KR20120016242A

KR20120016242A - 유리 단부면 연삭용 지석의 가공 위치 설정 방법

Info

Publication number: KR20120016242A
Application number: KR1020117027143A
Authority: KR
Inventors: 히데하루 도리; 유스께 이마자또
Original assignee: 아사히 가라스 가부시키가이샤
Priority date: 2009-05-15
Filing date: 2010-05-07
Publication date: 2012-02-23
Also published as: CN102427913A; CN102427913B; TW201100199A; JPWO2010131610A1; WO2010131610A1

Abstract

유리판의 단부면에 회전하는 지석을 눌러 유리판의 단부면을 연삭 가공하는 가공 장치에 있어서의, 상기 유리판의 단부면에 대한 상기 지석의 가공 위치를 설정하기 위한 유리 단부면 연삭용 지석의 가공 위치 설정 방법은, 상기 지석의 회전을 정지하고, 상기 지석을 유리판의 단부면을 향하여 서보 모터의 동력에 의해 이동시키고, 상기 지석이 유리판의 단부면에 접촉했을 때에 발생하는 상기 서보 모터의 부하의 변동값과 유리 단부면 연삭 여백에 기초하여 지석의 가공 위치를 설정하는 것을 특징으로 한다.

Description

유리 단부면 연삭용 지석의 가공 위치 설정 방법{METHOD FOR SETTING WORKING POSITION OF GRINDSTONE FOR GRINDING GLASS END FACE}

본 발명은 유리 단부면 연삭용 지석의 가공 위치 설정 방법에 관한 것으로, 특히 액정 디스플레이용 유리 기판, 플라즈마 디스플레이용 유리 기판 등의 FPD(Flat Panel Display)용 유리 기판의 단부면을 모따기 가공, 또는 경면 가공할 때에 지석의 가공 위치를 설정하기 위해 행해지는 유리 단부면 연삭용 지석의 가공 위치 설정 방법에 관한 것이다.

FPD용 유리 기판의 단부면을 모따기하는 모따기 장치나, 그 단부면의 모따기부를 경면 가공하는 경면 가공 장치 등의 단부면 연삭 장치에 있어서는, 일반적으로 지석을 교환한 후에, 실제의 유리 기판의 단부면을 회전하는 지석에 의해 가공하고, 그 단부면의 가공 상태를 확인하여, 몇번이나 Y축 방향의 보정값을 입력함으로써 지석의 가공 위치를 수동으로 설정하고 있었다. 여기서 가공 위치란, 가공에 사용하는 지석을 직사각 형상 유리 기판의 변부에 평행한 방향(X축 방향)으로 이동을 개시할 때의 지석의 위치를 말한다. Y축이란, 지석을 유리 기판의 단부면을 향하여 이동하는 축, 즉 직사각 형상 유리 기판의 변부에 대하여 직교하는 축을 가리킨다. 경면 가공에 있어서는, 상기 설정된 가공 위치에 지석을 Y축 방향으로 이동시킨 후, 지석을 X축 방향으로 이동시켜 유리 기판의 단부면을 경면 가공하는 경우도 있다. 이 경우에는 경면 가공의 전단의 모따기 가공에 의해 생긴 단부면의 요철을 경면 가공에 의해 연삭한다. Y축 방향의 이동 기구로서는, 위치 제어 가능한 서보 모터와 이 서보 모터에 의해 구동되는 볼 나사가 일반적으로 사용되고 있다.

또한, 이러한 연삭 장치에서는, 가공에 사용하는 지석을 유리 기판의 단부면을 향하여 Y축 방향으로 이동시킨 경우에, 직사각 형상 유리 기판의 단부에 지석이 접촉한 지석의 위치를 0점 위치라고 칭한다.

한편, 지석의 Y축 방향의 가공 위치를 자동으로 설정하는 방법도 알려져 있다. 이 자동 설정 방법은, 지석 회전용 모터(인버터 모터)에 의해 지석을 회전시키면서 서보 모터에 의해 지석을 Y축 방향으로 이동시켜, 지석 회전용 모터의 전류값의 부하 변동이 소정의 임계값을 초과했을 때에 지석이 유리 기판의 단부면에 접촉했다고 판정함으로써, Y축 방향의 가공 위치를 설정하는 방법이다.

특허문헌 1에는, 모따기 대상의 액정 표시 패널이 적재되는 흡착 스테이지의 높이 위치를 레이저 변위계에 의해 측정하여, 이 높이 위치 정보에 기초하여 지석의 높이 위치를 자동 조정하는 유리 기판의 모따기 장치가 개시되어 있다. 즉, 특허문헌 1의 모따기 장치는, 레이저 변위계에 의해 측정된 흡착 스테이지의 높이 위치 정보가 모따기 장치의 제어부에 출력되면, 제어부는 미리 입력되어 있는 환산 데이터를 사용하여 지석의 적절한 높이를 산출하고, 그 높이로 되도록 로봇에 의해 지석을 상하 방향으로 조정한다.

특허문헌 1의 지석의 가공 위치 조정은, 유리 기판의 단부면에 대한 지석의 높이 방향 위치를 조정하는 것이며, 전술한 Y축 방향의 가공 위치를 조정하는 것이 아니다.

일본 특허 공개 제2003-25198호 공보

지석을 회전시키면서 유리판의 단부면에 접촉하여, 지석 회전용 모터의 전류값의 부하 변동에 의해 지석의 가공 위치를 설정하는 상기 종래의 가공 위치 설정 방법에서는, 회전하는 지석이 유리판의 단부면에 접촉했을 때의 연삭 저항의 편차에 의해 위치 정밀도에 큰 어긋남이 발생하는 경우가 있는데, 이 경우에는 지석이 Y축 방향으로 너무 이동해 버리는 경우가 있기 때문에, 회전 지석의 에너지에 의해 유리판이나 지석이 파손된다는 우려가 있었다. 또한, 상기 파손을 방지할 수 있어도, 지석은 고속으로 회전하고 있기 때문에, 품질로서 불량이 되는 절삭 마크가 유리판에 생긴다는 문제가 있었다. 따라서, 상기 종래의 가공 위치 설정 방법에서는, 제품이 되는 유리판을 지석의 가공 위치 설정용으로 사용할 수 없기 때문에, 더미 유리판을 사용해야 하므로, 이에 의해 가공 위치 설정 후에 더미 유리판으로부터 제품용의 유리판으로 교환하는 작업이 필요해지므로, FPD용 유리 기판의 생산성이 저하된다는 문제가 있었다.

본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 유리판의 단부면에 대한 지석의 가공 위치 정밀도의 편차를 억제함과 함께, 유리판 및 지석의 파손을 방지할 수 있고, 또한 유리판의 품질을 향상시킬 수 있고, 또한 가공 위치 설정용으로서 제품이 되는 유리판을 사용하여 생산성을 향상시킬 수 있는 유리 단부면 연삭용 지석의 가공 위치 설정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 상기 목적을 달성하기 위해, 유리판의 단부면에 회전하는 지석을 눌러 유리판의 단부면을 연삭 가공하는 가공 장치에 있어서 상기 유리판의 단부면에 대한 상기 지석의 가공 위치를 설정하기 위한 유리 단부면 연삭용 지석의 가공 위치 설정 방법이며, 상기 지석의 회전을 정지하고, 상기 지석을 유리판의 단부면을 향하여 서보 모터의 동력에 의해 이동시키고, 상기 지석이 유리판의 단부면에 접촉했을 때에 발생하는 상기 서보 모터의 부하의 변동값과 유리 단부면 연삭 여백에 기초하여 지석의 가공 위치를 설정하는 것을 특징으로 하는 유리 단부면 연삭용 지석의 가공 위치 설정 방법을 제공한다.

본 발명에 따르면, 지석 회전용 모터의 전류값의 부하 변동으로 가공 위치를 설정하는 것이 아니고, 지석을 유리판의 단부면을 향하여 이동시키는 서보 모터의 부하의 변동값에 기초하여 지석의 0점 위치를 설정한다. 또한, 이 경우, 지석은 회전시킬 필요가 없기 때문에, 회전을 정지시켜 실시한다.

즉, 회전 정지 상태의 지석을 서보 모터에 의해 유리판의 단부면을 향하여 이동시키면, 이송 부하에 의해 서보 모터의 부하가 미세 변동한다. 그리고, 지석이 유리판의 단부면에 접촉하면, 그 직후에 서보 모터의 부하가 크게 변동되고, 이 변동된 부하가 소정의 임계값을 초과했을 때에 서보 모터를 정지시켜 지석의 이동을 정지시킴과 함께, 그 정지 위치를 0점 위치로서 설정하고, 0점 위치로부터 Y축 방향으로 연삭 여백만큼 이동한 위치를 가공 위치로서 설정한다. 또한, 부하의 소정의 임계값이란, 서보 모터에 의한 볼 나사 장치의 회전에 필요로 하는 부하(이송 부하)를 초과한 값이다.

따라서, 본 발명의 가공 위치 설정 방법에 의하면, 회전 정지 상태의 지석이 유리판의 단부면에 접촉했을 때의 위치를 0점 위치로서 설정하고, 0점 위치로부터 Y축 방향으로 연삭 여백만큼 이동한 위치를 가공 위치로 설정하기 때문에, 유리판의 단부면에 대한 지석의 가공 위치 정밀도의 편차를 억제할 수 있다. 이에 의해, 유리판 및 지석의 파손을 방지할 수 있고, 또한 유리판에 절삭 마크는 생기지 않으므로 유리판의 품질이 향상된다. 따라서, 이들 효과에 의해 더미 유리판을 사용하지 않고 제품이 되는 유리판을 가공 위치 설정용으로 사용할 수 있으므로, 유리판의 생산성이 향상된다. 또한, 지석을, 회전을 정지시킨 상태에서 가공 위치를 설정한다고 설명했지만, 연삭에 기여하지 않는 회전수이면 지석을 회전시키면서 가공 위치를 설정해도 좋다.

또한, 본 발명의 상기 지석은, 경면 가공용의 지석인 것이 바람직하다.

유리판의 모따기 장치에서는, 지석에 의한 연삭 여백이 수백㎛로 크기 때문에 가공 위치에 높은 정밀도는 그다지 요구되지 않지만, 경면 가공 장치에서는, 연삭 여백이 수 ㎛로 매우 작기 때문에 상기 가공 위치에 높은 정밀도가 요구된다. 따라서, 본 발명의 가공 위치 설정 방법에 의해 설정되는 가공 위치는, 경면 가공용의 지석의 가공 위치인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 상기 유리판은, FPD용 유리 기판인 것이 바람직하다.

건축용 유리판에서도 본 발명의 가공 위치 설정 방법을 적용할 수 있지만, 높은 정밀도를 요구하는 FPD용 유리판의 단부면 연삭 장치의 가공 위치의 설정에 적합하다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 관한 유리 단부면 연삭용 지석의 가공 위치 설정 방법에 의하면, 회전 정지 상태의 지석이 유리판의 단부면에 접촉했을 때의 위치를 0점 위치로서 설정하고, 0점 위치로부터 Y축 방향으로 연삭 여백만큼 이동한 위치를 가공 위치로서 설정하기 때문에, 유리판의 단부면에 대한 지석의 가공 위치 정밀도의 편차를 억제할 수 있고, 이에 의해, 유리판 및 지석의 파손을 방지할 수 있다. 또한, 유리판에 절삭 마크는 생기지 않으므로, 유리판의 품질이 향상된다. 따라서, 이들 효과에 의해 더미 유리판을 사용하지 않고 제품이 되는 유리판을 가공 위치 설정용으로 사용할 수 있으므로, 유리판의 생산성이 향상된다.

도 1은 실시 형태의 유리 단부면 연삭용 지석의 가공 위치 설정 방법이 적용된 경면 가공 장치의 평면도.
도 2는 도 1에 도시된 경면 가공 장치의 주요부 측면도.
도 3은 도 1에 도시된 경면 가공 장치의 서보 모터의 부하 변동을 도시하는 설명도.
도 4는 상기 가공 위치 설정 방법에 기초하는 소프트웨어의 동작의 일례를 나타내는 흐름도.

이하, 첨부 도면에 따라 본 발명에 관한 유리 단부면 연삭용 지석의 가공 위치 설정 방법의 바람직한 실시 형태에 대하여 설명한다.

도 1은, 본 발명의 유리 단부면 연삭용 지석의 가공 위치 설정 방법이 적용된 유리 단부면 연삭 장치(10)의 평면도이며, 도 2는, 도 1에 도시한 유리 단부면 연삭 장치(10)의 주요부 측면도이다. 이 유리 단부면 연삭 장치(10)는, 가공 대상물인 FPD용 유리 기판(12)의 단부면에 가공된 모따기부를, 경면 가공용 지석(14)에 의해 경면 가공하는 장치이다.

유리 단부면 연삭 장치(10)는, 직사각 형상으로 형성된 유리 기판(12)을 흡착 유지하는 테이블(16)을 갖고, 이 테이블(16) 상에 유리 기판(12)이 소정의 위치 정밀도를 갖고 흡착 유지되고 있다.

지석(14)은, 지석 회전용 모터인 인버터 모터(18)의 회전축(20)에 착탈 가능하게 고정되어 있고, 인버터 모터(18)의 동력에 의해 소정의 회전수로 회전된다. 이 지석(14)은, 후술하는 가공 위치로 이동됨으로써 유리 기판(12)의 변부(13)의 단부면에 접촉되어, 인버터 모터(18)에 의해 회전된 상태에서 유리 기판(12)의 변부(13)를 따라 이동된다. 이에 의해, 유리 기판(12)의 변부(13)의 단부면이 경면 가공된다.

인버터 모터(18)는 너트부(22)에 탑재되고, 이 너트부(22)는 Y축 방향으로 부설된 볼 나사(24)에 나사 결합되어 있다. 또한, 볼 나사(24)는 서보 모터(26)의 회전축(도시하지 않음)에 연결되어 있다. 따라서, 서보 모터(26)를 구동하여 볼 나사(24)를 회전시키면, 지석(14)이, 너트부(22) 및 인버터 모터(18)를 통하여 서브마이크로 정도의 이송 정밀도로 Y축 방향으로 이동한다. 따라서, 서보 모터(26)에 의해 볼 나사(24)를 정회전/역회전시키면, 지석(14)이 유리 기판(12)의 변부(13)에 대하여 진출/퇴피 이동한다.

한편, 너트부(22)는, Y축 방향과 직교하는 X축 방향에 부설된 이송 나사(28)에 나사 결합되고, 이 이송 나사(28)는 모터(30)의 회전축(도시하지 않음)에 연결되어 있다. 따라서, 모터(30)를 구동하여 이송 나사(28)를 회전시키면, 지석(14)이, 너트부(22) 및 인버터 모터(18)를 통하여 X축 방향으로 이동한다. 따라서, 모터(30)에 의해 이송 나사(28)를 정회전/역회전시키면, 지석(14)이, 유리 기판(12)의 변부(13)에 대하여 왕복 이동한다.

이어서, 상기와 같이 구성된 유리 단부면 연삭 장치(10)에 의한 지석(14)의 가공 위치 설정 방법에 대하여 설명한다.

이하 설명하는 지석(14)의 가공 위치의 설정, 소위 지석(14)의 Y축 방향의 조건 제시는, 마모된 지석(14)을 신품의 지석(14)으로 교환할 때마다 실시되는 것이다. 또한, 경면 가공에 있어서는, 지석(14)을 유리 기판(12)의 변부(13)를 향하여 Y축 방향으로 진출 이동시켜, 지석(14)이 유리 기판(12)의 변부(13)에 접촉한 위치를 0점 위치로서 설정하고, 제어부(32)에 기억한다. 실제 경면 가공에 있어서는, 제어부(32)에 기억된 0점 위치로부터 연삭 여백만큼 지석(14)이 Y축 방향으로 이동되고, 이 후, 지석(14)이 X축 방향으로 이동됨으로써, 유리 기판(12)의 변부(13)의 단부면이 경면 가공된다.

가공 위치 설정 방법에 대하여 설명하면, 우선 지석(14)을 유리 기판(12)의 변부(13)로부터 소정량 Y축 방향으로 퇴피시켜 둔다. 또한, 이때, 지석(14)은 회전 정지 상태로 한다.

이어서, 지석(14)을 유리 기판(12)의 변부(13)를 향하여 서보 모터(26)의 동력에 의해 Y축 방향으로 이동시키면, 이송 부하에 의해 서보 모터의 부하가 미세 변동한다. 그리고, 지석(14)이 유리 기판(12)의 변부(13)의 단부면에 접촉하면, 그 직후에 서보 모터(26)의 부하가 크게 변동되고, 이 변동된 부하가 소정의 임계값을 초과했을 때에 서보 모터(26)를 정지시켜 지석(14)의 Y축 방향의 이동을 정지시킴과 함께, 그 정지 위치를 0점 위치로서 설정하고, 제어부(32)에 기억한다. 임계값은, 서보 모터에 의한 볼 나사 장치의 회전에 필요로 하는 부하(이송 부하)를 초과한 값으로 정한다. 또한, 0점 위치로부터 Y축 방향으로 연삭 여백만큼 이동한 위치를 가공 위치로서 설정한다.

즉, 실시 형태의 가공 위치 설정 방법에 의하면, 인버터 모터(18)의 전류값의 부하 변동으로 가공 위치를 설정하는 것이 아니고, 지석(14)을 유리 기판(12)의 변부(13)를 향하여 이동시키는 서보 모터(26)의 부하의 변동값에 기초하여 지석(14)의 0점 위치로서 설정하고, 0점 위치로부터 Y축 방향으로 연삭 여백만큼 이동한 위치를 가공 위치로서 설정한다.

도 3에는, 서보 모터(26)의 부하 변동을 표현한 그래프가 도시되어 있다. 도 3의 그래프의 종축은 서보 모터(26)의 부하(%)를 나타내고, 횡축은 지석(14)의 Y축 방향의 이송 위치를 나타내고 있다.

통상의 부하(이송 부하)는, 볼 나사(24)의 회전 저항 및 볼 나사(24)의 이송 속도 등에 의해 정해진 것이며, 도 3의 그래프에 의하면 A 내지 B(%)의 범위이다. 따라서, 지석(14)이 유리 기판(12)의 변부(13)에 접촉한 위치는, 그 범위의 상한의 A(%)를 초과한 부하(임계값)이며, 그 부하를 제어부(32)가 검출한 위치로 된다. 즉, 제어부(32)가 A(%)를 초과한 부하를 검출하면, 제어부(32)는, 그 위치를 0점 위치로서 인식하고 기억한다.

따라서, 실시 형태의 가공 위치 설정 방법에 의하면, 회전 정지 상태의 지석(14)이 유리 기판(12)의 변부(13)의 단부면에 접촉했을 때의 위치를 0점 위치로서 설정하고, 0점 위치로부터 Y축 방향으로 연삭 여백만큼 이동한 위치를 가공 위치로서 설정하기 때문에, 유리 기판(12)의 단부면에 대한 지석(14)의 가공 위치 정밀도의 편차를 억제할 수 있다. 이에 의해, 유리 기판(12) 및 지석(14)의 파손을 방지할 수 있고, 또한 유리 기판(12)에 지석(14)에 의한 절삭 마크는 생기지 않으므로 유리 기판(12)의 품질도 향상된다.

따라서, 이들 효과에 의해 더미 유리 기판을 사용하지 않고 제품이 되는 유리 기판(12)을 가공 위치 설정용으로 사용할 수 있으므로, 유리 기판(12)의 생산성이 향상된다.

또한, 실시 형태에서는, 경면 가공의 지석(14)의 가공 위치 설정 방법에 대하여 설명했지만, 모따기 가공의 지석의 가공 위치 설정에도 적용할 수 있다. 그러나, 모따기 가공에서는, 지석에 의한 연삭 여백이 수백μ로 크기 때문에 가공 위치에 높은 정밀도는 그다지 요구되지 않는다. 이에 대해, 경면 가공에서는, 연삭 여백이 수μ로 매우 작기 때문에 상기 가공 위치에 높은 정밀도가 요구된다. 따라서, 실시 형태의 가공 위치 설정 방법에 의해 설정되는 지석은, 경면 가공용의 지석(14)인 것이 바람직하다.

또한, 실시 형태에서는, FPD용 유리 기판(12)의 단부면을 경면 가공하는 지석(14)의 가공 위치 설정 방법에 대하여 설명했지만, 대상으로 하는 유리 기판은 FPD용 유리 기판에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 건물용 유리판, 태양 전지용 유리 기판이어도 좋다. 그러나, 실시 형태의 가공 위치 설정 방법은, 높은 정밀도가 요구되는 FPD용 유리판의 단부면 연삭 장치의 가공 위치 설정 방법에 적합하다.

또한, 실시 형태에서는, 유리 기판(12)의 변부(13)를 경면 가공하는 유리 단부면 연삭 장치(10)를 예시했지만, 유리 기판(12)의 대향하는 2변부를 동시에 경면 가공하는 연삭 장치에도 적용할 수 있고, 또한 유리 기판(12)의 4변부를 동시에 경면 가공하는 연삭 장치에도 적용할 수 있다.

〔실시예〕

실시 형태의 가공 위치 설정 방법에 기초하여, 자동으로 지석을 정지하고 서보 모터의 토크 부하로 경면용 지석의 조건 제시가 가능한 소프트를 작성하고, 몇번이나 조건 제시를 행했지만, 종래의 가공 위치 설정 방법보다 2분 이상 빨리 조건을 낼 수 있고, 위치 정밀도도 더 양호했다. 또한, 조건 제시를 한 유리 기판에 지석에 의한 손상은 전혀 발생하지 않고, 지석의 손상도 전혀 발생하지 않았다.

또한, 도 4는 상기 소프트의 동작의 일례를 나타내는 흐름도이다.

〔비교예〕

종래의 가공 위치 설정 방법에서는, 지석 교환 후의 조건 제시 시에, 유리 기판이 깨져 지석이 파손되어, 다시 교환이 필요해져, 정위치 흠집의 유무의 확인으로 1시간 이상 장치가 정지했다. 또한, 복수매의 유리 기판의 손실이 발생한 경우도 있었다.

본 출원을 상세하게 또한 특정한 실시 형태를 참조하여 설명했지만, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하지 않고 여러 변경이나 수정을 가할 수 있는 것은 당업자에게 있어서 명확하다.

본 출원은, 2009년 5월 15일 출원의 일본 특허 출원(일본 특허 출원 제2009-118891)에 기초하는 것이고, 그 내용은 여기에 참조로서 포함된다.

10: 유리 단부면 연삭 장치
12: FPD용 유리 기판
13: 변부
14: 경면 가공용 지석
16: 테이블
18: 인버터 모터
20: 회전축
22: 너트부
24: 볼 나사
26: 서보 모터
28: 이송 나사
30: 모터
32: 제어부

Claims

유리판의 단부면에 회전하는 지석을 눌러 유리판의 단부면을 연삭 가공하는 가공 장치에 있어서, 상기 유리판의 단부면에 대한 상기 지석의 가공 위치를 설정하기 위한 유리 단부면 연삭용 지석의 가공 위치 설정 방법이며,
상기 지석의 회전을 정지하고,
상기 지석을 유리판의 단부면을 향하여 서보 모터의 동력에 의해 이동시키고,
상기 지석이 유리판의 단부면에 접촉했을 때에 발생하는 상기 서보 모터의 부하의 변동값과 유리 단부면 연삭 여백에 기초하여 지석의 가공 위치를 설정하는 것을 특징으로 하는, 유리 단부면 연삭용 지석의 가공 위치 설정 방법.
제1항에 있어서, 상기 지석은 경면 가공용의 지석인, 유리 단부면 연삭용 지석의 가공 위치 설정 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유리판은 FPD용 유리 기판인, 유리 단부면 연삭용 지석의 가공 위치 설정 방법.