(57)【要約】【課題】本発明は、ガラス板の破損発生率を低減できるガラス板研磨装置の監視方法及び監視システムを提供する。【解決手段】実施の形態の監視システムは、吸着シート２２に対するガラス板Ｇの異常吸着形態を常時監視し、異常と判定した場合には、そのガラス板Ｇの研磨を実施せず、研磨部１８を停止したり、アラーム５８から警告音を発生させたりして、オペレータに異常を知らしめる。実施の形態の監視システムは、グリセリン塗布部１２、板吸着部１４、研磨部１８を有する通常設備のガラス板研磨装置１０において、板吸着部１４と研磨部１８との間に、撮像部１６を有する判定部２０を備える。撮像部１６は、板吸着部１４から研磨部１８に移動する吸着シート２２をライト３８によって照明し、その反射光をカメラ４０によって撮像する。そして、判定部２０は、カメラ４０で撮像された画像に基づき、吸着シート２２にガラス板Ｇが正常に吸着されたか否かを判定する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス板を吸着する吸着シートに液体を塗布する液体塗布工程と、
前記液体が塗布された前記吸着シートにガラス板の非研磨面を吸着させる吸着工程と、
前記吸着シートに向けて照明光を照射し、その反射光を撮像する撮像工程と、
前記撮像された画像に基づいて前記吸着シートに前記ガラス板が正常に吸着されたか否かを判定する判定工程と、
前記吸着シートに吸着された前記ガラス板の研磨面を研磨する研磨工程と、
を備えたことを特徴とするガラス板研磨装置の監視方法。
【請求項２】
前記判定工程は、前記画像の輝度の平均値を算出するとともに、該平均値と予め記憶されている前記液体の塗布量が最適値の場合の最適輝度の範囲とを比較し、前記平均値が前記最適輝度の範囲にある場合には、前記吸着シートに前記ガラス板が正常に吸着されたと判定し、前記平均値が前記最適輝度の範囲から外れている場合には、前記吸着シートに前記ガラス板が正常に吸着されていないと判定する請求項１に記載のガラス板研磨装置の監視方法。
【請求項３】
前記判定工程は、前記画像中に含まれる白い部分の面積を算出するとともに、該白面積と予め記憶されている基準白面積とを比較し、前記白面積が前記基準白面積未満の場合には、前記吸着シートに１枚のガラス板が正常に吸着されたと判定し、前記白面積が前記基準白面積以上の場合には、前記吸着シートに少なくとも２枚のガラス板が吸着されていると判定する請求項１、又は２に記載のガラス板研磨装置の監視方法。
【請求項４】
前記判定工程は、前記画像中に含まれる黒い部分の面積を算出するとともに、該黒面積と予め記憶されている基準黒面積とを比較し、前記黒面積が前記基準黒面積未満の場合には、前記吸着シートに前記ガラス板が正常に吸着されたと判定し、前記黒面積が前記基準黒面積以上の場合には、前記吸着シートに前記ガラス板が吸着されていないと判定する請求項１、２又は３に記載のガラス板研磨装置の監視方法。
【請求項５】
前記吸着シートには、前記吸着シートに吸着保持された前記ガラス板の周囲に配置され、前記ガラス板とともに前記研磨工程における研磨具に当接される枠体が吸着されており、
前記判定工程は、前記画像に基づいて前記ガラス板と前記枠体との間隔を算出し、算出した間隔と予め記憶されている基準間隔とを比較し、前記算出した間隔が前記基準間隔以下、又は前記基準間隔以上の場合には、前記吸着シートに前記ガラス板が正常に吸着されていないと判定する請求項１から４のいずれかに記載のガラス板研磨装置の監視方法。
【請求項６】
前記吸着工程において前記ガラス板は、前記非研磨面を上面にして前記吸着シートに吸着され、
前記撮像工程において前記吸着シートは、該吸着シートの下方から前記照明光が照射される請求項１から５のいずれかに記載のガラス板研磨装置の監視方法。
【請求項７】
ガラス板を吸着する吸着シートに液体を塗布する液体塗布手段と、
前記液体が塗布された前記吸着シートにガラス板の非研磨面を吸着させる吸着手段と、
前記吸着シートに向けて照明光を照射し、その反射光を撮像する撮像手段と、
前記撮像された画像に基づいて前記吸着シートに前記ガラス板が正常に吸着されたか否かを判定する判定手段と、
前記吸着シートに吸着された前記ガラス板の研磨面を研磨する研磨手段と、
を備えたことを特徴とするガラス板研磨装置の監視システム。
【請求項８】
前記判定手段は、前記画像の輝度の平均値を算出するとともに、該平均値と予め記憶されている前記液体の塗布量が最適値の場合の最適輝度の範囲とを比較し、前記平均値が前記最適輝度の範囲にある場合には、前記吸着シートに前記ガラス板が正常に吸着されたと判定し、前記平均値が前記最適輝度の範囲から外れている場合には、前記吸着シートに前記ガラス板が正常に吸着されていないと判定する請求項７に記載のガラス板研磨装置の監視システム。
【請求項９】
前記判定手段は、前記画像中に含まれる白い部分の面積を算出するとともに、該白面積と予め記憶されている基準白面積とを比較し、前記白面積が前記基準白面積未満の場合には、前記吸着シートに１枚のガラス板が正常に吸着されたと判定し、前記白面積が前記基準白面積以上の場合には、前記吸着シートに少なくとも２枚のガラス板が吸着されていると判定する請求項７、又は８に記載のガラス板研磨装置の監視システム。
【請求項１０】
前記判定手段は、前記画像中に含まれる黒い部分の面積を算出するとともに、該黒面積と予め記憶されている基準黒面積とを比較し、前記黒面積が前記基準黒面積未満の場合には、前記吸着シートに前記ガラス板が正常に吸着されたと判定し、前記黒面積が前記基準黒面積以上の場合には、前記吸着シートに前記ガラス板が吸着されていないと判定する請求項７、８又は９に記載のガラス板研磨装置の監視システム。
【請求項１１】
前記吸着シートには、前記吸着シートに吸着保持された前記ガラス板の周囲に配置され、前記ガラス板とともに研磨工程における研磨具に当接される枠体が吸着されており、
前記判定手段は、前記画像に基づいて前記ガラス板と前記枠体との間隔を算出し、算出した間隔と予め記憶されている基準間隔とを比較し、前記算出した間隔が前記基準間隔以下の場合には、前記吸着シートに前記ガラス板が正常に吸着されていないと判定する請求項７から１０のいずれかに記載のガラス板研磨装置の監視システム。
【請求項１２】
前記吸着手段において前記ガラス板は、前記非研磨面を上面にして前記吸着シートに吸着され、
前記撮像手段において前記吸着シートは、該吸着シートの下方から前記照明光が照射される請求項７から１１のいずれかに記載のガラス板研磨装置の監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス板研磨装置の監視方法及び監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等に使用されるＦＰＤ（Flat Panel Display）用のガラス板は、溶融ガラスを板状に成形し、その後、切断装置によって所定矩形サイズのガラス板に切断された後、面取り装置の面取り用砥石によって、その端面が面取り加工される。この後、前記ガラス板は、研磨装置によって表面の微小な凹凸やうねりが研磨除去されることにより、ＦＰＤ用ガラス板で要求される平坦度を満足した薄板状のガラス板に製造される。前記ガラス板のサイズとしては縦横寸法が１０００ｍｍを超えるものが主流であり、その厚さは０．７ｍｍ以下である。
【０００３】
特許文献１に開示された研磨装置は、膜枠に張られた吸着シートにガラス板を貼着する板貼着ステージと、前記膜枠をキャリアに取り付ける膜枠取付ステージと、膜枠が取り付けられたキャリアと研磨定盤とを相対的に近づけて、前記吸着シートに貼着されたガラス板の研磨面を研磨定盤の研磨パッドに押し付けて研磨する研磨ステージとを備えている。
【０００４】
前記吸着シートは、自己吸着性のある多孔質部材によって構成されているが、吸着シートに吸着されるガラス板の非研磨面の乾燥を防止したり、吸着シートの自己吸着力を高めたりするために、ガラス板が液体を介して吸着シートに吸着されている。特許文献２に開示されたウェーハの研磨方法では、ウェーハの非研磨面とウェーハ載置用プレートとの間に、グリセリン等の液体を介在させることにより、ウェーハの非研磨面と前記プレートとの吸着力を高めている。なお、吸着シートの吸着力は、所定の塗布量まではグリセリンの塗布量が多くなるに従って強くなるが、グリセリンの塗布量が所定の塗布量を超えると吸着力は低下する傾向にある。
【０００５】
また、ガラス板を吸着シートに載置する前に、吸着シートの吸着面にガラス片、吸着シート片、研磨具片、及び研磨剤等の異物が付着しているか否かを、カメラ等の撮像手段やセンサ等の検出手段によって検査している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１２２３５１号公報
【特許文献２】特開平６−６１２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
研磨装置においては、吸着シートにガラス板が正常に吸着されているか否かを監視することが望まれているが、設備が複雑な研磨装置において、目視にて監視することは難しい。特に、特許文献１に示した研磨装置の如く、吸着シートの下面にガラス板の非研磨面を吸着させて研磨する装置では、設備が複雑なうえ、キャリアの下方から吸着シートを見上げなくてはならないので、目視による監視を行うことは非常に困難であった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、吸着シートに対するガラス板の吸着状態を監視することができるガラス板研磨装置の監視方法及び監視システム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】
【０００９】
まず、吸着シートに対するガラス板の吸着状態の異常形態について説明する。
【００１０】
第１の異常形態は、吸着シートに対するグリセリンの塗布量過多、及び塗布量過少に起因して、吸着シートの吸着力が低下する形態である。
【００１１】
第２の異常形態は、吸着シートに２枚以上のガラス板が吸着される形態である。この形態は、吸着シートに残存したガラス片に新たなガラス板が吸着された形態を含む。
【００１２】
第３の異常形態は、吸着シートにガラス板が吸着されていない形態である。
【００１３】
第４の異常形態は、枠体に対してガラス板が正規の位置から外れて吸着シートに吸着された形態である。
【００１４】
本発明は、上記第１〜第４の異常形態に着目してなされたものである。以下、本発明を説明する。
【００１５】
本発明は、前記目的を達成するために、ガラス板を吸着する吸着シートに液体を塗布する液体塗布工程と、前記液体が塗布された前記吸着シートにガラス板の非研磨面を吸着させる吸着工程と、前記吸着シートに向けて照明光を照射し、その反射光を撮像する撮像工程と、前記撮像された画像に基づいて前記吸着シートに前記ガラス板が正常に吸着されたか否かを判定する判定工程と、前記吸着シートに吸着された前記ガラス板の研磨面を研磨する研磨工程と、を備えたことを特徴とするガラス板研磨装置の監視方法を提供する。
【００１６】
また、本発明は、前記目的を達成するために、ガラス板を吸着する吸着シートに液体を塗布する液体塗布手段と、前記液体が塗布された前記吸着シートにガラス板の非研磨面を吸着させる吸着手段と、前記吸着シートに向けて照明光を照射し、その反射光を撮像する撮像手段と、前記撮像された画像に基づいて前記吸着シートに前記ガラス板が正常に吸着されたか否かを判定する判定手段と、前記吸着シートに吸着された前記ガラス板の研磨面を研磨する研磨手段と、を備えたことを特徴とするガラス板研磨装置の監視システムを提供する。
【００１７】
本発明によれば、液体塗布工程、吸着工程、研磨工程を有するガラス板研磨装置において、前記吸着工程と前記研磨工程との間に撮像工程と判定工程とを備えている。前記撮像工程は、前記吸着工程から前記研磨工程に移動する吸着シートを照明し、その反射光を撮像手段によって撮像する。前記判定工程は、前記撮像手段で撮像された画像に基づき、前記吸着シートにガラス板が正常に吸着されたか否かを判定する。
【００１８】
よって、本発明は、吸着シートに対するガラス板の吸着状態を監視することができる。また、研磨装置に前記撮像手段を配置することで、目視による監視が不要になるとともに、設備の複雑な研磨装置において前記判定が可能となる。
【００１９】
本発明の前記判定工程は、前記画像の輝度の平均値を算出するとともに、該平均値と予め記憶されている前記液体の塗布量が最適値の場合の最適輝度の範囲とを比較し、前記平均値が前記最適輝度の範囲にある場合には、前記吸着シートに前記ガラス板が正常に吸着されたと判定し、前記平均値が前記最適輝度の範囲から外れている場合には、前記吸着シートに前記ガラス板が正常に吸着されていないと判定することが好ましい。
【００２０】
本発明の前記判定手段は、前記画像の輝度の平均値を算出するとともに、該平均値と予め記憶されている前記液体の塗布量が最適値の場合の最適輝度の範囲とを比較し、前記平均値が前記最適輝度の範囲にある場合には、前記吸着シートに前記ガラス板が正常に吸着されたと判定し、前記平均値が前記最適輝度の範囲から外れている場合には、前記吸着シートに前記ガラス板が正常に吸着されていないと判定することが好ましい。
【００２１】
本発明は、前述した第１の異常形態を判定する。
【００２２】
吸着シートに対する液体の塗布量が最適値よりも多い状態でガラス板が吸着シートに吸着されていると、撮像手段は、ガラス板からの反射光の光量よりも吸着シートからの反射光の光量を多く受光する。このため、撮像手段は、吸着シートの色（例えばガラス板の輝度よりも低い輝度の黒）を撮像し、その平均輝度は、最適輝度の範囲の下限値未満となるので、判定手段は、塗布量過多によりガラス板が吸着シートに正常に吸着されていないと判定する。
【００２３】
また、吸着シートに対する液体の塗布量が最適値よりも少ない状態でガラス板が吸着シートに吸着されていると、撮像手段は、吸着シートからの反射光の光量よりもガラス板からの反射光の光量を多く受光する。このため、撮像手段は、ガラス板の色（例えば輝度の高い白）を撮像し、その平均輝度は、最適輝度の範囲の上限値超の輝度となるので、判定手段は、塗布量過少によりガラス板が吸着シートに正常に吸着されていないと判定する。
【００２４】
一方で、吸着シートに対する液体の塗布量が最適値であると、撮像手段は、吸着シートからの反射光と、該反射光と略同量のガラス板からの反射光を受光する。このため、撮像手段は、ガラス板の色（例えば白）と吸着シートの色（例えば黒）とが混合した灰色を撮像し、その平均輝度は、最適輝度の範囲内に入るので、判定手段は、ガラス板が吸着シートに正常に吸着されたと判定する。
【００２５】
本発明の前記判定工程は、前記画像中に含まれる白い部分の面積を算出するとともに、該白面積と予め記憶されている基準白面積とを比較し、前記白面積が前記基準白面積未満の場合には、前記吸着シートに１枚のガラス板が正常に吸着されたと判定し、前記白面積が前記基準白面積以上の場合には、前記吸着シートに少なくとも２枚のガラス板が吸着されていると判定することが好ましい。
【００２６】
本発明の前記判定手段は、前記画像中に含まれる白い部分の面積を算出するとともに、該白面積と予め記憶されている基準白面積とを比較し、前記白面積が前記基準白面積未満の場合には、前記吸着シートに１枚のガラス板が正常に吸着されたと判定し、前記白面積が前記基準白面積以上の場合には、前記吸着シートに少なくとも２枚のガラス板が吸着されていると判定することが好ましい。
【００２７】
本発明は、前述した第２の異常形態を判定する。
【００２８】
吸着シートに少なくとも２枚のガラス板が吸着されている場合、少なくとも２枚のガラス板から照明光が反射されてくるため、その部分の画像は白くなる。判定手段は、前記白い部分の白面積を算出し、算出した白面積と基準白面積とを比較することで前記第２の異常形態を判定する。なお、吸着シートからの反射光と、ガラス板からの反射光とを識別するために、吸着シートの色は例えば黒等の、ガラス板の輝度よりも低い色であることが好ましい。
【００２９】
本発明の前記判定工程は、前記画像中に含まれる黒い部分の面積を算出するとともに、該黒面積と予め記憶されている基準黒面積とを比較し、前記黒面積が前記基準黒面積未満の場合には、前記吸着シートに前記ガラス板が正常に吸着されたと判定し、前記黒面積が前記基準黒面積以上の場合には、前記吸着シートに前記ガラス板が吸着されていないと判定することが好ましい。
【００３０】
本発明の前記判定手段は、前記画像中に含まれる黒い部分の面積を算出するとともに、該黒面積と予め記憶されている基準黒面積とを比較し、前記黒面積が前記基準黒面積未満の場合には、前記吸着シートに前記ガラス板が正常に吸着されたと判定し、前記黒面積が前記基準黒面積以上の場合には、前記吸着シートに前記ガラス板が吸着されていないと判定することが好ましい。
【００３１】
本発明は、前述した第３の異常形態を判定する。
【００３２】
吸着シートにガラス板が吸着されていない場合、撮像手段は例えば黒色の吸着シートからの反射光を撮像するので、画像は黒くなる。判定手段は、前記黒い部分の黒面積を算出し、算出した黒面積と基準黒面積とを比較することで前記第３の異常形態を判定する。
【００３３】
本発明の前記吸着シートには、前記吸着シートに吸着保持された前記ガラス板の周囲に配置され、前記ガラス板とともに前記研磨工程における研磨具に当接される枠体が吸着されており、前記判定工程は、前記画像に基づいて前記ガラス板と前記枠体との間隔を算出し、算出した間隔と予め記憶されている基準間隔とを比較し、前記算出した間隔が前記基準間隔以下の場合には、前記吸着シートに前記ガラス板が正常に吸着されていないと判定することが好ましい。
【００３４】
本発明の前記吸着シートには、前記吸着シートに吸着保持された前記ガラス板の周囲に配置され、前記ガラス板とともに研磨工程における研磨具に当接される枠体が吸着されており、前記判定手段は、前記画像に基づいて前記ガラス板と前記枠体との間隔を算出し、算出した間隔と予め記憶されている基準間隔とを比較し、前記算出した間隔が前記基準間隔以下、又は前記基準間隔以上の場合には、前記吸着シートに前記ガラス板が正常に吸着されていないと判定することが好ましい。
【００３５】
本発明は、前述した第４の異常形態を判定する。
【００３６】
例えば白色の枠体と例えば白色のガラス板とを撮像手段が撮像することで、枠体とガラス板との間に存在する、例えば黒色の吸着シートを撮像手段が同時に撮像する。判定手段は、前記吸着シートの黒色の画像（画素数）に基づいて、ガラス板と枠体との間隔を算出し、算出した間隔が基準間隔以下、又は基準間隔以上の場合には、吸着シートにガラス板が正常に吸着されていないと判定する。
【００３７】
本発明の前記吸着工程において前記ガラス板は、前記非研磨面を上面にして前記吸着シートに吸着され、前記撮像工程において前記吸着シートは、該吸着シートの下方から前記照明光が照射されることが好ましい。
【００３８】
本発明の前記吸着手段において前記ガラス板は、前記非研磨面を上面にして前記吸着シートに吸着され、前記撮像手段において前記吸着シートは、該吸着シートの下方から前記照明光が照射されることが好ましい。
【００３９】
本発明によれば、吸着シートの下面にガラス板の非研磨面を吸着させて研磨する装置に、すなわち、目視による監視が非常に困難な研磨装置に、撮像手段を有する本願発明を適用することは特に有効である。
【発明の効果】
【００４０】
本発明のガラス板研磨装置の監視方法及び監視システムによれば、吸着シートに対するガラス板の吸着状態を監視することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】実施の形態のガラス板研磨装置の監視システムが設置されたガラス板研磨装置の側面図
【図２】実施の形態の撮像部の構成を示した斜視図
【図３】実施の形態の判定部の構成を示したブロック図
【図４】吸着シートに対するグリセリンの塗布量過多状態を示す説明図
【図５】吸着シートに対するグリセリンの塗布量過少状態を示す説明図
【図６】吸着シートに対するグリセリンの塗布量最適状態を示す説明図
【図７】吸着シートに少なくとも２枚のガラス板が吸着された画像を示す説明図
【図８】吸着シートにガラス板が吸着されていない画像を示した説明図
【図９】ガラス板と枠体との間の間隔を示した説明図
【図１０】ガラス板の各コーナ部において２点の監視点を示した説明図
【図１１】ガラス板に入射する光とガラス板の研磨面及び非研磨面で反射する光との関係を示す説明図
【図１２】２枚のガラス板に入射する光とガラス板の研磨面及び非研磨面で反射する光との関係を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、添付図面に従って本発明に係るガラス板研磨装置の監視方法及び監視システムの好ましい実施の形態について説明する。
【００４３】
図１は、実施の形態のガラス板研磨装置の監視システムが設置されたガラス板研磨装置１０の側面図である。
【００４４】
同図に示す研磨装置１０は、ガラス板Ｇの加工工程の上流側から下流側に向けてグリセリン塗布部（液体塗布工程）１２、板吸着部（吸着工程）１４、撮像部（撮像工程）１６、研磨部（研磨工程）１８、及び取外部（不図示）が順に配置されている。また、撮像部１６には、判定部（判定工程）２０が接続され、撮像部１６によって撮像された画像信号が判定部２０に出力される。判定部２０は、前記画像信号を信号処理することによって、吸着シート２２にガラス板Ｇが正常に吸着されたか否かを判定する。
【００４５】
研磨装置１０は、大型のガラス板Ｇ（例えば、一辺が１８００ｍｍを超え、厚さ０．２ｍｍ〜０．７ｍｍ）の研磨面を液晶ディスプレイ用ガラス板に必要な平坦度に研磨する研磨装置である。
【００４６】
グリセリン塗布部１２では、研磨ヘッド２４のキャリア２６の下部に膜枠２８が取り付けられ、この膜枠２８に前記吸着シート２２が張られている。ガラス板Ｇを吸着保持する面である吸着シート２２の下面の全面に、ノズル（液体塗布手段）３０からグリセリン（液体）３２が塗布される。なお、液体としてグリセリン３２を例示するが、水でもよく、ポリエチレングリコールでもよい。しかしながら、グリセリン３２は水よりも乾燥し難いため、グリセリン３２が好適である。また、グリセリン３２は、研磨部１８で使用する研磨液によるガラス板Ｇの縁部の汚染防止液としても好適である。
【００４７】
グリセリン３２が塗布された吸着シート２２は、研磨ヘッド２４の矢印Ａで示す移動によって板吸着部１４に搬送され、ここで吸着シート２２の下面にガラス板Ｇの非研磨面がグリセリン３２を介して吸着保持される。吸着方法は、まず、ロボット６０によってテーブル３４上にガラス板Ｇを載置する。次に、前記ガラス板Ｇに向けてキャリア２６を下降移動させ、吸着シート２２でガラス板Ｇの非研磨面を吸着する。次いで、キャリア２６を元の位置に上昇移動させた後、キャリア２６の側方に配置したローラ（吸着手段）３６をガラス板Ｇの研磨面上を走行させ、ガラス板Ｇの非研磨面を吸着シート２２に押圧して密着させる。なお、前記吸着方法は一例である。
【００４８】
吸着シート２２に吸着保持されたガラス板Ｇは、研磨ヘッド２４の矢印Ｂで示す移動、つまり板吸着部１４から研磨部１８への移動によって撮像部１６の上方を通過する。この際にガラス板Ｇ及び吸着シート２２は、撮像部１６のライト３８によって照明されるとともに、その反射光がカメラ（撮像手段）４０の受光素子によって受光され、ガラス板Ｇ及び吸着シート２２が撮像される。カメラ４０からの画像信号は、前述の如く判定部２０に出力される。
【００４９】
撮像部１６の上方を通過したガラス板Ｇは、継続する研磨ヘッド２４の矢印Ｂで示す移動によって研磨部１８に搬送される。ここでガラス板Ｇの研磨面が研磨パッド４２に押圧されて研磨される。研磨方法は、キャリア２６と吸着シート２２との間に圧力流体を供給し、この圧力流体の圧力を、吸着シート２２を介してガラス板Ｇに伝達することにより、ガラス板Ｇの研磨面を研磨パッド４２に押圧する。そして、キャリア２６を回転軸４４によって回転（自転、公転を含む）させるとともに、研磨パッド４２を回転させてガラス板Ｇの研磨面を研磨する。なお、この研磨方法も一例である。
【００５０】
吸着シート２２には、ガラス板Ｇとともに研磨パッド４２に押圧当接される枠体４６が吸着されている。この枠体４６は、ダミープレートと称され、ガラス板Ｇの周囲を包囲し、ガラス板Ｇの研磨面のエッジ部に研磨圧力が集中することを防止する。枠体４６は、研磨パッド４２による研磨によって摩耗しない材質で構成されており、ステンレス、鉄、アルミ、ポリエチレン、ポリウレタンを挙げることができる。
【００５１】
研磨部１８で研磨面が研磨されたガラス板Ｇは、研磨ヘッド２４の矢印Ｃで示す移動によって取外部（不図示）１８に搬送され、ここで吸着シート２２から取り外された後、次工程（例えば洗浄工程）に搬送される。
【００５２】
次に、撮像部１６、及び判定部２０について説明する。
【００５３】
図２は、撮像部１６の構成を示した斜視図であり、矢印Ｂ（図１参照）に移動するキャリア２６を下方から見上げた斜視図である。
【００５４】
撮像部１６は、ライト３８である棒状の蛍光灯と、カメラ４０であるラインセンサとから構成される。ライト３８は、矢印Ｂで示す移動方向に対して直交方向に配置される。また、ライト３８の下方には、ライト３８からの照明光をガラス板Ｇ及び吸着シート２２に集光するリフレクタ４８が取り付けられている。
【００５５】
前記ラインセンサは、受光素子が矢印Ｂで示す移動方向に対して直交方向に配列されており、ガラス板Ｇ、吸着シート２２、及び枠体４６によって反射された、ライト３８からの照明光を受光する。また、前記ラインセンサは、ガラス板Ｇ、吸着シート２２、枠体４６の前記直交方向の１ライン毎の画像信号を出力するため、矢印Ｂで示すキャリア２６の移動によってガラス板Ｇ、吸着シート２２、枠体４６の全ラインを走査し、ガラス板Ｇ、吸着シート２２、枠体４６を示す全ラインの画像信号を取得できる。なお、ラインセンサに代えてエリアセンサを使用してもよい。
【００５６】
図３は、実施の形態の判定部２０の構成を示したブロック図である。
【００５７】
カメラ４０からの画像信号は、アンプ５０によって増幅され、判定部２０の画像信号処理部５２に出力される。画像信号処理部５２は、カメラ４０によって撮像された画像に基づいて吸着シート２２にガラス板Ｇが正常に吸着されたか否かを判定するとともに、ディスプレイ５４に前記画像を表示させる。
【００５８】
また、前記判定の結果は、研磨装置１０を統括制御するＣＰＵ５６に出力される。ＣＰＵ５６は、前記結果に基づいて、研磨装置１０の研磨部１８の動作を停止させたり、アラーム５８から警告音を発生させたり、ロボット６０を制御して、図１に示すテーブル３４に対するガラス板Ｇの載置位置を変更させたりする。
【００５９】
次に、画像信号処理部５２による判定方法、及びＣＰＵ５６による制御動作について説明する。
【００６０】
まず、本願発明者は、吸着シート２２に対するガラス板Ｇの吸着状態の異常形態について検討、及び実験した結果、次の形態を見出した。
【００６１】
第１の異常形態は、吸着シート２２に対するグリセリン３２の塗布量過多、及び塗布量過少に起因して吸着シート２２の吸着力が低下する形態である。この場合、研磨部１８におけるガラス板Ｇの研磨中にガラス板Ｇが吸着シート２２に対してずれたり、また、キャリア２６によるガラス板Ｇの搬送中に、ガラス板Ｇが吸着シート２２から落下したりする。
【００６２】
第２の異常形態は、吸着シート２２に２枚以上のガラス板Ｇが吸着された形態である。この形態は、吸着シート２２に残存したガラス片に新たなガラス板Ｇが吸着された形態を含む。
【００６３】
第３の異常形態は、吸着シート２２にガラス板Ｇが全く吸着されていない形態である。
【００６４】
第４の異常形態は、枠体４６に対してガラス板Ｇが正規の位置から外れて吸着シート２２に吸着された形態である。
【００６５】
実施の形態の監視システムでは、上記第１〜第４の異常形態を常時監視し、異常と判定した場合には、そのガラス板Ｇの研磨を実施せず、研磨部１８を停止したり、アラーム５８から警告音を発生させたりして、オペレータに異常を知らしめる。
【００６６】
すなわち、実施の形態の監視システムは、グリセリン塗布部１２、板吸着部１４、研磨部１８を有する通常設備のガラス板研磨装置１０において、板吸着部１４と研磨部１８との間に、撮像部１６を有する判定部２０を備えている。
【００６７】
撮像部１６は、板吸着部１４から研磨部１８に移動するガラス板Ｇ及び吸着シート２２をライト３８によって照明し、その反射光をカメラ４０によって撮像する。そして、判定部２０は、カメラ４０で撮像された画像に基づき、吸着シート２２にガラス板Ｇが正常に吸着されたか否かを判定する。
【００６８】
よって、実施の形態の監視システムは、吸着シート２２に対するガラス板Ｇの吸着状態を常時監視することができる。また、研磨装置１０に撮像部１６を配置することで、目視による監視が不要になるとともに、設備の複雑な研磨装置１０において前記判定が可能となる。
【００６９】
次に、前述した第１の異常形態を判定する方法について説明する。
【００７０】
判定部２０の画像信号処理部５２は、前記画像の輝度の平均値を算出するとともに、この平均値と予め記憶されているグリセリン３２の塗布量が最適値の場合の最適輝度の範囲とを比較する。そして、画像信号処理部５２は、前記平均値が前記最適輝度の範囲にある場合には、吸着シート２２にガラス板Ｇが正常に吸着されたと判定し、一方、前記平均値が前記最適輝度の範囲から外れている場合には、吸着シート２２にガラス板Ｇが正常に吸着されていないと判定する。
【００７１】
図４は、吸着シート２２に対するグリセリン３２の塗布量過多状態を示す説明図である。吸着シート２２に対するグリセリン３２の塗布量が最適値の範囲の上限値よりも多い状態でガラス板Ｇが吸着シートに吸着されていると、カメラ４０は、ガラス板Ｇの研磨面Ｇａからの反射光よりも吸着シート２２からの反射光を多く受光する。
【００７２】
図１１は、ガラス板Ｇに入射する光とガラス板Ｇの研磨面Ｇａ及び非研磨面Ｇｂで反射する光との関係を示す説明図である。ガラス板Ｇの屈折率（絶対屈折率：以下の屈折率も同様）は略１．５である。図１１には、屈折率が略１．０の空気中に存在するガラス板Ｇの例が示されている。ライト３８から出射してガラス板Ｇに照射された光は、ガラス板Ｇの研磨面Ｇａで一部の光は反射されるが、残りの光はガラス板Ｇの内部に進み、ガラス板Ｇの非研磨面Ｇｂで反射される。そして、ガラス板Ｇの研磨面Ｇａからガラス板Ｇの非研磨面Ｇｂの反射光が出射される。なお、厚さが０．７ｍｍ以下のフロート法で製造されたガラス板の可視光波長０．３８〜０．７８μｍの反射率は１０％未満、透過率は９０％以上である。
【００７３】
しかし、図４に示すように、ガラス板Ｇの非研磨面Ｇｂに、屈折率が略１．４５のグリセリン３２が多く塗布されている場合には、ガラス板Ｇの内部を進んだ光は、ガラス板Ｇの非研磨面Ｇｂでほとんど反射されず、ガラス板Ｇの非研磨面Ｇｂからグリセリン３２に入射して、グリセリン３２の内部を進んで、吸着シート２２で反射され、ガラス板Ｇの研磨面Ｇａから吸着シート２２の反射光が出射される。
【００７４】
図４において、カメラ４０で受光する光量は、研磨面Ｇａからの反射光よりもガラス板Ｇの研磨面Ｇａから出射された吸着シート２２からの反射光が多い。
【００７５】
このため、カメラ４０は、吸着シート２２の色（例えばガラス板の輝度よりも低い輝度の黒）を撮像し、その平均輝度は、最適輝度の範囲の下限値未満の輝度となる。よって、画像信号処理部５２は、グリセリン３２の塗布量過多によって、ガラス板Ｇが吸着シート２２に正常に吸着されていないと判定する。
【００７６】
図５は、吸着シート２２に対するグリセリン３２の塗布量過少状態を示す説明図である。吸着シート２２に対するグリセリン３２の塗布量が最適値よりも少ない状態を詳細に説明すると、ガラス板Ｇと吸着シート２２との間にグリセリン３２と気泡３３とが混在している状態でガラス板Ｇが吸着シート２２に吸着されていると、カメラ４０は、吸着シート２２からの反射光よりもガラス板Ｇの研磨面Ｇａからの反射光及びガラス板Ｇの研磨面Ｇａから出射された非研磨面Ｇｂからの反射光を多く受光する。
【００７７】
つまり、図５に示したグリセリン３２の塗布量過少状態は、図１１に示した空気中に存在するガラス板Ｇの状態に類似している。したがって、ライト３８から出射してガラス板Ｇに照射された光は、ガラス板Ｇの研磨面Ｇａで一部の光は反射されるが、残りの光はガラス板Ｇの内部に進み、ガラス板Ｇの非研磨面Ｇｂで反射され、ガラス板Ｇの研磨面Ｇａからガラス板Ｇの非研磨面Ｇｂの反射光が出射される。カメラ４０は、ガラス板Ｇの非研磨面Ｇｂで反射せずに吸着シート２２からの反射光も受光するが、ガラス板Ｇの研磨面Ｇａからの反射光及びガラス板Ｇの研磨面Ｇａから出射された非研磨面Ｇｂからの反射光を多く受光する。このため、カメラ４０は、ガラス板Ｇの色（例えば輝度の高い白）を撮像し、その平均輝度は、最適輝度の範囲の上限値超の輝度となるので、画像信号処理部５２は、グリセリン３２の塗布量過少によって、ガラス板Ｇが吸着シート２２に正常に吸着されていないと判定する。
【００７８】
図６は、吸着シート２２に対するグリセリン３２の塗布量最適状態を示す説明図である。吸着シート２２に対するグリセリン３２の塗布量が最適値であると、カメラ４０は、吸着シート２２からの反射光の光量と、この反射光の光量と略同量のガラス板Ｇからの反射光（研磨面Ｇａからの反射光と非研磨面Ｇｂからの反射光との和）を受光する。このため、カメラ４０は、ガラス板Ｇの色（例えば白）と吸着シート２２の色（例えば黒）とが混合した灰色を撮像し、その平均輝度は、最適輝度の範囲内に入るので、画像信号処理部５２は、ガラス板Ｇが吸着シート２２に正常に吸着されたと判定する。
【００７９】
一画素当たり２５６階調（８ｂｉｔ）のカメラ４０を使用した場合、例えば０〜５０階調を黒色と規定し、５１〜２００階調を灰色と規定し、２０１〜２５６階調を白色と規定することで、前記第１の異常形態を判定できる。なお、前記カメラ４０においては、最適輝度の範囲を５１〜２００階調と規定したが、好ましくは８０〜１２０階調がよい。なお、前記階調は一例であり、その階調の段階は適宜設定されるものである。また、最適輝度の範囲は、実験値から得られた範囲である。また、カメラ４０で受光する明るさは、照明の明るさ、カメラ４０の絞り、ソフト上のゲインによって調整することができる。
【００８０】
次に、前述した第２の異常形態を判定する方法について説明する。
【００８１】
図３に示した画像信号処理部５２は、画像中に含まれる白い部分の面積（以下、白面積という。）を算出するとともに、この白面積が所定の面積（以下、基準白面積という。）未満の場合には、吸着シート２２に１枚のガラス板Ｇが正常に吸着されたと判定し、前記白面積が前記基準白面積以上の場合には、吸着シート２２に少なくとも２枚のガラス板Ｇが吸着されていると判定する。
【００８２】
図７は、吸着シートに少なくとも２枚のガラス板が吸着された画像を示す説明図である。図７に示す画像は、図３に示したディスプレイ５４に表示された画像であり、黒色エリアＢ、灰色エリアＧｒ、枠状の白色エリアＷ１、及び不規則形状の白色エリアＷ２が示されている。
【００８３】
黒色エリアＢは、グリセリン３２の塗布量過多エリアと、ガラス板Ｇの四辺と枠体４６との間に位置する吸着シート２２とを示しており、灰色エリアＧｒは、グリセリン３２の塗布量が最適なエリアを示している。また、白色エリアＷ１は、枠体４６を示している。そして、白色エリアＷ２は、グリセリン３２の塗布量過少エリア、又は少なくとも２枚のガラス板Ｇが吸着されているエリアを示している。
【００８４】
図１２は、２枚のガラス板Ｇ１、Ｇ２に入射する光とそれぞれガラス板の研磨面及び非研磨面で反射する光との関係を示す説明図である。ガラス板Ｇ１は、カメラ４０及びライト３８側のガラス板であり、ガラス板Ｇ２は、吸着シート側のガラス板である。ガラス板Ｇ１の非研磨面Ｇ１ｂとガラス板Ｇ２の研磨面Ｇ２ａとが密着している。なお、ガラス板同士を積層すると積層面においてガラス板表面同士が結合してある程度の結合力で密着することは公知であり、この結合力は、両ガラス表面に存在するシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）同士の水素結合や部分的な脱水縮合による化学結合の生成、両ガラス板表面間のファンデルワールス力、などによると考えられている。
【００８５】
ライト３８から出射してガラス板Ｇ１に照射された光は、ガラス板Ｇ１の研磨面Ｇ１ａで一部の光は反射されるが、残りの光はガラス板Ｇ１の内部に進み、内部を進んだ光の一部はガラス板Ｇ１の非研磨面Ｇ１ｂで反射される。ガラス板Ｇ１の非研磨面Ｇ１ｂで反射されなかった残りの光の一部は、ガラス板Ｇ２の研磨面Ｇ２ａで反射される。さらにガラス板Ｇ２の研磨面Ｇ２ａで反射されなかった残りの光はガラス板Ｇ２の非研磨面Ｇ２ｂで反射される。非研磨面Ｇ１ｂ、研磨面Ｇ２ａ及び非研磨面Ｇ２ｂそれぞれの反射光は、ガラス板Ｇ１の研磨面Ｇ１ａから出射される。
【００８６】
すなわち、吸着シート２２に少なくとも２枚のガラス板Ｇが吸着されていると、少なくとも２枚のガラス板Ｇから照明光が反射されてくるため、その部分の画像は、前記白色エリアＷ２の如く白くなる。画像信号処理部５２は、吸着シート２２に少なくとも２枚のガラス板Ｇが吸着された形態と、グリセリン３２の塗布量が過少な形態とを区別するために、白色エリアＷ２の面積を算出し、算出した白面積と、少なくとも２枚のガラス板Ｇが吸着されていると判断される基準白面積とを比較することで前記第２の異常形態か否かを判定する。なお、基準白面積は予め画像信号処理部に記憶されており、実験によって得られた面積であり、ガラス板Ｇの非研磨面の面積に対する面積比として表すこともできる。面積比として表す場合には、例えば、一画素当たり２５６階調（８ｂｉｔ）のカメラ４０を使用した場合、ガラス板Ｇの非研磨面の面積に対する、１８０階調以上の面積が１０％以上あるものを、吸着シート２２に少なくとも２枚のガラス板Ｇが吸着されていると判定する。
【００８７】
次に、前述した第３の異常形態を判定する方法を説明する。
【００８８】
図３に示した画像信号処理部５２は、画像中に含まれる黒い部分の面積（以下、黒面積という。）を算出するとともに、該黒面積が所定の面積（以下、基準黒面積という。）未満の場合には、吸着シート２２にガラス板Ｇが正常に吸着されたと判定し、前記黒面積が前記基準黒面積以上の場合には、吸着シート２２にガラス板Ｇが吸着されていないと判定する。
【００８９】
図８は、吸着シートにガラス板が吸着されていない画像を示し説明図である。図８に示す画像は、図３に示したディスプレイ５４に表示された画像であり、黒色エリアＢ、及び白色エリアＷ１が示されている。
【００９０】
黒色エリアＢは、グリセリン３２の塗布量過多エリア又は吸着シート２２にガラス板Ｇが吸着されていない状態と、ガラス板Ｇの四辺と枠体４６との間に位置する吸着シート２２とを示しており、白色エリアＷ１は、枠体４６を示している。
【００９１】
すなわち、吸着シート２２にガラス板Ｇが吸着されていない場合には、吸着シート２２から照明光が反射されてくるため、その部分の画像は、図８に示すような黒色エリアＢの如く黒くなる。画像信号処理部５２は、図８に示すような吸着シート２２にガラス板Ｇが吸着されていない形態と、図７に示すようなグリセリン３２の塗布量が過多な形態とを区別するために、黒色エリアＢの面積を算出し、算出した黒面積と、吸着シート２２にガラス板が吸着されていないと判断される基準黒面積とを比較することで前記第３の異常形態を判定する。なお、基準黒面積は予め画像信号処理部に記憶されており、実験によって得られた面積であり、ガラス板Ｇの非研磨面の面積に対する面積比として表すこともできる。面積比として表す場合には、例えば、一画素当たり２５６階調（８ｂｉｔ）のカメラ４０を使用した場合、ガラス板Ｇの非研磨面の面積に対する、４０階調以下の面積が５０％以上あるものを、吸着シート２２にガラス板Ｇが吸着されていない状態と判定する。
【００９２】
次に、前述した第４の異常形態を判定する方法を説明する。
【００９３】
画像信号処理部５２は、画像に基づいてガラス板Ｇと枠体４６との間隔を算出し、算出した間隔が基準間隔以下又は基準間隔以上の場合には、吸着シート２２にガラス板Ｇが正常に吸着されていないと判定する。
【００９４】
図９は、ガラス板と枠体との間の間隔を示した説明図である。図９に示す画像は、図３に示したディスプレイ５４に表示された画像であって、ガラス板Ｇのコーナ部近傍を拡大した画像であり、灰色エリアＧｒ、白色エリアＷ１、及び黒色エリアＢが示されている。
【００９５】
灰色エリアＧｒは、グリセリン３２の塗布量が最適なエリアであり、白色エリアＷ１は、枠体４６を示している。そして、黒色エリアＢは、ガラス板Ｇの四辺と枠体４６との間に位置する吸着シート２２を示している。
【００９６】
図３に示した画像信号処理部５２は、ガラス板Ｇの一辺Ｍ１と当該一辺Ｍ１に対向する枠体４６の一辺Ｎ１との間隔Ｐの画素数、及び、前記一辺Ｍ１に隣接する一辺Ｍ２と当該一辺Ｍ２に対向する枠体４６の一辺Ｎ２との間隔Ｑの画素数に基づいて、ガラス板Ｇと枠体４６との間隔を算出し、算出した間隔が基準間隔に対して小さい場合、又は大きい場合には、吸着シート２２にガラス板Ｇが正常に吸着されていないと判定する。この場合の判定は、図１０に示すガラス板Ｇのコーナ部において各２点の計８点（ａ〜ｈ点）において実施する。
【００９７】
前記間隔が基準間隔以下（例えば、３ｍｍ以下）、又は基準間隔以上（例えば、１５ｍｍ）の場合には、テーブル３４に対するガラス板Ｇの載置位置が最適な位置になるように図３に示したＣＰＵ５６がロボット６０の動作を制御する。
【００９８】
以上により、実施の形態の監視システムによれば、第１〜第４の異常形態を監視することができる。
【００９９】
実施の形態では、吸着シート２２の下面にガラス板Ｇの非研磨面を吸着させて研磨する研磨装置１０を例示した。この研磨装置１０によれば、吸着シート２２に対するガラス板Ｇの吸着形態を目視によって監視することが非常に困難であるため特に有効である。なお、吸着シート２２の上面にガラス板Ｇの非研磨面を吸着させて研磨する研磨装置にも、実施の形態の監視システムは適用できる。
【０１００】
なお、実施の形態のカメラ４０によって撮像したガラス板Ｇの画像情報に基づき、ガラス板Ｇの四辺沿いの欠け、及び角部の欠けも検出することができる。すなわち、ガラス板Ｇの四辺沿い画像情報、及び角部情報と、欠けの無い基準形状情報とを比較して、差分の画素数から欠けに相当する面積を算出する。そして例えば、一画素当たり２５６階調（８ｂｉｔ）のカメラ４０を使用した場合、４０階調以下の面積が１２．５ｃｍ２以上あるものを、欠け量の多いガラス板Ｇであると判定する。
【符号の説明】
【０１０１】
Ｇ…ガラス板、１０…研磨装置、１２…グリセリン塗布部、１４…板吸着部、１６…撮像部、１８…研磨部、２０…判定部、２２…吸着シート、２４…研磨ヘッド、２６…キャリア、２８…膜枠、３０…ノズル、３２…グリセリン、３４…テーブル、３６…ローラ、３８…ライト、４０…カメラ、４２…研磨パッド、４４…回転軸、４６…枠体、４８…リフレクタ、５０…アンプ、５２…画像信号処理部、５４…ディスプレイ、５６…ＣＰＵ、５８…アラーム、６０…ロボット
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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