JP4926673B2

JP4926673B2 - ホイールの摩耗測定装置及び測定方法

Info

Publication number: JP4926673B2
Application number: JP2006324779A
Authority: JP
Inventors: ゾンサンキム; ヨンジョンジュ
Original assignee: トップエンジニアリングカンパニー，リミテッド
Priority date: 2005-12-05
Filing date: 2006-11-30
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2026-11-30
Also published as: CN1959411A; TW200730451A; CN1959411B; TWI329097B; KR100660794B1; JP2007155725A

Description

本発明は、平板基板の切断装置に用いられるホイールの摩耗測定装置及び測定方法に係り、より詳細には、刻線作業用ホイールの摩耗程度とホイールの入れ替え時期をより正確に感知することによって、維持補修に必要となる時間と経費を減らすことができるガラス基板の刻線作業用ホイールの摩耗測定装置及び測定方法に関する。

一般的に、脆性材料の板をカッティングするためには、製品の面に前もって刻線を形成し、この刻線に沿ってカッティングするようにしている。従来のスクライブ装置は、例えば、実開平１−１１０２３４号公報に開示されている。このスクライブ装置は、まわりが尖ったような円盤状のカッタと、このカッタを回転可能に支持するホルダと、このホルダを介してカッタを製品の面に圧着すると同時に、板ガラスの面に沿って移動させる加圧、移動機構とを備えている。

また、特開平９−２５１３４号公報には、脆性材料に対して震動を与えて刻線を形成するスクライブ装置が開示されている。このスクライブ装置は、エアシリンダ（ａｉｒｃｙｌｉｎｄｅｒ）の外筒を支持部に固定し、エアシリンダの内筒を圧電アクチュエータの一端に連結し、圧電アクチュエータの他端にはカッタ保持部が連結され、カッタ保持部はスライダ機構を介して支持部にスライド可能に取り付けられ、スクライブ装置は圧電アクチュエータの伸縮によってカッタ保持部が上下に移動し、その震動によって製品に刻線を形成することができる構成について開示されている。

また、韓国公開特許公報第２００１−００４１７９４号にも、スクライブ装置が開示されている。図１にその詳細な構成を図示する。図１に示すように、従来の刻線作業用装置は、移動台１、この移動台１を水平方向に移動させる移動機構２、移動台１にベースプレート３を介して装着されたスライド機構４、スライド機構４によって垂直方向に移動可能に支持されたボディー１０、ボディー１０に微少量の垂直方向へのスライドを可能にして支持されたホルダ２０、ホルダ２０の下端に取り付けられたカッタ３０、及びホルダ２０に垂直方向の震動を付与する２つのピエゾアクチュエータ４０で構成されている。

これによって、カッタ３０を板ガラス１００の上面に載せ、ボディー１０などの自体重量によって上面を加圧させた状態で刻線作業を行う。つまり、移動機構２によって移動台１を移動させてカッタ３０を板ガラス１００に沿って移動させると同時に、ピエゾアクチュエータ４０に高周波電圧を印加して軸方向に周期的な伸縮を加えるようにする。そうすると、前記周期的な伸縮によるホルダ２０の震動がカッタ３０を介して板ガラス１００に伝達されることによって、深い垂直クラックを有する刻線が形成される。

しかし、前記公報などに開示された従来の技術において、カッタ３０の摩耗程度は、肉眼またはホイールカッタ３０の使用距離をチェックすることで確認されることが一般的であった。そのため、ホイールカッタの入れ替え時期を正確に判断することが非常に困難であるという問題点があった。このため、従来においては、ホイールカッタの入れ替え時期を逃し、ガラス刻線作業の不良及びガラスの切断不良を出すおそれがあった。また、ホイールカッタの入れ替え時期が正確に把握されないので、維持補修（ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）の時間や費用がかさむとの短所もあった。
実開平１−１１０２３４号公報特開平９−２５１３４号公報韓国公開特許公報第２００１−００４１７９４号

本発明は上記の問題点を鑑みてなされたもので、その目的は、刻線作業用ホイールカッタの摩耗量を正確に測定することによって入れ替え時期を明確にできるホイールの摩耗測定装置及び測定方法を提供することにある。また、刻線作業用ホイールの摩耗程度を正確に把握することにより、維持補修のための時間と費用を節減できるホイールの摩耗測定装置及び測定方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明によるホイールの摩耗測定装置は、平板基板の切断装置に用いられるホイールの摩耗を測定する装置であって、前記ホイールの摩耗状態を測定する摩耗測定部と、前記ホイールと測定ブロックに関するデータを保存する保存部と、前記摩耗測定部で測定されたデータと前記保存部に保存されたデータを比較して前記ホイールの摩耗状態を判定する制御部とを含むことを特徴とする。

また、本発明によるホイールの摩耗測定装置において、前記制御部での判定結果によって前記ホイールの入れ替えを通知する通知手段をさらに含むことを特徴とする。

また、本発明によるホイールの摩耗測定装置において、前記摩耗測定部は、音声コイルモータと、前記音声コイルモータに上下移動自在に設けられた移動ホルダと、前記ホイールと接触する測定ブロックと、前記移動ホルダに設けられたリニアスケール及びエンコーダとを含むことを特徴とする。

また、本発明によるホイールの摩耗測定装置において、前記ホイールの摩耗状態は、前記ホイールの円周の半径の変化量によって測定されることを特徴とする。

また、本発明によるホイールの摩耗測定装置において、前記摩耗測定部は、前記音声コイルモータの電流変化量を利用して前記ホイールを周期的に測定することを特徴とする。

また、本発明によるホイールの摩耗測定装置において、前記ホイールは、前記平板ガラス基板を切断するための刻線作業用ホイールであることを特徴とする。

また、本発明によるホイールの摩耗測定装置において、前記ホイールは、ダイヤモンド粒子が固着した円錐状であることを特徴とする。

また、上記目的を達成するため、本発明によるホイールの摩耗測定方法は、平板基板切断装置に用いられるホイールの摩耗を測定する方法であって、前記ホイールと測定ブロックに関するデータを保存部に保存する保存段階と、摩耗測定部で前記ホイールの摩耗状態を測定する測定段階と、前記測定段階で測定されたデータと前記保存部に保存されたデータを比較して前記ホイールの摩耗状態を判定する判定段階とを含むことを特徴とする。

本発明によるホイールの摩耗測定装置及び測定方法によれば、音声コイルモータでの電流値の変化によって接触瞬間を確認し、リニアスケール及びエンコーダによってその瞬間の正確な刻線作業用ホイールの位置を得ることができるので、刻線作業用ホイールの摩耗量を正確に測定することができる。また、本発明によるホイールの摩耗測定装置及び測定方法によれば、刻線作業用ホイールの入れ替え時期を正確に付与することができるので、ガラス基板の刻線や切断不良がなく、維持補修の費用も節減し、不良率が少なくなるので、歩留まりが高くなり、単位生産費を節減することができる。

以下、本発明の構成について、図面を参照しながら説明する。また、本発明の説明においては、同一の部分は同一の符号を付し、反復する同じ説明は省略する。

図２は本発明によるガラス基板の刻線作業用ホイールの摩耗測定装置が含まれたカッティング装置を示す斜視図である。図３は本発明によるホイールの入れ替えを判断するホイール入れ替え判断装置のブロック図である。

図２に示すように、ガラス基板の刻線作業用ホイールの摩耗測定装置３００は、音声コイルモータ３０１と、該音声コイルモータ３０１に上下移動自在に設けられた移動ホルダ３０２と、移動ホルダ３０２の下端に設けられた刻線作業用ホイール３０３と、移動ホルダ３０２に設けられたリニアスケール及びエンコーダ３０４とを含んで構成されている。

また、図３において、ホイール入れ替え判断装置５００は、リニアスケール及びエンコーダ３０４などからなり、平板ガラス基板を切断するための刻線作業用ホイール３０３と測定ブロック４００によって刻線作業用ホイール３０３の摩耗状態を測定する摩耗測定部５０１と、通常の半導体メモリー素子で構成され、刻線作業用ホイール３０３と測定ブロック４００の接触位置に関する所定のデータを保存する保存部５０２と、マイクロプロセッサからなり、予め設定された保存部５０２内のデータと摩耗測定部５０１で測定された刻線作業用ホイール３０３の摩耗状態データとを比較してホイールの入れ替え時期を判断する制御部５０３と、制御部５０３で刻線作業用ホイール３０３の入れ替え時期と判断された場合に、その判断結果を管理者が認知するように通知するアラーム部５０４とを含んで構成される。

つまり、摩耗測定部５０１は、ホイール３０３の摩耗状態をホイールの円周の半径の変化量によって測定する。このような測定は、音声コイルモータ３０１の電流変化量を利用して刻線作業用ホイール３０３を周期的に行なわれる。また、刻線作業用ホイール３０３は平板ガラス基板を切断するためのものであって、ダイヤモンド粒子が固着した円錐状のホイールを用いることが好ましい。

音声コイルモータＶＣＭ（ＶｏｉｃｅＣｏｉｌＭｏｔｏｒ）３０１は、スピーカーの震動原理を駆動器に適用したものであって、コイルに印加される電流の極性によって起動子が往復するようになっており、起動子の形式によって起動コイル形と起動磁石形に分けられる。起動コイル形は、磁石の相対的な磁力に対してコイルが往復運動し、起動磁石形は、コイルの相対的な磁力に対して磁石が往復運動するものである。本発明においては、起動コイル形と起動磁石形のうちのいずれを採用しても差し支えない。このような起動磁石形ＶＣＭを利用した精密アクチュエータステージ装置については、例えば、大韓民国公開特許公報２００３−００２０７８７（２００３年０３月１０日）に開示されている。

実施例では、刻線作業用ホイール３０３が自在に移動する場合には、音声コイルモータ３０１に流れる電流は、所定の設定値以下で止まる。刻線作業用ホイール３０３が測定ブロック４００またはガラス基板の上面に接触する場合には、過負荷がかかって急激な電流上昇が発生し設定値を超過する。従って、この時点を刻線作業用ホイール３０３の下端が測定ブロックに接触する位置と見做すことができる。測定ブロック４００は、刻線作業用ホイール３０３の摩耗量を測定するための基準ブロックである。

一方、リニアスケール及びエンコーダ３０４は、通常、１０μｍまたは２０μｍの間隔でスケールが刻まれた直線型のガラスあるいはスチールを内蔵し、前記スケールが刻まれた部分をセンサーモジュールが直線に過ぎ去りながらｍｍ当たり５０〜２５００パルスまたはそれ以上のパルスをリードし、これを直線移動距離に換算することによって移動部の直線移動距離を知らせる装置である。このようなリニアスケール及びエンコーダ３０４を利用して精密制御する技術については、大韓民国公開特許公報２０００−４８２５４号に開示されている。

従って、本実施例では、リニアスケール及びエンコーダ３０４を固定されたフレームに設け、センサーモジュールを移動ホルダ３０２に設けることによって、正確な移送距離及び下端接触位置を得ている。なお、移動ホルダ３０２は、ホルダ支持具３２１とホルダ支持具３２１に設置されたホイールホルダ３２２で構成される。

図２に示すように、刻線作業用ホイール３０３は、ホイールホルダ３２２の下端部に回転自在に設けられている。また、本発明においては、音声コイルモータ３０１から過渡な電流値が感知された瞬間、つまり、刻線作業用ホイール３０３が測定ブロック４００の上面に接触する瞬間に、リニアスケール及びエンコーダ３０４から読み込まれた刻線作業用ホイール３０３の現在位置データが保存部５０２に保存されるように構成しても良い。また、上述したような電流量の変化、位置データ、設定値、比較値、及び入れ替え時期の可否は、アラーム部として別途のディスプレイ装置に表示するようにして随時に確認しても良い。

以下、図４及び図５を参照して、ガラス基板における刻線作業用ホイールの摩耗測定方法の一例について説明する。図４は図２に示すホイールの摩耗を測定するための説明図である。図５はガラス基板の刻線作業用ホイールの摩耗を測定するための工程を示す流れ図である。

図５に示すように、まず、刻線作業用ホイール３０３を装着した（Ｓ１０）後、図２に示す音声コイルモータ３０１を駆動して、刻線作業を既に遂行した刻線作業用ホイール３０３を下降させる（Ｓ２０）。その後、刻線作業用ホイール３０３が下降して測定ブロック４００の表面に接触すれば、音声コイルモータ３０１に過度な電流量の変化が感知され、この変化量を測定する（Ｓ３０）。この時、刻線作業用ホイール３０３の位置データをリニアスケール及びエンコーダ３０４から読み込んで刻線作業用ホイール３０３の測定データを確認する（Ｓ４０）。

このような位置値の確認は、図４に示したように、刻線作業用ホイール３０３と測定ブロック４００の接触による電流量の変化によって実行される。つまり、図４の左側に示された電流量の変化グラフと、図４の右側に示された電流量の変化グラフから分かるように、刻線作業用ホイール３０３の摩耗の進行状態によって測定された電流量は減少するようになる。

図５に示すように、Ｓ４０に引き続き、電流量の変化時点の位置値を保存部５０２に保存し（Ｓ５０）、制御部５０３はリニアスケール及びエンコーダ３０４から読み込んだデータと保存部５０２に予め保存された設定値とを比較することによって刻線作業用ホイール３０３の摩耗量を決定する（Ｓ６０）。このようなホイールの摩耗状態は、ホイールの円周の半径の変化量によって測定される。制御部５０３での比較結果、刻線作業用ホイール３０３の摩耗量が保存部５０２に予め保存された設定値に到逹していない場合、刻線作業用ホイール３０３は後続工程を進行し続ける（Ｓ７０）。一方、刻線作業用ホイール３０３の摩耗量が保存部５０２に予め保存された設定値に到逹した場合、制御部５０３はアラーム部５０４を通じて管理者に刻線作業用ホイール３０３が入れ替え時期であることを通知する。

以上、本発明者を実施例によって具体的に説明したが、これに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更可能であることは勿論である。

本発明は、平板基板の切断装置に用いられるホイールの摩耗測定装置に好適である。

従来の刻線作業用装置を示す側面図である。本発明によるガラス基板の刻線作業用ホイールの摩耗測定装置が含まれたカッティング装置を示す斜視図である。（実施例１）本発明によるホイール入れ替えを判断するホイールの入れ替え判断装置のブロック図である。（実施例１）図２のホイールの摩耗を測定するための説明図である。（実施例１）ガラス基板の刻線作業用ホイールの摩耗を測定するための工程を示す流れ図である。（実施例１）

符号の説明

３０１音声コイルモータＶＣＭ
３０２移動ホルダ
３０３刻線作業用ホイール
３０４リニアスケール及びエンコーダ
４００測定ブロック

Claims

平板基板の切断装置に用いられるホイールの摩耗を測定する装置であって、
前記ホイールの摩耗状態を測定する摩耗測定部と、
前記ホイールと測定ブロックに関するデータを保存する保存部と、
前記摩耗測定部で測定されたデータと前記保存部に保存されたデータを比較して前記ホイールの摩耗状態を判定する制御部とを含み、
前記摩耗測定部は、
音声コイルモータと、
前記音声コイルモータに上下移動自在に設けられた移動ホルダと、
前記ホイールと接触する測定ブロックと、
前記移動ホルダに設けられたリニアスケール及びエンコーダとを含むことを特徴とするホイールの摩耗測定装置。
前記制御部での判定結果によって前記ホイールの入れ替えを通知する通知手段をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のホイールの摩耗測定装置。
前記ホイールの摩耗状態は、前記ホイールの円周の半径の変化量によって測定されることを特徴とする請求項１に記載のホイールの摩耗測定装置。
前記摩耗測定部は、前記音声コイルモータの電流変化量を利用して前記ホイールを周期的に測定することを特徴とする請求項３に記載のホイールの摩耗測定装置。
前記ホイールは、前記平板ガラス基板を切断するための刻線作業用ホイールであることを特徴とする請求項１に記載のホイールの摩耗測定装置。
前記ホイールは、ダイヤモンド粒子が固着した円錐状であることを特徴とする請求項５に記載のホイールの摩耗測定装置。
平板基板の切断装置に用いられるホイールの摩耗を測定する方法であって、
前記ホイールと測定ブロックに関するデータを保存部に保存する保存段階と、
摩耗測定部で前記ホイールの摩耗状態を測定する測定段階と、
前記測定段階で測定されたデータと前記保存部に保存されたデータを比較して前記ホイールの摩耗状態を判定する判定段階とを含み、
前記摩耗測定部は、
音声コイルモータと、
前記音声コイルモータに上下移動自在に設けられた移動ホルダと、
前記ホイールと接触する測定ブロックと、
前記移動ホルダに設けられたリニアスケールとを含むことを特徴とするホイールの摩耗測定方法。
前記判定段階での判定結果によって前記ホイールの入れ替えを通知する通知段階をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載のホイールの摩耗測定方法。
前記ホイールの摩耗状態は、前記ホイールの円周の半径によって測定されることを特徴とする請求項７に記載のホイールの摩耗測定方法。
前記摩耗測定部は、前記音声コイルモータの電流変化量を利用して前記ホイールを周期的に測定することを特徴とする請求項９に記載のホイールの摩耗測定方法。
前記ホイールは、前記平板ガラス基板を切断するための刻線作業用ホイールであることを特徴とする請求項７に記載のホイールの摩耗測定方法。
前記ホイールは、ダイヤモンド粒子が固着した円錐状であることを特徴とする請求項１１に記載のホイールの摩耗測定方法。