３】
したがって、実施の形態の加工位置設定方法によれば、回転停止状態の砥石１４がガラス基板１２の辺部１３の端面に接触した時の位置を零点位置として設定し、零点位置からＹ軸方向に研削代分移動した位置を加工位置として設定するため、ガラス基板１２の端面に対する砥石１４の加工位置精度のバラツキを抑えることができる。これにより、ガラス基板１２及び砥石１４の破損を防止することができ、また、ガラス基板１２に砥石１４による削りマークは付かないのでガラス基板１２の品質も向上する。
【００３４】
よって、これらの効果によりダミーのガラス基板を使用することなく製品となるガラス基板１２を加工位置設定用に使用することができるので、ガラス基板１２の生産性が向上する。
【００３５】
なお、実施の形態では、鏡面加工の砥石１４の加工位置設定方法について説明したが、面取加工の砥石の加工位置設定にも適用することができる。しかしながら、面取加工では、砥石による研削代が数１００μと大きいため加工位置に高い精度はさほど要求されない。これに対して、鏡面加工では、研削代が数μと非常に小さいため前記加工位置に高い精度が要求される。よって、実施の形態の加工位置設定方法によって設定される砥石は、鏡面加工用の砥石１４であることが好ましい。
【００３６】
また、実施の形態では、ＦＰＤ用ガラス基板１２の端面を鏡面加工する砥石１４の加工位置設定方法について説明したが、対象とするガラス基板はＦＰＤ用ガラス基板に限定されるものではなく、例えば建物用ガラス板、太陽電池用ガラス基板でもよい。しかしながら、実施の形態の加工位置設定方法は、高い精度を要求されるＦＰＤ用ガラス板の端面研削装置の加工位置設定方法に好適である。
【００３７】
更に、実施の形態では、ガラス基板１２の辺部１３を鏡面加工するガラス端面研削装置１０を例示したが、ガラス基板１２の対向する二辺部を同時に鏡面加工する研削装置にも適用でき、また、ガラス基板１２の四辺部を同時に鏡面加工する研削装置にも適用できる。
【００３８】
〔実施例〕
実施の形態の加工位置設定方法に基づき、自動で砥石を停止しサーボモータのトルク負荷で鏡面用砥石の条件出しができるソフトを作成し、何度も条件出しを行ったが、従来の加工位置設定方法よりも２分以上早く条件を出すことができ、さらに位置精度も良好であった。また、条件出しをしたガラス基板に砥石による損傷は全く発生せず、砥石の損傷も全く発生しなかった。
【００３９】
なお、図４は前記ソフトの動作の一例を示すフローチャートである。
【００４０】
〔比較例〕
従来の加工位置設定方法では、砥石交換後の条件出し時に、ガラス基板が割れて砥石が破損し、再度交換が必要となり、定位置傷の有無の確認で１時間以上装置が停止した。また、複数枚のガラス基板の損失が発生した場合もあった。
【００４１】
本出願を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、２００９年５月１５日出願の日本特許出願（特願２００９-１１８８９１）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【符号の説明】
【００４２】
１０…ガラス端面研削装置
１２…ＦＰＤ用ガラス基板
１３…辺部
１４…鏡面加工用砥石
１６…テーブル
１８…インバータモータ
２０…回転軸
２２…ナット部
２４…ボールねじ
２６…サーボモータ
２８…送りねじ
３０…モータ
３２…制御部
【図１】
2010131610.tif 000003
【図２】
2010131610.tif 000004
【図３】
2010131610.tif 000005
【図４】
2010131610.tif 000006
【国際調査報告】
2010131610.tif 000007
2010131610.tif 000008
2010131610.tif 000009
2010131610.tif 000010