JP2014065126A - 薄板状ワーク研削装置及び薄板状部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】装置全体のコスト高を抑えることができるとともに比較的メンテナンスが容易である薄板状ワーク研削装置を提供する。
【解決手段】薄板状ワーク研削装置Ｍは、一方向に沿って走行しワークを搬送する走行体１３を有する搬送ユニット１０及びワークを走行体１３から受け取り保持する加工テーブル１０３とこの加工テーブル１０３が保持するワークを研削する研削機１０４とをそれぞれ有し、上記一方向に沿って複数配設される研削ユニット１００を備え、搬送ユニット１０が、走行体１３に取り付けられ、加工テーブル１０３に保持されるワークを撮像するカメラを有し、複数の研削ユニット１００が、それぞれ加工テーブル１０３をワークの受け渡し位置からワークの研削位置まで移動させるよう上記一方向に交差する方向に配設された加工テーブル案内手段１０１、及び上記走行体１３の位置を検出するためのリニアスケール１０２を有していることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、薄板状ワーク研削装置及び薄板状部材の製造方法に関する。

薄板状物加工装置としては例えば略方形の薄板状のワークの端面研削を行う研削装置が公知であり、この研削装置は、例えば携帯電話などの携帯端末で用いられる薄板ガラスの端面研削を行うのに用いられる。この携帯端末のモニターには薄板ガラス板が用いられることが多い。こうした薄板ガラスは、一般に大形のガラス板から、だいたいのワーク形状で切り出され、その切り出されたガラス板の端面を、研削装置によって正確に研削することで、所定の形状に形成される。特に、この研削の際に、同時に面取り加工も行うことで、薄板ガラスの端面の欠けを防ぐことも行われる。

そして、近年、例えば携帯電話などの携帯端末においては、携帯端末の一面全てを、又は一面ほとんどを、表示画面として構成するものが増加している。こうしたものでは、画面がタッチパネル化される場合が多く、一面全てを薄板ガラスで覆われる携帯端末が増えている。

本発明者は、上記携帯電話などの携帯端末の表示画面に用いられる薄板ガラス等のワークの端面研削を行う研削装置において、カメラによってワークと基準ピンとを撮像し、この撮像データを用いて精度良く研削加工を行うことができる研削装置を発明した（特開２０１１−１０１９４２号公報参照）。

また、本発明者は、複数の研削ユニットの加工テーブルにワークを搬送する搬送ユニットが回転体を有し、この回転体の回転により加工テーブルに選択的に対面する複数のワーク保持部を有する研削装置を発明した（特願２０１１−８１９６５号）。

特開２０１１−１０１９４２号公報

この特願２０１１−８１９６５号の研削装置において、上述のようにカメラを設け、ワークと基準ピンとを撮像する場合には、カメラに対するワークとピンとの距離が余り相違しないよう、受け渡し位置の加工テーブルの直上からカメラで撮像することが好ましい。しかし、回転体を回転した際に回転体が保持するワークに付着していた水（研削時の研削液）が飛散し、カメラのレンズに付着してしまうおそれがあり、カメラのレンズに水が付着すると研削精度の低下を招くおそれがある。

本発明は上記課題を解決すべくなされたものであり、加工テーブルでのワークの状態を正確に把握することで精度良く研削できる研削装置、及びこの研削装置を用いた薄板状ワークの製造方法を提供することにある。

この発明の薄板状ワーク研削装置は、
薄板状のワークを研削する薄板状ワーク研削装置であって、
一方向に沿って走行しワークを搬送する走行体を有する搬送ユニット、及び
上記ワークを走行体から受け取り保持する加工テーブルとこの加工テーブルが保持するワークを研削する研削機とをそれぞれ有し、上記一方向に沿って複数配設される研削ユニット
を備え、
上記搬送ユニットが、上記走行体に取り付けられ、上記加工テーブルに保持されるワークを撮像するカメラを有し、
上記複数の研削ユニットが、それぞれ
上記加工テーブルをワークの受け渡し位置からワークの研削位置まで移動させるよう上記一方向に交差する方向に配設された加工テーブル案内手段、及び
上記走行体の位置を検出するためのリニアスケール
を有していることを特徴とする。

当該薄板状ワーク研削装置は、加工テーブルに保持されるワークをカメラにより撮像し、この撮像データに基づいて加工テーブルでのワークの保持状態を把握するが、リニアスケールによって走行体の基準位置を把握し、走行体（カメラ）と加工テーブル（ワーク）との相対的な位置を正確に把握することで、加工テーブルでのワークの保持状態をより正確に把握することができる。つまり、例えばまずリニアスケールによって走行体の基準位置を把握し、そして走行体が加工テーブルにワークを受け渡し、その後加工テーブルを加工テーブル案内手段に沿って移動し、加工テーブルが保持するワークを撮像し、この撮像データ及び移動距離に基づいてワークの加工テーブルの保持状態を正確に把握することができる。このため、このワークの保持状態に応じた研削経路を算出して、正確な研削を行うことができる。また、当該薄板状ワーク研削装置は、一方向に沿って複数の研削ユニットが配設されているので、一の研削ユニットにおいて上記のような撮像の作業等を行っている間に、他の研削ユニットで例えば研削作業を行うことができ、生産性を向上することができる。

上記搬送ユニットが走行体の走行するレールを有し、このレールの近傍に上記リニアスケールが付設されていると良い。これにより、レールに沿って走行する走行体の一方向の位置を正確に把握することができ、このため走行体と加工テーブルとの相対的位置がより正確に把握することができる。なお、レールの近傍とは、レールに沿って走行する走行体の位置をリニアスケールが計測できる位置を意味する。

上記加工テーブル案内手段が、精密移動機構を有していると良い。これにより、上記一方向の交差方向（加工テーブル案内手段の配設方向）における走行体と加工テーブルとの相対位置を正確に把握できるとともに、ワークを保持する加工テーブルを正確に研削位置まで移動させることができる。

上記走行体が、少なくとも二つのワーク保持部を備え、回転により上記受け渡し位置の加工テーブルに選択的に上記ワーク保持部を対面させる回転体と、この回転体が回転可能に取付けられる柱状部とを有し、上記カメラが、上記ワーク保持部の取り付けられる側の反対側で柱状部に付設されていると良い。これにより、回転体の回転によってワークに付着していた水滴が飛散しても、この水滴がカメラに付着し難い。このため、カメラに付着する水滴による研削精度の低下を的確に抑制することができる。また、一方のワーク保持部に未加工のワークを保持した状態で走行体を加工テーブルの受け渡し位置まで走行させ、この保持した未加工のワークを加工テーブルに受け渡すことで、加工テーブルに未加工のワークを供給することができる。また、受け渡し位置の加工テーブルが保持する加工済みのワークをワーク保持部で受け取り、ワークを搬出することができきる。特に、ワーク保持部が少なくとも二箇所に設けられているので、上記供給の手順と搬出の手順とを略連続して行うことができる。つまり、例えば一方のワーク保持部に未加工のワークを保持し他方のワーク保持部にワークを保持しない状態で加工テーブルの受け渡し位置まで走行体を走行させ、そして他方のワーク保持部により加工テーブルから加工済みのワークを受け取り、その後、回転体を回転させて上述のようにワークを受け渡し空となった加工テーブルに上記一方のワーク保持部を対面させて、このワーク保持部が保持する未加工のワークを上記加工テーブルに受け渡すことができる。

上記回転体が、受け渡し位置の加工テーブル側に接近・離反可能に上記柱状部に取付けられていることが好ましい。つまり、ワークの受け渡しのために高低差を有する加工テーブルと回転体とを接近・離反するために、例えば加工テーブルを上下動させると構造が複雑化するおそれがあり、このため上記のように回転体が接近・離反可能に上記柱状部に取り付けられることで、構造がシンプルとなり、装置のコスト高を防ぎつつ、故障等が生じ難く、またメンテナンスも容易である。

上記カメラが、レンズと、このレンズの表面側に配設され表面側からレンズ側への水滴の飛散を防止する水滴飛散防止手段とを有していると良い。これにより、ワークに付着していた水滴等がレンズに向けて飛散した場合であっても、水滴飛散防止手段によってレンズへの付着を抑制することができ、このためレンズに付着する水滴による研削精度の低下を的確に抑制することができる。

上記カメラ、走行体及び加工テーブルを制御する制御手段をさらに備え、この制御手段が、上記リニアスケールによって走行体の位置を認識する手順、上記カメラに上記加工テーブルの保持するワークを撮像させる手順、上記認識する手順と撮像させる手順との間において走行体と加工テーブルとを相対的に移動させる手順、及び上記ワークの撮像データ及び相対的な移動距離に基づいてワークの加工テーブルの位置を認識し、このワークの位置に基づいて研削経路を算出する手順を行うと良い。これにより、ワークの撮像データ及び相対的な移動距離に基づいて制御手段がワークの加工テーブルでの保持状態を正確に把握することができる。

当該薄板状ワーク研削装置は、上記搬送ユニットが走行体を案内する走行体案内手段を有し、上記走行体案内手段の始端付近の一方側に配設され、上記搬送ユニットに未加工のワークを供給する搬入ユニット、及び上記走行体案内手段の始端付近の他方側に配設され、上記搬送ユニットから加工済みのワークを受け取る搬出ユニットをさらに備えると良い。これにより、搬入ユニットに未加工のワークを供給しておくことで、上述のような研削加工が行われ、加工済みのワークは搬出ユニットに受け渡されるので、この搬出ユニットから加工済みのワークを取り出すことができる。また、搬入ユニットが搬出ユニットと走行体案内手段を挟んだ位置に配設されるので、搬出ユニットによってワーク保持部のワークを搬出した走行体の位置で、ワーク保持部に搬入ユニットによってワークを供給することができる。

また、本発明に係る薄板状部材の製造方法は、上記構成からなる当該薄板状ワーク研削装置により薄板状のワークを研削する工程を備える。これにより、精密に研削された薄板状部材を製造することができる。

以上説明したように、本発明の薄板状ワーク研削装置は、加工テーブルでのワークの状態を正確に把握することで、精度の高い研削を行うことが可能である。

本発明に係る薄板状ワーク研削装置の一実施形態を説明するための概略的平面図である。 図１の薄板状ワーク研削装置の走行体の概略的正面図である。 図１の薄板状ワーク研削装置の走行体の概略的斜視図である（ただし、ローラの図示は省略している）の平面図である。 図１の薄板状ワーク研削装置の走行体のカメラの水滴飛散防止手段の要部拡大断面図である。 図１の薄板状ワーク研削装置の搬送ユニットにおけるワークの供給及び排出の状態を模式的に表わした模式的斜視図である。 図１の薄板状ワーク研削装置の吸着台が設置された加工テーブルの平面図である。

以下、本発明に係る薄板状ワーク研削装置（以下、単に研削装置ということがある）の一実施の形態を図１〜図６を参酌しつつ以下説明する。なお、本明細書において、「研削」とは、寸法精度を目的としてワークの端面を削る場合のみならず、所望の表面粗さを得るためにワークの端面を僅かに削る（以下、研磨ということもある）場合をも含む意味で用いる。

まず、研削装置Ｍの全体構成について図1を参照しつつ説明する。なお、各図において、具体的には描いていないが、この研削装置Ｍでも、周知のように、作業者の安全性を確保するため、周囲にガード板（図示省略）を設けている。

この研削装置Ｍは、携帯電話用の薄板ガラスであるワークＷを搬送する搬送ユニット１０と、この搬送ユニット１０にワークＷを搬入する搬入ユニット６０と、搬送ユニット１０からワークＷを搬出する搬出ユニット７０と、搬送ユニット１０から受け渡されたワークＷを研削する複数（４つ）の研削ユニット１００と、各種動作を制御する制御手段（図示省略）とを備えている。

上記搬送ユニット１０は、図１に示すように、一方向に直線的に配設された走行体案内手段１１と、この走行体案内手段１１に沿って走行する走行体１３とを備えている。ここで、走行体案内手段１１は、平行に配設されたレールと、走行体１３をレール配設方向に駆動する駆動手段（図示省略）とを有している。なお、駆動手段としては、ベルト駆動機構を用いることが可能である。この複数の研削ユニット１００は、レール１１と直交する方向に配設された加工テーブル案内手段１０１と、この加工テーブル案内手段１０１に沿って走行する加工テーブル１０３と、加工テーブル１０３に載置されたワークＷを研削する研削機１０４とを有し、加工テーブル１０３は、搬送ユニット１０の走行体１３の真下であるワークＷの受け渡し位置と、その外側（右側）の加工位置とを移動するよう設けられている。上記複数の研削機１０４は全てレール１１の一方（図示上右側）に設けられている。

＜搬送ユニット１０＞
走行体１３は、図２及び図３に示すように、レール１１を転動する車輪１４が付設された基台１３ａ、この基台１３ａから立設された柱状部１３ｂ、及びこの柱状部１３ｂに回転可能に且つ上下動可能に搭載された回転体２５を有している。この回転体２５は、レール１１の配設方向（上記一方向）に平行な軸を中心に回動可能に設けられている。なお、回転体２５を回転及び上下動させる機構は特に限定されず、例えば柱状部１３ｂに上下にスライド移動する上下動部材を設け、この上下動部材に回転体２５の回動軸を設ける構成を採用可能である。また、上記基台１３ａには、回転体２５が下方に移動した際にワークＷの移動を許容する空間部（穿孔１３ｃ）が形成されている（図３参照）。

上記回転体２５は、図３に示すワーク保持部２７として機能し互いに対向するよう配設された側板と、この側板２７とを連結するフレーム２８とを有している。上記二箇所のワーク保持部２７は、図３に示すように、上記側板２７の外面から外側に向けて突設されている。なお、本実施形態においては、一対のワーク保持部２７が側方に位置する状態を正常状態として説明し、特に言及しない場合にはこの正常状態で上下左右等の用語を用いるものとする。

各ワーク保持部２７は、レール１１の配設方向に複数（３つ）のワーク保持部材２９（ワーク保持手段）を有し、また上下方向に複数（２つ）のワーク保持部材２９を有している。各ワーク保持部２７は、このように複数のワーク保持部材２９を有するので、ワークＷを同時に複数保持できる。各ワーク保持部材２９は、内部に設けられた吸気路（図示省略）に連通されており、このためワークＷを吸着することで保持することができる。

上記回転体２５は、上記軸を中心に回転及び反転可能に設けられており、一方向（例えば時計まわり）に９０°、他方向（例えば反時計まわり）に９０°（以下、「−９０°」とマイナス標記する場合がある）回転（反転）可能に設けられている。具体的には、上記二箇所のワーク保持部２７の一方が下方に向くよう回転体２５が回転し、後述する加工テーブル１０３と対面するワーク保持部２７を選択できるよう設けられている。さらに、回転体２５は、上下動可能に設けられ、加工テーブル１０３に接近・離反可能に設けられており、上記のようにワーク保持部２７が下方に向いた状態で回転体２５が下方に移動することにより、ワーク保持部２７から加工テーブル１０３にワークＷが受け渡される。

上記搬送ユニット１０は、走行体１３に取り付けられたカメラ２３をさらに有している。上記カメラ２３は、走行体１３の柱状部１３ｂに取付けられ、具体的にはワーク保持部２７の取り付けられる側の反対側で柱状部１３ｂに取付けられている。上記カメラ２３は、ケーシング２３ａと、このケーシング内に配設された複数のレンズからなる光学部材２３ｂと、上記レンズの表面側（下側）に配設され表面側からレンズ側への水滴の飛散を防止する水滴飛散防止手段３０とを有している。この水滴飛散防止手段３０は、表面側に空気の流れを発生する手段から構成されており、具体的には図４に示すように、上記光学部材２３ｂの測光経路の外側に配設され、内側に向けて空気を噴出可能な円環状部材から構成されている。なお、この円環状部材は、内壁に周溝３０ａが刻設されており、この周溝３０ａから空気が噴出可能に設けられている。なお、図示例においては、上記カメラ２３が柱状部１３ｂに固定されているものについて例示したが、例えば柱状部にカメラを上下動可能に取付けることも適宜設計変更可能である。

＜搬入ユニット及び搬出ユニット＞
上記搬入ユニット６０及び搬出ユニット７０は、レール１１の始端に配設されており、上記複数の研削ユニット１００は、レール１１の終端側にかけて順次配設されている。また、この搬入ユニット６０と搬出ユニット７０とは、レール１１を挟んで対向するよう配設されている（図１参照）。なお、本実施形態においては、複数の研削機１０４は、レール１１に対して搬出ユニット７０側（右側）に配設されている。

上記搬入ユニット６０は、図５に示すように、未加工のワークＷを立設保持するワークカートリッジ６１の載置台（図示省略）と、このワークカートリッジ６１のワークＷを保持（吸着）する搬入保持部材６３と、この搬入保持部材６３を上下且つ水平方向（レール１１に対して直交方向の水平方向）に移動させる移動機構（図示省略）を有している。この搬入ユニット６０は、ワークカートリッジ６１に立設された未加工のワークＷを搬入保持部材６３が保持し、そして移動機構によって搬入保持部材６３が上下水平方向に移動し、搬入ユニット６０及び搬出ユニット７０間に存在する搬送ユニット１０のワーク保持部２７に供給するよう設けられている。

また、上記搬出ユニット７０は、上記搬入ユニット６０と同様に、加工済みのワークＷを立設保持するワークカートリッジ７１の載置台（図示省略）と、このワークカートリッジ７１へ受け渡すワークＷを保持（吸着）する搬出保持部材７３と、この搬出保持部材７３を上下且つ水平方向（レール１１に対して直交方向の水平方向）に移動させる移動機構（図示省略）を有している。この搬出ユニット７０は、上記搬送ユニット１０のワーク保持部２７のワークＷを保持し、移動機構によって搬出保持部材７３が上下水平方向に移動し、ワークカートリッジ７１にワークＷを受け渡すよう設けられている。なお、図示例では、ワークカートリッジ６１，７１は、搬入ユニット６０及び搬出ユニット７０のそれぞれに１つずつ設けたものを図示しているが、このワークカートリッジ６１，７１の個数は、適宜設計変更可能である。なお、ワークカートリッジ６１，７１は種々の形態ものものを採用可能であるが、例えば左右方向に三列でワークＷが立設するように、樹脂壁で仕切って構成することができる。

なお、上記ワークカートリッジ６１，７１の投入及び取出しに関しては、種々の形態のものが採用できるが、例えばワークカートリッジ６１，７１がそれぞれ引き出し状構造部材（図示省略）に載置され、この引き出し状構造部材がワークカートリッジ６１，７１の収納位置（装置Ｍ内部）とワークカートリッジ６１，７１の投入・取出し位置（装置Ｍ外部）との間を水平方向にスライド移動可能に装置Ｍに取り付けられている。なお、この引き出し状構造部材のスライドは、作業者によって手動でできるよう設けることが可能であるが、搬入ユニット６０又は搬出ユニット７０の作業時にはスライド不能となるよう後述する制御手段によって制御されていることが好ましい。

＜研削ユニット＞
各研削ユニット１００は、図１に示すように、ワークＷの受け渡し位置近傍にリニアスケール１０２をさらに有している。ここで、リニアスケール１０２は、一対のレール１１のうち研削機１０４が配設されない側のレール１１（左側のレール１１）の研削機１４の反対側（図１の左側）に設置されている。このため、リニアスケールには、ワークＷの水滴による影響を受けにくい。また、このリニアスケール１０２は、光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する光学リニアスケール１０２であり、レール１１の配設方向に沿ってレール１１近傍に配設されている。ここで、リニアスケール１０２は、カウント方向表示面が上面となるよう設置される。

加工テーブル案内手段１０１は、電動の精密移動機構を有し、この精密移動機構としてボールネジ機構１０１を採用している。このボールネジ機構１０１は、駆動手段１０１ａの回転力によって加工テーブル１０３を、レール１１と直交する方向に直線移動させる。上記駆動手段１０１ａとしては、回転力が制御可能な電動モータが好適に用いられ、例えばサーボモータが好適に用いられる。

上記加工テーブル１０３は、図６に示すように、加工テーブル案内手段１０１によって移動されるステージ基台１０５と、このステージ基台１０５上に着脱可能に取り付けられる保持基台１０７とを備えている。この保持基台１０７には、ワークＷを保持する吸着台１０８が載置固定されている。ここで、搬送ユニット１０が保持するワークＷの個数に対応して複数の吸着台１０８を載置固定することが好ましい。また、保持基台１０７の吸着台１０８には、上面に吸気口（図示省略）が設けられており、この吸気口を負圧にするための負圧接続口が設けられている。これにより、加工テーブル１０３はワークＷを吸着することで保持できる。

なお、上記ステージ基台１０５に、複数種の保持基台１０７が着脱可能に取り付けられるように設けることも可能である。これにより、ワークＷの大きさに応じて所望の保持基台１０７を選択して取付けることで、ワークＷの大きさに適した研削を容易且つ確実に行うことができる。

上記研削ユニット１００の研削機１０４は、加工テーブル１０３上のワークＷ（薄板ガラス）の端面を研削等の加工を行う加工ツール１３０が着脱可能に設けられている。この加工ツール１３０は、例えば回転することにより接触するワークＷの端面を研削するものである。また、加工ツール１３０としては、ワークＷと当接して穴あけ加工を行うものも採用可能である。また、上記加工テーブル１０３上には、複数種類の加工ツール１３０が載置されており、目的に応じた加工ツール１３０を研削機１０４に取付けることができるよう設けられている。

また、研削機１０４は、先端に加工ツール１３０を着脱可能に取り付ける加工スピンドル（図示省略）を有している。加工スピンドルは、研削を行う際の回転駆動力を発生する電動モータ（図示省略）と、電動モータのスピンドル軸に加工ツールを取付けるチャックとを備えている。

上記加工スピンドル（研削機１０４）は、レール１１の配設方向に沿って移動可能に設けられている。このため、加工テーブル１０３及び加工スピンドルを移動させることで、加工ツールは、加工テーブル１０３上のワークＷに対して相対的に水平方向（前後左右方向）に移動可能に設けられている。なお、加工スピンドルは、上下方向にも移動するよう設けられている。

なお、研削ユニット１００は、加工スピンドルに取り付けられた加工ツール１３０に向けて研削液を噴射する研削液噴射手段（図示省略）をさらに備えることが好ましい。この研削液噴射手段によって研削液を噴射することで、研削加工時に発生する加工ツール１３０表面の熱を抑制することができる。

＜制御手段＞
上記制御手段としては、例えば電子制御ユニットから構成することができる。この制御手段は、未加工のワークＷを搬送ユニット１０によって加工テーブル１０３に供給し、加工テーブル１０３のワークＷを研削ユニット１００によって研削し、加工済みのワークＷを加工テーブル１０３から搬出するよう制御するものであるが、以下、この制御について説明する。

まず、研削作業を開始する際には搬送ユニット１０の走行体１３はレール１１の始端側に位置している。そして、ワークカートリッジ６１から搬入ユニット６０が未加工のワークＷを受け取り、この未加工のワークＷを搬入ユニット６０が走行体１３の一方側のワーク保持部２７に受け渡す。なお、この受け渡しに際しては、上記ワーク保持部２７及び搬入ユニット６０の吸着部の吸引及び停止が制御される。なお、後述するワークＷの受け渡しに際してもこのような吸引及び停止が制御されるものであり、以下その詳細な説明は省略する。

未加工のワークＷを受け取った走行体１３は、複数の研削ユニット１００のうち一つの研削ユニット１００の受け渡し位置まで移動する。この走行体１３の受け渡し位置における停止は、上記リニアスケール１０２の情報に基づいて行われる。なお、この際、この研削ユニット１００の加工テーブル１０３も受け渡し位置まで移動する。

そして、回転体２５が９０°回転し、ワークＷを保持しているワーク保持部２７を下方側にして、ワークＷと加工テーブル１０３とを対面させる。そして、回転体２５が下降してワークＷを加工テーブル１０３に受け渡す。

その後、加工テーブル１０３を移動するとともに、カメラ２３によって加工テーブル１０３上のワークＷの目印を撮像する。なお、このワークＷの目印は複数個設定することが好ましい。

このように撮像されたワークＷの撮像データと、この撮像のために移動した距離とに基づいて、加工テーブル１０３でのワークＷの保持状態（保持姿勢）を求めて（ワークの位置を認識し）、ワークＷの研削経路を算出する。

上記のようにカメラ２３による撮像終了後に、加工テーブル１０３は加工位置まで移動する。そして、加工テーブル１０３と研削機１０４とを移動させることで上記研削経路に則ってワークＷを研削する。

また、上記のようにカメラ２３による撮像終了後に、走行体１３はレール１１の始点側に移動する。

上記のような搬送作業が研削ユニット１００ごとに行われ、各研削ユニット１００にワークＷが供給される。

そして、上記研削ユニット１００において研削作業が完了すると、加工テーブル１０３は受け渡し位置まで移動する。また、走行体１３は、一方側のワーク保持部２７に未加工のワークＷを保持した状態で、上記受け渡し位置まで移動する。なお、この際、他方側のワーク保持部２７にはワークＷが保持されない空の状態とされている。

その後、回転体２５が−９０°回転（反転）し、ワークＷを保持していない上記他方側のワーク保持部２７を下方側にして、ワークＷと加工テーブル１０３とを対面させる。そして、回転体２５が下降して加工テーブル１０３から加工済みのワークＷを受け取る。

そして、回転体２５が１８０°回転し、ワークＷを保持しているワーク保持部２７を下方側にして、ワークＷと加工テーブル１０３とを対面させる。そして、回転体２５が下降してワークＷを加工テーブル１０３に受け渡す。

その後、上述のような加工テーブル１０３の撮像位置までの移動、カメラ２３による撮像、研削経路の算出がなされる。

この撮影後、加工テーブル１０３が加工位置に移動して研削作業が開始されるとともに、走行体１３がレール１１の始点側に移動する。

そして、レール１１の始点側に移動した後に、走行体１３他方側のワーク保持部２７から搬出ユニット７０が加工済みのワークＷを受け取り、その加工済みワークＷを加工済みワークＷのワークカートリッジ７１に収容するとともに、未加工ワークＷのワークカートリッジ６１から搬入ユニット６０が未加工のワークＷを受け取り、この未加工のワークＷを搬入ユニット６０が走行体１３の一方側のワーク保持部２７に受け渡す。

このように未加工のワークＷを受け取った走行体１３は、研削作業が終了した別の研削ユニット１００の受け渡し位置まで移動し、上記のような搬送搬出作業が繰り返し行われることになる。

以上のように、当該研削装置Ｍによって上記制御手段の制御のもとワークＷの端面を研削して、端面が研削された薄板状部材を製造することができる。

＜利点＞
当該研削装置Ｍは、リニアスケール１０２によって走行体１３の一方向の基準位置を把握することで、走行体１３と加工テーブル１０３との相対的な位置を正確に把握することができる。また、加工テーブル１０３を撮像位置まで移動させて、ワークＷを撮像することで、この移動距離及び撮像データに基づいてワークＷの加工テーブル１０３での保持状態（姿勢）を正確に把握しつつ研削経路を算出することができる。このため、精度良くワークＷの端面を研削することができる。

上記リニアスケール１０２は加工テーブル１０３ごとに設けられているため、加工テーブル１０３間における走行体１３の位置が正確に認識されていなくても、各加工テーブル１０３における基準位置を各リニアスケール１０２によって正確に把握することができる。このため、走行体１３を走行させる手段として上記実施形態のようなベルト駆動機構を採用することが可能であり、走行体１３の走行速度の向上や装置コストの抑制を図ることができる。さらには、上記のようにリニアスケール１０２が加工テーブル１０３ごとに設けられているので、複数の加工テーブルに亘って一つのリニアスケールを設けるものに比べて、装置コストの低減が図られるとともに、リニアスケール自体の精度も向上することができる。

また、この研削に関して加工テーブル１０３をボールネジによって加工テーブル案内手段１０１の配設方向に移動させることができるので、ワークＷの研削精度が高い。

また、走行体１３が二つのワーク保持部２７を備え、回転により上記受け渡し位置の加工テーブル１０３に選択的に上記ワーク保持部２７を対面させることができるので、一台の搬送ユニット１０によって排出手順と搬送手順とを略連続して行うことができ、生産効率を向上できる。

特に複数の研削ユニット１００を有するので、一の研削ユニット１００において上記のような撮像作業又は搬送作業を行っている間に、他の研削ユニット１００で研削作業を行うことができ、生産性をより向上することができる。

しかも、搬入ユニット６０と搬出ユニット７０とがレール１１を挟んだ位置に配設され、回転体２５の対向壁にそれぞれワーク保持部２７が設けられ、これにより上述のように搬入ユニット６０による未加工のワークＷの供給と、搬出ユニット７０による加工済みのワークＷの排出とを同時に行うことができ、ワークＷの搬送搬出時間の短縮化が図られ、より生産性を向上させることができる。

また、上記カメラ２３は、走行体１３の柱状部１３ｂに、ワーク保持部２７の取り付けられる側の反対側で付設されているため、回転体２５の回転によってワークＷに付着していた水滴が飛散しても、この水滴がカメラ２３に付着し難い。このため、カメラ２３に付着する水滴による研削精度の低下を的確に抑制することができる。

また、一方のワーク保持部２７に未加工のワークＷを保持した状態で走行体１３を加工テーブル１０３の受け渡し位置まで走行させ、この保持した未加工のワークＷを加工テーブル１０３に受け渡すことで、加工テーブル１０３に未加工のワークＷを供給することができる。また、受け渡し位置の加工テーブル１０３が保持する加工済みのワークＷをワーク保持部２７で受け取り、ワークＷを搬出することができきる。特に、ワーク保持部２７が少なくとも二箇所に設けられているので、上記供給の手順と搬出の手順とを略連続して行うことができる。つまり、例えば一方のワーク保持部２７に未加工のワークＷを保持し他方のワーク保持部２７にワークＷを保持しない状態で加工テーブル１０３の受け渡し位置まで走行体１３を走行させ、そして他方のワーク保持部２７により加工テーブル１０３から加工済みのワークＷを受け取り、その後、回転体２５を回転させて上述のようにワークＷを受け渡し空となった加工テーブル１０３に上記一方のワーク保持部２７を対面させて、このワーク保持部２７が保持する未加工のワークＷを上記加工テーブル１０３に受け渡すことができる。

上記回転体２５が、受け渡し位置の加工テーブル１０３側に接近・離反可能に上記柱状部１３ｂに取付けられていることが好ましい。つまり、ワークＷの受け渡しのために加工テーブル１０３と回転体２５とを接近・離反するために、例えば加工テーブル１０３を上下動させると構造が複雑化するおそれがあり、このため上記のように回転体２５が接近・離反可能に上記柱状部１３ｂに取り付けられることで、構造がシンプルとなり、装置のコスト高を防ぎつつ、故障等が生じ難く、またメンテナンスも容易である。

上記カメラ２３が、レンズと、このレンズの表面側に配設され表面側からレンズ側への水滴の飛散を防止する水滴飛散防止手段３０とを有していると良い。これにより、ワークＷに付着していた水滴等がレンズに向けて飛散した場合であっても、水滴飛散防止手段３０によってレンズへの付着を抑制することができ、このためレンズに付着する水滴による研削精度の低下を的確に抑制することができる。

当該薄板状ワークＷの研削装置は、上記カメラ２３、走行体１３及び加工テーブル１０３制御する制御手段をさらに備え、この制御手段が、上記リニアスケール１０２によって走行体１３の位置を認識する手順、上記カメラ２３に上記加工テーブル１０３の保持するワークＷを撮像させる手順、上記認識する手順と撮像させる手順との間において走行体１３と加工テーブル１０３との相対的に移動させる手順、及び上記ワークＷの撮像データ及び相対的な移動距離に基づいてワークＷの加工テーブル１０３の位置を算出する手順を行うと良い。これにより、ワークＷの撮像データ及び相対的な移動距離に基づいて制御手段がワークＷの加工テーブル１０３での保持状態を正確に把握することができる。

当該薄板状ワーク研削装置は、上記搬送ユニット１０が走行体１３を案内する走行体案内手段を有し、上記走行体案内手段の始端付近の一方側に配設され、上記搬送ユニット１０に未加工のワークＷを供給する搬入ユニット６０、及び上記走行体案内手段の始端付近の他方側に配設され、上記搬送ユニット１０から加工済みのワークＷを受け取る搬出ユニット７０をさらに備えると良い。これにより、搬入ユニット６０に未加工のワークＷを供給しておくことで、上述のような研削加工が行われ、加工済みのワークＷは搬出ユニット７０に受け渡されるので、この搬出ユニット７０から加工済みのワークＷを取り出すことができる。また、搬入ユニット６０が搬出ユニット７０と走行体案内手段とを挟んだ位置に配設されるので、搬出ユニット７０によってワーク保持部２７のワークＷを搬出した走行体１３の位置で、ワーク保持部２７に搬入ユニット６０によってワークＷを供給することができる。

さらに、当該研削装置Ｍにあっては、加工テーブル１０３はワークＷをそれぞれ保持可能な複数の吸着台１０８を有するため、一度の加工作業により複数のワークＷの研削を行うことができる。しかも、二箇所のワーク保持部２７のそれぞれが、上記加工テーブル１０３の吸着台１０８に対応して複数のワーク保持部材２９を有するので、一度の搬送搬出作業によって複数のワークＷを搬送搬出できる。このため、生産性の向上をより図ることができる。特に、例えば一度の加工作業に際して、複数種類の加工ツールによる加工を行う場合にあっては、一の加工ツールを取り付けた後に複数のワークＷについてその一の加工ツールによる同種の加工処理を行うことができ、その後、上記一の加工ツールを離脱し他の加工ツールを取り付けて、この他の加工ツールによる同種の加工処理を上記複数のワークＷに対して行うことができる。つまり、一度の加工ツールの着脱により複数のワークＷの加工処理がなされるため、加工ツールの着脱に要する時間を短縮することができ、作業効率の向上を図ることできる。

さらに、加工テーブル案内手段１０１によって加工テーブル１０３が受け渡し位置から加工位置に移動するので、ワークＷを受け渡す領域と加工を行う領域とを区画することができ、加工位置が研削液によりウェットな状態となるが、このウェットな状態から受け渡し位置を区分けすることができる。また、二つのワーク保持部２７のうち一方がドライな未加工のワークＷばかり保持し、他方がウェットな加工済みワークＷばかりを保持することになり、各ワーク保持部２７のドライ・ウェット状態を区分けすることができる。

また、当該研削装置Ｍにあっては、複数の研削ユニット１００の研削機１０４の全てが、加工位置がレール１１に対して同一側に位置するよう配設されているので、研削ユニット１００の加工位置が設けられない側において、装置の側面に上記レール１１を配設することができ、搬送ユニット１０の修理や点検等が容易に行い得るという利点を有する。

また、搬入ユニット６０及び搬出ユニット７０がレール１１の始端付近に設けられているので、研削装置Ｍの一側面（レール１１の始端側の側面）にワークＷの供給部分及び排出部分を配置することができる。このため、ワークカートリッジ６１，７１の投入・取入を一人の作業者が一方側から行うことができる。

また、走行体１３にカメラ２３が取り付けられ、加工テーブル１０３上のワークＷを撮影し、その撮影データに基づいて正確な研削経路での研削作業を行うことができる。

なお、カメラ２３を複数台設置し、加工テーブル１０３ごとにカメラ２３を配設することも考えられるが、上記のようにカメラ２３を走行体１３に取り付ける構成を採用しているため、カメラ２３を複数台設置することを要せず、装置のコスト高を抑制することができる。

＜その他の実施形態＞
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の意図する範囲内において適宜設計変更可能である。

上述の実施形態の研削装置Ｍでは、ワークＷとしてのワークＷを携帯電話用の薄板ガラスとしているが、例えば、携帯音響機器用の薄板ガラスであってもよいし、また、携帯ゲーム機用の薄板ガラスであってもよい。さらに、携帯ナビ用の薄板ガラス、携帯ＴＶの薄板ガラス等であっても良い。

また、上記実施形態においては、ワークＷの撮像に関してワークに設けた目印を撮像することを主として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ワークの形状（外形（の一部又は全部）又は孔）を撮像することでワークの保持状態を認識するよう設けることも可能である。

また、上記実施形態においては、リニアスケール１０２が受け渡し位置近傍に付設されているものについて説明したが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、リニアスケールによって基準位置が認識できるものであればリニアスケールの設置個所は特に限定されるものではない。つまり、例えばリニアスケールによって走行体とワークとの相対関係の基準となる基準位置を認識した後に、走行体をレールに沿って走行させ、撮像位置でワークを撮像し、研削経路算出にあたり上記走行距離も参考にして研削経路を算出することも可能である。

さらに、上記実施形態においては、加工テーブル案内手段１０１として精密移動機構を用い、この加工テーブル案内手段によって加工テーブルを移動するものについて説明したが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。つまり、加工テーブル案内手段とは別の駆動手段によって加工テーブルが加工テーブル案内手段に沿って移動するものを採用することも可能である。なお、加工テーブル案内手段１０１としては、上記実施形態のように精密移動機構を採用することが好ましく、これにより加工テーブルの位置を正確に把握しつつ、研削作業を的確に行うことができる。また、精密移動機構としては、上記実施形態のようなボールネジ機構に限定されるものではなく、その他リニアサーボモータ、ラックアンドピニオン機構等を採用することも可能である。

さらに、上記実施形態においては、各研削ユニット１００において同種の研削作業がなされるものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各研削ユニット１００において異なる加工処理がなされるものを採用可能である。つまり、例えば、上記実施形態のように寸法精度を目的としてワークＷの端面を削る研削ユニット１００のみならず、ワークＷの端面を所望の表面粗さとするために僅かに削る研磨ユニットと、ワークＷと当接して穴あけ加工を行う穴あけ研削ユニットとを備える研削装置であっても本発明の意図する範囲内である。

なお、この研削装置の場合、例えば、制御手段が、
１．少なくとも二箇所のワーク保持部のうち一方に、搬入ユニットを介して未加工のワークＷを供給するステップ、
２．ワーク保持部において未加工のワークＷを保持した走行体を、穴あけ研削ユニットの加工テーブルの受け渡し位置まで走行せしめるステップ、
３．受け渡し位置の穴あけ研削ユニットの加工テーブルが保持する穴あけ加工済みのワークＷを、上記少なくとも二箇所のワーク保持部のうち他方が受け取るステップ、
４．回転体を回転させて、上記穴あけ加工済みのワークＷを受け渡した加工テーブルに上記一方のワーク保持部が保持する未加工のワークＷを受け渡すステップ、
５．ワーク保持部において穴あけ加工済みのワークＷを保持した走行体を、研削ユニットの加工テーブルの受け渡し位置まで走行せしめるステップ、
６．受け渡し位置の研削ユニットの加工テーブルが保持する研削済みのワークＷを、上記一方のワーク保持部が受け取るステップ、
７．回転体を回転させて、上記研削済みのワークＷを受け渡した加工テーブルに上記他方のワーク保持部が保持する穴あけ加工済みの加工物を受け渡すステップ、
８．ワーク保持部において研削済みのワークＷを保持した走行体を、研磨ユニットの加工テーブルの受け渡し位置まで走行せしめるステップ、
９．受け渡し位置の研磨ユニットの加工テーブルが保持する研磨済みのワークを、上記他方のワーク保持部が受け取るステップ、
１０．回転体を回転させて、上記研磨済みのワークを受け渡した加工テーブルに上記一方のワーク保持部が保持する研削済みの加工物を受け渡すステップ、
１１．ワーク保持部において研磨済みのワークＷを保持した走行体を、搬出ユニットによる排出位置まで走行せしめるステップ、及び
１２．上記他方のワーク保持部が保持する研磨済みのワークＷを搬出ユニットを介して排出するステップ
を行うよう制御するものも採用可能である。

さらに、回転体２５として一対のワーク保持部２７が対向するものについて説明したが、例えば回転軸から見て略六角形状や略八角形状の回転体を採用することも可能であり、また三箇所以上のワーク保持部を設けることも適宜設計変更可能な事項である。

また、上記実施形態では回転体２５を回転及び反転できるよう設けたものについて説明したが、一方向にのみ回転可能（他方向に回転不能）な回転体であっても、本発明の意図する範囲内である。但し、上記実施形態のように、回転及び反転できる回転体２５を採用することが好ましく、これにより回転体２５に付設するケーブル等の捩じれを防止する手段が特に必要でなく、構造がシンプルとなる利点を有する。

以上のように、本発明の薄板状ワーク研削装置は、例えば携帯電話などの携帯端末で用いられる薄板ガラスなどの略方形の薄板状のワークの端面研削を、低コストで且つ迅速に行うことができる。

１０ 搬送ユニット
１１ レール
１３ 走行体
１３ａ 基台
１３ｂ 柱状部
１３ｃ 穿孔
１４ 車輪
２３ カメラ
２３ａ ケーシング
２３ｂ 光学部材
２５ 回転体
２７ ワーク保持部（側板）
２８ フレーム
２９ ワーク保持部材
３０ 水滴飛散防止手段
３０ａ 周溝
６０ 搬入ユニット
６１ ワークカートリッジ
６３ 搬入保持部材
７０ 搬出ユニット
７１ ワークカートリッジ
７３ 搬出保持部材
１００ 研削ユニット
１０１ 加工テーブル案内手段
１０１ａ 駆動手段
１０２ リニアスケール
１０３ 加工テーブル
１０４ 研削機
１０５ ステージ基台
１０７ 保持基台
１０８ 吸着台
１３０ 加工ツール
Ｗ ワーク
Ｍ 装置

Claims (9)

1. 薄板状のワークを研削する薄板状ワーク研削装置であって、
   一方向に沿って走行しワークを搬送する走行体を有する搬送ユニット、及び
   上記ワークを走行体から受け取り保持する加工テーブルとこの加工テーブル研削装置が保持するワークを研削する研削機とをそれぞれ有し、上記一方向に沿って複数配設される研削ユニット
   を備え、
   上記搬送ユニットが、上記走行体に取り付けられ、上記加工テーブルに保持されるワークを撮像するカメラを有し、
   上記複数の研削ユニットが、それぞれ
   上記加工テーブルをワークの受け渡し位置からワークの研削位置まで移動させるよう上記一方向に交差する方向に配設された加工テーブル案内手段、及び
   上記走行体の位置を検出するためのリニアスケール
   を有していることを特徴とする薄板状ワーク研削装置。
2. 上記搬送ユニットが走行体の走行するレールを有し、
   上記リニアスケールが上記レールの近傍に付設されている
   請求項１に記載の薄板状ワーク研削装置。
3. 上記加工テーブル案内手段が、精密移動機構を有している請求項１または請求項２に記載の薄板状ワーク研削装置。
4. 上記走行体が、
   少なくとも二つのワーク保持部を備え、回転により上記受け渡し位置の加工テーブルに選択的に上記ワーク保持部を対面させる回転体と、
   この回転体が回転可能に取付けられる柱状部と
   を有し、
   上記カメラが、上記ワーク保持部の取り付けられる側の反対側で柱状部に付設されている
   請求項１、請求項２または請求項３に記載の薄板状ワーク研削装置。
5. 上記回転体が、受け渡し位置の加工テーブル側に接近・離反可能に上記柱状部に取付けられている請求項３に記載の薄板状ワーク研削装置。
6. 上記カメラが、レンズと、このレンズの表面側に配設され表面側からレンズ側への水滴の飛散を防止する水滴飛散防止手段とを有している請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の薄板状ワーク研削装置。
7. 上記カメラ、走行体及び加工テーブルを制御する制御手段をさらに備え、
   この制御手段が、
   上記リニアスケールによって走行体の位置を認識する手順、
   上記カメラに上記加工テーブルの保持するワークを撮像させる手順、
   上記認識する手順と撮像させる手順との間において走行体と加工テーブルとを相対的に移動させる手順、及び
   上記ワークの撮像データ及び相対的な移動距離に基づいてワークの位置を認識し、このワークの位置に基づいて研削経路を算出する手順
   を行う請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の薄板状ワーク研削装置。
8. 上記搬送ユニットが走行体を案内する走行体案内手段を有し、
   上記走行体案内手段の始端付近の一方側に配設され、上記搬送ユニットに未加工のワークを供給する搬入ユニット、及び
   上記走行体案内手段の始端付近の他方側に配設され、上記搬送ユニットから加工済みのワークを受け取る搬出ユニット
   をさらに備える請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の薄板状ワーク研削装置。
9. 請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の薄板状ワーク研削装置により薄板状のワークを研削する工程を備える薄板状部材の製造方法。

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