(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークがセットされるテーブル(１)と、テーブル(１)の上方でＸ軸方向に延在するガイドバー(４)と、前記ガイドバー(４)をＹ軸方向に平行移動させるガイドバー移動手段と、前記ガイドバー(４)に沿って移動可能に設けた移動部材(６)と、前記移動部材(６)に設けられ、後記のホルダー支持体(８)を９０°回動自在に保持する回動手段(７)と、ホルダー支持体(８)に対して、相互の間隔を調節自在にかつ個別に昇降自在に設けられた２個のスクライブヘッド(１１,１２)と、下端にカッターホイールチップ(１６)を具備し、前記各スクライブヘッド(１１,１２)に設けられるチップホルダー(１７)とを備え、
前記テーブルを移動させることなく、Ｙ方向のスクライブ時には、ガイドバー(４)をＹ方向に移動させ、Ｘ方向のスクライブ時には、ホルダー支持体(８)を９０°回動した状態で移動部材(６)の移動により、ホルダー支持体(８)をＸ方向に移動させることを特徴とするガラススクライバー。
【請求項２】
上記スクライブヘッド(１１,１２)の後退時にもスクライブを行うべく、各チップホルダー(１７)を１８０°軸回転させる手段を備え、そして、ガイドバー(４)の前進および後退時における両スクライブラインのずれ量を予め計測しておき、後退スクライブ時にチップホルダー(１７)の位置を前記ずれ量だけ補正する請求項１記載のガラススクライバー。
【請求項３】
セットしたワークのずれ角を検出し、スクライブ時、ホルダー支持体(８)をずれ角の方位に移動させると共に、カッターホイールチップ(１６)の向きがスクライブ方向に合致するよう、ホルダー支持体(８)を微小角回動する請求項１もしくは２記載のガラススクライバー。
【請求項４】
セットしたワークのずれ角を吸収すべく、テーブル(１)を微小角回転可能とした請求項１もしくは２記載のガラススクライバー。
【請求項５】
チップホルダー(１７)に随意のスクライブ圧を設定できる手段を備え、スクライブする箇所に応じて予め設定したスクライブ圧でスクライブする請求項１ないし４のいずれかに記載のガラススクライバー。
【請求項６】
ワークがセットされる固定式のテーブル(１)と、テーブル(１)の上方でＸ軸方向に延在するガイドバー(４)と、前記ガイドバー(４)をＹ軸方向に平行移動させるガイドバー移動手段と、前記ガイドバー(４)に沿って移動可能に設けた移動部材(６)と、前記移動部材(６)に設けられ、後記のホルダー支持体(８)を９０°回動自在に保持する回動手段(７)と、ホルダー支持体(８)に対して、相互の間隔を調節自在にかつ個別に昇降自在に設けられた２個のスクライブヘッド(１１,１２)と、下端にカッターホイールチップ(１６)を具備し、前記各スクライブヘッド(１１,１２)に設けられるチップホルダー(１７)とを備えるガラススクライバーを用いたガラスのスクライブ法において、
Ｙ方向のスクライブ時には、ガイドバー(４)をＹ方向に移動させ、
Ｘ方向のスクライブ時には、ホルダー支持体(８)を９０°回動した状態で移動部材(６)の移動により、ホルダー支持体(８)をＸ方向に移動させる
ことを特徴とするガラスのスクライブ法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テーブル上にセットしたガラス板をスクライブするガラススクライバーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１５に実公平７−１８７３７号の「パネル割断装置」の概略図を示す。下端にそれぞれチップホルダー１０１を備えるスクライブヘッド１０２，１０３は、Ｙ方向の支持部材１０４に沿って移動自在に設けられると共に昇降自在に設けられる。その支持部材１０４は、移動部材１０５により、Ｘ方向のガイドバー１０６に沿って移動自在に設けられる。ワークがセットされるテーブル１０７はＹ方向に移動可能であり、テーブル１０７がＹ方向に移動する毎に支持部材１０４がＸ方向に移動することにより、ワークに２条づつのスクライブラインがＸ方向に刻まれ、Ｙ方向にスクライブするときは、テーブル１０７を９０°回転させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このように、スクライブ位置の変更のためにテーブル１０７をＹ方向に移動させ、又、Ｙ方向のスクライブ時にはテーブル１０７を回転させる必要がある。しかしながら、この装置ではテーブル１０７を回転させる機構が必要であり、テーブル自身の重量が大きいために強力で大掛かりな回転機構が必要となる。又、テーブル１０７を回転させるためのスペースが必要となるため装置が大型となった。
【０００４】
２枚のガラス板が貼り合わされた液晶パネルは、大サイズの液晶パネルから商品サイズに割断するためにスクライブされるが、貼り合わされた２枚のガラス材料は異なる場合が多い。このため、表裏面のスクライブ時においては各材料に適合したスクライブ圧や刃先を用いなければならない。又、液晶パネルパターンによっては１本のスクライブライン毎にスクライブ圧を設定する必要がある。従来は、上記のようなフレキシブルな圧力設定ができず、パネル割断不良を起こしやすい状況であった。又、表裏面のスクライブ毎に刃先を交換する必要があり、装置の稼働率を低下させるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、テーブルを移動したり回転することなく容易にＸ方向およびＹ方向のスクライブを行えるツインヘッドの小型で多機能なガラススクライバーを提供することを目的とする。又、スクライブ状況に応じて最適なスクライブ圧でスクライブを行えるスクライブ法を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のスクライバーは、請求項１にあるように、２個のチップホルダー(１６)を保持するホルダー支持体(８)をＹ方向に移動可能とすると共に、ホルダー支持体(８)を９０°回動した状態でＸ方向にも移動可能として、テーブル(１)を移動することなく、Ｘ方向およびＹ方向に２条づつスクライブするものである。
【０００７】
上記スクライブヘッド(１１,１２)の後退時にもスクライブを行うには、チップホルダー(１７)は１８０°軸回転されるが、ホイールチップの加工精度や軸の回転機構の組立て精度等の影響により、前進、後退時に同じ箇所をスクライブしても、前進時および後退時のスクライブラインが合致しないことが多い。そこで本発明では、請求項２にあるように、両スクライブラインのずれ量を予め計測しておき、後退スクライブ時にチップホルダー(１７)の位置を前記ずれ量だけ位置補正している。
【０００８】
加工対象のワークは個々の寸法精度によってテーブル上で定位置にセットされないことがあり、この位置ずれを吸収するために、請求項３では、スクライブ時、ホルダー支持体(８)をずれ角の方位に移動させると共に、カッターホイールチップ(１６)の向きがスクライブ方向に合致するよう、ホルダー支持体(８)を微小角回動している。
【０００９】
請求項４では前記位置ずれをなくすためにテーブル(１)を微小角回転可能としている。
【００１０】
スクライブ圧を自在に調節できる手段を備えることにより、請求項５に示されるように、スクライブする箇所に応じて予め設定した最適なスクライブ圧でスクライブすることができる。
【００１１】
スクライブする箇所に応じて予め設定した最適なスクライブ圧でスクライブする手法は、本願が対象とするツインヘッドスクライバーだけでなく一般のワンヘッドスクライバーにも適用できるため、請求項６にてガラススクライブ法として請求している。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の１実施形態を示したツインヘッド機構のガラススクライバーの斜視図であり、その制御ブロック図を図２に示す。１は固定のテーブルであり、このテーブル面にワーク(液晶パネル)Ｗが吸引固定される。２は、テーブル１上をまたぐようにして設けられたガントリーであり、両側の支持柱３とＸ方向のガイドバー４からなる。支持柱３の下部はＹ方向に延在するレール５と移動可能に係合しており、モータＭｙ(図２)の駆動により、ガントリー３はＹ方向に移動する。
【００１３】
６は、ガイドバー４に形成したガイドに沿って移動可能に設けた移動部材であり、モータＭｘ(図２)の駆動により、Ｘ方向に移動する。７は、前記移動部材６に取り付けられたモータＭθであり、９０°軸回転すると共に、０°および９０°の回転位置にて微少角度回転できるようになっている。この部分の機構については図３の側方から眺めた拡大図をも参照しながら説明する。８は、モータ７の回転軸に取り付けられた逆Ｔ字形状のホルダー支持体である。９および１０は、ホルダー支持体８に形成したガイドに沿って移動自在のスクライブヘッド用台座であり、それぞれリニアモータＭ５，Ｍ６(図２)の駆動により移動する。これらの台座９，１０にはそれぞれ第１のスクライブヘッド１１、第２のスクライブヘッド１２が設けられると共に、図４、図５に示すように、それらのスクライブヘッド１１，１２を１８０°軸回転させるためのエアロータ１３，１４が設けられる。１５はエアロータの回転を伝えるためのベルトである。
【００１４】
スクライブヘッド１１，１２の下部には、カッターホイールチップ１６を回転自在に保持するチップホルダー１７が設けられる。
【００１５】
図４の部分破断で示した第１のスクライブヘッド１１において、１８は、スクライブヘッド１１を昇降させるためのエアシリンダであり、１９は、チップホルダー１７に所望のスクライブ圧を印加するためのエアシリンダである。図５は第２のスクライブヘッド１２を示しており、図４と比較して機器の配置が左右で入れ替わっているが、これは両スクライブヘッドを接近させてスクライブする時に狭い間隔でスクライブラインを引けるようにしたためである。
【００１６】
図１に戻り、２１は、ワークＷに記されたアライメントマークを画像として読み取るカメラであり、Ｘ方向およびＹ方向に移動自在に設けた台座２２上に設けられ、この台座２２自身はＸ方向に延在するガイドに沿って手動により移動可能である。Ｍ１(図２)はカメラ２１をＸ方向に移動させるためのモータであり、Ｍ２はカメラ２１をＹ方向に移動させるためのモータである。又、カメラ２１は焦点調節のために手動操作で上下に移動できる。２４は台座２２と同一のものであり、この台座２４にもカメラ２３(図２)を備え、同様にモータＭ３、Ｍ４(図２)を備える。２５、２６はカメラ２１，２３で捕えた映像を表示するモニターである。
【００１７】
上述の構成において、ガントリー２をＹ方向に移動する間に、移動部材６をＸ方向に移動すれば、スクライブヘッド１１，１２は斜めの方向に移動して随意の方向にスクライブできる。
【００１８】
次に図２において、５１は、本スクライバーを集中制御するＣＰＵである。５２はＣＰＵ５１が実行する制御プログラムを格納するＲＯＭである。５３は各種設定データを記憶するＲＡＭである。５４は、スクライブデータ等の入力を行うとともに各種動作キーを備える操作及びデータ入力部である。５５は、カメラ２１，２３で得られた撮像データに基づき上述のアライメントマークの位置を演算する画像処理部である。操作及びデータ入力部５４および画像処理部５５よりの信号は入力部５６を介してＣＰＵ５１に取り込まれる。
【００１９】
６１は、モータＭｘ、Ｍｙ、Ｍθを駆動するドライバーであり、６２は、それらの各モータの駆動量を検出してドライバー６１にフィードバックさせるエンコーダである。６３、６４は、モータＭ１、Ｍ２およびＭ３、Ｍ４を駆動するＸＹステージコントローラである。６５、６６は、リニアモータＭ５、Ｍ６を駆動するドライバである。６７は、スクライブヘッド１１のエアシリンダ１９(図４)を制御するための電空レギュレータであり、０〜２５５の信号に対して２５６種のスクライブ圧を発生させる。電空レギュレータ６８はスクライブヘッド１２用のものである。６９は、ワークＷをテーブルに真空吸着させるために用いられる真空バルブである。７０は、スクライブヘッド１１のエアシリンダ１８を作用させるためのバルブであり、バルブ７１はスクライブヘッド１２用のものである。７２、７３は、エアロータ１３，１４を作動させるためのバルブである。これらの各機器は出力部７４を通じてＣＰＵ５１によって制御される。
【００２０】
以下、図６〜８のフローチャートを参照して本ガラススクライバーの制御動作を述べる。
最初は初期設定として、図６のステップＳ１において、テーブル１にダミーガラスをセットする。ステップＳ２では、スクライブデータやアライメントマークの位置データ等のパラメータデータを入力する。ステップＳ３では、図９に示すようにダミーガラスＷ'に対して、装置側で記憶していた二つのアライメントマークの位置データから、それらのアライメントマークを通過するよう３本の基準ラインＬ１〜Ｌ３がスクライブされる。従ってこのときの交点Ｑｍ、Ｑｎがアライメントマークの位置となる。
【００２１】
ステップＳ４では図１０に示すように、カメラ２１，２３の撮像領域Ｗ、Ｗ'の中心Ｏ、Ｏ'を前記交点Ｑｍ、Ｑｎに合致するようにカメラを移動させる。次にスクライブヘッド１１，１２で往復スクライブした時のスクライブずれの計測のために、まずステップＳ５にて、ガントリー３をＹ方向（正方向）に移動させる間に、図１１のごとく両スクライブヘッド１１，１２によって２条のスクライブラインＳ１，Ｓ２(図中上向きのライン)を刻み、次いでチップホルダー１７を１８０°回転させた上でガントリーを−Ｙ方向（逆方向）に移動させる間にスクライブラインＳ１'，Ｓ２'(図中下向きのライン)を刻む。（なお、本明細書では、Ｘ方向とＹ方向が２つの向きの一方を意味する場合、Ｘ方向(正方向)、−Ｘ方向(逆方向)、Ｙ方向(正方向)、−Ｙ方向(逆方向)という。上述の説明より分かるように、正方向は上向き方向であり、逆方句は下向き方向である。）
【００２２】
ステップＳ６では、各スクライブラインがそれぞれカメラ２１，２３で撮影され、その画像から、往復スクライブ時のずれ量が計測される。図１１の部分拡大図では、スクライブラインＳ１'はスクライブラインＳ１に対して左側に２０μずれ、スクライブラインＳ２'はスクライブラインＳ２に対して右側に３０μずれている。以上で初期設定が終わる。
【００２３】
次にスクライブ動作を図７のフローチャートに従って説明する。ステップＳ１１でテーブル１にワークＷをセットする。図１２はこのときのカメラ２１，２３による撮像領域Ｗ、Ｗ'を示す。Ｍ，Ｎはワークに記されたアライメントマークであり、ワークＷの加工誤差がなく、かつワークＷのテーブル１へのセット時の位置ずれがなければ、アライメントマークＭ，Ｎは、撮像中心Ｏ、Ｏ'に合致している筈であるが、実際には図１２のごとくずれていることが多い。ステップＳ１２では、カメラ２１，２３により、アライメントマークＭ，Ｎを含む画像が取り込まれる。ステップＳ１３では各データの演算が行われるがその詳細を図８のサブルーチンで説明する。
【００２４】
ステップＳ５１では、前記画像のデータからアライメントマークＭ，Ｎの位置が認識される。ステップＳ５２では、撮像中心Ｏ，Ｏ'(この値はステップＳ２で入力したパラメータにより既知)を結ぶラインに対するアライメントマークＭ−Ｎラインの傾きが演算される。そしてステップＳ５３では、Ｘ方向(正方向)にスクライブする時のスクライブ開始点および終点が演算され、又、−Ｘ方向(逆方向)にスクライブする時のスクライブ開始点および終点が演算される。ステップＳ５４では、Ｙ方向(正方向)にスクライブする時のスクライブ開始点および終点が演算され、又、−Ｙ方向(逆方向)にスクライブする時のスクライブ開始点および終点が演算される。
【００２５】
ステップＳ１４に戻り、スクライブ方向にカッターホイールチップ１６の向きが一致するようにホルダー支持体８の向きが微調整される。このスクライブ方向は、ステップＳ５２で演算されたＭ−Ｎラインの傾きに一致する。
【００２６】
ステップＳ１５では、Ｙ方向(正方向)のスクライブを行うべく、ステップＳ５４で演算したスクライブ開始点、終点が読み出される。図１３は、５ミリ間隔でＹ方向にスクライブする場合を示しており、第１のスクライブヘッド１１の開始点、終点をそれぞれ５、６、第２のスクライブヘッド１２の開始点、終点をそれぞれ５０、５１としており、スクライブ位置として、第１および第２のスクライブヘッド１１，１２は５，５０に移動され、その状態で各チップホルダー１７に予め設定のスクライブ圧が加えられ、そして、それぞれのスクライブ終点が６，５１となるように、ホルダー支持体８が斜め方向に移動されることによりＹ方向(正方向)のスクライブが行われる。
【００２７】
ステップＳ１６では、先程と逆方向(−Ｙ方向)のスクライブを行うべく、図１３のごとく、第１のスクライブヘッド１１の開始点１１、終点１０、第２のスクライブヘッド１２の開始点５６、終点５５が読み出される。そのデータに基づきスクライブしたのでは、図１１に示したように、第１および第２のスクライブヘッド１１，１２によるスクライブラインはそれぞれ左方に２０μ、右方に３０μずれるため、第１のスクライブヘッド１１に対しては開始点、終点がそれぞれ右方に２０μ補正され、第２のスクライブヘッド１２に対しては開始点、終点が左方に３０μ補正される。その補正した開始点に各スクライブヘッド１１，１２が移動した後、所定のスクライブ圧が設定され、−Ｙ方向(逆方向)にスクライブされる。
【００２８】
ステップＳ１７ではＹ方向のスクライブがすべて終了したかが判定され、まだの場合はステップＳ１５に戻り、次に図１３に示されるように、開始点１５、終点１６と開始点６０、終点６１のスクライブが実行される。
【００２９】
Ｙ方向のスクライブが終了すれば、Ｘ方向のスクライブのためにステップＳ１８にてホルダー支持体８が９０°回動される。ステップＳ１９、Ｓ２０では、ステップＳ１５、Ｓ１６で行ったのと同じ手順でＸ方向(正方向)と−Ｘ方向(逆方向)のスクライブが実行される。
【００３０】
上記の実施形態では、第１および第２のスクライブヘッド１１，１２をＸ方向に自在に移動可能としたが、第１のスクライブヘッド１１を半固定とし、第２のスクライブヘッド１２のみ移動可能とすれば、制御機構が簡略化される。その場合、第１のスクライブヘッド１１の位置変更はホルダー支持体８の移動で対応する。
【００３１】
上記の実施形態では、ワークのずれ角を吸収すべく、スクライブヘッド１１，１２の移動方向をずれ角の方位に移動させたが、テーブル１をずれ角だけ回転させてもよく、その場合、スクライブヘッド１１，１２はガイドバー４と平行に、および直交する方向に移動させる。
【００３２】
上記の実施形態では２個のスクライブヘッド１１，１２を用いて同時にスクライブするツインヘッドスクライバーとして動作を述べたが、例えば、液晶パネルのような貼り合わせガラス基板をスクライブする場合において、ガラス表裏面のガラス材質の違いや厚みの違いにより、それぞれの面のスクライブ条件や刃先仕様が異なるときには、スクライブヘッド１１と１２を単独で動作させるワンヘッドスクライバーとしての利用も可能である。又、図１４のようにスクライブ時のカッターの高さがスクライブヘッド１１，１２で異なる場合でも、ワンヘッドスクライバーとしてのみではなく、ツインヘッドスクライバーとしても効果的に利用できる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、スクライブヘッドを保持するホルダー支持体を９０°回動可能として、テーブルを方向転回することなく、ワークにＸ方向およびＹ方向にスクライブできるようにしたので、重量の大きいテーブルを回転させる機構が不要となり、装置の簡素化、小型化がはかれる。
又、スクライブヘッドの前進および後退時にスクライブするとき、前進時に対する後退時のスクライブずれを予め計測しておき、後退時のスクライブ時に前記ずれだけスクライブヘッドの位置を補正したのでスクライブ精度を高めることができる。
更にスクライブ圧を自在に調節できる手段を備え、スクライブする箇所に応じて予め登録してあったスクライブ圧のデータを読み出し所望のスクライブ圧を設定するようにしたので、スクライブ箇所に対して常に最適なスクライブ圧でスクライブを行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のガラススクライバーの１実施形態を示した斜視図
【図２】  図１のガラススクライバーに適用される制御ブロック図
【図３】  移動部材、モータ、ホルダー支持体およびスクライブヘッドの詳細を示した側面図
【図４】  第１のスクライブヘッドとこれを軸回転させるエアロータとの部分破断した構成図
【図５】  第２のスクライブヘッドとこれを軸回転させるエアロータとの構成図
【図６】  図１のガラススクライバーの制御を示したフローチャート
【図７】  図１のガラススクライバーの制御を示したフローチャート
【図８】  図１のガラススクライバーの制御を示したフローチャート
【図９】  ダミーガラスに基準ラインをスクライブした様子を示した図
【図１０】  基準点Ｑｍ、Ｑｎにカメラの撮影中心Ｏ、Ｏ'を位置させるところを示した図
【図１１】  スクライブヘッドの前進、後退時の両スクライブラインのずれを示した図
【図１２】ワークに記されたアライメントマークＭ，Ｎと撮影中心Ｏ、Ｏ'とのずれを示した図
【図１３】  後退時のスクライブでのずれ補正を示した図
【図１４】  ツインヘッドスクライバーでワークをスクライブする様子を示した図
【図１５】  公知のツインヘッドスクライバーの全体斜視図
【符号の説明】
１  テーブル
２  ガントリー
３  支持柱
４  ガイドバー
６  移動部材
８  ホルダー支持体
９，１０  スクライブヘッド用台座
１１，１２  スクライブヘッド
１３，１４  エアロータ
１６  カッターホィールチップ
１７  チップホルダー
１８，１９  エアシリンダ
２１，２３  カメラ
２５，２６  モニター
６７，６８  電空レギュレータ
Ｗ  ワーク
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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