(57)【要約】【課題】ガラス基板を位置決めすることなく面取加工を行うことにより、ガラス基板の生産効率を向上させる。【解決手段】ガラス基板Ｇがテーブル１２に載置されると、ガラス基板Ｇを位置決めすることなくテーブル１２の吸引動作によってテーブル１２に吸着固定する。次に、この状態のガラス基板Ｇの端面Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３の位置情報をレーザー変位計１４〜２２によって取得し、この位置情報と所望の研削代とを考慮した加工開始位置及び加工終了位置をＣＰＵ２８によって算出する。次いで、算出した加工開始位置及び加工終了位置の位置情報に基づき、加工開始位置から加工終了位置に向けて面取用砥石２４、２６が直線移動するようにモーションコントローラ３２が移動機構３４、４０を制御する。【選択図】図１
2011110648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
面取装置のテーブルに載置されたガラス基板を前記テーブルに固定する工程と、
前記テーブルに固定された前記ガラス基板の端面の位置情報を取得する工程と、
前記ガラス基板の端面を面取りする面取用砥石の加工開始位置及び加工終了位置を前記位置情報に基づき算出する工程と、
前記加工開始位置から前記加工終了位置に向けて前記面取用砥石を移動させることにより、前記テーブルに固定された前記ガラス基板の端面を前記面取用砥石によって面取加工する工程と、
を有することを特徴とするガラス基板の加工方法。
【請求項２】
成形装置によって帯状に成形されたガラスリボンを切折加工して所定の矩形状のガラス基板に製造する工程と、
前記切折加工された前記ガラス基板を面取装置のテーブルに移載する工程と、
前記面取装置のテーブルに載置されたガラス基板を前記テーブルに固定する工程と、
前記テーブルに固定された前記ガラス基板の端面の位置情報を取得する工程と、
前記ガラス基板の端面を面取りする面取用砥石の加工開始位置及び加工終了位置を前記位置情報に基づき算出する工程と、
前記加工開始位置から前記加工終了位置に向けて前記面取用砥石を移動させることにより、前記テーブルに固定された前記ガラス基板の端面を前記面取用砥石によって面取加工する工程と、
を有することを特徴とするガラス基板の加工方法。
【請求項３】
面取加工後の前記ガラス基板の端面の位置情報を取得し、該面取加工後の位置情報と面取加工前の前記位置情報とに基づいて、前記面取用砥石による研削代を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載のガラス基板の加工方法。
【請求項４】
前記面取加工する工程において、前記ガラス基板は、所定の基準位置に対して斜めの状態で前記面取加工用砥石により面取加工される請求項１〜３のいずれかに記載のガラス基板の加工方法。
【請求項５】
前記ガラス基板の板厚が０．３ｍｍ〜２．４ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜０．７ｍｍである請求項１〜４のいずれかに記載のガラス基板の加工方法。
【請求項６】
前記ガラス基板がＦＰＤ用のガラス基板である請求項１〜５のいずれかに記載のガラス基板の加工方法。
【請求項７】
面取装置に設けられたテーブルと、
前記テーブルに載置されたガラス基板を該テーブルに固定する固定手段と、
前記テーブルに固定された前記ガラス基板の端面の位置情報を取得する非接触センサと、
前記面取装置に設けられるとともに前記ガラス基板の端面を面取りする面取用砥石と、
前記面取用砥石を移動させる移動手段と、
前記面取用砥石の加工開始位置及び加工終了位置を前記位置情報に基づき算出する算出手段と、
前記加工開始位置及び前記加工終了位置の位置情報に基づき、前記加工開始位置から前記加工終了位置に向けて前記面取用砥石が移動するように前記移動手段を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするガラス基板の加工装置。
【請求項８】
成形装置によって帯状に成形されたガラスリボンを切折加工して所定の矩形状のガラス基板に製造する切折手段と、
前記切折加工された前記ガラス基板を面取装置のテーブルに移載する移載手段と、
前記面取装置のテーブルに載置されたガラス基板を前記テーブルに固定する固定手段と、
前記テーブルに固定された前記ガラス基板の端面の位置情報を取得する非接触センサと、
前記面取装置に設けられるとともに前記ガラス基板の端面を面取りする面取用砥石と、
前記面取用砥石を移動させる移動手段と、
前記面取用砥石の加工開始位置及び加工終了位置を前記位置情報に基づき算出する算出手段と、
前記加工開始位置及び前記加工終了位置の位置情報に基づき、前記加工開始位置から前記加工終了位置に向けて前記面取用砥石が移動するように前記移動手段を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするガラス基板の加工装置。
【請求項９】
前記非接触センサは、面取加工後の前記ガラス基板の端面の位置情報を取得し、
前記算出手段は、前記面取加工後の位置情報と面取加工前の前記位置情報とに基づいて、前記面取用砥石による研削代を算出することを特徴とする請求項７又は８に記載のガラス基板の加工装置。
【請求項１０】
前記ガラス基板は、所定の基準位置に対して斜めの状態で前記面取加工用砥石により面取加工される請求項７〜９のいずれかに記載のガラス基板の加工装置。
【請求項１１】
前記ガラス基板の板厚が０．３ｍｍ〜２．４ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜０．７ｍｍである請求項７〜１０のいずれかに記載のガラス基板の加工装置。
【請求項１２】
前記ガラス基板がＦＰＤ用のガラス基板である請求項７〜１１のいずれかに記載のガラス基板の加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガラス基板の加工方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等のＦＰＤ（Flat Panel Display）用ガラス基板は、以下に示す方法で製造される。例えばフロート窯等のガラスリボン成形装置によって帯状に成形されたガラスリボンを、切折工程で所定の矩形状サイズのガラス基板に切折加工し、これを面取工程で端面を面取加工することにより、製品としての外形寸法を持つガラス基板に製造される。そして、このガラス基板は、面取工程の後段に配された洗浄工程、及び検査工程を経て表面研磨工程に移送され、ここで製品厚さのガラス基板に製造される。なお、これらの工程は生産効率の観点より１ラインで行われることが多いが、一品生産の場合は、各装置にガラス基板を持ち込んで加工することもある。
【０００３】
図９は、従来のガラス基板の切折工程及び面取工程の工程説明図である。また、図１０は、その切折工程及び面取工程におけるガラス基板の流れを示すフローチャートである。
【０００４】
これらの図に示すように、ガラスリボン成形装置によって帯状に成形されたガラスリボン１００は、切機のカッター１０２によって長手方向と直交する方向に切線１０４が加工される（ステップＳ１００）。この後、このガラスリボン１００は、吸着パッドを備えた移載機１０６によって折機に搬送され、折機の押上げ部材１０８で切線１０４の箇所を押し上げることにより、切線１０４に沿って折られる（ステップＳ１０１）。これにより、ガラスリボン１００から矩形状サイズのガラス基板Ｇが作り出される。
【０００５】
次にガラス基板Ｇは、移載機１１０に吸着されてコンベア１１２に移送される（ステップＳ１０２）。ここでガラス基板Ｇは、固定の位置決めピン１１４、１１４と可動の追い込みピン１１６、１１６とが、ガラス基板Ｇの四辺に沿って対向配置された位置決め装置１１８によってコンベア１１２上で位置決めされる（ステップＳ１０３）。ガラス基板Ｇの位置決め動作については、まず、位置決めピン１１４、１１４と追い込みピン１１６、１１６との間のコンベア１１２上にガラス基板Ｇを置く。次に、追い込みピン１１６、１１６を位置決めピン１１４、１１４に向けて移動させる。これにより、追い込みピン１１６、１１６がガラス基板Ｇに接触し、継続する追い込みピン１１６、１１６の移動によりガラス基板Ｇが位置決めピン１１４、１１４に向けて押されていく。そして、押されたガラス基板Ｇが位置決めピン１１４、１１４に接触した時点で追い込みピン１１６、１１６の移動を停止する。以上の動作によって、ガラス基板Ｇがコンベア１１２上で位置決めされる。位置決めされたガラス基板Ｇは、コンベア１１２によって搬送され、第１の面取装置１２０のテーブル１２２上に移載される（ステップＳ１０４）。ここでガラス基板Ｇは、テーブル１２２のエアーブロー動作によりフローティングされるとともに、位置決めピン１２４、１２４と追い込みピン１２６、１２６とからなる位置決め装置１２８によってテーブル１２２上で位置決めされる（ステップＳ１０５）。ガラス基板Ｇの位置決め動作は、前記と同様である。この位置決め動作に約１〜２秒費やされる。位置決めされたガラス基板Ｇは、エアーブロー動作から吸引動作に切り替えられたテーブル１２２によって、位置決めされた姿勢でテーブル１２２に吸着される（ステップＳ１０６）。この後、ガラス基板Ｇは、第１の面取装置１２０の一対の砥石１３０、１３２によって、その端面の両長辺部（両短辺部でもよい）が面取りされる（ステップＳ１０７）。
【０００６】
長辺部が面取りされたガラス基板Ｇは、移載機１３４によってテーブル１２２から第２の面取装置１３６のテーブル１３８に対して、ガラス基板Ｇの面内方向において９０度回動させた姿勢で載置される。ここでガラス基板Ｇは、テーブル１３８のエアーブロー動作によりフローティングされるとともに、位置決めピン１４０、１４０と追い込みピン１４２、１４２とからなる位置決め装置１４４によってテーブル１３８上で位置決めされる（ステップＳ１０８）。ガラス基板Ｇの位置決め動作は、前記と同様である。この位置決め動作に約１〜２秒費やされる。位置決めされたガラス基板Ｇは、テーブル１３８の吸引動作により位置決めされた姿勢でテーブル１３８に吸着される（ステップＳ１０９）。この後、ガラス基板Ｇは、第２の面取装置１３６の一対の砥石１４６、１４８によって、その端面の両短辺部（両長辺部でもよい）が面取りされる（ステップＳ１１０）。以上のフローによってガラスリボン１００から矩形状サイズのガラス基板Ｇが作り出されて、ガラス基板Ｇの端面が面取りされる。
【０００７】
一方、特許文献１に開示された面取装置は、ガラス基板の両主面を挟持する上下一対の無端状ベルトとガラス基板を吸着保持する吸着パッドとを備えている。上下一対の無端状ベルトによってガラス基板の両主面を挟持するとともに吸着パッドによってガラス基板を吸着保持し、上下一対の無端状ベルト及び吸着パッドによってガラス基板を所定の方向に搬送する。この搬送中に、ガラス基板の端面方向の両側に配置された面取用砥石によってガラス基板の端面を面取りする。
【０００８】
図１１は、特許文献１の面取装置による面取工程とその前段の切折工程とを含む工程説明図である。
【０００９】
同図に示すように、ガラスリボン成形装置によって帯状に成形されたガラスリボン１５０は、切機のカッター１５２によって長手方向と直交する方向に切線１５４が加工される。この後、このガラスリボン１５０は、移載機１５６によって折機に搬送され、折機の押上げ部材１５８で切線１５４の箇所を押し上げることにより切線１５４に沿って折られる。これにより、ガラスリボン１５０から矩形状サイズのガラス基板Ｇが作り出される。
【００１０】
次にガラス基板Ｇは、移載機１６０によって吸着されて第１の面取装置１６２のテーブル１６４上に移送される。ここでガラス基板Ｇは、位置決めピン１６６、１６６と追い込みピン１６８、１６８とを備えた位置決め装置１７０によってテーブル１６４上で位置決めされる。位置決めされたガラス基板Ｇは、両主面側に配置された上下一対の無端状ベルト１７２、１７２（同図では下側の無端状ベルト１７２のみ図示）と不図示の吸着パッドによって矢印方向に搬送される。そして、搬送中のガラス基板Ｇの端面の両短辺部の位置がセンサ１７４、１７６によって非接触で検出される。センサ１７４、１７６によって検出された端面の両短辺部の位置情報は不図示の位置制御部に出力される。
【００１１】
この位置制御部は、センサ１７４によって検出された位置情報に基づき面取用砥石１７８の駆動部を制御し、面取用砥石１７８を一方の短辺部の形状に追従するようにガラス基板Ｇの搬送方向に直交する方向に移動制御する。これと同様に、位置制御部は、センサ１７６によって検出された位置情報に基づき面取用砥石１８０の駆動部を制御し、面取用砥石１８０を他方の短辺部の形状に追従するようにガラス基板Ｇの搬送方向に直交する方向に移動制御する。よって、ガラス基板Ｇが面取用砥石１７８、１８０を通過した時点でガラス基板Ｇの両短辺部が面取りされる。
【００１２】
両短辺部が面取りされたガラス基板Ｇは、移載機１８２によって第２の面取装置１８４のテーブル１８６に対して、ガラス基板Ｇの面内方向において９０度回動させた姿勢で載置される。ここでガラス基板Ｇは、位置決めピン１８８、１８８と追い込みピン１９０、１９０とを有する位置決め装置１９２によって位置決めされる。位置決めされたガラス基板Ｇは、両主面側に配置された上下一対の無端状ベルト１９４、１９４と不図示の吸着パッドによって矢印方向に搬送される。そして、搬送中のガラス基板Ｇの端面の両長辺部の位置がセンサ１９６、１９８によって非接触で検出される。センサ１９６、１９８によって検出された端面の両長辺部の位置情報は不図示の位置制御部に出力される。この位置制御部は、センサ１９６によって検出された位置情報に基づき面取用砥石２００の駆動部を制御し、面取用砥石２００を一方の長辺部の形状に追従するようにガラス基板Ｇの搬送方向に直交する方向に移動制御する。これと同様に、位置制御部は、センサ１９８によって検出された位置情報に基づき面取用砥石２０２の駆動部を制御し、面取用砥石２０２を他方の長辺部の形状に追従するようにガラス基板Ｇの搬送方向に直交する方向に移動制御する。よって、ガラス基板Ｇが面取用砥石２００、２０２を通過した時点でガラス基板Ｇの両長辺部が面取りされる。以上のフローによってガラスリボン１５０から矩形状サイズのガラス基板Ｇが作り出されて、ガラス基板Ｇの端面が面取りされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００８−２１３０９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
図９の従来装置の砥石１３０、１３２、１４６、１４８は、ガラス基板Ｇの端面の位置を検出し、検出した端面に沿って移動するように制御されたものではない。すなわち、位置決め装置１２８、１４４によって規定された経路に沿って移動して、ガラス基板Ｇの端面を面取加工する砥石である。したがって、この従来装置は、位置決め装置１２８、１４４が必要不可欠であり、それに伴いガラス基板Ｇの位置決めに時間を要する。ガラス基板Ｇの位置決め時間は、ガラス基板一枚につき約２〜４秒と短時間ではあるが、面取工程全体の１割程度の時間が位置決めに割かれる。また、ガラス基板Ｇを月産数万枚以上生産する設備では、位置決め時間が長時間となるため、ガラス基板Ｇの生産効率を低下させる大きな原因となっていた。ＦＰＤは、薄型化、軽量化が課題であり、ガラス基板Ｇも板厚をさらに薄くすることが望まれている。ただし、ガラス基板Ｇの板厚をさらに薄くした場合、位置決め時のガラス基板Ｇの破損を防止するため、ガラス基板Ｇの移動を遅くする必要がある。したがって、ガラス基板Ｇの位置決め時間はさらに長くなり、ガラス基板Ｇの生産効率がさらに低下する恐れがある。
【００１５】
一方、図１１で示した特許文献１の面取装置は、センサ１７４、１７６、１９６、１９８によってガラス基板Ｇの端面の位置を非接触で検出し、検出した端面に沿って砥石１７８、１８０、２００、２０２を移動するように制御する装置である。しかしながら、特許文献１の面取装置は、上下一対の無端状ベルト１７２、１９４及び吸着パッドによってガラス基板Ｇを搬送するために、上下一対の無端状ベルト１７２、１９４及び吸着パッドに対する位置決めが位置決め装置１７０、１９２によって行われている。よって、特許文献１の面取装置においても、位置決め装置１７０、１９２によるガラス基板Ｇの位置決めを必要とするので、上記従来装置と同様にガラス基板Ｇの生産効率を低下させる大きな原因となっていた。
【００１６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ガラス基板を位置決めすることなく面取加工を行うことにより、ガラス基板の生産効率を向上させることができるガラス基板の加工方法及びその装置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】
【００１７】
本発明のガラス基板の加工方法は、前記目的を達成するために、面取装置のテーブルに載置されたガラス基板を前記テーブルに固定する工程と、前記テーブルに固定された前記ガラス基板の端面の位置情報を取得する工程と、前記ガラス基板の端面を面取りする面取用砥石の加工開始位置及び加工終了位置を前記位置情報に基づき算出する工程と、前記加工開始位置から前記加工終了位置に向けて前記面取用砥石を移動させることにより、前記テーブルに固定された前記ガラス基板の端面を前記面取用砥石によって面取加工する工程と、を有することを特徴とする。
【００１８】
本発明のガラス基板の加工装置は、前記目的を達成するために、面取装置に設けられたテーブルと、前記テーブルに載置されたガラス基板を該テーブルに固定する固定手段と、前記テーブルに固定された前記ガラス基板の端面の位置情報を取得する非接触センサと、前記面取装置に設けられるとともに前記ガラス基板の端面を面取りする面取用砥石と、前記面取用砥石を移動させる移動手段と、前記面取用砥石の加工開始位置及び加工終了位置を前記位置情報に基づき算出する算出手段と、前記加工開始位置及び前記加工終了位置の位置情報に基づき、前記加工開始位置から前記加工終了位置に向けて前記面取用砥石が移動するように前記移動手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、まず、テーブルにガラス基板が載置されると、このガラス基板を位置決めすることなく固定手段によってテーブルに固定する。次に、この状態のガラス基板の端面の位置情報を非接触センサによって取得し、この位置情報と所望の研削代とを考慮した加工開始位置及び加工終了位置を算出手段によって算出する。次いで、算出した加工開始位置及び加工終了位置の位置情報に基づき、加工開始位置から加工終了位置に向けて面取用砥石が直線移動するように制御手段が移動手段を制御する。これにより、ガラス基板を位置決めすることなくガラス基板の端面を面取加工することができるので、ガラス基板の生産効率を向上させることができる。
【００２０】
前述した面取用砥石の加工開始位置、加工終了位置を設定するアルゴリズムについて説明する。
【００２１】
まず、テーブル上で事前に位置決めをして固定した状態でのガラス基板の端面の位置情報を非接触センサによって取得し、この位置をマスタ位置として登録する。そして、加工対象のガラス基板が面取装置に搬送されてくると、このガラス基板をテーブル上で位置決めすることなく固定する。次に、位置決めしない状態でのガラス基板の端面の位置情報を、非接触センサによって加工辺部２点、及び加工辺部に直交する辺部１点の計３点について取得する。次いで、この取得した位置と、前記マスタ位置との差分を算出手段によって算出する。非接触センサによる検出位置は、ガラス基板の端面に存在するので、算出手段が外挿補間を行って、加工開始位置のＸ、Ｙ座標値、及び加工終了位置のＸ、Ｙ座標値のマスタ位置からのずれ量を算出する。そして、算出したずれ量と所望の研削代とに基づいて、加工開始位置と加工終了位置とを補正して算出し、補正して算出した加工開始位置と加工終了位置とに基づいて直線補間を行い、この直線に沿って面取用砥石が移動するように制御手段から移動手段に直線加工指示を出力する。
【００２２】
非接触センサによるセンシング時間は０．１〜０．５秒である。また、加工辺部２点の測定点は、ガラス基板のエッジ近傍の点をとることが、精度の高い直線補間を行う観点から好ましい。非接触センサによるセンシング位置は前記３点に限定されるものではない。非接触センサとしては、レーザー変位計、ＣＣＤカメラを例示することができる。ＣＣＤカメラの場合には、ＣＣＤカメラでガラス基板の端面を撮像し、この画像信号を二値化処理して端面のエッジ情報を抽出し、このエッジ情報の所定の一点を位置情報として取得する。
【００２３】
次に、面取用砥石をガラス基板の端面に対して進退移動させる移動手段の制御アルゴリズムについて説明する。
【００２４】
算出手段は、加工開始位置から加工終了位置までの直線補間値を算出する。制御手段は、前記直線補間値に基づき、面取用砥石のＸ方向（面取用砥石の走行方向）の移動に同期して直線補間値に合うように、面取用砥石をＹ方向（Ｘ方向に直交する方向）に進退移動させる進退移動指令を移動手段に出力する。面取用砥石の移動軌跡をミクロ的に見ると階段状になっている。つまり、面取用砥石がＸ方向に所定の距離を移動した後に、Ｙ方向に所定の距離を移動し、これらＸ方向の移動及びＹ方向の移動を繰り返し行いながら、加工開始位置から加工終了位置を結ぶ直線上を走行する。移動手段としてはサーボモータ、及びこのサーボモータによって駆動されて面取用砥石を移動させる送りねじを例示できる。算出手段としては、マスタ位置を登録可能なＲＡＭを有するＣＰＵを例示できる。制御手段としては、算出手段によって算出された位置情報に基づいて移動手段を制御するモーションコントローラを例示できる。
【００２５】
本発明のガラス基板の加工方法は、前記目的を達成するために、成形装置によって帯状に成形されたガラスリボンを切折加工して所定の矩形状のガラス基板に製造する工程と、前記切折加工された前記ガラス基板を面取装置のテーブルに移載する工程と、前記面取装置のテーブルに載置されたガラス基板を前記テーブルに固定する工程と、前記テーブルに固定された前記ガラス基板の端面の位置情報を取得する工程と、前記ガラス基板の端面を面取りする面取用砥石の加工開始位置及び加工終了位置を前記位置情報に基づき算出する工程と、前記加工開始位置から前記加工終了位置に向けて前記面取用砥石を移動させることにより、前記テーブルに固定された前記ガラス基板の端面を前記面取用砥石によって面取加工する工程と、を有することを特徴とする。
【００２６】
本発明のガラス基板の加工装置は、前記目的を達成するために、成形装置によって帯状に成形されたガラスリボンを切折加工して所定の矩形状のガラス基板に製造する切折手段と、前記切折加工された前記ガラス基板を面取装置のテーブルに移載する移載手段と、前記面取装置のテーブルに載置されたガラス基板を前記テーブルに固定する固定手段と、前記テーブルに固定された前記ガラス基板の端面の位置情報を取得する非接触センサと、前記面取装置に設けられるとともに前記ガラス基板の端面を面取りする面取用砥石と、前記面取用砥石を移動させる移動手段と、前記面取用砥石の加工開始位置及び加工終了位置を前記位置情報に基づき算出する算出手段と、前記加工開始位置及び前記加工終了位置の位置情報に基づき、前記加工開始位置から前記加工終了位置に向けて前記面取用砥石が移動するように前記移動手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２７】
本発明は、切折工程を含むガラス基板の面取方法の発明、及び切折手段を含むガラス基板の面取装置の発明である。
【００２８】
本発明によれば、まず、成形装置によって帯状に成形されたガラスリボンを切折手段によって、所定の矩形状のガラス基板に製造する。次に、切折加工されたガラス基板を移載手段によって面取装置のテーブルに移載する。次いで、このガラス基板を固定手段によってテーブルに固定する。このように、切折手段によって製造されたガラス基板は、面取装置の前段においても位置決めされることなく、面取装置のテーブルに固定されるので、ガラス基板の生産効率が更に向上する。
【００２９】
本発明のガラス基板の加工方法によれば、面取加工後の前記ガラス基板の端面の位置情報を取得し、該面取加工後の位置情報と面取加工前の前記位置情報とに基づいて、前記面取用砥石による研削代を算出することが好ましい。
【００３０】
本発明のガラス基板の面取装置によれば、前記非接触センサは、面取加工後の前記ガラス基板の端面の位置情報を取得し、前記算出手段は、前記面取加工後の位置情報と面取加工前の前記位置情報とに基づいて、前記面取用砥石による研削代を算出することが好ましい。
【００３１】
本発明によれば、面取用砥石による実際の研削代を確認できることから、面取用砥石の現在の磨耗量を間接的に確認できる。面取用砥石のＹ方向移動を制御するためのパラメータに面取用砥石の磨耗量を加えることにより、研削代を一定にすることができ、安定した面取加工を実施できる。
【００３２】
また、本発明の加工方法及び装置は、前記面取加工する工程において、前記ガラス基板は、所定の基準位置に対して斜めの状態で前記面取加工用砥石により面取加工されることが好ましい。
【００３３】
所定の基準位置とは、従来の位置決め装置によって位置決めされるガラス基板の仮想の位置である。本発明では、このような位置ではなく、ガラス基板がテーブルに搬送されてきたそのままの姿勢、つまり、前記基準位置に対して斜めの状態であってもガラス基板の面取加工を実施できる。よって、テーブルにおけるガラス基板の位置決め時間が省かれることにより、ガラス基板の生産効率が向上する。
【００３４】
また、本発明の加工方法及び装置は、前記ガラス基板の板厚が０．３ｍｍ〜２．４ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜０．７ｍｍであることが好ましい。
【００３５】
本発明では、このような薄板のガラス基板であっても、テーブルに対する位置決めが不要なので、位置決めに要する時間を省くことができ、また、位置決め時に生じるガラス基板の破損を防止できる。よって、ガラス基板が薄板であっても、そのガラス基板の生産効率を向上させることができる。
【００３６】
また、本発明の加工方法及び装置は、前記ガラス基板がＦＰＤ用のガラス基板であることが好ましい。
【００３７】
本発明は、テーブルに対するガラス基板の位置決めが不要なので、極薄のＦＰＤ用のガラス基板の加工に好適である。
【発明の効果】
【００３８】
本発明に係るガラス基板の加工方法及びその装置によれば、ガラス基板を位置決めすることなくガラス基板を面取加工するので、ガラス基板の生産効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施の形態を説明するためのガラス基板の切折工程及び面取工程を示した工程説明図
【図２】図１に示した切折工程及び面取工程におけるガラス基板の流れを示すフローチャート
【図３】実施の形態のガラス基板の面取装置を拡大して示した平面図
【図４】実施の形態のガラス基板の面取装置の構成を示したブロック図
【図５】面取用砥石の加工開始位置、加工終了位置を検出するアルゴリズムを説明するための模式図
【図６】図５の模式図に対応するフローチャート
【図７】図３に示した面取用砥石の駆動機構を示した構造図
【図８】図７に示した移動機構の要部構造図
【図９】従来のガラス基板の切折工程及び面取工程の工程説明図
【図１０】図９に示した切折工程及び面取工程におけるガラス基板の流れを示すフローチャート
【図１１】特許文献１の面取装置による面取工程と切折工程とを含む工程説明図
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、添付図面に従って本発明の実施の形態に係るガラス基板の加工方法及びその装置の好ましい形態について詳説する。
【００４１】
図１は、実施の形態を説明するためのガラス基板Ｇの切折工程及び面取工程を示した工程説明図である。また、図２は、その切折工程及び面取工程におけるガラス基板の流れを示すフローチャートである。
【００４２】
これらの図に示すように、フロート窯等のガラスリボン成形装置によって帯状に成形されたガラスリボン１は、切機のカッター２によって長手方向と直交する方向に切線３が加工される（ステップＳ１）。この後、このガラスリボン１は、移載機４によって折機に搬送され、折機の押上げ部材５で切線３の箇所を押し上げることにより切線３に沿って折られる（ステップＳ２）。これにより、ガラスリボン１から矩形状サイズのガラス基板Ｇが作り出される。
【００４３】
次にガラス基板Ｇは、移載機６に吸着されて第１の面取装置１０側に搬送され、第１の面取装置１０のテーブル１２上に移載される（ステップＳ３）。ここでガラス基板Ｇは、位置決めされることなくテーブル１２の吸引動作（固定手段）によってテーブル１２に吸着固定される。この後、このガラス基板Ｇは、この姿勢で複数台（図１では５台）のレーザー変位計（非接触センサ）１４、１６、１８、２０、２２によって端面の位置情報が非接触で検出される（ステップＳ４）。
【００４４】
第１の面取装置１０は図３に示すように、前述したレーザー変位計１４〜２２と、ガラス基板Ｇの対向する端面を面取加工する一対の面取用砥石２４、２６とを備えている。また、不図示であるが、ガラス基板Ｇの隅部をカットするコーナーカット砥石も配置されている。
【００４５】
レーザー変位計１４、１６は図３における下側の端面Ｇ１に、その検出面が対向配置されている。よって、レーザー変位計１４、１６に対向する端面Ｇ１の検出点Ｐ１、Ｐ２の位置情報（ＸＹ座標における座標点）がレーザー変位計１４、１６によって非接触で検出される。また、レーザー変位計１８は、ガラス基板Ｇの流れ方向前方側の端面Ｇ２に、その検出面が対向配置されており、レーザー変位計１８に対向する端面Ｇ２の検出点Ｐ３の位置情報（ＸＹ座標における座標点）が非接触で検出される。更に、レーザー変位計２０、２２は図３における上側の端面Ｇ３に、その検出面が対向配置されており、レーザー変位計２０、２２に対向する端面Ｇ３の検出点Ｐ４、Ｐ５の位置情報（ＸＹ座標における座標点）が非接触で検出される。
【００４６】
これらのレーザー変位計１４〜２２によって検出されたそれぞれの位置情報は、図４に示すＣＰＵ（算出手段）２８に出力される。ＣＰＵ２８は、レーザー変位計１４、１６、１８からの位置情報に基づいて、ガラス基板Ｇの端面Ｇ１に対する面取用砥石２４の加工開始位置及び加工終了位置を算出するとともに、レーザー変位計１８、２０、２２からの位置情報に基づいて、ガラス基板Ｇの端面Ｇ３に対する面取用砥石２６の加工開始位置及び加工終了位置を算出する。
【００４７】
なお、レーザー変位計１８によって検出される端面Ｇ２の位置情報は、後述するマスタ位置に対する横方向のずれ量として使用されるとともに、前述したコーナーカット砥石の位置制御にも使用される。また、後述するようにＣＰＵ２８は、加工開始位置及び加工終了位置に基づいて面取用砥石２４、２６の移動軌跡を直線補間する。この場合、ガラス基板Ｇは、端面Ｇ１と端面Ｇ３とが略平行に製造されているため、例えば、端面Ｇ１のみの位置情報を取得して面取用砥石２４の移動軌跡を直線補間し、端面Ｇ３に対する面取用砥石２６の移動軌跡については、前記直線補間した面取用砥石２４の移動軌跡に、ガラス基板Ｇの幅寸法を加算して得るようにしてもよい。この場合にはレーザー変位計２０、２２が不要になる。
【００４８】
前述した面取用砥石２４の加工開始位置及び加工終了位置を設定するアルゴリズムについて、図５の模式図及び図６のフローチャートを用いて説明する。
【００４９】
まず、テーブル１２（図１参照）上で事前に位置決めをして吸着した状態でのガラス基板の端面の位置情報をレーザー変位計１４、１６、１８によって取得し、この位置をマスタ位置（値）ＭとしてＣＰＵ２８のＲＡＭ３０（図４参照）に登録する（ステップＳ１０）。そして、加工対象のガラス基板Ｇが第１の面取装置１０に搬送されてくると、このガラス基板Ｇをテーブル１２上で位置決めすることなく吸着固定する。次に、位置決めしない状態でのガラス基板Ｇの端面Ｇ１、Ｇ２の位置情報を、レーザー変位計１４、１６、１８によって３点取得する（ステップＳ１１）。次いで、この取得した位置と、前記マスタ位置との差分をＣＰＵ２８によって算出する。
【００５０】
ここでレーザー変位計１４、１６、１８による測定位置は、ガラス基板Ｇの端面Ｇ１、Ｇ２内に存在するので、ＣＰＵ２８が外挿補間を実施し、加工開始位置（点）のＸＹ座標値、及び加工終了位置（点）のＸＹ座標値のマスタ位置からのずれ量を算出する。そして、算出したずれ量と所望の研削代とに基づいて、加工開始位置と加工終了位置とを補正して算出する（ステップＳ１２）。そして、補正して算出した加工開始位置と加工終了位置とに基づいて直線補間を行い、直線加工指示をモーションコントローラ（制御手段）３２に出力する（ステップＳ１３）。モーションコントローラ３２は、前述した直線加工指示に基づき、面取用砥石２４を移動させる移動機構（移動手段）３４のサーボモータ３６、３８を駆動制御する。なお、ＣＰＵ２８による加工開始位置と加工終了位置の算出速度は、０．１〜０．５秒である。また、上記したアルゴリズムは、面取用砥石２６についても同様であるので、ここではその説明を省略する。
【００５１】
面取用砥石２６によるガラス基板Ｇの全ての端面を加工後、ステップＳ１１に戻り、次のガラス基板Ｇの端面を加工するために、ステップＳ１１〜ステップＳ１３の処理を繰り返す。同じ外形寸法のガラス基板Ｇを連続加工するときは、ステップＳ１０の処理は１回だけでよい。ガラス基板Ｇの外形寸法を変更したときは、ステップＳ１０の処理をした後に、ステップＳ１１〜ステップＳ１３の処理を繰り返す。
【００５２】
図７は、面取用砥石２４、２６の移動機構３４、４０の構造を示す平面図である。
【００５３】
面取用砥石２４の移動機構３４は、サーボモータ３６、３８、サーボモータ３６によって回転駆動される走行用送りねじ４６、及びサーボモータ３８によって回転駆動される研削代制御用送りねじ４８から構成される。走行用送りねじ４６は、面取用砥石２４の走行方向であるＸ方向に沿って配置される。走行用送りねじ４６に、面取用砥石２４が搭載された走行用ナット部５０が螺合されている。走行用ナット部５０は、走行用送りねじ４６に沿って走行移動されるように不図示の直動ガイド部材に係合されている。
【００５４】
したがって、サーボモータ３６によって走行用送りねじ４６が回転されると、面取用砥石２４が走行用ナット部５０を介してＸ方向に走行移動される。なお、実線で示す面取用砥石２４の位置が加工開始位置である。
【００５５】
走行用ナット部５０には図８に示すように、研削代制御用ナット部５２が直動ガイド部材５４を介して設けられている。研削代制御用ナット部５２は走行用ナット部５０に対し、直動ガイド部材５４によって、Ｘ方向に直交するＹ方向に移動自在に支持される。また、研削代制御用ナット部５２には研削代制御用送りねじ４８が螺合される。更に、研削代制御用ナット部５２の上部にはヘッド５６が固定され、このヘッド５６に、面取用砥石２４を回転駆動するスピンドルモータ５８が取り付けられている。スピンドルモータ５８は、テーブル１２に吸着固定されたガラス基板Ｇの端面Ｇ１に面取用砥石２４が対向するように、ヘッド５６に対して高さ調整されて設けられている。したがって、図７に示したサーボモータ３８によって研削代制御用送りねじ４８が回転されると、面取用砥石２４が研削代制御用ナット部５２及びヘッド５６を介してＹ方向に移動される。この面取用砥石２４のＹ方向移動が、面取用砥石２４をガラス基板Ｇの端面Ｇ１に対して進退移動させる動作、すなわち研削代を制御する動作となる。この動作については後述する。
【００５６】
一方、面取用砥石２６の移動機構４０は、サーボモータ４２、４４、サーボモータ４２によって回転駆動される走行用送りねじ６０、及びサーボモータ４４によって回転駆動される研削代制御用送りねじ６２から構成される。走行用送りねじ６０は、Ｘ方向に沿って配置される。走行用送りねじ６０に、面取用砥石２６が搭載された走行用ナット部６４が螺合されている。走行用ナット部６４は、走行用送りねじ６０に沿って走行移動されるように不図示の直動ガイド部材に係合されている。したがって、サーボモータ４２によって走行用送りねじ６０が回転されると、面取用砥石２６が走行用ナット部６４を介してＸ方向に走行移動される。なお、実線で示す面取用砥石２６の位置が加工開始位置である。
【００５７】
走行用ナット部６４に対する面取用砥石２６の取付構造は、図８に示した面取用砥石２４の取付構造と同一なので、ここでは説明を省略する。したがって、サーボモータ４４による面取用砥石２６のＹ方向移動が、面取用砥石２６をガラス基板Ｇの端面Ｇ３に対して進退移動させる動作、すなわち研削代を制御する動作となる。
【００５８】
次に、面取用砥石２４をガラス基板Ｇの端面Ｇ１に対して進退移動させるサーボモータ３８の制御アルゴリズムについて説明する。なお、ここでは説明しないが、面取用砥石２６をガラス基板Ｇの端面Ｇ３に対して進退移動させるサーボモータ４４の制御アルゴリズムも同一である。
【００５９】
ＣＰＵ２８は、レーザー変位計１４、１６、１８からの位置情報に基づき、加工開始位置から加工終了位置までの直線補間値を算出する。そして、モーションコントローラ３２は、前記直線補間値に基づき、サーボモータ３６による面取用砥石２４のＸ方向の移動に同期して直線補間値に合うように、面取用砥石２４をＹ方向に移動させる進退移動指令を移動機構３４のサーボモータ３８に出力する。ミクロ的に見ると階段状に面取用砥石２４が前方又は後方に進退移動し、加工開始位置と加工終了位置とを結ぶ直線上を走行する。これにより、ガラス基板Ｇの端面Ｇ１が、ガラス基板Ｇを位置決めすることなく面取用砥石２４によって面取加工される。
【００６０】
次に、前記の如く構成された第１の面取装置１０の動作について説明する。
【００６１】
まず、移載機６によってガラス基板Ｇがテーブル１２に載置されると、このガラス基板Ｇを位置決めすることなくテーブル１２の吸引動作によってテーブル１２に吸着固定する。次に、この状態のガラス基板Ｇの端面Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３の位置情報をレーザー変位計１４〜２２によって取得し、この位置情報と所望の研削代とを考慮した加工開始位置及び加工終了位置をＣＰＵ２８によって算出する。次いで、算出した加工開始位置及び加工終了位置の位置情報に基づき、加工開始位置から加工終了位置に向けて面取用砥石２４、２６が直線移動するようにモーションコントローラ３２が移動機構３４、４０を制御する。
【００６２】
これにより、実施の形態の第１の面取装置１０によれば、ガラス基板Ｇを位置決めすることなくガラス基板Ｇの端面Ｇ１、Ｇ３を面取加工することができる。よって、ガラス基板Ｇの生産効率を向上させることができる。
【００６３】
ここで、図１０に示した従来装置のフローと比較すると、テーブルのエアーブローを含む位置決め装置による位置決めを実施しない実施の形態では、図１０のステップＳ１０３、ステップＳ１０５、ステップＳ１０８の位置決め工程を無くすことができる。よって、実施の形態では、従来装置と比較して、ガラス基板Ｇの生産効率が格段に向上し、さらにガラス基板Ｇの生産設備を簡素化できる。
【００６４】
従来の位置決め装置による機械的なガラス基板Ｇの位置決めは、ガラス基板Ｇの位置を間接的に規定するものなので、その誤差を考慮して面取用砥石による研削代を多め（約２００μｍ）に設定せざるを得ない。これに対してレーザー変位計１４〜２２は、ガラス基板Ｇの位置を直接検出するため、その誤差は、機械的な位置決め装置と比較してはるかに小さい。これにより、研削代を少なめ（約５０μｍ）に設定できるので、面取加工時間を短縮できるとともに、面取用砥石の使用寿命を伸ばすことができる。これらの波及効果によって、ガラス基板の生産効率がより一層向上する。さらに、テーブルブローおよび位置決め装置を省略できるため、ガラス基板の生産設備を簡素化できる。
【００６５】
また、実施の形態の第１の面取装置１０では、面取加工後のガラス基板Ｇの端面Ｇ１、Ｇ３の位置情報をレーザー変位計１４、１６、２０、２２によって取得し、ＣＰＵ２８が、面取加工後の位置情報と面取加工前の位置情報とに基づいて、面取用砥石２４、２６による研削代を算出している。
【００６６】
これにより、実施の形態の第１の面取装置１０では、面取用砥石２４、２６による実際の研削代を確認できるため、面取用砥石２４、２６の現在の磨耗量を間接的に確認できる。面取用砥石２４、２６のＹ方向移動を制御するためのパラメータに面取用砥石２４、２６の磨耗量を加えることにより、研削代を一定にすることができ、安定した面取加工を実施できる。
【００６７】
なお、図１の第１の面取装置１０で面取加工終了したガラス基板Ｇは、移載機７によってその姿勢が９０度変更された状態で第２の面取装置６６に搬送される。第２の面取装置６６の構成は第１の面取装置１０と略同一なので、第１の面取装置１０の部材と同一の部材については同一の符号を付し、その説明は省略する。第２の面取装置６６においても、ガラス基板Ｇは位置決めされることなく、面取用砥石２４、２６によってその短辺部が面取加工される。
【００６８】
また、実施の形態では、面取加工時において、ガラス基板Ｇは、所定の基準位置に対して斜めの状態で面取加工されることが好ましい。所定の基準位置とは、従来の位置決め装置によって位置決めされるガラス基板の仮想の位置である。実施の形態では、このような位置ではなく、ガラス基板Ｇがテーブル１２に搬送されてきたそのままの姿勢、つまり、前記基準位置に対してずれている斜めの姿勢であってもガラス基板Ｇの面取加工を実施できる。よって、テーブル１２におけるガラス基板Ｇの位置決め時間が省かれることにより、ガラス基板Ｇの生産効率が向上する。
【００６９】
また、実施の形態では、ガラス基板Ｇの板厚が０．３ｍｍ〜２．４ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜０．７ｍｍであることが好ましい。このような薄板のガラス基板Ｇであっても、テーブル１２に対する位置決めが不要なので、位置決めに要する時間を省くことができ、また、位置決め時に生じるガラス基板Ｇの破損を防止できる。よって、ガラス基板Ｇが薄板であっても、そのガラス基板Ｇの生産効率を向上させることができる。
【００７０】
また、ガラス基板ＧがＦＰＤ用のガラス基板であることが好ましい。前述の如く、実施の形態では、テーブル１２に対するガラス基板Ｇの位置決めが不要なので、極薄のＦＰＤ用のガラス基板の加工に好適である。
【符号の説明】
【００７１】
１０…第１の面取装置、１２…テーブル、１４、１６、１８、２０、２２…レーザー変位計、２４、２６…面取用砥石、２８…ＣＰＵ、３０…ＲＡＭ、３２…モーションコントローラ、３４…移動機構、３６、３８…サーボモータ、４０…移動機構、４２、４４…サーボモータ、４６…走行用送りねじ、４８…研削代制御用送りねじ、５０…走行用ナット部、５２…研削代制御用ナット部、５４…直動ガイド部材、５６…ヘッド、５８…スピンドルモータ、６０…走行用送りねじ、６２…研削代制御用送りねじ、６４…走行用ナット部、６６…第２の面取装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2011110648.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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