JP4267725B2 - ガラススクライバー - Google Patents
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Description
【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16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】
又、この図16では示されていないがこの種のスクライバーには、一般に図17に示すように2基のカメラC1,C2が設けられる。この図17は図16の平面図を示す。ワークWの一方の隅に位置合わせ用のアライメントマークM,Nが記されており、カメラC1,C2で撮影した画像をデータ処理することによってその中心位置を認識し、これよりワークWのセット時のずれを検出している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ここで小サイズの液晶パネルを得るような場合には、スクライブヘッド102,103がワーク上で頻繁に移動する結果、その移動機構から塵埃が発生してワークを汚損させていた。
【0005】
又、テーブルの往復時にスクライブを行うには、逆方向移動時にチップホルダー(15)を180°軸回転させるがカッターホイールチップ(14)の加工精度や軸の回転機構の組み立て精度の影響により、テーブルの前進、後退時に同じ個所をスクライブしても往復時のスクライブラインが相互に一致しないことが多い。
上記の補正方法としてはチップホルダーの位置を機械的に調整して行われる方法が従来より採用されているが調整に手間がかかるという問題があった。
【0006】
本発明は、スクライブヘッドを固定とし、スクライブ時にはテーブルを移動させる機構とすることにより、上述の両課題を解決する。
【0007】
【課題を解決するための手段】
スクライブヘッドを固定とする替わりに、テーブルをX方向、Y方向およびθ方向に移動回転可能とし、テーブル移動時にスクライブする機構としたため、ワーク上で移動する機械が殆どなくなり、ワーク表面を清潔に保てる。
【0008】
テーブル往復時のスクライブラインの補正については、両スクライブラインのずれ量を予め計測しておき、テーブルの後退時にチップホルダー(15)の位置を前記ずれ量だけ位置補正している。
【0009】
上述したようにワークWに記されたにアライメントマークを画像認識するために2台のカメラで備えられている。これらのカメラにより、モニターに映し出される往復のスクライブのずれ量を、テーブル又はカメラ自体を動かすことで求める。又、画像処理装置をスクライブラインを確認できるように設定することで、画像処理により、上記ずれ量を求めることが出来る。
【0010】
上記カメラに対してY方向に離隔した位置に第3のカメラを備えると、一方のスクライブヘッドにおけるずれ量は従前の2個のカメラで計測し、他方のスクライブヘッドにおけるずれ量は第3のカメラで計測出来るため作業速度が向上する。
【0011】
テーブルが自在に移動できるため、2個のアライメントマークの認識を1個のカメラで認識することも可能であり、又、各スクライブヘッドにおけるずれ量も1個のカメラで計測することが出来る。
【0012】
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、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。
【0013】
【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。Tyは、yテーブルであり、テーブルTyの底面に取り付けた雌ネジに螺合しているY方向の棒ネジ1をモータMyで軸回転させることによってテーブルTyがY方向に移動する。Txは、テーブルTy上に位置するxテーブルであり、テーブルTxの底面に取り付けた雌ネジに螺合しているX方向の棒ネジ2を、テーブルTyに取り付けられたモータMxで軸回転させることでテーブルTxがX方向に移動する。Tθは、テーブルTxに設けたモータMθにより、θ回転する作業用テーブルであり、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。
【0014】
3は、テーブルTθ上をまたぐようにして設けられたブリッジであり、両側の支持柱4とX方向の固定バー5からなる。6は、Y方向に延在するヘッド支持体であり、前記固定バー5に対して固定的に取り付けられる。7および8は、ヘッド支持体6に形成したガイドに沿って移動自在の台座であり、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7,8にはそれぞれ基準スクライブヘッド9,移動スクライブヘッド10が設けられると共に、図3、図4に示されるように、それらのスクライブヘッド9,10を180°軸回転させるためのエアロータ11,12が設けられる。13は、エアロータの回転を伝えるためのベルトである。
【0015】
スクライブヘッド9,10の下部には、カッターホイールチップ14を回転自在に保持するチップホルダー15が設けられる。図3の部分破断で示した基準スクライブヘッド9(図4の移動スクライブヘッド10でも構造は同じ)において、16は、スクライブヘッド9を昇降させるためのエアシリンダであり、17は、チップホルダー15に所望のスクライブ圧を与えるためのエアシリンダである。図3、図4におい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、台座22上でX方向およびY方向に移動自在に設けられ、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(図1では不図示)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】
カメラ21,23とスクライブヘッド9,10との配置関係を図7の平面図に示しており、基準スクライブヘッド9の両側にカメラ21,23が位置する。
【0018】
上述の構成において、モータMxとモータMyとを同時に駆動することにより、テーブルTxおよびテーブルTθを任意の方向に移動させることができる。
【0019】
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。
【0020】
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、基準スクライブヘッド9のエアシリンダ17(図3)を制御するための電空レギュレータであり、例えば0〜255の信号に対して256種のスクライブ圧を発生することができる。電空レギュレータ68は移動スクライブヘッド10用のものである。69は、ワークWをテーブルTθ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、基準スクライブヘッド9のエアシリンダ16を作用させるためのバルブであり、バルブ71は移動スクライブヘッド10用のものである。72、73は、エアロータ11,12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。
【0021】
以下、図5〜6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5のステップS1において、テーブルにダミーガラスをセットする。ステップS2では、ワーク毎のスクライブ圧等のデータやスクライブスピード等のパラメータデータを入力する。ステップS3では図7に示すように、基準スクライブヘッド9のみを下降させて、ダミーガラスWに対して、テーブルの移動によってX方向(図中右方向)にスクライブする。L1がこのときのスクライブラインを示し、ステップS4では、カメラ21,23の撮像中心をそのスクライブラインL1上に合致させる。
【0022】
ステップS5ではスクライブヘッド9を180°軸回転させた上で図8に示すように、テーブルをY方向に移動させることなく、逆方向(図中左方向)に移動してスクライブする。L2はこのときのスクライブラインを示し、ステップS6では、2本のスクライブラインL1,L2間のずれ量が計測されるが、その計測には、両カメラの撮像中心をスクライブラインに一致するようにカメラまたはテーブルをY方向に移動させたときの移動量により求めてもよいが、ここでは画像処理によって求めている。
【0023】
ステップS7では、移動スクライブヘッド10のみを下降させて、ダミーガラスWに対して、テーブルの移動によってX方向(図中右方向)にスクライブする。L1’がこのときのスクライブラインを示し、ステップS8では、スクライブヘッド10を180°回転させた上で図8に示すように、テーブルをY方向に移動させることなく、逆方向に移動してスクライブする。L2’はこのときのスクライブラインを示し、ステップS9では、カメラ21,22の撮像中心に合うようにテーブルをY移動させて、ステップS10ではステップS6と同様の方法により、スクライブラインL1’,L2’のずれ量が計測される。
【0024】
ステップS11ではダミーガラスに記されていた2個のアライメントマークにテーブルとカメラを移動させて合わせる。ステップS12ではこの時の各々の移動軸の位置データを記憶する。
【0025】
上記においてはスクライブヘッド個々に、スクライブを実行し往復スクライブ時のずれ量を求めたが、両スクライブヘッドで同時に往復スクライブし、L1とL2およひL1’とL2’のずれ量を求めることも可能である。
【0026】
ステップS21では、ワークをテーブルにセットし、ステップS22にてそのワークをテーブルに吸着する。自動起動スイッチをオンにすると、ステップS23からステップS24に進み、カメラの撮像中心がアライメントマーク位置へ来るようにテーブルが移動し、ステップS25では画像処理により、カメラの中心とアライメントマーク中心とのずれが計測され、そのずれ量からワークの位置ずれが演算される。ステップS26では前記位置ずれを吸収すべく、テーブルが回転される。
【0027】
ステップS27でテーブルがスクライブ位置へ移動され、ステップS28ではテーブルの1方向への移動によりX方向のスクライブが実行される。その際、ワークに応じた適したスクライブ圧が設定される。そして逆方向へのテーブル移動時には、前記往復スクライブ時のずれ量だけチップホルダー15の位置が補正される。ステップS29ではX方向のスクライブが完了したかが判定され、完了していない場合はステップS27に戻るが完了した場合はステップS30にてテーブルが90°回転される。
【0028】
ステップS31にてテーブルが所定位置に移動した後、ステップS32〜ステップS33においてY方向のスクライブが行われる。次のステップS34ではテーブルがリターンされ、そしてステップS35にてテーブルが移動することにより原点に復帰する。
【0029】
図9は、カメラ21、23とは別に第3のカメラ21aをカメラ21の側方(図中下側)で移動スクライブヘッド10の前方(図中左側)に設けている。このカメラ21aは適当な部材により台座8と一体的に設けられることにより、移動スクライブヘッド10の移動に追随してカメラ21aも移動する。従ってテーブルの往復動で移動スクライブヘッド10により2本のスクライブラインを形成した後、テーブルを移動することなくそれぞれのずれ量をカメラで検出することができる。
【0030】
図10は更にカメラ23の側方に第4のカメラ23aを備えた実施形態を示し、このカメラ23aも台座8と一体的に設けられる。この構成では往復スクライブ時のスクライブラインを常時観察することができる。
【0031】
図11はカメラを一基のみとした実施形態を示している。カメラ21の撮像中心にワークWに記された一方のアライメントマークMが一致するようにテーブルを移動し、次いで図12に示すようにワークWを図中左方向に所定量平行移動させ、このときカメラ21が捕らえた他方のアライメントマークNの位置からワークWのセット時のずれがわかる。
【0032】
図13のL1、L2は基準スクライブヘッド9の往復スクライブによるスクライブラインを示し、両スクライブラインのずれ量をカメラ21で検出し、又、図14のL1’、L2’は移動スクライブヘッド10の往復スクライブによるスクライブラインを示し、両スクライブラインのずれ量もワークWを図中上方向に移動することにより前記カメラ21で検出することができる。
【0033】
テーブル移動によりスクライブする機構であれば、ツインヘッドタイプのスクライバーだけでなくシングルヘッドのガラススクライバーにおいてもカメラを一基とすることができ、図15に示したように、一基のスクライブヘッド9および一基のカメラ21を備える。
【0034】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、テーブルの移動時にスクライブする機構とし、テーブルをX方向、Y方向およびθ方向に移動回動可能とし、ワーク上で移動する機構を極力無くしたことで、埃、油などがワーク上へ落下することなくなり、ワーク表面を清潔に保つことができる。
又、テーブルの前進および後退時でスクライブするときに、前進時に対する後退時の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前記ずれ量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。
そして、移動スクライブヘッドのスクライブライン観察用に第3のカメラを追加することにより、更には第4のカメラを追加することにより、スクライブラインの精度及びラインの品質を確認することができるため、不良品削減に多大な効果が期待される。
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データを読み出し所望のスクライブ圧を設定可能としたため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】 基準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4】 移動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5】 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】 本装置で一方向にスクライブする様子を示した図
【図8】 本装置で逆方向にスクライブする様子を示した図
【図9】 カメラを3台設けた実施形態を示した図
【図10】 カメラを4台設けた実施形態を示した図
【図11】 カメラを1台とした実施形態を示した図
【図12】 図11において他方のアライメントの認識のためにテーブルを図中左方向に移動したときの様子を示した図
【図13】 基準スクライブヘッドによる往復スクライブのスクライブずれを一基カメラで認識する様子を示した図
【図14】 移動スクライブヘッドによる往復スクライブのスクライブずれを一基カメラで認識する様子を示した図
【図15】シングルヘッドタイプのガラススクライバーにおいてテーブルを移動可能としたことにより、一基のカメラで構成したガラススクライバー
【図16】 公知のツインヘッドスクライバーの全体斜視図
【図17】 図16の平面図
【符号の説明】
1,2 棒ネジ
3 ブリッジ
4 支持柱
5 固定バー
6 ヘッド支持体
7,8 台座
9 基準スクライブヘッド
10 移動スクライブヘッド
11,12 エアロータ
13 ベルト
14,カッターホィールチップ
15 チップホルダー
16,17 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
Claims (6)
- ワークがセットされるテーブルと、
テーブルをX方向、Y方向およびθ方向に移動するテーブル移動手段と、
テーブルの上方でY方向に延在するヘッド支持体(6)と、
ヘッド支持体(6)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二つのスクライブヘッド(9,10)と、
前記各スクライブヘッド(9,10)に設けられ、下端にカッターホイールチップ(14)を具備するチップホルダー(15)と、
上記テーブルの後退時にもスクライブを行うべく、各チップホルダー(15)を180°軸回転させる回転手段と、
テーブルの前進時および後退時における両スクライブラインのずれ量を計測する計測手段と、
前記二つのスクライブヘッド ( 9,10 ) の位置をそれぞれ移動するヘッド移動手段とを備え、
前記ヘッド移動手段によりテーブルの後退時にチップホルダー(15)の位置を前記ずれ量だけ補正し、
テーブルの前進時及び後退時に前記カッターホイールチップ(14)によってスクライブするガラススクライバー。 - テーブルにセットしたワークのアライメントマークを認識するためにX方向に離隔して設けた2個のカメラを用いて上記ずれ量を計測する請求項1記載のガラススクライバー。
- 上記カメラに対してY方向に離隔した位置に第3のカメラを備え、この第3のカメラを用いて他方のスクライブヘッドにおけるずれ量を計測する請求項2記載のガラススクライバー。
- アライメントマーク認識用としてカメラを1個備え、テーブルが移動する機構を利用して、アライメントマークの認識およびスクライブラインの認識を行う請求項1記載のガラススクライバー。
- チップホルダー(15)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1〜4のいずれかに記載のガラススクライバー。
- ワークがセットされるテーブルと、テーブルをX方向、Y方向およびθ方向に移動するテーブル移動手段と、テーブルの上方でY方向に延在するヘッド支持体(6)と、ヘッド支持体(6)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二つのスクライブヘッド(9,10)と、前記各スクライブヘッド(9,10)に設けられ、下端にカッターホイールチップ(14)を具備するチップホルダー(15)と、上記テーブルの後退時にもスクライブを行うべく、各チップホルダー ( 15 ) を180°軸回転させる回転手段と、テーブルの前進時および後退時における両スクライブラインのずれ量を計測する計測手段と、二つのスクライブヘッド ( 9,10 ) の位置をそれぞれ移動するヘッド移動手段とを備えたガラススクライバーを用いたスクライブ法において、
テーブルの前進時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、
テーブルの後退時にチップホルダー(15)の位置を前記ヘッド移動手段により前記ずれ量だけ補正し、
テーブルの前進時及び後退時に前記カッターホイールチップ(14)によってガラスをスクライブする
ガラススクライバーを用いたスクライブ法。
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