JP2004243470A

JP2004243470A - ワークの面取り装置

Info

Publication number: JP2004243470A
Application number: JP2003036367A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Mochiki; 一夫持木; Atsushi Hayashida; 敦林田
Original assignee: Kyocera Display Corp
Current assignee: Kyocera Display Corp
Priority date: 2003-02-14
Filing date: 2003-02-14
Publication date: 2004-09-02

Abstract

【課題】ワークの板厚に応じた面取り量の設定が容易であり、各ワークに対して余計な負荷をかけることなく、ほぼ一定の圧力をもって回転砥石を接触させて、最適かつ安定した面取りを可能とする。
【解決手段】モータ１１２によって往復的に駆動される第１レバー２００と、回転砥石Ｇを有し、バネ２３０によってワーク１０側に向けて常時一方向に付勢される第２レバー３００とを同一回転軸３０１上に設け、第１レバー２００に、非研磨位置Ｐから研磨位置Ｑまでの間は第２レバー３００を第１レバー２００とともに一体として回動させ、回転砥石Ｇが研磨位置Ｑに到来してワーク１０に接触した後においては第２レバー３００から離れる係合部２４０を設ける。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークのエッジに存在しているバリなどを回転砥石により研磨して除去するワークの面取り装置に関し、さらに詳しく言えば、回転砥石をほぼ一定の圧力でワークに接触させるとともに、その圧力調整も容易に行える、特に液晶パネルに好適なワークの面取り装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
きわめて鋭利な切断工具を用いたとしても、物体をきれいに切断することは難しく、その材質が硬くなるほど、往々にしてその切断面にバリや欠けが生じやすい。特に、ガラス基板を用いる液晶パネルは、マザー基板から数度の切断工程を経て切り出されるが、通常、その切り出しは分断により行われるため、その切断面にバリや欠けそれにヒビが生ずることが多い。
【０００３】
なお、分断とは、ガラス基板を切断工具にて完全に切断するのではなく、例えばロールカッタなどにてガラス基板にその厚さの半分程度の溝を入れた後、その溝部分に折り曲げ応力を加えて強制的に分割する手法を言う。これによりできたバリは他の製品に傷を付けたり、新たな欠けの要因となり、また、欠けやヒビは、そこからさらに進行するおそれがあるため、研磨して除去する必要がある。
【０００４】
そこで、従来では、図３（ａ）の側面図および図３（ｂ）の平面図に模式的に示すように、液晶パネル１０の切断面を回転砥石Ｇに当てて、そのエッジ（縁）を研磨するようにしている。この例は、液晶パネル１０の端子部１１のエッジを研磨する場合のもので、回転砥石Ｇを固定位置とし、液晶パネル１０をチャック２０に取り付けて、回転砥石Ｇの回転軸線Ｌに対して平行に移動させながら、端子部１１のエッジを研磨する。これとは別の方法として、液晶パネル１０を回転砥石Ｇの回転軸線Ｌに対して直交する方向から当接する場合もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
いずれの方法によるにせよ、面取り量（研磨量）は、ガラス基板の板厚に応じて変更する必要があるが、従来では、その調整を人手によって行っているため、最適量に調整するまでに時間がかかるばかりでなく、何枚かの良品が犠牲になることもある。特に、ガラス基板が０．４ｍｍ厚位の薄板になると、圧力のかけ方を少しでも間違えると、却って欠けなどが発生し、製品自体が不良品となってしまう場合がある。
【０００６】
したがって、本発明の課題は、ワークの板厚に応じた面取り量の設定が容易であり、各ワークに対して余計な負荷をかけることなく、ほぼ一定の圧力をもって回転砥石を接触させることができ、全体として最適かつ安定した面取りを可能としたワークの面取り装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、ワークのエッジを回転砥石により研磨するワークの面取り装置において、装置基台上に設置されたベース板に対して、上記ワークをほぼ水平状態として所定高さ位置に支持するワーク支持手段と、上記ベース板に立設された左右一対の支持板間に、上記ワークのエッジと平行な同一の回転軸線を共有し、それぞれが自在に回動可能に軸支された第１レバーおよび第２レバーと、上記ベース板上に配置され、上記第１レバーを往復的に駆動する第１モータと、上記第２レバーに設けられた第２モータと、上記第２レバーを上記ワーク方向に向けて回動するように付勢する第２レバー付勢手段と、上記各モータおよび上記第２レバー付勢手段の付勢力を制御する制御手段とを含み、上記第２レバーに、上記第２モータにて駆動される回転砥石が上記ワークのエッジに当接する位置に設けられており、上記第１レバーには、上記回転砥石が上記ワークに当接する研磨位置までは上記第２レバーに係合し、当接後には上記第１レバーの回動に伴って上記第２レバーから離れる係合部が設けられているとともに、上記レバーのいずれか一方には、上記係合部の上記第２レバーに対する係合・離脱を検出するセンサが配置されており、上記制御手段は、上記第１モータを駆動して上記第１レバーに上記第２レバーを従えさせて非研磨位置から研磨位置にまで回動させるとともに、上記センサからの離脱信号が出力された時点で上記第１モータを停止させて、上記第２レバー付勢手段の付勢力のみによって上記回転砥石を上記ワークに当接させ、研磨に要する所定時間経過後には、上記第１モータを逆転駆動して上記第１レバーを上記第２レバーとともに非研磨位置にまで戻すことを特徴としている。
【０００８】
上記回転砥石の偏摩耗を防止するには、ベース板駆動手段により、上記ベース板を上記装置基台上において上記ワークのエッジと平行な方向に沿って直線的に往復動可能とし、上記センサからの離脱信号が出力された時点で、上記ベース板駆動手段により上記ベース板を上記ワークのサイズに応じて往復動させることが好ましい。
【０００９】
また、上記第２レバー付勢手段を、上記回転砥石を上記ワークに向けて付勢する引っ張りコイルバネと、ワイヤを介して上記引っ張りバネの一端に連結され、上記制御手段からの指示信号により、そのバネ力を調整する第３モータとを備えた構成とすることにより、上記ワークに対する上記回転砥石の押し付け力をきめ細かく設定することができる。
【００１０】
また、上記第２レバーが回動しても、上記第２レバー付勢手段による付勢力が変わらないようにするため、上記第３モータは、上記第１レバーに取り付けられていることが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、図１および図２を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、図１は本発明によるワークの面取り装置を示す正面図、図２はその左側面図である。この実施形態の説明において、ワークは液晶パネル１０で、研磨する箇所はその端子部１１のエッジ１１ａである。以下、このエッジ１１ａを単にワークエッジ１１ａと言う。
【００１２】
このワークの面取り装置は、頑丈な鋼材などよりなる装置基台１００を備えている。ワークとしての液晶パネル１０は、チャック２０を介してインデックステーブル（割り出しテーブル）３０により、ほぼ水平状態として装置基台１００の所定高さ位置に支持されている。チャック２０は、ワーク押さえ２１とワーク吸着板２２とを備えた構成であってよい。
【００１３】
装置基台１００上には、ベース板１１０がリニアガイドレール１０１を介して直線的に往復動し得るように載置されている。ベース板１１０の移動方向は、ワークエッジ１１ａと平行な方向である。また、図２に示すように、装置基台１００には、ベース板１１０の駆動手段１０２が設けられている。この例において、駆動手段１０２には送りねじ軸が用いられているが、ベルト駆動方式などであってもよい。
【００１４】
ベース板１１０上には、ワークエッジ１１ａと平行な方向に沿って所定の間隔をもって左右一対の支持板１１１，１１１が立設されている。この支持板１１１，１１１の間には、第１レバー２００と第２レバー３００とが同軸的に軸支されている。
【００１５】
すなわち、図１に示すように、第２レバー３００は、その回転軸３０１が支持板１１１，１１１の各々に設けられているラジアル軸受け１１２，１１２によりワークエッジ１１ａと平行となるように軸支されており、第１レバー２００は、ラジアル軸受け２０１，２０１を介して第２レバー３００の回転軸３０１に軸支されている。したがって、第１レバー２００と第２レバー３００は無関係に回動自在である。
【００１６】
第１レバー２００は片腕型のレバーであるのに対して、第２レバー３００は両腕型で、上腕部３１０と下腕部３２０とを備えている。なお、各レバー２００，３００は、実際にはともに門型のフレーム状に構成されている。
【００１７】
第１レバー２００は、ベース板１１０上に設置されている第１サーボモータ１１２にタイミングベルト２０２を介して連結されている。また、第１レバー２００は、第３サーボモータ２１０を備えており、第３サーボモータ２１０のプーリー２１１には、例えばステンレス線からなるワイヤ２２０の一端が巻き付けられている。
【００１８】
ワイヤ２２０の他端は引っ張りコイルバネ２３０を介して第２レバー３００の下腕部３２０に連結されている。なお、この例では、第３サーボモータ２１０のプーリー２１１と引っ張りコイルバネ２３０との間には、ワイヤ２２０を方向転換させるための中間プーリ２２１が設けられている。
【００１９】
第２レバー３００は、その回転軸３０１と同軸的に配置された第２サーボモータ３１０を備えている。第２レバー３００の上腕部３１０には、回転砥石Ｇがワークエッジ１１ａと当接する位置に設けられており、回転砥石Ｇはタイミングベルト３３１を介して第２サーボモータ３１０に連結されている。
【００２０】
この例では、回転砥石Ｇを交換可能とするため、第２レバー３００の上腕部３１０には、回転砥石Ｇを両側から保持する一対のチャック駒３４１，３４２が設けられており、その一方のチャック駒３４１はエアシリンダ３４０により進退可能とされている。なお、第２サーボモータ３１０を回転軸３０１と同軸的に配置した理由は全体をコンパクトにまとめるためで、必ずしも同軸に配置する必要はない。
【００２１】
第２レバー３００は、引っ張りコイルバネ２３０により常にワークエッジ１１ａと当接する方向（図２において時計方向）に付勢されているため、非研磨時には、回転砥石Ｇをワークエッジ１１ａから離れた位置（非研磨位置）に止めておく必要がある。
【００２２】
そのため、第１レバー２００は、図２に示すように、第２レバー３００のバネ付勢による回動を所定の回動角まで押さえる係合手段２４０を備えている。この例では、第２レバー３００の上腕部３１０に舌片３１１を連設するとともに、第１レバー２００側には、上記係合手段２４０として、その舌片３１１の上面（回動方向の前面側）に当接する係合片２４１を設けている。
【００２３】
第１レバー２００と第２レバー３００は、その各々が自由に回動可能であるため、係合片２４１は、舌片３１１と接触している状態（舌片３１１を上から押さえている状態）において、例えば手動にて第２レバー３００を引っ張りコイルバネ２３０の引っ張り力に抗して反時計方向に回動させると、舌片３１１から離れる。
【００２４】
このワークの面取り装置は、係合片２４１と舌片３１１との係合・離脱を検出するためのセンサ４０１およびその検出信号に基づいて、上記ベース板１１０の駆動手段１０２や上記各サーボモータ１１２，２１０，３３０などの動作を制御する制御手段４００を備えている。制御手段４００には、ＣＰＵ（中央演算処理ユニット）やマイクロコンピュータが用いられてよい。
【００２５】
センサ４０１には、例えばリードスイッチなどの近接スイッチを用いることができ、この例では、センサ４０１を係合片２４１側に取り付けているが、センサ４０１は舌片３１１側に設けられてもよい。近接スイッチに代えて、マイクロスイッチなどの機械式スイッチを使用することもできる。
【００２６】
次に、図２を参照して、本発明によるワークの面取り装置の動作の一例について説明する。この面取り装置においては、ワーク（液晶パネル１０）に対して回転砥石Ｇ側が動いて、そのワークエッジ１１ａに当接する構成であるため、まず、第３サーボモータ２１０により、ワークエッジ１１ａに対する回転砥石Ｇの押圧力（推力）を調整する。
【００２７】
すなわち、第３サーボモータ２１０により、ワイヤ２２０の巻き上げ量を調整することにより、引っ張りコイルバネ２３０のバネ力を可変して、ワークエッジ１１ａに対する回転砥石Ｇの最適な押圧力を設定する。この設定は、あらかじめワークの板厚と面取り量の最適な相関データを制御手段４００のメモリに書き込んでおくことにより、容易に行うことができる。
【００２８】
回転砥石Ｇは、非研磨位置Ｐと研磨位置Ｑとの間を往復するが、研磨作業を行うに先立って、制御手段４００は、第１サーボモータ１１２を反時計方向回転として駆動して第１レバー２００を反時計方向に回動させる。
【００２９】
このとき、係合片２４１は舌片３１１に当接しているため、第１レバー２００の動きに追随して第２レバー３００も引っ張りコイルバネ２３０のバネ付勢力に抗して反時計方向に回動する。回転砥石Ｇが非研磨位置Ｐに到来した時点で、制御手段４００は第１サーボモータ１１２を停止させる。
【００３０】
ワーク（液晶パネル）１０が、インデックステーブル３０により回転砥石Ｇと対向する位置に搬送されると、制御手段４００は、第２サーボモータ３３０を駆動して回転砥石Ｇを回転させるとともに、第１サーボモータ１１２を時計方向回転として駆動して第１レバー２００を研磨位置Ｑ側に向けて時計方向に回動させる。
【００３１】
これに伴って、第２レバー３００も引っ張りコイルバネ２３０のバネ付勢力により、第１レバー２００と一体となって時計方向に回動する。なお、回転砥石Ｇは常時回転させてもよいし、研磨作業時のみ適宜回転させるようにしてもよい。また、回転砥石Ｇの回転は一方向回転で、その方向は時計方向，反時計方向のいずれでもよい。
【００３２】
そして、回転砥石Ｇが研磨位置Ｑに至りワークエッジ１１ａと接触すると、第２レバー３００は研磨位置Ｑに止まるが、制御手段４００は、なおも第１サーボモータ１１２を駆動し続け、第１レバー２００をさらに時計方向に回動させる。これにより、係合片２４１が舌片３１１から離れ、センサ４０１から離脱信号が出力される。
【００３３】
すると、制御手段４００は、第１サーボモータ１１２を停止させる一方で、ベース板１１０の駆動手段１０２を起動し、ベース板１１０を図１において左右方向に往復動させる。これにより、回転砥石Ｇはワーク１０に対して平行に移動しながら、ワークエッジ１１ａを研磨することになるため、回転砥石Ｇの偏摩耗が防止される。回転砥石Ｇの平行移動量は、ワークエッジ１１ａの辺の長さに応じて適宜設定することができる。
【００３４】
所定の研磨時間が終了すると、制御手段４００は、第１サーボモータ１１２を反時計方向回転として駆動して第１レバー２００を非研磨位置Ｐ側に向けて反時計方向に回動させる。その途中で、係合片２４１が舌片３１１に当接するため、第２レバー３００も引っ張りコイルバネ２３０のバネ付勢力に抗して反時計方向に回動する。
【００３５】
これにより、回転砥石Ｇはワーク１０から離され、非研磨位置Ｑに到達した時点で、制御手段４００は第１サーボモータ１１２を停止させる。以下、各ワークごとに、これが繰り返される。
【００３６】
なお、研磨位置Ｐから非研磨位置Ｑまでの移動量（後退量）を、制御手段４００内の図示しないタイマにて管理することにより、回転砥石Ｇの径が変化したとしても、待機時のワーク１０から回転砥石Ｇまでの距離が一定に保たれ、タクトが延びることはない。この例において、非研磨位置Ｑは固定的な位置ではなく、可変的な位置である。
【００３７】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、引っ張りコイルバネ２３０のバネ付勢力を調整する第３サーボモータ２１０を第１レバー２００に取り付けることにより、第１レバー２００が回動しても一旦調整したバネ付勢力が変わらないようにしているが、場合によっては、第３サーボモータ２１０をベース板１１０上に搭載してもよい。また、第１〜第３の各モータをサーボモータとしているが、回転砥石Ｇ用の第２モータはサーボ機能を持たない通常のモータであってよい。ワークもガラス基板に限られない。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、モータによって往復的に駆動される第１レバーと、回転砥石を有し、バネによってワーク側に向けて常時一方向に付勢される第２レバーとを同一回転軸上に設け、第１レバーに、非研磨位置から研磨位置までの間は第２レバーを第１レバーとともに一体として回動させ、回転砥石が研磨位置に到来してワークに接触した後においては第２レバーから離れる係合部を設けたことにより、ワークの板厚に応じた面取り量の設定が容易であり、各ワークに対して余計な負荷をかけることなく、ほぼ一定の圧力をもって回転砥石を接触させることができ、全体として最適かつ安定した面取りを可能としたワークの面取り装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるワークの面取り装置を示す正面図。
【図２】図１の左側面図。
【図３】従来のワークの面取り装置を説明するための（ａ）模式的側面図，（ｂ）模式的平面図。
【符号の説明】
１０ワーク（液晶パネル）
１１ａワークエッジ
３０インデックステーブル
１００装置基台
１０２ベース板の駆動手段
１１０ベース板
１１１支持板
１１２第１サーボモータ
２００第１レバー
２１０第３サーボモータ
２３０引っ張りバネ
２４０係合部
３００第２レバー
３１０上腕部
３１１舌片
３２０下腕部
３３０第２サーボモータ
４００制御手段
４０１センサ
Ｇ回転砥石

Claims

ワークのエッジを回転砥石により研磨するワークの面取り装置において、
装置基台上に設置されたベース板に対して、上記ワークをほぼ水平状態として所定高さ位置に支持するワーク支持手段と、上記ベース板に立設された左右一対の支持板間に、上記ワークのエッジと平行な同一の回転軸線を共有し、それぞれが自在に回動可能に軸支された第１レバーおよび第２レバーと、上記ベース板上に配置され、上記第１レバーを往復的に駆動する第１モータと、上記第２レバーに設けられた第２モータと、上記第２レバーを上記ワーク方向に向けて回動するように付勢する第２レバー付勢手段と、上記各モータおよび上記第２レバー付勢手段の付勢力を制御する制御手段とを含み、
上記第２レバーに、上記第２モータにて駆動される回転砥石が上記ワークのエッジに当接する位置に設けられており、上記第１レバーには、上記回転砥石が上記ワークに当接する研磨位置までは上記第２レバーに係合し、当接後には上記第１レバーの回動に伴って上記第２レバーから離れる係合部が設けられているとともに、上記レバーのいずれか一方には、上記係合部の上記第２レバーに対する係合・離脱を検出するセンサが配置されており、
上記制御手段は、上記第１モータを駆動して上記第１レバーに上記第２レバーを従えさせて非研磨位置から研磨位置にまで回動させるとともに、上記センサからの離脱信号が出力された時点で上記第１モータを停止させて、上記第２レバー付勢手段の付勢力のみによって上記回転砥石を上記ワークに当接させ、研磨に要する所定時間経過後には、上記第１モータを逆転駆動して上記第１レバーを上記第２レバーとともに非研磨位置にまで戻すことを特徴とするワークの面取り装置。
上記ベース板を上記装置基台上において上記ワークのエッジと平行な方向に沿って直線的に往復動させるベース板駆動手段をさらに備え、上記制御手段は、上記センサからの離脱信号が出力された時点で、上記ベース板駆動手段により上記ベース板を上記ワークのサイズに応じて往復動させる請求項１に記載のワークの面取り装置。
上記第２レバー付勢手段は、上記回転砥石を上記ワークに向けて付勢する引っ張りコイルバネと、ワイヤを介して上記引っ張りバネの一端に連結され、上記制御手段からの指示信号により、そのバネ力を調整する第３モータとを備えている請求項１または２に記載のワークの面取り装置。
上記第３モータは、上記第１レバーに取り付けられている請求項３に記載のワークの面取り装置。