JP6229013B2 - ガラス板の切り出し及び切り出したガラス板の位置決め方法及びその装置 - Google Patents

Description

本発明は、ガラス板の切り出し及び切り出したガラス板の位置決め方法及びその装置に関する。

また、本発明は、大板の素板ガラスからの多数の小割の素板ガラスの切り出し及び切り出した素板ガラスを順次位置決めするガラス板の位置決め方法及びその装置に係る。

従来、一般的には、小割の素板ガラスの位置決めは、小割の素板ガラスの周縁を複数の必要位置ごとに配置したストッパーコロに押し当てて行っている。

特開平９−１２４３３０号公報 特開２００１−２６１３５７号公報

ストッパーコロへの接触当てによる小割の素板ガラスの位置決めには、素板ガラスの折割エッヂの形状具合、コロの摩耗具合、コロへの押付け態様及び押付け力の具合等によってバラツキが生じる。特に、近年のように小割の素板ガラスの周縁とこの小割の素板ガラスに形成する切線との間の耳部が零か極小にしか許されない場合には、位置決め精度の低下及び位置決めのバラツキは、切線形成折割不良となり、小割の素板ガラスの損失となる。

本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、切線形成折割不良を回避でき、小割の素板ガラスである切り出しガラス板の損失を生じさせないようにしたガラス板の切り出し及び切り出しガラス板の位置決め方法及びその装置を提供することにある。

本発明によるガラス板の切り出し及び切り出したガラス板の位置決め方法は、素板ガラスに対する切線形成ポジションにおいて予め設定されたワーク座標系をもって素板ガラスに切線を形成し、この素板ガラスから切線に沿って切り出された複数の切り出しガラス板を形成する前に、素板ガラスから複数の切り出し予定のガラス板の夫々に該ワーク座標系において予め設定された少なくとも２箇所にアライメントマークを付し、アライメントマークが付され且つ下からの押上げによる切線に沿う折割りで切り出されたガラス板を位置決めする位置決めポジションにおいて、該ワーク座標系において設定したアライメントマークの座標値を基準位置として設置したカメラによりアライメントマークを撮像及び画像処理して切り出されたガラス板の実際のアライメントマークの位置を検出し、実際のアライメントマークの位置と基準位置との位置ズレ量を算出し、この位置ズレ量に基づいて、切り出しガラス板の位置及び角度を修正することを含んでいる。

また本発明によるガラス板の切り出し及び切り出したガラス板の位置決め方法は、スクライブヘッドを数値制御して素板ガラスのガラス板面に沿って予め設定されたワーク座標系においてＸＹ平面座標移動させて素板ガラスに当該スクライブヘッドで切線を形成し、この素板ガラスから切線に沿って切り出された複数の切り出しガラス板を形成する前に、素板ガラスから複数の切り出し予定のガラス板の夫々に該ワーク座標系において設定された少なくとも２箇所にアライメントマークを付し、アライメントマークが付され且つ下からの押上げによる切線に沿う折割りで切り出されたガラス板を位置決めする位置決めポジションにおいて、該ワーク座標系において設定したアライメントマークの座標値を基準位置として設置したカメラによりアライメントマークを撮像及び画像処理して切り出されたガラス板の実際のアライメントマークの位置を検出し、実際のアライメントマークの位置と基準位置とのＸＹ平面での位置ズレ量を算出し、この位置ズレ量に基づいて、切り出しガラス板のＸＹ平面での位置及び角度を修正することを含んでいる。

本発明によるガラス板の切り出しと切り出したガラス板の位置決めとを行う装置は、素板ガラスの板面に沿ってＸＹ平面座標移動して当該素板ガラスに切線を形成するスクライブヘッドを有した切線形成装置と、スクライブヘッドにより切線が形成された素板ガラスから切り出しガラス板を切り出す前に、切り出し予定のガラス板の領域の少なくとも２箇所にアライメントマークを付するマーク付与装置と、下からの押上げによる切線に沿う折割りで素板ガラスから切り出しガラス板を切り出す切り出し装置と、この切り出し装置により切り出されたガラス板を位置決めする位置決めポジションにおいて、切線形成装置に設定のワーク座標系において設定したマーク座標値を基準位置として設置されたカメラと、このカメラにより撮像されたアライメントマークを画像処理して実際のアライメントマークの位置を検出し、この検出した実際のアライメントマークの位置とアライメントマークの基準位置との位置ズレ量を算出し、この位置ズレ量に基づいて、切り出しガラス板の位置及び角度を修正する位置及び角度修正装置とを具備している。

本発明のガラス板の位置決め方法は、スクライブヘッドをＮＣ制御し、ガラス板面に沿ってＸＹ平面座標移動してガラス板に切線を形成する切線形成装置において、スクライブヘッドとマーキング装置とを並設し、スクライブヘッドとマーキング装置とを一体として座標移動させ、素板ガラスからガラス板の切り出し前に切り出しガラス板の予定域に少なくとも２箇所にアライメントマークを付け、切り出したガラス板を位置決めする位置決めポジションにおいて、上記切線形成装置に設定のワーク座標系において付けたマーク座標値を基準位置として設置したＣＣＤカメラにより上記アライメントマークを撮像、画像処理して実際のアライメントマークの位置、角度を検出し、上記基準位置との位置ズレ量、角度ズレ量を算出し、この位置ズレ量、角度ズレ量に基づいて、切り出しガラス板の位置、角度を修正することにある。

本発明のガラス板の位置決め方法によれば、切線形成装置において、切線形成のスクライブヘッドとマーキングヘッド装置とが共通のブラケットに並設され、一体となって座標移動し、先ず先の移動でスクライブヘッドにより大板素板ガラスに切線を形成し、次の回の移動でマーキングヘッド装置により大板素板ガラスにアライメントマークを付けるため、切線形状に対して精確位置にアライメントマーク付けができる。

また、本発明のガラス板の位置決め方法によれば、位置決めポジションでの２つのＣＣＤカメラの設置が切線形成装置に設定のワーク座標系をシフトし、切線形成装置での設定のアライメントマーク座標値を位置決めポジションでの基準位置とし、この基準位置にＣＣＤカメラが設置されているため、切線形成装置でのマーク付け座標位置に基づいてのマーク位置検出となり、小割素板ガラスの位置修正、角度修正となるため、精確な位置決めとなる。

図１は、本発明の好ましい一具体例の平面説明図である。 図２は、図１に示す一具体例の一部断面側面説明図である。 図３は、図１に示す一具体例のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面説明図である。 図４は、図１に示すスクライブヘッドの正面説明図である。 図５は、図１に示すＶ−Ｖ線矢視断面説明図である。 図６は、図１に示す一具体例でのガラス板の上面へのマーキング動作の説明図である。 図７は、図１に示す一具体例での小割の素板ガラスの位置決めポジションへの搬送状態の説明図である。 図８は、図１に示す一具体例での位置決めポジションにおいてＣＣＤカメラによる小割の素板ガラスのアライメントマークの撮像状態説明図である。 図９は、図１に示す一具体例でのＩＸ−ＩＸ線矢視説明図である。

次に、本発明の好ましい実施の態様を図面に示す一具体例に基づいて説明する。本発明は、これら具体例に何ら限定されない。

図１から図９において、小割素板ガラス切り出し及び位置決め装置１は、大板素板ガラス２の搬入を受け、大板素板ガラス２に多数の小割素板ガラス形状の切線３を形成する切線形成装置４と、切線形成装置４から搬出され、切線形成済の大板素板ガラス２を受け、寸動送りしながら前端域から切線３に沿って小割素板ガラス５を順次折割分離する折割分離装置６と、折割分離装置６の折割分離ポジション７の上方において、直交して架設され、分離された小割素板ガラス５を次の位置決めテーブル８へ吸着持上げ搬送する吸着搬送装置９と、位置決めテーブル８の上方に設置された２台のＣＣＤカメラ１０と、２台のＣＣＤカメラ１０による撮像、続く画像処理演算に基づいて載置された小割素板ガラス５の位置決めを行う位置決めテーブル８とを具備している。

位置決めテーブル８は、次の加工装置９０の入込みポジション９１に設置されている。

切線形成装置４は、大板素板ガラス２の搬入、停止、搬出を行い、大板素板ガラス２を平面支持するベルトコンベアテーブル１１と、ベルトコンベアテーブル１１の上方において、ベルトコンベアテーブル１１の上面と平行してＸＹ平面座標移動を行うスクライブヘッド１２を備えた切線形成手段４２とを備える。

ベルトコンベアテーブル１１は、巾広のコンベアベルト１３と、コンベアベルト１３を下面から平面支持する支持台１４と、コンベアベルト１３を回走させる駆動装置１５とを備える。

ベルトコンベアテーブル１１は、本体フレーム１８の内側にＸ軸方向に沿って取付けられている。ベルトコンベアテーブル１１の両側それぞれには、Ｘ軸方向に沿って一対のガイドレール１９が本体フレーム１８に設けられ、両側それぞれのガイドレール１９には、スライドブロック２０夫々が移動自在に保持されている。

ベルトコンベアテーブル１１の上方には、ベルトコンベアテーブル１１を跨がって、走行フレーム２１が、その両端をブラケット２２を介して一対のスライドブロック２０に固定して架設されている。

走行フレーム２１は、両側のスライドブロック２０に支持され、一対のガイドレール１９にカイドされ、Ｘ軸方向を移動自在である。

ベルトコンベアテーブル１１の両側それぞれには、ガイドレール１９と平行してラック２３が並設されている。

走行フレーム２１の両端の一対のブラケット２２には、一対のピニオンギア装置２４が取付けられ、ピニオンギア１７がラック２３にかみ合わされている。

走行フレーム２１には、両側に貫通してシャフト２５が回転自在に組付けてあり、シャフト２５は、両端部において両側のピニオンギア装置２４にプーリベルトを介して連結されている。

シャフト２５の一端には、Ｘ軸サーボモータ２６が連結されている。

走行フレーム２１は、Ｘ軸サーボモータ２６の駆動によってＸ軸移動する。

走行フレーム２１には、Ｙ軸方向に沿って一対のガイドレール２７が並設され、ガイドレール２７に沿ってラック４３が並設されている。

ガイドレール２７のそれぞれに移動自在に保持されたスライドブロック２８に正面が立面に形成されたブラケット２９が取付けられている。

ブラケット２９は、一対のガイドレール２７にガイドされ、Ｙ軸方向に移動自在である。ブラケット２９の上面にはＹ軸サーボモータ３０が取付けられ、その出力シャフトにはピニオンギア３１が取付けられ、ピニオンギア３１は、ラック４３にかみ合わされている。

ブラケット２９は、Ｙ軸サーボモータ３０によりＹ軸移動する。

ブラケット２９の正面には、大板素板ガラス２に切線３を形成するスクライブヘッド３２と、大板素板ガラス２の上面にアライメントマーク８５を付けるマーキングヘッド装置３３とが並設され、一体となって移動する。

スクライブヘッド３２は、下端にカッタホイール３４を備えたスプライン軸３５と、スプライン軸３５を上下動自在にかつ回転させられるように保持するスプライン装置３６と、スプライン軸３５に連結したエアーシリンダ装置３７とを備える。

エアーシリンダ装置３７は、本体をブラケット２９に取付けられ、シリンダロッドがスプライン軸３５の上端に連結されている。

エアーシリンダ装置３７は、スプライン軸３５、延いてはカッタホイール３４を上下動させ、大板素板ガラス２への切線形成時には、カッタホイール３４を降下させて、大板素板ガラス２にエアー圧により押付けている。スプライン装置３６の横には角度制御モータ３８が隣接されている。

スプライン装置３６は、スプライン軸３５を回転させるギアー３９を備えており、ギアー３９は、角度制御モータ３８に取付けた駆動ギア４０とかみ合わせ連結され、角度制御モータ３８によりスプライン軸３５、延いてはカッタホイール３４は切線３の形成方向に合せるように角度制御回転される。

折割分離装置６は、ベルトコンベア装置５０を備えており、ベルトコンベア装置５０に切線３の形成及び各小割素板ガラス５域にアライメントマーク８５を付けた大板素板ガラス２を搬入し、大板素板ガラス２を平面支持して、前進送り、送りの一時停止を繰り返しながら、大板素板ガラス２を前端域から切線３に沿った折割、分離を行い、順次小割素板ガラス５を切り出すようになっている。

折割、分離を行うポジション５１は、ベルトコンベア装置５０後半域において、大板素板ガラス２の進行方向と直交して設けられている。

ベルトコンベア装置５０は、巾広のコンベアベルト５２と、コンベアベルト５２を下面から平面支持する支持台５３と、コンベアベルト５２を回動させる駆動装置５４とを備える。

折割分離装置６は、折割分離ポジション７を備えており、折割分離ポジション７において、ベルトコンベア装置５０のコンベアベルト５２を支持する支持台５３に大板素板ガラス２の送り方向に直交して開口部５５が設けられ、開口部５５の内に上下動する横方向折割ローラ５６が装置されている。

支持台５３には、中央域において出口側に向かってかつ大板素板ガラス２の送り方向に沿って開口部５７が設けられ、開口部５７に縦方向折割ローラ５８が上下動するように装置されている。

折割分離ポジション７の上方において、大板素板ガラス２の送り方向であるＸ軸方向に直交して吸着搬送装置９が架設されている。吸着搬送装置９は、吸着搬送シャトル５９を備え、吸着搬送シャトル５９は、折割分離ポジション７と位置決めポジション１６の位置決めテーブル８との間を往復動する。

吸着搬送装置９は、立設台６０に取付けられており、折割分離ポジション７上方から位置決めポジション１６上方に至って架設されたフレーム体６１を備え、フレーム体６１の上面にガイドレール装置６２が敷設され、ガイドレール装置６２のスライドブロックに吸着搬送シャトル５９がブラケット８８を介して取付けられている。

吸着搬送シャトル５９は、ガイドレール装置６２に保持され、直動自在である。

吸着搬送シャトル５９は、吸着持上げ装置６３を備え、吸着持上げ装置６３は、ブラケット８８の立面に取付けられたガイド式エアーシリンダ装置６４と、ガイド式エアーシリンダ装置６４の上下移動体に取付けた吸着パット６５とを備える。

フレーム体６１には、ガイドレール装置６２に沿ってボールネジ６６が装置され、ボールネジ６６はナットを介してブラケット８８に連結され、他端にシャトル移動用モータ６７が連結されている。

シャトル移動用モータ６７は、数値制御され、吸着搬送シャトル５９を数値制御直動させる。吸着搬送シャトル５９は、折割分離ポジション７で折割、分離された小割素板ガラス５を吸着持上げて、位置決めポジション１６まで吸着搬送し、位置決めテーブル８の上面に吸着開放載置する。

位置決めポジション１６には、位置決めテーブル８と、位置決めテーブル８の上方にテーブル上面に垂直に向かって設置された２台のＣＣＤカメラ１０とを備える。

位置決めテーブル８は、最少位に小割素板ガラス５を載置する回転テーブル７１を備える。

回転テーブル７１は、角度制御モータを備え、中央を中心として角度制御される。

回転テーブル７１は、切線形成装置４のワーク座標系のＸ軸、Ｙ軸に平行してＸ軸方向及びＹ軸方向にＮＣ制御されて移動されるようになっている。

回転テーブル７１は、Ｙ軸テーブル７２のガイドレール装置７３に支持され、Ｙ軸モータ７４によりＹ軸移動される。

Ｙ軸テーブル７２は、Ｘ軸テーブル７５のガイドレール装置７６に支持され、Ｘ軸モータ７７によりＸ軸移動されるようになっている。

位置決めポジション１６での２つのＣＣＤカメラ１０の設置位置を説明する。

切線形成装置４に設定のワーク座標系を位置決めポジション１６にシフトし、切線形成装置４での設定の２つのアライメントマーク８５の座標値を位置決めポジション１６での２つのアライメントマーク８５の基準位置とし、この２つの基準位置のそれぞれにＣＣＤカメラ１０を設置し、位置決めテーブル８に搬送されてきた小割素板ガラス５のアライメントマーク８５を撮像、画像処理して基準位置との位置ズレ量、角度ズレ量を算出する。

マーキングヘッド装置３３は、スタンプ方式でもインクジェット方式でもよい。

大板素板ガラス２への小割素板ガラス５の切線３の形成及び切り出し前の小割素板ガラス５域へのアライメントマーク８５付け、大板素板ガラス２からの小割素板ガラス５の折割分離、分離した小割素板ガラス５の位置決め方法は、下記の通り。

切線形成装置４のベルトコンベアテーブル１１上に大板素板ガラス２を搬入、位置決め停止させる。

記憶させた小割素板用切線形成情報に基づいてスクライブヘッド１２及びマーキングヘッド装置３３を一体としてＮＣ制御移動させ、先ず、スクライブヘッド１２を動作させて、大板素板ガラス２上面に多数の小割素板ガラス５の形状の切線３を形成する。

次に、マーク付け情報に基づいて、スクライブヘッド１２及びマーキングヘッド装置３３を一体としてＮＣ制御の座標移動をさせ、マーキングヘッド装置３３を大板素板ガラス２の上面に切線形成した各小割素板ガラス５域内に設定の２箇所位置へ移動位置させ、マーキングヘッド装置３３を作動させ、２つのアライメントマーク８５を付ける。マーク付けは各小割素板ガラス５域ごとに行う。

切線形成、マーク付けの終わった大板素板ガラス２は、搬出され、次の折割分離装置６のベルトコンベア装置５０上面に搬入される。

折割分離装置６で大板素板ガラス２は、ベルトコンベア装置５０に平面支持され、前方への直線送り、停止の繰返しの寸動送りされる。即ち、大板素板ガラス２の前端域８７が折割分離ポジション７に入り、横方向切線が横方向折割ローラ５６に達すると、大板素板ガラス２は停止し、この停止で、吸着搬送シャトル５９の吸着パット６５が降下し、小割素板ガラス５を吸着する。

同時に、横方向折割ローラ５６及び縦方向折割ローラ５８が押上がり、小割素板ガラス５を切線３で折割る。

同時に、吸着搬送シャトル５９が小割素板ガラス５を吸着中の吸着パット６５が上昇し、小割素板ガラス５を大板素板ガラス２から分離させる。

吸着搬送シャトル５９は、分離した小割素板ガラス５を吸着したまま位置決めポジション１６に吸着搬送し、位置決めテーブル８上に載置する。

位置決めテーブル８上に載置された小割素板ガラス５は、上方に設置の２台のＣＣＤカメラ１０により２箇所のアライメントマーク８５を撮像される。

画像データは、再像処理、演算処理され、２つのアライメントマーク８５の中心の実際の位置、角度が検出され、基準位置からの位置ズレ量、角度ズレ量が算出される。

位置決めテーブル８は、位置ズレ量、角度ズレ量を零にするように、角度制御回転、Ｘ軸及びＹ軸に制御移動し、載置の小割素板ガラス５の位置決めを行う。

１ 小割素板ガラス切り出し及び位置決め装置
２ 大板素板ガラス
３ 切線
４ 切線形成装置
５ 小割素板ガラス
６ 折割分離装置
７ 折割分離ポジション
８ 位置決めテーブル
９ 吸着搬送装置
１０ ＣＣＤカメラ

Claims (2)

1. スクライブヘッドを数値制御して素板ガラスのガラス板面に沿って予め設定されたワーク座標系においてＸＹ平面座標移動させて素板ガラスに当該スクライブヘッドで切線を形成し、この素板ガラスから切線に沿って切り出された複数の切り出しガラス板を形成する前に、素板ガラスから複数の切り出し予定のガラス板の夫々に該ワーク座標系において設定された少なくとも２箇所にアライメントマークを付し、アライメントマークが付され且つ下からの押上げによる切線に沿う折割りで切り出されたガラス板を位置決めする位置決めポジションにおいて、該ワーク座標系において設定したアライメントマークの座標値を基準位置として設置したカメラによりアライメントマークを撮像及び画像処理して切り出されたガラス板の実際のアライメントマークの位置及び角度を検出し、実際のアライメントマークの位置と基準位置とのＸＹ平面での位置ズレ量及び角度ズレ量を算出し、この位置ズレ量及び角度ズレ量に基づいて、切り出しガラス板のＸＹ平面での位置及び角度を修正するガラス板の切り出し及び切り出したガラス板の位置決め方法。
2. 数値制御されて素板ガラスの板面に沿ってＸＹ平面座標移動して当該素板ガラスに切線を形成するスクライブヘッドを有した切線形成装置と、スクライブヘッドにより切線が形成された素板ガラスから切り出しガラス板を切り出す前に、切り出し予定のガラス板の領域の少なくとも２箇所にアライメントマークを付するマーク付与装置と、下からの押上げによる切線に沿う折割りで素板ガラスから切り出しガラス板を切り出す切り出し装置と、この切り出し装置により切り出されたガラス板を位置決めする位置決めポジションにおいて、切線形成装置に設定のワーク座標系において設定したマーク座標値を基準位置として設置されたカメラと、このカメラにより撮像されたアライメントマークを画像処理して実際のアライメントマークの位置及び角度を検出し、この検出した実際のアライメントマークの位置とアライメントマークの基準位置との位置ズレ量及び角度ズレ量を算出し、この位置ズレ量及び角度ズレ量に基づいて、切り出しガラス板の位置及び角度を修正する位置及び角度修正装置とを具備したガラス板の切り出しと切り出したガラス板の位置決めとを行う装置。

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