JP2013145532A - 加工装置、ツール、加工方法および加工位置の設定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】加工位置を正確に取得することが可能な加工装置を提供する。
【解決手段】このロボット１００は、ガラス基板３０１を覆う第１の接着シート３０２および第２の接着シート３０４のガラス基板３０１からのはみ出し部分３０６を加工するヒートカッタ刃部３４と、ヒートカッタ刃部３４がガラス基板３０１に当接した位置を機械的または電気的に検出するとともに、ヒートカッタ刃部３４が基体に当接した位置に基づいて加工位置を取得する制御を行う制御部４１とを備えている。
【選択図】図１

Description

この発明は、加工装置、ツール、加工方法および加工位置の設定方法に関する。

従来、はみ出し部分を加工するツールを備える加工装置（シート切断装置）が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、ロボットアームを有するロボットと、ロボットアームの先端に取り付けられるチャックと、チャックに保持されるカッタ刃と、チャックに取り付けられる撮像カメラとを備えるシート切断装置が開示されている。このシート切断装置は、半導体ウェハからはみ出すように貼付されたシートのはみ出し部分を、半導体ウェハの外周に沿ってカッタ刃により切断するように構成されている。なお、このシート切断装置では、撮像カメラによって撮像されたカッタ刃、シートおよび半導体ウェハの撮像データに基づいて、カッタ刃によるはみ出し部分の切断位置（加工位置）が決定されている。

特開２００７−２８８０１０号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のシート切断装置では、はみ出し部分の加工位置が、撮像カメラによって撮像された撮像データに基づいて決定されているため、撮像領域内に外乱光が入射した場合には、半導体ウェハの位置（外周）を正確に撮像できない場合があると考えられる。その結果、はみ出し部分の加工位置を正確に取得することができないという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、加工位置を正確に取得することが可能な加工装置、ツール、加工方法および加工位置の設定方法を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による加工装置は、基体を覆うシート状部材の基体からのはみ出し部分を加工するツールと、ツールが基体に当接した位置を機械的または電気的に検出するとともに、ツールが基体に当接した位置に基づいて加工位置を取得する制御を行う制御部とを備えている。

この第１の局面による加工装置では、上記のように、ツールが基体に当接した位置を機械的または電気的に検出するとともに、ツールが基体に当接した位置に基づいて加工位置を取得する制御を行う制御部を備えている。これにより、撮像カメラによって撮像された撮像データに基づいて基体の位置を検出する場合と異なり、外乱光の影響を受けずにツールが基体に当接した位置が検出されるので、加工位置を正確に取得することができる。

この発明の第２の局面によるツールは、基体を覆うシート状部材の基体からのはみ出し部分を加工するツールと、ツールが基体に当接した位置を機械的または電気的に検出するとともに、ツールが基体に当接した位置に基づいて加工位置を取得する制御を行う制御部とを備えた、加工装置に適用される。

この発明の第２の局面によるツールは、ツールが基体に当接した位置を機械的または電気的に検出するとともに、ツールが基体に当接した位置に基づいて加工位置を取得する制御を行う制御部を備えている加工装置に適用される。これにより、撮像カメラによって撮像された撮像データに基づいて基体の位置を検出する場合と異なり、外乱光の影響を受けずにツールが基体に当接した位置が検出されるので、加工位置を正確に取得することができるツールを提供することができる。

この発明の第３の局面による加工方法は、ツールを用いて基体を覆うシート状部材の基体からのはみ出し部分を加工位置に沿って加工する加工方法であって、ツールが基体に当接した位置を機械的または電気的に検出する工程と、ツールが基体に当接した位置に基づいて、加工位置を取得する工程とを備えている。

この発明の第３の局面による加工方法では、上記のように、ツールが基体に当接した位置に基づいて、加工位置を取得する工程を備えている。これにより、撮像カメラによって撮像された撮像データに基づいて基体の位置を検出する場合と異なり、外乱光の影響を受けずにツールが基体に当接した位置が検出されるので、加工位置を正確に取得することができる加工方法を提供することができる。

この発明の第４の局面による加工位置の設定方法は、ツールを用いて基体を覆うシート状部材の基体からのはみ出し部分を加工するための加工位置の設定方法であって、ツールが基体に当接した位置を機械的または電気的に検出する工程と、ツールが基体に当接した位置に基づいて、加工位置を取得して設定する工程とを備えている。

この発明の第４の局面による加工位置の設定方法では、上記のように、ツールが基体に当接した位置に基づいて、加工位置を取得して設定する工程を備えている。これにより、撮像カメラによって撮像された撮像データに基づいて基体の位置を検出する場合と異なり、外乱光の影響を受けずにツールが基体に当接した位置が検出されるので、加工位置を正確に取得することができる加工位置の設定方法を提供することができる。

本発明によれば、上記のように、加工位置を正確に取得することができる。

本発明の第１実施形態によるロボットの側面図である。 本発明の第１実施形態によるロボットの上面図である。 本発明の第１実施形態によるロボットの斜視図である。 本発明の第１実施形態によるロボットによってトリミングされる基板の分解斜視図である。 本発明の第１実施形態によるロボットによってトリミングされる基板の断面図である。 本発明の第１実施形態によるロボットのエンドエフェクタ部の側面図である。 本発明の第１実施形態によるロボットのエンドエフェクタ部のヒートカッタ刃部がガラス基板に当接した状態を示す図である。 本発明の第１実施形態によるロボットのヒートカッタ刃部の正面図である。 本発明の第１実施形態によるロボットのブロック図である。 本発明の第１実施形態によるロボットのトリミング位置を取得する動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の第１実施形態によるロボットのトリミング位置を取得する動作を説明するための上面図である。 本発明の第１実施形態によるロボットのトリミング動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の第１実施形態によるロボットの切り込み動作を説明するための上面図である。 本発明の第１実施形態によるロボットのトリミング動作を説明するための上面図である。 本発明の第１実施形態によるロボットのヒートカッタ刃部によってトリミングしている状態を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態によるロボットのヒートカッタ刃部によってトリミングしている状態を示す上面図である。 本発明の第２実施形態によるロボットのエンドエフェクタ部の側面図である。 本発明の第２実施形態によるロボットのヒートカッタ刃部の正面図である。 本発明の第１および第２実施形態の変形例による加工装置を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態の変形例によるヒートカッタ刃部の拡大図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１〜図９を参照して、第１実施形態によるロボット１００の構成について説明する。なお、ロボット１００は、本発明の「加工装置」の一例である。つまり、図１に示すような多関節ロボットではなく、スカラロボットや直交ロボットのようなものでもよく、また、少なくとも３軸が直交するステージ上に加工ツールが配置される構成でもよい。

図１〜図３に示すように、ロボット１００は、基台１と、基台１に取り付けられるロボットアーム２と、ロボットアーム２の先端に取り付けられるエンドエフェクタ部３と、ロボット１００の全体の動作を制御するロボットコントローラ４とを備えている。また、ロボット１００に隣接するように、基板３００を搬送するためのコンベア２００と、トリミングを行う際に基板３００を載置する載置部２１０とが配置されている。

コンベア２００は、台部２０１と、台部２０１上に配置され基板３００を移動させるためのローラ部（コロ部）２０２とを含む。図２および図３に示すように、ローラ部２０２は、基板３００が搬送される方向（Ｘ方向）に沿って延びるように、２列設けられている。なお、ローラ部２０２は、本発明の「搬送部」の一例である。また、図１に示すように、載置部２１０は、２列のローラ部２０２の間に配置されている。また、載置部２１０は、基板３００を上下移動可能に昇降する昇降部２１１と、基板３００が載置される載置台２１２とを含む。そして、後述する基板３００のはみ出し部分３０６のトリミングを行う際には、昇降部２１１が上昇して載置台２１２に基板３００が載置され、基板３００がローラ部２０２から離間した状態（図１参照）となる。また、基板３００を移動させる際には、昇降部２１１が下降して基板３００が載置台２１２から離間するとともに、２列のローラ部２０２の上に載置された状態となる。

図４に示すように、基板３００は、ガラス基板３０１と、ガラス基板３０１上に配置される第１の接着シート３０２と、ガラス基板３０１の下に配置される第２の接着シート３０４と、から構成されている。また、第１の接着シート３０２および第２の接着シート３０４は、たとえばＥＶＡ（エチレン・ビニル・アセテート）からなる。また、ガラス基板３０１、第１の接着シート３０２および第２の接着シート３０４は、平面視で矩形状に形成されている。

第１の接着シート３０２および第２の接着シート３０４は、ガラス基板３０１よりも大きくなるように形成されている。そして、図５に示すように、ガラス基板３０１に、第１の接着シート３０２および第２の接着シート３０４を重ねてラミネート処理した状態では、第１の接着シート３０２および第２の接着シート３０４は、ガラス基板３０１の四方から外側にはみ出すように配置されている。

図１に示すように、ロボット１００は、３つのアーム部２ａ、２ｂおよび２ｃからなるロボットアーム２を含むたとえば６自由度を有する垂直多関節ロボットである。また、３つのアーム部２ａ、２ｂおよび２ｃを接続する関節５には、アーム部２ａ、２ｂおよび２ｃを駆動するためのサーボモータ（図示せず）が内蔵されている。アーム部２ａ、２ｂおよび２ｃの駆動は、ロボットコントローラ４によりこれらのサーボモータを駆動制御することにより行われるように構成されている。

また、図６に示すように、エンドエフェクタ部３は、アーム部２ａの先端に取り付けられている。エンドエフェクタ部３は、アーム取付部３１と、エアスライドテーブル部３２と、ヒートカッタ本体３３と、ヒートカッタ刃部３４とを含んでいる。アーム取付部３１は、アーム部２ａに固定的に取り付けられているとともに、エアスライドテーブル部３２の上方に配置されている。ヒートカッタ本体３３は、エアスライドテーブル部３２の下方に配置されている。また、ヒートカッタ刃部３４は、ヒートカッタ本体３３の先端に、鉛直方向（Ｚ方向）に沿うように、取り付けられている。なお、ヒートカッタ刃部３４は、本発明の「ツール」の一例である。

ここで、第１実施形態では、エンドエフェクタ部３のアーム取付部３１には、ヒートカッタ刃部３４が基板３００のガラス基板３０１に当接したことを電気的に検知する当接検知部３５が取り付けられている。当接検知部３５は、板状の検知片３５ａと、検知片３５ａによって光が遮られたことを検知する光センサ３５ｂとを含んでいる。具体的には、図７に示すように、エンドエフェクタ部３が矢印Ｘ１方向に移動している際、ヒートカッタ刃部３４が基板３００のガラス基板３０１に当接してヒートカッタ刃部３４（ヒートカッタ本体３３）が停止する。このとき、エアスライドテーブル部３２の上方に配置されるアーム部２ａ（アーム取付部３１）は、エアスライドテーブル部３２の下方に配置されるヒートカッタ刃部３４（ヒートカッタ本体３３）に対して矢印Ｘ１方向に移動する。これにより、当接検知部３５の検知片３５ａが光センサ３５ｂ内に挿入されて、光センサ３５ｂ内の光が遮られる。その結果、ヒートカッタ刃部３４が基板３００のガラス基板３０１に当接したことを後述するロボットコントローラ４の制御部４１により検出するように構成されている。

また、図８に示すように、ヒートカッタ刃部３４は、平面視において、略Ｕ字形状に形成されており、略Ｕ字形状のヒートカッタ刃部３４の一方側（矢印Ｘ１方向側）の端部３４ａと他方側（矢印Ｘ２方向側）の端部３４ｂとの両方によって、基板３００のガラス基板３０１を覆う第１の接着シート３０２および第２の接着シート３０４のガラス基板３０１の側面から外側にはみ出したはみ出し部分３０６（第１の接着シート３０２のはみ出し部分３０２ａ、第２の接着シート３０４のはみ出し部分３０４ａ、図５参照）を切削可能に構成されている。具体的には、ヒートカッタ刃部３４のヒートカッタ本体３３側の部分３４ｃは、たとえば銅合金により棒状に形成されている。また、部分３４ｃは、２つ設けられ、先端側（矢印Ｚ１方向側）に向かって２つの部分３４ｃの間隔が小さくなるように、屈曲している。また、ヒートカッタ刃部３４の先端側の部分３４ｄは、Ｕ字形状に形成されている。また、ヒートカッタ刃部３４の部分３４ｄは、たとえばニクロムにより構成されており、約４００℃以上約５００℃以下の温度に発熱可能に構成されている。また、ヒートカッタ刃部３４の部分３４ｄは、外側（矢印Ｘ１方向側および矢印Ｘ２方向側）に向かって徐々に厚みが小さくなるように構成されている。そして、ヒートカッタ刃部３４の部分３４ｄの端部３４ａまたは端部３４ｂを第１の接着シート３０２および第２の接着シート３０４に当接させることによって、ヒートカッタ刃部３４の部分３４ｄの熱（約４００℃以上約５００℃以下）および形状により、第１の接着シート３０２および第２の接着シート３０４のガラス基板３０１からのはみ出し部分３０６を切削するように構成されている。

また、図９に示すように、ロボットコントローラ４は、制御部４１と、記憶部４２と、通信インターフェイス４３と、入出力信号インターフェイス４４とを含んでいる。記憶部４２は、制御部４１に接続されている。通信インターフェイス４３は、制御部４１に接続されているとともに、サーボドライブ（図示せず）を介してロボットアーム２に接続されている。入出力信号インターフェイス４４は、制御部４１に接続されているとともに、エンドエフェクタ部３に取り付けられる当接検知部３５の光センサ３５ｂに接続されている。

また、記憶部４２には、予め教示されたロボット１００の動作が記憶されるように構成されている。具体的には、記憶部４２には、矩形状を有する基板３００のガラス基板３０１の２つの辺（辺３０１ａおよび３０１ｄ、図１１参照）の合計３点においてヒートカッタ刃部３４を当接させる動作が予め記憶されている。また、記憶部４２には、ガラス基板３０１の寸法（Ｘ方向およびＹ方向の幅など）も記憶されている。

ここで、第１実施形態では、制御部４１は、ヒートカッタ刃部３４が基板３００のガラス基板３０１に当接した位置を検出したことに基づいて、ロボット１００（ロボットアーム２）の移動を即座に停止させ、ロボット１００を停止させたロボット停止位置を、ヒートカッタ刃部３４がガラス基板３０１に当接した位置として記憶部４２に記憶するように構成されている。さらに、制御部４１は、記憶部４２に記憶されたロボット停止位置に基づいて、ガラス基板３０１を覆う第１の接着シート３０２および第２の接着シート３０４のガラス基板３０１からのはみ出し部分３０６をヒートカッタ刃部３４によりトリミングするトリミング位置を取得する制御を行うように構成されている。また、制御部４１は、矩形状を有する基板３００のガラス基板３０１の複数（第１実施形態では２つ）の辺（辺３０１ａおよび３０１ｄ）においてヒートカッタ刃部３４がガラス基板３０１に当接した位置を検出するとともに、検出された複数の当接した位置に基づいて、トリミング位置を算出して取得するように構成されている。なお、基板３００（ガラス基板３０１）は、コンベア２００によって順次搬送されるように構成されており、制御部４１は、順次搬送される複数のガラス基板３０１毎に、ヒートカッタ刃部３４がガラス基板３０１に当接した位置を検出するとともに、ヒートカッタ刃部３４がガラス基板３０１に当接した位置に基づいてトリミング位置を取得する制御を行うように構成されている。

また、第１実施形態では、制御部４１は、取得したトリミング位置に基づいて、基板３００のガラス基板３０１を覆う第１の接着シート３０２および第２の接着シート３０４のガラス基板３０１からのはみ出し部分３０６をヒートカッタ刃部３４によりトリミングする際に、矩形状を有するガラス基板３０１の辺（辺３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃおよび３０１ｄ、図１１参照）から角（角３０１ｅ、３０１ｆ、３０１ｇおよび３０１ｈ、図１１参照）に向かって第１の接着シート３０２および第２の接着シート３０４のガラス基板３０１からのはみ出し部分３０６をヒートカッタ刃部３４により切削することによりトリミングする制御を行うように構成されている。具体的には、後述する図１４の軌跡Ｃ１〜Ｃ８に示すように、はみ出し部分３０６の外側（矢印Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１およびＹ２方向）の端部から、矩形状を有するガラス基板３０１の辺（辺３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃおよび３０１ｄ）に向かった後、角（角３０１ｅ、３０１ｆ、３０１ｇおよび３０１ｈ）に向かってはみ出し部分３０６をヒートカッタ刃部３４により切削することによりトリミングするように構成されている。

また、第１実施形態では、制御部４１は、取得したトリミング位置に基づいて、ガラス基板３０１を覆う第１の接着シート３０２および第２の接着シート３０４のガラス基板３０１からのはみ出し部分３０６をトリミングする前に、ガラス基板３０１を搬送するコンベア２００の２列のローラ部２０２に対応する第１の接着シート３０２および第２の接着シート３０４のはみ出し部分３０６に切り込み３０７（図１３参照）を形成する制御を行うように構成されている。具体的には、図１３に示すように、２列のローラ部２０２の上方に位置するはみ出し部分３０６の位置Ｂ１およびＢ２の２ヶ所に切り込み３０７（３０７ａ、３０７ｂ）を形成する制御を行うように構成されている。

次に、図１０および図１１を参照して、第１実施形態によるはみ出し部分３０６をヒートカッタ刃部３４によりトリミングするトリミング位置を取得する際の制御部４１の動作について説明する。

図１０のフローチャートに示すように、ステップＳ１では、制御部４１によりアーム部２ａ、２ｂおよび２ｃが移動されることにより、エンドエフェクタ部３が基板３００の近傍（トリミング位置の検出位置）に移動される。

次に、ステップＳ２において、図１１に示すように、アーム部２ａ、２ｂおよび２ｃが移動されることにより、切り込み動作が行われる。具体的には、約４００℃以上約５００℃以下の温度に加熱されたエンドエフェクタ部３のヒートカッタ刃部３４により、第１の接着シート３０２および第２の接着シート３０４のはみ出し部分３０６が、はみ出し部分３０６の外側の端部（たとえばガラス基板３０１の辺３０１ａ上の点Ａ１に対応する位置）から、内側に向かって切り込まれる。そして、ステップＳ３において、ヒートカッタ刃部３４がガラス基板３０１に当接したことが検出されたか否かが判断され、ヒートカッタ刃部３４がガラス基板３０１に当接するまで、ステップＳ２の動作が繰り返される。そして、ヒートカッタ刃部３４が基板３００のガラス基板３０１に当接（図７参照）してヒートカッタ刃部３４（ヒートカッタ本体３３）が停止するとともに、アーム部２ａ（アーム取付部３１）は、ヒートカッタ刃部３４（ヒートカッタ本体３３）に対して矢印Ｘ１方向に移動する。これにより、当接検知部３５の検知片３５ａが光センサ３５ｂ内に挿入されて、ヒートカッタ刃部３４が基板３００のガラス基板３０１に当接したことが光センサ３５ｂからの出力により検出される。

次に、ステップＳ３において、ヒートカッタ刃部３４がガラス基板３０１に当接したことが検出された場合、ステップＳ４において、ロボット１００（ロボットアーム２）の移動が即座に停止される。次に、ステップＳ５において、ロボット１００を停止させたロボット停止位置が、ヒートカッタ刃部３４がガラス基板３０１に当接した位置として記憶部４２に記憶される。なお、図７に示すように、ヒートカッタ刃部３４がガラス基板３０１に当接してヒートカッタ刃部３４が停止した後、アーム部２ａは、ヒートカッタ刃部３４に対して矢印Ｘ１方向に移動するので、ヒートカッタ刃部３４がガラス基板３０１に当接した位置と、ロボット１００を停止させたロボット停止位置とは、少し異なる。しかしながら、ヒートカッタ刃部３４がガラス基板３０１に当接した位置と、ロボット１００を停止させたロボット停止位置との差は微差であるため、ロボット１００を停止させたロボット停止位置を、ヒートカッタ刃部３４がガラス基板３０１に当接した位置とみなす。

次に、ステップＳ６に進んで、ガラス基板３０１の辺上の３点におけるヒートカッタ刃部３４の当接位置の検出、および、当接位置の記憶部４２への記憶が終わったか否かが判断される。なお、第１実施形態では、図１１に示すように、ガラス基板３０１の矢印Ｘ２方向側の辺３０１ａ上の２ヶ所（点Ａ１およびＡ２）と、矢印Ｙ２方向側の辺３０１ｄ上の１ヶ所（点Ａ３）の合計３ヶ所において、ヒートカッタ刃部３４がガラス基板３０１に当接した位置が検出される。ステップＳ６において、ガラス基板３０１の辺上の３点におけるヒートカッタ刃部３４の当接位置の検出、および、当接位置の記憶部４２への記憶が終了していないと判断された場合には、ステップＳ７に進んで、まだ当接位置の検出が行われていない残りの位置にロボットアーム２が移動され、ステップＳ２〜Ｓ６の動作が繰り返される。

一方、ステップＳ６において、ガラス基板３０１の辺上の３点おいて、ヒートカッタ刃部３４の当接位置の検出および記憶部４２への記憶が終了したと判断された場合には、ステップＳ８に進んで、ガラス基板３０１を覆う第１の接着シート３０２および第２の接着シート３０４のガラス基板３０１からのはみ出し部分３０６の切削位置の算出が行われる。具体的には、記憶部４２に記憶されているヒートカッタ刃部３４がガラス基板３０１に当接した３点（点Ａ１、Ａ２およびＡ３）の位置（ロボット座標）から、ガラス基板３０１の角３０１ｅ（図１１参照）の座標が算出される。さらに、予め記憶されているガラス基板３０１の寸法（Ｘ方向およびＹ方向の幅など）と、角３０１ｅの座標とからガラス基板３０１の辺３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃおよび３０１ｄの位置が切削位置（トリミング位置）として算出される。そして、ステップＳ９に進んで、算出された切削位置に基づいて、はみ出し部分３０６の切削動作（トリミング）が開始される。なお、上記ステップＳ１〜Ｓ９のトリミング位置を取得する動作は、コンベア２００によって順次搬送されてくる基板３００（ガラス基板３０１）毎に行われる。

次に、図１２〜図１６を参照して、取得したトリミング位置に基づいて、はみ出し部分３０６をトリミングする際の制御部４１の動作について説明する。

図１２のフローチャートに示すように、ステップＳ１１では、制御部４１によりアーム部２ａ、２ｂおよび２ｃが移動されることにより、ヒートカッタ刃部３４が切り込み位置に移動される。そして、ステップＳ１２において、図１３に示すように、はみ出し部分３０６をトリミングする前に、ガラス基板３０１を搬送するコンベア２００のローラ部２０２に対応する第１の接着シート３０２および第２の接着シート３０４のはみ出し部分３０６に切り込み３０７が形成される。具体的には、はみ出し部分３０６の矢印Ｘ２方向側の位置Ｂ１と、矢印Ｘ１方向側の位置Ｂ２の２ヶ所に切り込み３０７（切り込み３０７ａおよび３０７ｂ）が形成される。切り込み３０７ａは、はみ出し部分３０６の外側（矢印Ｘ２方向）の端部から、ガラス基板３０１の辺３０１ａに向かった後、角３０１ｆに向かって切り込みされる。なお、切り込み３０７ａは、角３０１ｆまで切り込まれずに、辺３０１ａの途中まで切り込まれる。その後、切り込み時の軌跡と同じ軌跡を戻ることにより、ヒートカッタ刃部３４がはみ出し部分３０６から離間される。同様に、切り込み３０７ｂは、はみ出し部分３０６の外側（矢印Ｘ１方向）の端部から、ガラス基板３０１の辺３０１ｃに向かった後、角３０１ｈに向かって切り込みされる。

そして、ステップＳ１３において、切り込み３０７が２ヶ所形成されたか否かが判断される。ステップＳ１３において、切り込み３０７が２ヶ所形成されていないと判断された場合には、ヒートカッタ刃部３４が残りの切り込み位置に移動（ステップＳ１４）されて、切り込み３０７を形成する動作が繰り返される。

また、ステップＳ１３において、切り込み３０７が２ヶ所形成されたと判断された場合には、ステップＳ１５に進んで、トリミングが開始される。具体的には、図１４および図１５に示すように、はみ出し部分３０６の外側（矢印Ｘ２方向）の端部から、ガラス基板３０１の辺３０１ａに向かった後、角３０１ｅに向かって（軌跡Ｃ１）、はみ出し部分３０６がヒートカッタ刃部３４により切削される。なお、図１６に示すように、ヒートカッタ刃部３４がガラス基板３０１の辺３０１ａに対して所定の角度θ１傾斜させた状態ではみ出し部分３０６がヒートカッタ刃部３４により切削される。その後、はみ出し部分３０６の外側（矢印Ｘ２方向）の端部から、ガラス基板３０１の辺３０１ａに向かった後、角３０１ｆに向かって（軌跡Ｃ２）、はみ出し部分３０６をヒートカッタ刃部３４により切削する。これにより、矢印Ｘ２方向側のはみ出し部分３０６が切削される。なお、軌跡Ｃ１と軌跡Ｃ２とは、交差するように構成されている。また、はみ出し部分３０６の矢印Ｘ２方向側には、切り込み３０７ａが形成されているので、切削されたはみ出し部分３０６は、切り込み３０７ａの矢印Ｙ１方向側と、矢印Ｙ２方向側とに分離される。これにより、切削されたはみ出し部分３０６が、コンベア２００の２列のローラ部２０２に跨った状態で引っ掛かるのが抑制されて、切削されたはみ出し部分３０６は、床面上に落下する。

そして、ステップＳ１６において、はみ出し部分３０６の切削がはみ出し部分３０６の四方（矢印Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１およびＹ２方向）の４ヶ所において行われたか否かが判断される。はみ出し部分３０６の切削がはみ出し部分３０６の四方の４ヶ所において行われていないと判断された場合には、ヒートカッタ刃部３４が切削位置に移動（ステップＳ１７）されてはみ出し部分３０６の切削の動作が繰り返される。すなわち、軌跡Ｃ３（辺３０１ｂから角３０１ｇに向かう軌跡）および軌跡Ｃ４（辺３０１ｂから角３０１ｆに向かう軌跡）に沿って、矢印Ｙ１方向側のはみ出し部分３０６の切削が行われるとともに、軌跡Ｃ５（辺３０１ｃから角３０１ｇに向かう軌跡）および軌跡Ｃ６（辺３０１ｃから角３０１ｈに向かう軌跡）に沿って、矢印Ｘ１方向側のはみ出し部分３０６の切削が行われる。さらに、軌跡Ｃ７（辺３０１ｄから角３０１ｅに向かう軌跡）および軌跡Ｃ８（辺３０１ｄから角３０１ｈに向かう軌跡）に沿って、矢印Ｙ２方向側のはみ出し部分３０６の切削が行われる。

そして、ステップＳ１６において、はみ出し部分３０６の切削が、はみ出し部分３０６の四方（矢印Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１およびＹ２方向）の４ヶ所において行われたと判断された場合には、はみ出し部分３０６のヒートカッタ刃部３４によるトリミングが終了される。なお、第１実施形態では切り込み３０７が２ヶ所形成されたか否かの判断や切削が行われたかの判断がされた例で説明したが、ロボットの自動運転によりトリミングの開始および終了を進行させることも可能である。

第１実施形態では、上記のように、ヒートカッタ刃部３４がガラス基板３０１に当接した位置を電気的に検出するとともに、ヒートカッタ刃部３４がガラス基板３０１に当接した位置に基づいてトリミング位置を取得する制御を行う制御部４１を設ける。これにより、撮像カメラによって撮像された撮像データに基づいてガラス基板３０１の位置を検出する場合と異なり、外乱光の影響を受けずにヒートカッタ刃部３４がガラス基板３０１に当接した位置が検出されるので、トリミング位置を正確に取得することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、ヒートカッタ刃部３４がガラス基板３０１に当接したことを検知する当接検知部３５を設けて、制御部４１を、当接検知部３５の出力に基づいて、ヒートカッタ刃部３４がガラス基板３０１に当接した位置を検出するように構成する。これにより、ヒートカッタ刃部３４がガラス基板３０１に当接したことを当接検知部３５の出力に基づいて、容易に検出することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、制御部４１を、ヒートカッタ刃部３４がガラス基板３０１に当接した位置を検出したことに基づいて、ヒートカッタ刃部３４の移動を即座に停止する制御を行うように構成する。これにより、ヒートカッタ刃部３４がガラス基板３０１に当接した後にヒートカッタ刃部３４が移動し続けることに起因して、ガラス基板３０１が破損するのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、ヒートカッタ刃部３４がガラス基板３０１に当接した位置を記憶する記憶部４２を設けて、制御部４１を、記憶部４２に記憶されたヒートカッタ刃部３４がガラス基板３０１に当接した位置に基づいてトリミング位置を取得するように構成する。これにより、記憶部４２に記憶されたヒートカッタ刃部３４がガラス基板３０１に当接した位置に基づいて、容易に、トリミング位置を取得することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、制御部４１を、ヒートカッタ刃部３４がガラス基板３０１に当接した位置を検出したことに基づいて、ロボット１００の移動を即座に停止させ、ロボット１００を停止させたロボット停止位置を、ヒートカッタ刃部３４がガラス基板３０１に当接した位置として記憶部４２に記憶するとともに、記憶部４２に記憶されたロボット停止位置に基づいてトリミング位置を取得するように構成する。これにより、ロボット停止位置が、ヒートカッタ刃部３４がガラス基板３０１に当接した位置とみなされるので、ロボット停止位置に基づいてヒートカッタ刃部３４がガラス基板３０１に当接した位置を改めて算出する場合と異なり、迅速にトリミング位置を取得することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、制御部４１を、ヒートカッタ刃部３４がガラス基板３０１に当接してヒートカッタ刃部３４が停止した際に、ロボットアーム２がヒートカッタ刃部３４に対して移動することを検出することにより、ヒートカッタ刃部３４がガラス基板３０１に当接したことを検出するように構成する。これにより、ロボットアーム２がヒートカッタ刃部３４に対して移動する動作に基づいて、確実に、ヒートカッタ刃部３４がガラス基板３０１に当接したことを検出することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、制御部４１を、矩形状を有するガラス基板３０１の複数（２つ）の辺３０１ａおよび３０１ｄにおいてヒートカッタ刃部３４がガラス基板３０１に当接した位置を検出するとともに、検出された複数の当接した位置に基づいて、トリミング位置を算出して取得するように構成する。これにより、複数の辺３０１ａおよび３０１ｄにおいてヒートカッタ刃部３４がガラス基板３０１に当接した位置が検出されるので、その検出した辺３０１ａおよび３０１ｄの当接位置の情報と、ガラス基板３０１の寸法情報とを用いて、容易に、トリミング位置を取得することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、制御部４１を、複数のガラス基板３０１毎に、ヒートカッタ刃部３４がガラス基板３０１に当接した位置を検出するとともに、ヒートカッタ刃部３４がガラス基板３０１に当接した位置に基づいてトリミング位置を取得する制御を行うように構成する。これにより、ガラス基板３０１の位置やサイズがガラス基板３０１毎に異なった場合でも、正確にトリミング位置を取得することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、制御部４１を、取得したトリミング位置に基づいて、ガラス基板３０１を覆う第１の接着シート３０２および第２の接着シート３０４のガラス基板３０１からのはみ出し部分３０６をヒートカッタ刃部３４によりトリミングする際に、矩形状を有するガラス基板３０１の辺から角に向かって第１の接着シート３０２および第２の接着シート３０４をヒートカッタ刃部３４により切削することによりトリミングする制御を行うように構成する。これにより、ガラス基板３０１の角から辺に向かってはみ出し部分３０６をヒートカッタ刃部３４により切削する場合と異なり、ヒートカッタ刃部３４がガラス基板３０１の角に衝突して破損するのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、制御部４１を、取得したトリミング位置に基づいて、ガラス基板３０１を覆う第１の接着シート３０２および第２の接着シート３０４のガラス基板３０１からのはみ出し部分３０６をトリミングする前に、ガラス基板３０１が載置されガラス基板３０１を搬送するローラ部２０２に対応する第１の接着シート３０２および第２の接着シート３０４のはみ出し部分３０６に切り込み３０７を形成する制御を行うように構成する。これにより、切削されたはみ出し部分３０６が切り込み３０７の一方側と他方側とに分かれて落下するので、切削されたはみ出し部分３０６がローラ部２０２に引っ掛かるのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、先端が熱を発するヒートカッタ刃部３４によって、第１の接着シート３０２および第２の接着シート３０４のはみ出し部分３０６を切削する。これにより、レーザや超音波によってはみ出し部分３０６を切削する場合と異なり、簡易な構成ではみ出し部分３０６を切削することができる。また、回転刃によって切削する場合と異なり、回転刃による振動に起因して、ガラス基板３０１が破損するかまたは経年劣化しやすくなるのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、ヒートカッタ刃部３４を、略Ｕ字形状に形成して、略Ｕ字形状のヒートカッタ刃部３４の一方側の端部３４ａと他方側の端部３４ｂとの両方によって、ガラス基板３０１を覆う第１の接着シート３０２および第２の接着シート３０４のガラス基板３０１からのはみ出し部分３０６を切削可能に構成する。これにより、ヒートカッタ刃部３４の一方側の端部のみによってはみ出し部分３０６を切削する場合と異なり、ヒートカッタ刃部３４の寿命を長くすることができる。

（第２実施形態）
次に、図１７および図１８を参照して、第２実施形態のエンドエフェクタ部６について説明する。この第２実施形態では、エンドエフェクタ部３に略Ｕ字形状のヒートカッタ刃部３４が含まれていた上記第１実施形態と異なり、エンドエフェクタ部６にカッタ刃形状のヒートカッタ刃部６４が含まれている。なお、ヒートカッタ刃部６４は、本発明の「ツール」の一例である。

図１７に示すように、第２実施形態のエンドエフェクタ部６は、アーム取付部６１と、エアスライドテーブル部６２と、ヒートカッタ本体６３と、ヒートカッタ刃部６４とを含んでいる。アーム取付部６１は、アーム部２ａに固定的に取り付けられているとともに、エアスライドテーブル部６２の上方に配置されている。ヒートカッタ本体６３は、エアスライドテーブル部６２の下方に配置されている。また、ヒートカッタ刃部６４は、ヒートカッタ本体６３の先端側に、鉛直方向（Ｚ方向）に所定の角度θ２だけ交差した方向に沿って、取り付けられている。

また、図１８に示すように、ヒートカッタ刃部６４は、平面視において、カッタ刃形状に形成されており、カッタ刃形状のヒートカッタ刃部６４の先端部６４ａによって、基板３００のガラス基板３０１を覆う第１の接着シート３０２および第２の接着シート３０４のガラス基板３０１からのはみ出し部分を切削可能に構成されている。具体的には、ヒートカッタ刃部６４のヒートカッタ本体６３側の部分６４ｂは、たとえば銅合金により棒状に形成されている。また、ヒートカッタ刃部６４の先端側の先端部６４ａは、カッタ刃形状に形成されている。また、ヒートカッタ刃部６４の先端部６４ａは、たとえばニクロムにより構成されており、約４００℃以上約５００℃以下の温度に発熱可能に構成されている。また、ヒートカッタ刃部６４の先端部６４ａは、先端側に向かって徐々に厚みが小さくなるように構成されている。

なお、第２実施形態のその他の構成および効果は、上記第１実施形態と同様である。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記第１および第２実施形態では、基板において、ガラス基板からの接着シートおよびバックシートのはみ出し部分を切削するためのトリミング位置を取得するように制御部を構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、制御部を、基板以外のたとえば半導体基板からはみ出るシート状部材を切削するためのトリミング位置を取得するように構成してもよい。また、切削（トリミング）以外の加工位置を取得するための制御部に本発明を適用してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、光センサと検知片とを備える当接検知部により、ヒートカッタ刃部が基板のガラス基板に当接したことを電気的に検出する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ヒートカッタ刃部がガラス基板に当接（衝突）した際にスイッチがオンされる機械的な当接検知部により、ヒートカッタ刃部がガラス基板に当接したことを検出するように構成してもよい。また、ヒートカッタ刃部がガラス基板に当接してヒートカッタ刃部の移動が抑制されることに起因するサーボモータの電流値の増大を検出することにより、ヒートカッタ刃部がガラス基板に当接したことを電気的に検出するように構成してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、本発明の加工装置の一例としてのヒートカッタ刃部を有する垂直多関節ロボットに本発明を適用する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図１９に示すように、エンドエフェクタ部３（ヒートカッタ刃部３４）を有するＸＹθ方向に移動（回転）可能な加工装置１０１に本発明を適用してもよい。また、ヒートカッタ刃部を有する垂直多関節ロボット以外のたとえばスカラロボットなどに本発明を適用してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、ヒートカッタ刃部をガラス基板の２辺に当接させることにより検出される当接位置に基づいて、トリミング位置を算出する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ヒートカッタ刃部をガラス基板の３辺以上に当接させることにより検出される当接位置に基づいて、トリミング位置を算出してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、ヒートカッタ刃部をガラス基板の３点に当接させることにより検出される当接位置に基づいて、トリミング位置を算出する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ヒートカッタ刃部をガラス基板の１点、２点または４点以上に当接させることにより検出される当接位置に基づいて、トリミング位置を算出してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、複数の基板（ガラス基板）毎にヒートカッタ刃部を当接させてトリミング位置を取得する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、複数の基板のうちの１つの基板（ガラス基板）にヒートカッタ刃部を当接させてトリミング位置を取得するとともに、このトリミング位置に基づいて、複数の基板のうちの他の基板のトリミングを行ってもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、トリミングに先立って、カラス基板からのはみ出し部分に切り込みを２ヶ所形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、切り込みを１ヶ所または３ヶ所以上形成してもよい。すなわち、搬送部（ローラ部）の数に応じて切り込みを形成すればよい。

また、上記第１および第２実施形態では、ヒートカッタ刃部の熱によってガラス基板からの接着シートおよびバックシートのはみ出し部分を切削する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、カッタ刃などのヒートカッタ刃部以外のツールによってはみ出し部分を切削してもよい。

また、本発明では、上記第１実施形態の略Ｕ字形状に形成されているヒートカッタ刃部に対して、たとえば、図２０に示すように、略Ｕ字形状を有するヒートカッタ刃部１３４の一方側の端部１３４ａおよび他方側の端部１３４ｂのそれぞれに、窪み部１３４ｃを形成してもよい。これにより、ヒートカッタ刃部１３４によって切削された第１の接着シート３０２および第２の接着シート３０４のはみ出し部分３０６がヒートカッタ刃部１３４に付着するのを抑制することができる。なお、ヒートカッタ刃部１３４は、本発明の「ツール」の一例である。

２ ロボットアーム
３４、６４、１３４ ヒートカッタ刃部（ツール）
３４ａ、３４ｂ、１３４ａ、１３４ｂ 端部
４１ 制御部
４２ 記憶部
３５ 当接検知部
１００ ロボット（加工装置、多関節ロボット）
１０１ 加工装置
２０２ ローラ部（搬送部）
３０１ ガラス基板（基体）
３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃ、３０１ｄ 辺
３０１ｅ、３０１ｆ、３０１ｇ、３０１ｈ 角
３０２ 第１の接着シート（シート状部材）
３０４ 第２の接着シート（シート状部材）
３０６ はみ出し部分
３０７、３０７ａ、３０７ｂ 切り込み

Claims (18)

1. 基体を覆うシート状部材の前記基体からのはみ出し部分を加工するツールと、
   前記ツールが前記基体に当接した位置を機械的または電気的に検出するとともに、前記ツールが前記基体に当接した位置に基づいて加工位置を取得する制御を行う制御部とを備えた、加工装置。
2. 前記ツールが前記基体に当接したことを機械的または電気的に検知する当接検知部をさらに備え、
   前記制御部は、前記当接検知部の出力に基づいて、前記ツールが前記基体に当接した位置を検出するように構成されている、請求項１に記載の加工装置。
3. 前記制御部は、前記ツールが前記基体に当接した位置を検出したことに基づいて、前記ツールの移動を即座に停止する制御を行うように構成されている、請求項１または２に記載の加工装置。
4. 前記ツールが前記基体に当接した位置を記憶する記憶部をさらに備え、
   前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記ツールが前記基体に当接した位置に基づいて前記加工位置を取得するように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の加工装置。
5. 前記ツールを有する多関節ロボットをさらに備え、
   前記制御部は、前記ツールが前記基体に当接した位置を検出したことに基づいて、前記多関節ロボットの移動を即座に停止させ、前記多関節ロボットを停止させたロボット停止位置を、前記ツールが前記基体に当接した位置として前記記憶部に記憶するとともに、前記記憶部に記憶された前記ロボット停止位置に基づいて前記加工位置を取得するように構成されている、請求項４に記載の加工装置。
6. 前記多関節ロボットは、前記ツールが取り付けられるロボットアームを含み、
   前記制御部は、前記ツールが前記基体に当接して前記ツールが停止した際に、前記ロボットアームが前記ツールに対して移動することを検出することにより、前記ツールが前記基体に当接したことを検出するように構成されている、請求項５に記載の加工装置。
7. 前記制御部は、矩形状を有する前記基体の複数の辺において前記ツールが前記基体に当接した位置を検出するとともに、検出された複数の前記当接した位置に基づいて、前記加工位置を算出して取得するように構成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の加工装置。
8. 前記基体は、複数配置され、
   前記制御部は、前記複数の基体毎に、前記ツールが前記基体に当接した位置を検出するとともに、前記ツールが前記基体に当接した位置に基づいて前記加工位置を取得する制御を行うように構成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の加工装置。
9. 前記制御部は、前記ツールが前記基体に当接した位置を検出するとともに、前記ツールが前記基体に当接した位置に基づいて、前記基体を覆うシート状部材の前記基体からのはみ出し部分を前記ツールによりトリミングするトリミング位置を取得する制御を行うように構成されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の加工装置。
10. 前記制御部は、取得した前記トリミング位置に基づいて、前記基体を覆うシート状部材の前記基体からのはみ出し部分を前記ツールによりトリミングする際に、矩形状を有する前記基体の辺から角に向かって前記シート状部材を前記ツールにより切削することによりトリミングする制御を行うように構成されている、請求項９に記載の加工装置。
11. 前記制御部は、取得した前記トリミング位置に基づいて、前記基体を覆うシート状部材の前記基体からのはみ出し部分をトリミングする前に、前記基体が載置され前記基体を搬送する搬送部に対応する前記シート状部材のはみ出し部分に切り込みを形成する制御を行うように構成されている、請求項９または１０に記載の加工装置。
12. 前記ツールは、略Ｕ字形状に形成されており、前記略Ｕ字形状のツールの一方側の端部と他方側の端部との両方によって、前記基体を覆う前記シート状部材の前記基体からのはみ出し部分を切削可能に構成されている、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の加工装置。
13. 基体を覆うシート状部材の前記基体からのはみ出し部分を加工するツールと、前記ツールが前記基体に当接した位置を機械的または電気的に検出するとともに、前記ツールが前記基体に当接した位置に基づいて加工位置を取得する制御を行う制御部とを備えた、加工装置に適用される、ツール。
14. ツールを用いて基体を覆うシート状部材の前記基体からのはみ出し部分を加工位置に沿って加工する加工方法であって、
    前記ツールが前記基体に当接した位置を機械的または電気的に検出する工程と、
    前記ツールが前記基体に当接した位置に基づいて、前記加工位置を取得する工程とを備えた、加工方法。
15. 前記ツールが前記基体に当接した位置を検出する工程は、前記ツールが前記基体に当接したことを機械的または電気的に検知する工程を含む、請求項１４に記載の加工方法。
16. 前記ツールが前記基体に当接した位置を検出したことに基づいて、前記ツールの移動を即座に停止する工程をさらに備える、請求項１４または１５に記載の加工方法。
17. 取得した前記加工位置に基づいて、矩形状を有する前記基体の辺から角に向かって前記シート状部材を前記ツールにより切削することにより加工する工程をさらに備える、請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の加工方法。
18. ツールを用いて基体を覆うシート状部材の前記基体からのはみ出し部分を加工するための加工位置の設定方法であって、
    前記ツールが前記基体に当接した位置を機械的または電気的に検出する工程と、
    前記ツールが前記基体に当接した位置に基づいて、前記加工位置を取得して設定する工程とを備えた、加工位置の設定方法。

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