JP7439827B2 - Glass article manufacturing method and manufacturing system - Google Patents
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Description
本開示は、ガラス物品の製造方法及び製造システムに関する。 The present disclosure relates to a method and system for manufacturing glass articles.
建築用ガラスや液晶基板等では、素板となる平なガラス板を加工テーブル上で動かしながら固定された加工具で切りや面取りをしたり、平なガラス板を固定して加工具を動かして切りや面取りをしたりして、ガラス物品にする。 For architectural glass, liquid crystal boards, etc., the flat glass plate used as the base plate is moved on a processing table while cutting or chamfering is performed using a fixed processing tool, or the flat glass plate is fixed and the processing tool is moved. Cut or chamfer to make glass items.
自動車用のフロントガラス等の曲面形状のガラス物品では、素板となる平なガラス板を切り、面取りをした後に、更に加熱して曲面状に成形して、ガラス物品にする。 For curved glass articles such as automobile windshields, a flat glass plate is cut, chamfered, and then heated and shaped into a curved shape to produce the glass article.
これらの平なガラス板の切りや面取りは、ガラス板の固定や移動が比較的容易であり、加工速度の大きい色々な方法が提案されている。 Various methods have been proposed for cutting and chamfering these flat glass plates, which are relatively easy to fix and move, and which have high processing speeds.
一方、加工精度向上のため、曲面に成形加工した後の曲面形状のガラス素板に対し、切り加工などを行ってガラス物品を製造できることが望ましい。しかし、平なガラス板のように高剛性の加工テーブルにガラス板を固定して加工する方法では、曲面形状のガラス素板の場合、装置設計、リードタイム、多品種対応性などの観点から課題がある。そこで、曲面形状のガラス素板の加工方法として、例えば特許文献1には、多自由度を有する産業用ロボットに、切りや面取りのための加工具を持たせ、この加工具をロボットに移動させて曲面形状のガラス素板を加工する方法が提案されている。
On the other hand, in order to improve processing accuracy, it is desirable to be able to manufacture a glass article by performing a cutting process on a curved glass base plate that has been formed into a curved surface. However, with the method of fixing a glass plate to a highly rigid processing table like a flat glass plate, there are problems with equipment design, lead time, and compatibility with a wide variety of products when processing curved glass blanks. There is. Therefore, as a method for processing a curved glass blank plate, for example,
その他の産業用ロボットを利用する加工方法として、特許文献2や特許文献3がある。特許文献2には、加工反力を考慮してロボットを用いた加工を高精度にすることが開示されている。特許文献3には、ロボットがワークを持って加工機の間を移動し、ロボットがワークを持ったまま加工機に固定されて加工を行う手法が開示されている。
Other processing methods using industrial robots include
しかし、産業用ロボットを利用した曲面形状のガラス素板の加工方法として、加工方法の選択肢を増やす観点から、特許文献1以外の方法も希望される。また、特許文献2、3の手法は、曲面状のワークを想定しているわけではなく、切りと面取りを連続的に行うことを想定していないため、必ずしも期待される加工精度や加工速度を実現できない。
However, as a method for processing a curved glass blank plate using an industrial robot, methods other than
本開示は、曲面形状のガラス素板の加工精度と加工速度の向上を両立できるガラス物品の製造方法及び製造システムを提供することを目的とする。 An object of the present disclosure is to provide a manufacturing method and a manufacturing system for a glass article that can both improve processing accuracy and processing speed of a curved glass blank plate.
〔1〕本発明の実施形態の一観点に係るガラス物品の製造方法は、曲面形状のガラス素板から切り出されるガラス物品の主表面の外周形状に対応する切断予定線よりも内側の位置で前記ガラス素板を固定具に固定し、第1の多関節ロボットによって前記固定した前記ガラス素板及び前記固定具を切装置に対して相対移動させ、前記ガラス素板の厚さ方向に入る亀裂が前記切断予定線に沿って連なる亀裂線を形成し、前記第1の多関節ロボット又は前記固定した前記亀裂線が形成されたガラス素板及び前記固定具を第1の多関節ロボットから受渡された第2の多関節ロボットによって前記固定した前記亀裂線が形成された前記ガラス素板及び前記固定具を折装置に対して相対移動させ、前記ガラス素板を前記亀裂線に沿って物品領域と端材領域とに分離し、前記分離した物品領域の端面を面取りする。
〔2〕上記〔1〕に記載の方法であって、前記第1の多関節ロボット、前記第2の多関節ロボット、及び前記固定した前記物品領域及び前記固定具を前記第1の多関節ロボット又は前記第2の多関節ロボットから受渡された第3の多関節ロボットのうちいずれかによって前記固定した前記物品領域及び前記固定具を面取装置に対して相対移動させ、前記端面の周方向に沿って前記面取りを行う。
〔3〕上記〔2〕に記載の方法であって、前記第1の多関節ロボットから前記第2の多関節ロボットへの前記固定具の受渡し、及び前記第2の多関節ロボットから前記第3の多関節ロボットへの前記固定具の受渡しは、受渡しテーブルを介して行われる。
〔4〕上記〔1〕乃至〔3〕のいずれか一つに記載の方法であって、前記物品領域と前記端材領域を分離した後に、前記固定具に固定されている前記物品領域の分離後形状を測定し、前記分離後形状と前記物品領域の目標形状の差分を参照し、前記亀裂線を形成する際の前記第1の多関節ロボットの軌道に対して前記差分を減じる修正を少なくとも1回行う。
〔5〕上記〔1〕乃至〔4〕のいずれか一つに記載の方法であって、前記亀裂線は、前記切装置が出力するレーザ光によって前記切断予定線に沿って前記ガラス素板の内部に形成される内部ボイド列である。
〔6〕上記〔5〕に記載の方法であって、前記内部ボイド列の形成は、パルス幅が100ps以下、且つ前記ガラス素板を透過する波長を有するパルスレーザ光で行う。
〔7〕上記〔1〕乃至〔6〕のいずれか一つに記載の方法であって、前記物品領域と前記端材領域の分離は、前記亀裂線に熱応力を発生させて行う。
〔8〕上記〔1〕乃至〔7〕のいずれか一つに記載の方法であって、前記亀裂線の形成、前記分離による前記端面の形成、及び前記端面の面取りのいずれか一以上は、前記固定具に設けられるアライメントマークを基準位置として、前記固定具を位置制御する。
[1] A method for manufacturing a glass article according to one aspect of the embodiment of the present invention provides the method for manufacturing a glass article at a position inside a planned cutting line corresponding to the outer peripheral shape of the main surface of a glass article cut out from a curved glass base plate. A glass base plate is fixed to a fixture, and a first articulated robot moves the fixed glass base plate and the fixture relative to a cutting device to remove cracks that enter the glass base plate in the thickness direction. A continuous crack line is formed along the planned cutting line, and the first multi-joint robot or the fixed glass base plate on which the crack line is formed and the fixture are delivered from the first multi-joint robot. A second articulated robot moves the fixed glass blank on which the crack line is formed and the fixing tool relative to the folding device, and moves the glass blank along the crack line to the article area and the edges. and the separated article area is chamfered.
[2] The method according to [1] above, wherein the first multi-joint robot, the second multi-joint robot, and the fixed article area and the fixing device are connected to the first multi-joint robot. Alternatively, the fixed article area and the fixing tool are moved relative to the chamfering device by one of the third multi-joint robots delivered from the second multi-joint robot, and The chamfering is performed along the edges.
[3] The method according to [2] above, wherein the fixing device is transferred from the first multi-joint robot to the second multi-joint robot, and the fixture is transferred from the second multi-joint robot to the third multi-joint robot. The fixture is delivered to the articulated robot via a delivery table.
[4] The method according to any one of [1] to [3] above, in which the article region and the scraps region are separated, and then the article region fixed to the fixture is separated. measuring the post-separation shape, referring to the difference between the post-separation shape and the target shape of the article area, and making at least a correction to reduce the difference to the trajectory of the first articulated robot when forming the crack line. Do it once.
[5] The method according to any one of [1] to [4] above, wherein the crack line is formed by cutting the glass blank along the planned cutting line using a laser beam output from the cutting device. This is an internal void row formed inside.
[6] The method according to [5] above, in which the internal void array is formed using a pulsed laser beam having a pulse width of 100 ps or less and a wavelength that transmits through the glass base plate.
[7] The method according to any one of [1] to [6] above, in which the article region and the scrap region are separated by generating thermal stress at the crack line.
[8] The method according to any one of [1] to [7] above, in which any one or more of the formation of the crack line, the formation of the end surface by the separation, and the chamfering of the end surface, The position of the fixture is controlled using an alignment mark provided on the fixture as a reference position.
〔9〕本発明の実施形態の一観点に係るガラス物品の製造システムは、曲面形状のガラス素板から切り出されるガラス物品の主表面の外周形状に対応する切断予定線よりも内側の位置にて前記ガラス素板を固定して前記ガラス素板と一体化する固定具と、前記一体化された前記ガラス素板及び前記固定具を移動可能な1以上の多関節ロボットと、前記1以上の多関節ロボットのいずれかによる前記一体化された前記ガラス素板及び前記固定具の相対移動に応じて、前記ガラス素板厚さ方向に入る亀裂が前記切断予定線に沿って連なる亀裂線を形成する切装置と、前記1以上の多関節ロボットのいずれかによる前記一体化された前記亀裂線が形成された前記ガラス素板及び前記固定具の相対移動に応じて、前記亀裂線が形成された前記ガラス素板を前記亀裂線に沿って物品領域と端材領域とに分離する折装置と、前記物品領域の端面を面取りする面取装置と、を備え、前記1以上の多関節ロボットのいずれかの組は、前記固定具を一方の多関節ロボットから他方の多関節ロボットに受渡し可能である。
〔10〕上記〔9〕に記載のシステムであって、前記面取装置は、前記1以上の多関節ロボットのいずれかによる前記一体化された前記物品領域及び前記固定具の相対移動に応じて、前記端面を面取りする。
〔11〕上記〔9〕又は〔10〕に記載のシステムであって、前記固定具は、前記ガラス物品の目標とする曲面形状を有する固定部と、前記固定部で前記ガラス素板を吸着する吸着部と、前記1以上の多関節ロボットに着脱可能に接続する継手部を含む。
〔12〕上記〔9〕乃至〔11〕のいずれか一つに記載のシステムであって、更に、前記固定具に前記ガラス素板を固定して前記物品領域の分離後形状を測定する測定装置を備える。
〔13〕上記〔9〕に記載のシステムであって、更に、前記固定具を前記一方の多関節ロボットから受取り、前記他方の多関節ロボットに渡す、前記固定具を着脱可能な受渡しテーブルを備える。
〔14〕上記〔13〕に記載のシステムであって、前記受渡しテーブルは、前記固定具に固定した前記物品領域の分離後形状を測定する測定部を含む。
〔15〕上記〔9〕乃至〔14〕のいずれか一つに記載のシステムであって、前記切装置は、パルス幅が100ps以下、且つ前記ガラス素板を透過する波長を発生するパルスレーザ発振器を含む。
〔16〕上記〔9〕乃至〔15〕のいずれか一つに記載のシステムであって、前記折装置は、前記ガラス素板に熱を加えるCO2レーザ発振器を含む。
[9] A system for manufacturing a glass article according to one aspect of the embodiment of the present invention is provided at a position inside a planned cutting line corresponding to the outer peripheral shape of the main surface of a glass article cut out from a curved glass base plate. a fixture that fixes the glass base plate and integrates it with the glass base plate; one or more articulated robots capable of moving the integrated glass base plate and the fixture; In response to relative movement of the integrated glass blank plate and the fixture by one of the articulated robots, cracks entering in the thickness direction of the glass blank plate form a continuous crack line along the planned cutting line. The crack line is formed in response to relative movement of the glass blank plate on which the integrated crack line is formed and the fixing tool by a cutting device and any one of the one or more articulated robots. Any one of the one or more articulated robots, comprising a folding device that separates a glass blank into an article region and a scrap region along the crack line, and a chamfering device that chamfers an end surface of the article region. The set is capable of transferring the fixture from one articulated robot to another articulated robot .
[10] The system according to [9] above, wherein the chamfering device is configured to chamfer in response to relative movement of the integrated article area and the fixture by any of the one or more articulated robots. , chamfering the end face.
[11] The system according to [9] or [10] above, wherein the fixing tool includes a fixing part having a target curved shape of the glass article, and the fixing part adsorbing the glass base plate. It includes a suction part and a joint part that is detachably connected to the one or more articulated robots.
[12] The system according to any one of [9] to [11] above, further comprising a measuring device that fixes the glass base plate to the fixture and measures the shape of the article region after separation. Equipped with
[13] The system according to [9] above , further comprising a transfer table to which the fixing device can be attached and detached, which receives the fixing device from the one articulated robot and delivers it to the other articulated robot. .
[14] The system according to [13] above , wherein the delivery table includes a measurement unit that measures the shape of the article region fixed to the fixture after separation.
[15] The system according to any one of [9] to [14] above, wherein the cutting device is a pulsed laser oscillator that generates a wavelength that has a pulse width of 100 ps or less and that transmits through the glass base plate. including.
[16] The system according to any one of [9] to [15] above, wherein the folding device includes a CO2 laser oscillator that applies heat to the glass blank.
本開示によれば、曲面形状のガラス素板の加工精度と加工速度の向上を両立できるガラス物品の製造方法及び製造システムを提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a manufacturing method and a manufacturing system for a glass article that can both improve processing accuracy and processing speed of a curved glass blank plate.
以下、添付図面を参照しながら実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。 Embodiments will be described below with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate understanding of the description, the same components in each drawing are denoted by the same reference numerals as much as possible, and redundant description will be omitted.
[第1実施形態]
図1~図11を参照して第1実施形態を説明する。まず図1~図4を参照して第1実施形態に係るガラス物品製造システム1の構成について説明する。図1には、ガラス物品製造システム1の各装置の配置が平面図上に模式的に示されている。
[First embodiment]
A first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 11. First, the configuration of a glass
ガラス物品製造システム1は、ガラス素板Gを任意の形状に加工する。ガラス素板Gは、任意の曲率を有する曲面形状である。ガラス物品製造システム1は、ガラス素板G上の切断予定線L(図5参照)に沿って切り加工、折り加工、面取り加工を施すことにより、ガラス素板Gを任意の形状に加工する。なお、切断予定線Lとは、曲面形状のガラス素板Gから切り出されるガラス物品の主表面の外周形状に対応する線である。
The glass
図1に示すように、ガラス物品製造システム1は、レーザ装置2、面取装置3、形状測定装置4(測定装置)、ロボット5(第1の多関節ロボット)、制御装置6、ローディングテーブル7を備える。レーザ装置2、面取装置3、形状測定装置4、ロボット5、ローディングテーブル7は、システムの所定区画Rに配置される。特に第1実施形態では、略矩形状の所定区画Rの中央にロボット5が配置され、矩形状の四辺にレーザ装置2、面取装置3、形状測定装置4、ローディングテーブル7が配置されている。
As shown in FIG. 1, a glass
また、ガラス物品製造システム1では、曲面形状のガラス素板Gは、固定具10により固定される。一体的に固定されたガラス素板Gと固定具10は、ロボット5によってローディングテーブル7、レーザ装置2、面取装置3、形状測定装置4に順次移動して加工が行われる。なお、ガラス素板Gと固定具10の固定の方法については図5~図8を参照して後述する。
Further, in the glass
ロボット5は、一体的に固定されたガラス素板Gと固定具10とを各装置に移動する。ロボット5は、5自由度以上の多関節ロボットであり、制御装置6によって各関節の角度を制御することによって、手先軌道を任意の三次元軌跡にできる。ロボット5は、手先の図10Aに示すエンドエフェクタ51に固定具10を連結固定することで、ガラス素板Gを固定具10と一体化した状態で移動可能となっている。
The
ローディングテーブル7は、ロボット5への固定具10の連結、固定具10へのガラス素板Gの固定、加工後のガラスの固定具からの切り離し、などを行うスペースである。作業員や、ロボット5とは異なる他のロボットがガラス素板Gや固定具10をローディングテーブル7に搬入し、加工後のガラスや固定具10を搬出する。
The loading table 7 is a space for connecting the
図2のレーザ装置2は、ガラス素板Gへのレーザ照射によってガラスの切り加工と折り加工とを行う装置である。以下ではレーザ装置2を「切折装置2C」と表記する。切折装置2Cは、例えば切り加工用のフィラメントを生成する切用レーザ発振器21(パルスレーザ発振器)と、折り加工用のCO2レーザを発する折用レーザ発振器22(CO2レーザ発振器)とを有する。切用レーザ発振器21と折用レーザ発振器22とは、ミラー伝送によってそれぞれ別の位置から装置外へレーザを出力するよう切折装置2C内に設置される。切折装置2Cの切用レーザ発振器21と折用レーザ発振器22の切り替え制御や出力制御は、制御装置6によって行われる。
The
本実施形態では図2に示すように、切用レーザ発振器21が出力する短パルスレーザと折用レーザ発振器22が出力するCO2レーザの出力位置や出力方向はそれぞれ固定されており、ロボット5が一体的に固定されたガラス素板Gと固定具10とをレーザ照射位置に対して相対的に適宜移動させることによって加工を行う。例えば切用レーザ発振器21の短パルスレーザがガラス素板Gの切断予定線Lに沿って照射されるようにロボット5がガラス素板Gを移動させることによって、切断予定線Lに沿ってガラス素板Gの内部に内部ボイド列が形成される。また、折用レーザ発振器22のCO2レーザがガラス素板Gの内部ボイド列に沿って照射されるようにロボット5がガラス素板Gを移動させることによって、内部ボイド列の周辺に熱応力が発生し、これによりガラス素板Gが中央側の製品部分となる物品領域と、外縁側の端材領域とに分離される。
In this embodiment, as shown in FIG. 2, the output position and output direction of the short pulse laser output by the cutting
なお、切折装置2Cは、切り機能と折り機能とが別体となった切装置と折装置に置き換えてもよい。この場合、切装置に切用レーザ発振器21が設置され、折装置に折用レーザ発振器22が設置される。
Note that the cutting and
図3の面取装置3は、切り折り加工がなされたガラス素板Gの加工部分の面取りを行う装置である。面取装置3は例えば面取り砥石31を備える。面取り砥石31は所定の回転軸まわりに回転する。ロボット5が一体的に固定されたガラス素板Gと固定具10とを面取り砥石31の位置に対して相対的に適宜移動させ、砥石31とのガラス端面の接触部分を変えることによって、端面の面取り加工を行う。
The
面取装置3の面取り砥石31の駆動制御は制御装置6によって行われる。面取り砥石31は、例えば図3に示すように回転軸が水平方向で砥石31の下方または上方からガラス端面を押し当てる構成でもよいし、回転軸が垂直方向で砥石31の側方からガラス端面を押し当てる構成でもよい。また、面取装置3による面取りは、ガラス端面のコーナ部のみをベルトサンダー、テープ、並びにダイヤ、メタル、樹脂、及びゴム等の砥石によって研磨するだけでもよい。この構成によれば、面取装置3の構造も簡単になり、研磨する領域が小さくなるので、加工に係る時間も短くなる。
Drive control of the
図4の形状測定装置4は、必要に応じて、切り加工及び折り加工がなされたガラス素板Gの物品領域の加工形状を計測する装置である。本実施形態では、形状測定装置4は、三次元計測器41、単軸アクチュエータ42、受渡しテーブル9を備える。三次元計測器41は、物体の三次元形状を計測する。受渡しテーブル9は、ロボット5の図10Aに示すエンドエフェクタ51から一体的に固定されたガラス素板Gと固定具10とを受取ると共に、固定する台座である。単軸アクチュエータ42は、受渡しテーブル9を一方向に移動可能な装置である。
The
形状測定装置4では、ロボット5がガラス素板G及び固定具10を受渡しテーブル9に移し、受渡しテーブル9がガラス素板G及び固定具10を固定した状態で、単軸アクチュエータ42が受渡しテーブル9を三次元計測器41まで移動し、三次元計測器41がガラス素板Gの形状を測定する。その後、単軸アクチュエータ42が受渡しテーブル9をロボット5との受渡し位置に戻し、ロボット5が受渡しテーブル9からガラス素板G及び固定具10を受取る。
In the
形状測定装置4の三次元計測器41、単軸アクチュエータ42、受渡しテーブル9の制御は制御装置6によって行われる。なお、形状測定装置4は、例えば複数のカメラでガラス素板を撮影した複数の撮像データから三次元形状を算出するなど、三次元計測器41以外の装置を計測に用いてもよい。
The three-
制御装置6は、ガラス物品製造システム1の各要素の制御を行う。制御装置6は、レーザ装置2、面取装置3、形状測定装置4、ロボット5と通信可能であれば設置場所は特に限定されず、図1のように所定区画Rの外に配置されてもよいし、所定区画Rの内部に配置されてもよい。
The
制御装置6は、物理的には、CPU(Central Processing Unit)、主記憶装置であるRAM(Random Access Memory)およびROM(Read Only Memory)、データ送受信デバイスである通信モジュール、補助記憶装置、などを含むコンピュータ装置や回路基板として構成することができる。上記の制御装置6の各機能は、CPU、RAM等のハードウェア上に所定のコンピュータソフトウェアを読み込ませることにより、CPUの制御のもとで通信モジュール等を動作させるとともに、RAMや補助記憶装置におけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。
The
次に図5~図8を参照して固定具10の構成について説明する。
Next, the structure of the
図5において、x軸、y軸、z軸は互いに垂直である。x軸及びy軸は図中の水平方向であり、z軸は図中の鉛直方向である。固定具10は、ロボット5の図10Aのエンドエフェクタ51に、z軸方向の負の側から連結固定され、z軸方向の正又は負の側からガラスの切り加工や折り加工が施される。図6では、x軸と平行な断面線A-Aに沿って、樹脂ブロック12、孔S、吸着パッド16のみを断面視した部分断面図である。
In FIG. 5, the x, y, and z axes are perpendicular to each other. The x-axis and y-axis are in the horizontal direction in the figure, and the z-axis is in the vertical direction in the figure. The
図5、図6に示すように、固定具10は、基部11と、樹脂ブロック12と、突き当てピン13と、吸着パッド16とを備える。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
基部11は、そのz軸方向の正の側に樹脂ブロック12が設けられ、z軸方向の負の側にロボット用継手18とテーブル用継手19が設けられる。
The
樹脂ブロック12は、ガラス素板Gを固定具10に固定する際にガラス素板Gを受ける部分であり、z軸方向の正の側にガラス接触面14を有する。ガラス接触面14は、ガラス素板Gから最終的に製造されるガラス物品の曲率に合わせた形状で形成される。なお、図5の例では、ガラス素板Gの凸形状の接触面が密着可能なようにガラス接触面14は凹形状で形成されているが、ガラス素板Gの形状に合わせて凸形状など他の形状でもよい。
The
樹脂ブロック12のz軸の正の側からの方向視の形状は、ガラス素板Gの主表面上の切断予定線Lの内側に配置可能な形状であり、切断予定線Lの内側、かつ、切り加工や折り加工用の余裕部分を残しつつ切断予定線Lにできるだけ近い形状が好ましい。
The shape of the
突き当てピン13は、基部11のz軸方向、かつ、樹脂ブロック12の外周側に設けられる。突き当てピン13は、z軸方向に進退可能であり、z軸方向に進出している状態では、ガラス素板Gの外縁端部が接触する位置に設けられる。突き当てピン13は、固定具10に対するガラス素板Gの相対位置を所定位置に決めるべく、少なくとも3個が設けられる。
The abutting
吸着パッド16は、樹脂ブロック12のガラス接触面14に開口された孔Sに収容され、z軸方向に進退可能に設けられる。吸着パッド16は、z軸方向の正の側の先端部分が吸盤状に形成され、その中央部に真空吸引用の吸引通路20が設けられる。
The
ロボット用継手18は、固定具10をロボット5の図10Aのエンドエフェクタ51と連結するための要素である。ロボット用継手18には吸着パッド16の吸引通路20が延在しており、固定具10がロボット5と連結するときに、ロボット用継手18を介してロボット5側に設けられる真空源と吸引通路20とを連通させることで、吸引通路20を介した真空吸引を実施可能としている。
The robot joint 18 is an element for connecting the
テーブル用継手19は、固定具10を受渡しテーブル9と連結するための要素である。テーブル用継手19にも吸着パッド16の吸引通路20が延在しており、固定具10がテーブル9と連結するときに、テーブル用継手19を介して受渡しテーブル9側に設けられる真空源と吸引通路20とを連通させることで、吸引通路20を介した真空吸引を実施可能としている。なお、吸引通路20を介した真空吸引の制御は、制御装置6によって行われる。
The table joint 19 is an element for connecting the
図7、図8は、図6の部分断面図のうち基部11、ロボット用継手18、テーブル用継手19を除いた部分を拡大視している。
7 and 8 are enlarged views of the partial cross-sectional view of FIG. 6 excluding the
図7に示すように固定手順の第1段階では、突き当てピン13がz軸方向の正の側に伸長して、ガラス素板Gの外縁端部が突き当てピン13に突き当て可能となっている。また、吸着パッド16もz軸方向の正の側に移動して孔Sから突出している。この状態でガラス素板Gが突き当てピン13によって位置決めされると共に、吸着パッド16の先端の吸盤部がガラス素板Gと接触した状態で吸引通路20から真空吸引されて吸着パッド16がガラス素板Gに吸着される。
As shown in FIG. 7, in the first step of the fixing procedure, the
図8に示すように固定手順の第2段階では、突き当てピン13がz軸方向の負の側に下降してガラス素板Gから外されると共に、吸着パッド16が真空吸引を維持したままz軸方向の負の側に移動して孔Sに収容される。これにより、ガラス素板Gは樹脂ブロック12のガラス接触面14に押し付けられて、ガラス接触面14の形状に倣わされる。すなわち、ガラス素板Gは、ガラス製品の形状に倣わされた状態で固定具10に固定される。
As shown in FIG. 8, in the second stage of the fixing procedure, the
突き当てピン13、吸着パッド16のz軸方向の移動は、例えば基部11の内部に設置される不図示のアクチュエータの駆動によって実現される。アクチュエータは、例えば空気圧アクチュエータであり、例えば真空吸引と同様に、ロボット用継手18を介してロボット5側から圧縮空気を供給することで駆動可能である。アクチュエータの動作は制御装置6によって制御される。
Movement of the abutting
固定具10のうち、樹脂ブロック12のガラス接触面14が、「曲面形状のガラス素板Gから切り出されるガラス物品の目標とする曲面形状を有する固定部」に対応する。吸着パッド16及び吸引通路20が、「固定部でガラス素板Gを吸着する吸着部」に対応する。ロボット用継手18が、「1以上の多関節ロボットに着脱可能に接続する継手部」に対応する。
In the fixing
次に、図9~図10Gを参照して、第1実施形態に係るガラス物品製造システム1によるガラス物品の製造方法を説明する。
Next, a method for manufacturing a glass article using the glass
図9のステップS01では、固定具10がロボット5の図10Aのエンドエフェクタ51に取り付けられる。
In step S01 of FIG. 9, the
ステップS02では、ロボット5により固定具10がローディングテーブル7に移動され、ガラス素板Gが固定具10に固定される。このとき、固定具10は、ガラス素板Gの主表面の切断予定線Lよりも内側の位置でガラス素板Gを固定する。これにより、ガラス素板Gと固定具10とが一体化された状態となる。
In step S02, the
ステップS03では、ロボット5により、一体化されたガラス素板Gと固定具10とが切折装置2Cに移動される。
In step S03, the
ステップS04では、切折装置2Cによりガラス素板Gの切り加工が行われる。図2を参照して説明したように、切折装置2Cは切用レーザ発振器21から短パルスレーザを出力し、短パルスレーザがガラス素板Gの切断予定線Lに沿って照射されるようにロボット5がガラス素板Gを移動させることによって、切断予定線Lに沿ってガラス素板Gの内部に内部ボイド列が形成される。
In step S04, the glass blank G is cut by the
ステップS05では、引き続き、切折装置2Cによりガラス素板Gの折り加工が行われる。図2を参照して説明したように、切折装置2Cは折用レーザ発振器22からCO2レーザを出力し、CO2レーザがガラス素板Gの内部ボイド列に沿って照射されるようにロボット5がガラス素板Gを移動させることによって、内部ボイド列の周辺に熱応力が発生し、これによりガラス素板Gが中央側の物品領域と外縁側の端材領域とに分離される。以降の処理では端材領域は除去され、ガラス素板Gの中央側の物品領域のみが固定具10に固定された状態で搬送される。
In step S05, the glass blank G is subsequently folded by the
ステップS06では、制御装置6により、前回の加工の処理における形状測定装置4によるガラス素板Gの物品領域の形状測定時に、目標形状との形状ズレが許容範囲内だったか否かが判定される。形状ズレが許容範囲内ではなかった場合(ステップS06のNo)には、目標形状と測定形状との間の形状ズレが未だ大きく、ステップS07以降のロボット5の軌道修正が必要と判断してステップS07に進む。一方、形状ズレが許容範囲内だった場合(ステップS06のYes)には、ステップS07以降のロボット5の軌道修正は不要と判断してステップS12に進む。なお、このステップS06及び後述するステップS07~S11は、目標形状に対するロボット5の適切な軌道が決まっている場合には不要である。
In step S06, the
ステップS07では、ロボット5により、一体化されたガラス素板Gと固定具10とが形状測定装置4に移動され、形状測定装置4の受渡しテーブル9に渡される。
In step S07, the integrated glass blank G and
ここで図10A~図10Gを参照して、ロボット5と受渡しテーブル9との間での一体化されたガラス素板Gと固定具10の受渡し手順について説明する。
Here, with reference to FIGS. 10A to 10G, a procedure for transferring the integrated glass base plate G and
図10Aに示すように、第1段階では、ロボット5が、エンドエフェクタ51の継手52を介して固定具10のロボット用継手18と連結されている。このとき、固定具10はロボット5側の真空源によってガラス素板Gを真空吸着する状態が維持されている。以降では図1のロボット5と受渡しテーブル9の位置をホームポジションと呼ぶ。
As shown in FIG. 10A, in the first stage, the
受渡し図10Bに示すように、第2段階では、受渡しテーブル9が、単軸アクチュエータ42の駆動によって、ロボット5との間でガラス素板Gと固定具10の受渡しを行う位置である受渡しポジションに移動する。
Delivery As shown in FIG. 10B, in the second stage, the delivery table 9 is driven by the single-
図10Cに示すように、第3段階では、ロボット5が、エンドエフェクタ51を受渡しポジションへ移動し、これにより、ガラス素板G及び固定具10が受渡しポジションへ移動される。移動完了後には、ロボット5側の真空源によってガラス素板Gを真空吸着が停止され、ガラス素板Gは固定具10の樹脂ブロック12の上に載置されているだけで固定されていない状態となる。
As shown in FIG. 10C, in the third step, the
図10Dに示すように、第4段階では、ロボット5が、エンドエフェクタ51を受渡しポジションから下降させ、これにより固定具10のテーブル用継手19が、受渡しテーブル9の継手91と連結する。
As shown in FIG. 10D, in the fourth stage, the
図10Eに示すように、第5段階では、ロボット5が、エンドエフェクタ51をさらに下降させ、これによりエンドエフェクタ51の継手52が固定具10のロボット用継手18から離れる。図10Eに示すロボット5の位置を退避ポジションと呼ぶ。
As shown in FIG. 10E, in the fifth stage, the
図10Fに示すように、第6段階では、受渡しテーブル9が、テーブル側の真空源を用いて継手91及びテーブル用継手19を介してガラス素板Gの真空吸着を開始する。 As shown in FIG. 10F, in the sixth step, the delivery table 9 starts vacuum suction of the glass blank G via the joint 91 and the table joint 19 using the table-side vacuum source.
図10Gに示すように、第7段階では、ロボット5がホームポジションに戻ると共に、受渡しテーブル9が、固定具10とガラス素板Gとの真空吸着状態を維持しながら、単軸アクチュエータ42の駆動によって、ホームポジションへ戻される。
As shown in FIG. 10G, in the seventh step, the
図10A~図10Gの手順で受渡しを行うことで、ロボット5側の真空源による真空吸着と、受渡しテーブル9側の真空源による真空吸着とが競合せずに円滑に真空源の切り替えを行うことができる。
By performing the transfer according to the steps shown in FIGS. 10A to 10G, the vacuum source can be smoothly switched without conflict between the vacuum suction by the vacuum source on the
図9に戻り、ステップS08では、形状測定装置4の三次元計測器41により、ガラス素板Gの物品領域の外形形状である分離後形状が測定される。測定された形状は制御装置6に出力される。
Returning to FIG. 9, in step S08, the three-
ステップS09では、制御装置6により、ステップS08にて測定された形状と、所定の目標形状とのズレ量が計算される。
In step S09, the
ステップS10では、制御装置6により、ステップS09にて算出した測定形状と目標形状とのズレ量を補正するようロボット5の軌道が修正される。例えば制御装置6は、測定したガラス素板Gの分離後形状と、物品領域の目標形状の差分を参照し、切り加工にて内部ボイド列を形成する際や、折り加工にてCO2レーザを照射する際のロボット5のエンドエフェクタ51の軌道に対して差分を減じる修正を行う。また、このとき制御装置6は、修正前の測定形状と目標形状とのズレ量を記憶しておき、次の加工時のステップS06にてこの記憶した情報を参照する。
In step S10, the
ステップS11では、ロボット5によりガラス素板Gが固定具10から取り外される。本ステップにて取り外されたガラス素板Gの製品部分は、ステップS06にて所望の加工精度が出ていないと判定されたものなので、面取り加工を施さずに廃棄される。ステップS11が完了するとステップS01へ戻る。
In step S11, the glass base plate G is removed from the
ステップS12では、ステップS06にて形状ズレが許容範囲内と判定されたので、ロボット5により、一体化されたガラス素板Gと固定具10とが面取装置3に移動される。
In step S12, since the shape deviation was determined to be within the allowable range in step S06, the
ステップS13では、面取装置3によりガラス素板Gから分離した物品領域の端面の面取り加工が行われる。図3を参照して説明したように、ロボット5が一体的に固定されたガラス素板Gと固定具10とを面取装置3の面取り砥石31の位置に対して相対的に移動させ、面取り砥石31とのガラス素板Gの物品領域の端面との接触部分を変えることによって、ステップS05にて分離した物品領域の端面の周方向に沿って面取りを行う。
In step S13, the end face of the article area separated from the glass blank G is chamfered by the
ステップS14では、ロボット5により固定具10がローディングテーブル7に移動され、ガラス素板Gの物品領域が固定具10から取り外される。取り外されたガラス素板Gの物品領域は、ローディングテーブル7から作業員またはロボットによって後工程のために移動される。ステップS14の処理が完了すると本制御フローを終了する。
In step S14, the
第1実施形態によれば、切折装置2Cによる切り加工、折り加工、及び、面取装置3による面取り加工の一連の加工の工程の間、単一の固定具10がガラス素板Gを固定した状態を維持することができる。つまり、異なる加工装置間の移動や、加工装置での加工時に、固定具10がガラス素板Gから取り外されることがない。このため、固定具10の着脱の繰り返しによるガラス固定位置の誤差の蓄積が生じることがないので、各工程を異なる装置で行なっても、加工精度が低下しなくなり、曲面ガラスの加工精度を向上できる。
According to the first embodiment, the
本実施形態では、ロボット5が固定具10を介してガラス素板Gをもち、加工装置に対してガラス素板Gを相対移動させることで加工を行うので、従来の平面上にガラス素板を固定して行う加工に比べて、三次元方向へのワークの移動自由度が高く、より複雑な三次元形状の加工が可能となり、また加工速度も向上できる。したがって、第1実施形態のガラス物品製造システム1とこれを用いた製造方法によれば、曲面形状のガラス素板の加工精度と加工速度の向上を両立できる。
In this embodiment, the
本実施形態では、折り工程でガラス素板Gを物品領域と端材領域に分離した後に、形状測定装置4が固定具10に固定されているガラス素板Gの物品領域の分離後形状を測定し、制御装置6が、測定した分離後形状と、物品領域の目標形状の差分を参照し、切り工程にて内部ボイド列を形成する際のロボット5の軌道に対して差分を減じる修正を行う。この構成により、ロボット5の手先軌道をより切断予定線Lに近似させることができ、加工精度をさらに向上できる。
In this embodiment, after the glass blank G is separated into an article area and an offcut area in the folding process, the
なお、ガラス素板Gの物品領域の切断後形状の測定は、面取り工程にてガラス素板Gの物品領域の端面を面取りした後に実施してもよい。 Note that the measurement of the shape of the article region of the glass blank G after cutting may be carried out after chamfering the end face of the article region of the glass blank G in the chamfering step.
本実施形態では、ステップS06の判定において前回測定データが無い場合、例えば、本システムで初めて目標形状に基づく加工を行う場合には、強制的にステップS07以降の処理を実施し、ロボット5の軌道の修正を少なくとも1回行うのが好ましい。これにより、ロボット5の軌道修正を確実に実施でき、加工精度の更なる向上を図れる。
In this embodiment, if there is no previous measurement data in the determination at step S06, for example, when machining based on the target shape is performed for the first time in this system, the processing from step S07 onwards is forcibly performed, and the trajectory of the
本実施形態では、切り加工において、切折装置2Cの切用レーザ発振器21が出力する短パルスレーザによって切断予定線Lに沿ってガラス素板Gの内部に内部ボイド列を形成する。また、内部ボイド列の形成は、パルス幅が100ps以下、且つ、ガラス素板Gを透過する波長を有するパルスレーザ光で行うのが好ましい。ガラスカッタ等の切り加工では、ガラス物品形状との加工誤差がパルスレーザ光で行うよりも大きく、ロボット5でのガラスカッタ等の歯の向きの制御がむずかしい。これに対して、切折装置2Cの構造を簡単にでき、切り加工の所要時間を短縮でき、ラインタクトが向上し生産性を向上できる。
In this embodiment, in the cutting process, an internal void array is formed inside the glass blank G along the cutting line L using a short pulse laser outputted by the cutting
本実施形態では、折り加工において、ガラス素板Gの物品領域と端材領域の分離は、切折装置2Cの折用レーザ発振器22が出力するCO2レーザによって、内部ボイド列の周辺に熱応力を発生させて行う。これにより、切折装置2Cの構造を簡単にでき、折り加工の所要時間も短縮でき、ラインタクト、生産性のさらなる向上を図れる。
In this embodiment, in the folding process, separation of the product area and the scrap area of the glass blank G is performed by applying thermal stress to the periphery of the internal void rows by the CO 2 laser output from the
本実施形態では、図5に示すように、固定具10にアライメントマーク17A、17Bが設けられる。アライメントマーク17A、17Bの位置は、固定具のどこでもよく、固定具10の側面でも、ガラス素板Gを載せる面のどこかでもよい。切り加工における内部ボイド列の形成、折り加工におけるガラス素板Gの分離による端面の形成、面取り加工におけるガラス素板Gの物品領域の端面の面取りは、このアライメントマーク17A、17Bを基準位置として固定具10の位置制御を行うのが好ましい。
In this embodiment, as shown in FIG. 5, alignment marks 17A and 17B are provided on the
図11に示すように、例えば切折装置2Cがカメラ23を備え、制御装置6が、カメラ23が撮像したアライメントマーク17A、17Bの画像情報に基づき、アライメントマーク17A、17Bの位置を基準として切り加工の加工開始点を決定することができる。アライメントマーク17A、17Bは、複数のガラス素板Gを加工する際に各ガラスの固定具10への固定位置を均一にできれば、加工開始点も均一にできる。これにより、切り加工の加工精度をより向上できる。折り加工及び面取り加工の場合も同様に、アライメントマーク17A、17Bを利用して、加工精度をより向上できる。
As shown in FIG. 11, for example, the
また、切り加工、折り加工、面取り加工の加工開始点のアライメントマーク17A、17Bからの相対位置を共通化できるので、工程間の加工精度の差異も抑制できる。なお、切り加工、折り加工、面取り加工の少なくとも一部で、アライメントマーク17A、17Bを利用して加工開始点を決める手法を用いてもよい。 Further, since the relative positions of the processing start points for cutting, folding, and chamfering from the alignment marks 17A and 17B can be made common, differences in processing accuracy between processes can also be suppressed. Note that for at least part of the cutting, folding, and chamfering processes, a method may be used in which the alignment marks 17A and 17B are used to determine the processing start point.
[第2実施形態]
図12を参照して第2実施形態を説明する。
[Second embodiment]
A second embodiment will be described with reference to FIG. 12.
第2実施形態のガラス物品製造システム1Aは、2台のロボット5A、5Bを備える点で第1実施形態と異なる。ロボット5A(第1の多関節ロボット)及びロボット5B(第2の多関節ロボット)は、第1実施形態のロボット5と同様に、5自由度以上の多関節ロボットである。
A glass
システムの所定区画Rの中央に受渡しテーブル9が配置され、その図面左側にロボット5A、ロードテーブル7A、切折装置2Cが配置され、図面右側にロボット5B、アンロードテーブル7B、面取装置3が配置されている。受渡しテーブル9は、ロボット5Aとロボット5Bの間で、一体化されたガラス素板Gと固定具10の受渡しを行うための要素であり、例えば図4に示した形状測定装置4内の受渡しテーブル9と同様の構成である。受渡しテーブル9は、一体化されたガラス素板G及び固定具10を、継手91を介して着脱可能である。また、受渡しテーブル9が、第1実施形態の形状測定装置4と同様な、ガラス素板Gの物品領域の分離後形状を測定する機能を有する測定部を備えてもよい。
A delivery table 9 is arranged in the center of a predetermined section R of the system, a
ロボット5Aは、ロードテーブル7Aからガラス素板Gを受取り、切折装置2Cで切り加工及び折り加工を行った後に、受渡しテーブル9に一体化されたガラス素板Gと固定具10を渡す。ロボット5Bは、受渡しテーブル9を介してロボット5Aから一体化されたガラス素板Gと固定具10を受取り、面取装置3で面取り加工を行った後に、アンロードテーブル7Bにて加工済みのガラス素板Gの物品領域を固定具10から取り外す。
The
ロボット5Aは、ロボット5Bが加工を行っている間に、ロードテーブル7Aから新たなガラス素板Gを受取って、ロボット5Bと並行してこの新たなガラス素板Gの切折り加工を行うことができる。このように、切折り加工の後に、第1のロボット5Aと第2のロボット5Bとの間で、ガラス素板G及び固定具10を受渡しする構成とすることによって、各ロボットで加工の工程を並行に進めることが可能となるので、曲面ガラスの加工速度をさらに向上できる。
While the
複数のロボット間でガラス素板Gを受渡しするときでも、ガラス素板Gと固定具10との固定状態は維持されているので、第1実施形態と同様に加工精度を向上できる。
Even when the glass blank G is transferred between a plurality of robots, the fixed state between the glass blank G and the
第2実施形態では、ロボット間のガラス素板G及び固定具10の受渡しのために、必ず受渡しテーブル9を介するので、受渡しテーブル9において形状測定を行う構成とすると、一連の加工の工程の中で形状測定のタスクを実行することができる。これにより、形状測定のために一連の工程から外れて別の装置に移動するなどの工数増加を防止できるので、加工速度を向上できる。
In the second embodiment, the transfer table 9 is always used to transfer the glass blank G and the
[第3実施形態]
図13を参照して第3実施形態を説明する。
[Third embodiment]
A third embodiment will be described with reference to FIG.
第3実施形態のガラス物品製造システム1Bは、3台のロボット5A、5B、5Cを備える点で第1、第2実施形態と異なる。ロボット5C(第3の多関節ロボット)は、第1実施形態のロボット5と同様に、5自由度以上の多関節ロボットである。
The glass
システムの所定区画Rは三分割され、それぞれにロボット5A、5B、5Cが配置される。各領域間には受渡しテーブル9A、9Bが配置され、少なくとも一方が形状計測機能を備える。形状測定機能は、折り加工後の受渡しテーブル9Bが好ましい。
A predetermined section R of the system is divided into three parts, and
ロボット5Aは、ロードテーブル7Aからガラス素板Gを受取り、切装置2Aで切り加工を行った後に、受渡しテーブル9Aに一体化されたガラス素板Gと固定具10を渡す。ロボット5Bは、受渡しテーブル9Aを介してロボット5Bから一体化されたガラス素板Gと固定具10を受取り、折装置2Bで折り加工を行った後に、受渡しテーブル9Bに一体化されたガラス素板Gと固定具10を渡す。ロボット5Cは、受渡しテーブル9Bを介してロボット5Cから一体化されたガラス素板Gと固定具10を受取り、面取装置3で面取り加工を行った後に、アンロードテーブル7Bにて加工済みのガラス素板Gの物品領域を固定具10から取り外す。
The
第3実施形態では、ロボット5Aにより切り加工と、ロボット5Bによる折り加工と、ロボット5Cによる面取り加工とを並行に進めることが可能となるので、第1、第2実施形態よりも曲面形状のガラス素板の加工速度をさらに向上できる。
In the third embodiment, the cutting process by the
[第4実施形態]
図14を参照して第4実施形態を説明する。
[Fourth embodiment]
A fourth embodiment will be described with reference to FIG.
第4実施形態のガラス物品製造システム1Cは、4台のロボット5A、5B1、5B2、5Cを備える点で第1~第3実施形態と異なる。ロボット5B1、5B2(第2の多関節ロボット)は、第1実施形態のロボット5と同様に、5自由度以上の多関節ロボットである。
The glass
システムの所定区画Rは第3実施形態と同様に三分割され、それぞれで切り工程、折り工程、面取り工程を行う。各領域間には受渡しテーブル9A、9Bが配置され、少なくとも一方が形状計測機能を備える。 The predetermined section R of the system is divided into three parts as in the third embodiment, and a cutting process, a folding process, and a chamfering process are performed in each part. Delivery tables 9A and 9B are arranged between each area, and at least one of them has a shape measurement function.
また、第4実施形態では折り工程において2つの折装置2B1、2B2が設けられ、各装置に対応する2つのロボット5B1、5B2が配置されている。 Furthermore, in the fourth embodiment, two folding devices 2B1 and 2B2 are provided in the folding process, and two robots 5B1 and 5B2 corresponding to each device are arranged.
ロボット5Aは、ロードテーブル7Aからガラス素板Gを受取り、切装置2Aで切り加工を行った後に、受渡しテーブル9Aに一体化されたガラス素板Gと固定具10を渡す。
The
ロボット5B1は、受渡しテーブル9Aから一体化されたガラス素板Gと固定具10を受取り、折装置2B1で折り加工を行った後に、受渡しテーブル9Bに一体化されたガラス素板Gと固定具10を渡す。同様に、ロボット5B2は、受渡しテーブル9Aから一体化されたガラス素板Gと固定具10を受取り、折装置2B2で折り加工を行った後に、受渡しテーブル9Bに一体化されたガラス素板Gと固定具10を渡す。
The robot 5B1 receives the integrated glass blank G and
ロボット5Cは、受渡しテーブル9Bから一体化されたガラス素板Gと固定具10を受取り、面取装置3で面取り加工を行った後に、アンロードテーブル7Bにて加工済みのガラス素板Gの物品領域を固定具10から取り外す。
The
第4実施形態では、所要時間が長い工程(図14の例では折り工程)に複数のロボットと加工装置を配置することによって、工程間の所要時間の差を抑制できる。これにより、各ロボット5A~5Cの他の工程による待ち状態の発生を低減でき、より効率的な加工の実施が可能となり、第1~第3実施形態よりも曲面形状のガラス素板の加工速度をさらに向上できる。また、このように各工程間でガラス素板Gと固定具10の受渡しを行い、各工程に係るロボットや加工装置の数を適宜変更することによって、タクトバランスに応じて柔軟な工程設計が可能となる。
In the fourth embodiment, by arranging a plurality of robots and processing devices in a process that requires a long time (folding process in the example of FIG. 14), it is possible to suppress the difference in the time required between processes. As a result, it is possible to reduce the occurrence of waiting states due to other processes in each
以上のように、第1実施形態から第4実施形態までの複数の形態に対応可能で、更に、ロボットや切折装置の配置の柔軟性が高いのは、ガラス素板Gと固定具10を一体化していることが一因である。
As described above, the reason why the glass base plate G and the
以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。 The present embodiment has been described above with reference to specific examples. However, the present disclosure is not limited to these specific examples. Design changes made by those skilled in the art as appropriate to these specific examples are also included within the scope of the present disclosure as long as they have the characteristics of the present disclosure. The elements included in each of the specific examples described above, their arrangement, conditions, shapes, etc. are not limited to those illustrated, and can be changed as appropriate. The elements included in each of the specific examples described above can be appropriately combined as long as no technical contradiction occurs.
上記実施形態では、受渡しテーブル9を介してロボット間で一体化されたガラス素板Gと固定具10の受渡しを行う構成を例示したが、ガラス素板Gと固定具10との固定状態を維持できればよく、受渡しテーブル9以外の受渡し手段を用いてもよい。
In the above embodiment, a configuration is illustrated in which the integrated glass blank G and
上記実施形態では、切り工程において、レーザ光の照射によって内部ボイド列を形成する手法を例示したが、ガラス素板Gの厚さ方向に入る亀裂が切断予定線Lに沿って連なる亀裂線を形成する切り加工ができればよく、例えばガラスカッタによって切り溝を設けるなどの他の加工手法を用いてもよい。 In the above embodiment, a method of forming internal void rows by laser beam irradiation in the cutting process was exemplified, but cracks entering the thickness direction of the glass blank G form a continuous crack line along the cutting line L. For example, other processing methods such as providing a cut groove with a glass cutter may be used.
上記実施形態では、折り工程において、CO2レーザの照射によって熱応力を発生させて物品領域を分離する手法を例示したが、例えばガラス素板の一部に圧力をかける折り加工、冷却による折り加工、及びそれらの組み合わせなどを用いてもよい。 In the above embodiment, in the folding process, a method of separating article regions by generating thermal stress through CO2 laser irradiation was exemplified. , and combinations thereof may also be used.
上記実施形態では、切り工程、折り工程、または面取り工程の間に受渡しテーブル9を配置してロボット間でのガラス素板G及び固定具10を受渡しする構成を例示したが、受渡しと工程とを組み合わせてもよい。例えば、受渡しテーブル9に、一体化されたガラス素板G及び固定具10を固定した状態で、折装置2Bを用いて折り工程を行ってもよい。
In the above embodiment, the configuration is illustrated in which the transfer table 9 is arranged between the cutting process, the folding process, or the chamfering process to transfer the glass blank G and the
上記実施形態では、切り工程、折り工程、面取り工程の各装置は固定され、ロボット5のエンドエフェクタ51に固定されたガラス素板Gを移動させることによって加工を行う構成を例示したが、加工装置に対してガラス素板Gを相対移動できればよく、ロボット5の動きに加えて、加工装置側も移動する構成でもよい。これにより、加工点の移動速度を早め、加工時間を短縮化できる。
In the above embodiment, each device for the cutting process, folding process, and chamfering process is fixed, and the processing is performed by moving the glass blank G fixed to the
ロボット5と受渡しテーブル9との間で固定具10及びガラス素板Gを受渡す際に、ロボット5の姿勢(関節角度など)やエンドエフェクタ51の位置に応じて、固定具10とロボット5との接続または非接続や、固定具10のガラス素板Gへの吸着圧力の維持または開放を制御する構成としてもよい。
When transferring the
上記実施形態では、固定具10が真空源をもたず、連結先のロボット5や受渡しテーブル9側に真空源を設ける構成を例示したが、固定具10が真空源を備える構成でもよい。
In the above embodiment, the
本国際出願は2019年4月15日に出願された日本国特許出願2019-077170号に基づく優先権を主張するものであり、2019-077170号の全内容をここに本国際出願に援用する。 This international application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2019-077170 filed on April 15, 2019, and the entire contents of No. 2019-077170 are hereby incorporated into this international application.
1 ガラス物品製造システム
2 レーザ装置(切折装置、切装置、折装置)
2A 切装置
2B 折装置
2C 切折装置
21 切用レーザ発振器(パルスレーザ発振器)
22 折用レーザ発振器(CO2レーザ発振器)
23 カメラ
3 面取装置
31 砥石
4 形状測定装置(測定装置)
41 三次元計測器
42 単軸アクチュエータ
5,5A ロボット(第1の多関節ロボット)
5B、5B1、5B2 ロボット(第2の多関節ロボット)
5C ロボット(第3の多関節ロボット)
51 エンドエフェクタ
52 継手
6 制御装置
7 ローディングテーブル
9 受渡しテーブル
91 継手
10 固定具
11 基部
12 樹脂ブロック
13 突き当てピン
14 ガラス接触面(固定部)
16 吸着パッド(吸着部)
17A、17B アライメントマーク
18 ロボット用継手(継手部)
19 テーブル用継手
20 吸引通路(吸着部)
G ガラス素板
R 所定区画
S 孔
1 Glass
22 Foldable laser oscillator (CO 2 laser oscillator)
23
41 Three-
5B, 5B1, 5B2 robot (second articulated robot)
5C robot (third articulated robot)
51
16 Suction pad (suction part)
17A,
19 Table joint 20 Suction passage (suction part)
G Glass blank R Predetermined section S Hole
Claims (16)
第1の多関節ロボットによって前記固定した前記ガラス素板及び前記固定具を切装置に対して相対移動させ、前記ガラス素板の厚さ方向に入る亀裂が前記切断予定線に沿って連なる亀裂線を形成し、
前記第1の多関節ロボット又は前記固定した前記亀裂線が形成されたガラス素板及び前記固定具を前記第1の多関節ロボットから受渡された第2の多関節ロボットによって前記固定した前記亀裂線が形成された前記ガラス素板及び前記固定具を折装置に対して相対移動させ、前記ガラス素板を前記亀裂線に沿って物品領域と端材領域とに分離し、
前記分離した物品領域の端面を面取りする、
ガラス物品の製造方法。 fixing the glass blank to a fixture at a position inside a planned cutting line corresponding to the outer peripheral shape of the main surface of a glass article cut from a curved glass blank;
A first articulated robot moves the fixed glass base plate and the fixing tool relative to the cutting device, and a crack line in which cracks entering the glass base plate in the thickness direction are connected along the cutting planned line. form,
The fixed crack line is fixed by the first multi-joint robot or the second multi-joint robot that has received the glass base plate on which the fixed crack line is formed and the fixing tool from the first multi-joint robot. moving the glass base plate and the fixing device on which the glass base plate is formed relative to a folding device, and separating the glass base plate into an article region and a scrap region along the crack line;
chamfering the end face of the separated article region;
Method for manufacturing glass articles.
前記一体化された前記ガラス素板及び前記固定具を移動可能な1以上の多関節ロボットと、
前記1以上の多関節ロボットのいずれかによる前記一体化された前記ガラス素板及び前記固定具の相対移動に応じて、前記ガラス素板の厚さ方向に入る亀裂が前記切断予定線に沿って連なる亀裂線を形成する切装置と、
前記1以上の多関節ロボットのいずれかによる前記一体化された前記亀裂線が形成されたガラス素板及び前記固定具の相対移動に応じて、前記亀裂線が形成された前記ガラス素板を前記亀裂線に沿って物品領域と端材領域とに分離する折装置と、
前記物品領域の端面を面取りする面取装置と、
を備え、
前記1以上の多関節ロボットのいずれかの組は、前記固定具を一方の多関節ロボットから他方の多関節ロボットに受渡し可能である、
ガラス物品の製造システム。 a fixture that fixes the glass blank at a position inside a planned cutting line corresponding to the outer peripheral shape of the main surface of a glass article cut from a curved glass blank to integrate it with the glass blank;
one or more articulated robots capable of moving the integrated glass base plate and the fixture;
According to the relative movement of the integrated glass blank plate and the fixture by one of the one or more articulated robots, a crack enters the glass blank plate in the thickness direction along the cutting line. a cutting device that forms continuous crack lines;
According to the relative movement of the integrated glass blank plate with the crack line formed thereon and the fixing tool by any one of the one or more articulated robots, the glass blank plate with the crack line formed thereon is moved as shown in FIG. a folding device that separates an article region and a scrap region along a crack line;
a chamfering device that chamfers an end surface of the article area;
Equipped with
Any set of the one or more articulated robots is capable of transferring the fixture from one articulated robot to another articulated robot;
Glass article manufacturing system.
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