TWI695766B - 板玻璃加工裝置 - Google Patents

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伊吹真澄
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Abstract

板玻璃加工裝置(1)係具備可旋轉地支持對板玻璃(A)的端面加工之加工具(B)的機械臂構件(3)，與使機械臂構件(3)，產生加工具(B)按壓板玻璃(A)的端面的力的伺服機構(5)。

Description

板玻璃加工裝置
本發明係關於以加工具加工板玻璃的端面的板玻璃加工裝置，及藉由該板玻璃加工裝置加工所成的玻璃基板。
近年來，為了因應液晶顯示器等的製造效率的提升及大型化的要求，使用於其之板玻璃的尺寸有大型化的傾向。增加板玻璃的尺寸的話，可從一張板玻璃取得的玻璃基板的數量變多，故可有效率地製作對應大型液晶顯示器的玻璃基板。又，為了增加每單位時間的處理數量，降低製造成本，檢討板玻璃的搬送速度(加工速度)的高速化。
板玻璃的端面有傷痕的話，會從其傷痕發生破損，故為了防止該狀況，對於板玻璃的端面施加研削‧研磨加工。於板玻璃的端面加工裝置，有稱為將加工具的按壓力維持為一定的定壓式者，與固定加工具進行加工的固定式者。對於在上游工程中切斷的板玻璃具有的形狀，使用固定式端面加工裝置以板玻璃的端面成為均勻之方式 進行加工來說，必須將板玻璃的研削‧研磨量設定為較大，故加工時間變長，難以更加提升板玻璃的搬送速度(加工速度)。
另一方面，作為利用定壓式對板玻璃的端面加工的技術，於專利文獻1，揭示有具備支持加工具之可旋動(旋轉)的機械臂構件、透過該機械臂構件發生從加工具對板玻璃的端面作用之按壓力的按壓力發生要素、緩衝從板玻璃的端面對於加工具作用之衝擊力的緩衝要素的板玻璃加工裝置。該板玻璃加工裝置係利用藉由緩衝要素緩衝從板玻璃的端面對於加工具作用的衝擊力，可一邊高速搬送板玻璃一邊以依循於板玻璃的端面之方式進行研削‧研磨。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕國際公開WO2013/187400號
定壓式的加工具係在研削開始時可能大幅彈跳。以下，針對該加工開始時之加工具的彈跳現象進行說明。
圖12係揭示加工開始時之加工具的舉動者。如該圖12所示，加工對象的板玻璃A係延著進給方向C搬送。又，板玻璃A係在開始加工的端部(以下稱為「起始端部」)A1到加工結束的端部(以下稱為「結束端部」)A2為止的所有範圍中，其端面藉由加工具B加工者。於此狀況中，可確認加工具B在接觸板玻璃A的起始端部A1之後，無法維持接觸板玻璃A的端面之狀態而彈跳，進而重複該彈跳的現象。
如以上的加工開始時之加工具的彈跳，係相較於板玻璃的端面之微小的起伏所致之影響，成為格外大者。因此，在先前的板玻璃加工裝置之緩衝要素中，無法防止加工開始時產生之加工具的彈跳。所以，有板玻璃的起始端部附近的端面會殘存有未加工部分的問題。
本發明係有鑑於前述的情況所發明者，目的為提供在對板玻璃的端面加工之狀況中，可一邊防止加工開始時之加工具的彈跳，一邊於加工中高精度維持目標加工量之板玻璃的加工裝置。
又，本發明的目的係提供消除端面的未加工部分，提升品質的玻璃基板。
本發明係用以解決前述的課題者，是對板玻璃的端面以加工具進行加工的板玻璃加工裝置，具備：機械臂構件，係可旋轉地支持前述加工具；及伺服機構，係使前述機械臂構件，產生前述加工具按壓前述板玻璃的端面的力。
依據相關構造，可將加工具按壓板玻璃的端面的力(按壓力)，藉由伺服機構賦予機械臂構件。伺服機構係藉由其回授控制，可監視、調整機械臂構件所發生之按壓力。於加工開始時，加工具係接觸板玻璃的端部時，因為該衝擊而欲從板玻璃分離開。機械臂構件係可旋轉地支持加工具，故加工具欲從板玻璃分離開時，機械臂構件也與該加工具一起移動。伺服機構可檢測出此時的機械臂構件的動作，抑制機械臂構件的移動，以加工具不會從板玻璃分離開之方式調整按壓力。藉此，板玻璃加工裝置係可一邊防止加工開始時之加工具的彈跳，一邊於加工中高精度維持目標加工量。所以，可防止加工開始時板玻璃殘存未加工部分，以高速且高精度加工板玻璃。
又，板玻璃加工裝置，係更具備：支持軸構件，係可旋動地支持前述機械臂構件；前述伺服機構，係具備：伺服電動機，係具有旋動軸，並且可繞前述支持軸構件旋動地驅動前述機械臂構件；連桿機構，係連結前述伺服電動機的前述旋動軸與前述機械臂構件；及控制部，係加工開始時前述加工具接觸前述板玻璃時，進行前述伺服電動機之前述旋動軸的速度及轉矩的回授控制。
依據相關構造，藉由機械臂構件被支持軸構件可旋動地支持，伺服機構係利用使該機械臂構件繞支持軸構件周圍旋動，可調整加工具對於板玻璃的按壓力。亦即，加工開始時，加工具欲從板玻璃分離開時，因應其狀況而機械臂構件繞支持軸構件周圍旋動。該機械臂構件的 旋動係透過連桿機構而傳達至伺服電動機的旋動軸。因應機械臂構件的旋動而伺服電動機的旋動軸旋動時，伺服機構的控制部係檢測出該旋動軸的速度、轉矩的變化，執行因應其變化的速度或轉矩的回授控制。藉此，透過機械臂構件，調整加工具對於板玻璃的按壓力，防止加工具的加工開始時之彈跳，可於加工中高精度地維持目標加工量。
又，前述伺服機構，更可具備結束前述加工具所致之加工時，進行前述伺服電動機之前述旋動軸的位置的回授控制的控制部。
尤其加工結束時，加工具雖然從板玻璃的結束端部離開，但是，控制部係以加工具不會過度加工該結束端部之方式控制機械臂構件的位置。亦即，該控制部係利用對伺服電動機的旋動軸的位置進行回授控制，可透過連桿機構控制機械臂構件的位置。所以，控制部可藉由控制機械臂構件的位置，以加工具不會過度加工板玻璃的結束端部之方式，控制該加工具的位置。
本發明的板玻璃加工裝置所使用的前述加工具，可能是對前述板玻璃的前述端面進行研削的砥石。
又，本發明是一種玻璃基板，係包含從一端部到另一端部為止的長度超過200mm之一邊的玻璃基板，其中，前述一邊，係於從前述一端部起到100mm為止的範圍中，包含倒角部，與連續於前述倒角部的加工開始痕；於從前述一邊的前述一端部起超過100mm的前述一邊的範圍中，任意選擇之100mm的區域之前述一邊的 端面的波紋度曲線最大高度值Wz超過60μm且未滿1000μm。
藉由利用本發明的板玻璃加工裝置，進行板玻璃的各邊之端面的加工，製造於被加工的端面，殘存加工開始痕的玻璃基板。進而，板玻璃加工裝置所致之加工前或加工後，在其他工程中進行玻璃板的倒角。結果，玻璃基板成為於一邊的一端部，倒角部與加工開始痕連接所形成者。再者，在本說明書中，將藉由板玻璃加工裝置加工並且施加倒角的板玻璃，稱為「玻璃基板」。
藉由板玻璃加工裝置的加工，加工開始痕係形成於該玻璃基板的一邊之一端部起到100mm為止的範圍。又，本發明的玻璃基板，係於從前述一邊的前述一端部起超過100mm的前述一邊的範圍中，亦即，不包含加工開始痕的範圍中，任意選擇之100mm的區域之前述一邊的端面的波紋度曲線最大高度值Wz超過60μm且未滿1000μm。在此，玻璃基板的端面的波紋度曲線最大高度值Wz係援用JIS B0601 2013所得。
如此，藉由板玻璃加工裝置加工所成的玻璃基板，係藉由板玻璃加工裝置所致之加工，成為不含未加工部分，其端面強度高，相較於先前品質更提升者。
又，本發明是一種玻璃基板，係包含從一端部到另一端部為止的長度超過200mm之一邊的玻璃基板，其中，前述一邊的前述一端部，係包含倒角部、連續於前述倒角部，並且具有起始端及結束端的加工開始痕、 及連續於前述加工開始痕的前述結束端，並且藉由波紋度曲線表示的山部；前述山部，係包含連續於前述加工開始痕的頂部，與成為山部的結束端的基部，且從前述一邊的前述一端部起到100mm為止的前述一邊的範圍中僅形成一個；前述山部的前述基部與前述加工開始痕的前述起始端之間的厚度為1000μm以下。
藉由利用本發明的板玻璃加工裝置，進行板玻璃之一邊的加工時，可製造於被加工的端面，殘存加工開始痕與連接於該加工開始痕的山部，藉由其他工程形成倒角部的玻璃基板。山部可特定為將玻璃基板之一端部的端面設為波紋度曲線時的山部。本發明的玻璃基板，係於其一邊的一端部起到100mm為止的範圍，該山部僅形成一個者，而且，將該山部的基部與加工開始痕的起始端之間的厚度設為1000μm以下者。藉此，即使板玻璃與加工具的偏移量較大之狀況，也可盡可能減少該部分的波紋度。所以，本發明的玻璃基板成為不含未加工部分，其端面強度高，相較於先前品質更提升者。
又，本發明是一種玻璃基板，係包含從一端部到另一端部為止的長度超過200mm之一邊的玻璃基板，其中，前述一邊，係於從前述一端部起到100mm為止的範圍中，包含倒角部，與連續於前述倒角部，並且於波紋度曲線中構成為谷狀的加工開始痕；前述加工開始痕的谷深度為100μm以下。
藉由利用本發明的板玻璃加工裝置，進行板 玻璃的各邊之端面的加工，製造於被加工的端面，殘存加工開始痕的玻璃基板。進而，板玻璃加工裝置所致之加工前或加工後，在其他工程中進行玻璃板的倒角。結果，玻璃基板成為於一邊的一端部，倒角部與加工開始痕連接所形成者。
使用本發明的板玻璃加工裝置的話，可將該加工開始痕形成為波紋度曲線之谷狀。藉由將該加工開始痕的谷深度設為100μm以下，玻璃基板成為不含未加工部分，其端面強度高，相較於先前品質更提升者。
依據本發明，於對板玻璃的端面加工之狀況中，可一邊防止加工開始時之加工具的彈跳，一邊於加工中高精度維持目標加工量。又，玻璃基板可成為不殘存端面的未加工部分，端面強度高，品質提升者。
1‧‧‧板玻璃加工裝置
2‧‧‧驅動裝置
3‧‧‧機械臂構件
4‧‧‧支持軸構件
5‧‧‧伺服機構
6‧‧‧擋止器
7‧‧‧控制裝置
8‧‧‧伺服電動機
9‧‧‧連桿機構
10‧‧‧控制部
11‧‧‧旋動軸
12‧‧‧檢測器
13‧‧‧速度轉矩‧位置控制部
14‧‧‧電力轉換部
15‧‧‧第一連桿構件
16‧‧‧第二連桿構件
17‧‧‧第一接合件
18‧‧‧第二接合件
19‧‧‧運算處理部
20‧‧‧記憶部
21‧‧‧驅動裝置控制部
22‧‧‧伺服機構控制部
23‧‧‧擋止器控制部
24‧‧‧第一邊
25‧‧‧第二邊
26‧‧‧倒角部
26a‧‧‧第一端部
26b‧‧‧第二端部
27‧‧‧加工開始痕
27a‧‧‧加工開始痕的起始端
27b‧‧‧加工開始痕的結束端
28‧‧‧山部
28a‧‧‧頂部
28b‧‧‧基部
A‧‧‧板玻璃
A1‧‧‧起始端部
A2‧‧‧結束端部
AL‧‧‧平均線
B‧‧‧加工具
C‧‧‧進給方向
E‧‧‧板玻璃
G‧‧‧玻璃基板
K1‧‧‧推頂方向
K2‧‧‧離開方向
T1‧‧‧距離(厚度)
T2‧‧‧谷深度(厚度)
W‧‧‧波紋度曲線
Wz‧‧‧波紋度曲線最大高度值
〔圖1〕揭示板玻璃加工裝置的一實施形態的上面模式圖。
〔圖2a〕板玻璃加工裝置之一部分的上面模式圖。
〔圖2b〕板玻璃加工裝置之一部分的上面模式圖。
〔圖3〕伺服電動機的區塊圖。
〔圖4〕控制裝置的區塊圖。
〔圖5〕揭示板玻璃之切斷方法的俯視圖。
〔圖6〕用以說明加工板玻璃的方法的圖。
〔圖7〕揭示加工開始時之加工具的舉動的上面模式圖。
〔圖8〕揭示玻璃基板之一例的俯視圖。
〔圖9〕揭示圖8所示之玻璃基板的端面之波紋度曲線。
〔圖10〕揭示玻璃基板之其他例的俯視圖。
〔圖11〕揭示圖10所示之玻璃基板的端面之波紋度曲線。
〔圖12〕揭示先前之加工具的加工開始時之舉動的上面模式圖。
以下，針對用以實施本發明的形態，一邊參照圖面一邊進行說明。圖1乃至圖11係揭示本發明的板玻璃加工裝置及玻璃基板以及其製造方法的一實施形態。
成為板玻璃加工裝置1的加工對象的板玻璃A係具有矩形的板形狀。板玻璃A的板厚係例如0.05mm~10mm。但是，本發明並不限定於此。本發明也可適用於具有矩形以外的形狀(例如多角形及圓形等)之板玻璃A的加工，及板厚為0.05mm~10mm以外之板玻璃A的加工。
板玻璃A的端面係藉由加工具B加工。板玻 璃A的端面加工，可為板玻璃A的端面的去角加工(研削處理)。又，加工具B所致之板玻璃A的端面加工，可作為使去角加工後之端面的凹凸均勻的研磨處理。加工具B係例如旋轉驅動的砥石，該砥石是一邊旋轉一邊對板玻璃A的端面研削加工或研磨加工者。作為研削加工用的加工具B，可適當使用例如以電鍍接合高剛性砥石的鑽石研磨粒之所謂電鍍砥石，及以金屬質結合劑固定研磨粒之所謂金屬砥石。研削加工用的加工具B係使用研削能力比研磨加工用的加工具B還高者，故可利用研磨加工用的加工具B之按壓力的約三分之一的按壓力，對板玻璃A的端面進行研削。
板玻璃A係對於加工具B相對移動。例如，對於沿著進給方向C移動的板玻璃A，在固定加工具B的狀態下進行加工。又，對於固定的板玻璃A，加工具B可一邊沿著進給方向C移動一邊進行加工。
如圖1所示，板玻璃加工裝置1係主要具備旋轉驅動加工具B的驅動裝置2、可旋轉地支持加工具B的機械臂構件3、支持該機械臂構件3的支持軸構件4、使從加工具B對於板玻璃A的端面作用的按壓力發生的伺服機構5、卡止機械臂構件3的擋止器6、及控制驅動裝置2、伺服機構5及擋止器6的控制裝置7。
驅動裝置2係使作為加工具B的砥石旋轉的電動馬達(電動機)。該電動馬達係被機械臂構件3支持。電動馬達可使用同步電動機、感應電動機、或伺服電 動機等，但是並不限定於此。驅動裝置2係連接於控制裝置7，可控制其起動‧停止、旋轉速度等。
機械臂構件3係藉由支持軸構件4可旋動地支持。機械臂構件3係在其一方的端部支持驅動裝置2，透過該驅動裝置2支持加工具B。機械臂構件3的另一方的端部係連接於伺服機構5。藉由機械臂構件3的旋動，加工具B係向對於板玻璃A的端面推頂的方向(圖2a所示之K1方向：推頂方向)移動，或向離開板玻璃A的端面的方向(圖2b所示之K2方向：離開方向)移動。
支持軸構件4係其一端部支持機械臂構件3的中途部。藉由伺服機構5旋動驅動機械臂構件3時，會產生繞該支持軸構件4周圍的動量。
伺服機構5係藉由對機械臂構件3的一端部賦予偶力，產生從加工具B對於板玻璃A的端面作用的按壓力。如圖3所示，伺服機構5係包含伺服電動機8、連結該伺服電動機8與機械臂構件3的連桿機構9、及執行伺服電動機8的控制的控制部10(伺服放大器、驅動器)。伺服機構5係藉由控制部10執行伺服電動機8的回授控制。
如圖1及圖3所示，伺服電動機8係具備旋動軸11，與可檢測出該旋動軸11的速度及位置的檢測器12。檢測器12係藉由旋轉編碼器等所構成。檢測器12可檢測出旋動軸11(旋動子)的速度及位置(旋動角 度)。檢測器12係連接於控制部10，將檢測出之值發送至該控制部10。
控制部10係連接於檢測器12及控制裝置7，可將來自檢測器12的訊號發送至控制裝置7。控制部10可接收來自檢測器12及電力轉換部14的訊號，監視伺服電動機8的旋動軸11的速度、轉矩、位置。如圖3所示，控制部10係具備速度轉矩‧位置控制部13與電力轉換部14。
速度轉矩‧位置控制部13係執行用以將伺服電動機8的旋動軸11的速度及轉矩維持為一定的控制。亦即，在速度轉矩‧位置控制部13中，設定有用以將藉由檢測器12及電力轉換器14檢測出之伺服電動機8的旋動軸11相關的速度及轉矩維持為一定的目標值(參照值)，執行用以維持該目標值的回授控制(以下稱為「速度轉矩控制模式」)。再者，本實施形態之速度的目標值設定為0。
該速度轉矩控制模式，係一邊使旋動軸11的速度控制與轉矩控制的比例變化一邊複合性執行。又，於速度轉矩控制模式，也包含控制開始時執行旋動軸11的速度控制(以下稱為「速度控制模式」，之後，執行旋動軸11的轉矩控制(以下稱為「轉矩控制模式」)的控制模式。再者，在速度轉矩‧位置控制部13中，可僅執行將旋動軸11的速度維持為一定的速度控制模式，或可僅執行將旋動軸11的轉矩維持為一定的轉矩控制模式。
又，在速度轉矩‧位置控制部13中，也可執行用以將伺服電動機8的旋動軸11的位置(旋動角度)維持為一定的控制。亦即，在速度轉矩‧位置控制部13中，設定有用以將藉由檢測器12檢測出之旋動軸11的位置(旋動角度)之值維持為一定的目標值(參照值)，以維持該目標值之方式執行回授控制(以下稱為「位置控制模式」)。
電力轉換部14係將從速度轉矩‧位置控制部13輸入之速度、轉矩、位置相關之值，轉換成用以驅動伺服電動機8的訊號。
連桿機構9係具備第一連桿構件15與第二連桿構件16。第一連桿構件15係其一端部固定於伺服電動機8的旋動軸11，其另一端部透過第一接合件17，可自由旋動地連接於第二連桿構件16。第二連桿構件16係其一端部連結於第一連桿構件15，其另一端部透過第二接合件18，可自由旋動地連接於機械臂構件3的端部。板玻璃加工裝置1係藉由該連桿機構9，使伺服電動機8的旋動軸11的旋動力，作為動量而作用於機械臂構件3，藉此，使加工具B產生對於板玻璃A的按壓力。
擋止器6構成為可變位於卡止機械臂構件3的卡止位置，與在以不與機械臂構件3接觸之方式分離的位置待機的待機位置。擋止器6構成為可藉由未圖示之致動器的驅動，對於機械臂構件3接近‧離開。驅動擋止器6的致動器可使用空氣汽缸等的汽缸裝置，但是並不限定 於此，也可使用利用電動馬達者、電磁閥等其他各種裝置。
控制裝置7係包含安裝例如CPU、ROM、RAM、HDD、監視器、輸出入介面等之各種硬體的電腦(例如PC)。如圖4所示，控制裝置7係具備執行各種運算的運算處理部19、記憶板玻璃A的加工所需之資料及各種程式的記憶部20、執行驅動裝置2的控制的驅動裝置控制部21、執行伺服機構5的控制的伺服機構控制部22、及擋止器控制部23。該等各要素藉由匯流排相互連接。
運算處理部19係藉由記憶於記憶部20的各種資料及各種程式的運算處理，執行驅動裝置2、伺服機構5、及擋止器6的控制所需的程式。又，運算處理部19係根據加工具B的種別及旋轉速度、板玻璃A的進給速度、加工具B對於板玻璃A的加工量D等，藉由運算求出機械臂構件3所致之加工具B的按壓力，將用以產生該按壓力的目標值相關之訊號，發送至伺服機構5的控制部10。
記憶部20係記憶板玻璃A的尺寸及進給速度相關的資料、加工具B的種別及旋轉速度相關的資料、從伺服機構5取得的資料等。此外，記憶部20係記憶用以控制驅動裝置2、伺服機構5及擋止器6的各種程式。
驅動裝置控制部21係與運算處理部19協力動作，對驅動裝置2發送控制訊號。藉此，驅動裝置控制 部21係執行驅動裝置2之電動馬達的啟動‧停止、旋轉速度的變更等的控制。伺服機構控制部22係與運算處理部19協力動作，對伺服機構5的控制部10發送回授控制所需的訊號。又，伺服機構控制部22係將從控制部10接收的資料，輸入至運算處理部19。擋止器控制部23係與運算處理部19協力動作，對擋止器6發送控制訊號，控制其進退。
以下，針對玻璃基板的製造方法，尤其是使用前述構造的板玻璃加工裝置1對板玻璃A加工的方法進行說明。
首先，藉由公知的浮式製程(Float process)、軋平法(Roll out method)、開口下拉法(Slot Down Draw Process)、再拉伸法(Redraw method)等的成形法，成形大型的板玻璃E。之後，藉由將該板玻璃E切斷成所定尺寸，取得成為板玻璃加工裝置1的加工對象的板玻璃A。該板玻璃E的切斷係例如藉由劃線切割(Scribe cut)來進行。
以下，針對該劃線切割，一邊參照圖5一邊說明。如圖5所示，沿著大型的板玻璃E的切斷預定線CL使刀輪H行走。藉此，於板玻璃E，沿著切斷預定線CL刻設具有所定深度的切割線。之後，使彎曲動量作用於該切割線的周邊，沿著該切割線折斷板玻璃E。藉由該折斷，獲得複數板玻璃A。之後，對於板玻璃A，施加板玻璃加工裝置1所致之研削‧研磨加工。依據本發明的板 玻璃加工裝置1，可進行如依循於板玻璃A的端面形狀的加工，不要求高切斷精度，關於切斷精度，能以例如後述之波紋度曲線最大高度值Wz成為超過60μm且未滿1000μm之方式設定。
接著，板玻璃加工裝置1係對於板玻璃A之各邊的端面進行研削加工(去角加工)。圖6(a)~(e)係揭示板玻璃加工裝置1所致之板玻璃A的研削加工的工程。圖6(a)係揭示加工開始前之板玻璃加工裝置1的狀態。圖6(a)所示，在加工開始前的狀態下，藉由控制裝置7的控制，擋止器6位於卡止位置，接觸機械臂構件3的一部分並予以卡止，速度轉矩‧位置控制部13的控制模式被切換成速度轉矩控制模式。
又，控制裝置7係驅動伺服機構5的伺服電動機8，對機械臂構件3賦予逆時鐘方向的動量。亦即，伺服機構5係如圖2a所示，使旋動軸11繞逆時鐘方向旋動，並使該力透過連桿機構9作用於機械臂構件3。藉此，於機械臂構件3，繞支持軸構件4周圍的動量產生於繞逆時鐘方向的方向(推頂方向K1)。機械臂構件3係透過該動量，使加工具B產生對於板玻璃A的按壓力。又，控制裝置7係驅動驅動裝置2，使加工具B旋轉。
圖6(b)係揭示加工具B接觸板玻璃A時的板玻璃加工裝置1的狀態。又，圖7係揭示加工具B接觸板玻璃A之後，相對移動所定距離(以下稱為「初始加工 距離」)L為止之間的舉動。再者，在該圖7中，為了明確表示加工具B的舉動，將板玻璃A的端面揭示成平坦面(俯視直線狀)。於本實施形態中初始加工距離L可設定為100mm以下。再者，加工具B的加工量D(參照圖7)可設定為0.03mm以上0.05mm以下。
如圖6(b)所示，擋止器6係位於從機械臂構件3分離的退避位置，並未卡止機械臂構件3。又，如圖6(b)及圖7所示，加工具B係因與板玻璃A的起始端部A1的衝突，從板玻璃A分離開。如此，作用於加工具B的力會使機械臂構件3產生順時鐘方向的動量(參照圖2b)。該動量係透過連桿機構9傳達至伺服電動機8的旋動軸11。藉此，旋動軸11往順時鐘方向旋動時(參照圖2b)，藉由伺服電動機8的檢測器12與電力轉換器14，將速度、位置、轉矩相關的訊號，輸入至速度轉矩‧位置控制部13，依據該訊號，執行速度轉矩控制模式。
在速度轉矩控制模式中，因應速度(位置)的變化，變更速度控制與轉矩控制的比率。比率的切換狀況可藉由增益設定變更。又，在速度轉矩控制模式中，速度(位置)的變化急遽之加工開始時之狀況中，速度控制比率變大，於接近板玻璃A的方向(推頂方向K1)，使機械臂構件3產生繞支持軸構件4的動量(參照圖2a)。機械臂構件3係藉由該動量，產生抑制加工具B從板玻璃A分離開的力(按壓力)。藉此，加工具B可 在維持與板玻璃A的接觸之狀態下持續進行研削。亦即，可防止加工開始時之加工具B的彈跳。
在速度轉矩控制模式中，因為速度(位置)的變化變小，轉矩控制比率變大，而發生追隨設定轉矩的轉矩。當然，接換成轉矩控制模式來進行研削加工亦可。
伺服機構5的控制部10係如圖6(d)所示，加工具B接近板玻璃A的結束端部A2時，控制模式切換至位置控制模式。控制裝置7係將該切換所需的觸發訊號，發送至控制部10。藉此，板玻璃加工裝置1係如圖6(d)所示，從板玻璃A之一邊的中途部，如圖6(e)所示，到板玻璃A的結束端部A2為止的範圍，進行位置控制模式所致之研削加工。
在位置控制模式中，設定有用以將藉由檢測器12檢測出之伺服電動機8的旋動軸11相關的位置(角度)維持為一定的目標值(參照值)，執行用以維持該目標值的回授控制。位置控制模式係到加工具B通過板玻璃A的結束端部A2為止之間，持續執行。所以，該加工具B係即使到達板玻璃A的結束端部A2，欲從該結束端部A2分離開之狀況中，也不會過度削磨該結束端部A2。
進行如前述對於板玻璃A的端面的研削處理之後，對於板玻璃A之各邊的端面施加研磨處理。該研磨處理係藉由具備研磨用之加工具B(砥石)的板玻璃加工裝置1進行。研磨處理結束時，對於板玻璃A的角隅部施加倒角處理。該倒角處理係在板玻璃加工裝置1所致之研 削處理之前進行。
藉由對板玻璃A施加如前述的加工，製造具有所定尺寸的玻璃基板G。依據本發明的板玻璃加工裝置1，可將板玻璃A的端面之研削量、研磨量保持為一定，故為對於板玻璃A的負擔小者。此外，以依循於板玻璃的端面之方式加工，故切斷後之板玻璃A的端面形狀會照原樣殘存。換句話說，上述之板玻璃A的切斷精度會照原樣殘存。
圖8及圖9係揭示藉由本實施形態的板玻璃加工裝置1加工所成之玻璃基板G的一例。在圖8中，揭示矩形的玻璃基板G之四邊中，作為任意兩邊的第一邊24及第二邊25。對於第一邊24，從其一端部涵蓋到另一端部(未圖示)施加研削‧研磨加工，圖8係揭示該第一邊24的一端部者。再者，第一邊24之一端部相當於藉由板玻璃加工裝置1加工的板玻璃A的起始端部A1。
在此範例中，玻璃基板G係第一邊24的全長(從一端部到另一端部為止的長度)設為約1500mm，但是並不限定於此。第一邊24之一端部係包含藉由倒角處理所形成的倒角部26、連接於該倒角部26的加工開始痕27、及連接於該加工開始痕27的山部28。
倒角部26係藉由切除(研削‧研磨)玻璃基板G的第一邊24與第二邊25之間的一部分，形成為俯視直線狀。倒角部26係具有連接於第二邊25的第一端部26a，與連接於加工開始痕27的第二端部26b。倒角部26 的長度(從第一端部26a到第二端部26b為止的距離)設為約2mm，但是並不限定於此。
加工開始痕27係在板玻璃加工裝置1之研削加工開始時，加工具B接觸板玻璃A的起始端部A1時所形成者，研磨加工後也於玻璃基板G殘存其輪廓。如圖8所示，加工開始痕27係具有起始端27a與結束端27b，於俯視中形成為曲線狀。加工開始痕27的起始端27a係與倒角部26的第二端部26b一致。加工開始痕27的結束端27b係與山部28連接。加工開始痕27及山部28係在從第一邊24的一端部起到100mm為止的範圍，形成於該第一邊24的一端部之端面。
山部28係抑制加工開始時的彈跳，故僅一個，在板玻璃加工裝置1所致之研削加工時，形成加工開始痕27之後所形成者，研磨加工後也於玻璃基板G殘存其輪廓。山部28係具有與加工開始痕27連接的頂部28a，與成為該山部28的結束端的基部28b。山部28的頂部28a係與加工開始痕27的結束端27b一致。山部28的基部28b係在以波紋度曲線W表示第一邊24時，與用於該波紋度曲線W的平均線AL一致。該山部28係於從第一邊24的一端部(倒角部26的第一端部26a)起到100mm為止之一邊的範圍中，僅形成一個。又，除加工開始痕27之外的山部28的高度，亦即，從山部28的基部28b到頂部28a為止的高度h，設為超過50μm且1000μm以下為佳。
玻璃基板G的端面之波紋度曲線W及粗度曲線，係援用JIS B0601 2013表示，例如使用東京精密股份有限公司製的表面粗度‧輪廓形狀統合測定機「SURFCOM」(註冊商標)來取得。圖9係揭示第一邊24的一端部之端面的波紋度曲線W之一例。
於此範例中，在從第一邊24的一端部(倒角部26的第一端部26a)起超過100mm的一邊的範圍中，任意選擇之100mm的區域(基準長度)之第一邊24的端面的波紋度曲線最大高度值Wz超過60μm且未滿1000μm為佳。波紋度曲線最大高度值Wz為60μm以下時，有玻璃基板G的成本增加之虞，1000μm以上時，有在後工程中難以進行玻璃基板G的校準之虞。又，如圖9所示，以波紋度曲線W表示山部28及加工開始痕27時，山部28的基部28b與加工開始痕27的起始端27a之間的高度方向之距離(以下稱為「厚度」)T1，設為100μm以上1000μm以下為佳。
圖10及圖11係揭示玻璃基板G的其他例。在此範例相關的玻璃基板G中，加工開始痕27的形狀與圖8及圖9的範例不同。在本例中，連接於倒角部26的加工開始痕27，係以波紋度曲線W表示時構成為谷狀，不形成山部28，也未發生加工具B的彈跳。亦即，如圖11所示，加工開始痕27的起始端27a係表示於比用於波紋度曲線W的平均線AL還低的位置，加工開始痕27的結束端27b係與該平均線AL一致。從加工開始痕27的 起始端27a到結束端27b為止的谷深度(或厚度)T2係100μm以下為佳。
依據以上說明之本實施形態的板玻璃加工裝置1，可將加工具B按壓板玻璃A的端面的力(按壓力)，藉由伺服機構5賦予機械臂構件3。伺服機構5係藉由其回授控制，可透過機械臂構件3監視、調整加工具B的按壓力。於加工開始時，加工具B係接觸板玻璃A的起始端部A1時，因為該衝擊而欲從板玻璃A分離開。機械臂構件3係可旋轉地支持加工具B，故加工具B欲從板玻璃A分離開時，機械臂構件3也與該加工具B一起移動。伺服機構5係經由連桿機構9，作為伺服電動機8之旋動軸11的速度及轉矩的變化，檢測出此時的機械臂構件3的動作。伺服機構5利用執行旋動軸11的回授控制，抑制機械臂構件3的移動(旋動)，以加工具B不會從板玻璃A分離開之方式調整其按壓力。藉此，板玻璃加工裝置1可防止加工開始時之加工具B的彈跳。所以，可防止加工開始時板玻璃A殘存未加工部分，以高速且高精度加工板玻璃A。
又，在加工結束時，加工具B雖然從板玻璃A的結束端部A2離開，但是，伺服電動機8的控制部10係以加工具B不會過度加工該結束端部A2之方式控制機械臂構件3的位置。亦即，該控制部10係利用對伺服電動機8的旋動軸11的位置進行回授控制，可透過連桿機構9控制機械臂構件3的位置。所以，控制部10可藉由 控制機械臂構件3的位置，以加工具B不會過度加工板玻璃A的結束端部A2之方式，控制該加工具B的位置。
又，藉由利用板玻璃加工裝置1，進行板玻璃A的各邊之端面的加工，製造於被加工的端面，殘存加工開始痕27的玻璃基板G。進而，板玻璃加工裝置1所致之加工前或加工後，在其他工程中進行玻璃板的倒角，結果，玻璃基板G係於一邊(例如第一邊24)的一端部，形成倒角部26，與連接於該倒角部26的加工開始痕27。本發明的玻璃基板G，係於從其一邊的一端部起超過100mm的一邊的範圍中，亦即未包含加工開始痕27的範圍中，將任意選擇之100mm的區域之該一邊的端面的波紋度曲線最大高度值Wz設為超過60μm且未滿1000μm。
如此，藉由板玻璃加工裝置加工1加工所成的玻璃基板G，係藉由板玻璃加工裝置1所致之加工，成為不含未加工部分，其端面強度高，相較於先前品質更提升者。
又，玻璃基板G係於其一邊的一端部起到100mm為止的範圍，山部28僅形成一個者，而且，將該山部28的基部28b與加工開始痕27的起始端27a之間的厚度T1設為1000μm以下者。如此，玻璃基板G可盡可能縮小加工開始痕27殘存之一端部的波紋度，提升該端部的品質。
又，利用使用板玻璃加工裝置1進行板玻璃A的加工，在玻璃基板G的其他例中，可於第一邊24的 一端部，將加工開始痕27形成為谷狀。將該加工開始痕27之谷深度T2設為100μm以下。如此，玻璃基板G可迅速地縮小加工開始痕27殘存之一端部的波紋度。所以，藉由板玻璃加工裝置加工1加工所成的玻璃基板G，係成為不含未加工部分，其端面強度高，相較於先前品質更提升者。
藉由利用本實施形態之定壓式的板玻璃加工裝置1加工板玻璃A，相較於使固定式來進行加工之狀況，可防止板玻璃A的損傷，提升加工速度。所以，藉由提升良率，可盡可能減低玻璃基板G的製造成本。
再者，本發明並不限定於前述實施形態的構造，也不限定於前述的作用效果。本發明在不脫離本發明的要旨的範圍中可進行各種變更。
在前述的實施形態中，作為加工具B例示砥石，加工具B對於板玻璃A的端面進行研削‧研磨加工，但是本發明並不限定於此。只要可對於板玻璃A的端面加工，也可適用砥石以外的加工具B。
在前述的實施形態中，伺服機構5係包含旋轉驅動旋動軸11的伺服電動機8者，但是並不限定於此，藉由線性伺服電動機或滾珠螺絲機構構成亦可。
1:板玻璃加工裝置
2:驅動裝置
3:機械臂構件
4:支持軸構件
5:伺服機構
6:擋止器
7:控制裝置
8:伺服電動機
9:連桿機構
11:旋動軸
15:第一連桿構件
16:第二連桿構件
17:第一接合件
18:第二接合件
A:板玻璃
A1:起始端部
A2:結束端部
B:加工具
C:進給方向

Claims (4)

  1. 一種板玻璃加工裝置，係對板玻璃的端面以加工具進行加工的板玻璃加工裝置，具備：機械臂構件，係可旋轉地支持前述加工具；支持軸構件，係可旋動地支持前述機械臂構件；及伺服機構，係使前述機械臂構件，產生前述加工具按壓前述板玻璃的端面的力；前述伺服機構，係具備：伺服電動機，係具有旋動軸，並且可繞前述支持軸構件旋動地驅動前述機械臂構件；及控制部，係加工開始時前述加工具接觸前述板玻璃時，進行前述伺服電動機之前述旋動軸的速度及轉矩的回授控制。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之板玻璃加工裝置，其中，前述伺服機構，係具備連結前述伺服電動機的前述旋動軸與前述機械臂構件的連桿機構。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之板玻璃加工裝置，其中，前述伺服機構，係更具備結束前述加工具所致之加工時，進行前述伺服電動機之前述旋動軸的位置的回授控制的控制部。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之板玻璃加工裝置，其中， 前述加工具，係研磨前述板玻璃的前述端面的砥石。
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