KR20120062632A - 판상물의 반송량 검출 장치, 판상물의 절단 장치, 판상물의 반송량 검출 방법, 판상물의 절단선 가공 장치, 및 판상물의 절단선 가공 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반송되는 판상물에 접촉하여 회전하는 롤러와, 상기 롤러의 회전량에 따른 신호를 발생시키는 신호 발생 수단과, 상기 신호에 기초하여 상기 판상물의 반송량을 연산하는 연산 수단과, 상기 롤러의 형상을 계측하는 계측 수단과, 상기 롤러의 기준 형상이 기억되어, 상기 기준 형상과 상기 계측 수단에 의해 계측된 상기 롤러의 형상을 비교하여 상기 롤러의 직경의 변화량을 구함과 함께, 상기 변화량에 대응한 보정값을 산출하고, 상기 보정값에 기초하여 상기 연산 수단에 의한 상기 판상물의 반송량을 보정하는 보정 제어부를 구비한 판상물의 반송량 검출 장치에 관한 것이다.

Description

판상물의 반송량 검출 장치, 판상물의 절단 장치, 판상물의 반송량 검출 방법, 판상물의 절단선 가공 장치, 및 판상물의 절단선 가공 방법 {CONVEYED AMOUNT DETECTING DEVICE FOR PLATE-SHAPED OBJECT, CUTTING DEVICE FOR PLATE-SHAPED OBJECT, CONVEYED AMOUNT DETECTING METHOD FOR PLATE-SHAPED OBJECT, CUTTING LINE MAKING DEVICE FOR PLATE-SHAPED OBJECT AND CUTTING LINE MAKING METHOD FOR PLATE-SHAPED OBJECT}
본 발명은 판상물의 반송량 검출 장치, 판상물의 절단 장치, 판상물의 반송량 검출 방법, 판상물의 절단선 가공 장치, 및 판상물의 절단선 가공 방법에 관한 것이다.
FPD(Flat Panel Display)용 유리 기판, 건축용 유리판 등에 사용되는 유리판의 제조 방법으로서, 특허문헌 1 등에 개시된 플로트법이라고 칭해지는 제법이 알려져 있다. 이 플로트법은 용융 주석욕 내의 주석 상에 용융 유리를 유입하고, 용융 유리를 주석 상에서 펼쳐 유리 리본을 만들어, 최종적으로 소정의 판 두께를 갖는 띠 형상 판유리로 성형하는 제법이다. 용융 주석욕에서 성형된 띠 형상 판유리는 용융 주석욕의 하류측에 설치된 서냉부에 인출되어, 여기에서 소정의 온도까지 냉각된 후, 롤러 컨베이어 등의 반송 수단에 의해 꺾음 절단 장치로 연속 반송되어 소정 크기의 유리판으로 꺾음 절단된다. 꺾음 절단된 유리판은 롤러 컨베이어에 의해 소정의 수용부에 반송되고, 여기에서 팔레트 등에 1매씩 수용되어 제품으로서 또는 중간 제품으로서 판 채취된다.
상기 꺾음 절단 장치는 띠 형상 판유리의 반송 방향 상류측에 설치된 절단선 가공 장치와, 그의 하류측에 설치된 꺾음 장치로 구성된다. 또한, 상기 절단선 가공 장치는 띠 형상 판유리의 반송 방향 상류측에 설치된 세로 절단선 가공기와, 그의 하류측에 설치된 가로 절단선 가공기로 구성되고, 세로 절단선 가공기의 커터에 의해 띠 형상 판유리의 반송 방향에 평행한 세로 절단선을 띠 형상 판유리에 가공하고, 그의 하류측에서 가로 절단선 가공기의 커터에 의해 띠 형상 판유리의 반송 방향에 직교하는 가로 절단선을 띠 형상 판유리에 가공한다.
절단선 가공은, 상이한 크기 절단으로 칭해지는 방법에 의해 서냉부에서 서냉된 띠 형상 판유리로부터 크기가 상이한 복수의 유리판을 한번에 낭비없이 판 채취하는 목적에서 실시되고 있다. 이 절단선 가공 방법은 세로 절단선 가공기를 복수대 병설하고, 또한 세로 절단선 가공기의 하류측에 가로 절단선 가공기를 설치하여, 각각의 절단선 가공기의 커터의 절단선 가공 동작을 개시/정지 제어(예를 들어, 띠 형상 판유리 반송 속도에 동기한 모션 제어)함으로써, 반송 중의 띠 형상 판유리로부터 복수의 원하는 크기의 유리판을 채취하기 위한 절단선을 띠 형상 판유리에 가공하는 방법이다.
이 상이한 크기 절단의 절단선 가공 방법에 있어서는, 커터의 절단선 가공 개시 시기를 정밀하게 제어할 필요가 있으며, 그를 위해 띠 형상 판유리의 반송 속도가 검출되고 있다. 반송 속도의 검출 장치로서는 반송 중의 띠 형상 판유리에 롤러를 접촉시키고, 띠 형상 판유리의 반송에 추종하여 회전하는 상기 롤러의 회전량에 기초하여 띠 형상 판유리 반송 속도를 검지하는 반송량 검출 장치가 알려져 있다. 이 반송량 검출 장치는 롤러의 회전량을 인코더에 의해 검출하고, 인코더로부터 출력되는 펄스 수를 펄스 카운터에 의해 카운트한다. 그리고, 카운트한 펄스 수가 절단선 가공 개시 시기로서 미리 기억된 소정의 펄스 수로 되었을 때에, 커터에 의한 절단선 가공을 개시하도록 제어부가 커터 구동부를 제어하는 것이다.
또한, 상기 롤러는 금속제의 롤러 본체와, 이 롤러 본체의 외주면에 라이닝 가공된 고무제 또는 수지제의 시트로 구성된다. 이 시트가 완충재로 되어, 띠 형상 판유리의 표면에 롤러가 접촉하는 것에 의한 흠집이 나지 않도록 하고 있다.
또한, 특허문헌 2에는 띠 형상 판유리는 아니지만, 필름(판상물)의 반송량 검출 장치가 개시되어 있다. 이 반송량 검출 장치는 필름의 반송에 종동하여 회전하는 프리 롤러와, 이 프리 롤러의 회전을 검출하는 인코더로 구성되어 있다.
일본 특허 공개 평8-277131호 공보 일본 특허 공개 제2007-130810호 공보
그러나, 종래의 반송량 검출 장치는 분위기 온도의 변동에 따라 롤러가 열팽창 수축하여 롤러의 직경 및 각속도 ω가 변화한다. 이로 인해, 롤러의 회전량이 변동되므로 판상물의 반송량을 정확하게 검출할 수 없다고 하는 문제가 있었다.
특히, 롤러 본체의 외주면에 고무제 또는 수지제의 시트를 피복한 띠 형상 판유리용의 롤러의 경우, 상기 시트가 열팽창 수축하기 쉬운 재질이기 때문에 상기 문제가 발생하기 쉽다. 따라서, 이 문제에 기인하여 커터의 절단선 가공 개시 시기에 오차가 발생하므로, 꺾음 절단된 유리판의 치수가 변동되어 버린다고 하는 문제가 있었다. 즉, 띠 형상 판유리의 반송 방향에서의 유리판의 치수 정밀도가 떨어진다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 판상물의 반송량을 정확하게 검출할 수 있는 판상물의 반송량 검출 장치, 반송량 검출 방법, 판상물을 치수 정밀도 좋게 절단 가공할 수 있는 판상물의 절단 장치, 판상물을 치수 정밀도 좋게 절단선 가공할 수 있는 판상물의 절단선 가공 장치, 및 절단선 가공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 반송되는 판상물에 접촉하여 회전하는 롤러와, 상기 롤러의 회전량에 따른 신호를 발생시키는 신호 발생 수단과, 상기 신호에 기초하여 상기 판상물의 반송량을 연산하는 연산 수단과, 상기 롤러의 형상을 계측하는 계측 수단과, 상기 롤러의 기준 형상이 기억되어, 상기 기준 형상과 상기 계측 수단에 의해 계측된 상기 롤러의 형상을 비교하여 상기 롤러의 직경의 변화량을 구함과 함께, 상기 변화량에 대응한 보정값을 산출하고, 상기 보정값에 기초하여 상기 연산 수단에 의한 상기 판상물의 반송량을 보정하는 보정 제어부를 구비한 판상물의 반송량 검출 장치를 제공한다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 반송되는 판상물에 롤러를 접촉시켜 상기 롤러를 회전시킴과 함께, 상기 롤러의 회전량에 따라 발생하는 신호에 기초하여 상기 판상물의 반송량을 검출하고, 상기 롤러의 형상의 기준 형상에 대한 상기 롤러의 직경의 변화량을 구함과 함께, 상기 변화량에 대응한 보정값을 산출하고, 상기 보정값에 기초하여 상기 판상물의 반송량을 보정하는 판상물의 반송량 검출 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 계측 수단에 의해 계측된 롤러의 형상을 나타내는 정보가 보정 제어부에 출력되면, 보정 제어부는 롤러의 형상과 미리 기억되어 있는 롤러의 기준 형상을 비교하여 롤러의 직경의 변화량을 구한다. 그리고, 보정 제어부는 그 변화량에 대응한 보정값을 산출하고, 이 보정값에 기초하여 연산 수단에 의한 판상물의 반송량을 보정한다. 이에 의해, 본 발명에 따르면, 롤러의 형상이 변화한 경우에도 판상물의 반송량을 정확하게 검출할 수 있다.
본 발명의 상기 계측 수단은 레이저에 의해 상기 롤러의 직경을 계측하는 수단인 것이 바람직하다.
본 발명의 상기 계측 수단은 상기 롤러의 외주 형상을 촬상함으로써 상기 롤러의 직경을 계측하는 수단인 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 판상물의 반송량 검출 장치를 구비한 판상물의 절단 장치를 제공한다.
본 발명의 판상물의 절단 장치에 따르면, 판상물을 치수 정밀도 좋게 절단 가공할 수 있다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 반송되는 판상물에 접촉하여 회전하는 롤러와, 상기 롤러의 회전량에 따른 신호를 발생시키는 신호 발생 수단과, 가이드 프레임을 따라 주행하고, 상기 판상물에 절단선을 가공하는 절단선 가공 수단과, 상기 신호에 기초하여 상기 절단선 가공 수단에 의한 상기 판상물의 절단선 가공 개시 시기를 제어하는 제어 수단과, 상기 롤러의 형상을 계측하는 계측 수단과, 상기 롤러의 기준 형상이 기억되어, 상기 기준 형상과 상기 계측 수단에 의해 계측된 상기 롤러의 형상을 비교하여 상기 롤러의 직경의 변화량을 구함과 함께, 상기 변화량에 대응한 보정값을 산출하고, 상기 보정값에 기초하여 상기 절단선 가공 개시 시기를 보정하는 보정 제어부를 구비한 판상물의 절단선 가공 장치를 제공한다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 반송되는 판상물에 롤러를 접촉시켜 상기 롤러를 회전시키고, 상기 롤러의 회전량에 따른 신호에 기초하여 절단선 가공 수단에 의한 상기 판상물의 절단선 가공 개시 시기를 제어함과 함께, 상기 롤러의 형상을 계측 수단에 의해 계측하고, 상기 롤러의 형상의 기준 형상에 대한 상기 롤러의 직경의 변화량을 구함과 함께, 상기 변화량에 대응한 보정값을 산출하고, 상기 보정값에 기초하여 상기 절단선 가공 개시 시기를 보정하는 판상물의 절단선 가공 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 계측 수단에 의해 계측된 롤러의 형상을 나타내는 정보가 보정 제어부에 출력되면, 보정 제어부는 롤러의 형상과 미리 기억되어 있는 롤러의 기준 형상을 비교하여 롤러의 직경의 변화량을 구한다. 그리고, 보정 제어부는 그 변화량에 대응한 보정값을 산출하고, 이 보정값에 기초하여 절단선 가공 수단에 의한 절단선 가공 개시 시기를 보정한다. 이에 의해, 본 발명에 따르면, 롤러의 직경이 변화한 경우에도 판상물을 치수 정밀도 좋게 절단선 가공할 수 있다.
본 발명의 판상물의 반송량 검출 장치 및 반송량 검출 방법에 따르면, 판상물의 반송량을 정확하게 검출할 수 있다.
본 발명의 판상물의 절단 장치에 따르면, 판상물을 치수 정밀도 좋게 절단 가공할 수 있다.
본 발명의 판상물의 절단선 가공 장치 및 절단선 가공 방법에 따르면, 판상물을 치수 정밀도 좋게 절단선 가공할 수 있다.
도 1은 실시 형태에 관한 띠 형상 판유리의 절단선 가공 장치의 주요부를 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시한 절단선 가공 장치의 평면도.
도 3은 상이한 크기 절단에 의한 절단선 가공 방법을 설명하기 위하여 사용한 도면.
도 4는 실시 형태의 절단선 가공 장치의 구성을 도시한 블록도.
도 5는 실시 형태의 반송량 검출 장치의 구성을 도시한 블록도.
도 6은 롤러와 레이저 변위계의 설치 구조를 도시한 측면도.
도 7은 롤러와 레이저 변위계의 설치 구조를 도시한 평면도.
도 8은 롤러와 레이저 변위계의 설치 구조를 도시한 사시도.
이하, 첨부 도면에 따라 본 발명에 관한 판상물의 반송량 검출 장치, 판상물의 절단 장치, 판상물의 반송량 검출 방법, 판상물의 절단선 가공 장치, 및 판상물의 절단선 가공 방법의 바람직한 실시 형태를 상세하게 설명한다.
도 1은 실시 형태에 관한 띠 형상 판유리(G)의 반송량 검출 장치(100)가 적용된 실시 형태의 띠 형상 판유리(G)의 절단선 가공 장치(10)의 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시한 절단선 가공 장치(10)의 평면도이다.
도 1 및 도 2에 도시하는 절단선 가공 장치(10)는, 띠 형상 판유리(G)의 반송 방향 상류측에 설치된, 플로트법에 의한 띠 형상 판유리 제조 장치(도시하지 않음)로부터, 롤러 컨베이어(12)에 의해 연속적으로 반송되어 오는 띠 형상 판유리(G)에 세로 절단선 및 가로 절단선을 가공하는, 소위 상이한 크기 절단이라고 칭해지는 절단선 가공 방법에 대응한 절단선 가공 장치이다.
이 절단선 가공 장치(10)의 각 커터의 동작이 실시 형태의 반송량 검출 장치(100)에 의해 검출된 띠 형상 판유리(G)의 반송량에 기초하여 제어된다. 이것에 대해서는 후술한다. 또한, 반송량 검출 장치(100)를 설치하는 주된 목적은, 절단선 가공 장치(10)에 의해 절단선 가공된 유리판의 띠 형상 판유리(G)의 반송 방향에서의 치수 정밀도를 향상시키는 점에 있으며, 이를 위해 띠 형상 판유리(G)의 반송량이 반송량 검출 장치(100)에 의해 정확하게 검출되고 있다.
절단선 가공 장치(10)의 띠 형상 판유리(G)의 반송 방향 하류측에는 유리 꺾음 장치(도시하지 않음)가 설치되고, 이 유리 꺾음 장치의 후단에는 유리 꺾음 장치에 의해 꺾음 분할된 유리판을 크기에 따른 수용부에 할당하여 반송하는 롤러 컨베이어(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 절단선 가공 장치(10)와 상기 유리 꺾음 장치로 절단 장치가 구성되어 있다.
또한, 실시 형태의 판상물의 반송량 검출 장치(100)의 구성 및 반송량 검출 장치(100)에 의한 띠 형상 판유리(G)의 반송량 검출 방법에 대해서는 후술한다. 또한, 절단선 가공 장치(10), 상기 띠 형상 판유리 제조 장치, 상기 롤러 컨베이어, 상기 유리 꺾음 장치 및 꺾음 분할이 종료된 유리판을 수용부에 할당 반송하여 판 채취하는 상기 롤러 컨베이어, 및 그것들을 사용한 띠 형상 판유리의 제조 장치는 공지 기술과 같다. 또한, 실시 형태의 띠 형상 판유리(G)는 FPD용 유리 기판에 사용되는 것이어도 되고, 태양 전지용 유리판, 조명용 유리판, 건축용 유리판, 또는 자동차 창용 유리판에 사용되는 것이어도 된다. 또한, 대상으로 하는 판상물은 띠 형상 판유리(G)에 한정되는 것이 아니며, 직사각 형상의 유리판이어도 된다. 판상물의 재질도 한정되지 않으며, 수지제 또는 금속제의 판상물이며 연속적으로 반송되는 판상물이면, 실시 형태의 판상물의 반송량 검출 장치(100)를 적용할 수 있다. 또한, 띠 형상 판유리(G)의 제조 장치는 플로트법에 의한 제조 장치에 한정되는 것이 아니며, 퓨전법 등의 다른 제조 장치이어도 된다.
이하, 상이한 크기 절단을 행하는 절단선 가공 장치(10)에 대하여 설명하지만, 절단선 가공 장치(10)는 상이한 크기 절단에 한정되는 것은 아니다. 즉, 띠 형상 판유리(G)의 반송 방향에서의 유리판의 치수 정밀도를 향상시킬 수 있는 절단선 가공 장치이면, 소위 가로 절단선만 띠 형상 판유리(G)에 가공하는 절단선 가공 장치(도 1에 있어서, 가로 절단선 가공기(16)만 구비한 절단선 가공 장치)에도 적용할 수 있다. 따라서, 상이한 크기 절단을 행하는 절단선 가공 장치(10)는 어디까지나 일례이다.
절단선 가공 장치(10)는, 띠 형상 판유리(G)의 반송 방향 상류측에 설치된 세로 절단선 가공기(14)와, 그의 하류측에 설치된 가로 절단선 가공기(16)로 구성된다. 이 세로 절단선 가공기(14)에 의해 띠 형상 판유리(G)의 반송 방향에 평행한 세로 절단선이 띠 형상 판유리(G)에 가공되고, 그의 하류측에서 가로 절단선 가공기(16)에 의해 띠 형상 판유리의 반송 방향에 직교하는 가로 절단선이 띠 형상 판유리(G)에 가공된다.
세로 절단선 가공기(14)는 띠 형상 판유리(G)의 폭 방향으로 설치된 복수대의 커터(18, 18 …)를 구비하고 있다. 이들 커터(18, 18 …)는 롤러 컨베이어(12)에 의해 반송 중인 띠 형상 판유리(G)에 대하여 주지의 진퇴 이동 수단에 의해 진퇴 이동되고, 진출 이동됨으로써 띠 형상 판유리(G)에 소정의 가압력으로 가압된다. 이에 의해, 띠 형상 판유리(G)의 반송 방향에 평행한 세로 절단선이 띠 형상 판유리(G)에 가공된다.
한편, 가로 절단선 가공기(16)는 1매의 커터(20)를 구비하고 있고, 이 커터(20)가 띠 형상 판유리(G)의 반송 속도에 동기하여 띠 형상 판유리(G)의 반송 방향에 대하여 사행 이동됨으로써, 띠 형상 판유리(G)의 반송 방향에 직교하는 방향의 가로 절단선이 띠 형상 판유리(G)에 가공된다. 또한, 도 1 및 도 2 중의 화살표 A는 띠 형상 판유리(G)의 반송 방향을 나타내고 있다.
여기서, 도 3을 참조하여 상이한 크기 절단이라고 칭해지는 절단선 가공 방법에 대하여 설명한다.
이 절단선 가공 방법은, 반송 중인 띠 형상 판유리(G)로부터 2종류의 크기가 다른 직사각 형상 유리판(G1, G2)을 채취하기 위한 세로 절단선(CV1 내지 CV5) 및 가로 절단선(CH6 내지 CH11)을 반송 중인 띠 형상 판유리(G)에 가공하는 방법이다. 또한, 판 채취되는 유리판의 크기는 2종류에 한정되는 것이 아니며, 3종류 이상이어도 된다. 또한, 도 3 중의 화살표 A는 띠 형상 판유리(G)의 반송 방향을 나타내고 있다.
도 3에 나타내는 세로 절단선(CV1, CV2)은, 상기 띠 형상 판유리 제조 장치의 용융 주석욕에 있어서 테두리 롤러가 접촉된 테두리 유리(G5)를 제품으로 되는 띠 형상 판유리(G)로부터 절제하기 위하여 가공된 것이며, 세로 절단선 가공기(14)의 커터(18, 18 …) 중 양측에 배치된 2대의 커터(18, 18)에 의해 가공된다. 이 2대의 커터(18, 18)는 띠 형상 판유리(G)에 대하여 소정의 가압력이 가해진 상태에서 항상 접촉되고, 이에 의해 연속 반송되어 오는 띠 형상 판유리(G)에 꺾음 분할에 양호한 절입 깊이의 세로 절단선(CV1, CV2)이 연속적으로 가공된다.
세로 절단선(CV3, CV4)은 유리판(G1, G1 …)을 채취하기 위하여 가공된 것이며, 세로 절단선 가공기(14)의 커터(18, 18 …) 중 내측에 배치된 2대의 커터(18, 18)에 의해 가공된다. 이 2대의 커터(18, 18)는 진퇴 이동 수단에 의해 띠 형상 판유리(G)의 반송 속도에 동기하여 반송 중인 띠 형상 판유리(G)에 대하여 진퇴(상하) 이동된다. 즉, 세로 절단선(CV3, CV4)을 가공하는 2대의 커터(18, 18)는, 절단선 가공 개시점(P1, P1)을 향하여 진출 이동되어 띠 형상 판유리(G)에 접촉되고, 그 후 띠 형상 판유리(G)에 대하여 소정의 가압력이 가해진 상태에서 접촉을 계속하여, 절단선 가공 종료점(P2, P2)에 도달한 시점에서 띠 형상 판유리(G)로부터 퇴피 이동된다. 이에 의해, 연속 반송되어 오는 띠 형상 판유리(G)에 꺾음 분할에 양호한 절입 깊이의 세로 절단선(CV3, CV4)이 가공된다.
세로 절단선(CV5)은 유리판(G1)보다 큰 크기의 유리판(G2)을 채취하기 위하여 가공된 것이며, 세로 절단선 가공기(14)의 커터(18, 18 …) 중 중앙에 배치된 커터(18)에 의해 가공된다. 이 커터(18)도 마찬가지로 진퇴 이동 수단에 의해 띠 형상 판유리(G)의 반송 속도에 동기하여 반송 중인 띠 형상 판유리(G)에 대하여 진퇴(상하) 이동된다. 즉, 세로 절단선(CV5)을 가공하는 커터(18)는 절단선 가공 개시점(P3)을 향하여 진출 이동되어 띠 형상 판유리(G)에 접촉되고, 그 후 띠 형상 판유리(G)에 대하여 소정의 가압력이 가해진 상태에서 접촉을 계속하여, 절단선 가공 종료점(P4)에 도달한 시점에서 띠 형상 판유리(G)로부터 퇴피 이동된다. 이에 의해, 연속 반송되어 오는 띠 형상 판유리(G)에 꺾음 분할에 양호한 절입 깊이의 세로 절단선(CV5)이 가공된다.
세로 절단선(CV3 내지 CV5)을 가공하기 위한 3대의 커터(18)의 진출 개시 시기(절단선 가공 개시 시기) 및 퇴피 개시 시기가 실시 형태의 반송량 검출 장치(100)(도 1 참조)에 의해 제어되고 있다. 이것에 대해서는 후술한다.
한편, 가로 절단선(CH6 내지 CH9)은 유리판(G1)을 채취하기 위하여 가공된 것이며, 가로 절단선 가공기(16)의 커터(20)에 의해 순차적으로 1개씩 가공된다. 커터(20)를 사행 이동시키는 모터(64)(도 4 참조)는, 띠 형상 판유리(G)의 반송 속도에 동기하여 그의 사행 이동 속도가 제어 장치(56)에 의해 모션 제어되고 있고, 이에 의해 띠 형상 판유리(G)의 반송 방향에 직교하는 방향의 가로 절단선(CH6 내지 CH9)이 띠 형상 판유리(G)에 가공된다. 또한, 커터(20)는 에어 실린더 등의 액추에이터에 의해 띠 형상 판유리(G)에 대하여 상하 이동 가능하게 설치되어 있다. 이 액추에이터에 의해 커터(20)는 양호한 절입 깊이의 가로 절단선(CH6 내지 CH9)을 가공하기 위하여, 절단선 가공 개시점(P5)의 소정량 앞 위치에서 미리 하강이 개시된다. 이 후, 커터(20)는 모터(64)의 구동력에 의해 가이드 프레임(21)을 따라 띠 형상 판유리(G) 상을 사행 이동된다. 이에 의해, 가로 절단선(CH6 내지 CH9)이 가공된다. 이 후, 커터(20)는 절단선 가공 종료점(P6)을 소정량 통과한 후에 상기 액추에이터에 의해 띠 형상 판유리(G)로부터 상승 이동되고, 그 후, 원래의 절단선 대기 위치(도 1, 도 2의 실선으로 나타낸 위치)에 상기 모터(64)에 의해 복귀 이동된다.
도 3에 나타내는 가로 절단선(CH10, CH11)은 유리판(G2)을 채취하기 위하여 가공된 것이며, 가로 절단선 가공기(16)의 커터(20)에 의해 가공된다. 이 커터(20)의 동작은 가로 절단선(CH6 내지 CH9)을 가공하는 동작과 마찬가지이므로 설명은 생략한다.
가로 절단선(CH6 내지 CH11)을 가공하기 위한 커터(20)의 사행 이동 개시 시기(절단선 가공 개시 시기)가 실시 형태의 반송량 검출 장치(100)(도 1 참조)에 의해 제어되고 있다. 이것에 대해서는 후술한다.
이와 같이 세로 절단선을 가공하는 커터(18, 18 …) 및 가로 절단선을 가공하는 커터(20)의 상기 동작에 의해, 반송 중인 띠 형상 판유리(G)로부터 2종류의 크기가 다른 직사각 형상의 유리판(G1, G2)을 채취하기 위한 세로 절단선(CV1 내지 CV5) 및 가로 절단선(CH6 내지 CH11)이 반송 중인 띠 형상 판유리(G)에 가공된다.
상이한 크기 절단의 절단선 가공 방법에 있어서는, 띠 형상 판유리(G)로부터 가능한 한 많은 크기의 상이한 유리판을 낭비없이 채취하기 위하여, 지정된 각 크기의 유리판의 채취 예정에 따라 세로 절단선 가공기(14)에 의한 세로 절단선(CV3 내지 CV5)의 단부와 가로 절단선 가공기(16)에 의한 가로 절단선(CH6 내지 CH11)과의 거리를 가능한 한 작게 하는 것이 요망되고 있다. 따라서, 상기 거리를 작게 하기 위해서는 세로 절단선(CV3 내지 CV5)을 가공하는 세로 절단선 가공기(14)의 커터(18) 및 가로 절단선(CH6 내지 CH11)을 가공하는 가로 절단선 가공기(16)의 커터(20)의 절단선 가공 동작의 개시/정지 제어를, 즉 반송 중인 띠 형상 판유리(G)에 대한 커터(18, 20)의 진퇴 이동 제어를 정밀하게 행할 필요가 있으며, 그것이 실시 형태의 반송량 검출 장치(100)(도 1 참조)에 의해 실행되고 있다.
커터(18)의 진퇴 이동 수단은, 도 4에 도시한 바와 같이 서보 모터(24)를 구비하고 있고, 이 서보 모터(24) 및 커터(18)는 도시하지 않은 이송 수단을 통하여 도 1의 빔부(가이드 프레임)(26)에 소정의 간격을 두고 설치되어 있다. 이 빔부(26)는 롤러 컨베이어(12)를 넘어서 설치됨과 함께 띠 형상 판유리(G)의 반송 방향에 직교하는 방향으로 설치되어 있다. 또한, 상기 이송 수단인 볼 나사 장치는 중공의 빔부(26) 내에 설치되고, 이 볼 나사 장치가 구동됨으로써 빔부(26)에 형성된 수평한 슬릿(28) 내에 있어서 커터(18)가 진퇴 이동 수단을 통하여 슬라이드 이동된다. 이에 의해 띠 형상 판유리(G)의 반송 방향에 직교하는 방향의 커터(18)의 위치가 조정된다.
서보 모터(24)는 띠 형상 판유리(G)에 세로 절단선을 가공하기 위하여 커터(18)를 하강 이동시키고, 띠 형상 판유리(G)에 대한 가압력을 발생시킨다. 이 서보 모터(24)의 토크는, 도 4에 도시하는 서보 앰프(54)를 통하여 제어 장치(56)에 의해 제어되고 있다. 따라서, 서보 모터(24)의 토크를 제어 장치(56)에 의해 제어함으로써, 띠 형상 판유리(G)에 대한 커터(18)의 가압력이 설정된다.
또한, 제어 장치(56)에는 서보 모터(24)에 제공되는 전류값을 나타내는 신호(서보 모터(24)의 토크를 나타내는 신호)가 전류 검출기(60)로부터 제공되는 데이터와 함께, 서보 모터(24)의 회전 위치 또는 회전 속도를 나타내는 펄스 신호가 펄스 발생기(PG)(62)로부터 서보 앰프(54)를 경유하여 제공되고 있다.
제어 장치(56)는 펄스 발생기(PG)(62)로부터의 펄스 신호를 카운트함으로써, 서보 모터(24)의 회전 위치를 검출할 수 있고, 또한 소정 시간 내에 제공되는 펄스 신호를 카운트함으로써 서보 모터(24)의 회전 속도를 검출할 수 있다. 또한, 제어 장치(56)는 전류 검출기(60)로부터의 토크를 나타내는 신호 또는 펄스 발생기(PG)(62)로부터의 펄스 신호에 기초하여, 서보 모터(24)를 토크 제어하기 위한 토크 명령 신호를 서보 앰프(54)에 출력한다. 서보 앰프(54)는 상기 토크 명령 신호에 기초하여 서보 모터(24)를 토크 제어한다.
또한, 제어 장치(56)는 반송량 검출 장치(100)에 의해 얻어진 띠 형상 판유리(G)의 반송량에 기초하여, 서보 모터(24)에 의한 커터(18)의 진퇴 이동 시기를 제어함과 함께, 모터(64)에 의한 커터(20)의 절단선 가공 개시 시기를 제어한다. 이에 의해, 제어 장치(56)는 상이한 크기 절단의 절단선 가공을 커터(18, 20)에 의해 실행시킨다.
이어서, 상기와 같이 구성된 띠 형상 판유리(G)의 절단선 가공 장치(10)의 동작에 대하여 설명한다.
절단선 가공 장치(10)는, 롤러 컨베이어(12)에 의해 반송 중인 띠 형상 판유리(G)에 커터(18, 18 …)에 의해 띠 형상 판유리(G)의 반송 방향에 평행한 세로 절단선(CV3 내지 CV5)(도 3 참조: 이후, 세로 절단선(CV1, CV2)의 설명은 생략함)을 가공한다. 그리고, 띠 형상 판유리(G)에 대한 커터(18)의 진퇴 이동 수단으로서 응답성이 높은 서보 모터(24)를 사용하고, 이 서보 모터(24)를 제어 장치(56)에 의해 토크 제어함으로써, 띠 형상 판유리(G)에 대한 커터(18)의 가압력을 제어하여 띠 형상 판유리(G)에 세로 절단선(CV3 내지 CV5)을 가공한다.
이어서, 실시 형태의 반송량 검출 장치(100)에 대하여 설명한다.
이 반송량 검출 장치(100)는, 도 1, 도 2 및 도 5에 도시한 바와 같이 반송 중인 띠 형상 판유리(G)에 접촉하여 회전하는 롤러(102)를 구비하고 있다. 또한, 롤러(102)의 표면에 레이저광을 조사하고, 그의 반사광을 수광함으로써 롤러(102)의 직경의 변화를 계측하는 레이저 변위계(계측 수단: 가부시끼가이샤 기엔스제(LKH-025))(104)를 구비하고 있다. 또한, 롤러(102)의 회전량에 따라 펄스 신호를 발생시키는 인코더(신호 발생 수단)(106)를 구비하고 있다. 또한, 인코더(106)로부터 발생한 펄스 신호를 계수하는 펄스 카운터(112), 및 펄스 카운터(112)에 의해 계수된 펄스 수에 기초하여 띠 형상 판유리(G)의 반송량을 연산하는 제어 장치(연산 수단, 보정 제어부)(56)를 구비하고 있다.
또한, 제어 장치(56)의 도시하지 않은 기억부에는 롤러(102)의 기준 직경 치수(임의의 치수: 기준 형상)가 기억되어 있다. 제어 장치(56)는, 이 기준 직경 치수와 레이저 변위계(104)에 의해 계측된 롤러(102)의 직경 치수와 롤러(102)의 기준 직경 치수를 비교하여 롤러(102)의 직경의 변화량을 구함과 함께, 변화량에 대응한 보정값을 산출하고, 보정값에 기초하여 상기 연산한 띠 형상 판유리(G)의 반송량을 보정한다.
즉, 반송량 검출 장치(100)에 의한 띠 형상 판유리(G)의 반송량 검출 방법은, 레이저 변위계(104)에 의해 계측된 롤러(102)의 직경 치수를 나타내는 정보가 제어 장치(56)에 출력되면, 제어 장치(56)는 롤러(102)의 직경 치수와 미리 기억되어 있는 롤러(102)의 기준 직경 치수를 비교하여 롤러(102)의 직경의 변화량을 구한다. 그리고, 제어 장치(56)는 그 변화량에 대응한 보정값을 산출하고, 이 보정값에 기초하여 띠 형상 판유리(G)의 반송량을 보정한다.
이에 의해, 실시 형태의 반송량 검출 장치(100)에 따르면, 롤러(102)의 형상이 변화한 경우에도 띠 형상 판유리(G)의 반송량을 정확하게 검출할 수 있다.
이어서, 반송량 검출 장치(100)에 의한 띠 형상 판유리(G)의 반송량 검출 방법 및 띠 형상 판유리(G)의 절단선 가공 방법의 구체예를 설명한다. 또한, 이 구체예는 가로 절단선을 가공하는 커터(20)를 예시하지만, 세로 절단선을 가공하는 커터(18)에 대해서도 마찬가지이다. 또한, 계측 수단으로서는 레이저 변위계(104) 외에 롤러(102)의 외주 형상을 촬상하여 롤러(102)의 직경의 변화량을 취득하는 전자 카메라를 적용할 수도 있다. 이 경우, 전자 카메라의 일 화소에 대응하는 치수가 제어 장치(56)에 기억되어 있고, 제어 장치(56)는 롤러(102)의 직경 방향의 화소를 계수함으로써 롤러(102)의 직경 및 롤러(102)의 직경의 변화량을 취득한다.
(1) 요건
띠 형상 판유리(G)의 반송량(절단선 가공 간격): Y(mm)
롤러(102)의 직경 : D(mm)
인코더(106)의 분해능 : A(펄스)
1 펄스 진행 거리 : p(mm/펄스) p=πD/A
보정 계수 : C
기준 보정 계수 : C1
정규 보정 계수 : C2
절단선 가공 명령 간격 : P(펄스) P=Y/p×C2/C1
(2) 우선, 보정 계수 C의 취득 방법에 대하여 설명한다.
롤러(102)의 외주 길이 πD를 인코더(106)의 분해능인 1회전당의 펄스 A로 제산하면, 1 펄스당의 띠 형상 판유리(G)의 진행 거리 p를 산출할 수 있다.
띠 형상 판유리(G)의 반송량을 1 펄스당의 띠 형상 판유리(G)의 진행 거리로 제산하면, 반송 중인 띠 형상 판유리(G)에 가로 절단선을 가공하는 절단선 가공 명령을 내리기 위하여 필요한 펄스 수(절단선 가공 명령 간격: P)를 산출할 수 있다.
즉, P=Y/p의 식에 의해 펄스 수 P를 산출할 수 있다.
그러나, 실제로는 동작 중인 롤러(102)의 직경 D의 계측값과 롤러(102)의 직경 D'의 설계값은 완전하게 일치하지 않기 때문에, 보정 계수 C를 승산하여 절단선 가공 개시 명령을 내리기 위해 필요한 펄스 수 P를 미리 보정해 둘 필요가 있다.
이 경우의 펄스 수 P는 기준 보정 계수를 C1, 정규 보정 계수를 C2로 한 경우, 하기와 같이 산출된다.
P=Y/p×C=Y/p×(C2/C1)
여기서, 기준 보정 계수 C1은 상수이다.
즉, 정규 보정 계수 C2를 미리 취득해 둠으로써, P=Y/p×(C2/C1)로 산출한 펄스마다 제어 장치(56)로부터 절단선 가공 개시 명령을 모터(64)에 출력함으로써, 반송 중인 띠 형상 판유리(G)에 정확한 거리 간격의 절단선을 가공할 수 있다. 여기서, 취득한 정규 보정 계수 C2는 제어 장치(56)에 기억되어 있다. 즉, 롤러(102)의 직경이 변화한 경우에는 정규 보정 계수 C2가 다시 제어 장치(56)에 의해 보정된다.
(3) 이어서, 롤러(102)의 직경이 변화한 경우의 새로운 정규 보정 계수 C2'의 취득 방법에 대하여 설명한다.
새로운 정규 보정 계수 C2'는 띠 형상 판유리(G)의 반송량 설정값(Y: 목표값)과 띠 형상 판유리(G)의 치수 실측값으로부터, 하기와 같이 하여 산출할 수 있다.
새로운 정규 보정 계수 C2'=정규 보정 계수 C2×(띠 형상 판유리(G)의 반송량 설정값/띠 형상 판유리(G)의 치수 실측값)
띠 형상 판유리(G)의 반송량 설정값 L1에 대하여, 띠 형상 판유리(G)의 치수 실측값 L2가 상기 반송량 설정값 L1과 상이한 경우에는, 롤러(102)의 직경이 변화하였다고 인식하고, 전술한 정규 보정 계수 C2를 보정한다.
이 경우,
C2'=C2×(L1/L2)로 되고,
따라서, P=L1/p×(C2'/C1)로 된다. 따라서, 띠 형상 판유리(G)의 반송량의 변화량에 기초하여 산출한 펄스 P마다 제어 장치(56)로부터 절단선 가공 개시 명령을 모터(64)에 출력하도록, 정규 보정 계수 C2를 새로운 정규 보정 계수 C2'로 보정함으로써, 띠 형상 판유리(G)에 정확한 거리 간격의 가로 절단선을 가공할 수 있다.
(4) 이어서, 실시 형태와 같이 레이저 변위계(104) 또는 전자 카메라에 의해 롤러(102)의 직경을 실측하고, 이 실측값에 기초하여 정규 보정 계수 C2를 보정하는 경우에 대하여 설명한다.
롤러(102)의 직경이 기준값(설계값) D0으로부터 실측값 D로 변화하였을 때의 변위량을 ΔD로 하였을 때, 롤러(102)의 외주 길이의 변동량 ΔL은,
ΔL=πD0-πD=π(D0-D)=πΔD로 된다.
여기서, 인코더(106)의 1주당 펄스 수 A는 고정값이기 때문에, 롤러(102)의 외주 길이의 변동량 ΔL을 A로 제산한 값이 1 펄스당의 띠 형상 판유리(G)의 반송량의 변동량 ΔY로 된다.
따라서, 띠 형상 판유리(G)의 반송량의 변동량 ΔY는 하기와 같이 계산된다.
ΔY=ΔL/A×P=πΔD×P
한편으로, 새로운 정규 보정 계수 C2'는 띠 형상 판유리(G)의 치수 실측값을 (띠 형상 판유리(G)의 반송량 설정값+ΔY)라고 생각함으로써 계산할 수 있다.
즉,
새로운 정규 보정 계수 C2'=정규 보정 계수 C2×(띠 형상 판유리(G)의 반송량 설정값/(띠 형상 판유리(G)의 반송량 설정값+ΔY))로 된다. 따라서, 롤러(102)의 직경이 변화한 경우에는, 하기와 같이 제어 장치(56)가 P를 보정한다.
즉,
P=L1/p×(C2'/C1)
=L1/p×{C2×L1/(L1+ΔY))/C1}로 보정한다.
따라서, 이와 같이 보정한 P마다 제어 장치(56)로부터 절단선 가공 개시 명령을 모터(64)에 출력하면, 롤러(102)의 직경이 변화한 경우에도 띠 형상 판유리(G)에 정확한 거리 간격의 가로 절단선을 가공할 수 있다.
따라서, 실시 형태의 반송량 검출 장치(100)는, 띠 형상 판유리(G)에 시트(110)를 개재하여 접촉되는 롤러(102)가 열팽창 수축하여 각속도 ω가 변동하여도 띠 형상 판유리(G)의 반송량을 정확하게 검출할 수 있고, 결과적으로 절단선 가공된 유리판의 띠 형상 판유리(G)의 반송 방향에서의 치수 정밀도가 향상된다. 또한, 제어 장치(56)로부터 출력되는 정확한 반송량을 나타내는 신호에 기초하여, 커터(18)의 절단선 가공 개시 시기 및 커터(18)의 퇴피 이동 시기도 제어하므로, 띠 형상 판유리(G)에 정밀도가 좋은 세로 절단선(CV3 내지 CV5)을 가공할 수 있다.
또한, 절단선 가공 장치(10)의 하류측에 설치되어 있는 유리 꺾음 장치(도시하지 않음)의 유리 꺾음 시기에 대해서도, 반송량 검출 장치(100)로부터의 반송량 정보에 기초하여 제어하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 띠 형상 판유리(G)를 세로 절단선(CV3 내지 CV5)과 가로 절단선(CH6 내지 CH11)을 따라 정확하게 꺾을 수 있다. 이에 의해 실시 형태의 절단 장치에 따르면, 띠 형상 판유리(G)를 치수 정밀도 좋게 절단 가공할 수 있다.
한편, 롤러(102)는, 금속제의 롤러 본체(108)와, 롤러 본체(108)의 외주면에 라이닝 가공된 고무제 또는 수지제의 시트(110)로 구성된다. 이 시트(110)가 완충재로 되어, 띠 형상 판유리(G)의 표면에 롤러(102)가 접촉하는 것에 의한 흠집이 나지 않도록 하고 있다. 또한, 시트(110)가 띠 형상 판유리(G)의 표면에 밀착하기 때문에, 띠 형상 판유리(G)에 대한 롤러(102)의 미끄러짐이 방지되므로, 띠 형상 판유리(G)의 반송량의 검출 정밀도가 높여져 있다.
도 6, 도 7 및 도 8에는 롤러(102)와 레이저 변위계(104)의 설치 구조가 도시되어 있다.
롤러(102)는 그의 회전축(114)이 베어링(116)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 베어링(116)은 빔부(118)를 통하여 도시하지 않은 고정 구조체에 지지되어 있다. 또한, 롤러(102)의 회전축(114)은 베어링(116)을 통하여 인코더(106)에 접속되어 있다. 베어링(116)에는 직사각 형상의 브래킷(120)이 수평 방향으로 고정되어 있고, 이 브래킷(120)에 레이저 변위계(104)가 고정되어 있다. 이 브래킷(120)은 인바, 슈퍼 인바 또는 스테인리스 인바 등의 저열팽창 재료로 제작되어 있다. 따라서, 분위기 온도가 변화한 경우에도 레이저 변위계(104)와 롤러(102)의 거리가 브래킷(120)에 의해 변동하지 않도록 구성되어 있다.
또한, 실시 형태에서는 절단선 가공 장치(10)에서 띠 형상 판유리(G)로 절단선 가공한 후, 꺾음 장치에서 소정 크기의 유리판으로 절단하였지만, 절단 방법은 이것에 한정되지 않는다. 레이저 절단, 플라즈마 절단 또는 고압수 절단 등이어도 된다.
본 발명을 상세하게 또한 특정한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 범위와 정신을 일탈하지 않고 여러 가지 수정이나 변경을 가할 수 있는 것은 당업자에게 있어서 명확하다.
본 출원은 2010년 12월 6일에 출원된 일본 특허 출원 제2010-271820호에 기초하는 것이며, 그의 내용은 여기에 참조로서 포함된다.
G: 띠 형상 판유리
10: 절단선 가공 장치
12: 롤러 컨베이어
14: 세로 절단선 가공기
16: 가로 절단선 가공기
18: 커터
20: 커터
21: 가이드 프레임
24: 서보 모터
26: 빔부
28: 슬릿
54: 서보 앰프
56: 제어 장치
60: 전류 검출기
62: 펄스 발생기(PG)
64: 모터
100: 반송량 검출 장치
102: 롤러
104: 레이저 변위계
106: 인코더
108: 롤러 본체
110: 시트
112: 펄스 카운터
114: 회전축
116: 베어링
118: 빔부
120: 브래킷

Claims (7)

  1. 반송되는 판상물에 접촉하여 회전하는 롤러와,
    상기 롤러의 회전량에 따른 신호를 발생시키는 신호 발생 수단과,
    상기 신호에 기초하여 상기 판상물의 반송량을 연산하는 연산 수단과,
    상기 롤러의 형상을 계측하는 계측 수단과,
    상기 롤러의 기준 형상이 기억되어, 상기 기준 형상과 상기 계측 수단에 의해 계측된 상기 롤러의 형상을 비교하여 상기 롤러의 직경의 변화량을 구함과 함께, 상기 변화량에 대응한 보정값을 산출하고, 상기 보정값에 기초하여 상기 연산 수단에 의한 상기 판상물의 반송량을 보정하는 보정 제어부
    를 구비한 판상물의 반송량 검출 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 계측 수단은 레이저에 의해 상기 롤러의 직경을 계측하는 수단인 판상물의 반송량 검출 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 계측 수단은 상기 롤러의 외주 형상을 촬상함으로써 상기 롤러의 직경을 계측하는 수단인 판상물의 반송량 검출 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 판상물의 반송량 검출 장치를 구비한 판상물의 절단 장치.
  5. 반송되는 판상물에 롤러를 접촉시켜 상기 롤러를 회전시킴과 함께, 상기 롤러의 회전량에 따라 발생하는 신호에 기초하여 상기 판상물의 반송량을 검출하고,
    상기 롤러의 형상의 기준 형상에 대한 상기 롤러의 직경의 변화량을 구함과 함께, 상기 변화량에 대응한 보정값을 산출하고, 상기 보정값에 기초하여 상기 판상물의 반송량을 보정하는 판상물의 반송량 검출 방법.
  6. 반송되는 판상물에 접촉하여 회전하는 롤러와,
    상기 롤러의 회전량에 따른 신호를 발생시키는 신호 발생 수단과,
    가이드 프레임을 따라 주행하고, 상기 판상물에 절단선을 가공하는 절단선 가공 수단과,
    상기 신호에 기초하여 상기 절단선 가공 수단에 의한 상기 판상물의 절단선 가공 개시 시기를 제어하는 제어 수단과,
    상기 롤러의 형상을 계측하는 계측 수단과,
    상기 롤러의 기준 형상이 기억되어, 상기 기준 형상과 상기 계측 수단에 의해 계측된 상기 롤러의 형상을 비교하여 상기 롤러의 직경의 변화량을 구함과 함께, 상기 변화량에 대응한 보정값을 산출하고, 상기 보정값에 기초하여 상기 절단선 가공 개시 시기를 보정하는 보정 제어부
    를 구비한 판상물의 절단선 가공 장치.
  7. 반송되는 판상물에 롤러를 접촉시켜 상기 롤러를 회전시키고, 상기 롤러의 회전량에 따른 신호에 기초하여 절단선 가공 수단에 의한 상기 판상물의 절단선 가공 개시 시기를 제어함과 함께,
    상기 롤러의 형상을 계측 수단에 의해 계측하고, 상기 롤러의 형상의 기준 형상에 대한 상기 롤러의 직경의 변화량을 구함과 함께, 상기 변화량에 대응한 보정값을 산출하고, 상기 보정값에 기초하여 상기 절단선 가공 개시 시기를 보정하는 판상물의 절단선 가공 방법.
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