KR101250478B1 - 연삭 장치, 연삭 방법 및 박판상 부재의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 휴대 전화기 등의 휴대 단말기의 표시 화면에 사용되는 박판 유리의 단면(端面) 연삭을 행할 때, 카메라의 촬영 데이터를 이용하여 연삭 가공을 행함으로써, 양호한 정밀도로 가공하면서도, 박판 유리의 표면에 표시 등을 행하지 않고, 연삭 가공을 행할 수 있는 연삭 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명에 따르면, 단계 S4에서, 기준 핀의 위치로부터 가공 스테이지의 기계 원점을 산출한다. 단계 S5에서, 실제 공작물의 데이터로부터, 실제 공작물의 외형의 중심(重心) 위치와, 구멍 부분의 중심 위치를 산출한다. 그 후, 단계 S6에서, 실제 공작물의 중심 위치(외형의 중심 위치와 구멍 부분의 중심 위치)와 모델의 중심 위치(외형의 중심 위치와 구멍 부분의 중심 위치)를 일치시킨다. 그리고, 단계 S7에서, 가공 스테이지의 기계 원점과 실제 공작물의 중심 위치를 비교하여, 기계 원점과의 어긋난 양(가로 방향의 어긋난 양 X, 세로 방향의 어긋난 양 Y, 회전 방향의 어긋난 양 θ)을 연산한다. 또한, 실제 공작물 Wi와 모델 Wm을 비교하여, 외형 차이에 의해 절삭량 Δw도 연산한다.

Description

연삭 장치, 연삭 방법 및 박판상 부재의 제조 방법{GRINDING DEVICE, GRINDING METHOD, AND MANUFACTURING METHOD OF THIN-PLATE LIKE MEMBER}

본 발명은, 연삭 장치, 연삭 방법 및 박판상(薄板狀) 부재의 제조 방법에 관한 것이다.

연삭 장치는, 대략 사각형의 박판상의 피가공물 등, 예를 들면, 휴대 전화기 등의 휴대 단말기에서 사용되는 박판 유리의 단면(端面) 연삭을 행하기 위하여 사용된다. 이 휴대 단말기의 모니터에는 박판 유리판이 사용되는 경우가 많다. 이러한 박판 유리는, 일반적으로 대형 유리판으로부터, 대강의 공작물 형상으로 잘라내어지고, 이 잘라내어진 유리판의 단면을, 연삭 장치에 의해 정확하게 연삭함으로써, 소정의 형상으로 형성된다. 특히, 이 연삭 시에, 동시에 모따기 가공도 행함으로써, 박판 유리의 단면의 결함을 방지하는 것도 행해진다.

예를 들면, 특허 문헌 1에는, 박판 유리의 단면을 연삭하는 연삭 장치(모따기 장치)가 개시되어 있다. 이 특허 문헌 1에 기재된 연삭 장치에서는, 박판 유리의 위쪽으로부터 박판 유리의 끝주위(외측 에지)를 카메라로 촬영하여, 박판 유리의 연삭 위치나 절삭량을 산출하여, 연삭 공구나 테이블의 움직임을 제어함으로써, 박판 유리의 단면을 연삭(모따기)하고 있다.

이와 같이, 카메라에 의한 촬영 데이터를 이용하여, 박판 유리의 단면을 연삭함으로써, 박판 유리의 가공 정밀도를 높일 수 있고, 박판 유리의 치수 정밀도를 높일 수 있다. 또한, 모방(模倣) 가공과 같이 마스터가 되는 지그를 준비하지 않아도 되므로, 가공 스페이스를 넓게 확보할 수 있고, 연삭 장치의 소형화를 도모할 수도 있다.

그런데, 최근, 예를 들면, 휴대 전화기 등의 휴대 단말기에 있어서는, 휴대 단말기의 일면 모두를, 또는 일면의 대부분을, 표시 화면으로서 구성하는 것이 증가하고 있다. 이러한 것에서는, 화면이 터치 패널화되는 경우가 많아, 일면 모두가 박판 유리로 덮힌 휴대 단말기가 증가하고 있다.

이와 같이 일면 모두를 박판 유리로 덮는 것에서는, 박판 유리의 형상을 휴대 단말기의 형상에 맞출 필요가 있으므로, 박판 유리는, 휴대 단말기의 스피커 등의 형상에 맞추어서, 복잡한 형상으로 연삭할 필요성이 생긴다. 또한, 이 박판 유리는, 휴대 단말기의 외표면으로서 사용되므로 유리 표면에 오목부 등의 표시를 행할 수 없다는 제약도 있다.

이와 같은 휴대 단말기용의 박판 유리를 연삭하는 경우, 예를 들면, 모방 가공에 의해 연삭하는 방법을 고려할 수 있지만, 전술한 바와 같이 마스터의 지그가 필요하게 되므로, 가공 스페이스가 증가하는 문제나, 내주(內周) 가공으로 이루어지는 구멍부를 연삭 가공할 때는, 연구가 더욱 필요한 문제가 있다.

따라서, 전술한 특허 문헌 1과 같이, 카메라에 의한 촬영 데이터를 이용하여, 박판 유리를 연삭하는 것을 고려할 수 있다. 왜냐하면, 이와 같이 카메라를 이용하여 연삭함으로써, 박판 유리의 연삭 정밀도를 높이면서, 복잡한 절삭 가공도 행할 수 있기 때문이다.

다만, 이 특허 문헌 1의 기술에 의하면, 「위치 결정 마크」를 박판 유리의 표면에 표시할 필요가 있다. 왜냐하면, 이 기술이 위치 결정 마크를 판독하여, 가공 치수를 자동 계측하기 때문이다.

그러나, 전술한 바와 같이, 휴대 단말기에 사용되는 박판 유리는, 외표면으로서 사람의 눈에 띄기 때문에, 표면에 오목부 등의 표시를 행할 수 없다. 그래서, 잉크 등으로 표면에 표시하는 것도 고려할 수 있지만, 연삭 가공 후에, 별도로 잉크 등을 제거할 필요가 생겨서, 가공 단계가 증가하는 문제가 생기게 된다.

일본 특허출원 공개번호 2007-223005호 공보

이에, 본 발명은, 휴대 전화기 등의 휴대 단말기의 표시 화면에 사용되는 박판 유리 등의 피가공물의 단면 연삭을 행하는 연삭 장치에 있어서, 카메라의 촬영 데이터를 이용하여 연삭 가공을 행함으로써, 양호한 정밀도로 가공하면서도, 피가공물의 표면에 표시 등을 행하지 않고, 연삭 가공을 행할 수 있는 연삭 장치 및 연삭 방법 및 박판상 부재의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 연삭 장치는,

박판상의 피가공물의 단면 연삭을 행하는 연삭 장치로서,

상기 피가공물을 가공 상태로 유지하는 가공 스테이지와,

상기 가공 스테이지에 설치되고, 유지된 피가공물을 가공할 때의 가공 기준으로 되는 기준 부위와,

상기 피가공물과 직교하는 위치에 설치되고, 상기 피가공물 및 상기 기준 부위를 촬영하는 카메라와,

상기 피가공물의 단부(端部)를 연삭하는 연삭 스핀들을 구비하고,

피가공물의 공작물 모델의 데이터를 미리 기억하는 기억 수단,

상기 카메라에 의해 입력된 기준 부위의 촬영 데이터로부터, 가공 스테이지의 기계 원점을 산출하는 기계 원점 산출 수단,

상기 카메라에 의해 입력된 피가공물의 촬영 데이터로부터, 피가공물의 중심(重心) 위치를 구하는 중심 위치 산출 수단,

상기 가공 스테이지의 기계 원점과 피가공물과의 중심 위치를 비교하여, 피가공물의 어긋난 양을 연산하는 어긋난 양 연산 수단,

이 어긋난 양 연산 수단에 의해 연산한 어긋난 양에 따라, 상기 연삭 스핀들의 연삭 경로를 연산하는 연삭 경로 연산 수단, 및

이 연삭 경로 연산 수단에 의해 연산한 연삭 경로에 따라 연삭 스핀들을 작동시키는 작동 제어 수단

을 구비하는 연삭 장치이다.

상기 연삭 장치는, 공작물 모델의 데이터를 기억 수단에 미리 기억시켜 두고, 카메라에 의해 입력된 촬영 데이터로부터 가공 스테이지의 기계 원점과 피가공물(실제 공작물)의 중심 위치를 산출하고, 이 기계 원점과 중심 위치를 비교함으로써, 피가공물(실제 공작물)의 어긋난 양(가로 방향의 어긋난 양 X, 세로 방향의 어긋난 양 Y, 회전 방향의 어긋난 양 θ)을 연산한다. 이와 같이 하여, 연산에 의해 구한 어긋난 양에 따라, 연삭 스핀들의 연삭 경로를 연산하여, 이 연삭 경로에 따라 연삭 스핀들을 작동시켜, 피가공물(실제 공작물)의 단면 연삭을 행하게 된다.

그러므로, 피가공물 자체에 「기준으로 되는 마크(표시)」 등을 형성하지 않아도, 가공 스테이지에 설치한 기준 부위에서 「기계 원점」을 구하고, 피가공물의 어긋난 양을 파악할 수 있고, 이 파악한 어긋난 양에 의해, 마크(표시) 등이 없는 피가공물을 정확하게 연삭할 수 있다.

또한, 본 발명의 연삭 방법은,

박판상의 피가공물의 단면을 연삭 스핀들에 의해 연삭하는 연삭 방법으로서,

상기 피가공물을 가공 상태로 가공 스테이지로 유지하는 유지 단계,

상기 가공 스테이지에 설치된 기준 부위와, 가공 스테이지에 유지된 피가공물을 카메라에 의해 촬영하는 촬영 단계,

상기 카메라에 의해 입력된 기준 부위의 촬영 데이터로부터, 가공 스테이지의 기계 원점을 산출하는 기계 원점 산출 단계,

상기 카메라에 의해 입력된 피가공물의 촬영 데이터로부터, 피가공물의 중심 위치를 구하는 중심 위치 산출 단계,

상기 가공 스테이지의 기계 원점과 피가공물의 중심 위치를 비교하여, 피가공물의 어긋난 양을 연산하는 어긋난 양 연산 단계,

이 어긋난 양 연산 단계에서 연산한 어긋난 양에 따라, 상기 연삭 스핀들의 연삭 경로를 연산하는 연삭 경로 연산 단계, 및

이 연삭 경로 연산 단계에서 연산한 연삭 경로에 따라 연삭 스핀들을 작동시키는 연삭 단계

를 가지는 연삭 방법이다.

상기 연삭 방법은, 공작물 모델의 데이터를 기억 수단에 미리 기억시켜 둠으로써, 카메라에 의해 입력된 촬영 데이터로부터 가공 스테이지의 기계 원점과 피가공물의 중심 위치를 산출하고, 이 기계 원점과 중심 위치를 비교함으로써, 피가공물의 어긋난 양을 연산한다. 이와 같이 하여, 연산에 의해 구한 어긋난 양에 따라, 연삭 스핀들의 연삭 경로를 연산하여, 이 연삭 경로에 따라 연삭 스핀들을 작동시켜, 피가공물의 단면 연삭을 행한다. 그러므로, 피가공물 자체에 「기준이 되는 마크」 등을 형성하지 않아도, 가공 스테이지에 설치된 기준 부위에서 「기계 원점」을 구하여, 피가공물의 어긋난 양을 파악할 수 있고, 이 파악한 어긋난 양에 의해, 마크 등이 없는 피가공물을 정확하게 연삭할 수 있다.

그리고, 기계 원점을 구하는 「기준 부위」는, 카메라 측을 향해 세워져 설치되는 「기준 핀」일 수도 있고, 가공 스테이지의 일부가 돌출된 「기준 돌출부」일 수도 있다. 또한, 일부를 착색한 「기준부」일 수도 있다. 또한, 이 「기준 부위」는 공작물의 영향을 받지 않도록 공작물과 중첩되지 않는 위치, 즉 공작물의 외형보다 외측에 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 연삭 스핀들을 작동시키는 「작동 제어 장치」를 설치할 경우, 이 작동 제어 장치를 「가공 스테이지」와 동시에 작동시키도록 구성하여, 연삭 스핀들과 가공 스테이지를 작동시켜, 피가공물을 연삭해도 된다.

본 발명에 있어서는, 상기 중심 위치 산출 수단에 의해 구한 피가공물의 중심 위치와 공작물 모델의 중심 위치를 일치시켜, 피가공물과 공작물 모델을 비교하여, 연삭 스핀들의 절삭량을 절삭량 연산 수단에 의해 연산하는 구성을 채용하는 것이 바람직하다. 이로써, 피가공물(실제 공작물)의 중심 위치와 공작물 모델의 중심 위치를 일치시켜, 피가공물(실제 공작물)과 공작물 모델을 비교하여, 피가공물(실제 공작물)을, 어느 정도 절삭할 지를 연산하여, 절삭량을 결정하게 된다. 즉, 피가공물(실제 공작물)이 공작물 모델에 대하여 어느 정도 큰가(예를 들면, 길이 방향의 차분과 폭 방향의 차분을 검출하여, 이 「차분」의 크기)를 판단하여, 이 크기에 따라 절삭량을 변화시킬 수 있다.

그러므로, 피가공물의 절삭량을, 각 공작물마다 변화시키게 되어, 보다 정확한 형상 및 치수로, 피가공물을 가공할 수 있다.

따라서, 각 공작물마다 변화하는 피가공물의 절삭량을, 보다 정확하게 파악하여 연삭 가공을 행하게 되므로, 복수개의 피가공물을 양호한 정밀도로 가공할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서는, 상기 중심 위치 산출 수단이, 피가공물의 외형의 중심 위치를 구하는 외형 중심 산출 수단과, 피가공물의 구멍부 형상의 중심 위치를 구하는 구멍부 중심 산출 수단을 구비하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 피가공물의 외형의 중심 위치와 피가공물의 구멍부 형상의 중심 위치를 산출함으로써, 구멍부가 있는 박판 유리라고 하더라도, 공작물 모델에 확실하게 들어맞는 형상(구멍부의 위치 등)으로, 박판 유리를 연삭할 수 있다. 따라서, 구멍부가 있는 복잡한 형상의 박판 유리라고 하더라도, 정확하게 연삭 위치를 규정할 수 있어서, 양호한 정밀도로 박판 유리를 연삭할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서는, 상기 기준 부위의 피촬영 포인트를, 카메라로부터의 거리가 피가공물과 일치하도록 설정하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 기준 부위의 피촬영 포인트[예를 들면, 기준 핀의 경우에 선단부(先端部)]로부터 카메라까지의 거리와 피가공물로부터 카메라까지의 거리를 일치시킴으로써, 카메라의 핀트를 양 측에 맞출 수 있다. 이로써, 확실하게, 기준 부위와 피가공물을 동시에 촬영할 수 있고, 피가공물의 어긋난 양을 보다 정확하게 연산할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서는, 상기 기준 부위를, 적어도 피가공물을 사이에 둔 양쪽 위치에 설치하는 구성을 채용하는 것이 바람직하다. 이로써, 기준 부위를 적어도 박판 유리의 양쪽 위치에 설치함으로써, 적어도 2개의 기준 부위를 연결한 선상에 형성되는 점을 「기계 원점」으로 할 수 있고, 이로써, 피가공물의 중심 위치에 가까운 위치를 기계 원점으로 할 수 있다.

그러므로, 보다 정확하게 피가공물의 어긋난 양을 연산할 수 있다. 즉, 「기계 원점」이 피가공물의 중심 위치에 가깝게 되므로, 어긋난 양의 연산 시의 오차를 적게 할 수 있고, 이로써, 정확한 어긋난 양을 연산할 수 있다. 따라서, 보다 정밀도가 높은 피가공물의 연삭 가공을 행할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서는, 상기 가공 스테이지가, 소형의 피가공물을 각각 유지 가능한 복수개의 제1 유지대와, 대형 피가공물을 유지 가능한 제2 유지대 중 어느 한쪽을 선택하여 설치할 수 있도록 설치되어 있고, 상기 기준 부위가, 제1 유지대가 설치될 때 제1 유지대에 유지되는 소형 피가공물과 제2 유지대가 설치될 때 제2 유지대에 유지되는 대형 피가공물 중 어느 쪽 피가공물의 외형보다 외측에 배치된 구성을 채용하는 것이 바람직하다.

이로써, 가공 스테이지에 복수개의 제1 유지대를 설치할 수 있으므로, 소형 피가공물이면, 1개의 가공 스테이지에 복수개의 피가공물을 유지시킬 수 있다. 또한, 가공 스테이지에 제1 유지대 및 제2 유지대를 선택하여 설치할 수 있으므로, 피가공물의 크기에 따른 유지대에 의해 피가공물을 적절하게, 또한 확실하게 유지할 수 있다.

또한, 제1 유지대 및 제2 유지대 중 어느 쪽을 가공 스테이지에 설치한 경우에도, 기준 부위는 피가공물의 외형보다 외측에 위치하므로, 기준 부위가 피가공물에 은폐되지 않게 된다. 그러므로, 제1 유지대 및 제2 유지대 중 한쪽을 다른 쪽으로 변경하여 설치할 때, 전술한 바와 같이 대형 및 소형의 어느 쪽 피가공물보다 외측에 위치하는 기준 부위를 변경할 필요가 없어, 가공 스테이지의 구조를 단순하게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서는, 상기 가공 스테이지가 피가공물을 각각 유지하는 복수개의 유지대를 구비하고, 상기 기준 부위가 복수개 설치되고, 이 복수개의 기준 부위가, 상기 복수개의 유지대에 유지되는 각 피가공물의 외형의 외측에 각각 배치되어 있는 구성을 채용하는 것이 바람직하다.

이로써, 가공 스테이지에 복수개의 유지대를 설치할 수 있어, 1개의 가공 스테이지에 복수개의 피가공물을 유지시킬 수 있다.

또한, 각 유지대에 유지되는 각 피가공물의 외측에 기준 부위가 설치되므로, 피가공물에 근접한 위치에 기준 부위가 위치하게 되고, 그러므로, 「기계 원점」이 피가공물의 중심 위치에 가깝게 되어, 어긋난 양의 연산 시의 오차를 적게 할 수 있다.

그리고, 본 발명은 상기 연삭 장치 및 연삭 방법만을 대상으로 하는 것이 아니라, 상기 연삭 방법을 구비한 박판상 부재의 제조 방법도 대상으로 한다.

또한, 본 발명에 있어서, 카메라의 설치 위치인 「피가공물과 직교하는 위치」란, 카메라의 촬영 방향 축이 박판상의 피가공물의 평면과 완전히 직교하는 경우뿐만 아니라, 일정 범위에서 경사져 있는 경우도 포함한다. 즉, 상기 「직교」란, 요구되는 가공 정밀도나 카메라의 촬영 정밀도 등과의 관계에 의해 정해지는 것이며, 카메라에 의해 촬영된 촬영 데이터를 이용하여 본 발명과 같이 연삭한 결과, 요구되는 단면의 가공 정밀도를 만족시키는 범위이면, 카메라의 촬영 방향 축이 피가공물의 평면에 대하여 경사져 있어도 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 있어서는, 박판 유리 등의 피가공물 자체에 기준으로 되는 마크(표시) 등을 형성하지 않아도, 가공 스테이지에 설치된 기준 부위에서 「기계 원점」을 구하여, 피가공물의 어긋난 양을 파악할 수 있다. 그리고, 이 파악한 어긋난 양에 의해, 마크(표시) 등이 없는 피가공물을 연삭 가공할 수 있다. 따라서, 예를 들면, 휴대 전화기 등의 휴대 단말기의 표시 화면에 사용되는 박판 유리의 단면 연삭을 행하는 경우에도, 카메라의 촬영 데이터를 이용하여 연삭 가공을 행함으로써, 양호한 정밀도로 가공하면서도, 피가공물의 표면에 표시 등을 설치하지 않고, 연삭 가공을 행할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 연삭 장치의 제1 실시예를 나타내는 상면도이다.
도 2는 도 1의 연삭 장치의 정면도이다.
도 3은 도 1의 연삭 장치의 측면도이다.
도 4는 도 1의 연삭 장치의 반송 로봇의 3면도로서, (a)가 정면도, (b)가 측면도, (c)가 상면도이다.
도 5는 도 1의 연삭 장치의 반송 로봇의 반송 시의 동작을 설명하는 도면이며, (a)가 기준 상태로부터 공작물 유지 개시 상태를 나타낸 도면, (b)가 공작물 유지 개시 상태로부터 가공 스테이지로의 공작물 반송 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 1의 연삭 장치의 반송 로봇의 반송 시의 동작을 설명하는 도면이며, (c)가 가공 스테이지로의 공작물 반송 상태로부터 카메라 촬영 상태를 나타낸 도면, (d)가 카메라 촬영 상태로부터 다음 공작물의 유지 개시 상태를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 1의 연삭 장치의 제2 가공 유닛의 상면도이다.
도 8은 도 1의 연삭 장치의 제2 가공 유닛의 일부 단면을 포함하는 정면도이다.
도 9는 도 1의 연삭 장치의 제2 가공 유닛의 일부 단면을 포함하는 측면도이다.
도 10은 도 1의 연삭 장치에 있어서 대경(大經)의 연삭 툴을 사용했을 때의 일부 단면을 포함하는 상세 측면도이다.
도 11은 도 1의 연삭 장치에 있어서 소경의 연삭 툴을 사용했을 때의 일부 단면을 포함하는 상세 측면도이다.
도 12는 도 1의 연삭 장치의 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 13은 도 1의 연삭 장치의 카메라로 가공 스테이지를 촬영하고 있는 상태를 나타낸 측면도이다.
도 14는 도 1의 연삭 장치에 있어서 촬영한 데이터의 처리 및 연산 방법을 설명하는 설명도이다.
도 15는 본 발명에 따른 연삭 장치의 제2 실시예를 나타내는 상면도이다.
도 16은 도 15의 연삭 장치의 제1 흡착대가 설치된 가공 스테이지의 상면도이다.
도 17은 도 15의 연삭 장치의 제2 흡착대가 설치된 가공 스테이지의 상면도이다.
도 18은 도 15의 연삭 장치의 제3 흡착대가 설치된 가공 스테이지의 상면도이다.
도 19는 도 15의 연삭 장치의 흡착대가 이탈된 상태의 가공 스테이지의 상면도이다.
도 20은 도 15의 연삭 장치의 제1 유지기대의 상면도이다.
도 21은 도 15의 연삭 장치의 제1 유지기대의 정면도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.

<제1 실시예>

먼저, 연삭 장치의 전체 구성에 대하여 도 1∼도 3을 참조하면서 설명한다. 그리고, 각 도면에 있어서, 구체적으로는 나타내어져 있지 않지만, 이 연삭 장치에도, 주지하는 바와 같이, 작업자의 안전성을 확보하기 위하여, 주위에 가드 판을 설치하고 있다.

이 연삭 장치 M은, 도 2, 도 3에 나타낸 바와 같이, 하부에 대략 직사각형으이며 격자형으로 내장된 베이스 프레임(1)을 구비하고, 이 상면에 연삭 가공을 행하기 위한 다양한 유닛이 설치되어 있다.

베이스 프레임(1)은, 주지의 강철 제품의 각재(角材)(11, 12, 13)를, 좌우 방향, 전후 방향, 및 상하 방향으로 조립함으로써, 상부의 각 유닛을 견고하게 지지하도록 구성되어 있다.

베이스 프레임(1)의 상면에는, 금속제(金屬製)의 평판재(14)가 탑재되어 고정되어 있다. 이 평판재(14)에 의해, 베이스 프레임(1)의 각재(11, 12, 13) 사이의 은폐를 행함과 함께, 베이스 프레임(1) 상에 각 유닛을 설치할 수 있다.

그리고, 베이스 프레임(1) 내에는, 전자 제어 유닛(15)이 설치되어, 연삭 가공을 행하는 각종 유닛의 제어를 행하도록 하고 있다. 또한, 상세하게는 기재하지 않지만, 이 전자 제어 유닛(15) 내에는 가공 정보 등을 기억하는 기억 수단을 구비하고 있다. 또한, 도시하지 않지만, 이 전자 제어 유닛(15)에 대하여 작업자 H가 정보를 입력하기 위한 제어반도 설치되어 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이 연삭 장치 M의 상부[베이스 프레임(1) 상]에 설치되는 유닛은, 중앙에 설치되는 반송 로봇(2)과, 그 주위에 설치되는 4개의 가공 유닛(3A, 3B, 3C, 3D)과, 반송 로봇(2)의 전방에 설치되는 투입 인출 스테이지(4)와, 반송 로봇(2)의 좌우 양쪽 위치에서 전후 방향으로 연장되도록 설치되는 조명 이동 유닛(5)으로 구성되어 있다.

전술한 반송 로봇(2)은, 이른바 수평 방향으로 움직이는 3관절 스칼라 로봇으로 구성되어 있다. 도 1∼도 3에서는, 반송 로봇(2)이 움직이고 있지 않은 기준 상태를 나타내고 있지만, 동작 상태에 대해서는 도 4∼도 6에 의해 후술한다.

반송 로봇(2)에는, 그 전단(前端)에 상하 슬라이드축(20)이 설치되어 있다. 이 상하 슬라이드축(20)의 하단에는, 피가공물인 대략 사각형의 박판 유리 W(공작물)를 흡착 지지하는 흡착 핸드(21)를 설치하고 있다. 또한, 상하 슬라이드축(20)의 상단에는, 장착 브래킷을 통하여, 화상 입력용 카메라(23)를 장착하고 있다. 이와 같이, 반송 로봇(2)에 장착됨으로써, 카메라(23)는 촬영 시에 공작물 W의 촬영 개소(공작물 W의 바로 위)로 이동할 수 있도록 설치되어 있다.

이 반송 로봇(2)은, 박판 유리 W(Wo, Wi)를, 투입 인출 스테이지(4)로부터 각 가공 유닛(3A, 3B, 3C, 3D)으로, 또한, 각 가공 유닛(3A, 3B, 3C, 3D)으로부터 투입 인출 스테이지(4)로, 각각 반송한다. 이 공작물 W의 반송 작업은, 전술한 흡착 핸드(21)를 이용하여 행한다. 또한, 이 반송 로봇(2)으로는, 전술한 카메라(23)에 의해, 탑재 유지된 박판 유리 W를 가공 유닛(3A, 3B, 3C, 3D)의 위쪽으로부터 촬영할 수 있다.

전술한 4개의 가공 유닛은, 반송 로봇(2)의 전후좌우에 각각 설치되고, 제1 가공 유닛(3A)과, 제2 가공 유닛(3B)과, 제3 가공 유닛(3C)과, 그리고, 제4 가공 유닛(3D)으로서 설치되어 있다.

각 가공 유닛(3A, 3B, 3C, 3D)의 구성 요소는, 모두 같은 것으로 설정되어 있고, 모두 같은 연삭 작업을 행할 수 있도록 하고 있다. 예를 들면, 제1 가공 유닛(3A)에서 나타낸 바와 같이, 구성 요소에는, 공작물 W를 연삭 상태로 흡착 지지하는 가공 스테이지(30)와, 가공 스테이지(30)의 위쪽으로부터 공작물 W를 연삭하는 연삭 스핀들(31)과, 가공 스테이지(30)에 인접하여 복수개의 연삭 툴(숫돌)을 유지하는 툴 매거진(tool magazine)(32)을 구비한다.

그리고, 이 중, 가공 스테이지(30)에는, 중앙의 가공 테이블(33)을 좌우 방향으로 슬라이드 이동시키는 좌우 슬라이드 기구(機構)(34)를 설치하고 있다. 가공 테이블(33)의 좌우 양측에는 수지제(樹脂製)의 벨로우즈 커버(35)를 설치하고 있다[가공 테이블(33)의 우측의 벨로우즈 커버는 연삭 스핀들 등으로 은폐되어 있으며 도시하지 않음]. 이 벨로우즈 커버(35)에 의해, 좌우 슬라이드 기구(34)에 연삭용 냉각수가 침입하는 것을 방지하고 있다. 또한, 가공 테이블(33)의 상면에는, 직사각 박스형으로 위쪽이 개방된 캐치 팬(36)이 설치되어 있고, 이 캐치 팬(36)에 의해 연삭용 냉각수가 비산(飛散)되는 것을 방지하고 있다. 또한, 상세하게는 도시하지 않지만, 연삭용 냉각수를 공작물 W에 분사하는 냉각수 플레이트(37)를, 캐치 팬(36)에 인접하여 설치하고 있다.

또한, 연삭 스핀들(31)은, 전후 방향으로 슬라이드 이동하는 전후 슬라이드 기구(38)를 구비하고 있다. 그리고, 연삭 스핀들(31)과 전후 슬라이드 기구(38)와의 사이에, 상하 방향으로 이동하는 상하 가이드 기구(39)가 설치되어 있다. 이와 같이 하여, 연삭 스핀들(31)이 전후 방향뿐만 아니라 상하 방향으로도 자유롭게 이동하도록 구성되어 있다.

그리고, 전후 슬라이드 기구(38)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 전후 방향으로 연장되는 대형 각재의 사이드 프레임(16)에 대하여 강하게 고정되어 있다. 이로써, 연삭 스핀들(31)의 지지 강성을 높일 수 있으므로, 연삭 정밀도를 높일 수 있다.

툴 매거진(32)은, 최대 5개의 연삭 툴(6)(숫돌, 도 2, 도 3 참조)을 유지할 수 있도록 구성되어 있다. 툴 매거진(32)에는, 직경이 상이한 숫돌이나 연마재가 상이한 숫돌 등, 복수개의 연삭 툴(6)이 유지되어 있다. 이 복수개의 연삭 툴(6)은, 가공 내용에 따라 선택되어 연삭 스핀들(31)에 장착된다. 그리고, 복수개의 연삭 툴(6)은, 자동적으로 교환되도록 연삭 스핀들(31)에 설치되어 있다.

전술한 투입 인출 스테이지(4)는, 작업자 H가 개폐 조작하는 개폐 도어(40)와, 개폐 도어(40)에 연동하여 움직이는 직사각형의 카트리지 설치대(41)와, 카트리지 설치대(41)에 착탈 가능하게 설치되는 공작물 카트리지(42)를 구비하고 있다.

개폐 도어(40)는, 하단에 수평 방향으로 연장되는 경첩축(43)(도 3 참조)을 설치한 가로로 긴 직사각형의 강판에 의해 구성되며, 상부 외면에는, 평면에서 볼 때 대략 U자 형상의 핸들부(44)가 설치되어 있다. 이 개폐 도어(40)를 작업자 H가 핸들부(44)를 잡고 경첩축(43)을 중심으로 바로 앞쪽으로 회동시킴으로써, 투입 인출 스테이지(4)를 개방할 수 있어서, 연삭 장치 M 내로 공작물 W가 출입할 수 있다.

카트리지 설치대(41)는, 그 양 측단이, 개폐 도어(40)의 상부에 연결된 링크 기구(45)에 연결되어 있다. 또한, 카트리지 설치대(41)는, 하부가 전후 방향으로 연장되는 슬라이드 레일(46)(도 3 참조)에 슬라이드 가능하게 탑재되어 있다. 그러므로, 작업자 H가 개폐 도어(40)를 개방 조작하면, 개폐 도어(40)에 링크 기구(45)를 통하여 연결된 카트리지 설치대(41)가 연삭 장치 M의 외측 방향으로 슬라이드 이동한다. 또한, 작업자 H가 개폐 도어(40)를 폐쇄 조작하면, 카트리지 설치대(41)가 연삭 장치 M의 내측 방향으로 슬라이드 이동한다.

공작물 카트리지(42)는, 좌우 방향으로 4열로 공작물 W의 적층체가 배열되도록, 수지벽(47)으로 나눈 적층부(48)를, 4개 구비하고 있다. 이 중, 우측 2개의 적층부(48)에는, 미가공의 공작물 Wi를 적층하고, 좌측 2개의 적층부(48)에는, 가공된 공작물 Wo를 적층하도록 설정되어 있다. 이 공작물 카트리지(42)는, 작업자 H가 카트리지 설치대(41)로부터 용이하게 분리 가능하도록, 운반 시의 파지부(49)를 양단에 설치하고 있다.

작업자 H가, 이 공작물 카트리지(42)에 미가공의 공작물 W를 세팅(탑재)하여, 이 공작물 W가 세팅된 공작물 카트리지(42)를 카트리지 설치대(41)에 두고, 개폐 도어(40)를 폐쇄함으로써, 가공전 준비를 갖출 수 있다.

전술한 조명 이동 유닛(5)은, 반송 로봇(2)의 양쪽 위치에서 전후 방향으로 연장되는 이동 슬라이드 레일(50)과, 이 이동 슬라이드 레일(50)에 상하 이동 기구(51)를 통하여 지지된 대략 사각형의 조명 패널(52)을 가지고 있다. 이 조명 패널(52)은, 촬영 시에 공작물 W를 조명하는 조명 수단으로서 기능하고, 본 실시예에 있어서는 전술한 구성으로부터, 조명 수단은, 촬영시의 조명 위치와 대기 위치 사이를 이동 가능하게 설치되어 있다.

이동 슬라이드 레일(50)은, 전단과 후단을, 지지 브래킷(50a, 50a)을 통하여 금속제의 평판재(14)에 고정하여 설치되어 있다. 이 이동 슬라이드 레일(50)의 후단은, 뒤쪽의 가공 유닛[제2 가공 유닛(3B) 및 제4 가공 유닛(3D)]의 툴 매거진(32)의 위치까지 연장되어 있다. 그러므로, 조명 패널(52)은 연삭 장치 M의 뒤쪽에 크게 이동하게 되어, 조명 패널(52)을 사용하지 않는 대기 타이밍[예를 들면, 각 가공 유닛(3A, 3B, 3C, 3D)으로 연삭 가공을 행하고 있는 타이밍]에서는, 조명 패널(52)을 뒤쪽 위치까지 후퇴시킬 수 있다.

조명 패널(52)은, 각 패널부(52a)의 내주면에, 도시하지 않은 LED를 복수개 매립함으로써, 패널 내를 조사하도록 하여 구성되어 있다. 이 조명 패널(52)은, 카메라(23)로 공작물 W를 촬영할 때, 가공 스테이지(30)의 캐치 팬(36)으로 이동하여, LED로 공작물 W를 측방으로부터 조사함으로써, 공작물 W의 외형 형상(윤곽)을 드러나게 하여, 공작물 W의 촬영을 용이하게 행할 수 있도록 하고 있다.

다음으로, 반송 로봇(2)에 대하여, 도 4∼도 6에서 설명한다.

반송 로봇(2)은, 전술한 바와 같이 수평 방향으로 이동하는 3관절의 스칼라 로봇으로 구성되어 있고, 수평 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 구체적으로는 도 4의 (b)에 나타낸 바와 같이, 반송 로봇(2)은, 제1 관절(2Ja), 제2 관절(2Jb) 및 제3 관절(2Jc)에 있어서 회동 가능하게 설치되고, 좌우 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있다. 이로써, 앞쪽 암(24)의 전단의 상하 슬라이드축(20)이 수평 방향으로 이동 가능하도록 되어 있다.

이 상하 슬라이드축(20)은, 앞쪽 암(24)의 전단을 상하 방향으로 관통 설치하고 있고, 상하 방향으로도 슬라이드 이동하도록 되어 있다.

상하 슬라이드축(20)의 하단에는, 전술한 흡착 핸드(21)가 설치되어 있다. 이 흡착 핸드(21)는, 직사각 평판형의 베이스 플레이트(25)에, 아래쪽을 향한 4개의 흡착반(26)이 설치되어 있다. 이 흡착반(26)에 부압(負壓)을 작용시킴으로써, 흡착력을 생기게 하여, 공작물인 박판 유리 W를 흡착 지지하도록 구성되어 있다.

이 4개의 흡착반(26)은, 도 4의 (c)에도 나타낸 바와 같이, 2개씩, 좌우 2개소에 설치되어 있다. 각각 2개의 흡착반(26)과 1장의 공작물 W를 흡착 지지하도록 하고 있다. 그러므로, 1개의 흡착 핸드(21)로 2개의 공작물 W를 한번에 반송할 수 있다.

또한, 이 흡착 핸드(21)에는, 하향으로 돌출된 핀(27)이 베이스 플레이트(25)의 양단에 설치되어 있다. 이 핀(27, 27)은, 공작물 W에 맞닿는 접촉 부재이다. 즉, 공작물 W를 반송하기 전에, 반송 로봇(2)의 이동에 의해 이 핀(27)으로 일단 공작물 W를 공작물 카트리지(42) 내에 밀어넣어, 공작물 W를 공작물 카트리지(42) 내에서 정렬시키고 있다.

상하 슬라이드축(20)의 상단에는, 전술한 바와 같이 카메라(23)가 설치되어 있다. 이 카메라(23)는, 흡착 핸드(21)의 공작물 W의 유지 위치[베이스 플레이트(25)의 돌출 부분]로부터, 약 90° 어긋나게 한 위치에 설치되어 있다. 이는, 카메라(23)로 촬영할 때, 베이스 플레이트(25)가 방해되지 않도록 하기 위해서이다. 이 카메라(23)는, 일반적인 CCD 카메라로 구성되어 있고, 2차원 화상 데이터를 입력하도록 하고 있다. 또한, 카메라(23)는, 그 촬영 방향 축이 촬영 대상인 박판상의 공작물 W의 평면과 완전히 직교하도록 위치하여, 공작물 W를 촬영 가능하도록 설치되어 있다.

또한, 이 카메라(23)는, 장착 브래킷(22)을 통하여 상하 슬라이드축(20)에 장착되어 있다. 이 장착 브래킷(22)은, 약간 하향으로 굴곡된 암부(22a)와, 상하 방향 위치를 조정 가능한 카메라 장착부(22b)와, 상하 슬라이드축(20)에 통형으로 고정된 샤프트 고정부(22c)로 구성되어 있다. 카메라(23)는, 암부(22a)를 통하여 상하 슬라이드축(20)에 고정되므로, 상하 슬라이드축(20)으로부터 이격되어 위치하게 되어, 촬영 시에는, 앞쪽 암(24)이 찍히는 것을 방지하고 있다.

다음으로, 반송 로봇(2)의 반송 시의 동작을, 도 5 및 도 6을 이용하여 설명한다.

도 5의 (a)에 나타낸 바와 같이, 반송 로봇(2)은, 먼저, 기준 상태로부터 각 관절을 반시계 방향으로 회동시켜, 공작물 카트리지(42)에 적층된 미가공의 공작물 Wi를 흡착 핸드(21)로 흡착한다. 이 때, 상하 슬라이드축(20)을 반시계 방향으로 크게 회동시킴으로써, 흡착 핸드(21)의 베이스 플레이트(25)를 회동시켜, 좌측의 흡착반(26)으로 미가공의 공작물 Wi를 흡착한다.

그 후, 도 5의 (b)에 나타낸 바와 같이, 반송 로봇(2)은, 각 관절을 반시계 방향으로 크게 회동시켜, 제1 가공 유닛의 가공 스테이지(30)에, 공작물 Wi를 반송한다. 이 때, 공작물 Wi는 대강의 위치로 반송되어, 가공 스테이지(30)에 탑재되게 된다. 즉, 엄밀한 위치 확인을 행하지 않고, 공작물 Wi는 가공 스테이지(30)에 반송되어, 대강의 위치에 탑재된다.

그리고, 도 6의 (c)에 나타낸 바와 같이, 반송 로봇(2)은, 앞쪽 암(24)을 반시계 방향으로 더 회동시키고, 또한 상하 슬라이드축(20)을 시계 방향으로 회동시킴으로써, 카메라(23)를 공작물 Wi의 위쪽(바로 위)이면서, 또한 그 촬영 방향 축이 공작물 Wi의 평면에 직교하도록 확실하게 위치시킨다. 이와 같이 하여, 반송 로봇(2)은, 스스로 반송되어 가공 스테이지(30)에 탑재된 공작물 Wi를, 카메라(23)로 촬영하도록 하고 있다. 그리고, 공작물 W의 촬영 수순 등에 대해서는, 후술한다.

그리고, 상기 공작물 Wi의 촬영 종료 후에, 도 6의 (d)에 나타낸 바와 같이, 반송 로봇(2)은, 다음 미가공의 공작물 W를 반송하기 위하여, 각 관절을 시계 방향으로 되돌려서, 베이스 플레이트(25)의 좌측의 흡착반(26)으로, 다음 공작물 W를 흡착하도록 하고 있다.

그리고, 그 후, 반송 로봇(2)은, 도 5의 (b)의 동작을 반복하여, 공작물 카트리지(42)로부터 다음 가공 스테이지에 미가공의 공작물 W를 반송한다. 이와 같이 하여, 비어 있는 가공 유닛의 가공 스테이지에, 계속적으로 미가공의 공작물 W를 반송하도록 하고 있다.

그리고, 구체적으로는 도시하지 않지만, 반송 로봇(2)은, 가공이 종료된 이미 가공된 공작물 Wo를, 우측의 흡착반(26)으로 흡착함으로써, 가공 스테이지(30)로부터 공작물 카트리지(42)에 반송한다. 반송 로봇(2)은, 도 5의 (b)의 동작 전에, 가공 스테이지(30)로부터 이미 가공된 공작물 Wo를 받아들이고, 미가공의 공작물 Wi의 반송을 행하면서, 이미 가공된 공작물 Wo의 반송도 동시에 행한다.

다음으로, 가공 유닛에 대하여, 주로 도 7∼도 9를 참작하면서 설명한다.

가공 유닛(3B)(편의상, 제2 가공 유닛으로 설명함)은, 도 7에 나타낸 바와 같이, 전술한 공작물 W를 유지하는 가공 스테이지(30)와, 공작물 W를 연삭하는 연삭 스핀들(31)과, 연삭 툴(6)을 유지하는 툴 매거진(32)을 구비하고 있다.

그리고, 이 중, 가공 스테이지(30)에는, 전술한 바와 같이 직사각형의 가공 테이블(33)(테이블)과, 가공 테이블(33)을 좌우로 움직이게 하는 좌우 슬라이드 기구(34)와, 좌우 슬라이드 기구(34)를 덮는 벨로우즈 커버(35)와, 가공 테이블(33)의 상면에 설치된 캐치 팬(36)과, 연삭용 냉각수를 분사하는 냉각수 플레이트(37)를 구비하고 있다.

또한, 이 가공 스테이지(30)는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 더욱 다양한 구성 요소를 구비하고 있다.

먼저, 가공 테이블(33)의 상면에는, 캐치 팬(36)의 내측 중앙에 공작물 W를 흡착 지지하기 위한 흡착대(70)(유지대)가 설치되어 있다. 이 흡착대(70)는, 상면(접수면)(70a)이 직사각형(도 7 참조)으로 된 대략 T 자형의 블록 형상의 시트로 구성되어 있다. 흡착대(70)의 상면(70a)에는, 부압을 부여하기 위하여, 복수개의 흡기구(70b)(도 10, 도 11 참조)가 형성되어 있다. 또한, 박판 유리인 공작물 W의 표면이 손상되지 않도록 하기 위하여, 흡착대(70)의 상면(70a)에는, 평활 가공이 실시되어 있다.

흡착대(70)의 주위에는, 연삭 가공 시의 기계 원점을 산출하기 위한 2개의 기준 핀(71, 71)이, 카메라(23) 측(상부 측)을 향하여 세워져 설치되어 있다. 이 2개의 기준 핀(71, 71)은, 흡착대(70)에 공작물 W를 탑재(유지)한 상태에서, 카메라(23)로부터 촬영 가능하도록, 공작물 W가 중첩되지 않는 위치(공작물 W의 외형의 외측)에 배치되어 있다. 또한, 2개의 기준 핀(71, 71)은, 공작물 W에 대하여 대각(對角)으로 위치하도록 배치되어 있다. 그리고, 공작물 W가 완전히 투명한 경우, 기준 핀의 위치는 공작물 W와 중첩되도록 설정해도 된다.

그리고, 기준 핀(71)의 피촬영 포인트인 선단부(71a)는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 그 높이 hp가 흡착대(70)의 상면(70a)의 높이 hs와 같은 높이로 되도록 설정되어 있다. 즉, 기준 부위의 피촬영 포인트를, 카메라로부터의 거리가 피가공물과 일치하도록 설정하고 있다. 이와 같이 설정함으로써, 카메라(23)로 촬영할 때, 공작물 W와 기준 핀(71) 사이에서 핀트의 어긋남이 생기지 않으므로, 화상 데이터의 입력을 확실하게 행할 수 있다.

그리고, 전술한 「일치」란, 전술한 바와 같이 기준 핀(71)의 선단부(71a)의 높이 hp와 흡착대(70)의 상면(70a)의 높이 hs가 같은 높이인 경우뿐만 아니라, 예를 들면, 핀의 선단부(71a)의 높이 hp가 흡착대(70)의 상면의 높이보다 약간(예를 들면, 1mm) 낮은 경우도 포함한다. 즉, 전술한 「일치」란, 요구되는 가공 정밀도나 카메라의 촬영 정밀도 등과의 관계에 의해 정해지며, 카메라에 의해 촬영된 촬영 데이터를 이용하여 후술하는 바와 같이 연삭한 결과, 요구되는 단면의 가공 정밀도를 만족시키는 범위이면, 카메라로부터의 기준 부위의 피촬영 포인트까지의 거리와 카메라로부터의 피가공물의 거리가, 완전하게 일치하지 않아도 된다.

또한, 캐치 팬(36)의 내부에는, 올림 바닥에서 경사진 대략 사각형의 배경판(72)이 설치되어 있다. 이 배경판(72)은, 전체면을 무광택 가공(matte finish)된 흑색으로 도포되어 있어 카메라(23)에 투사될 때의 반사를 막아, 공작물 W와 기준 핀(71)이 두드러지게 보이도록 하고 있다. 또한, 배경판(72)을 경사지도록 설치함으로써, 연삭용 냉각수가 흘러내리도록 하고 있다. 또한, 이 배경판(72)에는, 기준 핀(71)과 흡착대(70)를 삽입시키기 위한 삽입 구멍(구체적으로는 도시하지 않음)이 형성되어 있다.

캐치 팬(36)의 인접 위치에는, 캐치 팬(36)에 흘러내리는 연삭용 냉각수를 배수하는 배수관(73)과 배수통(74)이 설치되어 있다. 이 배수관(73)과 배수통(74)을 설치함으로써, 연삭용 냉각수가 캐치 팬(36) 내에 체류하는 것을 방지하고 있다.

좌우 슬라이드 기구(34)는, 주지의 LM 가이드에 의해, 가공 테이블(33)이 좌우 방향으로 자유롭게 슬라이드 이동하도록 되어 있다. 그리고, 이 좌우 슬라이드 기구(34)는, 스테핑 모터(34M)에 의해, 슬라이드량이 제어되도록 구성되어 있다. 즉, 좌우 슬라이드 기구(34)에 의해, 가공 테이블(33)의 좌우 방향의 위치가 제어되도록 되어 있다. 이로써, 후술하는 연삭 가공 시에는, 좌우 슬라이드 기구(34)가 연삭 경로의 좌우 위치를 규정하게 된다.

벨로우즈 커버(35)는, 이른바 아코디언처럼 좌우 방향으로 신축하도록 구성되어 있다. 그러므로, 가공 테이블(33)이 좌우 슬라이드 기구(34)로 좌우로 이동했다고 해도, 가공 테이블(33)과 벨로우즈 커버(35)과의 사이에서 간극이 생기지 않아서, 좌우 슬라이드 기구(34)에 연삭용 냉각수가 흘러드는 것을 방지할 수 있다.

캐치 팬(36)은, 전술한 바와 같이 위쪽이 개방된 직사각형 박스형으로 구성되어 있고, 외부에 연삭용 냉각수가 누출되지 않도록 설정되어 있다. 구체적으로는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 캐치 팬(36)의 측벽(36a)을, 기준 핀(71)(hp)이나 흡착대(70)(hs)보다 높은 위치 hc까지 연장하여, 연삭용 냉각수의 누출을 방지하고 있다.

냉각수 플레이트(37)는, 좌우 방향으로 출몰(出沒) 가능하게 되도록 구성되어 있고, 연삭 가공 시에는, 캐치 팬(36)의 위쪽을 덮는 위치까지 돌출하도록 구성하고 있다. 그리고, 이 냉각수 플레이트(37)의 중앙에는, 전후 방향으로 연장되는 장공형(長孔形)의 연삭 삽입 구멍(37a)이 형성되어 있다. 이 연삭 삽입 구멍(37a)은, 연삭 가공 시에 연삭 툴(6)을 삽통하기 위해 형성되어 있다. 또한, 구체적으로 도시하지 않지만, 냉각수 플레이트(37)의 배면(하면)에는 복수개의 분사구가 형성되어 있고, 냉각수 플레이트(37) 내부를 흐르는 연삭용 냉각수를 아래쪽(공작물 W측)으로 분사하도록 구성하고 있다.

연삭 스핀들(31)은, 연삭을 행할 때의 회전 구동력을 발생시키는 전동 모터(31a)와, 전동 모터(31a)의 스핀들 축에 연삭 툴(6)(숫돌)을 고정하는 척(31b)을 구비하고 있다.

연삭 스핀들(31)은, 전술한 바와 같이, 전후 슬라이드 기구(38)를 구비하고 있다. 이 전후 슬라이드 기구(38)는, 전후 방향으로 연장되는 슬라이드 레일(38a)과, 이 슬라이드 레일(38a) 상을 이동하는 슬라이더(38b)를 구비하고 있다. 이 전후 슬라이드 기구(38)도, 스테핑 모터(38M)에 의해 슬라이더(38b)의 슬라이드량이 제어되도록 구성되어 있고, 이 전후 슬라이드 기구(38)에 의해 연삭 스핀들(31)의 전후 위치가 제어되도록 되어 있다. 따라서, 연삭 가공 시에는, 이 전후 슬라이드 기구(38)가 연삭 경로의 전후 방향 위치를 규정하게 된다.

또한, 연삭 스핀들(31)과 전후 슬라이드 기구(38)와의 사이에는, 전술한 바와 같이, 상하 가이드 기구(39)가 설치되어 있다. 이 상하 가이드 기구(39)도, 상하 방향으로 연장되는 레일(39a)과, 레일 상을 이동하는 이동 부재(39b)를 구비하고 있다. 또한, 이 상하 가이드 기구(39)도 스테핑 모터(39M에 의해 이동 부재(39b)의 상하 이동량이 제어되도록 구성되어 있다. 이 상하 가이드 기구(39)에 의해, 연삭 스핀들(31)의 상하 위치를 제어하도록 되어 있다. 이로써, 연삭 툴(6)을 공작물 W에 위치맞춤할 때는, 이 상하 가이드 기구(39)를 사용하여, 위치 조정하도록 하고 있다.

툴 매거진(32)은, 전술한 바와 같이, 최대 5개의 연삭 툴(6)을 유지할 수 있도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 도 9에 나타낸 바와 같이, 연삭 툴(6)을 유지하는 5개의 툴 유지부(32a)를 전후 방향으로 일렬로 배열하여, 이 툴 유지부(32a)와 연삭 스핀들(31)과의 사이에서, 자동적으로 연삭 툴(6)의 교환을 행하도록 구성되어 있다.

그러므로, 이 연삭 장치 M에서는, 연삭 개소에 따라, 복수개의 연삭 툴(6)을 자동적으로 교환할 수 있어서, 연삭 자유도를 높일 수 있다.

연삭 스핀들(31)의 연삭 툴(6)에 대하여, 도 10 및 도 11을 참조하면서 이하에서 설명한다.

전술한 바와 같이, 이 연삭 스핀들(31)은, 척(31b)에 의해 연삭 툴(6)을 착탈할 수 있고, 도 10에 나타낸 바와 같은 대경의 연삭 툴(6A)과, 도 11에 나타낸 바와 같은 소경의 연삭 툴(6B)을 전환하여 장착할 수 있다.

도 10에 나타내는, 대경의 연삭 툴(6A)은, 다이아몬드 입자(60)를 표면에 부착시킨 대경 원기둥형의 가공부(61)(숫돌)과, 척(31b)에 고정되고 상하 방향으로 연장되는 샤프트부(62)를 구비하고 있고, 가공부(61)의 위쪽에는 외측으로 넓어지는 칼라부(63)가 설치되어 있다. 또한, 가공부(61)의 하부에는 3조(條)로 줄무늬 모양으로 오목한 오목부(64)가 형성되어 있다.

이 대경의 연삭 툴(6A)을, 연삭 스핀들(31)로 회전시켜서, 공작물 W의 외측 에지(외형) Wa에 오목부(64)를 접촉시킴으로써, 공작물 W의 외형 연삭이나 모따기를 행할 수 있다. 그리고, 부호 "70"은 흡착대이다.

이와 같이 대경의 연삭 툴(6A)에 의해 공작물 W를 연삭함으로써, 연삭 가공 시에 연삭 툴(6A)이 안정적으로 절삭을 행하므로 가공 정밀도를 높일 수 있다. 또한, 연삭 툴(6A)이 대경이므로, 툴의 공구 수명도 길게 할 수 있고, 공작물 W를 대량으로 연속적으로 연삭할 수 있다.

도 11에 나타내는 소경의 연삭 툴(6B)은, 표면에 다이아몬드 입자(160)를 부착시킨 소경 원기둥형의 가공부(161)와, 척(31b)에 고정되는 샤프트부(162)를 구비하고, 가공부(161)의 위쪽에는 칼라부(163)가 설치되어 있다. 또한, 가공부(161)의 하부에는, 3조로 줄무늬 모양으로 오목한 오목부(164)가 형성되어 있다.

이 소경의 연삭 툴(6B)에서는, 직경이 작으므로, 연삭 툴(6)을 공작물 W의 구멍부 Wb 내에 꽂아서, 구멍부 Wb의 내측 에지 Wc에 오목부(164)를 접촉시킴으로써, 공작물 W의 구멍부 Wb의 내형(內形) 연삭이나 모따기를 행할 수 있다.

이와 같이, 소경의 연삭 툴(6B)로 공작물 W의 구멍부 Wb의 내형을 연삭함으로써, 구멍부 Wb의 직경이 작고 가공하기 곤란한 경우에도, 연삭 가공을 확실하게 행할 수 있다.

다음으로, 연삭 장치 M의 제어 방법에 대하여, 먼저, 공작물 W의 연삭 경로를 연산할 때의 제어 방법을 도 12∼도 14에서 설명한다.

도 12의 흐름도에 나타낸 바와 같이, 시작한 후에, 우선 처음에, S1에서, 공작물 W의 모델 데이터(외형, 구멍부 등)를 전자 제어 유닛(15)에 입력(인스톨)한다(입력 단계). 이 입력 작업에서는, 예를 들면, 이미 가공된 공작물 Wo의 설계 데이터(CAD 데이터)를, 일단 별도의 소프트웨어에 입력하여, 연삭 경로 등의 연삭 데이터로 변환한 후, 전자 제어 유닛(15)에 입력(인스톨)한다.

이러한 입력 작업이 종료한 후, 다음으로, S2에서, 실제의 공작물 Wi(이하, 실제 공작물)를 가공 스테이지(30)에 탑재(반입)하여, 흡착대(70)에 공작물 Wi를 유지시킨다(유지 단계). 이 탑재 작업은, 전술한 반송 로봇(2)에 의해 행한다. 이 탑재 작업에 의해 미가공의 실제 공작물 Wi가 가공 스테이지(30)의 흡착대(70)에 탑재된다.

그 후, S3에서, 카메라(23)에 의해, 실제 공작물 Wi와 기준 핀(71, 71)의 화상을 입력한다(촬영 단계). 이 카메라에 의한 촬영 상태를 나타낸 것이 도 13이다. 이 도 13에 나타낸 바와 같이, 연삭 장치 M에서는, 공작물 Wi를 반송한 반송 로봇(2)의 높은 위치에 장착된 카메라(23)에 의해, 가공 스테이지(30)의 공작물 Wi와 기준 핀(71, 71)을 촬영한다. 이와 같이 위쪽의 이격된 위치로부터 가공 스테이지(30)를 촬영함으로써, 입력하는 공작물 Wi나 기준 핀(17, 17)의 화상 데이터의 불균일을 가능한 한 적게 할 수 있다.

이와 같이 하여 입력된 화상 데이터의 예가, 도 14의 (a)에 나타낸 도면이다. 공작물 Wi와 2개의 기준 핀(71, 71)을, 화상 데이터로서 입력하고, 각각의 위치 데이터를 산출하도록 하고 있다.

그리고, S4에서, 기준 핀(71, 71)의 위치로부터 가공 스테이지(30)의 기계 원점 C를 산출한다(기계 원점 산출 단계). 여기서, 기계 원점 C는, 연삭 가공을 행하기 위한 기계 좌표의 기준이며, 이 기계 원점 C를 규정함으로써, 정확한 연삭 가공을 행할 수 있다.

기계 원점 C는, 도 14의 (b)에 나타낸 바와 같이, 2개의 기준 핀(71, 71)을 연결한 선 L의 중점에 의해 정하도록 하고 있다. 그리고, 다른 예로서 파선으로 나타낸 바와 같이, 2개의 기준 핀(71′, 71′)을 더 추가하고, 이 추가된 2개의 기준 핀(71′, 71′)을 연결한 선 N과 상기 2개의 기준 핀(71, 71)을 연결한 선 L과의 교점을, 기계 원점 C로서 규정해도 된다.

그리고, S5에서, 입력된 실제 공작물 Wi의 데이터로부터, 실제 공작물 Wi의 외형 Wa의 중심 위치 P와 구멍부 Wb의 중심 위치 Q를 산출한다(중심 위치 산출 단계). 여기서, 중심 위치는, 도형의 중심의 위치이며, 공작물 W의 외형 형상이나 구멍부 형상에 의해 정해진다. 도 14의 (b)에 나타내는 흑색 원 P, Q가, 각각 실제 공작물 W의 외형 Wa의 중심 위치와 구멍부 Wb의 중심 위치이다.

그 후 S6에서, 실제 공작물 Wi의 중심 위치(외형의 중심 위치 P 및 구멍부의 중심 위치 Q)와 모델 Wm의 중심 위치(외형의 중심 위치 Pm 및 구멍부의 중심 위치 Qm)를 일치시킨다. 실제 공작물 W의 중심 위치 P, Q와 모델 Wm의 중심 위치 Pm, Qm를 일치시킴으로써, 실제 공작물 Wi와 모델 Wm와의 차이(위치 데이터의 차이)를 명확하게 하고 있다. 도 14의 (c)에 나타낸 상태가 실제 공작물 Wi와 모델 Wm(1점 쇄선)의 중심 위치 P, Q, Pm, Qm을 일치시킨 상태이다. 이와 같이 중심 위치 P, Q, Pm, Qm을 일치시킴으로써, 실제 공작물 Wi와 모델 Wm과의 차이를 분명히 할 수 있다.

그리고, S7에서, 가공 스테이지(30)의 기계 원점 C와 실제 공작물 Wi의 중심 위치 P를 비교하여, 기계 원점 C와 실제 공작물 Wi의 중심 위치 P와의 어긋난 양(가로 방향의 어긋난 양 X, 세로 방향의 어긋난 양 Y, 회전 방향의 어긋난 양 θ)을 연산한다(어긋난 양 연산 단계). 또한, 실제 공작물 Wi와 모델 Wm을 비교하여, 외형의 차이에 의해 절삭량 Δw도 연산한다. 이와 같이 하여, 실제 공작물 Wi의 절삭량 등을 명확하게 할 수 있다.

도 14의 (d)가, 각각의 어긋난 양이나 절삭량을 나타낸 것이다. 가공 스테이지의 기계 원점 C로부터의 실제 공작물 Wi의 중심 위치 P의 어긋난 양은, 예를 들면, 이 도면에 나타낸 바와 같이, 좌측으로 X만큼, 위쪽으로 Y만큼, 각각 어긋나 있고, 그리고, 우측으로 θ만큼, 기울어져 경사져 있다.

그리고, 절삭량은, 폭 방향의 절삭량 Δw1이, 실제 공작물 Wi의 폭 치수 r1으로부터 모델의 폭 치수 T1을 뺄셈하여 2로 나눗셈함으로써 산출되고, 길이 방향의 절삭량 Δw2는, 실제 공작물 Wi의 길이 치수 r2로부터 모델의 길이 치수 T2를 뺄셈하여 2로 나눗셈함으로써 산출된다.

이와 같이 하여, 폭 방향과 길이 방향의 절삭량 Δw1, Δw2를 구한 후, 이 중 큰 값을 최종적인 절삭량 Δw로서 결정한다. 이와 같이 결정하는 것은, 연삭 가공을 행할 때, 모델 형상에 상사(相似)한 궤적이며, 공작물 전체 주위를 일정한 절삭량으로 연삭하기 위하여, 큰 값으로 결정해 둠으로써, 연삭을 확실하게 생기게 하여, 모델 형상에 더욱 가까운 형태로 연삭 가능하기 때문이다.

그리고, S8에서, X, Y, θ의 어긋난 양 및 절삭량 Δw에 따라, 공작물 Wi의 연삭 경로를 산출한다(연삭 경로 연산 단계). 이 연삭 경로는, 실제 공작물 Wi의 형상이나, 실제 공작물 Wi의 탑재 위치의 변동에 의해 변화하는 것으로서, 각각의 공작물 W마다 상이하다.

그 후, S9에서, 산출한 연삭 경로로 실제 공작물 Wi를 연삭한다(연삭 단계). 이 연삭 작업은, 연삭 스핀들(31)과 가공 스테이지(30)[가공 테이블(33)]를 각각 이동시킴으로써 행해진다. 이 공작물 W의 연삭 작업은, 전술한 대경의 연삭 툴(6A)이나 소경의 연삭 툴(6B)을 사용하여 연삭 부위에 대응하여 행한다.

마지막으로, S10에서, 실제 공작물 Wi를 가공 스테이지(30)로부터 인출한다(반출 단계). 이 인출 작업도 전술한 반송 로봇(2)으로 행하고, 이미 가공된 공작물 Wo를 가공 스테이지(30)로부터 인출한다.

그리고, 다음으로, S11에서 작업이 종료할 것인지 여부의 판단을 행하고, 작업을 계속하는 경우(NO로 판단한 경우)에는, 다음 공작물 W를 가공하기 위해 상기 S2로 다시 이행한다. 한편, 작업이 종료하는 경우(YES로 판단한 경우: 전원 오프의 경우)에는, 그대로 종료로 이행한다.

이상, 이와 같은 단계에 의해, 제1 실시예의 연삭 장치 M은 제어된다.

이상과 같이, 이 제1 실시예의 연삭 장치 M은, 박판 유리 W의 단면 연삭을 행하는 연삭 장치 M으로서, 박판 유리의 모델 Wm의 데이터를 미리 인스톨(기억)하여(S1), 카메라(23)에 의해 입력된 기준 핀(71, 71)의 촬영 데이터로부터, 가공 스테이지(30)의 기계 원점 C를 산출한다(S4). 그리고, 카메라(23)에 의해 입력된 박판 유리(실제 공작물 Wi)의 촬영 데이터로부터, 박판 유리(실제 공작물 Wi)의 중심 위치 P를 구하고(S5), 가공 스테이지(30)의 기계 원점 C와 박판 유리 W의 중심 위치 P를 비교하여, 박판 유리의 어긋난 양(세로 방향의 어긋난 양 X, 가로 방향의 어긋난 양 Y, 회전 방향의 어긋난 양 θ)을 산출하고(S7), 이 어긋난 양에 따라 연삭 경로를 연산하여(S8), 이 연산한 연삭 경로에 따라, 연삭 스핀들(31)을 작동시키도록 하고 있다(S9).

그러므로, 박판 유리 W 자체에 「기준으로 되는 마크(표시)」 등을 형성하지 않아도, 가공 스테이지(30)에 설치한 기준 핀(71, 71)에 의해 「기계 원점 C」를 구하고, 박판 유리 W의 어긋난 양(X, Y, θ)을 파악할 수 있고, 이 파악한 어긋난 양에 의해, 마크(표시) 등이 없는 박판 유리 W라고 하더라도 정확하게 연삭 가공할 수 있다.

따라서, 휴대 전화기 등의 휴대 단말기의 표시 화면에 사용되는 박판 유리 W의 단면 연삭을 행하는 연삭 장치 M에 있어서, 카메라(23)의 촬영 데이터를 이용하여 연삭 가공을 행함으로써, 양호한 정밀도로 가공하면서도, 박판 유리 W의 표면에 표시 등을 행하지 않고, 연삭 가공을 행할 수 있다.

그리고, 본 실시예에서는 기계 원점을 복수개의 기준 핀(71, 71)으로 구하도록 했지만, 그 외에, 일부를 돌출시킨 기준 돌출부에 의해 기계 원점을 구해도 되고, 또한, 일부를 착색한 기준부에 의해 기계 원점을 구해도 된다.

또한, 본 실시예에서는, 박판 유리 W의 중심 위치 P와 모델 Wm의 중심 위치 Pm를 일치시키고, 박판 유리 W와 모델 Wm을 비교하여, 연삭 스핀들(31)의 절삭량 Δw를 연산하도록 하고 있다. 즉, 박판 유리 W가 모델 Wm에 대하여 어느 정도 큰가(예를 들면, 길이 방향의 차분과 폭 방향의 차분을 검출하여, 이 「차분」의 크기)를 판단하여, 이 크기에 따라 절삭량 Δw를 변화시킨다.

그러므로, 박판 유리 W의 절삭량 Δw를 각 공작물마다 변화시키게 되어, 보다 정확한 형상 및 치수로, 박판 유리 W를 가공할 수 있다. 따라서, 각 공작물마다 변화하는 박판 유리의 절삭량 Δw를, 보다 정확하게 파악하여 연삭 작업을 행하게 되고, 이에 따라, 복수개의 박판 유리를 양호한 정밀도로 가공할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 박판 유리의 외형 Wa의 중심 위치 P와 구멍부 Wb의 형상의 중심 위치 Q를 구하여 공작물 Wi의 중심 위치를 산출하도록 하고 있다.

이로써, 박판 유리 W의 외형 Wa의 중심 위치 P와 박판 유리의 구멍부 Wb 형상의 중심 위치 Q를 산출함으로써, 구멍부가 있는 박판 유리라고 하더라도, 확실하게 모델 Wm에 맞는 형상으로 연삭할 수 있다. 그러므로, 구멍부 Wb가 있는 복잡한 형상의 박판 유리 W라고 하더라도, 정확하게 연삭 경로를 연산할 수 있어서 양호한 정밀도로 연삭할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 기준 핀(71, 71)을, 박판 유리 W를 사이에 두고 양쪽 위치에 설치하고 있다.

이로써, 기계 원점 C를, 2개의 기준 핀(71, 71)을 연결한 선 L 상에 적어도 설정할 수 있고, 박판 유리 W의 중심 위치 P에 가까운 위치에 설정할 수 있다. 그러므로, 박판 유리 W의 어긋난 양을 보다 정확하게 연산할 수 있다. 즉, 기계 원점 C가 박판 유리 W의 중심 위치 P에 가까우므로, 어긋난 양의 오차를 적게 할 수 있으므로 정확한 어긋난 양을 연산할 수 있다. 따라서, 보다 정밀도가 높은 연삭 가공을 행할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 기준 핀(71)의 선단부(71a)를 흡착대(70)의 상면(70a)과 같은 높이(hp=hs)로 설정함으로써, 카메라(23)로부터의 거리를, 박판 유리 W와 일치하도록 하고 있다.

이로써, 기준 핀(71)의 피촬영 포인트인 선단부(71a)가, 박판 유리 W의 높이 방향의 위치와 일치하므로, 카메라(23)의 핀트를 확실하게 양 쪽에 맞출 수 있다. 그러므로, 확실하게, 기준 핀(71)과 박판 유리 W를 동시에 촬영할 수 있고, 박판 유리 W의 어긋난 양을 보다 정확하게 연산할 수 있다.

<제2 실시예>

다음으로, 본 발명의 제2 실시예에 대하여, 도 15∼도 21을 참조하면서, 이하에서 설명한다. 그리고, 상기 제1 실시예와 동일한 구성, 또는 동일한 기능을 가지는 부재 등에 대해서는, 그 설명을 생략한다.

제2 실시예의 연삭 장치 M도, 도 15에 나타낸 바와 같이, 제1 실시예와 마찬가지로, 복수개[4개의 가공 유닛(3A, 3B, 3C, 3D)]를 가지지만, 제2 실시예에 있어서는, 이 복수개의 가공 유닛(3A, 3B, 3C, 3D)은, 일렬로(도 15에 나타낸 가로 방향으로) 설치되어 있다. 이와 같이, 일렬로 배치함으로써, 가공 유닛(3A, 3B, 3C, 3D)은, 연삭 장치 M의 외부 측에 근접하여 설치되므로, 제1 실시예에 비해, 가공 유닛(3A, 3B, 3C, 3D)의 유지 보수 등이 용이하게 된다.

또한, 복수개의 가공 스테이지(30)는, 복수개의 가공 유닛(3A, 3B, 3C, 3D)의 설치 방향과 교차(직교)하는 방향(도 15에 나타낸 세로 방향)을 따라 이동 가능하게 설치되어 있고, 구체적으로는, 각 가공 스테이지(30)는, 세로 방향을 따라 설치된 스테이지용 레일(101) 상에 슬라이드 가능하게 탑재되어 있다. 그리고, 각 가공 스테이지(30)는, 레일(101)의 일측(도 15에 나타낸 지면 아래쪽)이, 가공 유닛(3A, 3B, 3C, 3D)에 의해 공작물을 가공하는 가공 위치로서 기능하고, 또한, 레일(101)의 다른 쪽(도 15의 지면 위쪽)이, 대기 위치로서 기능한다.

또한, 스테이지용 레일(101)과 교차(직교)하는 방향(도 15에 나타낸 가로 방향)을 따라 반송 로봇(도시하지 않음)이 슬라이드 가능하게 장착된 반송 로봇용 레일(103)이 설치되어 있다. 이로써, 반송 로봇은, 복수개의 가공 유닛(3A, 3B, 3C, 3D)의 설치 방향을 따라 이동 가능하게 설치됨으로써, 그리고, 반송 로봇은, 대기 위치에 위치하는 가공 스테이지(30)와 공작물의 수수(收受)를 행할 수 있다.

또한, 복수개의 가공 유닛(3A, 3B, 3C, 3D)의 측방에 인접하여, 공작물의 투입 인출 스테이지(4)가 설치되어 있고, 이 투입 인출 스테이지(4)의 대향 위치에도 다른 투입 인출 스테이지(4)가 설치되어 있다. 반송 로봇용 레일(103)은 이 투입 인출 스테이지(4)의 설치 개소 부근까지 연장되어 있고, 이로써, 상기 반송 로봇은, 투입 인출 스테이지(4)와 공작물의 수수를 행할 수 있다. 그리고, 2개의 투입 인출 스테이지(4) 중, 한쪽을 미가공의 공작물만을 탑재하는 투입 스테이지로서 이용하고, 다른 쪽을 이미 가공된 공작물만을 탑재하는 인출 스테이지로 할 수도 있다.

또한, 반송 로봇에는, 촬영 시에 공작물을 조명하는 조명 수단으로서의 조명 패널(도시하지 않음)이 장착되어 있고, 촬영 시에는 반송 로봇의 이동에 의해 조명 패널이 공작물 W의 조명 위치까지 이동하도록 설치되어 있다.

또한, 공작물을 촬영하는 화상 입력용 카메라(도시하지 않음)가, 복수개의 가공 유닛(3A, 3B, 3C, 3D)의 설치 방향을 따라 이동 가능하게 설치되어 있고, 이 카메라는, 촬영 시에 대기 위치의 가공 스테이지(30) 상의 공작물의 바로 위에 이동 가능하게 설치되어 있다. 그리고, 여기서, 카메라는, 복수개의 가공 스테이지(30)의 대기 위치를 따라, 대기 위치의 위쪽에 설치된 카메라용 레일(도시하지 않음)에 슬라이드 가능하게 장착되어 있다. 그리고, 이 카메라 및 상기 조명 패널의 구체적 구성은 상기 제1 실시예와 동일한 것을 사용할 수 있다. 또한, 구체적으로는 도시하지 않지만, 가공 유닛(3A, 3B, 3C, 3D)의 구체적 구성이나 가공 스테이지(30)의 구체적 구성은 제1 실시예와 거의 동일하게 할 수 있다.

또한, 제2 실시예에 있어서는, 가공 스테이지(30)는, 스테이지용 레일(101)에 슬라이드 가능하게 탑재된 스테이지 기대(105)와, 이 스테이지 기대(105) 상에 착탈 가능하게 장착되는 유지 기대(107)를 구비하고 있다. 이 유지 기대(107)에는, 공작물을 유지하는 흡착대(70)(유지대)가 탑재 고정되어 있다.

그리고, 스테이지 기대(105)에는, 복수 종류(3종류)의 유지 기대(107)가 착탈 가능하게 장착되도록 설치되어 있다. 구체적으로는, 스테이지 기대(105)에는, 도 16에 나타낸 바와 같이 소형 공작물을 각각 유지하는 3개의 제1 흡착대(70)가 세워져 설치되고 고정된 제1 유지 기대(107), 도 17에 나타낸 바와 같이 1개의 대형 공작물을 유지하는 1개의 제2 흡착대(70)가 세워져 설치되고 고정된 제2 유지 기대(107), 및 도 18에 나타낸 바와 같이 중형 공작물을 각각 유지하는 2개의 제3 흡착대(70)가 세워져 설치되고 고정된 제3 유지 기대(107)의 3개의 유지 기대(107) 중 1개를 선택적으로 장착할 수 있도록 설치되어 있다. 즉, 가공 스테이지(30)는, 소형 공작물을 각각 유지하는 복수개의 제1 흡착대(70)와, 대형 공작물을 유지하는 제2 흡착대(70)와, 중형 공작물을 각각 유지하는 복수개의 제3 흡착대(70) 중 어느 하나를 선택하여 설치할 수 있도록 설치되어 있다. 그리고, 각 유지 기대(107)에는 복수개의 연삭 툴(6)이 탑재되어 있다.

제1 유지 기대(107), 제2 유지 기대(107) 및 제3 유지 기대(107)와, 스테이지 기대(105)에는, 장착 위치를 결정하기 위한 위치 결정 수단이 설치되어 있다. 구체적으로는, 유지 기대(107)는, 각 유지 기대(107)에 있어서 대략 동일한 형상인 기대 플레이트(109)를 하부에 가지고 있고, 각 기대 플레이트(109)에는, 양쪽 부근에 한쌍의 위치 결정구멍부(111)가 뚫어져 있다. 그리고, 스테이지 기대(105)에는, 이 위치 결정구멍부(111)에 삽입 가능한 위치결정핀(113)이 돌출되어 있다. 그러므로, 위치 결정구멍부(111)에 위치결정핀(113)이 삽입됨으로써, 스테이지 기대(105)에 각 유지 기대(107)가 위치결정되어 탑재된다.

또한, 제1 유지 기대(107), 제2 유지 기대(107) 및 제3 유지 기대(107)와, 스테이지 기대(105)에는, 양 측을 고정시키기 위한 고정 수단이 설치되어 있다. 구체적으로는, 각 유지 기대(107)의 기대 플레이트(109)에는, 복수개의 볼트 삽통구멍부(도시하지 않음)가 뚫어져 있고, 스테이지 기대(105)에는, 이 볼트 삽통구멍부에 대응하는 위치에 볼트(115)가 나사 장착되는 암나사(117)가 형성되어 있다. 그러므로, 스테이지 기대(105) 상에 위치결정되어 탑재된 유지 기대(107)를, 볼트(115)에 의해 고정시킬 수 있다. 그리고, 볼트(115)를 이탈함으로써, 스테이지 기대(105)로부터 유지 기대(107)를 이탈할 수 있다.

스테이지 기대(105)에는, 복수개(8개)의 기준 핀(71)(기준 부위)(71)이, 카메라측(위쪽)을 향하도록 세워져 설치되어 있다. 이 기준 핀(71)은, 도 16∼도 18에 나타낸 바와 같이, 가공 스테이지(30)에 설치된 흡착대(70)의 상면(받는 면)보다 외측에 위치하도록 배치되고, 이 흡착대(70)에 유지되는 공작물의 외형보다 외측에 배치되어 있다. 그리고, 흡착대(70)의 상면은, 공작물의 외형과 대략 동일한 형상이며, 또한 공작물의 외형보다 약간 작은 외형으로 형성되어 있다.

보다 상세하게 설명하면, 이 8개의 기준 핀(71)은, 스테이지 기대(105)의 상면에 고정된 4개의 시트(119)에, 각각 한쌍씩 고정되어 있다. 이 4개의 시트(119)는, 탑재 고정되는 유지 기대(107)의 전방, 후방, 우측 전방, 및 좌측 후방에 배치되어 있다. 또한, 가공 스테이지(30)는, 각 기준 핀(71)에 대하여 물방울이나 먼지 등의 부착을 방지하기 위해 에어를 분출하는 블로우 수단(도시하지 않음)을 가지고 있다. 시트(119)에는, 이 블로우 수단으로서의 블로우 노즐 및 이 블로우 노즐에 공기를 공급하기 위한 에어 공급 접속구(121)가 부설되어 있다.

또한, 기준 핀(71)은, 스테이지 기대(105) 뿐만 아니라, 소형 공작물이 유지되는 제1 유지 기대(107)에도 형성되어 있다. 이 제1 유지 기대(107)에는, 2개의 기준 핀(71)이 세워져 설치되어 있다. 이 2개의 기준 핀(71)은, 중앙의 흡착대(70)의 양측에 배치되어 있고, 한쪽 기준 핀(71)이 전방 측에, 다른 쪽 기준 핀(71)이 후방 측에 각각 배치되어 있다. 또한, 이 2개의 기준 핀(71)도, 전술한 시트(119)와 마찬가지로 블로우 노즐 및 에어 공급 접속구(121)가 부설된 시트(119)에 고정되어 있다.

그리고, 전술한 각 기준 핀(71)은, 제1 실시예와 마찬가지로, 피촬영 포인트인 선단부의 높이(상하 방향의 위치)가, 흡착대(70)의 상면의 높이와 같은 높이로 되도록 설정되어 있다.

또한, 각 유지 기대(107)의 흡착대(70)에는, 제1 실시예와 마찬가지로 상면에 흡기구(도시하지 않음)가 형성되어 있고, 이 흡기구를 부압으로 하기 위한 부압 접속구(123)가 형성되어 있다. 본 실시예에 있어서는, 도 21 및 도 18에 나타낸 바와 같이, 제1 유지 기대(107)에 설치된 3개의 흡착대(70), 및 제3 유지 기대(107)에 설치된 2개의 흡착대(70)는, 그 상면이 각각 상이한 크기로 형성되어 있다. 이로써, 다양한 형상의 공작물을 동일한 유지 기대(107)에서 유지할 수 있다. 그리고, 제1 유지 기대(107)에 설치된 3개의 흡착대(70)의 상면을 동일 형상으로 만들고, 각 흡착대(70)가 동일 형상의 복수개의 공작물을 유지할 수 있도록 설치하는 것도 적절하게 설계 변경 가능한 사항이다.

상기 제2 실시예의 연삭 장치에 있어서는, 가공 스테이지(30)에 복수 종류의 흡착대(70)를 선택하여 설치할 수 있으므로, 연삭 대상인 공작물의 크기에 대응하여, 적절한 흡착대를 선택하여 정확하게 연삭 작업을 행할 수 있다. 또한, 제1 또는 제3 유지 기대(107)를 탑재 고정한 경우에는, 가공 스테이지(30)에 복수개의 흡착대(70)를 설치할 수 있다. 이로써, 유지 기대(107)를 변경하지 않고 공작물의 크기에 따른, 보다 적절한 흡착대(70)를 선택하여 연삭 작업을 행할 수 있다.

또한, 상기 제2 실시예에 있어서는, 복수개의 기준 핀(71)을 가지고, 이 복수개의 기준 핀(71)이, 흡착대(70)에 유지되는 각 공작물의 외형의 외측에 각각 배치되어 있으므로, 공작물에 근접한 위치에 기준 핀(71)이 위치하게 되고, 그러므로, 「기계 원점」이 공작물의 중심 위치에 가깝게 되어, 어긋난 양을 연산할 때의 오차를 적게 할 수 있다. 또한, 기준 핀(71)은, 각 공작물을 사이에 둔 양쪽 위치에 위치하고 있으므로, 공작물의 양쪽의 기준 핀(71)을 연결한 선 상에 형성되는 점을 「기계 원점」으로 할 수 있고, 이로써, 공작물의 중심 위치에 가까운 위치를 기계 원점으로 할 수 있다. 또한, 상기 제2 실시예에 있어서는, 공작물을 사이에 두고 대향하는 적어도 2쌍의 기준 핀(71)이 배치되어 있으므로, 각 쌍의 기준 핀(71)을 연결한 선의 교점을 「기계 원점」으로 함으로써, 이 기계 원점과 공작물의 중심 위치를 보다 근접시킬 수 있다. 그러므로, 보다 정확하게, 공작물의 어긋난 양을 연산할 수 있다.

또한, 기대 플레이트(109)에 세워져 설치된 기준 핀(71)은, 흡착대(70)에 유지된 공작물의 외형보다 외측에 위치하므로, 기준 핀(71)이 공작물에 은폐되지 않고, 그러므로, 제1, 제2 및 제3 흡착대(70) 중 어느 쪽으로 변경하여 설치해도, 이 기준 핀(71)을 교환할 필요가 없고, 정확하게 촬영 작업을 행할 수 있다. 그러므로, 가공 스테이지의 구조를 단순하게 할 수 있다.

<그 외의 실시예>

그리고, 본 발명은, 전술한 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 의도하는 범위 내에 있어서 적절하게 설계 변경 가능하다.

전술한 실시예의 연삭 장치에서는, 공작물 W가 휴대 전화기용의 박판 유리이지만, 예를 들면, 휴대 음향 기기용의 박판 유리일 수도 있고, 또한, 휴대 게임기용의 박판 유리일 수도 있다. 나아가서는, 휴대 네비게이션용의 박판 유리, 휴대 TV의 박판 유리 등일 수도 있다.

또한, 연삭 장치의 전체 구성에 대해서도, 전술한 실시예로 한정되지 않고, 예를 들면, 가공 유닛이 하나인 것이나, 또한 5개나 6개 등, 많은 가공 유닛을 가지는 것도, 본 발명의 의도하는 범위 내이다.

또한, 상기 제1 실시예에 있어서는, 연삭 작업 시에, 공작물 W의 장변 방향으로 연삭 스핀들(31)이 이동하여, 공작물 W의 단변 방향으로 공작물 가공 테이블(33)[가공 스테이지(30)]이 이동하는 것에 대하여 설명하였으나, 본 발명에 있어서는, 공작물 W의 평면 방향에 있어서 공작물 W와 연삭 스핀들(61)이 상대적으로 이동하면 된다. 예를 들면, 연삭 스핀들(31)만을 이동시키고, 즉 연삭 스핀들(31)을 공작물 W의 장변 방향 및 단변 방향의 양 방향으로 이동시켜서, 공작물 W를 연삭할 수도 있다.

또한, 연삭 툴(6)에 대해서도, 본 실시예에서 예로 든 바와 같은 것으로 한정되는 것이 아니라, 예를 들면, 구형(球形)의 연삭 툴이나, 원반형의 연삭 툴, 또 원추 형의 연삭 툴일 수도 있다. 또한, 숫돌 재료에 대해서도 다이아몬드로 한정되는 것은 아니다.

또한, 제2 실시예에 있어서, 복수개의 유지대를 구비한 1개의 유지 기대를 스테이지 기대에 장착하는 것에 대하여 설명하였으나, 예를 들면, 복수개의 유지대를 각각 스테이지 기대에 장착하도록 설치할 수도 있다. 이 경우, 각 유지대의 사이에 있어서 스테이지 기대의 상면으로부터 기준 핀을 돌설시킬 수도 있다. 또한, 이와 같이 유지대의 사이에서 스테이지 기대로부터 기준 핀을 돌설시키는 경우에는, 이 기준 핀을 스테이지 기대에 착탈할 수 있도록 장착하거나, 또는 대형(또는 중형)의 유지 기대에 이 기준 핀이 수용되는 구멍부를 형성하도록 설계 변경할 수도 있다.

M: 연삭 장치 W: 공작물(박판 유리)
Wi: 미가공의 공작물 Wo: 가공 제의 공작물
Wm: 공작물 모델 15: 전자 제어 유닛
23: 카메라 30: 가공 스테이지
31: 연삭 스핀들 71: 기준 핀
C: 기계 원점 P: 공작물 외형의 중심 위치
Q: 구멍부 형상의 중심 위치

Claims (9)

1. 박판상(薄板狀)의 피가공물의 단면(端面) 연삭을 행하는 연삭 장치로서,
   상기 피가공물을 가공 상태로 유지하는 가공 스테이지;
   상기 가공 스테이지에 설치되고, 유지된 상기 피가공물을 가공할 때의 가공 기준으로 되는 기준 부위;
   상기 피가공물과 직교하는 위치에 설치되고, 상기 피가공물 및 상기 기준 부위를 촬영하는 카메라; 및
   상기 피가공물의 단부(端部)를 연삭하는 연삭 스핀들
   을 포함하고,
   상기 피가공물의 공작물 모델의 데이터를 미리 기억하는 기억 수단;
   상기 카메라에 의해 입력된 기준 부위의 촬영 데이터로부터, 가공 스테이지의 기계 원점을 산출하는 기계 원점 산출 수단;
   상기 카메라에 의해 입력된 피가공물의 촬영 데이터로부터, 피가공물의 중심(重心) 위치를 구하는 중심 위치 산출 수단;
   상기 가공 스테이지의 기계 원점과 상기 피가공물의 중심 위치를 비교하여, 피가공물의 어긋난 양을 연산하는 어긋난 양 연산 수단;
   상기 어긋난 양 연산 수단에 의해 연산한 어긋난 양에 따라, 상기 연삭 스핀들의 연삭 경로를 연산하는 연삭 경로 연산 수단; 및
   상기 연삭 경로 연산 수단에 의해 연산한 연삭 경로에 따라 연삭 스핀들을 작동시키는 작동 제어 수단
   을 포함하는 연삭 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 중심 위치 산출 수단에 의해 구한 상기 피가공물의 중심 위치와 상기 공작물 모델의 중심 위치를 일치시키고, 피가공물과 공작물 모델을 비교하여, 연삭 스핀들의 절삭량을 연산하는 절삭량 연산 수단을 더 포함하는 연삭 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 중심 위치 산출 수단은,
   상기 피가공물의 외형의 중심 위치를 구하는 외형 중심 산출 수단; 및
   상기 피가공물의 구멍 부분 형상의 중심 위치를 구하는 구멍 부분 중심 산출 수단
   을 포함하는, 연삭 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 기준 부위의 피촬영 포인트는, 카메라로부터의 거리가 피가공물과 일치하도록 설정된, 연삭 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 기준 부위는, 적어도 피가공물을 사이에 둔 양쪽 위치에 설치된, 연삭 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 가공 스테이지는, 소형의 피가공물을 각각 유지 가능한 복수개의 제1 유지대와, 대형의 피가공물을 유지 가능한 제2 유지대 중 어느 한쪽을 선택하여 설치할 수 있도록 설치되어 있고,
   상기 기준 부위는, 상기 제1 유지대가 설치될 때 상기 제1 유지대에 유지되는 소형의 피가공물과 상기 제2 유지대가 설치될 때 상기 제2 유지대에 유지되는 대형의 피가공물 중 어느 쪽 피가공물의 외형보다 외측에 배치되어 있는, 연삭 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 가공 스테이지는, 피가공물을 각각 유지 가능한 복수개의 유지대를 포함하고,
   상기 기준 부위는 복수개 설치되고, 복수개의 상기 기준 부위는, 상기 복수개의 유지대에 유지되는 각각의 피가공물의 외형의 외측에 각각 배치되어 있는, 연삭 장치.
8. 박판상의 피가공물의 단면을 연삭 스핀들에 의해 연삭하는 연삭 방법으로서,
   상기 피가공물을 가공 상태로 가공 스테이지로 유지하는 유지 단계;
   상기 가공 스테이지에 설치된 기준 부위와 상기 가공 스테이지에 유지된 상기 피가공물을 카메라에 의해 촬영하는 촬영 단계;
   상기 카메라에 의해 입력된 상기 기준 부위의 촬영 데이터로부터, 상기 가공 스테이지의 기계 원점을 산출하는 기계 원점 산출 단계;
   상기 카메라에 의해 입력된 상기 피가공물의 촬영 데이터로부터, 상기 피가공물의 중심 위치를 구하는 중심 위치 산출 단계;
   상기 가공 스테이지의 기계 원점과 상기 피가공물의 중심 위치를 비교하여, 피가공물의 어긋난 양을 연산하는 어긋난 양 연산 단계;
   상기 어긋난 양 연산 단계에서 연산한 어긋난 양에 따라 상기 연삭 스핀들의 연삭 경로를 연산하는 연삭 경로 연산 단계; 및
   상기 연삭 경로 연산 단계에서 연산한 연삭 경로에 따라 상기 연삭 스핀들을 작동시키는 연삭 단계
   를 포함하는 연삭 방법.
9. 제8항에 기재된 연삭 방법에 의해 단면을 연삭하는 단계를 포함하는 박판상 부재의 제조 방법.

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