KR20120007849U

KR20120007849U - 판재의 가공 장치

Info

Publication number: KR20120007849U
Application number: KR2020120003662U
Authority: KR
Inventors: 요시히코 도지마
Original assignee: 나카무라 토메 세이미쓰고교 가부시키가이샤
Priority date: 2011-05-06
Filing date: 2012-05-03
Publication date: 2012-11-14
Anticipated expiration: 2022-05-03
Also published as: CN202572061U; JP2012232390A; TWM441208U; KR200480692Y1; JP5759779B2

Abstract

[과제] 스토커와 가공기와의 사이의 1회의 왕복 동작으로 가공 전후의 워크의 반입과 반환을 행하는 로더를 구비하여, 반입 반출에 수반하는 가공기의 대기 시간이 짧고, 또한 장치의 설치 면적이 작은 판재의 가공 장치를 얻는다.
[해결수단] 스토커와 가공기와의 사이에서 판재의 반입?반출을 행하는 로더와, 가공기의 워크 테이블의 상방에 위치하는 승강 유지구를 구비하고 있다. 로더의 반송 핸드는, 지지축 둘레에 90도 회동하고, 수평 자세가 되었을 때의 하면과 상면에, 각각 개별적으로 동작하는 워크 유지구를 구비하고 있다. 승강 유지구는, 테이블의 상방에 위치하여, 테이블과의 사이 및 반송 핸드의 상측 유지구와의 사이에서 판재의 받아넘긴다.

Description

판재의 가공 장치{MACHINING APPARATUS OF PLATE}

이 고안은, 표시 패널이나 터치 패널로서 이용하는 유리 기판, 그 외의 판재를 가공하는 장치에 관한 것으로, 특히, 가공을 행하는 가공기와 가공 전후의 판재를 저류(貯留)하는 스토커(stocker)를 구비한 가공 장치에 있어서의 가공기에의 판재(work)의 반입 반출 수단에 특징이 있는 상기 장치에 관한 것이다.

액정 디스플레이 패널 등의 표시 패널이나 터치 패널에 이용하는 유리 기판은, 액정 TV에 이용하는 큰 면적의 것과, 휴대전화나 게임기 등에 이용하는 작은 면적의 것이 많이 제조되고 있다. 유리 기판의 가공은, 기판의 면을 수평으로 유지한 상태로 행하여지지만, 작은 면적의 유리 기판은, 이송 등의 취급의 편의를 위해서, 상면이 개방된 수납 케이스(이하, 단순히 '케이스'라고 한다.)에 면을 수직으로 하여 수납한 상태로 가공 장치에 반입된다.

작은 면적의 유리 기판을 가공하는 가공 장치는, 통상, 가공기와, 상기 케이스를 탑재하는 스토커와, 스토커와 가공기와의 사이에서 기판을 반송하는 로더를 구비하고 있다. 로더는, 면을 수직으로 하여 수납되어 있는 가공전 기판을 케이스로부터 상방으로 끌어내어, 수평축 둘레에 90도 회동하고 면을 수평으로 하여 가공기에 반입하고, 가공된 기판을 가공기로부터 면을 수평으로 하여 끌어내어, 수평축 둘레에 90도 회동하고 면을 수직으로 하여 상방으로부터 원래의 케이스내로 삽입하는 것에 의해, 가공기에의 기판의 반입 반출을 행한다.

이와 같은, 가공전 기판을 가공기에 반입하고, 그 복귀 동작시에 가공된 기판을 원래의 수납부에 되돌린다고 하는 동작을 행하는 로더로서, 반송 핸드가 1개뿐인 로더를 이용하면, 로더가 가공된 기판을 스토커에 되돌리고, 다음의 기판을 스토커로부터 가공기에 반입할 때까지, 가공기는 가공 동작을 행하지 못하여, 가공기의 가동률이 저하한다.

따라서, 로더의 아암 선단에 2개의 반송 핸드를 나란히 설치하고, 한쪽의 핸드로 가공전 기판을 가공기로 반송하고, 이 가공전 기판을 가공기의 워크 테이블(이하, 단순히　'테이블'이라고 한다.)에 두기 전에 다른쪽의 빈 핸드로 상기 테이블로부터 가공된 기판을 받아, 2개의 핸드를 옆으로 이동시키고 상기 한쪽의 핸드를 테이블에 대향시키고, 상기 핸드로 유지한 가공전 기판을 가공기에 넘기고, 다음의 가공전 기판을 취하러 가기 위한 복귀 동작시에, 가공된 기판을 스토커에 되돌리는 구조의 로더가 이용된다. 이러한 반입 반출 동작에 의하면, 가공기는, 반송 핸드가 가공기로부터 퇴피한 후 즉시 가공을 시작할 수 있고, 로더는, 가공기가 기판을 가공하고 있는 동안에 가공된 기판의 반출과, 다음의 가공전 기판을 스토커로부터 꺼내 가공기에 근접하는 위치까지 반송하여 가공 종료를 기다린다고 하는 동작을 행할 수 있어, 기판의 반입 반출에 수반하는 가공기의 대기 시간을 짧게 하여, 생산 효율을 올릴 수 있다(특허문헌 1, 특허문헌 2).

공장내에 복수의 가공 장치를 설치하여 대량의 워크의 가공을 행할 필요가 있을 때는, 가공 시간의 단축과 함께, 장치의 설치 면적을 작게 하는 것이 요구된다. 1대당의 설치 면적이 작으면, 복수의 장치를 설치하는 공장의 부지면적을 작게 할 수 있을 뿐만 아니라, 각 장치에의 기판의 이송 경로도 짧아져, 이 점에서도 장치의 가동률의 향상을 도모할 수 있기 때문이다.

소형의 유리 기판의 둘레가장자리를 가공하는 장치에 있어서, 생산성이 높고 또한 장치의 설치 면적을 작게 할 수 있는 가공 장치로서, 가공기의 테이블을 사이에 두고 스토커와 반대측에 연삭숫돌을 배치하고, 또한 테이블의 연직축 둘레의 회전각과 연삭숫돌의 테이블에 근접 이격하는 방향(장치의 길이방향)의 일차원 방향만의 이동을 관련지어 제어하는 컨투어링(contouring) 방식에 의해, 직사각형을 포함한 여러 가지의 평면 형상의 유리 기판의 둘레가장자리 가공을 가능하게 한 판재의 둘레가장자리 가공 장치가 본원의 출원인에 의해서 제안되고 있다(특허문헌 1, 특허문헌 2).

이 컨투어링 방식의 둘레가장자리 가공 장치에 의하면, 연직축 둘레의 기판의 선회와 숫돌의 일차원 방향의 이동에 의해서만 기판의 둘레가장자리를 임의의 형상으로 가공할 수 있고, 기판이나 숫돌의 이동 영역을 작게 할 수 있으므로, 기판이나 숫돌이 이차원 평면 형상을 이동하는 구조의 기계에 비해, 장치의 설치 면적을 큰 폭으로 저감할 수 있다.

일본 공개특허공보 2005-271105호 일본 공개특허공보 2006-26874호

최근, A4사이즈나 B5사이즈 등의 중간 면적의 액정 패널을 구비한 휴대 단말이 급속히 보급되고 있다. 휴대 단말용 중간 면적의 액정 패널은, 생산량이 많아, 디자인상의 요청으로부터 여러 가지의 둘레가장자리 형상의 것이 요구되고, 또한, 내장된 마이크나 스피커를 위한 개구(관통구멍)를 형성한 것이 요구되고 있다.

대량생산의 요망에 따르기 위해서는, 상술한 것처럼, 가공기의 대기시간을 짧게 하는 것과, 기계의 설치 면적을 작게 하는 것이 필요하다. 한편, 중간 면적의 유리 기판의 가공은, 휴대전화용 등의 작은 면적의 유리 기판의 가공에 비해, 1개당의 가공 시간이 길게 걸리므로, 원하는 연속 자동 운전을 실현하기 위해서 필요한 스토커상의 기판의 수는, 작은 면적의 유리 기판에 비해 적어도 좋다.

그 때문에, 종래의 작은 면적의 유리 기판의 경우에는, 1개의 가공기에 대해서 스토커상에 워크를 복수열 수납하고 가공을 행하고 있는데 비해, 중간 면적의 유리 기판의 경우에는, 1열로 하여 수납하는 것이 가능하여, 면을 수직으로 하여 좁은 간격으로 30매 정도의 유리 기판을 수납한 케이스를 각각의 가공기에 대해서 1개씩 스토커상에 장전하는 것에 의해서, 원하는 시간의 연속 자동 운전을 행하는 것이 가능하다.

그 때문에, 상술한 컨투어링 방식으로 둘레가장자리 가공을 행하는 가공 장치에서는, 작은 면적의 유리 기판의 가공을 행하는 장치에 비해, 가공기나 스토커의 설치 면적을 너무 크게 하는 일 없이(숫돌의 이동 스트로크가 커지므로, 장치의 길이방향의 치수는 커지지만, 폭방향의 치수는 커지지 않는다), A4나 B5사이즈 등의 중간 면적의 유리 기판의 둘레가장자리 가공을 행할 수 있다.

그런데, 스토커와 가공기와의 사이에서 워크의 반입?반출을 행하는 로더로서, 종래와 같은 2개의 핸드를 장치의 폭방향으로 나란히 설치한 로더를 이용하면, 테이블에 대향시키는 핸드를 한쪽으로부터 다른쪽으로 옆으로 이동시킬 때의 이동 스트로크가 커져, 이 이동시에 핸드나 이것에 파지된 기판이 가공기의 측방으로 내뻗어져, 인접하는 가공기나 로더와의 간섭을 피하려고 하면, 가공기나 스토커의 폭방향의 치수를 크게 할 필요가 없음에도 불구하고, 장치의 폭치수가 커져 설치 면적이 커진다고 하는 문제가 발생한다.

또한, 일부의 공작기계에 이용되고 있는 바와 같이, 2개의 핸드의 수평축 둘레의 90 또는 180도의 회동에 의해 테이블에 대향하는 핸드를 변환하는 구조는, 회동시에 얇은 기판의 면직각 방향으로 공기압이나 관성력이 작용하기 때문에, 고속 동작을 할 수 없고, 회동하기 위한 스페이스의 확보도 곤란하기 때문에, 중간 면적의 유리 기판의 가공 장치에는 채용이 곤란하다.

표시 패널이나 터치 패널용의 유리 기판은, 직사각형 형상을 기본으로 하고 있고, 단변측과 장변측이 있다. 케이스내에서의 워크의 수납은, 장변측을 장치의 폭방향, 단변측을 상하 방향으로 하여 수납되는 것이 보통으로, 케이스로부터 워크를 꺼낼 때의 로더 핸드의 상하 이동을 짧게 할 수 있는 이점이 있다. 그러나, 2개의 핸드를 장치의 폭방향으로 2개 나란히 설치한 구조에서는, 한쪽의 핸드로 케이스에 가공된 워크를 수납하고, 다른쪽의 핸드로 케이스로부터 가공전 기판을 꺼낼 때의 핸드의 폭방향의 이동량도 커진다.

이 고안은, 상기 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 스토커상의 수납 케이스와 가공기와의 사이의 1회 왕복 동작으로 가공전 워크의 가공기에의 반입과 가공된 워크의 원래의 케이스로의 반환을 행하는 로더를 구비한 판재의 가공 장치로서, 상기의 중간 면적의 유리 기판과 같은 어느 정도의 면적을 가지는 판재를 가공하는 장치에 있어서, 판재의 반입 반출시의 가공기의 대기 시간이 짧고, 또한 장치의 설치 면적이 작은 장치를 얻는 것을 과제로 하고 있다.

이 고안의 판재의 가공 장치는, 가공기(1)와, 이것에 인접한 스토커(3)와, 스토커와 가공기와의 사이에서 판재의 반입?반출을 행하는 로더와, 가공기의 테이블(15)의 상방에 위치하는 승강 유지구(37)를 구비하고 있다. 가공기(1)는, 가공중의 판재를 유지하는 상기 테이블(15)과, 테이블에 유지된 판재의 둘레가장자리를 가공하는 회전 숫돌(27)을 구비하고 있다. 바람직한 구조의 가공기는, 판재를 수평으로 유지하여 연직축 둘레에 회전 구동되는 테이블과, 테이블의 스토커 반대측에 위치하고 테이블에 근접 이격하는 방향으로 이동하는 회전 숫돌(27)과, 테이블의 회전각과 숫돌의 상기 근접 이격하는 방향의 위치를 관련지어 제어하는 제어기(5)를 구비하여, 숫돌의 상기 한방향의 이동만으로 판재의 전체둘레 가장자리를 가공하는 구조이다.

스토커(3)는, 면을 수직으로 하여 면직각 방향으로 다수매의 판재(W)를 일렬로 나란히 수납한 수납 케이스(C)를, 상기 케이스내에 수납된 판재의 면을 가공기의 방향을 향해서, 또한 상기 다수매의 판재의 중심을 통과하는 선과 가공기의 테이블(15)의 중심을 일치시켜 탑재한다.

로더(4)는, 상하 방향과 워크의 반송 방향(스토커에 탑재된 판재의 상방에서 가공기의 테이블에 접근 및 이격하는 방향)으로 이동하고, 또한, 상기 상하 방향 및 반송 방향과 직교하는 폭방향의 지지축(45) 둘레에 90도 회동(요동)하는 반송 핸드(46)를 구비하고 있다. 반송 핸드(46)는, 수평 자세가 되었을 때의 하방을 향하는 면과 상방을 향하는 면에, 각각 개별적으로 동작하는 워크 유지구(47,48)를 구비하고 있다. 이하, 반송 핸드가 수평 자세가 되었을 때의 하측의 워크 유지구를 하측 유지구와, 상측의 유지구를 상측 유지구라고 한다. 반송 핸드(46)가 수직 자세가 되었을 때, 상측 유지구(47)가 가공기측을 향한다.

승강 유지구(37)는, 워크의 반입?반출시에 테이블(15)의 상방에 위치하여, 테이블(15)과의 사이에서 판재(W)를 받아넘길 수 있고, 또한 상승시에는, 수평 자세로 테이블상에 삽입된 반송 핸드(46)의 상측 유지구(47)로 유지된 판재의 상방에 위치하여, 상측 유지구(47)와의 사이에서 판재를 받아넘기는 것이 가능한 승강 스트로크를 구비하고 있다.

상기 구조의 가공 장치는, 이하의 동작으로 가공기(1)에의 판재(W)의 반입?반출을 행한다. 반송 핸드(46)를 하향으로 하여 케이스(C)내로 하강시키고, 그 워크 유지구(47,48)의 한쪽에서 가공전 워크를 유지하여 상승시키고, 이어서 반송 핸드(46)는 가공기(1)측을 향하는 수평 자세가 된다.

워크를 가공기에 가까운 쪽으로부터 순서대로 가공하는 경우는, 가공전 워크는 하측 유지구(48)로 유지된다. 이 때는, 테이블(15)상의 가공된 워크를 승강 유지구(37)가 받아 상승한 후, 반송 핸드(46)가 테이블(15)의 상방으로 이동하여, 가공전 워크를 테이블(15)에 넘기고, 승강 유지구(37)로부터 가공된 워크를 상측 유지구(47)로 받는다. 그리고, 반송 핸드(46)는 스토커(3)상으로 되돌아오고, 가공기는 반송 핸드(46)가 테이블(15)상으로부터 퇴피했을 때에 즉시 반입된 워크의 가공을 시작한다.

스토커(3)상에 되돌아온 반송 핸드(46)는, 하향으로 회동하여, 하강하고, 상측 유지구(47)로 유지한 가공된 워크를 케이스로 되돌리는 동시에, 하측 유지구(48)에 다음의 가공전 워크를 유지하여 상승하고, 수평 자세가 되어, 가공기 근처까지 이동하여 가공기(1)의 가공 종료를 기다린다.

워크를 가공기로부터 먼 쪽으로부터 순서대로 가공하는 경우는, 가공전 워크는 상측 유지구(47)로 유지된다. 반송 핸드(46)는, 수평 자세가 된 후 테이블(15)의 상방으로 이동하고, 하측 유지구(48)에서 가공된 워크를 테이블(15)로부터 받아, 상측 유지구(47)의 가공전 워크를 승강 유지구(37)에 넘긴다. 반송 핸드(46)가 테이블(15)상으로부터 대피한 후, 승강 유지구(37)가 하강하여 가공전 워크를 테이블(15)에 넘겨서 대피하여, 워크의 가공을 시작한다. 그리고, 반송 핸드(46)는 스토커(3)상으로 되돌아가, 하향으로 회동하여, 하강하고, 하측 유지구(48)로 유지한 가공된 워크를 케이스로 되돌리는 동시에, 상측 유지구(47)에 다음의 가공전 워크를 유지하여 상승하고, 수평 자세가 되어, 가공기 근처까지 이동하여 가공기(1)의 가공 종료를 기다린다.

어느 경우도, 상기 동작을 반복하는 것에 의해, 케이스(C)내의 가공전 워크를 차례차례 가공기에 반송하고, 가공된 워크를 차례차례 원래의 케이스에 되돌린다고 하는 동작으로, 케이스에 수납된 다수매의 워크를 가공한다. 케이스내의 워크가 전부 가공되었을 때, 전부 가공된 워크가 원래의 케이스내에 수납되어 있다.

유리 기판의 연삭가공에는, 가공액으로서 통상 순수가 이용된다. 따라서, 가공된 워크에는, 물이나 절삭분이 부착되어 있다. 일반적으로는, 가공된 워크를 케이스에 되돌리기 전에 워크에 부착된 물이나 절삭분을 제거할 필요가 있다. 이 가공된 워크의 세정을 행하기 위해서, 스토커상의 케이스(C)와 가공기(1)와의 사이의 반송 핸드(46)의 반송로의 도중에, 세정대(32)를 설치한다. 바람직한 세정대는, 상방으로부터 면을 수직으로 하여 삽입된 가공 워크를 상방으로부터 하방으로 흐르는 공기류에 쬐는 구조이다.

워크가 세정되는 동안, 반송 핸드(46)가 세정대(32)에 머무는 것에 의해서 워크의 반송에 시간이 걸리는 것을 피하고 싶을 때는, 반송 핸드(46)의 1왕복동안, 워크를 세정대(32)에 머물러둔다. 이 경우에는, 다음의 가공된 워크를 세정된 워크와 교환할 때, 반송 핸드의 가공된 워크의 유지 위치가 상하 바뀌어, 가공된 워크를 원래의 케이스의 가공된 워크를 수납하는 측으로 되돌릴 수 없게 된다. 이 때는, 가공기에의 반입 도중에 1매의 가공전 워크를 일시 저류하는 임시 설치대(33)를 설치하고, 이 임시 설치대(33)에 먼저 맡겨진 가공전 워크와 새롭게 케이스로부터 반송해 온 다음의 가공전 워크를 교환하면서 가공기에 반입하도록 하면 좋다.

상술한 워크의 반입?반출 동작에 있어서는, 케이스내의 가공기로부터 먼 쪽 또는 가까운 쪽에 수납되어 있는 가공전 워크의 수납 영역과, 그 반대쪽에 차례차례 수납되어 가는 가공된 워크의 수납 영역과의 사이에, 반송 핸드를 삽입하는 공간이 없으면 안 되지만, 1매 1매의 워크를 그러한 공간을 두고 케이스에 수납하는 것은, 장치의 설치 면적을 작게 하고 싶다고 하는 요구에 반해 불합리하다. 이 문제를 해결하는 하나의 방법은, 반송 핸드가 삽입 가능한 공간을 마련하는데 필요한 매수의 가공전 워크를 케이스로부터 꺼내 일시적으로 다른 장소에 놓아두는 것이다.

다른 장소로서, 상기한 가공중의 테이블과 세정대를 들 수 있다. 즉, 테이블상의 가공중인 워크와 세정중인 워크는, 케이스(C)로부터 빼내진 상태가 되어 있으므로, 2매의 워크를 빼낸 공간에 반송 핸드(46)를 삽입할 수 있으면, 추가의 저류부를 설치할 필요는 없다. 또한, 상기한 임시 설치대(33)를 설치했을 때는, 워크 3매분의 공간을 얻을 수 있다. 그러나, 스토커상에 워크를 가능한 한 조밀하게 배치하고 싶다고 하는 요구가 있기 때문에, 3매 내지 4매 이상의 워크를 빼내지 않으면 안 되는 경우가 발생한다. 그러한 경우에는, 1매 또는 복수매의 워크를 일시 저류하는 저류대(35)를 설치하여, 필요한 매수의 워크를 상기 저류대에 저류하는 것에 의해, 가공전 워크와 가공된 워크와의 사이에 반송 핸드를 삽입하는 공간을 마련해 두면 좋다. 저류대에의 워크의 저류는, 최초로 케이스로부터 원하는 매수의 워크를 저류대로 이동하고, 나머지의 워크의 가공을 행한 다음에, 저류대로 퇴피시킨 워크의 가공을 행하도록 하면 좋다.

이 고안에 의해, A4사이즈나 B5사이즈 이상의 크기를 구비한 유리 기판 등의 판재를, 수직 자세로 면직각 방향으로 조밀하게 나란히 케이스에 수납한 상태로 스토커상에 탑재하고, 상기 케이스에 수납된 판재를 연속 자동 가공하여 원래의 케이스에 되돌린다고 하는 동작을 행하는, 생산성이 높고 또한 설치 면적이 작은 판재의 가공 장치를 제공할 수 있다.

장치를 소형으로 할 수 있기 때문에, 기계 강성을 높게 하는 것이 용이하게 되어, 고정밀도의 가공을 실현될 수 있다. 또한, 비교적 큰 면적의 유리 기판 등도 케이스에 수납하여 공정간의 반송 등을 행하는 것이 가능하게 되므로, 반송을 포함한 전체로서의 생산성의 향상도 도모할 수 있다.

도 1은 실시예 장치의 모식적인 측면도
도 2는 상기 평면도
도 3은 반송 핸드의 사시도
도 4는 제 1의 가공 동작을 나타내는 상기 제 1의 도면
도 5는 상기 제 2의 도면
도 6은 상기 제 3의 도면
도 7은 상기 제 4의 도면
도 8은 상기 제 5의 도면
도 9는 상기 제 6의 도면
도 10은 상기 제 7의 도면
도 11은 상기 제 8의 도면
도 12는 상기 제 9의 도면
도 13은 상기 제 10의 도면
도 14는 제 2의 가공 동작을 나타내는 제 1의 도면
도 15는 상기 제 2의 도면

이하, 도면을 참조하여 이 고안의 실시예를 설명한다. 도면에 나타낸 장치는, 상부가 개방된 수납 케이스(C)에 수납된 유리 기판(W)을 로더(4)로 가공기(1)에 반입하고, 가공기(1)는, 반입된 기판의 둘레가장자리 가공을 행하여, 가공된 기판을 로더(4)가 원래의 수납 케이스에 되돌린다고 하는 동작을 반복하는 장치이며, 스토커(3)상에는 2개의 수납 케이스가 탑재되도록 되어 있고, 스토커(3)의 한 쪽에 등을 맞댄 배치로 2대 설치한 가공기(1a,1b)가 각각의 측의 수납 케이스에 수납된 워크의 가공을 행하는 것이다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 스토커(3)는, 평면 직사각형으로, 그 한쪽의 측면 중앙에 2대의 가공기(1)(1a,1b)의 구성 부재를 지지하는 배면판(11)이 스토커 (3)의 기대(基臺)와 일체로 해서 설치되어 있다. 스토커(3)의 상면에는, 2개의 수납 케이스(C)(Ca,Cb)를 고정하는 잠금장치(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 수납 케이스(C)는, 다수매의 기판을 일괄하여 취급하기 위한 용기이고, 기판(W) (W1,W2,W3…)은, 수납 케이스(C)에 면을 수직으로 하여 면직각 방향으로 좁은 간격으로 나열된 상태로 수납되어 있다. 기판은, 통상 직사각형을 기본으로 한 형상을 하고 있고, 그 장변측을 장치의 폭방향, 단변측을 상하 방향으로 하여 수납되어 있다.

가공기(1)는, 기판을 지지하여 선회하는 연직 방향의 주축(12)과, 이 주축과 평행한 2개의 숫돌축(13,14)을 구비하고 있다. 주축(12)의 상단에는, 반입된 기판을 수평 자세로 흡착하여 유지하는 테이블(15)이 고정되어 있다. 주축(12)은, 서보모터(16)에 의해 회전 구동되고, 테이블(15)상에 유지된 기판은, 주축(12)의 회전에 수반하여 중심 둘레에 선회한다. 테이블(15)의 경사 상방에는, 테이블에 놓여진 기판의 가장자리를 검출하는 카메라(17)가 설치되어 있다.

배면판(11)의 수직인 면에는, 수평방향(X축방향)의 직선 가이드(21)와 이송나사(22)가 설치되고, 이송나사(22)에 나사식 결합하고 이송나사(22)의 회전에 수반하여 직선 가이드(21)를 따라서 이동하는 이송대(23)가 설치되어 있다. 이송나사 (22)는, 서보모터(24)로 정역방향으로 회전 구동된다.

이송대(23)에는, 2개의 승강대(25,26)가 설치되고, 각각의 승강대에 회전 숫돌축(13,14)이 축으로 지지되어 있다. 숫돌축(13,14)은, 하단에 숫돌 홀더를 구비하고 있고, 주축(12)로부터 먼 쪽의 숫돌축(13)에는 외주 숫돌(27)이 장착되고, 가까운 쪽의 숫돌축(14)에 내주 숫돌(28)이 장착되어 있다. 테이블(15)상의 기판의 둘레가장자리는, 제어기(5)에 등록된 관계식으로 주축(12)의 회전각과 이송대(23)의 이동 위치와 관련지어 제어하는 것에 의해, 회전 숫돌(27,28)로 원하는 형상으로 연삭가공된다. 한편, 도면의 부호 51, 52는, 서보 앰프이다.

주축(12) 및 2개의 숫돌축(13,14)의 중심축은, 직선 가이드(21)와 평행한 연직면상에 위치하고 있고, 스토커(3)에 탑재된 기판(W)의 중심도 이 연직면상에 위치하고 있다. 후술하는 로더는, 기판의 중심이 이 연직면내를 통과해 가도록 수납 케이스(C)와 가공기(1)와의 사이에서 기판을 반송한다.

상술한 것처럼 가공기(1a,1b)는, 배면판(11)을 사이에 두고 대칭으로 2대 설치되어 있고, 각 가공기는, 스토커상의 각각의 측에 탑재된 수납 케이스(C)에 수납된 기판(W)을 다른쪽의 가공기나 로더의 동작의 영향을 받지 않고 독립하여 동작한다.

스토커(3)에는 탑재되는 수납 케이스의 상방이 되는 위치에 X축방향의 가이드 아암(41)이 걸쳐져 있다. 가이드 아암(41)내에는, 전동기(42)로 회전 구동되는 이송나사가 설치되어 있고, 가이드 아암(41)을 따라서 주행하는 주행대(43)가 상기 이송나사에 나사식 결합하고 있다. 주행대(43)에는, 실린더 안쪽에 장착된 승강기 (44) 및 X축과 직교하는 수평방향의 지지축(45)을 통해, 상기 지지축 둘레에 90도 회동(요동)하는 반송 핸드(46)가 장착되어 있다. 반송 핸드(46)는, 지지축(45)으로부터 하방으로 연장되는 연직 자세와, 지지축(45)으로부터 가공기(1)측으로 연장되는 수평 자세와의 사이에서 요동한다.

반송 핸드(46)는, 그 양측, 즉 수평 자세가 되었을 때의 상측과 하측과의 양측에 기판의 유지구가 되는 복수의 흡착 패드(47,48)를 구비하고 있다. 진공압의 작용에 의해서 기판을 유지하는 이러한 흡착 패드는, 한쪽측의 흡착 패드(47)와 다른쪽측의 흡착 패드(48)가 각각 다른 전환 밸브를 통하여 진공원에 연결되어 있고, 기판(W)은 복수의 흡착 패드로 흡착된 상태로 반송된다.

각 가공기(1)의 테이블(15)의 상방에는, 도시하지 않는 실린더로 승강하는 승강틀(36)이 설치되고, 이 승강틀에 하방을 향한 흡착 패드(37)가 장착되어 있다. 승강틀(36) 및 이것에 장착된 흡착 패드(37)는, X축방향으로 이동하는 숫돌(27,28)과의 간섭을 피하기 위해서, 숫돌(27,28)의 이동영역의 양측에 배치하거나, 또는 워크 가공시에 테이블(15)의 상방으로부터 스토커(3)측으로 퇴피하는 구조로 설치된다.

스토커(3)상의 수납 케이스(C)와 가공기(1)와의 사이에는, 상방으로부터 면을 수직으로 하여 삽입된 기판을 상기 자세로 유지하는 유지구(31)를 구비한 세정대(32)와 임시 설치대(33)가 설치되어 있다. 임시 설치대(33)는, 수납 케이스(C)로부터 가공기(1)로 반송되는 기판을 일시적으로 저류하는 것이다. 한편, 세정대(32)는, 유지구(31)로 지지된 기판의 양면을 향해서 상방으로부터 공기를 분사하는 공기 노즐(34)을 구비하여, 가공된 기판에 부착되어 있는 세정수나 절삭분을 불어 날려서 세정한다.

다음에 도면 4 내지 13을 참조하여, 상기 구조를 구비한 유리 기판의 둘레가장자리 가공 장치의 동작을 설명한다. 흡착 패드(47,48)에 의한 유리 기판(W)의 흡착 및 해방을 행할 때, 흡착 패드와 유리 기판의 미끄럼 마찰을 없애기 위해서, 기판을 흡착할 때에는, 흡착 직전에 핸드(46)를 조금 기판측으로 이동시키고, 또한, 해방할 때에는, 해방 직후에 핸드(46)를 조금 기판으로부터 이격시키는 동작을 행하지만, 이하의 설명에 있어서의 기판의 흡착 및 해방의 동작은, 이 핸드의 약간의 이동 동작을 포함한 의미로 이용하고 있다. 또한, 핸드의 상측, 하측은, 반송 핸드가 수평 자세가 되었을 때의 상측 및 하측을 의미한다.

가공전 기판을 수납한 수납 케이스(C)가 스토커(3)에 장전되어 운전이 시작되면, 핸드(46)는, 하향 자세로 케이스측으로 이동하여 하강하고, 하측(하측의 흡착 패드, 이하 같다.)에 제 1 기판(W1)을 흡착하고, 임시 설치대(33)로 반송하여 해방한다. 다음에 핸드(46)는, 상승한 후 케이스측으로 이동하여 하강하고, 제 2 기판(W2)을 흡착하여 임시 설치대(33)측으로 이동하고, 제 1 기판(W1)을 상측(상측의 흡착 패드, 이하 같다.)(47)에 흡착한 후 제 2 기판(W2)을 임시 설치대(33)에 해방한다. 다음에 핸드(46)는 상승하여, 수평 자세가 되어 가공기(1)측으로 이동하고, 제 1 기판(W1)을 승강틀(36)에 대향시킨다. 이 상태로 제 1 기판(W1)을 핸드의 상측으로부터 승강틀(36)로 받아넘기고, 핸드(46)가 테이블(15)상으로부터 퇴피한 후, 승강틀(36)이 하강하여 제 1 기판(W1)을 테이블(15)에 장전하고, 승강틀(36)은 퇴피한다.

테이블(15)에 탑재된 제 1 기판(W1)의 둘레가장자리 가공이 행하여지는 동안, 핸드(46)는 하향 자세가 되어 케이스(C)측으로 이동하여 하강하는 것에 의해, 제 3 기판(W3)을 흡착하고, 임시 설치대(33)로 이동하여 상측에 제 2 기판(W2)을 흡착하는 동시에, 제 3 기판(W3)을 해방하여 임시 설치대(33)에 두고, 상승하여 수평 자세가 되어 제 1 기판(W1)의 가공 종료를 기다린다.

가공이 종료하면, 핸드(46)를 테이블(15)상으로 이동하여, 가공된 제 1 기판(W1)을 핸드의 하측(48)에 흡착하고, 상측(47)의 제 2 기판(W2)을 승강틀(36)로 받아넘겨서 테이블(15)상으로부터 퇴피한다. 이 퇴피 후, 승강틀(36)이 하강하여 제 2 기판(W2)을 테이블(15)에 넘겨 퇴피하고, 가공기는 제 2 기판(W2)의 가공을 시작한다.

제 2 기판(W2)의 가공 동안에 핸드(46)는, 하향 자세가 되어 제 1 기판(W1)을 세정대(32)에 두고 상승하고, 케이스(C)측으로 이동하여 제 4 기판(W4)을 흡착한다. 세정대(32)는, 노즐(34)로부터 공기를 분사하여 제 1 기판(W1)에 부착되어 있는 가공액(물)이나 절삭분을 노즐(34)로부터 분사되는 공기류로 불어 날리는 동시에 기판(W1)을 건조한다.

제 4 기판(W4)을 흡착한 핸드(46)는, 임시 설치대(33)로 이동하여 상측(47)에 제 3 기판(W3)을 흡착하고, 제 4 기판(W4)을 임시 설치대(33)에 두고 상승하고, 수평 자세가 되어 제 2 기판의 가공 종료를 기다린다. 제 2 기판의 가공이 종료하면, 핸드(46)를 테이블(15)상에 삽입하여, 가공된 제 2 기판(W2)을 핸드의 하측(48)에 흡착하는 동시에, 상측(47)의 제 4 기판(W4)을 승강틀(36)에 넘긴다. 테이블(15)상으로부터 핸드가 퇴피하고, 승강틀(36)에 의해서 테이블(15)에 탑재된 제 3 기판(W3)의 가공중에 핸드(46)는, 하향 자세가 되어 세정대(32)와 임시 설치대(33)와의 사이에 이동하여, 세정된 제 1 기판(W1)을 상측에 흡착하고, 제 2 기판(W2)을 세정대(32)에 두고 상승하고 케이스(C)측으로 이동하여 제 1 기판(W1)을 제 1 수납부(C1)에 되돌리고, 하측에 제 5 기판(W5)을 흡착한다. 핸드(46)는 똑바로 상승한 후, 임시 설치대(33)측으로 이동하여 하강하고, 상측에 제 4 기판을 흡착한 후, 제 5 기판을 임시 설치대(33)에 두고 상승하고 수평 위치가 되어, 제 3 기판(W3)의 가공 종료를 기다린다.

가공이 종료하면 핸드(46)를 테이블(15)의 상방에 삽입하여, 테이블(15)로부터 가공된 제 3 기판(W3)을 하측에 흡착하고, 상측의 제 5 기판을 승강틀(36)에 넘기고 퇴피한다. 테이블(15)이 제 5 기판(W5)을 승강틀로부터 받아 가공을 하고 있는 동안에, 핸드(46)는 하향 자세가 되어 세정대(32)와 임시 설치대(33)와의 사이에 하강하여, 세정된 제 2 기판을 상측에 흡착하여 가공기측으로 약간 이동한 후, 제 3 기판을 세정대에 두고 상승하여, 케이스(C)측으로 이동하고, 제 1 기판(W1)과 제 6 기판(W6)과의 사이에 똑바로 하강한다. 그리고, 제 2 기판(W2)을 제 2 수납부 (C2)에 두고 제 6 기판(W6)을 하측에 흡착하여 똑바로 상승하여, 임시 설치대(33)로 이동한다. 이상의 동작을 반복하는 것에 의해, 케이스(C)에 수납된 모든 기판의 둘레가장자리 가공이 행하여진다.

케이스(C)에는, 가공된 기판이 수납된 영역과 가공전 기판이 수납된 영역과의 사이에 기판 3매분의 공간이 만들어지기 때문에, 이 공간에 핸드(46)를 삽입하여 기판(W)의 반송을 행할 수 있다.

상기 가공 동작은, 수납 케이스(C)내에 수납된 기판을 가공기(1)에 가까운 쪽으로부터 순서대로 가공하는 것이지만, 가공기(1)로부터 먼 쪽으로부터 순서대로 가공을 행할 수도 있다. 예를 들면 케이스(C)내에 기판(W)이 조밀하게 수납되어 있어, 기판 3매분의 공간에서는, 가공된 기판과 가공전 기판과의 사이에 핸드(46)를 삽입할 수 없는 경우, 스토커(3)의 수납 케이스(C)의 장전 위치보다 가공기(1)로부터 먼 쪽에 1매 또는 복수매의 기판을 일시 저류하는 저류대(35)를 설치한다.

그리고, 도면 14, 15에 도시하는 바와 같이, 스토커상에 케이스(C)가 장전 되면, 우선 핸드(46)는, 가공기(1)로부터 먼 쪽의 기판의 소정 매수를 케이스(C)로부터 1매씩 저류대(35)로 이송한다. 예를 들면 3매의 기판을 저류대(35)에 이송한 후, 제 4 기판(W4)을 핸드(46)의 상측(47)에 흡착하여 임시 설치대(33)에 두고, 다음으로 되돌아와 제 5 기판(W5)을 흡착하여 세정대(32)와 임시 설치대(33)와의 사이에 이동하고, 하측(48)에 제 4 기판(W4)을 흡착한 후, 케이스측으로 약간 이동하여 제 5 기판(W5)을 임시 설치대(33)에 두고 상승하여, 수평 자세가 되어 테이블(15)상으로 이동한다. 제 4 기판(W4)을 테이블(15)에 두고 가공기가 제 4 기판(W4)을 가공하고 있는 동안에, 핸드(46)는 제 6 기판(W6)을 흡착하여 세정대(32)와 임시 설치대(33)와의 사이에 이동하고, 하측에 제 5 기판(W5)을 흡착하고, 상측의 제 6 기판(W6)을 임시 설치대(33)에 두고 상승하여, 수평 자세가 되어 제 4 기판(W4)의 가공 종료를 기다린다.

가공이 종료하면, 승강틀(36)이 가공된 기판(W4)을 흡착하여 상승한 후, 핸드(46)를 테이블(15)상에 삽입한다. 그리고, 하측의 제 5 기판(W5)을 테이블(15)에 두고, 승강틀로부터 제 4 기판을 상측에 받고, 핸드(46)는 세정대(32)로 이동하여 제 4 기판(W4)을 세정대(32)에 둔다. 그리고, 핸드(46)는, 제 7 기판(W7)을 취하러 가서, 상측에 제 7 기판(W7)을 흡착하여 임시 설치대(33)로 이동하고, 제 6 기판(W6)을 하측에 흡착하고, 제 7 기판(W7)을 임시 설치대(33)에 두고 상승하여 수평 자세가 되어 제 5 기판(W5)의 가공 종료를 기다린다.

가공이 종료하면, 가공된 기판(W5)을 승강틀(36)로 흡착하고, 테이블상에 삽입한 핸드(46)의 상측에 가공된 기판(W5)을 받는 동시에, 제 6 기판(W6)을 테이블(15)에 둔다. 그리고, 핸드(46)는 세정대(32)로 이동하여, 하측에 세정된 제 4 기판(W4)을 흡착하고, 상측의 제 5 기판(W5)을 세정대(32)에 두고, 케이스(C)측으로 이동하여 제 4 기판(W4)을 제 1 수납부(C1)에 되돌리고, 상측에 제 8 기판(W8)을 흡착한다. 이 예에서는, 가공된 기판과 가공전 기판과의 사이에 기판 6매분의 공간이 형성되어, 이 공간에 핸드(46)를 삽입하여 기판의 반송을 행할 수 있다.

이상과 같이 하여, 케이스에 수납된 마지막 기판(가공기에 가장 가까운 기판)이 반출된 후, 핸드는 다음에 저류대(35)에 둔 기판(W1?W3)을 취하러 가서 동일한 순서로 저류대의 3매의 기판을 차례차례 가공한 후, 가공된 기판을 케이스(C)의 가공기측의 3개의 수납부에 차례차례 되돌려, 케이스(C)내의 모든 기판의 가공을 완료한다.

상기한 예에서는, 1가공 사이클 동안, 가공된 기판을 세정대(32)에서 세정 및 건조를 행하고 있고, 가공기로부터 케이스에 되돌려지는 기판이 이 세정대로 바꿔 들리는 관계상, 케이스로부터 가공기에의 반송로에도 임시 설치대(33)를 설치하여 기판의 교체를 행하고 있다. 이것에 대해서 가공 시간에 비해 세정 시간이 짧고, 세정 및 건조중에 핸드가 세정대에 머물러 대기하여, 가공된 기판을 세정대에 유치하는 일 없이 케이스에 되돌리도록 한 경우에는, 임시 설치대(33)를 설치할 필요는 없다. 이러한 경우에는, 핸드를 삽입하기 위해서 제거할 필요가 있는 매수-1매(가공중의 1매)를 저류하는 저류대(35)를 설치해 두면 좋다.

1 : 가공기
3 : 스토커
4 : 로더
5 : 제어기
15 : 워크 테이블
27 : 회전 숫돌
32 : 세정대
33 : 임시 설치대
35 : 저류대
37 : 승강 유지구
45 : 지지축
46 : 반송 핸드
47 : 상측 유지구
48 : 하측 유지구
C : 수납 케이스
W : 판재

Claims

테이블상에 수평 자세로 유지된 판재를 가공하는 가공기와, 가공 전후의 판재를 연직 자세로 저류하는 스토커와, 상기 테이블과 스토커와의 사이에서 가공 전후의 판재를 반송하는 반송 핸드를 구비한 판재의 가공 장치에 있어서,
상기 테이블의 상방에 테이블과의 사이에서 판재를 받아넘기는 승강 유지구를 구비하고, 상기 반송 핸드는, 판재를 수평 자세로 유지하고 있을 때의 상측과 하측에 판재의 유지구를 구비하고, 상기 반송 핸드는, 하측의 유지구와 테이블과의 사이에서 판재를 직접 받아넘기고, 상측의 유지구와 테이블과의 사이에서는 상기 승강 유지구를 통하여 판재를 받아넘기는 것을 특징으로 하는, 판재의 가공 장치.
제 1 항에 있어서, 스토커상의 판재의 수납부와 가공기와의 사이에, 1매의 가공된 판재를 연직 자세로 유지하여 세정하는 세정대와, 1매의 가공전 판재를 연직 자세로 유지하는 임시 설치대를 구비하고, 상기 반송 핸드는, 상기 임시 설치대에서는 상기 상측과 하측의 유지구의 사이에서 가공기에 반입하는 판재를 바꿔 들고, 상기 세정대에서는 상기 상측과 하측의 유지구의 사이에서 가공기로부터 반출된 판재를 바꿔 드는, 판재의 가공 장치.
제 1 항에 있어서, 스토커상의 판재의 수납부의 가공기 반대쪽에, 1매 내지 복수매의 가공전 판재를 연직 자세로 저류하는 저류대를 구비하고, 상기 반송 핸드는, 상기 수납부의 판재를 가공기에 반송하기 전에 1매 내지 복수매의 가공전 판재를 상기 저류대에 저류하고, 저류 후의 수납부의 판재 전부를 가공기에 반송한 후, 저류대에 저류된 판재를 가공기에 반입하는, 판재의 가공 장치.
제 1 항, 제 2 항 및 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 테이블의 연직축 둘레의 회전각과 판재의 둘레가장자리를 가공하는 공구의 상기 테이블에 근접 및 이격하는 방향의 위치를 관련지어 제어하는 것에 의해 판재의 둘레가장자리를 가공하는 판재의 가공 장치로서, 스토커에 수납된 판재의 중심과, 상기 공구와, 상기 테이블의 회전 중심이 동일 연직면상에 위치하고, 상기 테이블이 상기 공구와 스토커상의 판재와의 중간에 위치하고 있는, 가공 장치.