JP2009095909A - 基板端面研磨装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ガラスパネル組立体の端面研磨処理の時間短縮と、砥石の磨耗の低減を図る。
【解決手段】２枚のガラス基板を対向配置して組立てられたガラスパネル組立体の少なくとも１つの端面を含む領域を２方向から撮影した画像データを取得する基板情報取得部と、前記画像データを用いて、ガラスパネル組立体の外形寸法を算出して各基板端面の存在する可能性のある検査領域を特定し、特定された検査領域の中において、エッジを有する基板端面の有無を判断し、エッジを有する基板端面を選択する研磨条件演算部と、前記選択されたエッジを有する基板端面を、砥石を用いて研磨するエッジ研磨部とを備えたことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

この発明は、基板端面研磨装置に関し、特に、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）や、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）などの平面型表示装置に用いるガラス基板または２枚のガラス基板を組立てた後のガラスパネル組立体の端面のエッジを研磨する端面研磨装置に関する。

ＰＤＰやＬＣＤなどの平面型表示装置では、一般に２枚の長方形状のガラス基板（前面基板と背面基板）を対応配置し、２枚の基板の間に画素構造や電極を形成して表示パネルを組立てる。
表示パネルの組立を完了した後、作業者の安全や衝撃による割れ防止のため、組立完了後のガラスパネル組立体の端面のエッジを研磨する。
従来の研磨の方法としては、ガラスパネル組立体を、走行テーブルに載せ、走行途中にある回転砥石により、ガラスパネル組立体の端面エッジを研磨する方法がある。

たとえば、そのようなガラス基板の端面研磨を自動的に行うガラスの面取り装置が、特許文献１に示されている。
この特許文献１の装置は、走行体の上に面内で回動可能となるように、ガラスパネル組立体である供給板ガラスの保持テーブルを設け、このテーブルの走行路の両外側に対向間隔の調整および上下の位置調整可能に設けた板ガラスの辺縁上下面の面取り用の回転砥石を配置し、更に上記テーブルの走行路両側で、板ガラスの両側縁を上方から測定するための第１カメラおよび板ガラスの両側面を横から測定する第２カメラを設ける。そして、第１カメラによって板ガラスの上面基準マークを読み取って、加工ずれ量をテーブルを旋回させて補正し、上記第１カメラおよび第２カメラによって面取り量や水平度の狂いなどを測定して、上記回転砥石の位置を移動させて面取り量のずれを補正し、板ガラスの上下面取り作業（基板端面研磨作業）を正確に行って加工に伴う不良品の発生をなくすようにしている。
特開２００７−３８３２７号公報

しかし、従来の研磨装置では、ガラスパネル組立体の長方形状の４辺におけるガラス基板の端面の全エッジを一様に研磨する。すなわち、基板端面の研磨状態を事前に検査することなく、すべての端面のエッジを研磨する。したがって、既に面取り加工の完了した基板の縁辺と、エッジがそのまま残った縁辺とが混在するガラスパネル組立体を研磨する場合、研磨する必要ない端面も研磨しようとする。このように、研磨する必要のない端面に対して、無駄な動きが存在し、作業効率が悪いという問題が顕在化してきた。

即ちＰＤＰのようなガラスパネル組立体では、低コスト化が求められ続け、サイズの大きな１枚のガラス基板（以後、マザー基板と呼ぶ）から複数の前面基板と背面基板を切り出す多面取りが進んでいる。マザー基板は、ガラスメーカから基板端面エッジがすでに研磨された状態で納入される。多面取りが進んだことで、前面基板と背面基板の一部の端面には、予め面取り加工を施したマザー基板の端面がそのまま流用される場合がある。その結果ガラスパネル組立体には、すでに研磨された端面と研磨されていない端面が混在するようになってきた。

上記のような２枚の多面取り基板を用いて組立てたガラスパネル組立体のエッジを研磨する場合、研磨されていない端面に対してのみ実施すればよいにもかかわらず、上記のような従来の研磨装置では、全ての端面に対して研磨処理を実施することになるので、研磨処理に時間的無駄が生じる問題がある。
したがって、研磨すべき端面の位置が異なる複数のガラスパネル組立体を、連続して自動的に研磨処理する場合、研磨処理の時間短縮のためには、ガラスパネル組立体ごとにまだ研磨されていない端面を認識して、そのような端面のみについて選択的に研磨することが望まれる。

また、従来の端面研磨装置では、同一サイズのガラス基板を連続的に大量に研磨するために、そのガラス基板の端面の位置や長さに関する情報を予め設定していた。
異なるサイズのガラス基板を研磨する場合には、装置の運転を停止し、端面の位置等の情報を設定し直していたので、複数の異なるサイズの基板を、運転を止めることなく連続して研磨することはできなかった。
また、特注サイズの基板など、事前に端面の位置等の情報のない基板は、自動的に研磨処理をすることはできなかった。

さらに、すでに研磨された端面に対しても研磨処理を実行してしまうおそれがあるので、その不必要な研磨処理によって基板の端面のカケが発生し、不良品となってしまう場合もある。
したがって、同一サイズの基板の研磨処理の時間短縮のみならず、異なるサイズの基板を連続的に自動研磨する場合においても、その基板ごとに的確に研磨すべき端面を検出し、研磨すべき端面のみについて研磨処理を実行して、時間短縮と不良品の発生を防止することが望まれる。

そこで、この発明は、以上のような事情を考慮したものであり、基板の端面のうちまだ研磨されていない端面を選択的に認識し、認識された研磨されていない端面のみについて研磨を実施することにより、研磨処理の時間短縮を図ることのできる基板端面研磨装置を提供することを課題とする。

この発明は、２枚のガラス基板を対向配置して組立てられたガラスパネル組立体の少なくとも１つの端面を含む領域を２方向から撮影した画像データを取得する基板情報取得部と、前記画像データを用いて、ガラスパネル組立体の外形寸法を算出して各基板端面の存在する可能性のある検査領域を特定し、特定された検査領域の中においてエッジを有する基板端面の有無を判断し、エッジを有する基板端面を選択する研磨条件演算部と、前記選択されたエッジを有する基板端面を、砥石を用いて研磨するエッジ研磨部とを備えたことを特徴とする基板端面研磨装置を提供するものである。

これによれば、これから研磨しようとするガラスパネル組立体の端面に関する情報を取得して、研磨する必要のあるエッジを有する基板端面を選択した後に、その選択された基板端面の研磨処理を実行するので、不必要な研磨処理を防止し、ガラスパネル組立体の研磨処理の時間短縮を図ることができ、砥石の磨耗を低減できる。

また、この発明は、前記基板情報取得部が、ガラスパネル組立体の上方に配置され、ガラスパネル組立体の端面を含む領域の平面画像を撮影する第１カメラと、ガラスパネル組立体の側面に配置され、ガラスパネル組立体の端面を含む領域の側面画像を撮影する第２カメラとを備え、前記研磨条件演算部が、前記第１カメラによって撮影された平面画像データを用いてガラスパネル組立体の外形寸法を算出し、前記第２カメラによって撮影された側面画像データを用いて、検査領域の中の基板端面のうちエッジを有する基板端面を選択することを特徴とする。

これによれば、エッジを有する基板端面の有無を判断するために有効な基板情報を取得することができる。しかも、ガラスパネル組立体ごとにそのガラスパネル組立体の基板情報を取得するので、これから研磨しようとする複数のガラスパネル組立体の中にサイズの異なる多数のガラスパネル組立体が混在する場合でも、スムーズに研磨処理を進行できる。

さらに、この発明は、前記研磨条件演算部が、前記取得された画像データから２枚の基板の所定の縁辺の寸法を求めてガラスパネル組立体の外形寸法を算出する基板サイズ演算部と、前記算出された外形寸法から、ガラスパネル組立体の端面を含む領域の側面画像を撮影する位置を特定し、前記特定された撮影位置で撮影された側面画像を用いてエッジを有する基板端面の有無を判断する基板端面エッジ有無判断部と、エッジを有すると判断された基板端面を選択し、その端面に存在するエッジの位置を特定するエッジ情報を算出する基板端面エッジ座標演算部とを備えたことを特徴とする。

これによれば、研磨対象であるガラスパネル組立体ごとに研磨すべき端面位置が異なっていても、適切に研磨すべき基板端面を選択でき、研磨する必要のない基板端面は選択されないので、研磨処理の時間短縮を図ることができる。また、多数のガラスパネル組立体を連続して研磨する場合、サイズの異なるガラスパネル組立体が混在する場合でも、研磨すべき基板端面の位置が異なる場合でも、研磨処理を一時停止することなく、スムーズに進行できる。

また、この発明は、前記基板エッジ有無判断部が、前記撮影された側面画像のデータから、基板端面の存在する可能性のある検査領域を特定し、特定された検査領域の中に基板端面の画像データが存在する場合、または特定された検査領域の中の画像データが所定の基準画像データと一致する場合に、その検査領域に含まれる基板端面を、エッジを有する基板端面と判断することを特徴とする。
これによれば、適切かつ迅速に、エッジを有する基板端面の位置を選択することができ、担当者による設定入力をすることなく、自動的に研磨すべき基板端面のみを選択できる。

さらに、この発明は、前記エッジ研磨部が、砥石と、基板端面のエッジを研磨するように砥石の動作を制御する砥石ユニットと、砥石ユニットのガラスパネル組立体に対する相対位置を決定する砥石ユニット制御部とを備え、前記研磨条件演算部が、研磨処理をした後のガラスパネル組立体の端面の画像データあるいは砥石形状の画像データを用いて、前記砥石の磨耗量を判断する砥石磨耗量判断部を備え、前記砥石ユニット制御部が、前記砥石の磨耗量に基づいて、前記砥石ユニットの相対位置を調整することを特徴とする。
これによれば、研磨後の砥石の消耗状態をチェックして砥石ユニットの相対位置を調整するので、常に一定の精度を確保した研磨処理をすることができる。

また、この発明は、２枚のガラス基板を対向配置して組立てられたガラスパネル組立体の基板端面の研磨方法であって、第１カメラによって、前記ガラスパネル組立体の端面を含む領域の平面画像を撮影してガラスパネル組立体の平面画像データを取得し、前記平面画像データを用いてガラスパネル組立体の外形寸法を算出し、前記算出された外形寸法から前記ガラスパネル組立体の端面を含む領域の側面画像を撮影する位置を特定し、前記特定された撮影位置で、第２カメラによって前記側面画像を撮影してガラスパネル組立体の側面画像データを取得し、前記側面画像データから、各基板端面の存在する可能性のある検査領域を特定し、所定の基準画像データを用いて、特定された検査領域の中にエッジを有する基板端面があるか否かを判断し、エッジを有すると判断された基板端面を選択してその基板端面に存在するエッジの位置を特定するエッジ情報を算出し、前記エッジ情報に基づいて、選択されたエッジを有する基板端面を砥石を用いて研磨することを特徴とする基板端面の研磨方法を提供するものである。
この研磨方法は、後述する図２の概略フローチャートに対応する。

この発明によれば、基板情報取得部によってガラスパネル組立体の基板情報を取得して、そのガラスパネル組立体に存在するエッジを有する基板端面を選択しているので、研磨すべき複数のガラスパネル組立体の中に、サイズやエッジの位置が異なるガラスパネル組立体が混在する場合でも、ガラスパネル組立体の研磨処理の時間短縮を図り、不必要な研磨処理を防止することによる砥石の磨耗の低減を図ることができる。

以下、図に示す実施例に基づいて本発明を詳述する。なお、本発明はこれによって限定されるものではない。
＜端面研磨装置の構成＞
図１に、この発明の端面研磨装置の一実施例の構成ブロック図を示す。
この発明の端面研磨装置は、主として、基板情報取得部１と、研磨条件演算部２と、砥石ユニット制御部３と、砥石ユニット４と、記憶部５とから構成される。

ここで、基板情報取得部１は、１枚のガラス基板あるいは２枚のガラス基板を対向配置して組立て作られたガラスパネル組立体の縁辺のサイズや位置関係などを算出するための基板情報を取得する部分であり、後述するような第１カメラ１１，第２カメラ１２，第１カメラ制御部１３，第２カメラ制御部１４を備えた部分である。

また、取得される基板情報は、たとえばガラスパネル組立体の少なくとも１つの端面を含む領域を２方向から撮影した画像データである。ただし撮影方向はこれに限るものではなく、３次元座標のあらゆる方向から撮影してもよい。
また、ガラスパネル組立体の端面とは、ガラスパネル組立体を構成する基板の端面を意味し、端面を含む領域とは、基板の外形を画定する縁辺の近傍の領域をいう。たとえば、図４の領域Ａ１である。

また、２方向とは、たとえば、図３に示すように、ガラスパネル組立体の上方向と、ガラスパネル組立体の側面方向を意味する。
図３の場合、ガラスパネル組立体の上方向にある第１カメラ１１によって、端面を含む領域の平面画像が撮影される。また、側面方向にある第２カメラ１２によって、端面を含む領域の側面画像が撮影される。
この側面画像の中で、基板端面の存在する可能性のある検査領域が設定される（たとえば、図７参照）。検査領域は、エッジの有無を判断する領域であり、後述する端面エッジ検査領域に相当する（たとえば、図７のＱ１〜Ｑ４）。

研磨条件演算部２は、基板情報取得部１によって取得された各種情報を用いて、基板サイズの算出，基板端面の抽出，その端面のエッジ有無の判断，および研磨すべき端面の選択等の処理を行う部分である。
後述するように、研磨条件演算部２は、主として、基板サイズ演算部２１，基板端面エッジ有無判断部２２，基板端面エッジ座標演算部２３を備えた部分である。

砥石ユニット４は、エッジを有する基板端面を研磨するための砥石４１を備えた部分であり、砥石を基板端面と接触させ、砥石の動作を制御して端面を研磨する部分である。砥石ユニット制御部３は、ガラスパネル組立体に対する砥石ユニット４の相対位置の決定および研磨時の動作を制御する部分である。
ここで、砥石，砥石ユニット，および砥石ユニット制御部は、選択されたエッジを有する基板端面を、砥石を用いて研磨するエッジ研磨部に相当する。

記憶部５は、この研磨装置の各機能を実現するのに必要な種々の情報を記憶しておく部分であり、ＲＯＭ，ＲＡＭ，ハードディスクなどの種々のメモリ素子や記憶媒体が用いられる。
記憶部５に記憶される情報としては、たとえば、基板情報取得部１によって取得された情報５１，研磨条件演算部２で算出された情報５２，カメラの位置を制御するための情報５３，砥石ユニットの位置および動作を制御するための情報５４，端面のエッジの有無を判断するのに利用される情報５５などがある。
エッジ判断情報５５としては、後述する基準画像データがある。
これらの情報のうち、一時的に生成され消去してもよい情報はＲＡＭやハードディスクに記憶され、固定的な情報および書きかえられる可能性があるが半固定的に保持すべき情報は不揮発性のメモリ素子やハードディスクに記憶される。

また、記憶部５には、上記各機能ブロックの動作を制御するための制御プログラム５６も記憶される。
制御プログラムは、ＲＯＭやハードディスクに保存され、ＲＯＭ交換やＣＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体からのインストール，ＬＡＮ等のネットワークを介したサーバからのダウンロード等により、追加，削除，および更新される。
この発明の端面研磨装置の動作は、制御プログラムに基づいて図示しない制御部によってコントロールされる。制御部は、たとえば、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ，Ｉ／Ｏコントローラ，タイマー等を含むマイクロコンピュータにより実現される。

この発明の端面研磨装置は、１枚のガラス基板の端面研磨にも利用できるが、以下の実施例では、主として２枚のガラス基板を組合せて作成したガラスパネル組立体の端面を研磨する場合について、説明する。
また、研磨の対象は、ガラス製の基板とし、たとえば長方形状のガラス基板では、４辺からなる端面が存在するが、この４辺のすべてあるいは４辺のうちいずれかに形成されている鋭利なエッジを研磨するものとする。

＜端面研磨処理の概要＞
この発明の端面研磨装置は、おおむね次のような処理をすることにより、ガラスパネル組立体の端面の研磨を行う。図２に、この発明の端面研磨装置の端面エッジ選択および研磨処理の概略フローチャートを示す。
（ステップＳ１：外観形状データ（平面画像データ）の取得）
基板情報取得部１により、これから研磨しようとするガラスパネル組立体の外観形状に関する情報を取得する。取得された情報５１は、記憶部５に記憶され、研磨条件演算部２に与えられる。外観形状に関する情報は、ガラスパネル組立体の端面を含む領域の平面画像から得られる。ここで、取得される情報は、主として、後述する第１カメラで撮影されたガラスパネル組立体の平面画像データである。

（ステップＳ２：基板寸法（ガラスパネル組立体の外形寸法）の演算）
研磨条件演算部２の基板サイズ演算部２１が、取得された画像データから、研磨対象であるガラスパネル組立体の外形寸法を算出する。ここでは、上記取得情報５１を用いて、２枚のガラス基板（前面基板および背面基板）の所定の縁辺の寸法が求められ、これらの寸法から外形寸法が算出される。算出された演算情報５２は、記憶部５に記憶される。

（ステップＳ３：撮影位置の特定とエッジ位置画像データ（側面画像データ）の取得）
基板情報取得部１が、基板のエッジが存在する可能性のある領域の近傍を撮影するために、まず、上記外形寸法からなる演算情報５２を用いて、側面画像を撮影するカメラの撮影位置を特定する。そして、その特定された撮影位置にカメラを移動させてガラスパネル組立体の端面を含む領域の側面画像を撮影し、その側面画像データを取得する。ここで、取得される情報は、主として、後述する第２カメラで撮影された側面画像データであり、記憶部５に記憶される。

（ステップＳ４：検査領域の特定とエッジ有無のチェック）
基板端面エッジ有無判断部２２が、取得された側面画像データを用いて、各基板の端面部分に、鋭利なエッジが存在するか否か、チェックする。ここで、まず、チェックのために、各基板端面の存在する可能性のある端面エッジ検査領域を特定する。たとえば、取得された側面画像データから、基板の端面の上下左右方向の延長線の交差点を求め、その交差点付近を端面エッジ検査領域とする。
側面画像データの中の複数の端面エッジ検査領域ごとに、その領域内にエッジを有する基板端面が存在するか否かを判断し、エッジを有する基板端面が存在する検査領域を特定する。これにより、特定された端面エッジ検査領域の中の交差点付近に、研磨すべきエッジが存在していることがわかる。
たとえば、基板端面が６つ存在する場合は、６つの検査領域が特定されるが、そのうちエッジを有する基板端面が３つと判断された場合、この３つの基板端面が存在する検査領域が特定される。

（ステップＳ５：研磨すべき基板端面の選択と端面エッジの座標算出）
基板端面エッジ座標演算部２３が、エッジを有すると判断された基板端面を選択し、その基板端面が含まれる端面エッジ検査領域の中の交差点の位置から、その基板端面に存在するエッジの位置を特定する座標情報（エッジ情報とも呼ぶ）を算出する。算出されたエッジ情報は、砥石ユニット制御部３に与えられる。
（ステップＳ６：砥石ユニットの移動）
砥石ユニット制御部３は、エッジ情報を用いて、選択されたエッジを有する基板端面の近傍に、砥石ユニット４を移動させる。
（ステップＳ７：端面エッジの研磨処理）
砥石ユニット４は、研磨すべきエッジを有する基板端面に砥石を接触させ、砥石を動作させてその端面のエッジを研磨する。

＜実施例１＞
以下に、この発明の端面研磨装置の一実施例の構成と動作について説明する。
図３に、実施例１の動作説明のための概略構成図を示す。
ガラスパネル組立体１０は、前面基板６と背面基板７とからなり、いずれもその端面がはみ出すような構造となるようにして重ね合わせられ、接着剤（図４，図５の符号Ｓ１）によって固着させられる。
前面基板６と背面基板７は、ともに、長方形状のガラス基板であり、ガラスパネル組立体１０は、たとえばＰＤＰやＬＣＤに用いられるガラスパネル組立体である。

また、前面基板６と背面基板７は、さらに大きな長方形状のマザーガラス基板から多面取りされたものであり、端面である４辺のいずれかに、多面取りされたときに発生した鋭利なエッジが存在する。
たとえば、前面基板６の隣接する２辺のみにエッジが存在し、他の２辺にはエッジがない場合もある。また、背面基板７の３辺にエッジが存在し、他の１辺にはエッジが存在しない場合もある。また、４辺すべてにエッジが存在する場合もある。

図３では、背面基板７の端面のうち左側の辺にはエッジが存在するが、右側の辺にはエッジが存在しない場合を、一例として図示している。
さらに、マザーガラス基板の多面取りのときには、種々のサイズのガラス基板が切り出されることがあるので、前面基板６と背面基板７のサイズは１つに限られるものではない。
したがって、前面基板６と背面基板７との組合せによって形成されるガラスパネル組立体１０は、種々のサイズのものが混在する場合がある。
この発明では、研磨対象のガラスパネル組立体１０に異なるサイズのものが混在しても装置の動作を完全に中断してしまうことがなく、連続して研磨処理ができるようにするために、第１カメラ１１を用いて、ガラスパネル組立体１０の外観形状を撮影し、画像データを取得する。

図３において、第１カメラ１１は、ガラスパネル組立体１０の上方にあって、第１カメラ制御部１３によって、上下左右（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸すべて）方向に自在に移動できるように配置される。
したがって、第１カメラ１１は、ガラスパネル組立体１０の上方向からガラスパネル組立体１０の平面図を撮影し、主として２つのガラス基板の端面部分の画像データを取得する。
第１カメラ１１によって取得された画像データは、ガラスパネル組立体１０の種々の寸法を算出するのに利用される。

一方、第２カメラ１２は、図３のようなガラスパネル組立体１０の側面図を撮影し、主として、ガラス基板の端面部分のエッジの有無を判断するための画像データを取得する。
第２カメラ１２は、第２カメラ制御部１４によって、左右方向（Ｘ軸とＹ軸）に自在に移動できるように配置される。

また、第２カメラ１２は、ガラスパネル組立体１０の４つの端面が撮影できるように向きをかえて移動される。たとえば、図３において、ガラスパネル組立体１０の手前の側面だけでなく、左側のエッジの有る端面と、エッジのない端面についても、その側面図を撮影するように移動される。
あるいは、第２カメラ１２の移動に加えて、ガラスパネル組立体１０を載置台にのせ、ガラスパネル組立体１０そのものの向きを変えるようにしてもよい。

研磨条件演算部２は、第２カメラ１２から取得した画像データからエッジの有無を判断し、研磨すべき端面エッジの位置座標（エッジ情報）を算出する。
算出されたエッジ情報は、砥石ユニット制御部３に与えられる。砥石ユニット制御部３は、エッジ情報に基づいて、砥石ユニット４を、エッジの有る端面の近傍に移動させる。砥石ユニット４は、砥石ユニット制御部３から与えられた制御信号に基づいて、砥石４１をエッジの有る端面に接触させ、そのエッジを研磨させる。

図３のように、研磨条件演算部２の基板端面エッジ有無判断部２２によって、エッジの有る端面とエッジのない端面とが検出されたとすると、この発明では、エッジの有る端面のみが研磨され、エッジのない端面は研磨されない。
したがって、研磨すべき端面のみについての選択研磨をするので、不必要な研磨処理を防止し、研磨処理の時間短縮，砥石の摩耗を低減することができる。

以下に、実施例１における画像データの取得処理の具体例について説明する。
図４に、ガラスパネル組立体の平面図と、第１および第２カメラの位置の具体例の説明図を示す。
図５に、ガラスパネル組立体の側面図と、第１および第２カメラの位置の具体例の説明図を示す。
また、図６に、実施例１の選択端面の研磨処理のフローチャートを示す。
図５に示すように、第１カメラ１１は、ガラスパネル組立体Ｇ１の上方に位置し、ガラスパネル組立体Ｇ１の端面を含む領域を撮影する。
たとえば、図４に示すように、第１カメラ１１によって、領域Ａ１を撮影する（ステップＳ２１）。領域Ａ１を撮影した画像が、平面画像である。
図４，図５において、符号Ｓ１は、前面基板と背面基板とを封着させる接着剤の位置を示している。

第１カメラ１１によって撮影された画像データから、２枚の基板の所定の縁辺の寸法を求める。具体的には、図４に示す３つの部分の寸法（Ｓ２，Ｔ１，Ｔ２）を算出する（ステップＳ２２）。
これらの寸法は、第１カメラ１１からガラスパネル組立体１０まで距離がわかれば、所定の計算式により求めることができる。
図４において、寸法Ｓ２は背面基板７の短辺の長さであり、寸法Ｔ１は背面基板７からはみ出した前面基板６の短辺の端面部分の長さであり、寸法Ｔ２は前面基板６からはみ出した背面基板７の長辺の端面部分の長さである。

次に、図４に示したガラスパネル組立体Ｇ１の全体を示す寸法Ｇ３と寸法Ｇ４を算出する（ステップＳ２３）。
寸法Ｇ３は、前面基板６の短辺の長さであり、寸法Ｇ４は、背面基板７の長辺の長さである。寸法Ｇ３，Ｇ４は、第１カメラ１１によって取得された３つの寸法（Ｓ２，Ｔ１，Ｔ２）を用いて、次式により求められる。

Ｇ３＝Ｓ２＋２×Ｔ１
Ｇ４＝Ｓ３＋２×Ｔ２
ただし、一般的な薄型テレビで用いられる表示画面の縦横寸法比Ｗ（＝Ｓ３／Ｓ２）は、規格で求められているので、寸法Ｓ３は、Ｓ２から求められる。Ｓ３＝Ｗ×Ｓ２である。
たとえば、Ｗ＝Ｓ３／Ｓ２＝１．８である。したがって、寸法Ｇ４は、Ｗ×Ｓ２＋２×Ｔ２によって求められる。
なお、寸法Ｇ３を第１カメラ１１によって撮影された画像データから実測してもよい。
以上の演算処理は、基板サイズ演算部２１により実行され、求められた寸法値は、演算情報５２として記憶部５に記憶される。

次に、第２カメラ１２により、ガラスパネル組立体の端面を含む領域の側面を撮影する。
第２カメラ１２は、図４および図５に示すようにガラスパネル組立体の側面方向に配置され、たとえば、位置Ｍ１において、図５の領域Ａ２を撮影する。領域Ａ２を撮影した画像が、側面画像である。
また、第２カメラ１２は、第２カメラ制御部１４によって、図４に示すような移動軌跡Ｌ０のライン上を、移動できるように配置される。
図４の移動軌跡Ｌ０はＬ字形であるが、第２カメラのレンズの向きが常にガラスパネル組立体の方を向くように、第２カメラが移動される。
また、第２カメラ１２は、図４に示すように、少なくとも４ヶ所の位置（Ｍ１〜Ｍ４）に移動させられ、それぞれの位置で停止して、ガラスパネル組立体の側面画像を撮影する。

図５に示すように、Ｍ１の位置では、第２カメラ１２によって領域Ａ２の画像が撮影され、次に、位置Ｍ２へ第２カメラ１２を移動して、ガラスパネル組立体の右側端面の側面図を撮影する（ステップＳ２４）。
さらに、第２カメラ１２の撮影方向を変更するために第２カメラ１２を回転させ、位置Ｍ３およびＭ４において、端面を含む領域の側面図を撮影する。
ここで、第２カメラ１２の移動軌跡Ｌ０の位置は、研磨対象であるガラスパネル組立体１０の大きさによって異なり、ステップＳ２３で算出された寸法Ｇ３およびＧ４と、第２カメラ１２から基板端面までの距離Ｌ１により決定される。
たとえば、大きなサイズのガラスパネル組立体１０が研磨対象の場合は、移動軌跡Ｌ０は長くなり、小さなサイズの場合は、移動軌跡Ｌ０は短くなる。

そして、この移動軌跡Ｌ０の決定後、第２カメラで撮影すべき位置（Ｍ１〜Ｍ４）が決定される。
この位置（Ｍ１〜Ｍ４）は、上記した第１カメラの画像データや、寸法Ｇ３，寸法Ｇ４，寸法Ｔ１，寸法Ｔ２などから決定される。
以上のように、ステップＳ２４において、第２カメラの移動軌跡Ｌ０の決定と、第２カメラの撮影位置（Ｍ１〜Ｍ４）の決定が行われた後、その各位置で、第２カメラによる撮影が行われ、側面画像データが取得される。

図７と図８に取得された第２カメラの側面画像データの一実施例を示す。
図７は、位置Ｍ１において撮影された側面画像を示している。
図８は、位置Ｍ３において撮影された側面画像を示している。
また、位置Ｍ２では、図７の画像とほぼ鏡面対象の画像が得られ、位置Ｍ４では、図８の画像とほぼ鏡面対象の画像が得られる。
また、図７および図８では、いずれもエッジのある端面を一例として図示している。

次に、第２カメラ１２で撮影された側面画像データを基にして、基板端面のエッジの有無をチェックする（ステップＳ２５）。ここでは、以下のような処理をして、図７および図８の画像データを分析することにより、エッジの有無を判断する。
図７および図８の場合は、６つのエッジＥ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４，Ｅ５，Ｅ６があると判断される。

図７と図８において、ガラスパネル組立体の表面と水平な方向に、ガラスパネル組立体面の延長線Ｈ１〜Ｈ６を引く。次に、ガラスパネル組立体面の延長線Ｈ１，Ｈ３，Ｈ４，Ｈ６に対し、法線Ｖ１〜Ｖ４を引く。法線Ｖ１〜Ｖ４はそれぞれ、図７，図８のように、ガラスパネル組立体端面と接する位置へ引く。法線Ｖ１〜Ｖ４と、ガラスパネル組立体面の延長線Ｈ１〜Ｈ６がそれぞれ交差する８つの点を中心として、端面エッジ検査領域Ｑ１〜Ｑ８をそれぞれ設ける。この端面エッジ検査領域Ｑ１〜Ｑ８内の画像を利用して、基板端面エッジ有無判断部２２が、ガラスパネル組立体Ｇ２の基板端面にエッジが存在するか判定する。

図７および図８では、端面エッジ検査領域Ｑ１〜Ｑ８の形状は、一つの例として、正方形としている。正方形の大きさは、ガラスパネル組立体のサイズ等により適切な数値が異なり、一意的に定められないが、たとえば、１．０ｍｍ×１．０ｍｍ程度のサイズとしてもよい。
ただし、端面エッジ検査領域Ｑ１〜Ｑ８の形状（たとえば長方形、丸、あるいはひし形）と、サイズ（縦寸法、横寸法）とを、図示しない入力装置（キーボード，マウス，タッチパネルなど）を用いて、必要に応じて設定変更できるようにすることが好ましい。

また、エッジの有無の判断は、たとえば次の２つの方法のいずれかが用いられる。
（１）各端面エッジ検査領域Ｑ１〜Ｑ８について、その中に、基板端面の一部分の画像データが存在すればエッジ有りと判断し、画像データがなければエッジ無しと判断する。
（２）あらかじめ想定される基板端面の基準画像データをいくつか記憶部５に保存しておき、カメラで実際に撮影した各端面エッジ検査領域Ｑ１〜Ｑ８の画像データと、基準画像データとを比較し、基準画像データの中に一致するものがあれば、その端面エッジ検査領域の中にエッジを有する基板端面があると判断する。基準画像データの中に一致するものがなければ、エッジがないと判断する。

図７および図８の場合、上記（１）の方法で判断したとすると、領域Ｑ４とＱ８にはエッジなしと判断され、領域Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ５，Ｑ６，Ｑ７にはエッジを有する基板端面があると判断される。
図の符号Ｅ１〜Ｅ６は、エッジの位置を示している。

図９と図１０に、すでに研磨されている端面を持つ基板の撮影画像の一実施例を示す。
図９が、第２カメラの位置Ｍ１とＭ２に対応する側面画像であり、図１０が、第２カメラの位置Ｍ３とＭ４に対応する側面画像である。
ここでは、図９の位置Ｍ１で撮影された側面画像の中に、背面基板のすでに研磨された端面が存在し、図１０の位置Ｍ３で撮影された側面画像の中に、前面基板のすでに研磨された端面が存在する。

図９と図１０の側面画像データを用いて、エッジの有無を判断した場合、２つの検査領域Ｑ１とＱ７の中にのみ、エッジがあることがわかる。
したがって、図７および図８の場合は、６つのエッジ（Ｅ１〜Ｅ６）について研磨処理をする必要があるが、図９および図１０の場合は、２つのエッジのみについて研磨処理をすればよいことがわかる。

次に、エッジが存在する端面エッジ検査領域Ｑ１〜Ｑ８について、エッジの位置を特定する座標（エッジ情報）を算出する（ステップＳ２６）。
ただし、エッジが１つも存在しなかった場合は、以後の処理をすることなく、処理を終了する。
たとえば、図７のエッジＥ１は、端面エッジ検査領域Ｑ１の中心座標（Ｚ，Ｙ，Ｚ）を求め、これをエッジＥ１のエッジ情報とする。
言いかえれば、エッジＥ１のエッジ情報は、延長線Ｈ１と法線Ｖ２の交点の座標である。
このようにして、図７および図８の場合は、６つのエッジ（Ｅ１〜Ｅ６）のエッジ情報が算出される。

次に、砥石ユニット制御部３が、算出されたエッジ情報を用いて、砥石ユニット４をエッジ近傍に移動させる（ステップＳ２７）。
たとえば、エッジＥ１を研磨する場合には、エッジＥ１のエッジ情報を用いて、エッジＥ１の近くに、砥石ユニット４を移動させる。
次に、砥石ユニット４に備えられた砥石４１を、エッジのある端面に接触させて、所定の方向に移動させることにより、その端面エッジを研磨する（ステップＳ２８）。
エッジＥ１の研磨が終了した後、残りのエッジを研磨するためにステップＳ２７へ戻り、すべてのエッジを研磨するまでステップＳ２７とＳ２８の処理を繰り返す（ステップＳ２９）。
以上により、ガラスパネル組立体の中に存在する端面のうち、エッジのある端面のみについて、選択研磨処理が行われる。

また、図４に示すガラスパネル組立体のコーナー（Ｃ１〜Ｃ４）を研磨してもよい。
このコーナー（Ｃ１〜Ｃ４）の位置座標は、ガラスパネル組立体Ｇ１の短辺寸法Ｇ３，長辺寸法Ｇ４，ガラスパネル組立体端部の寸法Ｔ１，寸法Ｔ２，およびエッジ情報から得られる。
このようにして得られたガラスパネル組立体のコーナー座標に、研磨ユニット４の砥石４１を近づけ、ガラスパネル組立体コーナーＣ１〜Ｃ４を研磨すればよい。

＜実施例２＞
図１１に、この発明の実施例２の端面研磨装置の構成ブロック図を示す。
ここでは、図１と比べて、研磨条件演算部２が砥石磨耗量判断部２４を有する点が異なる。また、記憶部５に、砥石磨耗量設定情報５７を予め記憶する点が異なる。
砥石磨耗量判断部２４は、ガラスパネル組立体の端面エッジの研磨が終了した後、砥石４１の磨耗量をチェックし、その磨耗量に基づいて、次回の研磨処理を行うときの砥石ユニット４のガラスパネル組立体に対する相対位置を調整する部分である。

砥石は消耗品であり、研磨処理をするごとに徐々にすりへってくるので、砥石ユニット４の基板端面に対する相対位置を常に同じ位置に制御していたのでは、所望の端面研磨処理ができなくなってくる。
言いかえれば、砥石の磨耗の多少に関係なく、一定の研磨状態となるように端面を研磨するためには、基板端面に対する砥石ユニットの相対位置を変化させる必要がある。
そこで、現在の砥石の磨耗量を判断し、それを次回の研磨処理にフィードバックし、砥石ユニット４の位置を調整することが好ましい。

砥石の磨耗量の判断は、砥石の形状を直接カメラで撮影し、撮影した砥石形状の画像データと、予め記憶設定された砥石の形状データと比較しながら、砥石の減りぐあいを考慮して砥石ユニットの位置を調整してもよい。

また、端面エッジを研磨した後の理想的な端面の研磨状態（端面エッジの形状またはコーナー部分の形状）の画像データを予め設定することができるので、この画像データと比較して、位置調整をしてもよい。その理想的な端面の画像データは、砥石磨耗量設定情報５７として、記憶部５に予め記憶しておく。
そして、研磨処理を終了した後のガラスパネル組立体の端面やコーナー部分を、第１カメラあるいは第２カメラを用いて撮影する。
撮影したガラスパネル組立体の端面等の画像データと、予め記憶された設定情報５７の画像データとを比較し、両画像データの誤差を検出して、砥石の磨耗量を推定して判断する。

また、砥石の磨耗量と砥石ユニット４の位置との関係は予め設定することができるので、上記判断によって求められた砥石の磨耗量から、砥石ユニット４の相対位置の調整量を算出する。
たとえば、砥石が２０％磨耗したと判断された場合、その磨耗量に対応して設定された距離だけ、砥石ユニット４を移動する位置を補正すればよい。これにより、次回の研磨処理においても砥石の磨耗状態に関係なく、良好な一定の研磨状態を確保した端面研磨処理ができる。

＜実施例３＞
ここでは、この発明の端面研磨方法を実行するための全体的な装置構成および配置の一実施例を説明する。
図１２に、この発明の装置群の全体的構成および配置例を示す。
図１２において、ガラスパネル組立体Ｇ１は、ＤＤモータなどで構成される旋回可能な機構を有するテーブル１１５に載置されている。

ガラスパネル組立体Ｇ１に正対する位置には、第１カメラＰ１（１１）と、ガラスパネル組立体に向かって光を照射する照明手段である第１カメラ光源Ｌ１１が設置されており、これらは、第１カメラＹ軸テーブル１１７に設置されている。

図１３および図１４に、単軸移動機構の一実施例を示す。
第１カメラＹ軸テーブル１１７は、図１３および図１４に示すようなボールねじ１２４、ボールねじナット１２５と、ボールねじ１２４と平行な１対のガイドレール１２６とスライダ１２７と、ボールねじナット１２５を可逆運転させるボールねじ１２４に接続されたモータ１２８で構成された移動機構（以後、単軸移動機構と呼ぶ）と、ボールねじナット１２５およびスライダ１２６で接続されている。このため、第１カメラＹ軸テーブル１１７は、Ｙ軸方向に自由に移動できるようになっている。以後、単軸移動機構を有し、Ｘ・Ｙ・Ｚ軸方向のいずれかに移動できる機構をそれぞれ、Ｘ軸移動機構１１２・Ｙ軸移動機構１１３・Ｚ軸移動機構１１４と呼ぶ。

また、第１カメラＹ軸テーブル１１７を接続しているＹ軸移動機構１１３は、第１カメラＸ軸テーブル１１８と接続されている。この第１カメラＸ軸テーブル１１８は、同期して動く２つのＸ軸移動機構１１２と接続されている。

よって、第１カメラＰ１（１１）は、Ｘ・Ｙ軸方向に自由に移動し、ガラスパネル組立体Ｇ１を撮影できるように配置される。

ガラスパネル組立体Ｇ１の端面に正対する位置には、第２カメラＰ２（１２）と、ガラスパネル組立体に向かって光を照射する照明手段である第２カメラ光源Ｌ１２が設置されており、これらは、第２カメラＺ軸テーブル１１９に設置されている。第２カメラＺ軸テーブル１１９は、Ｚ軸移動機構１１４と接続されており、このＺ軸移動機構１１４は第２カメラＸ軸テーブル１２０と接続されている。

よって、第２カメラＰ２（１２）はＸ・Ｚ軸方向に自由に移動し、ガラスパネル組立体Ｇ１の端面を撮影できるように配置される。これとあわせて、テーブル１１５の旋回機能を利用することにより、ガラスパネル組立体Ｇ１のすべての辺の端面を撮影できる。

ガラスパネル組立体Ｇ１の端面に正対する位置には、砥石１０６を有する研磨ユニットが設置されている。研磨砥石１０６は、砥石用モータ１１６と接続され、砥石用モータ１１６は砥石Ｚ軸テーブル１２１に設置されている。砥石Ｚ軸テーブル１２１は、同期して動く２台のＺ軸移動機構１１４と接続され、このＺ軸移動機構１１４は砥石Ｙ軸テーブル１２２と接続されている。砥石Ｙ軸テーブル１２２は、同期して動く２台のＹ軸移動機構１１３と接続され、このＹ軸移動機構１１３は砥石Ｘ軸テーブル１２３と接続されている。砥石Ｘ軸テーブル１２３は、同期して動く２台のＸ軸移動機構１１２と接続されている。

よって、研磨砥石１０６は、Ｘ・Ｙ・Ｚ軸方向に自由に移動し、ガラスパネル組立体Ｇ１の端面のエッジを研磨できるようになっている。これとあわせて、テーブル１１５の旋回機能を利用し、ガラスパネル組立体Ｇ１の端面のエッジ全てを研磨できるようになっている。

また、図１２では、研磨砥石の形状をそろばんの玉型として記載しているが、ガラスパネル組立体端面エッジが研磨できるものであれば、形状はこれに限るものではない。

ガラスパネル組立体端面のコーナーを研磨するために、別の研磨ユニットを設けてもよい。
なお、ガラスパネル組立体端面エッジとコーナーの両方の研磨が可能な形状をもつ研磨砥石を有する研磨ユニットである場合、研磨ユニットの設置は１台でよい。

この発明の端面研磨装置の一実施例の構成ブロック図である。 この発明の端面研磨処理の概略説明フローチャートである。 この発明の端面研磨装置による研磨処理の説明図である。 この発明の実施例１におけるカメラとガラスパネル組立体との位置関係を説明する平面図である。 この発明の実施例１におけるカメラとガラスパネル組立体との位置関係を説明する側面図である。 この発明の実施例１における端面研磨処理のフローチャートである。 この発明の実施例１におけるカメラで撮影した端面部分の側面画像データの説明図である。 この発明の実施例１におけるカメラで撮影した端面部分の側面画像データの説明図である。 この発明の実施例１におけるカメラで撮影した端面部分の側面画像データの説明図である。 この発明の実施例１におけるカメラで撮影した端面部分の側面画像データの説明図である。 この発明の実施例２における端面研磨装置の構成ブロック図である。 この発明の実施例３における装置全体の構成と配置の説明図である。 この発明の単軸移動機構の一実施例の平面図である。 この発明の単軸移動機構の一実施例の側面図である。

符号の説明

１ 基板情報取得部
２ 研磨条件演算部
３ 砥石ユニット制御部
４ 砥石ユニット
５ 記憶部
１１ 第１カメラ
１２ 第２カメラ
１３ 第１カメラ制御部
１４ 第２カメラ制御部
２１ 基板サイズ演算部
２２ 基板端面エッジ有無判断部
２３ 基板端面エッジ座標演算部
２４ 砥石磨耗量判断部
４１ 砥石
５１ 取得情報
５２ 演算情報
５３ カメラ制御情報
５４ 砥石ユニット情報
５５ エッジ判断情報
５６ 制御プログラム
５７ 砥石磨耗量設定情報

Claims (6)

1. ２枚のガラス基板を対向配置して組立てられたガラスパネル組立体の少なくとも１つの端面を含む領域を２方向から撮影した画像データを取得する基板情報取得部と、
   前記画像データを用いて、ガラスパネル組立体の外形寸法を算出して各基板端面の存在する可能性のある検査領域を特定し、特定された検査領域の中においてエッジを有する基板端面の有無を判断し、エッジを有する基板端面を選択する研磨条件演算部と、
   前記選択されたエッジを有する基板端面を、砥石を用いて研磨するエッジ研磨部とを備えたことを特徴とする基板端面研磨装置。
2. 前記基板情報取得部が、ガラスパネル組立体の上方に配置されガラスパネル組立体の端面を含む領域の平面画像を撮影する第１カメラと、ガラスパネル組立体の側面に配置されガラスパネル組立体の端面を含む領域の側面画像を撮影する第２カメラとを備え、
   前記研磨条件演算部が、前記第１カメラによって撮影された平面画像データを用いてガラスパネル組立体の外形寸法を算出し、前記第２カメラによって撮影された側面画像データを用いて、検査領域の中の基板端面のうちエッジを有する基板端面を選択することを特徴とする請求項１の基板端面研磨装置。
3. 前記研磨条件演算部が、前記取得された画像データから２枚の基板の所定の縁辺の寸法を求めてガラスパネル組立体の外形寸法を算出する基板サイズ演算部と、
   前記算出された外形寸法から、ガラスパネル組立体の端面を含む領域の側面画像を撮影する位置を特定し、前記特定された撮影位置で撮影された側面画像を用いてエッジを有する基板端面の有無を判断する基板端面エッジ有無判断部と、
   エッジを有すると判断された基板端面を選択し、その基板端面に存在するエッジの位置を特定するエッジ情報を算出する基板端面エッジ座標演算部とを備えたことを特徴とする請求項１の基板端面研磨装置。
4. 前記基板エッジ有無判断部が、前記撮影された側面画像のデータから、基板端面の存在する可能性のある検査領域を特定し、特定された検査領域の中に基板端面の画像データが存在する場合、または特定された検査領域の中の画像データが所定の基準画像データと一致する場合に、その検査領域に含まれる基板端面を、エッジを有する基板端面と判断することを特徴とする請求項３の基板端面研磨装置。
5. 前記エッジ研磨部が、砥石と、基板端面のエッジを研磨するように砥石の動作を制御する砥石ユニットと、砥石ユニットのガラスパネル組立体に対する相対位置を決定する砥石ユニット制御部とを備え、
   前記研磨条件演算部が、研磨処理をした後のガラスパネル組立体の端面の画像データあるいは砥石形状の画像データを用いて、前記砥石の磨耗量を判断する砥石磨耗量判断部を備え、
   前記砥石ユニット制御部が、前記砥石の磨耗量に基づいて、前記砥石ユニットの相対位置を調整することを特徴とする請求項１の基板端面研磨装置。
6. ２枚のガラス基板を対向配置して組立てられたガラスパネル組立体の基板端面の研磨方法であって、
   第１カメラによって、前記ガラスパネル組立体の端面を含む領域の平面画像を撮影してガラスパネル組立体の平面画像データを取得し、
   前記平面画像データを用いてガラスパネル組立体の外形寸法を算出し、
   前記算出された外形寸法から前記ガラスパネル組立体の端面を含む領域の側面画像を撮影する位置を特定し、
   前記特定された撮影位置で、第２カメラによって前記側面画像を撮影してガラスパネル組立体の側面画像データを取得し、
   前記側面画像データから、各基板端面の存在する可能性のある検査領域を特定し、所定の基準画像データを用いて、特定された検査領域の中にエッジを有する基板端面があるか否かを判断し、
   エッジを有すると判断された基板端面を選択してその基板端面に存在するエッジの位置を特定するエッジ情報を算出し、
   前記エッジ情報に基づいて、選択されたエッジを有する基板端面を砥石を用いて研磨することを特徴とする基板端面の研磨方法。

Images